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