Návrh, realizace a ověření senzorů pro měření koncentrace glukózy

Filip Hošek

Diplomová práce

Design, Implementation and Validation of Biosensors for Glucose Concentration Measurement

Anotace:

Hlavním cílem diplomové práce bylo navrhnutí, realizace a následné ověření průtokové cely a biosenzorů s různým rozložením elektrod. Prvně byl realizován návrh průtokové cely, který bylo zapotřebí mírně upravit. Dále byly navrhnuty celkem tři senzory s různým rozležením elektrod, přičemž varianta projevující největší potenciál z hlediska detekce glukózy byla dále optimalizována. Detekce glukózy probíhala za pomocí chronoamperometrického měření, přičemž byla měřena změna elektrického proudu při změně hodnoty koncentrace glukózy a to od stavu simulujícího hypoglykémii až po vysokou hyperglykémii. Optimalizované senzory jsou statisticky analyzovány. Na konci práce poté byly navrhnuty kroky, díky kterým by bylo možné dosáhnout ještě kvalitnějších výsledků.

Abstract:

The main objective of the diploma thesis was to design, implement and subsequently verify a flow cell and biosensors with different electrode layouts. Firstly, the design of the flow cell was implemented, which needed to be slightly modified. Next, a total of three sensors with different electrode layouts were designed, with the variant showing the greatest potential in terms of glucose detection being further optimised. Glucose detection was performed using chronoamperometric measurement, whereby the change in electric current was measured as the glucose concentration changed from a state simulating hypoglycaemia to high hyperglycaemia. Optimized sensors are statistically analyzed. At the end of the work, steps were then proposed that could lead to even better results.

Klíčová slova

Elektrochemie, elektrochemická detekce, amperometrie, chronoamperometrie, biosenzor, potenciostat, glukóza, detekce glukózy, měření koncentrace glukózy, průtoková analýza, průtoková cela

Keywords

Electrochemistry, electrochemical detection, amperometry, chronoamperometry, biosensor, potentiostat, glucose, glucose detection, glucose concentration measurement, flow analysis, flow cell

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2022
• Vedoucí: Martin Augustynek
• Oponent: Pavel Raška

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Magisterský studijní program:
Biomedicínské inženýrství