一、监测血液含糖(葡萄糖)量的意义
人们日常食用了谷娄食品及油脂,尤其是糖类、水果,经人体消化吸收,并转化为葡萄糖,在胰岛作用下储存入肝及肌体内,或生成高能磷酸化合物,作为肌体细胞的活动及生长的能量。因为人体自身能自行调节全身血液中的葡萄糖舍量。正常情况下,空腹血糖含量应在4.4mmol/L~/7.0mmol/L之间;餐后2小时血糖含量应在4.4mmol/L~≤10mmol/L。低于4.4mmol/L为低血糖;而餐前高于7mmol或餐后高于10mmol为高血糖。
但若过量摄入含糖食品,或因生理机能衰减而缺少胰岛素,会使葡萄糖转化为营养和能量的功能下降,而过多地积存在血液中,这对身体的肌体、器官有损害(即糖化损伤),进而使各种器官功能下降,形成恶性循环,是不可逆的恶化过程,会加速人体衰弱。所以,在日常生活中,尤其是已患高血糖症后,更应该不时或定期监测及用药物帮助控制血糖含量
二、血液舍糖量的监测
目前对血液含糖量,均采用生化方法(即用血糖测试仪)进行检测。一 种常见的血糖测试仪外形和检测结果显示,如图1所示;
1.血糖仪简介
该型血糖仅内部电路如图3a和图3b所示。
(1)测试原理
由图可见,该血糖检测仪主要由贴胶主芯片IC1及IC2、IC3等外围器件构成,工作电源采用两节七号电池供电。测试时须将如图2所示的测试条,插入仪器的采样侧试端口。将待测血液注入测试条的“待检血液仓”内,仪表会立即感应到有待测血液的信息触发下,自动启动检测程序,在25秒读秒过程中(多次重复测试取平均值)完成自动测试。
此时,血液中的葡萄糖在试条血液仓内的葡萄糖氧化酶在(GOD)的催化下,与铁氰化钾发生氧化还原反应,产生葡萄糖酸和亚铁氰化钾。亚铁氰化钾发生电化学反应,产生氧化还原电流(即在测试条的b极与c极之间产生的电流)。氧化还原电流的大小,与血液中的葡萄糖浓度成正比。血糖仪通过检测氧化还原电流的大小(微安级电流),即可测出血液中葡萄糖浓度的数值,并读显在显示屏上。
此反应过程的反应式为:
C6H12O6+K3Fe(CN)6→GOD→C6H12O7+K4Fe(CN)6 .........(1)
K4Fe(CN)6→→→→K3Fe(CN)6+e- ...................... (2)
(2)电路简介
由图3a面可见除了显示屏外,还有4MHz晶振及按键;
而图3b则布置了电池电源、IC1贴胶主芯片、IC2 MCP6002 和IC3 24LC16B1。其中,IC2为极低功耗双运放,内部电路如图4所示。
来自测试条的微弱信息,经IC1内部处理,再经IC2双运放两级放大后的信号,输入至I2C 总线串行EEPROM芯片24LC16B1,进行数据处理。
该24LC16B1型芯片引脚见图 5所示。
内部原理框图见图6所示。
(3)芯片24LC16B1功能特征如下:
☆容量范围从128到512千位;
☆工作电压可低至1.8V(1mA工作电流;工作频率≤1MHz条件下);
☆采用低功耗CMOS技术(待机电流1nA);
☆ 2线串行接口总线,兼容I2CTM(总线上器件数可达八个);
☆施密特触发器输入,噪声小;
☆输出钭率控制,以消除接地反弹;
☆兼容100KHz(1.8V)和400KHz(≥2.5V)两种传输速率;
☆具有自定时擦/写周期(可自动擦除);
☆具有页写入缓冲器和硬件写保护功能;
☆具有工厂编程(QTP)功能(由工厂编程的功能程序图如图7所示);
☆静电保护电压≥4000V;
☆读写次数达100万次;
☆数据保存≮200年;
☆八引脚器件采用TDIP、SOIC、TSSOP和MSOP封装。
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