專利名稱：可實時監(jiān)測血液中溶氧分壓和pH值的熒光光纖傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可實時檢測血液中溶氧分壓和PH值的雙參數(shù)熒光光纖傳感器，用于持續(xù)、同時監(jiān)測血液溶氧分壓和PH值的實時變化。
背景技術(shù)：
溶液的溶氧分壓和pH值的測定在各類科學(xué)研究和實際應(yīng)用中是很重要的。在臨床醫(yī)學(xué)危重病人的搶救中，血液溶氧分壓和PH值的快速和連續(xù)測定至關(guān)重要。尤其是機械通氣病人，血液溶氧分壓和PH值是判定患者呼吸狀態(tài)的非常關(guān)鍵的指標(biāo)，呼吸機的各項參數(shù)主要根據(jù)患者血液的溶氧分壓和PH值來設(shè)定。目前醫(yī)學(xué)上使用最廣泛的溶氧分壓和pH值檢測儀是血氣分析儀，它以Clark電極和玻璃電極法為基本原理，但存在需要采集血樣、不能連續(xù)檢測、檢測報告滯后等缺陷。也有一些小型化的電極可連續(xù)測量血液溶氧分壓和PH值，但存在易受電磁干擾的缺點，檢測結(jié)果不穩(wěn)定。光學(xué)傳感器可以實現(xiàn)連續(xù)實時檢測，其包括分光光度法和熒光法。其中，熒光法的靈敏性優(yōu)于分光光度法。然而，現(xiàn)有的光學(xué)多參數(shù)血氣傳感器是由多根光纖探頭組裝而成的，其中，一根光纖負(fù)責(zé)感知一個參數(shù)，其不僅直徑較粗，在體應(yīng)用時易阻塞血流，而且易相互干擾，嚴(yán)重影響傳感器在體應(yīng)用時的準(zhǔn)確性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，利用熒光淬滅原理，將溶氧分壓和PH值雙參數(shù)感受膜涂覆在同一根光纖的末梢，表面做生物相容修飾，所得熒光光纖傳感器可同時、實時監(jiān)測血液中溶氧分壓和PH值。為了達到上述目的，本實用新型提供了一種可實時監(jiān)測血液中溶氧分壓和pH值的熒光光纖傳感器，包括計算機，計算機通過USB連線連接光譜儀的輸出端，光譜儀的輸入端連接Y形光纖的一個頭端，Y形光纖的另一個頭端連接光源，Y形光纖的尾端形成探頭，其特征在于，所述的探頭包括去除有機包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機包層后的Y 形光纖的尾端外側(cè)設(shè)有溶氧分壓感受膜和PH值感受膜，所述的溶氧分壓感受膜和pH值感受膜的外側(cè)設(shè)有生物相容膜。優(yōu)選地，所述的溶氧分壓感受膜設(shè)于PH值感受膜的上側(cè)。本實用新型的優(yōu)點是1、能夠同時感知溶氧分壓和PH值的變化，二個信號互不干擾。2、本傳感器對0-150mmHg范圍內(nèi)氧分壓及pH 6. 8-7. 8之間反應(yīng)靈敏、快速、線性關(guān)系良好，重復(fù)性和可逆性良好。3、本傳感器可長期存放在室溫干燥環(huán)境中，性能穩(wěn)定。4、可實現(xiàn)一根光纖同時傳輸兩個信號，體積小，探頭纖細，生物相容性好，可插入血管內(nèi)，用于血液溶氧分壓和PH值連續(xù)測定，且血液中易波動的無機離子、有機物及膠體和晶體滲透壓在病理生理范圍內(nèi)幾乎不干擾測定。因此，該傳感器具有分別對溶氧分壓和PH值特異敏感性， 可以準(zhǔn)確測定血液溶氧分壓和PH值的快速變化。
圖1為可實時檢測血液中溶氧分壓和PH值的雙參數(shù)熒光光纖傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為探頭剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本傳感器在395納米光激發(fā)下溶氧分壓和PH值雙信號光譜圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例來具體說明本實用新型。 實施例如圖1所示，為可實時檢測血液中溶氧分壓和pH值的雙參數(shù)熒光光纖傳感器結(jié)構(gòu)示意圖，所述的可實時檢測血液中溶氧分壓和PH值的雙參數(shù)熒光光纖傳感器包括計算機 4，計算機4通過USB連線3連接光譜儀2的輸出端，光譜儀2的輸入端連接Y形光纖5的一個頭端，Y形光纖5的另一個頭端連接光源1，Y形光纖5的尾端7形成探頭6，如圖2所示，為探頭剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述的探頭6包括去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7，所述的去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7外側(cè)設(shè)有溶氧分壓感受膜8和pH值感受膜9， 所述的溶氧分壓感受膜8設(shè)于pH值感受膜9的上側(cè)，所述的溶氧分壓感受膜8和pH值感受膜9的外側(cè)設(shè)有生物相容膜10。上述探頭6的形成方法可為將N-烯丙基-4- (4，-甲基哌嗪基)-1，8_萘酰亞胺 1 g溶于甲基丙烯酸羥乙酯9 g中，攪拌后涂覆于硅烷化的去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7外，在氮氣保護下熱聚合，形成0. 05 - 0. 5 mm厚的pH值感受膜9 ；將氧敏感的三聯(lián)吡啶釕1 g加入到甲基丙烯酸磷酸膽堿酯與甲基丙烯酸丁酯的聚合液10 g中，攪拌后涂覆于硅烷化的去除有機包層后的Y形光纖5的尾端7外，pH值感受膜9的上段，形成0. 05-0.5 _厚的溶氧分壓感受膜8 ；在溶氧分壓感受膜8和pH值感受膜9上涂覆甲基丙烯酸磷酸膽堿酯與甲基丙烯酸丁酯的聚合液，室溫干燥形成0.05 mm厚的生物相容膜10。所述的甲基丙烯酸磷酸膽堿酯與甲基丙烯酸丁酯的聚合液由將甲基丙烯酸磷酸膽堿酯4 g與甲基丙烯酸丁酯按重量比6 g加入到50 g乙醇溶液中，聚合得到。甲基丙烯酸磷酸膽堿酯是細胞膜擬似物，生物相容性極好。使用時，將探頭6插入血管內(nèi)，以395nm光激發(fā)，分別記錄615nm和518nm熒光強度。計算機4同時計算出血液中溶氧分壓和pH值。如圖3所示，為本傳感器在395納米光激發(fā)下溶氧分壓和PH值雙信號光譜圖。
權(quán)利要求1.一種可實時監(jiān)測血液中溶氧分壓和PH值的熒光光纖傳感器，包括計算機(4)，計算機(4)通過USB連線(3)連接光譜儀(2)的輸出端，光譜儀(2)的輸入端連接Y形光纖(5) 的一個頭端，Y形光纖(5)的另一個頭端連接光源(1)，Y形光纖(5)的尾端(7)形成探頭 (6)，其特征在于，所述的探頭(6)包括去除有機包層后的Y形光纖(5)的尾端(7)，所述的去除有機包層后的Y形光纖(5 )的尾端(7 )外側(cè)設(shè)有溶氧分壓感受膜(8 )和pH值感受膜(9 )， 所述的溶氧分壓感受膜(8)和pH值感受膜(9)的外側(cè)設(shè)有生物相容膜(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的可實時監(jiān)測血液中溶氧分壓和PH值的熒光光纖傳感器，其特征在于，所述的溶氧分壓感受膜(8)設(shè)于pH值感受膜(9)的上側(cè)。
專利摘要本實用新型涉及一種可實時監(jiān)測血液中溶氧分壓和pH值的熒光光纖傳感器，包括計算機，計算機通過USB連線連接光譜儀的輸出端，光譜儀的輸入端連接Y形光纖的一個頭端，Y形光纖的另一個頭端連接光源，Y形光纖的尾端形成探頭，其特征在于，所述的探頭包括去除有機包層后的Y形光纖的尾端，所述的去除有機包層后的Y形光纖的尾端外側(cè)設(shè)有溶氧分壓感受膜和pH值感受膜，所述的溶氧分壓感受膜和pH值感受膜的外側(cè)設(shè)有生物相容膜。本實用新型能夠同時感知溶氧分壓和pH值的變化，兩個信號互不干擾。
文檔編號A61B5/1459GK202005753SQ20112008283
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者宋元林, 白春學(xué), 蔣進軍, 金偉中 申請人:復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院