Desarrollo de un dispositivo de medición electroquímica portátil multicanal

MA Ying-ming ,  

BAO Yu ,  

LIU Zhen-bang ,  

NIU Li ,  

摘要

Este artículo desarrolló un dispositivo de medición electroquímica portátil de múltiples canales y miniatura, que puede realizar la detección en línea en tiempo real del contenido de múltiples componentes en el sudor humano. El dispositivo tiene las ventajas de múltiples canales, bajo costo y portabilidad, puede realizar simultáneamente curvas de corriente-tiempo de dos canales y curvas de potencial de circuito abierto-tiempo de tres canales. El artículo explica detalladamente la idea de diseño del dispositivo y los problemas que deben tenerse en cuenta al diseñar un dispositivo de medición electroquímica miniatura. El dispositivo investigado puede obtener 4 ganancias diferentes ajustando la resistencia del convertidor corriente-tensión (Current-to-Voltage Converter, I-V), con un rango de medición de corriente de 10 pA a 100 μA, un rango de aplicación de potencial de ±1.25 V, una precisión en la aplicación del potencial menor a 1 mV, un rango de medición de potencial de circuito abierto de ±1.25 V, y una resolución de potencial que puede alcanzar 0.1 mV, satisfaciendo la mayoría de los requisitos de detección en línea de electrodos de serigrafía. Se verificó la precisión de salida de la señal de excitación del circuito y la precisión de muestreo de la señal analógica. Se usaron GC/rGO-MoO3 y rGO sintetizados por los miembros del grupo como capa de transducción para preparar electrodos sólidos selectivos de potasio para medir la función de potencial de circuito abierto, y se prepararon sensores de glucosa y lactato para verificar el efecto de prueba de curvas corriente-tiempo del dispositivo. Al mismo tiempo, se realizó una verificación práctica del cambio en el contenido de los componentes del sudor humano (glucosa, lactato, K+, Na+, valor de pH) durante el movimiento con este dispositivo. Los resultados muestran que este dispositivo de medición electroquímica portátil miniatura y multicanal no solo ha alcanzado un nivel práctico en parámetros técnicos, sino que su exitosa aplicación en la adaptabilidad de sensores y la detección del sudor humano prueba plenamente su enorme potencial en el campo de la monitorización en tiempo real de indicadores fisiológicos, proporcionando un sólido soporte técnico para el desarrollo futuro de dispositivos avanzados de monitoreo de salud portátiles y promoviendo el desarrollo de la gestión de salud personalizada.

关键词

multicanal;medición electroquímica;sudor;electrodo selectivo de iones

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