فرمت فایل: پاورپوینت - ppt  

کتاب سبز - قابل ویرایش ) 

تعداد اسلاید : 61
سمینار درس ابزار دقیق www.parsdigishop.ir 1 بیو سنسورهای نوری دردستگاه پالس اکسی متر www.parsdigishop.ir 2 مقدمه امروزه در زمينه هاي مختلفي از جمله پزشكي، صنايع شيميايي، صنايع غذايي، مانيتورينگ محيط زيست و توليد محصولات دارويي و بهداشتي از بيوسنسورها بهره مي گيرند.. ‏ در حقيقت زيست حسگرها ابزارهاي هستند كه مي توانند با بهره گيري از هوشمندي مواد بيولوژيكي، تركيب يا تركيباتي را شناسايي نموده و با آنها واكنش دهند. محصول اين واكنش مي تواند يك پيغام شيميايي، نوري و يا الكتريكي باشد. www.parsdigishop.ir 3 بيشترين كاربرد زيست حسگرها در تشخيص هاي پزشكي و علوم آزمايشگاهي است. در حال حاضر بيوسنسورهاي گلوكز از موفق ترين بيوسنسورهاي موجود در بازار هستند كه به اندازه گيري غلظت گلوكز خون مي پردازند. اين ابزار به بيماران مبتلا به ديابت كمك مي كند تا در طول روز به سنجش سطح گلوكز خون خود پرداخته و در زمانهاي مورد نياز انسولين تزريق كنند. www.parsdigishop.ir 4 بیو سنسور به طور کلی به احساس و اندازه گیری مواد شیمیایی خاصی که ممکن است فیزیولوژیکی نیز باشد،مربوط می شوند به عبارت دیگر: یک بیوسنسور را می توان به عنوان ابزاری که از تلفیق یک حسگر بیولیوژیکی متصل به یک مبدل حاصل می شود،تعریف نمود. تعریف بیوسنسور www.parsdigishop.ir 5 Block Diagram of a Biosensor (a)بیوکاتالیست (b)مبدل (c) آمپلی فایر (d)پردازنده (e)نمایشگر www.parsdigishop.ir 6 Block Diagram of a Biosensor بررسی اجزای بیوسنسور عناصر بیولوژیکی چهار دسته ی اصلی مواد بیولوژیکی به شرح زیرند: آنزیم مزایا و معایب آنزیم های خالص معایب: گران هستند.هزینه ی استخراج،جداسازی و خالص سازی آنزیم ها خیلی بالاست.در برخی موارد ممکن است قیمت منبع آنزیم نیز گران باشد. غالبا در هنگام تثبیت آنزیم ها روی مبدل،بخشی از فعالیت خود را از دست میدهد. این مواد به دلیل غیر فعال شدن،پس از مدت کوتاهی فعالیت خود را از دست می دهند. آنتی بادی ها مزایا: این مواد دارای قدرت گزینش بالا هستند. بسیار حساسند. پیوند آنها بسیار قوی است معایب: فاقد اثر کاتالیکی هستند. نوکلئیک اسید گیرنده ها روش های تثبیت اجزای بیولوژیکی مبدل های الکتروشیمیایی حسگرهای مبتنی بر FET: گاهی اوقات با به کارگیری یکی از روشهای بالا روی یک تراشه ی ترانزیستور اثر میدان،میتوان بیوسنسورهای بسیار کوچکی ساخت.این عمل بیشتر در بیوسنسورهای پتانسومتری صورت میگیرد. مبدل های نوری: روش های مورد استفاده در بیوسنسورهای نوری شامل طیف سنجی جذب،طیف سنجی فلورسانس،طیف سنجی انعکاس داخلی،تشدید پلاسمون سطح و پراش نوراست. ابزار های پیزوالکتریک: این ابزارها مبتنی بر تولید جریان در اثر ارتعاش در یک بلورند.فرکانس ارتعاش توسط جرم جذب شده بر روی سطح تحت تاثیر قرار می گیرد. روشهاي گرمايي: تمام فرآيندهاي شيميايي با توليد يا جذب انرژي همراهند. اين حرارت را مي توان با يك ترميستور حساس اندازه گيري نمود و آن را به ميزان واكنش نسبت داد. 1- پتانسیومتریک : 2- آمپرمتریک : 3- کالریمتریک : 4- اثرمیدان : مکانیسم:خون غني شده ازاكسيژن ازطريق سرخرگ‌هاي ششي وارد قلب مي‌شودوقلب به عنوان يك پمپ،آن را به سمت بافتها مي‌راند. پرفيوژن بافتها و برداشت اكسيژن توسط سلول‌ها سبب مي‌شودكه ميزان اكسيژن خون كاهش يافته و مجدداً جهت اكسيژن دارشدن ازطريق سياهرگ‌ها به قلب وسپس به ريه‌ها هدايت مي‌شود. ‏ دو كميت اساسي که در انتقال اکسیژن نقش مهمي دارند عبارتند از: کمیت اول فشار جزئي گاز در يك مخلوط (PO2) ‎عبارت است از: كميت دوم درصداشباع اكسيژن خون است كه عبارت است از : در حالت نرمال مقادير ‏PO2‎و SO2‎‏ مطابق جدول زیر است:‏ اكسيژن به دو طريق در خون منتقل مي‌شود:‏ بررسي روش‌هاي كلي اندازه‌گيري ميزان اكسيژن اندازه‌گيري فشار جزئي گاز در يك مخلوط ‏PO2‎‏ ‏ جهت اندازه‌گيري ‏ PO2‎‏از دستگاه آناليزور گازهاي خوني استفاده مي‌شود.دراين دستگاه ازيك سنسورالكترو شيميايي جهت اندازه‌گيري PO2‎‏ استفاده مي‌شود اندازه‌گيري درصداشباع اكسيژن خون ‏SaO2‎‏ روشهای غیر تهاجمی invivo  روش تهاجمی (آزمايشگاهي  ‏Invitro) روش تهاجمي (كاتتر) اصول كلي پالس اكسي متري پرتو نور به بخش كم ضخامتي از بدن مانند نوك انگشت، لاله گوش، زبان، و. . . تابيده شود، بخشي از نور از بافت عبور كرده و بخشي از آن منعكس مي‌شود. از اين ديد سيستم‌هاي پالس اكسي‌متر به دو گروه كلي زير تقسيم مي‌شوند: پالس اكسي‌مترانعكاسي  پالس اكسي‌متر انتقالي اين سيگنال داراي يك مقدار‏ DCثابت است كه ناشي از جذب پوست ، بافت، خون مويرگي وخون سياهرگي است . قسمت ‏ACاين سيگنال به دليل تغييرات حجم خون درشريانچه‌ها در هنگام سيستول و دياستول ) به ترتیب مسیر نور طولانی – کوتاه) میشود. از اين رو شكل موج را ‏PPG(Photo plethysmograph)‎‏ مي‌نامند با توجه به اين كه قسمت ‏ac‏ شكل موجPPG ‎‏  ناشي ازتغييرات حجم خون سرخرگي است می‌توان ازآن، جهت تخمين ميزان ‏SaO2‎‏ استفاده كرد.با توجه به اينكه جهت اين تخمين ازخاصيت پالسي بودن خون استفاده مي‌شود به آن ‏SpO2‎‏ گفته مي‌شود. ‏ ضريب جذب در بعضي نقاط ‏Hb,HbO2‎‏  يكسان است، كه به اين نقاط، نقاط ‏Isobestic‏ مي‌گويند. اين بدان معنا است كه تغيير اكسيژن خون تغييري در مقدار عبور اين نورها نمي دهد ‏ پروب پالس اکسي متر شامل دو بخش است‎ ‎‏:‏- دو ‏LED‏ با توان پائين‏‎ ‎‏ ‏‎ ‎نور مادون قرمز ‏‎Infra Red‎‏ با طول موج 940 نانومتر و نور قرمزRed ‎‏ با طول موج 660 نانومتر‏  - يک آشکارساز نوري Photodetector)‎.(  هموگلوبين اكسيژن‌دار يا اكسي هموگلوبين (‏Hbo2‎‏) بيشتر نور مادون قرمز را جذب كرده و نور قرمز را از خود عبور مي‌دهد و هموگلوبين بدون اكسيژن (‏Hb‏) بيشتر نور قرمز را جذب كرده و نور مادون قرمز را از خود عبور مي‌دهد. با مقايسه مقدار نور قرمز و مادون قرمز جذب شده، مقدار اشباع اكسيژن خون محاسبه مي‌شود مقدار نور دريافت شده توسط آشكارساز نوري، مقدار اكسيژن متصل شده به هموگلوبين موجود در خون را مشخص مي‌كند. مزايا پالس اكسي متري معایب پالس اكسي متري ميكروسنسور سيليكوني جهت استفاده در كاتتر اين سنسور از سه بخش اصلي تشكيل شده است: ‏2- سنسور جريان  و دمااين سنسور براي اندازه گيري از اصل ‏ Thermo transfer جريان استفاده مي‌كند . يك‌ گرم كننده پلي سيليكوني در وسط و دو ترموپيل آلومينيومي-پلي سيليكوني دراطراف اختلاف دماي بالاوپايين گرم كننده كه ناشي ازجريان است را اندازه‌گيري مي‌كند .ازهمين سنسورجهت اندازه‌گيري دما نيزاستفاده مي‌شود. Ring Sensor‏   Base unit‏ جهت فيكس كردن لايه سنسور و جلوگيري از  حركت آن استفاده مي‌شود. ‏Cover‏ كه از سنسور در مقابل اجزاي خارجي محافظت مي‌كند.‏Pressure Band‏  يك لايه از جنس لاستيك است، كه از اعمال فشار مستقيم به سنسور جلوگيري مي‌كند. ‏Sensor band‏  اين لايه متشكل از دو ‏LED‏ قرمز و مادون قرمز و دو فتودتكتور است يكي  از آنها ثبت سيگنال  اصلي ‏PPG، و ديگري ثبت سيگنال مرجع مورد استفاده در فيلترهاي تطبيقي، را بر عهده دارند.  ‏ مشكلاتي نظيرحركت بيمار،خون‌رساني ضعيف به بافت،ازدياد نور محيطي و تداخلات تجهيزات الكتريكي سبب كاهش رضايت از عملكرد سيستمهاي متداول پالس‌اكسيمتري وضعف دردقت آنها شده است . اما اكنون مي‌توان سيستم جديد ‏Masimo‏ را در سخت‌ترين شرايط باليني به كار گرفت. ‏ منابع پایان

قسمتی از متن بالا پروژه میباشد که به صورت نمونه ، بعد از پرداخت آنلاین در جزوه باز آنی فایل را دانلود نمایید .

  

 « پرداخت آنلاین و دانلود در قسمت پایین »