Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thiết bị cảm biến cầm tay định lượng H₂O₂ nhằm xác định nồng độ glucose

Luận văn này đề cập đến sự cần thiết của việc phát triển các công nghệ giám sát nồng độ glucose trong máu, đặc biệt trong bối cảnh gia tăng bệnh đái tháo đường trên toàn cầu. Các phương pháp đo đường huyết truyền thống còn tồn tại nhiều hạn chế về sự tiện lợi, độ chính xác và chi phí, tạo ra nhu cầu cấp thiết cho các thiết bị cảm biến mới, hiệu quả hơn.

Luận văn này hướng đến các nhà nghiên cứu, kỹ sư, sinh viên và chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử, công nghệ cảm biến sinh học, điện hóa và y sinh, đặc biệt là những người quan tâm đến phát triển thiết bị y tế cầm tay để giám sát sức khỏe.

Luận văn tập trung nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử nghiệm một thiết bị cảm biến cầm tay để định lượng H2O2, từ đó xác định nồng độ glucose, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết về giám sát đường huyết hiệu quả và tiện lợi. Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là phát triển một cảm biến tích hợp cầm tay ứng dụng trong phát hiện glucose, với các mục tiêu cụ thể bao gồm thiết kế khối điện cực tương thích, xây dựng phần mềm đo và sử dụng các công cụ phân tích phù hợp. Nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm việc tìm hiểu tổng quan về phương pháp điện hóa, đặc biệt là phương pháp quét thế tuần hoàn Von-Ampe (Cyclic Voltametry), nguyên lý hoạt động của thiết bị cảm biến định lượng H2O2 để xác định glucose, và các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy, độ chính xác, cũng như các công cụ phát triển phần cứng và phần mềm. Nội dung luận văn được cấu trúc thành ba chương chính: Chương 1 trình bày tổng quan về cảm biến sinh học glucose, bao gồm khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các phương pháp điện hóa liên quan. Chương 2 đi sâu vào thiết kế chi tiết thiết bị cảm biến cầm tay, từ các tính năng kỹ thuật, sơ đồ khối chức năng đến thiết kế phần cứng (khối xử lý trung tâm, tạo áp, đo dòng, điện cực, hiển thị, truyền thông, nguồn) và phần mềm điều khiển, cùng với thiết kế vỏ hộp. Chương 3 mô tả quá trình chế tạo, thử nghiệm và đánh giá hiệu suất của thiết bị, bao gồm khảo sát đặc tính CV, khả năng phát hiện glucose, so sánh kết quả với các thiết bị thương mại khác, và thảo luận về tiềm năng phát triển, ứng dụng của thiết bị trong tương lai. Nghiên cứu này góp phần cải thiện chất lượng chăm sóc sức khỏe và thúc đẩy công nghệ cảm biến sinh học.