Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo
Đại học Tsukuba

Phó giáo sư Shitanda Isao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Hóa học nâng cao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo, Giáo sư Itagaki Masayuki, Fujimura Yuki Tsukuba, đã thành công trong việc phát triển một tế bào nhiên liệu sinh học, cực kỳ mỏng, nhẹ, có thể tạo ra điện từ đường nước tiểu Nó cũng đã được tiết lộ rằng pin nhiên liệu này cũng có thể được sử dụng như một bộ cảm biến sinh học để đo nồng độ đường nước tiểu bằng cách kết nối nó với máy phát radio, vì nó cho thấy mật độ đầu ra theo nồng độ đường nước tiểu Trong tương lai, người ta hy vọng rằng bằng cách đặt và sử dụng nó trên tã, nó sẽ dẫn đến sự phát triển của công nghệ cảm biến đường nước tiểu có thể theo dõi sự hiện diện của bệnh nhân hoặc không có đường nước tiểu và nước tiểu bất cứ lúc nào

Một bộ cảm biến sinh học tự tạo để theo dõi gián tiếp mức đường huyết đã được nghiên cứu rộng rãi cho đến nay Ví dụ, chúng bao gồm những người phát hiện đường trong nước bọt và những người phát hiện đường trong nước mắt bằng cách sử dụng các loại kính áp tròng Nhóm nghiên cứu này tập trung vào các bộ cảm biến sinh học tự tạo phát hiện đường nước tiểu, bởi vì đường nước tiểu có liên quan chặt chẽ đến mức đường huyết, việc phát hiện đường nước tiểu không phải là nỗ lực nhiều như xét nghiệm máu, và có thể theo dõi các thay đổi tạm thời trong nồng độ glucose trong máu như tăng huyết áp sau điều trị
Do kết quả nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã có thể phát triển một tế bào nhiên liệu sinh học được làm từ giấy làm vật liệu cơ bản có thể cung cấp đầu ra ổn định từ đường nước tiểu ngay cả khi được sử dụng nhiều lần và một thiết bị cảm biến đường nước tiểu áp dụng điều này Thiết bị này bao gồm một tế bào nhiên liệu sinh học và máy phát radio và khi phát hiện đường nước tiểu, tế bào nhiên liệu sinh học tạo ra điện và được lưu trữ bởi máy phát vô tuyến và có một cơ chế truyền sóng vô tuyến với một lượng nhất định Nó cũng được đặc trưng bởi tác động môi trường thấp của nó, vì nó chỉ được tạo thành từ chất hữu cơ Bằng cách chuyển đổi tần số của sóng vô tuyến truyền thành nồng độ đường nước tiểu, có thể đo nồng độ đường nước tiểu một cách dễ dàng, và cũng có thể theo dõi sự thay đổi đường nước tiểu theo thời gian bằng cách đo bất cứ lúc nào Có thể nhận được sóng vô tuyến truyền qua các thiết bị bên ngoài như điện thoại thông minh, có thể làm giảm đáng kể số lượng nhiệm vụ của người chăm sóc như kiểm tra tã

Kết quả nghiên cứu này đã được đăng vào ngày 15 tháng 7 năm 2021​​Được xuất bản trực tuyến trên tạp chí học thuật quốc tế "Cảm biến ACS"đã được thực hiện

Bối cảnh nghiên cứu

Đường nước tiểu đề cập đến tình trạng đường được phát hiện trong nước tiểu Đường chứa trong máu được cơ thể tái hấp thu vì nó bị căng thẳng bởi thận, nhưng nếu lượng đường trong máu tiếp tục cao bất thường, các loại đường mà cơ thể không thể được xử lý được bài tiết vào nước tiểu Nói chung, nếu phát hiện glucose trong nước tiểu, người ta cho rằng mức đường huyết cũng cao, vì vậy các kỳ thi chi tiết nên được thực hiện tại bệnh viện ngay lập tức Tuy nhiên, trong các triệu chứng tăng đường huyết sau ăn, nồng độ đường huyết tăng đột ngột chỉ ngay sau khi ăn và nồng độ đường huyết trở lại bình thường theo thời gian Vì lý do này, các xét nghiệm máu lúc đói bình thường không thể phát hiện mức độ bất thường và bệnh tiểu đường có thể tiến triển dưới bề mặt, khiến tình trạng trở nên nghiêm trọng khi bạn biết về các triệu chứng Do đó, nhóm nghiên cứu tin rằng có một thiết bị cảm biến có thể phát hiện đường nước tiểu và theo dõi nồng độ bất cứ lúc nào và đơn giản là sẽ dẫn đến phát hiện và phòng ngừa bệnh tiểu đường sớm

Nhóm nghiên cứu này trước đây đã tạo ra các điện cực enzyme với carbon mesopious (MGOC) sử dụng các hạt magiê oxit (MGO) làm mẫu và carbon mesopious (GMGOC) trên bề mặt này được sửa đổi bằng các tế bào polymer Trước đây, các vật liệu này đã được sử dụng để chế tạo thành công các tế bào nhiên liệu sinh học tạo ra điện từ axit lactic trong mồ hôi và cảm biến sinh học theo dõi lượng axit lactic Lần này, chúng tôi nghĩ rằng bằng cách áp dụng những trải nghiệm và kỹ thuật này, chúng tôi có thể tạo ra thiết bị cảm biến đường nước tiểu mong muốn và chúng tôi đã làm việc trong quá trình phát triển

Chi tiết kết quả nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, trước tiên chúng tôi đã chế tạo các điện cực và tế bào nhiên liệu sinh học với các lớp carbon trung mô (MGOC hoặc GMGOC) Lớp carbon dẫn điện, sau đó lớp MGOC hoặc lớp GMGOC được nhiều lớp trên giấy chống nước theo thứ tự in màn hình Mỗi điện cực được tách ra và điện cực dương được cố định với BOD (bilirubin oxydase) và FAD-GDH (flavin adenine dinucleotide-glucose dehydrogenase) và Azure A (Azul A, một chất trung gian của bộ biến đổi đường) trên điện cực âm

Tiếp theo, các phép đo vôn kế tuần hoàn (CV) được lặp lại 10 lần để nghiên cứu các thuộc tính điện hóa của mỗi điện cực Mặc dù không có sự khác biệt đáng kể về mật độ hiện tại của lần đầu tiên cho cả hai điện cực dương và âm, khi so sánh mật độ hiện tại của lần thứ 10, người ta thấy rằng điện cực với lớp GMGOC có thể thu được giá trị ổn định hơn Trong các điện cực với các lớp MGOC, lực hấp phụ giữa enzyme và bề mặt MGOC tương đối yếu và enzyme được giải phóng bằng cách áp dụng nhiều lần điện áp, được cho là đã dẫn đến giảm mật độ dòng điện Mặt khác, trong điện cực có lớp GMGOC, chuỗi polymer trên bề mặt của MGOC và một phần của enzyme được hấp phụ cộng hóa trị, vì vậy ngay cả khi áp dụng điện áp lặp đi lặp lại, enzyme vẫn không bị hỏng Trên đây cho thấy các điện cực với lớp GMGOC có thể thu được đầu ra ổn định hơn
Ngoài ra, thực ra là 100mmol/dm³Đối với pin có lớp MGOC, điện áp mạch mở 0,76V, mật độ dòng tối đa, 0,49mA/cm², mật độ công suất tối đa 0,17MW/cm², Đối với pin có lớp GMGOC, điện áp mạch mở 0,77V, mật độ dòng tối đa 0,42mA, mật độ công suất tối đa 0,12MW/cm²Những kết quả này cho thấy mật độ dòng điện tối đa và mật độ công suất tối đa cao hơn một chút đối với pin với các lớp MGOC Tuy nhiên, vì pin có các lớp GMGOC ổn định hơn về độ lặp lại, chúng tôi thấy rằng pin có lớp GMGOC phù hợp hơn khi xem xét ứng dụng của chúng vào các thiết bị cảm biến đường nước tiểu

Cuối cùng, một tế bào nhiên liệu sinh học với lớp GMGOC và dung dịch có nồng độ đường khác nhau (1, 3, 5, 7, 10mmol/dm³) Kết quả cho thấy có một mối tương quan tuyến tính trong đó mật độ công suất cũng tăng lên khi tăng nồng độ đường Chúng tôi cũng thiết kế, chế tạo và đánh giá các thiết bị cảm biến đường nước tiểu áp dụng thuộc tính này Thiết bị này bao gồm một tế bào nhiên liệu sinh học và máy phát không dây (Boost, ABLIC) và khi phát hiện đường, tế bào nhiên liệu sinh học tạo ra điện, lưu trữ năng lượng bằng máy phát không dây và có cơ chế truyền sóng radio Bạn có thể kiểm tra tần số bằng cách nhận sóng vô tuyến truyền qua một thiết bị bên ngoài như điện thoại thông minh Có một mối quan hệ qua lại giữa khoảng thời gian phản hồi và tần số, do đó tần số của sóng vô tuyến truyền từ máy phát vô tuyến có thể được chuyển đổi thành nồng độ đường Nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng các giải pháp với mỗi nồng độ đường thực sự có thể được phản ứng để xác định nồng độ đường từ tần số của sóng vô tuyến phát ra
Liên quan đến kết quả của nghiên cứu này, Phó Giáo sư Shitanda nói, "Khi thiết bị chúng tôi đã phát triển được áp dụng cho các trang web chăm sóc điều dưỡng, nó không chỉ cho thấy kích thước và thời gian thích hợp cho các tổ chức được chăm sóc Tương lai, chúng tôi muốn triển khai nó cho các thiết bị phát hiện đi tiểu bằng đường cung cấp trước làm nhiên liệu cho những người khỏe mạnh không chứa đường nước tiểu "

Người thuyết trình

Phó giáo sư Shitanda Isao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Hóa học nâng cao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo <Tác giả có trách nhiệm>
Fujimura Yuki đã hoàn thành chương trình thạc sĩ về Hóa học nâng cao, Trường Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo
Takaya Takara đã hoàn thành chương trình thạc sĩ về Hóa học nâng cao, Trường Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo
Suzuki Ryo đã hoàn thành chương trình thạc sĩ về Hóa học nâng cao, Trường Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo
Aikawa Tatsuo, Trợ lý Giáo sư, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Hóa học Nâng cao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo (nay là Sumitomo Metal Mining Co, Ltd)
Itagaki Masayuki, Giáo sư, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Hóa học Nâng cao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo
Tsujimura Kiyoya Phó giáo sư, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Kỹ thuật toán học và Vật liệu, Đại học Tsukuba

Liên hệ với chúng tôi

[Yêu cầu nghiên cứu]

Phó giáo sư, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Hóa học nâng cao, tỷ lệ kèo nhà cái malaysia tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học và Kỹ thuật, Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo
Shitanda Isao
Email: shitanda [@] rstusacjp

Phó giáo sư, Toán học và Vật liệu, Đại học Tsukuba
Tsujimura seiya
Email: seiya [@] Imstsukubaacjp

[Thắc mắc về tin tức và quan hệ công chúng]

tỷ lệ kèo nhà cái malaysia Quan hệ Công chúng của Đại học tỷ lệ kèo nhà cái malaysia học Tokyo, Phòng Quan hệ công chúng
Điện thoại: 03-5228-8107 Fax: 03-3260-5823
Email: koho [@] admintusacjp

Văn phòng Quan hệ công chúng của Đại học Tsukuba
Điện thoại: 029-853-2040 Fax: 029-853-2014
Email: Kohositu [@] untsukubaacjp

Vui lòng thay thế [ @] bằng @