MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG

Podobne dokumenty
November 21 23, 2012

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

AUTOMATYKA I POMIARY LABORATORIUM - ĆWICZENIE NR 13 WŁAŚCIWOŚCI METROLOGICZNE POTENCJOMETRYCZNYCH CZUJNIKÓW GAZOWYCH

Katedra Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Uniwersytet Łódzki ul.tamka 12, Łódź

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 19/09. MACIEJ KOKOT, Gdynia, PL WUP 03/14. rzecz. pat.

CZUJNIK TLENOWY CT 2008P INSTRUKCJA OBSŁUGI

MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe

Uwaga. Łącząc układ pomiarowy należy pamiętać o zachowaniu zgodności biegunów napięcia z generatora i zacisków na makiecie przetwornika.

Ćwiczenie 1: Podstawowe parametry stanu.

BIOSENSORY SENSORY BIOMEDYCZNE. Sawicki Tomasz Balicki Dominik

GŁOWICA TLENOWA PŁYWAJĄCA GTB 2000 INSTRUKCJA OBSŁUGI

VIGOTOR VPT-13. Elektroniczny przetwornik ciśnienia 1. ZASTOSOWANIA. J+J AUTOMATYCY Janusz Mazan

AP-2000-D PRZENOŚNY MIERNIK DO POMIARU JAKOŚCI WODY - ZESTAW. DO/ORP/pH/EC/T/D + Numer katalogowy: 1857 OPIS

l.dz. 227/TZ/DW/2015 Oświęcim, dnia r. Dotyczy: zaproszenie do złożenia oferty cenowej na dostawę urządzeń laboratoryjnych dla

Ustalenie wartości ph i kalibracja elektrody ph - Podstawowe zasady pomiaru ph

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

UKŁAD ELEKTRONICZNY DO POMIARU ph ZA POMOCĄ CZUJNIKA TYPU ISFET

DANE TECHNICZNE - ZBIOROWE

SQCMINI PH KONTROLER INSTRUKCJA OBSŁUGI

(zwane również sensorami)

Pakiet nr 7 System nieinwazyjnej wentylacji noworodków - 3 szt. Część A: ZESTAWIENIE PARAMETRÓW TECHNICZNO-UŻYTKOWYCH

OCENA MOśLIWOŚCI ZASTOSOWANIA BIOSENSORÓW TYPU ISFET W PRZEMYŚLE SPOśYWCZYM

(19) PL (11) 170B41 (13) B1 (12) OPIS PATENTOWY PL B1 G01N 27/30 G01N 27/404. (54) Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach

Układy i Systemy Elektromedyczne

ELEKTRODA PH. Opis D031. Ryc. 1. Elektroda ph

Ćwiczenie 8 (studenci biotechnologii) Potencjometria Potencjometryczne wyznaczanie PK miareczkowania słabego kwasu

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami funktorów logicznych realizowanymi w technice RTL (Resistor Transistor Logic) oraz zasadą ich działania.

PRZETWORNIK PRĄDOWY PP 2000-pH

Ćwiczenie 4. Elektrochemiczny czujnik glukozy

CZUJNIKI TLENOWE TERENOWO LABORATORYJNE CTN 9806 R

l.dz. 229/TZ/DW/2015 Oświęcim, dnia r. Dotyczy: zaproszenie do złożenia oferty cenowej na dostawę urządzeń laboratoryjnych dla

POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY. PRACOWNIA MATERIAŁOZNAWSTWA ELEKTROTECHNICZNEGO KWNiAE

SERIA IV. 1. Tranzystor unipolarny: budowa, symbole, zastosowanie, parametry.

Czujniki. Czujniki służą do przetwarzania interesującej nas wielkości fizycznej na wielkość elektryczną łatwą do pomiaru. Najczęściej spotykane są

Temat: Stacjonarny analizator gazu saturacyjnego MSMR-4 do pomiaru ciągłego

Potencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej

Miernik zawartości tlenu Voltcraft DO-100. Wersja: 12/08. Instrukcja obsługi. Numer produktu:

K03 Instrukcja wykonania ćwiczenia

Uniwersytet Pedagogiczny

(54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1 C23F 13/04 C23F 13/22 H02M 7/155

Przykładowe zadanie egzaminacyjne dla kwalifikacji E.20 w zawodzie technik elektronik

GŁOWICA TLENOWA ZANURZENIOWA GTZ 2000

MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG

PL B1. PRZEDSIĘBIORSTWO CIMAT SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Bydgoszcz, PL BUP 04/16

HC1 / HC2. Regulator temperatury

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ I POMIAROWEJ LABORATORIUM CZUJNIKÓW I POMIARÓW WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH I-21

Instrukcja obsługi Pehametru Schott Lab 850

Miernik cyfrowy ph/mv (Redox) Greisinger GPHR 1400, 0-14pH,, 0,01 ph, + 0,02 ph

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Czujniki temperatur, termopary

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Entalpia rozpuszczania elektrolitu w wodzie

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Temperaturowa charakterystyka termistora typu NTC

PRZEWODNOŚĆ ROZTWORÓW ELEKTROLITÓW

MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie ciepła właściwego cieczy metodą kalorymetryczną

Spis treści. Wstęp. Roztwory elektrolitów

AP Automatyka: Sonda do pomiaru wilgotności i temperatury HygroClip2-S

CZUJNIKI TLENOWE LABORATORYJNE CTN 9202 S

CZUJNIKI TLENOWE TERENOWO LABORATORYJNE CTN 9805 R

ZASADA DZIAŁANIA miernika V-640

Czujniki w technologii ARC. Pomiary fizykochemiczne. Do pomiarów: - ph/redox - przewodności - tlenu rozpuszczonego

Oferta Firmy

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

ĆWICZENIE NR 1 TEMAT: Wyznaczanie parametrów i charakterystyk wzmacniacza z tranzystorem unipolarnym

Products Solutions Services. Pomiary ph Wprowadzenie do montażu, obsługi, konserwacji i kalibracji elektrod ph

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Elektrody ph, redox i jonoselektywne I.S.E.

Szkło HA Szkło wysoko alkaiczne ph to +80 C Dla mediów wysoko alkaicznych (> ph 12)

Ćwiczenie 2: Właściwości osmotyczne koloidalnych roztworów biopolimerów.

Szczegółowy opis techniczny przedmiotu zamówienia

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE, Kraków, PL BUP 15/15

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, Kraków

Załącznik Nr 2 do SIWZ FORMULARZ CENOWY

Tlen rozpuszczony. Spis treści. Przegląd mierników i aplikacji Tlenomierze laboratoryjne

HART-COM - modem / przenośny komunikator HART

Ćwicz. 4 Elementy wykonawcze EWA/PP

VIGOTOR VPT-12. Elektroniczne przetworniki ciśnienia VPT 12 stosuje się w 1. ZASTOSOWANIA. J+J AUTOMATYCY Janusz Mazan

Sprawa Nr: RAP/ 72 /2010 PARAMATRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA. Nazwa i adres Wykonawcy:...

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

TOP OFERTY Wydanie specjalne Urządzenia pomiarowe

Zasada pomiaru intensywności fotosyntezy netto i oddychania techniką wymiany gazowej, analizatorem gazu w podczerwieni

Oferta Firmy 2013

Labindex mgr inż. Marcin Grzelka

Przepływomierze termiczne do pomiaru przepływu powietrza NFT34, NFT35

Oznaczanie zawartości fluorków w naparze herbacianym z wykorzystaniem potencjometrii bezpośredniej

Stanowisko do pomiaru fotoprzewodnictwa

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 2

MCLNP /15 Warszawa, dn r. ZAPYTANIE O WARTOŚĆ SZACUNKOWĄ dostawy sprzętu naukowo-badawczego. do Laboratorium Hydrobiologii.

PRZETWORNIK PRĄDOWY PP 2000-pHw z wyświetlaczem

Rozmaite dziwne i specjalne

MIERNIK ph - Instrukcja obsługi

CZUJNIK PRZEWODNOŚCI. Opis D0382. Ryc. 1. Czujnik przewodności

ELEMENTY ANALIZY INSTRUMENTALNEJ. Ćwiczenie 2 Temat: Potencjometria bezpośrednia i pośrednia (miareczkowanie potencjometryczne) POTENCJOMETRIA

Miernik i regulator temperatury

PRZEDWZMACNIACZ SYGNAŁU ELEKTRODY PH ph

OFERTA. Załącznik nr 1

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wyznaczanie lepkości wodnych roztworów sacharozy. opracowała dr A. Kacperska

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Transkrypt:

MIKRO- I NANO-SYSTEMY W CHEMII I DIAGNOSTYCE BIOMEDYCZNEJ MNS-DIAG PROJEKT KLUCZOWY WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ Z EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO; UMOWA Nr. POIG.01.03.01-00-014/08-00 RAPORT CZĄSTKOWY PROJEKTU MNS DIAG 4D MED-MEMS (IMiIB PW) Metody i mikroczujniki do gazometrii krwi i czynności wentylacyjnych płuc Raport 4D - 2. Uzyskane rezultaty projektu T. Pałko Zatwierdził:. Dr inż. Piotr Grabiec, prof. ITE Koordynator Projektu MNS DIAG Data: 31.01.2014. Czujniki do pomiaru po 2 i pco 2 wraz odpowiednimi układami pomiarowymi oraz zestawami kalibracyjnych mieszanek gazowych stanowią dwa zestawy demonstratorów opracowanych w ramach niniejszego projektu. 1

1. Czujnik i układ do pomiaru po 2 Ideę działania czujnika po 2 oparto na amperometrycznej metodzie wprowadzonej przez Clarka, w której wykorzystuje się zjawiska oksyredukcyjne zachodzące przy dwu odpowiednio dobranych i spolaryzowanych elektrodach zanurzonych w odpowiednim roztworze wodnym do którego dyfunduje tlen przez membranę o właściwościach hydrofobowych tzn. nieprzepuszczającą cząsteczek wody z badanego otoczenia. Opracowany w ramach niniejszej pracy czujnik naskórny do nieinwazyjnego pomiaru po 2 poprzez naklejenie go na skórę, wykorzystuje dyfuzję O 2 do komory pomiarowej czujnika z podgrzewanych w celu arterializacji naczyń włosowatych skóry. Dyfuzja O 2 następuje przez skórę i membranę tego czujnika oddzielającą wnętrze czujnika od badanego otoczenia skóry. Konstrukcja takiego czujnika po 2 do nieinwazyjnych badań naskórnych jest przedstawiona na rys. 1. Czujnik ten, w stanie gotowości do użycia, składa się z 7 podstawowych części: platynowej mikrokatody wtopionej w kapilarę szklaną izolacją bocznie od otoczenia, bloku srebrnej anody o kształcie zbliżonej do cylindrycznej w środku którego zamocowana jest w/w izolowana mikrokatoda, termoelementu do pomiaru i regulacji temperatury zamocowanego w gnieździe anody, grzałki oporowej zamocowanej w bocznej części bloku anody, elektrolitu w rezerwuarze anody oraz wymiennej membrany zakładanej od zewnątrz na blok anody, a także plastikowej obudowy z kołnierzem przeznaczonym do mocowania czujnika na skórze. Mocowanie czujnika do powierzchni skóry odbywa się za pomocą specjalnych dwustronnie lepiących krążków powszechnie również używanych w elektrodach EKG przeznaczonych wielogodzinnego użytku. Czujnik naskórny po 2 współpracuje z własnej konstrukcji elektronicznym układem pomiarowym, którego schemat blokowy przedstawia rys. 2. Rys.1 Elementy konstrukcyjne naskórnego czujnika po 2 w krwi tętniczej oraz jego fotografia 2

Temperatura UKŁAD GRZANIA ZASILACZ U CZUJNIK po 2 I WZMACNIACZ Z UKŁADEM POLARYZACJI CZUJNIKA UKŁAD PREZENTACJI I KOMUNIKACJI skóra O 2 zero czułość Rys.2 Schemat blokowy układu elektronicznego do pomiaru po 2 w krwi tętniczej metodą naskórną Rys.3 Rejestracja przebiegu pomiarów po 2 w powietrzu (0-120 s), następnie po naklejeniu czujnika na skórze (120-350s), po krótkotrwałej okluzji (350-450s) i po zakończeniu okluzji 2. Czujnik i układ do pomiaru pco2 W rozwiązaniu konstrukcji czujnika pco 2 zrealizowanego w ramach niniejszej pracy oparto się na zmodyfikowanej metodzie Severinghausa, w której zamiast klasycznej szklanej elektrody pehametrycznej zastosowano specjalnie opracowany do tych celów przez Instytut Technologii Elektronowej jonoczuły tranzystor polowy z wyjściami kontaktowymi po przeciwnej stronie bramki tzw. BSC ISFET (Back Side Contact Ion Selective Field Effect Transistor) szczególnie czuły na jony H + czyli na zmiany ph odpowiednio dobranego roztworu wodnego (0,1 molowy NaHCO 3 ) do którego ze skóry arterializowanej (podgrzewanej) dyfundują cząsteczki CO 2. Czujnik pco 2 ma podobną konstrukcję do wcześniej opisanego czujnika po 2, z tym że zamiast platynowej mikrokatody zatapianej w szkle jest w tym rozwiązaniu zastosowany jonoselektywny 3

tranzystor polowy (BSC ISFET) czuły na jony H +, a więc czuły na zmiany ph. Konstrukcja takiego naskórnego czujnika pco 2 przedstawiona jest na rys. 4, a schemat blokowy elektronicznego układu pomiarowego pokazuje rys. 5. Rys.4 Model i elementy konstrukcyjne oraz fotografia naskórnego czujnika do pomiarów pco 2 w krwi tętniczej PC Układ pomiaru i regulacji temperatury Układ sterowania i komunikacji Wyświetlacz LCD Czujnik pco 2 CO 2 Elektrolit ISFET D S Układ pomiarowy Przetwornik A/C z programowanym wzmocnieniem Skóra E ref Membrana Rys.5 Schemat blokowy układu elektronicznego do pomiaru pco 2 w krwi tętniczej metodą naskórną Tranzystor ISFET pracuje w mostkowym układzie pomiarowym o czułości 50mV/pH. Wyniki wstępnych pomiarów (rys. 6) w tym układzie potwierdzają logarytmiczną zależność pomiędzy pco 2 i ph roztworu, co było zgodne z oczekiwaniem. 4

Rys.6 Rejestracja przebiegu pomiarów eksperymentalnych przy użyciu czujnika pco 2 z elementem BSC ISFET, zanurzonego w destylowanej wodzie kontaktującej się z powietrzem atmosferycznym (~0,05% CO 2 ) do której następnie wprowadzono przepływ gazu kalibracyjnego z 5% CO 2 pierwszy schodek przebiegu, a następnie 10%CO 2 drugi schodek prezentowanego przebiegu 3. Stanowisko do badań eksperymentalnych Rys. 7 Stanowisko do testowania i kalibracji czujników do gazometrii krwi. 5