论文总字数：21774字

摘 要

葡萄糖在世界上是最常被检测的物质之一。而血糖检测电化学系统已经成功研制了30多年。到现在为止，全世界每年消耗的电化学血糖试纸约有60亿片。从本质上来讲，血糖试纸就是一种简易的生物电化学酶传感器模型，它是在导电碳墨和银墨印在一些塑料基片上后，再涂上一层酶。我国有4000万糖尿病患者，年均涨幅高达1.5%，所以研究葡萄糖检测的人员也越来越多。近年来，国内研究单位和企业也都在广泛的参与血糖仪的研制以及血糖试纸的工艺。

本课题讨论了血糖监测系统的研究进展，研究了电化学酶传感器法测血糖浓度的现行设计考虑，将自测用血糖监测系统进行一个平台的搭建，梳理整个血糖监测系统中血糖试纸的工艺流程，通过对血糖试纸进行标定，最终判断试纸的准确性及稳定性。针对研究现状展望了未来血糖监测的发展。

关键词：葡萄糖；电化学传感器；血糖监测；酶电极试纸；血糖仪

Study on blood glucose monitoring system for self-test

Abstract

Glucose is one of the most commonly tested substances in the world.The electrochemical blood glucose detection system has been successfully developed for more than 30 years.To date, about 6 billion electrochemical blood glucose test strips are consumed worldwide each year.Essentially, the blood sugar test paper is a simple bioelectrochemical enzyme sensor model, coated with enzymes after the conductive carbon and silver ink is printed on some plastic substrate.There are 40 million diabetics in China, with an average annual growth rate of 1.5 percent, so more and more people are studying glucose detection.In recent years, domestic research institutions and enterprises are also widely involved in the development of blood glucose meter and blood glucose test paper process.

This topic discusses the research progress of blood glucose monitoring system, studied the electrochemical enzyme sensor to measure the concentration of blood glucose current design considerations, self-test with a platform to build the blood glucose monitoring system, combing the whole blood glucose in the blood glucose monitoring system test process, through the study of the calibration of blood glucose test paper and the final judgment accuracy and stability of the test paper.The future development of blood glucose monitoring was prospected.

Keywords: Glucose, Electrochemical sensor, Blood glucose monitoring, Enzyme electrode paper, Glucose mete

目 录

第一章 绪论 1

1.1 论文立题背景 1

1.2 主要研究内容 1

1.3 论文的研究意义 1

第二章 理论基础 3

2.1 血糖 3

2.1.1 人体内葡萄糖的来源和去路 3

2.1.2 调节血糖的激素 3

2.1.3 高血糖和低血糖 4

2.2 糖尿病 4

2.3 血糖监测 5

2.3.1葡萄糖检测 5

2.3.2 生物传感器 5

2.3.3 常见血糖监测技术 6

2.3.4 常见血糖仪 7

第三章 自测用血糖监测系统 8

3.1 血糖试纸的设计 8

3.1.1 试纸基片材料 8

3.1.2 工作电极和参比电极的油墨 8

3.1.3 吸血槽和触发器的设计 8

3.1.4 试剂配合 9

3.2 血糖试纸工艺 9

3.2.1 预期用途 9

3.2.2 检验原理 9

3.2.3 工艺流程 10

3.3 血糖试纸的标定 11

3.3.1 血糖测定线性范围的标定 11

3.3.2 血细胞压积（Hct）对电流的影响 15

3.3.3 温度对电流的影响 16

3.3.4 电化学干扰物质对测试的影响 18

3.3.5 结论 18

第四章 总结与展望 19

致 谢 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1 论文立题背景

葡萄糖作为一种常见且必需的物质，研究人员在食品、环境和医学等领域对其的检测有着十分深刻的意义。电化学传感器法的优点有：灵敏度高、选择性好、响应速度快等，因为这些优点，该方法越来越受到研究者们的关注与重视。电化学酶传感器法主要是葡萄糖氧化酶或葡萄糖脱氢酶能够与葡萄糖产生酶促反应，然后生成的产物作用于电极上来检测葡萄糖。

糖尿病是一种代谢紊乱疾病，通常表现为高血糖。由于血糖一直维持在比较高的情况，可以引起非常多的并发症，已经成为了严重影响人类健康的重大疾病。迄今为止，这种古老的疾病一直被国内外研究人员试图攻克，以达到减轻痛苦的目的。现代科学技术不断发展的过程中，糖尿病的发病机制逐渐被人们系统的认识、理解，并在此基础上，研究人员还提出了新的治疗方案来代替胰岛素。而糖尿病人的治疗药物剂量多少需要根据血糖高低随时对其进行调整，因此糖尿病治疗和护理中最重要的部分就是血糖监测。

1.2 主要研究内容

本课题所研究的自测用血糖监测系统的使用对象是非专业医疗人员，作为一种非处方家用测试系统，以此来监测血糖水平的高低。检测对象一般为糖尿病患者或其他有需求的非专业人员，采集指尖或其他部位（如前臂）的毛细管全血作为检测样本，且此血糖监测系统不能用于测量新生儿（出生未满28d）的血糖浓度。

本课题将血糖监测进行一个系统平台的搭建，了解血糖监测的原理及机制，通过自己参与试纸工艺的制作流程并且对血糖试纸进行标定，大量测试得到试纸的code，并考虑红细胞压积及温度对实验的影响，最终判断试纸的准确性及稳定性。

1.3 论文的研究意义

如果没有合理的治疗和控制，就将危及糖尿病患者身体健康，带来严峻的健康隐患，一直以来处于高血糖状况中，糖尿病的并发症将大几率到来，如糖尿病性白内障、糖尿病足、神经病变等。即有可能进一步加重，以至于造成失明、神经病变性骨折、脑萎缩等。血糖被糖尿病的控制及并发症测试(DCCT) 、日本Kumomoto等进行增进研究和控制、前期阶段明显使糖尿病发生细微血管病变的危险系数下降，是因为增加血糖控制的结果，该结果由英国前瞻性糖尿病研究(UKPDS)的临床数据表明。近几年来， DCCT和UKPDS调查研究对象被研究人员跟踪调查，发现前期对血糖进行控制的患者，这类患者因为糖尿病微血管病变导致的心肌疾病和死亡率明显下降。指南表明最新查出和前期二型的糖尿病患者，这些患者下降糖尿病并发症的原因是对血糖进行严苛的控制，预防其策动，该指南由中国（2013）02型糖尿病防治指南发布。

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