SnO2/GO涂层SPR光纤传感器用于糖尿病管理中的乙检测:实验和理论研究
A Prasanth1, S Narasimman2, M Velumani3
1Department of Sensor and Biomedical Technology, School of Electronics Engineering, Vellore Institute of Technology, Vellore 632 014, India; Department of Optical and Biophysical System, Division of Optics, FZU Institute of Physics, Czech Republic.
Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy
|November 20, 2025
概括
一个新的传感器可以检测呼吸中的乙,这是糖尿病的一个关键生物标志物. 这种非侵入性设备显示出对实时糖尿病监测的承诺,具有增强的灵敏度和更快的检测能力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分析化学 分析化学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 呼出的气息中的乙是一种糖尿病的非侵入性生物标志物.
- 乙水平与糖尿病的严重程度相关.
- 准确检测乙对于糖尿病管理至关重要.
研究的目的:
- 开发和优化基于表面等离子体共振 (SPR) 的光纤传感器,用于在呼出的呼吸中检测乙.
- 为了比较两个传感器设计的性能:银/锡氧化物 (SP1) 和石墨烯氧化物增强 (SP2).
- 评估传感器对实时,非侵入性糖尿病监测的潜力.
主要方法:
- 功能层厚度和传感参数的理论优化.
- 制造两种基于SPR的光纤传感器设计 (SP1和SP2).
- 传感器灵敏度,共振波长转移,响应/恢复时间和检测极限的表征,使用不同度的乙.
主要成果:
- 与SP1 (0.44 nm/ppm) 相比,用氧化石烯增强的传感器 (SP2) 的灵敏度明显更高 (0.83 nm/ppm).
- SP2在50ppm的乙下实现了42nm的最大共振波长转移,超过了SP1 (22nm).
- SP2表现出更快的响应/恢复时间和可靠的检测到800ppb,突出其改进的性能.
结论:
- 开发的基于SPR的光纤传感器,特别是用氧化石墨烯增强的设计,显示出在呼出的呼吸中精确和灵敏地检测乙的巨大潜力.
- 这项技术为糖尿病的非侵入性实时监测提供了一个有希望的途径.
- 进一步开发可能会导致糖尿病管理和诊断的宝贵工具.
