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医用传感器是传感器的一个重要分支-利来app官网

2017-09-25

      医用传感器是应用于生物医学领域的那一部分压力传感器,是把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系的电信息的变换装置。它所拾取的信息是人体的生理信息,而它的输出常以电信号来表现。人体生理信息有电信息和非电信息两大类,从分布来说有体内的(如血压等各类压力),也有体表的(如心电等各类生物电)和体外的(如红外、生物磁等)

      医用传感器作为传感器的一个重要分支,其设计与应用必须考虑人体因素的影响,考虑生物信号的特殊性、复杂性,考虑生物医学传感器的生物相容性、可靠性、安全性。传感器本身具有良好的技术性能,如灵敏度、线性、迟滞、重复性、频率响应范围、信噪比、温度漂移、零点漂移、灵敏度漂移等。形状和结构应与被检测部位的解剖结构相适应,使用时,对被测组织的损害要小。传感器对被测对象的影响要小,不会对生理活动带来负担,不干扰正常生理功能。要有足够的牢固性,引进到待测部位时,不致脱落、损坏。随着可穿戴设备和物联网应用的不断创新和发展,在医疗领域和远程监护方案中,新应用不断投入使用或即将临床试验通过。

    纳米材料可以是有机的也可以是无机的,可以具有生物活性也可以是惰性的,它还可以被设计成具有某些物理化学特性的医学传感器,比如,多样性的碳纳米管。它的导电性是可以定制的,也正因如此,碳纳米管正逐渐成为新一代传感器和晶体管的基体材料。此外,碳纳米管还可以监测dna和蛋白质单分子。有机纳米聚苯胺同样有广泛应用,它最显著的特性就是其导电性取决于环境的酸碱度。将普通线头浸入含有不同纳米材料的液体,然后迅速将其烘干。这些线头的性能取决于溶液中纳米材料的特性。将具有碳纳米管和硅涂层的柔性橡胶纤维制作成传感线头,它就可以检测物理应力。当这种传感线头受到拉伸时,它的导电性就会改变,我们就能够在机体外部检测到这种变化。把它植入人体,它就可以用来监测伤口愈合和肌肉拉伤状况。

      当有异常应变发生时,说明伤口在缓慢愈合,或者装置放置不当。这就可以及时提醒医生和患者做出相应调整。将一根线头涂覆碳纳米管和聚苯胺纳米纤维,另一根涂覆银和氯化银,检测两根线头间的电流强度可以检测组织酸度,这是判断伤口是否受感染的重要依据。葡萄糖氧化酶跟葡萄糖反应会产生电信号,因此涂覆葡萄糖氧化酶的传感线头就可以监测人体血糖水平。同样的道理,在导电线头中涂覆其他一些纳米材料还可以监测血液中的钠、钾含量,它们是血液代谢的标志物。用物理化学方法做成的智能线头可以将检测信息传送到皮肤表面的发射器上。除了感应能力,很多材料的线头还有一个有用特性:芯吸。它可以利用毛细效应疏导液体,跟灯芯输运液蜡维持火焰是一个道理。

      棉线可以将细胞间隙的液体输运到体内各处的传感线头。传感线头将电信号传递给皮肤外表的一个装有纽扣电池和小天线的弹性装置。该装置将信号放大并且数字化,最后将信号无线传输给智能手机等设备。这样,医生就可以持续地对患者的健康状况进行远程监控。这种集成化的无线监控系统有很多优势。首先,患者更自由了,没必要非得住院。其次,实时收集的数据为医生提供了更准确的参考信息。另外,它还降低了医疗成本。

 
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