一维光子晶体葡萄糖传感器的制备与测试开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

糖尿病是一种由于内分泌代谢紊乱而导致血液中胰岛素绝对或相对不足,从而出现血糖过高、糖尿及脂肪和蛋白质代谢紊乱等现象的慢性疾病。据统计,现阶段全球共有3.87亿糖尿病患者。糖尿病控制和并发症试验清楚地表明,血糖控制在糖尿病患者的治疗中是至关重要的,控制血糖可以避免糖尿病对患者的健康产生的负面影响。因此,对糖尿病患者进行连续无创血糖监测的需求日益增加。

寻找一种快速、便捷、准确的检测方法来诊断和监测糖尿病患者的病症是必要的,研究者在葡萄糖检测方面发明了多种方法,也开发了各种检测仪器,其原理主要是利用特定物质催化或识别葡萄糖,然后检测由此引起的信号变化,从而实现对葡萄糖的检测。现有的监测血糖浓度的方法主要是采用生物电化学酶传感器;然而,这种监测方式具有许多缺点,如反应的不可逆性,不可重复使用和难以实时连续监测葡萄糖浓度等。另外,血糖仪多需要随身携带,且需每次刺破皮肤取血样才能实施检测,手指针刺的疼痛严重降低了患者对频繁血糖监测的依从性,不利于糖尿病的诊断与控制。

若有一种无创、无痛的传感装置可以实时连续监测血液中的葡萄糖浓度,将对无创葡萄糖检测具有很大的意义。开发准确、可靠、连续和无创葡萄糖检测方法可以显著改善糖尿病患者的生活,减少持续性高血糖症的长期并发症和低血糖的直接风险。

光子晶体葡萄糖传感水凝胶材料由嵌在含有苯硼酸基团的聚丙烯酰胺-聚乙二醇水凝胶聚合物网络中的晶体胶体阵列组成,它可以在测定生理相关的葡萄糖浓度。光子晶体葡萄糖水凝胶传感器具有随着外部葡萄糖浓度的变化而改变衍射峰位置,颜色可视化,可重复使用,响应范围宽,不需要外部电能等优点,而且有望作为微器件植入人体。

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