Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2016 - zeszyt 9

Optoelektroniczny system sensorów biomarkerów zawartych w wydychanym powietrzu

10.15199/13.2016.9.12

nr katalogowy: 101102
10.15199/13.2016.9.12

W artykule omówiono optoelektroniczny system sensorów biomarkerów zawartych w wydychanym powietrzu. System ten składa się z pięciu bloków funkcjonalnych: układu pobierania próbek (UPP), układu kondycjonowania (UK), czujnika CEAS (ang. Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy), dwuwidmowego czujnika MUPASS (ang. MUltiPass Absorption Spectroscopy System), oraz układu przetwarzania sygnałów (UPS). Układ UPP służy do pobrania od pacjenta próbki wydychanego powietrza z górnych lub z dolnych dróg oddechowych. Zadaniem UK jest minimalizacja wpływu interferentów, jakimi są m.in. para wodna, czy ditlenek węgla. Czujnik CEAS umożliwia wykrywanie tlenku azotu. Dla tego markera uzyskano granicę wykrywalności około 30 ppb. Do detekcji metanu i tlenku węgla zastosowano dwuwidmowy sensor MUPASS z jedną komórką wieloprzejściową. Dla metanu uzyskano granicę wykrywalności 100 ppb, natomiast dla tlenku węgla wyniosła ona 400 ppb. Słowa kluczowe: sensory optoelektroniczne, analiza wydychanego powietrza, biomarkery.Powietrze wydychane z płuc ludzkich jest mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla, pary wodnej oraz śladowych ilości innych gazów, w tym przeszło 1000 lotnych związków organicznych o stężeniu od kilku ppm do nawet setek ppt [1]. Badanie związków endogennych (wytwarzanych wewnątrz organizmu) może stanowić istotne źródło informacji o stanie zdrowia, natomiast związki egzogenne (dostarczane z pożywieniem), o ile występują w niestandardowych stężeniach, mogą wskazywać na ewentualne stany wywołane zażywaniem lekarstw lub oddziaływaniem zanieczyszczonego środowiska. Obecność chorych komórek w organizmie ludzkim powoduje zmiany stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza, tzw. biomarkerów. Biomarkerami mogą być również inne substancje lotne, niespotykane zazwyczaj w oddechu człowieka zdrowego. W Polsce od kilku lat są prowadzone prace badawcze nad wykrywaniem markerów chorobowych w wydychanym powietrzu. Początkowo problematyką tą[...]

Bibliografia

[1] T. Ligor, (2011) "Analityka wydychanego powietrza z zastosowaniem sprzężonych technik chromatograficznych z przeznaczeniem do badań przesiewowych chorób płuc", Rozprawa habilitacyjna, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń.
[2] B. Buszewski, D. Grzywiński, T. Ligor, T. Stacewicz, Z. Bielecki, J. Wojtas, (2013) "Detection of volatile organic compounds as biomarkers in breath analysis by different analytical techniques". Bioanalysis, 5(18), pp. 2287-306.
[3] B. Buszewski, T. Ligor, T. Jezierski, A. Wenda-Piesik, M. Walczak, J. Rudnicka, (2012) “Identification of volatile lung cancer markers by gas chromatography-mass spectrometry: comparison with discrimination by canines". Anal. Bioanal. Chem. 404(1), pp. 141-146.
[4] ATS/ERS Recommendation for standardized procedures for the on-line and off-line measurement of exhaled lower respiratory nitric oxide and nasal nitric oxide, 2005.
[5] D. Szabra, A. Prokopiuk, Z. Bielecki, D. Majsterek, A. Zając, 2015. "Mikroprocesorowy czujnik CO2". XIV Krajowa Konferencja Elektroniki. Materiały konferencyjne ss. 634-639.
[6] D. Szabra, A. Prokopiuk, Z. Bielecki, A. Zając, D. Majsterek, 2015. "System kondycjonowania próbek gazowych do optoelektronicznego sensora markerów chorobowych". XIV Krajowa Konferencja Elektroniki. Materiały konferencyjne, ss. 629-633.
[7] J. Wojtas, “Application of Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy to the Detection of Nitric Oxide, Carbonyl Sulphide, and Ethane-Breath Biomarkers of Serious Diseases", Sensors 15, 14356-14369.
[8] J. Piotrowski, W. Gawron, Z. Orman, J. Pawluczyk, K. Kłos, D. Stępień and A. Piotrowski, (2010) "Dark currents, responsivity, and response time in graded gap HgCdTe structures", Proc. SPIE, 7660, 766031-766031-8.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 101102 "Optoelektroniczny system ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2016-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2016-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma