الأجهزة المحمولة للتوصيف في المختبر على أساس الموجات فوق الصوتية
| العنوان | الأجهزة المحمولة للتوصيف في المختبر على أساس الموجات فوق الصوتية |
|---|---|
| المؤلف | نووي، سيد فخر الدين |
| تاريخ النشر: | 2015-08 |
| الموضوع | محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية، واختبار الموجات فوق الصوتية |
| النوع | وثيقة |
| اللغة | الإنجليزية |
| رقمي | نعم |
| مخطوط | لا |
| المكتبة: | جامعة اوزيجين |
| رقم السجل | 41d622a2-7b91-4309-99ee-1506835ec32f |
| موقع المكتبة | قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية |
| التاريخ | 2015-08 |
| نص عينة | في هذا المشروع، يتم اقتراح منصة مختبرية على شريحة محمولة تعتمد على الخرطوشة. وآلية الكشف الرئيسية لهذه المنصة تعمل بالموجات الصوتية عالية التردد. تم فحص إمكانية تطبيق محولين مختلفين للقياسات البيولوجية. تم استخدام محولات الطاقة الكهرضغطية القائمة على أكسيد الزنك (ZnO) لقياسات وقت تخثر الدم. وكانت الطريقة المستخدمة هي قياس سعة الانعكاسات الصوتية من قناة ميكروفلويديك مملوءة بالدم. يمكن أن يصل حجم قناة الموائع الدقيقة إلى 1 ميكروليتر. تم تصميم خرطوشة الزجاج القابل للتصرف منخفضة التكلفة للقياسات. تتكون الخرطوشة من ركائزتين زجاجيتين وطبقة شريطية مزدوجة الجوانب تحتوي على القناة. تحتوي إحدى الركائز الزجاجية على محول طاقة من أكسيد الزنك يعمل بتردد 400 ميجاهرتز، مع توفير توصيلات كهربائية أيضًا على السطح الخارجي للخرطوشة. يتم محاذاة محول الطاقة مع القناة لإنتاج نبضات صوتية في السائل الذي يملأ القناة. تنتشر الانعكاسات من أعلى القناة عبر السائل، وبالتالي يتأثر اتساعها وطورها بخصائص السائل. تم استخدام الدم الكامل في التجارب دون أي تحضير للعينة. تتغير لزوجة الدم أثناء التخثر، لذلك يمكن قياس وقت التخثر من خلال مراقبة سعة الانعكاس من الجزء العلوي من القناة. تم اختبار هذه الطريقة، التي تتطلب ميكرولترًا واحدًا فقط من الدم، باستخدام الكالسيوم وتم تنشيطها باستخدام كواشف الثرومبوبلاستين الجزئية (aPTT). تتمتع الطريقة المقترحة بإمكانية إنشاء نظام محمول ومنخفض التكلفة لقياس وقت التخثر الذي يمكن للمريض استخدامه لاختبار نفسه. تم تصنيع محول الطاقة الثاني على شكل CMUTs. نقدم هذه التقنية كجهاز استشعار بيولوجي مغمور في السوائل لقياسات اللزوجة. تم تغيير الشروط الحدودية للرنانات من النوع الغشائي لزيادة عامل الجودة. هذا التغيير يعطي المستشعر حساسية عالية. لقد تم إثبات التحسن في عامل الجودة باستخدام تحليل العناصر المحدودة. ونحن نقترح منصة محمولة تعتمد على المعمل على الرقاقة. تستخدم آلية الاستشعار الرئيسية موجات صوتية عالية التردد. تم دراسة جدوى محولين مختلفين للقياسات البيولوجية. استخدمنا محولات الطاقة الكهرضغطية القائمة على أكسيد الزنك (ZnO) لقياسات وقت تخثر الدم. تعتمد الطريقة على قياس سعة الانعكاسات الصوتية من قناة ميكروفلويديك مملوءة بالدم. يمكن أن يصل حجم قناة الموائع الدقيقة إلى 1 ميكرولتر. تم تصميم خرطوشة زجاجية منخفضة التكلفة يمكن التخلص منها لإجراء القياسات. تتكون الخرطوشة من ركيزتين زجاجيتين وطبقة شريط مزدوجة الجوانب حيث يتم تعريف القناة. تحتوي إحدى الركائز الزجاجية على محول طاقة قائم على أكسيد الزنك يعمل بتردد 400 ميجاهرتز على السطح الخارجي للخرطوشة حيث يتم توفير التوصيلات الكهربائية أيضًا. يتم محاذاة محول الطاقة مع القناة لتوليد نبضات صوتية في السائل الذي يملأ القناة. تنتشر الانعكاسات القادمة من أعلى القناة عبر السائل، وبالتالي يتأثر اتساعها وطورها بخصائص السائل. في التجارب تم استخدام الدم الكامل دون أي تحضير للعينة. تتغير لزوجة الدم أثناء التخثر، لذلك من خلال مراقبة سعة الانعكاس القادم من أعلى القناة يمكن قياس وقت التخثر. تم اختبار الطريقة التي تتطلب ميكرولترًا واحدًا فقط من الدم باستخدام كواشف الكالسيوم والثرومبوبلاستين الجزئي المنشط (aPTT). الطريقة المقترحة لديها القدرة على استخدامها في نظام قياس وقت التخثر المحمول منخفض التكلفة للاختبار الذاتي للمريض. تم تصنيع محول الطاقة الثاني من CMUTs (محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية ذات السعة الدقيقة). نقدم هذه التقنية للغمر في السوائل كمستشعر بيولوجي لقياسات اللزوجة. تم تعديل الشروط الحدودية للرنانات من النوع الغشائي من أجل زيادة عامل الجودة. وهذا مكن جهاز استشعار ذو حساسية عالية. نعرض تحسين عامل الجودة باستخدام تحليل FEM. |
