Senzori Biomedicali

download Senzori Biomedicali

of 16

Transcript of Senzori Biomedicali

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    1/16

    S E N Z O R IB I O M E D I C A L I

    Coordonatori: Elevi:

    Prof. ing. Xenia Jeleanu Colegiul Tehnic de Transporturi, Iasi Ana Pintea

    Prof. ing. Mo Nicolae Colegiul Tehnic Dimitrie Leonida, Oradea David Silaghi

    Prof. ing. Carmen Fainus Colegiul Tehnic Anghel Saligny,Rosiorii de Vede Maria Gabriela Oprea

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    2/16

    Electronica medicalare ca

    perspective de cercetare combinaia

    de succes dintre biotehnologie imicroelectronic, urmrind

    integrarea pe acelai cip a

    biosenzorului i a sistemului digital

    de prelucrare a semnalului.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    3/16

    Traductoarele utilizate inelectronica medicala au rolul

    de a detecta semnalele

    fiziologice i de a le converti nsemnale electrice pentru a fi

    uor cuantificate, procesate oristocate n calculatoare..

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    4/16

    Cercetrile din acest domeniusunt vaste i multidisciplinare,cuprinznd chimia, fizica,biologia, electronica i ingineriade programare

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    5/16

    Leland C. Clark Jr. este

    considerat printele conceptuluide biosenzor.n 1950 a inventatun senzor ce permitea msurarea

    nivelului de oxigen dizolvat nsngele pacienilor operai.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    6/16

    Senzorul era format din doielectrozi, unul de platin i cellaltcu o membran din plasticpermeabil la substane n staregazoas. Intensitatea curentului princircuit depindea de viteza de difuziea oxigenului prin membran, vitez

    ce este direct proporional cuconcentraia de oxigen din snge.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    7/16

    n 1962, Clark a reuit sdetermine nivelul glucozeiacoperind traductorul pentru

    oxigen cu un strat subire degel ce conine unbiocatalizator, enzima numitglucozoxidaza.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    8/16

    Utiliznd o membran ce permiteaglucozei s difuzeze n senzor, dar nulsa enzima s difuzeze afar, a

    obinut informaii asupra niveluluiglucozei, msurnd cantitatea deoxigen

    (cu ct intra mai mult glucoz, cu attenzima consuma mai mult oxigen, deciun nivel sczut de oxigen nsemna unnivel ridicat de glucoz).

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    9/16

    Piesa principal a senzoruluibiomedical este traductorul care face

    posibil o nregistrare a uneischimbri fizice ce nsoete reacia,cum ar fi: schimbrile n distribuiasarcinilor electrice, cldura rezultatsau absorbit prin reacie,producerea de lumin sau diferenade absorban a luminii ntrereactani i produi, micareaelectronilor ntr-o reacie redox,efecte datorate masei de reactanisau produi.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    10/16

    Tipurile de traductoare

    utilizate n construciasenzorilor biomedicali sunt :amperometrice,

    poteniometrice,conductometrice,termoelectrice,

    optice,piezoelectrice.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    11/16

    Poziia dominant a traductoarelor

    amperometrice este demonstrat de

    evaluarea performanelor referitoarela opt caracteristici consideratedefinitorii : sensibilitate, cost,selectivitate, versatilitate, domeniude lucru, disponibilitate, perspectivei simplitate. Astfel, pe o scal cucinci gradaii, ele au obinut cea maimare medie (4,75), urmate detraductoarele poteniometrice (4,25),optice (3,75), piezoelectrice (2,12) itermoelectrice (2,12).

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    12/16

    Semnalul electric de latraductor este adesea slab isuprapus pe fondul relativnalt i zgomotos altraductorului. Prelucrareasemnalului implic eliminarea

    semnalului de fond, dereferin, derivat dintr-untraductor similar, dar frnicio membran biocatalitic,

    din semnalul probei .

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    13/16

    Semnalul rezultat din diferena

    dintre prob i referin estefiltrat eliminndu-se astfelsemnalele zgomotoase nedorite,

    apoi amplificat. Semnalul analogeste convertit ntr-un semnaldigital i trecut spre un

    microprocesor unde datele suntprocesate, convertite n unitide concentraie i stocate ntr-undepozit de date.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    14/16

    Imobilizarea receptorilor pesuprafaa dispozitivelor electronice

    se realizeaz prin adsorbiabiomoleculelor pe suprafeeutiliznd fore de adeziune sau deatracie electrostatic, princaptarea biomoleculelor n geluridin polimeri sau prin reaciichimice n urma crorabiomoleculele se leag covalent deelementele traductorului.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    15/16

    Biodispozitivele s-au dezvoltatfulminant n ultimul deceniu, fiind

    propulsate pe de o parte decererea uria de pe piaabiosenzorilor, iar pe de alt partede confluena dintre biotehnologiii tehnologiile microelectronice.

  • 8/10/2019 Senzori Biomedicali

    16/16

    Bibliografie :

    1.Anthony P. TurnerBiosensors: Past, Present and

    Future, Cranfield University, 20102.Galaction, A. Inginerie biochimic i Biotehnologie,

    Editura Interglobal, Iai, 2004

    3.Costin, H.Electronic medical, Editura Cantes, Iai,

    20064.Kedeky, L.Senzori electrochimici, Editura Scrisul

    Romnesc, Craiova, 1982