سنسور گلوکز (Glucose Sensor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور گلوکز (Glucose Sensor) :
سنسور گلوکز پرکاربردترین نوع بیوسنسور است که برای اندازه گیری غلظت گلوکز در خون (یا سایر مایعات بیولوژیکی) استفاده می شود. این سنسورها برای مدیریت دیابت حیاتی هستند. اکثر سنسورهای گلوکز بر اساس آنزیم گلوکز اکسیداز (GOx) کار می کنند. نسل های مختلفی از این سنسورها وجود دارد.
نسل اول (الکتروشیمیایی با واسطه اکسیژن): آنزیم GOx روی یک الکترود تثبیت شده است. واکنش:
\[ Glucose + O_2 \xrightarrow{GOx} Gluconic Acid + H_2O_2 \]. پراکسید هیدروژن (
\[ H_2O_2 \]) تولید شده روی الکترود اکسید شده و جریان تولید می کند. این جریان با غلظت گلوکز متناسب است. مشکل این روش وابستگی به غلظت اکسیژن است.
نسل دوم (با واسطه الکترونیکی): از یک ماده واسطه (mediator) استفاده می شود که الکترون ها را از آنزیم به سطح الکترود منتقل می کند و وابستگی به اکسیژن را کاهش می دهد. واسطه هایی مانند فری سن (ferrocene) در این نسل به کار می روند. این فناوری در نوارهای تست گلوکز خانگی رایج است.
نسل سوم (انتقال مستقیم الکترون): در این نسل، آنزیم به گونه ای روی الکترود تثبیت می شود که انتقال الکترون مستقیم بین آنزیم و الکترود انجام شود (بدون واسطه). این نوع ایده آل تر است، اما چالش های فنی بیشتری دارد.
سنسور گلوکز پایش مداوم (CGM): این سنسورها (مانند FreeStyle Libre یا Dexcom) از یک سنسور الکتروشیمیایی زیرپوستی استفاده می کنند که به طور مداوم (هر چند دقیقه) گلوکز مایع بینابینی را اندازه گیری کرده و داده ها را به یک گیرنده (مانند تلفن همراه) ارسال می کند. آنها از فناوری نسل دوم با واسطه استفاده می کنند و نیاز به کالیبراسیون با خون دارند.
مزایا (CGM):
پایش مداوم بدون نیاز به خون گیری مکرر.
امکان مشاهده روند تغییرات گلوکز و هشدار در مواقع خطر (هیپو/هیپرگلیسمی).
معایب: هزینه بالا، نیاز به تعویض هر ۷-۱۴ روز، تأخیر در اندازه گیری (نسبت به خون).
\[ I \propto [Glucose] \]کاربردها: نوارهای تست قند خون خانگی، دستگاه های پایش مداوم قند (CGM) برای بیماران دیابتی، و پایش تخمیر در صنایع غذایی.
