基于便携传感器的尿酸监测方法与应用开题报告
2023-09-12 08:58:41
1. 研究目的与意义
近年来,随着居民生活水平的不断提高,越来越多的人除了腰围见长、体重增加以外,尿酸水平也跟着亮起了红灯。据《2021 中国高尿酸血症及痛风趋势白皮书》我国高尿酸血症患者人数已高达 1.77 亿,高尿酸血症已成为继高血压、高血糖、高血脂“三高”之后的“第四高”。尿酸是人体内嘌呤核苷酸的分解代谢产物,高尿酸血症常由嘌呤代谢紊乱、尿酸排泄减少所导致,是痛风发病的基础。平均而言,每个中国人每年都有 1%-3%的几率患上痛风。
电化学传感器的检测信号可以为电位、电流以及电导,同时电化学传感器也可以按照检测信号分为三大类。电位型传感器是指基于电极电势与被测组分离子活度之间的关系,由电极电势的变化推知溶液离子浓度变化的传感器。代表性的电位型传感器有ph传感器。电流型传感器:原理是将电极与溶液界面设为恒电势,使被测物发生电势变化产生电流,当符合扩散控制条件时,极限电流与浓度呈线性关系。电导型传感器是指被测物质发生氧化或还原反应,导致电解质溶液中的电导产生变化,并检测该电导变化的传感器。电流型电化学传感器是三种电化学传感器中使用最广泛的一种。它为检测微尺度内的电活性物质提供了一种高灵敏度的方法。目前,它已经被广泛应用于dna、尿酸、多巴胺以及污染物等组分的分析。
电化学分析法根据物质在溶液中的电化学性质及其变化。通常采取在合适的电位下固定电位极化或在较宽范围内进行电位扫描、检测的一类分析方法,具有操作简单、分析速度快、准确度高等优点,可实现连续分析和现场分析,已经得到越来越多的应用。恒电位仪是电化学分析中三电极式传感器的接口设备,主要将外部激励信号精准地加载到传感器上,驱动样品溶液发生电化学反应,并对产生的响应信号做出相应的处理。
2. 研究内容和问题
本课题题目为基于便携式传感器的尿酸监测方法与应用,采用前期开发的便携电化学工作站,由工作电极、对电极、和参比电极构成的电化学体系来检测尿酸发生氧化还原反应时的电流电压大小来测量尿酸浓度。工作电极采用玻碳电极,参比电极采用点位相对稳定的饱和甘汞电极或氯化银电极,对电极采用性质稳定的石墨电极,不易被氧化,从而提高精确度。
3. 设计方案和技术路线
使用前期开发的便携电化学工作站和 pcb 板,尿试纸支架;三电极检测体系的电极修饰工作;
利用循环伏安法检测尿酸氧化反应浓度;pcb 板设置滑动设置的尿试纸支架;
研制用于检测尿酸的尿酸检测模块;
4. 研究的条件和基础
1.开发板(1块)
2.必要的科研资料