تطوير جهاز قياس كهروكيميائي محمول متعدد القنوات

MA Ying-ming ,  

BAO Yu ,  

LIU Zhen-bang ,  

NIU Li ,  

摘要

طوّر هذا البحث جهاز قياس كهروكيميائي محمول صغير متعدد القنوات، يمكنه تحقيق الكشف الفوري عبر الإنترنت لمحتوى مكونات متعددة في عرق جسم الإنسان، ويتميز الجهاز بتعدد القنوات، وانخفاض التكلفة، وقابلية الحمل، كما يمكنه اختبار منحنيات زمن التيار لقناتين ومنحنيات جهد الدائرة المفتوحة لثلاث قنوات في نفس الوقت. شرح البحث بالتفصيل فكرة تصميم الجهاز والقضايا التي يجب الانتباه لها عند تصميم جهاز القياس الكهروكيميائي الصغير. يمكن للجهاز الذي تمت دراسته ضبط المقاوم في محول التيار إلى الجهد (Current-to-Voltage Converter، I-V) للحصول على أربعة مستويات مكاسب مختلفة، ويغطي مقياس التيار من 10 بيكو أمبير إلى 100 ميكرو أمبير، ونطاق تطبيق الجهد ±1.25 فولت، بدقة في تطبيق الجهد أقل من 1 مللي فولت، ونطاق قياس جهد الدائرة المفتوحة من ±1.25 فولت، مع دقة استبصال تصل إلى 0.1 مللي فولت، مما يلبي معظم متطلبات الكشف عبر الإنترنت لأقطاب الطباعة الحريرية. تم اختبار والتحقق من دقة خرج إشارة التحفيز في الدائرة ودقة أخذ عينات الإشارة التناظرية. استخدم الباحثون كلاً من GC/rGO-MoO3 و rGO المخلقة من قبل أعضاء الفريق كطبقة توصيل لإعداد أقطاب اختيار البوتاسيوم الصلبة لقياس وظيفة جهد الدائرة المفتوحة، كما تم إعداد مستشعرات للجلوكوز واللاكتات للتحقق من تأثير اختبار منحنيات زمن التيار للجهاز. في الوقت نفسه، تم التحقق عمليًا من التغيرات في مكونات عرق الإنسان (الجلوكوز، اللاكتات، K+، Na+، قيمة الأس الهيدروجيني) أثناء الحركة باستخدام هذا الجهاز، وأظهرت النتائج أن هذا الجهاز الكهروكيميائي المحمول متعدد القنوات صغير الحجم لم يصل فقط إلى مستوى التشغيل العملي من حيث المعايير التقنية، بل تثبت أيضًا نجاح تطبيقه في توافق المستشعر والكشف عن عرق الإنسان، مما يؤكد إمكاناته الكبيرة في مجال الرصد الفسيولوجي في الوقت الفعلي، ويوفر دعمًا تقنيًا قويًا لتطوير أجهزة مراقبة الصحة القابلة للارتداء المتقدمة ودفع تطوير إدارة الصحة الشخصية.

关键词

متعدد القنوات;القياس الكهروكيميائي;عرق;أقطاب اختيار الأيونات

阅读全文