TR2021017928A2 - Tibbi̇ testler yapabi̇len elektrot sensor - Google Patents
Tibbi̇ testler yapabi̇len elektrot sensorInfo
- Publication number
- TR2021017928A2 TR2021017928A2 TR2021/017928A TR2021017928A TR2021017928A2 TR 2021017928 A2 TR2021017928 A2 TR 2021017928A2 TR 2021/017928 A TR2021/017928 A TR 2021/017928A TR 2021017928 A TR2021017928 A TR 2021017928A TR 2021017928 A2 TR2021017928 A2 TR 2021017928A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- electrode
- medical tests
- electrode sensor
- gox
- electrodes
- Prior art date
Links
- 238000010339 medical test Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 10
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 claims description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 claims description 6
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 claims description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 6
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 3
- 229910001020 Au alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 239000003353 gold alloy Substances 0.000 claims description 2
- 230000036647 reaction Effects 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 7
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 claims 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 9
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 9
- 238000011161 development Methods 0.000 description 9
- -1 Polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 5
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 3
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 2
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 1
- YPZRHBJKEMOYQH-UYBVJOGSSA-L FADH2(2-) Chemical compound C1=NC2=C(N)N=CN=C2N1[C@@H]([C@H](O)[C@@H]1O)O[C@@H]1COP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C(NC(=O)NC2=O)=C2NC2=C1C=C(C)C(C)=C2 YPZRHBJKEMOYQH-UYBVJOGSSA-L 0.000 description 1
- 102100021541 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Human genes 0.000 description 1
- 101710123669 Sodium/nucleoside cotransporter 2 Proteins 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007707 calorimetry Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002303 glucose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000004987 plasma desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
Abstract
Buluş, bir gövde (3) üzerine yerleştirilmiş yalıtım amacı olan bir kapaktan (2) oluşan üzerinde bulunan açıklıklara (4) denk gelen elektrotlar yardımı ile tespit ve görüntüleme gerçekleştirebilen bir tıbbi testler yapabilen elektrot sensördür (1). Açıklıklara (4) sırasıyla birinci elektrot (5), ikinci elektrot (6) ve üçüncü elektrot (7) denk gelmektedir. Elektrotlar biyosensör elektrotlarıdır. Birinci elektrot (5) referans elektrotu (Reference Electrode ? RE), ikinci elektrot (6) karşıt elektrotu (Counter Electrode ? CE) ve üçüncü elektrot (7) çalışma elektrotu (Working Electrode - WE) olarak görev yapmaktadır.
Description
TARIFNAME
TIBBI TESTLER YAPABILEN ELEKTROT SENSOR
Teknik Alan
Bu bulus vücutta bulunan sivilardan alinan örneklerle kolesterol, keton, vitamin, protein, kan
sekeri ve glikoz gibi tibbi testleri yapabilen bir elektrot sensörün gelistirilmesi ile ilgilidir.
Önceki Teknik
Canli yapisi çogunlukla sivilardan meydana gelmektedir. Kan, üre ve salva canli vücudunda
sürekli üretilen ve bulunan sivilardandir. Bu sivilar biyolojik döngü adina önem tasimakla
beraber bedenin isleyisine ve durumuna bagli olarak birçok bilgiyi de üzerinde
barindirmaktadir.
Vücudun düzeninde herhangi bir dengesizlik vücut içerisinde dolasimi saglanan veya disari
atilan sivilarin arastirilmasi ile tespit edilmektedir. Kan, idrar ve salva örneklerinin canli
organizma içerisinde (in vivo) veya laboratuvar ortaminda (in vitro) incelenmesi ile birçok
dahili hastalik veya anomali tespiti yapilmaktadir.
Tasinan bilgilere bagli olarak alinan kan, idrar ve salva örnekleri incelenerek anomalinin
durumuna ve standartlara bagli olarak incelenerek bünyede meydana gelen bu degisikligin
sebebi, hikayesi ve tedavi süreçleri konusunda yeterli bilgi edinilmesi
gerçeklestirilebilmektedir.
Vücuttan alinan kan, idrar veya salva numuneleri kalorimetre, elektrokimyasal veya
fotometrik tespit metotlarindan birisi kullanilarak incelenerek teshis
gerçeklestirilebilmektedir. Bu tahlil sürecinde alinan numunelerin kesinlikle dis ortamlardan
bagimsiz tasinmasi ve incelenmesi gerekmektedir. Bu baglamda ya canli metabolizma
üzerinde (in vivo) ya da laboratuvar ortaminda (in vitro) ilgili sterilizasyon süreçlerinden
geçen koruyucu maddeler ile beraber tasinmaktadir.
Numunenin moleküler boyutta dahi olsa dis ortamla temasinin önüne geçmek adina birçok
yöntem gelistirilmistir. Bilinen yöntemler arasinda bulunan bir diger metot ise deri alti
sensor yerlestirilerek canli organizmada (in vivo) sürekli olarak testlerin gerçeklestirilmesidir.
Bu yöntem farkli ekleri ile beraber günümüzde kullanimi ve gelisimi devam etmektedir. Bu
teknigin uygulanmasi sirasinda sensor üzerinde radyo frekansi ile tanimlama (RFID) yöntemi
ile direk canli organizma içerisinde haberlesme yapilabildigi gibi sensor üzerinden bünye
disarisina tasinan baglanti elemanlari ile de sonuçlar toplanabilmektedir.
Teknigin bilinen uygulamalarindan olan U510888257BZ sayili Birlesik Devletler patentine ait
bulus konusunda vücut içine yerlestirilen bir analit sensörün gelistirilmesinden
bahsedilmektedir. Ilgili dokümanda gelistirilen bulus dahilinde organizma içerisinde veya
laboratuvar ortaminda gelistirilmis olan bir elektrot tasarimi ile beraber tahlillerin her
ortamda yapilmasindan bahsedilmektedir. Ilgili analitlerin tespiti ve görüntülenmesinden de
bahsedilmektedir.
U510888257BZ sayili doküman konusu olan elektrotlarin yerlestirilmesi ve sensörün
olusturulmasi konusunda tercih edilen yöntem ile beraber her elektrotun karsilik geldigi
katmanlar seklinde tasarlanarak her katman arasina anizotropikyalitkan film ve macunlar ile
elektrotlarin birbiri ile baglantisinin kesildiginden bahsedilmektedir. Bu baglamda üretim
asamalari kolaylastirilsa da gelistirilen sensor boyutu büyümektedir. Ayrica bulundugu
bölgede tahlillerin yapilmasi sirasinda akiskanin farkli noktalarindan alinan numuneler ile
hatali tespitlerin yasanmasi söz konusu olabilir.
Elektrotlarin mümkün oldugunca ayni bilesen oranlarina sahip akiskanlardan numune almasi
sistemin numune analizlerinin dogrulugunu arttiracaktir. Bir diger noktadan çift yönlü
kullanilabilen bir elektrot yapisindan da bahsedilmemektedir. Elektrotlarin çift yönlü olarak
konumlandirilmasi hem sivilardan alinan örneklere bagli olan teshislerin dogrulanmasi adina
hem de elektrotlar üzerinde olusan moleküler birikmeye ragmen uzun ömürlü kullanimindan
bahsedilmektedir.
basvurusuna konu olan bulusta radyo frekanslari ile tanimlama yapan bir kan sekeri ölçüm
cihazindan bahsedilmektedir. Ilgili dokümanda bahsi geçen bulusta kan numunesinin bir igne
yardim ile deri üzerinden bir numune kagidina alinarak cihazda ilgili yere bu kâgidin
yerlestirilmesi ile cihaz içerisinde kan sekeri degerinin tespit edilmesinden detayli olarak
bahsedilmektedir.
yapabilmesinin yani sira disarda bir cihaz yardimi ile testlerin gerçeklestirilmesi
saglanmaktadir. Bu baglamda bir canli organizma dahilinde tahlil gerçeklestirilmemektedir.
Bunun yani sira alinan kan numunesinin dis ortamla temasi söz konusu olmakla beraber
cihazinda kullanim alani günlük hayat oldugundan dolayi cihaz içerisinde de bir numune
kirlenmesi ile karsilasilabilir.
Bulusun Kisa Açiklamasi
Bu bulusun amaci kan, idrar ve salva numunelerinin canli organizmalarin içerisinde (in vivo)
tahlil edilebilesini saglayan bir tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün gelistirilmesidir.
Bulusun bir baska amaci ise gelistirilen elektrotlarin tek bir taban üzerinde farkli yollarla
yerlestirilerek katmanli elektrotlardan boyut olarak daha kullanisli bir tibbi testler yapabilen
elektrot sensörünün gelistirilmesidir.
Bulusun bir baska amaci ise katmanli elektrot yapisinda karsilasilan akiskanin farkli
yogunluklara sahip alanlarindan alinan numunelerde karsilasilan hatalara nazaran ayni
alandan numunelerin alinmasinin saglayacak sekilde tek katman üzerine yerlestirilmis
elektrotlara sahip bir tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün gelistirilmesidir.
Bulusun bir baska amaci ise çift tarafli elektrot tasarimina sahip bir sensör yapisi ile farkli
noktalardan toplanan numunelerden alinacak sonuçlar ile sonuç dogrulamasinin yapilmasini
saglayan bir tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün gelistirilmesidir.
Bulusun bir baska amaci ise çift tarafli elektrot tasarimina sahip bir sensör yapisi ile herhangi
bir atik birikmesi durumunda bir tarafin tahlilleri gerçeklestiremedigi zamanlarda diger
tarafin kullanimi ile daha uzun süreli kullanim imkâni saglayan bir tibbi testler yapabilen
elektrot sensörünün gelistirilmesidir.
Bulusu Açiklayan Sekillerin Tanimlari
Bulus ile gelistirilen tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün daha iyi açiklanabilmesi için
kullanilan sekiller ve ilgili açiklamalar asagidadir.
Sekil-1 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün üstten görünümüdür.
Sekil-2 Bulusa göre analit tespiti yapan biyolojik elektrot sensörüne ait kapagin
üstten görünümüdür.
Sekil-3 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üstten
görünümüdür.
Sekil-4 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üstten
görünümüdür.
Sekil-5 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin oldugu bölgeye ait üstten görünümüdür.
Sekil-6 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin ve gövdenin ayri ayri oldugu üstten görünümüdür.
Sekil-7 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasinin üstten görünümüdür.
Sekil-8 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait kapagin üstten görünümüdür.
Sekil-9 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üstten görünümüdür.
Sekil-10 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üstten görünümüdür.
Sekil-11 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üzerinde bulunan elektrotlarin oldugu bölgeye ait üstten
görünümdür.
Sekil-12 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üzerinde bulunan elektrotlarin ve gövdenin ayri ayri
oldugu üstten görünümüdür.
Sekil-13 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasinin üstten görünümüdür.
Sekil-14 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait kapagin üstten görünümüdür.
Sekil-15 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üstten görünümüdür.
Sekil-16 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üstten görünümüdür.
Sekil-17 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üzerinde bulunan elektrotlarin oldugu bölgeye ait üstten
görünümdür.
Sekil-18 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün bir baska
uygulamasina ait gövdenin üzerinde bulunan elektrotlarin ve gövdenin ayri ayri
oldugu üstten görünümüdür.
Sekil-19 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin çift tarafli kullanimi ile ilgili farkli bir uygulamasina ait üstten
görünümüdür.
Sekil-20 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin çift tarafli kullanimi ile ilgili farkli bir uygulamasina ait üstten
görünümüdür.
Sekil-21 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin çift tarafli kullanimi ile ilgili farkli bir uygulamasina ait üstten
görünümüdür.
Sekil-22 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin çift tarafli kullanimi ile ilgili farkli bir uygulamasina ait üstten
kesit görünümüdür.
Sekil-23 Bulusa göre tibbi testler yapabilen elektrot sensörüne ait gövdenin üzerinde
bulunan elektrotlarin siralamasinin üstten görünümüdür.
Sekillerde gösterilen unsurlar numaralandirilmis olup bunlarin karsiliklari da asagidadir.
1. Sensör
2. Kapak
3. Gövde
Birinci elektrot
Ikinci elektrot
Üçüncü elektrot
Bulusun Ayrintili Açiklamasi
Bulus temelde bir gövde (3) üzerine yerlestirilmis yalitim amaci olan bir kapaktan (2) olusan
üzerinde bulunan açikliklara (4) denk gelen elektrotlar yardimi ile tespit ve görüntüleme
gerçeklestirebilen bir tibbi testler yapabilen elektrot sensördür (1). Açikliklara (4) sirasiyla
birinci elektrot (5), ikinci elektrot (6) ve üçüncü elektrot (7) denk gelmektedir. Elektrotlar
biyosensör elektrotlaridir. Birinci elektrot (5) referans elektrotu (Reference Electrode - RE),
ikinci elektrot (6) karsit elektrotu (Counter Electrode - CE) ve üçüncü elektrot (7) çalisma
elektrotu (Working Electrode - WE) olarak görev yapmaktadir.
Birinci elektrot (5) referans elektrot olmakla beraber elektrot potansiyeli dogru olarak
bilinmektedir. Bu sebepten diger elektrotlar için referans olarak kullanilan, analit
konsantrasyonundan ve iyonlardan etkilenmeyen ve gümüsten imal edilen bir elektrottur.
Ikinci elektrot (6) karsit elektrottur. Yardimci elektrot olarak da tanimlanan karsit elektrotlar
hücre devresini tamamlamak adina gelistirilmis bir karbon elektrottur. Üçüncü elektrot (7)
çalisma elektrotu olarak görev yapmaktadir. Çalisma elektrotu hücre reaksiyonun
gerçeklestigi elektrottur. Çalisma elektrotu malzemesi olarak ise altin kullanilmaktadir.
Gövde (3) üzerinde lazer kesimler elektrotlarin kanallarinin islendigi tek katmanli bir yapidan
olusmaktadir. Bu sayede sensör (1) 0.1-O.4 mm katman kalinligina sahiptir. Katman üzerine
yerlestirilen elektrotlarin birbirinden yalitimini saglamak amaci ile bir kapak (2)
bulunmaktadir. Her elektrotun üstüne gelen bir açiklik (4) yardimi ile sadece ilgili elektroda
denk gelen kisimlarin açik kalmasi saglanir. Gövde (3) ve kapak (2) polimer esasli
malzemelerden yapilmaktadir.
Glikoz biyosensörü olarak da çalisabilen tibbi testler yapabilen elektrot sensörün (1)
elektrotlari için kullanilacak dis kaplama yüzeyleri için görünür aralikta geçirgenlik
(Transmittance - T) 90% üzerinde olmakla beraber katman direnci (Sheer Resistance Rsh)
r10 Q sq -1 degerinden küçük olmalidir. Bu baglamda kullanilacak malzemeler,
o Polikarbonat (Polycarbonate - PC)
0 Polietilen tereftalat (Polyethylene terephthalate - PET/PETE)
i Akrilik (Polymethyl methacrylate
o Polietilen naftalat (Polyethylene naphthalate)
o Polidimetilsiloksan (Polydimethylsiloxane - PDMS)
o Plastik(P0lyethylene)
gibi polimer esasli malzemeler olabilir.
Gövde (3) ve kapak (2) arasinda bir yari geçirgen yalitim malzemesi kullanilmaktadir.
Kullanilabilecek potansiyel yari geçirgen membran karisim için;
o Nafion,
o Poliüretan (Polvurethane),
o Nafion-GO,
o Nafion-rGO,
o Poliüretan-Nafion(Polyurethane-Nafion)
gibi polimer malzemeler kullanilabilir.
Bulusun bir uygulamasinda Sekil 1'de gösterildigi gibi bir yapiya sahip olmakla beraber gövde
(3) alt tarafinda bulunan kolun genisligi 0.4 mm üste tarafina denk gelen genislik ise 5 mm
olarak yapilmaktadir. Sol tarafina denk gelen uzun kenar 10 mm olmakla beraber sag tarafta
alt kenar 7 mm üst kenar 3 mm olarak gelistirilmistir. Birinci elektrot (5) 0.2 mm ve 0.25 mm
kenar uzunluklarina sahip bir dikdörtgen geometriye sahiptir. 0.03 mm kalinliginda bir
baglanti hattina sahiptir. Diger elektrotlarin baglanti hatlari ile arasinda 0.05 mm mesafe
bulunmaktadir. Ikinci elektrot (6) 0.25 mm kenar uzunluklarina sahip kare geometriye
sahiptir. Baglanti hatti 0.03 mm genisliginde olmakla beraber baglanti hatti ile gövde (3)
uzunluklarina sahip dikdörtgen geometrive sahiptir. Baglanti hatti diger elektrotlarda oldugu
gibi 0.03 mm olmakla beraber alt kenarin gövde (3) sinirindan 0.15 mm içerisindedir. Her
elektrotun birbirine olan uzakliklari ise 0.15 mm olarak belirlenmistir. Ayrica elektrotlarin
baglanti katlarinin sonuna denk iletisim noktalarinin birbirine olan uzakligi ise 1 mm olarak
belirlenmistir.
Bulusun bir diger uygulamasi da Sekil 7'de gösterildigi gibi gelistirilmistir. Gövde (3) üst
tarafinda kare geometriye sahip 3 mm kenar uzunlari belirlenmis bir parça ve bu parçaya ait
bir dikdörtgen geometride koldan meydana gelmektedir. Dikdörtgen kol 7 mm ve 0.4 mm
kenar uzunluklarina sahiptir. Elektrotlarin konumlari bir önceki uygulamada bahsi geçen
anlatimla aynidir. Birinci elektrot (5) 0.2 mm ve 0.25 mm kenar uzunluklarina sahip bir
dikdörtgen geometriye sahiptir. Diger elektrotlarin baglanti hatlari ile arasinda 0.05 mm
mesafe bulunmaktadir. Ikinci elektrot (6) 0.25 mm kenar uzunluklarina sahip kare
geometriye sahiptir. Baglanti hatti ile gövde (3) arasinda 0.02 mm mesafe bulunmaktadir.
Üçüncü elektrot (7) 0.33 mm ve 0.25 mm kenar uzunluklarina sahip dikdörtgen geometriye
sahiptir. Baglanti hatti alt kenarin gövde (3) sinirindan 0.15 mm içerisindedir. Her elektrotun
birbirine olan uzakliklari ise 0.15 mm olarak belirlenmistir. Tüm baglanti hatlari 0.03 mm
ölçülerinde bir hat seklindedir.
Bulusun gelistirilen son uygulamasi ise Sekil 13'te bahsedilen bir yapiya sahiptir. Elektrotlarin
ve gövdenin (3) tasarimi Sekil 1'de gösterilen tasarimla ayni olmasina ragmen elektrotlarinin
baglanti çikislari Sekil 1'de gösterilenden faklidir. Burada açili bir yerlestirme yapilmasina
karsin paralel çikislar kullanilmistir.
Gövde (3) üzerinde elektrotlarin kanallarinin islendigi tek katmanli bir yapidan olusmaktadir.
Çok katmanli sensör (1) tasarimlarini yani sira daha ince bir yapiya sahiptir. Sensör (1) tek
tarafli tasarimlarda O.1-0.5 mm, çift tarafli tasarimlarda 0.2-0.7 mm araliginda katman
kalinligina sahiptir.
Elektrotlarin çalisma prensibinde biyosensörün türüne göre ilgili moleküle ait enzim
baglanir. Enzimin olusturdugu çok küçük akimlar elektrotlar tarafindan iletilerek bir
potansiyostat ile tespit edilir. Enzimin baglanmasi günümüze kadar 3 nesilde gelistirilmistir.
1. nesil elektrotlarda çalisma biçimi su sekildedir. Glikoz molekülü üzerinden örnek verecek
olursak;
o Glukoz + GOxox-FAD 2› Gluconate + GOxreleOx-FADHZ)
Bu sistemde de oksijenin varligi indirgenmis GOx'un yükseltgenmesini saglar. H202 olusur
ve buradan 2 elektron koparak elektrotta akim olusmasini saglar. Bu sistemler oksijen aracili
sistemlerdir.
2. nesil elektrotlarda aracili elektron transfer mekanizmasi kullanilir. Bunun nedeni enzimin
oksijene olan bagliligini azaltmak ve interfere elementlerin oksidasyonunun önüne
geçmektir.
o Glucose + GOx-FAD 2› Gluconate + GOx-FADHZ
o GOx-FADHZ + 2Med0x => GOx-FAD + 2Medred + 2H+
o 2Medred => 2Medox +2e-
Indirgenmis aracinin elektrottaki okside formu düsük potansiyellerde akim üretir ve bu glikoz
konsantrasyonu ile orantili sekilde olusmaktadir. Bu noktada en son kullanilan sistem
elektriksel yalitimli baglantilar barindiran bagli enzim (wired enzyme) teknolojileridir.
Indirgeme-oksidasyon (Redoks) araci molekülleri kullanilarak elde edilen sistemdir.
3. nesil elektrotlarda bir araci olmadan elektrotlara direk aktarilan elektron sistemleri
kullanilmaktadir.
0 Glucose + GOx-FAD 2› Gluconate + GOx-FADHZ
o FADH2 +CNT 2› FAD +2H + 2e-
Burada elektron transferi karbon nano tüp (Carbon Nano Tube - CNT) üzerinden gerçeklesir.
Her elektrot farkli yapilara sahiptir. Kullanilan elektrot malzemesi de buna bagli olarak
degiskenlik göstermektedir. Üçüncü elektrot (7) yüzeyi altin alasimlardan yapilmaktadir. Bu
sebepten çalisma elektrotu olan üçüncü elektrot yüzeylerinde;
o Au-wired GOx,
o Au-CNT-GOx,
o Au-MWCNT-GOx,
o GO-CNT-GOX,
o rGO-CNT-GOx,
o Au-GOx,
o C-AuN P-CNT.
Potansiyel yari geçirgen membran bilesimleri için;
o Nafion,
o Poliüretan (Polyurethane),
o Nafion-GO,
o Nafion-rGO,
o Poliüretan-Nafion(Polyurethane-Nafion)
gibi polimer malzemeler kullanilmaktadir.
Tibbi testler yapabilen elektrot sensörünün (1) gelistirilmesi asamasinda tek katmanli bir
yapi kullanilmaktadir. Yani gövde (3) tek bir parça olarak üzerinde lazer kesim teknikleri ile
elektrot ve baglanti kanallari için alanlar açilmaktadir. Bu sekilde gelistirilmesi ile sensör (1)
kalinligi belli bir seviyede tutularak kullanim bölgelerinde optimum sonuçlarla yerlestirilmesi
gerçeklestirilebilecektir. Ayrica sensörün (1) her elektrotun ayni içerige sahip numuneleri
alabilmesi adina yararli olacaktir.
Bulusun bir baska uygulamalarindan olan çift tarafli kullanimda söz konusudur. Sekil 19'da
gösterildigi gibi elektrotlarin çift tarafli olarak ayni sirayla yerlestirildigi durumlar da
gelistirilmektedir. Bu sayede sensörün (1) numuneleri farkli iki noktadan alarak alinan
sonuçlarin dogrulamasinin yapilmasini saglayabilecektir. Bu sekilde hem test hatalari asgari
seviyelerde olacaktir hem de testin bir tarafta bulunan elektrotlar tarafindan yapilamamasi
durumunda diger taraftan teste devam edilmesi saglanaca ktir. Ayrica kullanilan elektrotlarin
üzerinde biriktirdigi atiklardan dolayi kullanim ömrünün kisa oldugu bilinmektedir. Bu
baglamda çift tarafli elektrot kullanimi ile bir tarafin ölçüm yapamamasi durumunda diger
tarafin devam etmesinden dolayi ömrünün uzamasi söz konusu olacaktir.
Çift tarafli elektrot kullanimi her iki tarafta ayni elektrotlarin kullanilmasinin yani sira
standart uygulamada kullanilan elektrotlarin tek olarak farkli taraflara uygulanmasi söz
konusu olabilir. Sekil 20-21-22 numarali sekillerde bu uygulamalarin bazilari gösterilmistir.
Claims (3)
1. nesil elektrotlarda, - Glukoz + GOxox-FAD => Gluconate + GOxreleOx-FADHZ) çalisma biçimi ile karakterize edilen istem 19'daki gibi bir tibbi testler yapabilen elektrot sensördür (1).
2. nesil elektrotlarda, - Glucose + GOx-FAD => Gluconate + GOx-FADHZ - GOx-FADHZ + 2Medox => GOx-FAD + 2Medred + 2H+ - 2Medred => 2Medox +2e- çalisma biçimi ile karakterize edilen Istem 19'daki gibi bir tibbi testler yapabilen elektrot sensördür (1).
3. nesil elektrotlarda, 7 Glucose + GOx-FAD => Gluconate + GOx-FADHZ - FADH2 +CNT => FAD +2H + 2e- çalisma biçimi ile karakterize edilen Istem 19'daki gibi bir tibbi testler yapabilen elektrot sensördür (1).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2021/017928A TR2021017928A2 (tr) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | Tibbi̇ testler yapabi̇len elektrot sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2021/017928A TR2021017928A2 (tr) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | Tibbi̇ testler yapabi̇len elektrot sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR2021017928A2 true TR2021017928A2 (tr) | 2021-12-21 |
Family
ID=85114484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TR2021/017928A TR2021017928A2 (tr) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | Tibbi̇ testler yapabi̇len elektrot sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TR (1) | TR2021017928A2 (tr) |
-
2021
- 2021-11-17 TR TR2021/017928A patent/TR2021017928A2/tr unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Parrilla et al. | Wearable all-solid-state potentiometric microneedle patch for intradermal potassium detection | |
US9465005B2 (en) | Analyte sensors and methods of use | |
US7887682B2 (en) | Analyte sensors and methods of use | |
CA3155968C (en) | Portable electrochemical-sensor system for analyzing user health conditions and method thereof | |
CN101929977A (zh) | 酶生物电化学传感芯片及其制备和使用方法 | |
Oh et al. | Closed bipolar electrode-enabled electrochromic sensing of multiple metabolites in whole blood | |
Fiore et al. | Paper card-like electrochemical platform as a smart point-of-care device for reagent-free glucose measurement in tears | |
Punter-Villagrasa et al. | Amperometric and impedance monitoring systems for biomedical applications | |
TR2021017928A2 (tr) | Tibbi̇ testler yapabi̇len elektrot sensor | |
JP2022518568A (ja) | クレアチニンを検出するための分析物センサ及び検出方法 | |
Lee et al. | Patch type sensor module for diagnosis of acute myocardial infarction | |
Davis et al. | Wound diagnostics and diagnostic dressings | |
KR200408934Y1 (ko) | 미세량의 샘플 채취가 가능한 생물 감측기 시료편 | |
KR100777776B1 (ko) | 측정오차 감소를 위한 바이오센서 작업전극의 구조 | |
TW202346857A (zh) | 電化學系統與植入式生化試片 | |
TWM532564U (zh) | 可撓式陣列型葡萄糖生醫感測器 | |
KR20070050337A (ko) | 미세량의 샘플 채취가 가능한 생물 감측기 시료편 |