Optimalizace elektrochemického měření koncentrace glukózy

Jakub Kupec

Bakalářská práce

Optimization of Glucose Concentration Electrochemical Measurement

Anotace:

Cílem bakalářské práce je ověření a optimalizace kontinuálního měření glykémie pomocí biosenzorů. Předpokládá se, že přesnost a citlivost biosenzorů bude v průběhu času klesat. Byla provedena rešerše na témata kontinuální měřící metody, u kterých jsem zjišťoval, jak fungují v praxi, které metody se využívají a jaká je jejich spolehlivost. V této práci je využito metod podkožního senzoru a metody mikrodialýzy. K detekci glukózy dochází pomocí měřícího řetězce, který obsahuje biosenzor s enzymem glukóza oxidáza. Měření probíhá v Hankových vyvážených solných roztocích s různou koncentrací glukózy, které simulují krevní plazmu. V experimentální části byla vždy nejdříve ověřena funkčnost biosenzoru pomocí cyklické voltametrie. Vadné senzory byly vyřazeny a s těmi funkčními byla provedena série čtyř kontinuálních měření pomocí metody chronoamperometrie za různých podmínek. Při chronoamperometrickém měření docházelo k měření proudu v čase u tří různých analytů obsahujících rozdílnou koncentraci glukózy. Naměřené výsledky biosenzorů byly následně analyzovány a porovnány mezi sebou.

Abstract:

The aim of the bachelor thesis is to verify and optimize the continuous measurement of glycemia using biosensors. The accuracy and sensitivity of biosensors are expected to decline over time. A search was conducted on the topics of continuous measurement methods, in which I found out how they work in practice, which methods are used and what is their reliability. In this work It is used subcutaneous sensor methods and microdialysis methods. Glucose is detected using a measuring chain that contains a biosensor with the enzyme glucose oxidase. The measurement takes place in Hank's balanced salt solutions with different glucose concentrations, which simulate blood plasma. In the experimental part, the functionality of the biosensor was always first verified using cyclic voltammetry. The defective sensors were discarded and a series of four continuous measurements were performed with the functional ones using the chronoamperometry method under different conditions. In chronoamperometric measurements, the current was measured over time for three different analytes containing different glucose concentrations. The measured results of the biosensors were analyzed and compared with each other.

Klíčová slova

Elektrochemické měření, kontinuální metody měření glykémie, glukóza, diabetes mellitus, kontinuální monitorování glukózy, biosenzor.

Keywords

Electrochemical measurement, continuous methods of measuring blood glucose, glucose, diabetes mellitus, continuous glucose monitoring, biosensor.

Jazyk práce: čeština

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

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 2. 6. 2022
• Vedoucí: Klára Bajgarová
• Oponent: Boris Novosad, Alžběta Straškrábová

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Elektrotechnika / Biomedicínský technik