基于SPR的微創(chuàng)血糖測量系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、糖尿病是一種常見的慢性系統(tǒng)新陳代謝疾病，它的發(fā)病率較高，已成為世界上僅次于癌癥的第二大殺手。因此對血糖檢測快速、準(zhǔn)確、實(shí)時的要求越來越迫切。目前，血糖的檢測主要采取針刺采血的有創(chuàng)方式，不僅對患者帶來身體上的傷害，而且無法頻繁檢測；而基于提取光學(xué)信息的無創(chuàng)檢測技術(shù)在精確性和穩(wěn)定性上還存在問題；而微創(chuàng)檢測儀可以彌補(bǔ)在精度和穩(wěn)定性方面的不足，同時又很大程度上減輕對患者的傷害。 血液中的葡萄糖通過組織液傳遞到人體各組織的細(xì)胞中，因此組織

2、液中的葡萄糖濃度真實(shí)反映人體的各組織細(xì)胞所能夠獲得的葡萄糖濃度。本課題根據(jù)表面等離子共振（SPR）的技術(shù)原理，設(shè)計了一套基于SPR生物傳感器的小型微創(chuàng)血糖檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)采用主從結(jié)構(gòu)設(shè)計，從機(jī)利用其內(nèi)部的16位ADC和DMA控制器對SPR數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時在LCD上顯示相關(guān)信息；主機(jī)則控制真空泵、步進(jìn)電機(jī)等模塊，利用真空抽取人體組織液，并采用相應(yīng)算法對SPR數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到血糖的濃度值。在軟件方面，為了保證程序執(zhí)行的實(shí)時性、可靠性，提高程

3、序的執(zhí)行效率，系統(tǒng)的軟件采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)的模塊化設(shè)計。該系統(tǒng)不僅可以準(zhǔn)確測量血糖濃度，還具有實(shí)時時鐘顯示、保存和查看測量記錄等功能。由于采用真空抽取組織液的方式測量血糖，因此對患者身體的傷害降低至最小，從而可以更加頻繁的對血糖進(jìn)行檢測，為糖尿病患者及時提供血糖信息以采取相應(yīng)的措施。 最后，設(shè)計了對葡萄糖溶液濃度和人體組織液中葡萄糖濃度的測量實(shí)驗(yàn)，通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究，分析了綁定蛋白對測量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。該系統(tǒng)的成功設(shè)計及