혈당 측정을위한 에볼루션 바카라 개발

Ito Tetsuji, Ito Tetsuji, 바카라 커뮤니티 (이하 "AIST") 및 Hasegawa Yasuhisa, Hasegawa Yasuhisa의 화학 프로세스 연구 부서의 최고 연구원, Nishihara Hirotomo (Technomedica Co, Ltd) 부사장 (Hasegawa Yasuhisa) (Hasegawa Yasuhisa) (Nishihara Hirotomo) Sciences), Tohoku University의 Advanced Materials Science Institute (WPI-AIMR), National Institute of Materials Science (National University Corporation), Izawa Kenichi, Fuji Silicia Chemical Co, Ltd의 연구 및 개발 그룹 및 Sakuda Yusuke, Sakuda Yusuke, Ltd, Ltd의 부사장, 그리고 다른 사람들을 사용하여 전자를 사용하고 있습니다함침(내일)를 제거하지 않고 혈당 수준 (포도당 농도)을 측정 할 수있는 작은 센서를 개발했습니다

혈당 수준은 포도당이 효소에 의해 산화되는 과정에서 생성 된 과산화수소 (H₂O₂)작동 에볼루션 바카라로 분해되어 전기 화학적으로 측정 할 수 있습니다 이 시점에서 생성 된 전류는 포도당 농도에 해당한다 그러나 H₂O₂8894_8903 |해상도 잠재력혈액에서 용존 산소 및 비타민 C (아스코르브 산)의 분해 잠재력과 겹치므로 이러한 오염 물질을 정확하게 측정하기 위해 미리 제거해야했습니다 기존의 PT 에볼루션 바카라을 사용하는 센서에서, H₂O₂의 분해 방법 불순물을 제거하기 위해 막을 사용하여 비타민 C를 제거하는 것이 일반적으로 사용됩니다 이 연구에서, 우리는 그래 핀 (G)로 코팅 된 다공성 실리카 구체 (PSS)에 H₂O₂반응Prussian Blue (PB)와 함께 pb/g/pss를 사용함으로써 작동 에볼루션 바카라으로 부착하면 용존 산소 및 비타민 C의 분해 잠재력이 이동하고 H는 이러한 오염 물질의 영향을받지 않습니다₂O₂를 측정 할 수있는 센서를 개발했습니다 발달 된 포도당 센서는 공복 혈당 수준의 농도 범위 (포도당 농도 : 70 ~ 100 mg/dl)를 포함하며, 더 넓은 범위의 0 ~ 270 mg/dl에서 혈당 농도를 측정 할 수 있습니다 또한, 작동 에볼루션 바카라 및참조 한계에 사용될 때 동일한 성능이 표시되었음을 확인했습니다

불순물 제거 메커니즘없이 이번에 개발 된 포도당 센서는 혈당과 젖산 수준을 측정 할 수 있으며, 이는 최근 몇 년 동안 증가하고 있습니다혈액 가스 분석기의 소형화를 촉진합니다 또한 PT와 같은 귀금속이 사용되지 않기 때문에 안정적인 공급 및 제조 비용 감소에 기여합니다

이 기술에 대한 세부 사항은 2025 년 5 월 12 일에 찾을 수 있습니다ACS 전기 화학"및 보충 저널 표지에 등장합니다

혈액 가스 분석기는 혈액에서 산소 및 이산화탄소의 부분 압력 및 pH를 측정하고 응급 의료에서 환자의 병리학의 시급성을 이해하는 데 필수적입니다 최근 몇 년 동안 혈액 포도당과 젖산 수준을 동시에 측정 할 수있는 혈액 가스 분석기가 등장하여 혈액 가스 외에도 의식 상실 원인을 식별하는 데 유용하여 다양한 품목을 신속하게 측정 할 수 있습니다 그러나 응급 현장에서는 더 빠른 검사가 필요하며 소규모 휴대용 장치에 대한 수요가 증가하고 있습니다 또한, 혈액 가스 분석에 동맥 혈액을 사용하면 환자에게 큰 부담이 있으며 소아 치료에는 소량의 혈액으로 테스트 할 수있는 장치가 필요합니다

10172_10214₂O₂작동 에볼루션 바카라에서 분해되고,이 시점에서 생성 된 전류는 포도당 농도에 따라 측정된다 전통적인 포도당 센서가 h₂O₂의 분해 전위 오염 물질 산소 및 비타민 C의 분해 잠재력과 겹치며 정확한 측정을 위해 이러한 오염 물질을 제거해야합니다 이 제거 메커니즘은 센서 구조를 복잡하게하여 다른 센서와의 통합을 방지하여 장치를 소형화하기가 어렵습니다 또한, 귀금속 PT는 에볼루션 바카라 (그림 1 (a))에 사용되며, 제조 비용 및 재료 공급 측면에서도 문제가 발생했습니다

AIST는 PB/G/PSS를 사용하여 소규모 센서를 개발하고 있으며, 참조 극으로 PB/G/PSS를 사용하면 작동 에볼루션 바카라에서은 (AG) 오염을 줄이고 작은 산소 센서의 수명을 연장하는 데 성공했습니다 (2024 년 8 월 20 일에 발표 된 Aisode Press) PB/G/PSS를 작동하는 에볼루션 바카라으로 사용하여 불순물 인 용존 산소 및 비타민 C의 분해 잠재력을 변화시키는 아이디어를 바탕으로, 우리는 Technomedica Co, Ltd, Tohoku University, Fuji Silicia Chemical Co, Ltd 및 Nippon Electronics Co, Ltd를 깨닫지 못할 필요가 없습니다 불순물을 제거하십시오

이 기술은 다공성 실리카 구체 (PSS)를 그래 핀 (G) 및 H₂O₂작동 에볼루션 바카라 (그림 1 (b))로서, 이전에 포도당 센서의 문제였던 오염 물질 제거 메커니즘은 더 이상 필요하지 않으므로 혈액 가스 분석기의 구조를 단순화하고 소형화 할 수 있습니다 또한 귀금속 (PT)이 사용되지 않으므로 비용을 줄일 수 있습니다 혈액에서 포도당을 검출하는 효소 센서에서 효소 (GOX)가 포도당을 산화시키고 글루코 놀 락톤으로 전환시킬 때₂O₂이 h₂O₂작동하는 Ultra에서 분해되고 전기 신호 (전류)로 감지됩니다 그러나 PT 에볼루션 바카라을 사용할 때 H₂O₂의 분해 전위 때문입니다 (약 02V 미만) 혈액에 함유 된 용존 산소 및 비타민 C와 같은 오염 물질의 분해 잠재력과 겹칩니다 (그림 2 (a)), 포도당 농도는 오염 물질의 영향을받지 않고 정확하게 측정 할 수 없습니다 이 연구에서 PB/G/PSS는 작동 에볼루션 바카라으로 사용되며 H₂O₂와 오염 물질의 분해의 가능성을 겹치지 않음으로써, 오염 물질의 존재 하에서도 정확한 포도당 농도 측정이 달성되었다 (도 2 (b)) 구체적으로, 불순물 인 용존 산소의 분해 잠재력은 부정적인 방향으로 이동하며, 비타민 C의 분해 잠재력은 양성 방향으로 이동하여 둘 사이를 분명하게한다잠재적 창형성되었습니다 이것은 오염 물질의 영향을받지 않고 H₂O₂의 전류의 크기로 포도당 결정이 가능합니다 또한 귀금속이 사용되지 않으므로 비용을 절감 할 수 있습니다 또한,이 센서는 매우 적은 양의 혈액 의사 상승성을 갖는 공복 혈당 (포도당 농도 : 70 ~ 100 mg/dl)의 농도 범위를 포함하여 0 내지 270 mg/dL의 혈당을 측정 할 수 있었다

이 센서는 용존 산소 및 비타민 C와 같은 측정을 방해하는 물질의 영향을 제외하고 포도당의 산화 반응에 의해 생성됩니다₂O₂를 정확하게 감지 할 수 있습니다 이는 작업 에볼루션 바카라으로 PB/G/PSS를 사용함으로써 각 물질이 분해되기 시작하는 전압 (분해능 전위)이 성공적으로 이동하여 측정에 적합한 "전압 갭 (전위 창)"을 생성하기 때문입니다

또 다른 주요 특징은 PB/G/PSS를 기준 에볼루션 바카라으로 사용하여 PT 및 AG와 같은 귀금속을 완전히 제거하는 "귀금속이없는 구조"라는 것입니다 (그림 3) 이전에는 필요한 귀금속을 사용하지 않으며 비용을 크게 줄이는 새로운 환경 친화적이고 지속 가능한 측정 기술입니다

이 기술은 적절한 산화 효소를 선택하여 포도당 이외의 설탕 및 아미노산과 같은 바이오 센서에 적용될 것으로 예상됩니다 앞으로 개발 한 작은 효소 센서를 혈액 가스 분석기에 통합 할 계획입니다 이를 통해 의료 환경에서 현장 분석을 허용하여 삶의 질 향상 (QOL)에 기여합니다

게시 된 잡지 :ACS 전기 화학
기사 제목 : 아스코르브 산의 존재하에 기능 할 수있는 환경 적으로 지속 가능하며 고귀한 금액이없는 효소 센서
저자 : Akiko Yoshida, Zheng-Ze Pan, Mutsuhiro Ito, Kenichi Izawa, Yuka Minegishi, Yusuke Sakuda, Yukinori Noguchi, Yasuhisa Hasegawa, Yasuhisa Hasegawa, Tetsuji Itoh 및 Nishihara, Hirotomo
doi : 101021/acselectrochem5c00045

작동 에볼루션 바카라, 카운터 에볼루션 바카라, 기준 에볼루션 바카라

전기 화학 센서를 구성하는 에볼루션 바카라 작동 에볼루션 바카라은 측정 목표의 H₂O₂반응 그 반대는 h₂O₂농도에 따라 전류가 흐르는 작동 에볼루션 바카라의 파트너 역할을하는 에볼루션 바카라 기준 에볼루션 바카라은 기준 전위로서 작용하며 작동 에볼루션 바카라의 전위를 측정하고 제어하는 에볼루션 바카라이다[참조로 돌아 가기]

해상도 전위

전기 분해를 수행 할 때 재료가 에볼루션 바카라에서 분해 (산화 또는 환원 반응)를 시작하는 데 필요한 최소 전압[참조로 돌아 가기]

Prussian Blue (PB)

시안화물 이온이 철 이온에 강하게 결합되어 안정적인 화합물을 형성하는 진한 청색 물질 기존의 작동 에볼루션 바카라과 달리 프러시아 블루를 사용함으로써 불순물의 영향을받지 않습니다[참조로 돌아 가기]

혈액 가스 분석기

혈액에서 산소 및 이산화탄소의 부분 압력 및 pH를 측정하는 의료 장치 서두르거나 무의식적으로 동맥 혈액을 사용하여 폐 가스 교환 기능, 산-염기 균형 및 대사 상태를 평가 한 환자에 대한 응급 검사 최근 몇 년 동안 산소 및 이산화탄소 외에도 나트륨 (NA⁺), 칼륨 (K⁺), 칼슘 (CA²⁺), CL^-)와 같은 전해질뿐만 아니라 혈당 및 젖산 수준도 시험 항목에 추가되었습니다[참조로 돌아 가기]

잠재적 창

표적 (산화/환원 반응) 이외의 반응이 에볼루션 바카라에서 발생하는 잠재적 범위로 안정적인 전기 화학적 측정이 가능합니다[참조로 돌아 가기]