《深圳先进院在基于人体介电谱的射频无创血糖传感器研究中获得进展》

  • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: 冯瑞华
  • 发布时间:2020-11-26
  • 中国科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心聂泽东副研究员团队设计了基于高场约束的表面等离子体传感器用于实现无创血糖的监测,相关研究成果以 Surface Plasmonic Feature Microwave Sensor with Highly Confined fields for Aqueous-Glucose and Blood-Glucose Measurements 为题发表在 IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement ( JCR 一区,中国科学院一区)上,聂泽东为上述论文的通讯作者, Abhishek Kandwal 助理研究员为第一作者,深圳先进院为第一作者单位和唯一通讯单位。 基于人体介电谱特性的射频无创血糖传感器具有体积小、成本低和抗干扰等优点,可方便集成在穿戴式设备上,实现连续的无创血糖监测。传统的射频血糖的测量方法主要是基于简单的贴片天线或采用有泄露波辐射的传感器,这种测量方法不仅会导致大量的辐射损耗,同时,传感器传播的能量场没有受到足够的限制,无法产生一个不受周围电磁干扰的高能束流,导致测量结果容易受到环境电磁干扰而产生不确定性。针对上述的缺陷,研究团队提出了一种基于表面等离子体激元端射传感器设计方法(图 1 ),该传感器面积约为 52mm×24mm ,在传感器 CPW 端口处,添加了一对三角形接地层来抑制旁瓣,这些旁瓣已被证明对血糖的传感中起反作用。在体实验测量结果显示,该血糖传感器可以实现 150 MHz/mgmL -1 的高灵敏度。 在科技部重点研发计划、国家自然科学基金、深圳市基础研究学科布局等项目的支持下,聂泽东研究团队开展了多模态无创血糖监测与管理的课题研究,采用可穿戴人工智能研究方法,通过设计新型的无创血糖传感器和采集人体生理信号,借助于深度学习和智能算法,在糖尿病水平波动监测、高低血糖预警、糖尿病筛查和并发症评估等临床应用展开研究。

相关报告
  • 《深圳先进院城市大数据研究获进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2018-08-01
    • 中国科学院深圳先进技术研究院数字所范小朋副研究员课题组结合交通大数据和人口流动规律,提出了城市商圈的相对吸引力模型,避免了传统依靠调查问卷的人工成本高、时间消耗大以及主观随意性等缺陷,商圈吸引力排名结果得到了深圳市零售商业行业协会的连续三年调查数据印证。相关成果被JCR一区期刊Computers in Human Behaviors(影响因子3.536)接收。   该工作通过对深圳市全市15000余辆出租车的轨迹和交易数据的全样本分析,在世界上首次把交通因素和人口因素结合在一起提出了城市商圈的相对吸引力模型。论文从地理信息和社会功能的角度明确给出了城市商圈的定义,通过对深圳市南山区15个典型商圈的交通、人口、面积、房地产、路网、社交点评等数据的分析,研发了基于人-机-物(Cyber-Physical-Social)融合的城市大数据处理系统,避免了传统依靠调查问卷的人工成本高、时间消耗大,以及主观随意性等缺陷。   论文的商圈吸引力排名结果得到了深圳市零售商业行业协会的连续三年调查数据印证。论文50%~60%的商圈访问量均来自5公里范围内的消费者,从而提出了在中国深圳等大城市中商圈的四大分类模型:长期稳定型、零星爆发型、日夜对照型和新型综合体型等,辨析了发展中人口密集的中国不同于西方等发达国家的城市商圈区别。   该工作历时三年,课题组联合香港理工大学和深圳职业技术学院共同完成该论文。该项目同时获得国家科技部973“城市大数据三元空间协同计算理论与方法”和国家自然科学基金等项目的资助。
  • 《深圳先进院柔性可拉伸传感器研究取得进展》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2019-04-09
    • 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所微创中心在超高可拉伸柔性传感器的研究领域取得新进展,相关论文 Microchannel Structural Design For a Room-Temperature Liquid Metal Based Super-stretchable Sensor (基于微通道结构设计的室温液态金属超高可拉伸传感器研究)在 Scientific Reports 期刊在线发表( DOI: 10.1038/s41598-019-42457-7 )。该论文提出了一种微通道的优化设计,提高基于液态金属柔性可拉伸传感器的灵敏度。论文第一作者是深圳先进院客座硕士研究生高钦武,通信作者是王磊研究员和李晖副研究员。   柔性传感器是可穿戴医疗、机器人等领域的研究热点。柔性应变传感器已经成为未来发展智能器件的重点研究方向,其在人机交互系统、电子皮肤、人体运动行为监测系统等领域具有广阔的应用前景。其中,可拉伸性、灵敏度、稳定性、可靠性和舒适性是应变传感器的重要性能指标,如何在实现高可拉伸性的同时大幅度提高灵敏度和可重复性仍然是目前面临的一个挑战。   为此,该课题组成员提出了一种基于微通道的优化设计、利用液态金属制备的柔性可拉伸传感器的方法。研究团队利用有限元仿真优化结果,设计制备柔性可拉伸传感器,实验结果表明该柔性传感器可在 590% 的拉伸, 270 o 扭转和 180 o 弯曲的情况正常工作。当拉伸 550%, 灵敏度 GF 可达 4.95, 拉伸重复率误差 <0.1%, 为实现人体手指、手腕等关节等运动精准测量提供了可行性方法,充分展示了其在柔性可穿戴电子设备领域的良好应用价值。   该研究得到了国家自然科学基金 - 深圳机器人联合基金重点支持“穿戴式精确定位介入手术机器人的力觉感知与导丝操控机理( U1713219 )”等项目的资助。 柔性传感器的拉伸、扭转和弯曲 超高可拉伸传感器的拉伸实验 可拉伸传感器的特性分析和应用示范