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用于连续非侵入性眼压监测的
高透明度和灵敏度的石墨烯传感器
PART01
研究背景
戈德曼眼压计虽然是眼压检测的金标准,但只能在科室就诊中实现患者青光眼的单一、静态测量。然而许多研究表明眼压具有昼夜节律变化,且峰值通常发生在夜间而非正常就诊时间。因此,患者在就诊期间可能具有正常的眼压,从而误导了相关疾病的诊断。石墨烯作为一种柔性材料具备优异的电学性能、机械强度和光学性质,特别是化学气相沉积法制备的单层石墨烯透明度可以达到97%,有利于在隐形眼镜上的应用。
PART02
创新点
用3~5层石墨烯作为应变传感材料实现无创眼压传感器,具有高透明度、高灵敏度、眼压和输出成线性关系、生物相容性等优势。其中,用两个应变敏感石墨烯电极和两个补偿电阻组成的惠斯通电桥可以极大地提高电压变化的准确率,从而提高眼压检测的灵敏度和准确性。
PART03
文章解析
图0:文章摘要图
图1:眼压传感器的设计与仿真
图2:石墨烯眼压传感器的制备与表征
图3:使用进行眼压传感器的实验室表征
图4:便携式无线系统的测量结果
PART04
读后感
这个工作中设计的无线系统虽然可以通过手机实现眼压监控,但是存在较多局限性,例如需要从隐形眼镜中连线出来进行数据处理和发送、输出与眼压的映射没有考虑眨眼、角膜厚度、曲率和生物力学等因素,而这些可以通过高性能算法来降低甚至消除影响,也是后面电子领域、计算机领域优化隐形眼镜眼压计的主要发力方向。
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