בניית חיישן אנדוסקופי התומך באנדוסקופיה לניטור pH עם מקלט מבוסס דיודת סטוקי עם אפס הטיה

הפרוטוקול מציג ייצור של חיישן pH מושתל אלחוטי המשדר נתונים למקלט פסיבי מלא, ומאפשר אספקת נתונים יעילה מאוד ממכשיר מושתל אחד למשנהו. החיישן יכול להיות מיוצר ביד על ידי טכניקות נפוצות. לאחר מכן, ניתן לעשות שימוש חוזר באופן ישיר בשיטת העברת הנתונים בפיתוח מכשירים מושתלים שונים.

חשוב לבדוק ביסודיות את חיישן ה-pH האלחוטי לאחר כל שלב. הרכיבים המשמשים לייצור שלה הם קטנים מאוד קצרים או במקומה במהלך הייצור יכול להתרחש. ראשית, הנח את חיישן ה- pH של ISFET מותקן על PCB על משטח שטוח והלחמה קטע של 15 מ"מ של כבל מצופה אתילן פרופילן פלואורי לאלקטרודות ההלחמה של חיישן ה- pH מבלי לזהם צבע ו- PCB בשטף.

מערבבים מינימום של שני מיליליטר של אפוקסי שני חלקים כדי לתמצת את האלקטרודות המולחמות ולאחר מכן להשתמש אפוקסי אטום שחור לבדיקה מאוחרת יותר. שים לב לנראות הקלה של חלקי חיישנים החשופים לסביבה ללא אפוקסי אטום. מעבירים את האפוקסי המעורב למזרק מיליליטר אחד עם מחט שטוחה 0.5 מ"מ ומכסים את אזור ההלחמה של חיישני pH באפוקסי, ומבטיחים ציפוי של כל האזור של אלקטרודות PCB והחוט החשוף.

בדוק את האזור המצופה תחת מיקרוסקופ עבור כל חלקי מתכת חשופים לא מצופים. לאחר חזרה על תהליך הציפוי של מתכת לא מצופה, לקצץ את החוטים לאורך ולזווית, ולאחר מכן לצפות את הקצוות עם הלחמה כדי למנוע fraying. לאחר הנחת PCB עם רכיבים במצב צד למעלה, להחיל הדבק הלחמה על כל רפידות מצופות זהב חשופות.

לאחר מכן, מקם רכיבים פסיביים ופעילים באמצעות פינצטה. לאחר הלחמה וקירור לטמפרטורת החדר, בדוק את PCB מתחת למיקרוסקופ כדי לאמת את המיקום של הרכיבים והמכנסיים הקצרים. תכנת את הקושחה לבקר המיקרו והגדר את תוכנת התכנות כמתואר בטקסט.

לאחר מכן, הגדר את המתכנת כדי להפעיל את המכשיר עם מתח של כ 2.5 וולט. ואז דה-הלחמה חמשת החוטים לאחר תכנות. הלחמה שני מחזיקי סוללות לחלק הנגדי של ה- PCB.

לאחר מכן, הלחמת הרכבה חיישן pH למסופים של PCB, ולאחר מכן להכניס שתי סוללות AG1 לתוך מחזיקי הסוללה. לאחר הכנת אפוקסי, לתמצת את המכשיר עם אפוקסי כפי שתואר בעבר. תן לאפוקסי לרפא בטמפרטורת החדר.

חבר את וו החוט למכשיר עם טיפה של אפוקסי ריפוי מהיר. לאחר ריפוי בטמפרטורת החדר, חיישן pH יכול להיות ממוקם בצד השמאלי התחתון של המכשיר המושתל. הלחמה את הרכיבים באמצעות אקדח ההלחמה.

כדי לייצר שוב את מקלט rectenna או להמשיך ללא התאמת מקלט, השתמש בערכים של הרכיבים המסופקים כאן ולדלג על ההקלטה של תרשים S11 Smith בשלב הבא. אחרת, הלחמה את מחבר SMA ל- PCB. צרף קלט מנתח רשת וקטורי למחבר SMA.

הקלט את תרשים S11 סמית של rectenna. שים לב לתגובה ותיעד את העכבה. השתמש בתוכנת מחשבון תואמת מכשולים כדי לקבוע את הערכים של רכיבים תואמים.

הלחימו את הרכיבים התואמים לעקלה ובחנו תחת מיקרוסקופ לקצר חשמלי ומיקום רכיבים. לאחר מדידה עם מנתח ספקטרום שוב, לאשר כי יחס גל עומד מתח הוא מתחת לשלושה בין 300 ל 500 מגה הרץ. אחרת, חזור על הפעולה עם רכיבים תואמים שונים.

לאחר הפעלת ההתקן לאחר 24 שעות של החדרת הסוללה, בדוק את פלט החיישן על-ידי התבוננות באות המוצג באוסקילוסקופ. הכן 2%תמיסה חומצה הידרוכלורית ופתרון חיץ 100 מילימולר של pH ארבע, pH שבע, ו- pH 10. תטביעו את הקפסולה בכל ותקליטו לפחות שלוש דגימות.

מדוד את התקופה שבין הפעימה השנייה והשלישית. ולאחר מילויו בגיליון האלקטרוני שסופק, קבעו את מקדמי הכיול עבור חיישן ה-pH באמצעות הגיליון האלקטרוני. לאחר הכנת דגם חזירים אנדוסקופי ex vivo של הקיבה וקטע ארוך של הוושט, לתפוס את החיישן חיצונית עם קליפ hemostatic.

הכנס את האנדוסקופ עם החיישן בקליפ בדרך הרגילה לדגם. לאחר הצבת הקליפ עם החיישן קרוב הסוגר הוושט התחתון, לסובב את האנדוסקופ נגד הקיר הוושט, לפתוח את הקליפ ולאחר מכן לדחוף לכיוון הקיר הוושט. סגור ושחרר את הסרטון.

בעוד החיישן נשאר מחובר לקיר הוושט במיקום הרצוי, לחלץ את האנדוסקופ. מניחים את המקלט בטווח של 10 ס"מ מהחיישן המושתל. הזריקו 50 מיליליטר של הפתרונות עם ערכי pH שונים לוושט והתבוננו בשינויים בתגובת החיישן.

חזור על האנדוסקופ לאחר כל זריקה וקרא את הערך לא לפני 30 שניות לאחר ההזרקה והשתמש בגיליון האלקטרוני כדי לחשב את ה- pH הנמדד על ידי החיישן. לשטוף את הוושט עם 100 מיליליטר של מים deionized בין הזרקת פתרונות עם pH שונה. כאשר מקלט rectenna הפסיבי הוכנס לקרבה של התקן חישת pH, קוצים מתח ברור נצפו כאשר המכשיר היה משדר.

שני הפולסים הקצרים הראשונים היו פולסים סנכרון. הזמן שבין הפעימה השנייה לשלישית מתרגם באופן ליניארי ל- pH של הסביבה שהחיישן היה נתון לה. בהתבסס על כיול פשוט של שתי נקודות עם המאגרים של pH 4 ו- pH 10, החיישן החזיר קריאות ערך pH יציבות וחזורות.

הממוצע וסטיית התקן של שגיאות היו 0.25 ו-0.30 כאשר נבדקו בפתרונות וכוסות והיו 0.31 ו-0.36 בדגם ex vivo. ההשפעה של אנטנת טלפון נייד עם שיחת GSM פעילה הייתה השפעה שלילית קלה בלבד על קבלת הנתונים מהחיישן כפי שהודגם עבור 20 ס"מ, 10 ס"מ, ומרחק של חמישה סנטימטרים בין קצה הטלפון למקלט. אנקפסולציה של החיישן חייב להיעשות ולבדוק כראוי כדי להאריך את חיי המכשיר כאשר מושתל.

לאחר מכן, המיקום הנכון של קליפ hemostatic הוא קריטי. מחקר זה סולל את הדרך לפיתוח רשתות אלחוטיות של התקנים מושתלים על ידי יצירת דרך חסכונית באנרגיה להעביר נתונים במיוחד מנקודת המבט של המקלט.