ՄԻԿՐՈAԱՎԱՅԻՆ ITԳԻՏԱՈ GLՈՎՈՎ գլյուկոզի խտության շարունակական մոնիտորինգ 21-րդ դարում ճշգրիտ կենսենսորների մեծ պահանջարկ կա ինչպես կլինիկական մոնիտորինգում, այնպես էլ կենսաբանական հետազոտություններում, ինչպես նաև սննդի արդյունաբերության մեջ:   Մշակման ընթացքում գլյուկոզայի կենսոսենսորներն ընդունել են շահագործման մի քանի ձևեր ՝ հիմնված էլեկտրաքիմիական, օպտիկական, պիեզոէլեկտրական, ջերմային կամ մեխանիկական սկզբունքների վրա: Լուծույթում գլյուկոզի կոնցենտրացիան ավելի լավ բնութագրելու համար սովորական մեթոդների փոխարեն օգտագործվել է ոչ դիպչով ներթափանցման մերձադաշտային միկրոալիքային միկրոկրոբրոբի (NFMM) ունակություն:  Բարձր զգայունության MDM- ն մշակվել է միկրոալիքային վառարանի և միլիմետրերի միջակայքի չափումների համար, որոնց ներուժը կարող է որոշել գլյուկոզա-էլեկտրամագնիսական հատկությունները, մասնավորապես `գլյուկոզի խտությունը, առանց ներթափանցման գլյուկոզի ջրային լուծույթում:  Գլյուկոզի կոնցենտրացիայի շարունակական մոնիտորինգը նշանակալից կլինիկական նշանակություն ունի:  Այս աշխատանքում գլյուկոզի կոնցենտրացիան վերահսկվում էր MDMM մեթոդով:  MDMM գլյուկոզի բիոզենսորը բաղկացած է բարձրորակ դիէլեկտրական ռեզոնատորից, որին համապատասխանաբար 4-5 ԳՀց աշխատանքային հաճախականության համար միացված է մետաղական եզրով զոնդը:  Գլյուկոզի խտության փոփոխության պատճառով լուծույթի դիէլեկտրական թափանցելիության փոփոխությունն ուսումնասիրվել է ռեզոնատորի միկրոալիքային վառարանի արտացոլման S11 գործակիցների չափման միջոցով:   Փորձերի արդյունքում ստացվել է գլյուկոզի նվազագույն կոնցենտրացիան `0,5 մգ / մլ: Տեսություն Աշխատանքում ուսումնասիրվել է ապակե տաղավարը `գլյուկոզի ջրային լուծույթ` երեք միջավայր ունեցող օդային համակարգը:  Ֆենոմենի շահագործման սկզբունքը կարելի է բացատրել հարթ ալիքի մոդելով [4]:   S11- ի արտացոլման գործակիցը միջանկյալ ալիքի դիմադրությամբ մեկնաբանվում է հետևյալ կերպ. Որտեղ S11- ը միկրոալիքային վառարանի արտացոլման գործակիցն է, Z0- ը ծայրահեղ բարդ զոնդային ալիքի դիմադրություն է, Z0 = Z0 I, Zin- ը համակարգի մուտքային-բարդ ալիքի դիմադրությունն է, որը կարող է գրվել հետևյալ կերպ. Որտեղ KS- ը հիմքի ալիքային վեկտորն է (103 մ -1, εS = 5, 2 ԳՀց), t (cid): 2911) - օդային ալիքի դիմադրություն (377 օմ) և ալիքի վեկտոր (համապատասխանաբար 46 մ -1` 2 ԳՀց-ով):  Մուտքային (3) քային արտահայտություններից մուտքային-կոմպլեքս դիմադրության համար մենք կարող ենք գրել որտեղ ε (cid): 2917) գլյուկոզի դիէլեկտրական թափանցելիությունն է:   (1) Հավասարությունն ունի հետևյալ վերջնական ձևը. Բարդ դիմադրությունը կարգավորվում է Z (cid) - ով: Չափումների տեսական հաշվարկները լավ տեղավորվում են զոնդի վերջում: Այսպիսով, գլյուկոզի կոնցենտրացիայի մեծացման հետ մեկտեղ արտացոլման գործակիցը նվազում է ՝ համաձայն (4) և (5) –ի:  Դիէլեկտրական թափանցելիության կախվածությունը լուծույթում գլյուկոզի կոնցենտրացիայից գծային է և հաճախ արտահայտվում է δ մոլի աճով:   Գլյուկոզի ջրային լուծույթի հարաբերական դիէլեկտրական ուժը կարող է գրվել ε (cid): 4593) իրական աս կեղծիքների դիէլեկտրական թափանցելիության բարձրացում, երբ գլյուկոզի խտությունը մեծանում է մեկ միավորով (δ (cid): Սարքի փորձարարական միացում Փորձի ընթացքում օգտագործված MDMM- ի հիմնական փորձարարական սխեման ներկայացված է Նկար 1-ում:   Գլյուկոզենսորի սենսորը բաղկացած է բարձրորակ դիէլեկտրական ռեզոնատորից, որը կցված է զոնդի ծայրին:  Օգտագործելով հետադարձ կապի համակարգը լարային պատառաքաղի միջոցով, զոնդի նմուշի հեռավորությունը ճշգրտվում է գլյուկոզի լուծույթի մակերեսից մոտավորապես 0,5 մկմ հեռավորության վրա:  Փորձի մեջ օգտագործված ոսկու զոնդի տրամագիծը 50 միկրոն է և կցված է կարգաբերման պատառաքաղի ոտքերից մեկին:   Տարբեր խտության 20 մկրան գլյուկոզի լուծույթով նմուշները տեղադրվում են էներգետիկ մասշտաբով:  Գլյուկոզի խտության փոփոխությունները որոշելու համար ռեզոնանսավորվեց 4,5 ԳՀց հաճախականությամբ միկրոալիքային ռեզոնատորի S11 արտացոլման գործակիցը: Նկար 1 Այս հետազոտության մեջ օգտագործված MDMM բլոկային դիագրամ: Բոլոր փորձարկումները կատարվել են 25 0C ջերմաստիճանում:  Օգտագործվել է TE01 ռեժիմ, որի համար ռեզոնատորի բեռնաթափված որակը 24000 է:   S11- ի արտացոլման գործակիցները չափելու համար օգտագործվել է ցանցի անալիզատոր: Դիմումներ Նկար 2-ը ցույց է տալիս գլյուկոզի խտության կախվածությունը թորած ջրի միկրոալիքային վառարանի արտացոլման գործակիցից մինչև 300 մգ / մլ 50 մգ / մլ-ի դեպքում:   Գլյուկոզի կոնցենտրացիայի մեծացման հետ մեկտեղ նկատվում է միկրոալիքային ռեզոնատորների S11 արտացոլման աճ: Նկար 2 S11 միկրոալիքային վառարանի արտացոլման գործակիցի կախվածությունը հաճախությունից. Ա) թորած ջուր, գլյուկոզայի լուծույթ. Բ) 50 մգ / մլ, գ) 100 մգ / մլ, դ) 150 մգ / մլ, ե) 200 մգ / մլ, զ) 250 մգ / մլ և (գ) 300 մգ / մլ կոնցենտրացիաներում: S11 միկրոալիքային վառարանի արտացոլման գործակիցի փոփոխությունը պայմանավորված է գլյուկոզի լուծույթի դիէլեկտրական թափանցելիության փոփոխությամբ: Նկար 3-ը ցույց է տալիս S11 միկրոալիքային վառարանի արտացոլման գործակցի գլյուկոզայից կախված վարքը:   Թորած ջրի դեպքում S11- ի արժեքը -52 դբ է: Գլյուկոզայի կոնցենտրացիայի մեծացման հետ մեկտեղ մեծանում է դիէլեկտրական թափանցելիությունը, ուստի ՝ արտացոլման գործակիցը:   S11 արտացոլման գործակիցը թորած ջրի մեջ ունի ամենացածր արժեքը: Նկար 3 S11 միկրոալիքային վառարանի արտացոլման գործակցի կախվածությունը գլյուկոզի կոնցենտրացիայից: Արտացոլման գործակիցի առավելագույն արժեքը դիտարկվել է գլյուկոզի առավելագույն կոնցենտրացիան ունեցող նմուշի դեպքում, այսինքն `300 մգ / մլ:   Գլյուկոզի զգայունությունը բնութագրելու համար S11 գործակիցը չափվել է ցածր կոնցենտրացիաներով մինչև 5 մգ / մլ `0,5 մգ / մլ սահմաններում:   Լուծույթների դիէլեկտրական թափանցելիության բարձրացման պատճառով S11- ի արտացոլման ինտենսիվությունն աճեց (ինչպես սպասվում էր): Եզրակացություն Արդյունքները ցույց են տալիս, որ 4,5 ԳՀց ռեզոնանսային հաճախականությամբ միկրոալիքային ռեզոնատորի արտացոլման գործակիցը հաստատ կախված է լուծույթի մեջ պարունակվող գլյուկոզի կոնցենտրացիայից, և MDMM մեթոդը կարող է օգտագործվել գլյուկոզի շարունակական մոնիտորինգի համար: ԳՐԱԿԱՆՈՒԹՅՈՒՆ Resonator Biosensor for Aqueous Glucose Solution, Rev. Sci. Instrum, 2008, 79: 086107.Հովհաննիսյան Միկրոալիքային գլյուկոզայի խտության շարունակական մոնիտորինգ Հիմնաբառեր. Գլյուկոզա, միկրոալիքային մանրադիտակ, արտացոլման ԳՈՐTՈ, ալիքային դիմադրություն: ։

Մոտակա դաշտային միկրոալիքային միկրոզոնդի (ՄԴՄՄ՝ near-field microwave  microprobe - NFMM) օգնությամբ դիտարկվել է ջրային լուծույթում գլյուկոզայի խտությունն` առանց հպման և ներթափանցման։
  Մեծ բարորակությամբ դիէլեկտրիկական  ռեզոնատորով ՄԴՄՄ-ն թույլ է տալիս գրանցել գլյուկոզի խտության փոփոխությամբ  պայմանավորված լուծույթի դիէլեկտրական թափանցելիությունների փոփոխությունն  անդրադարձման  S11  գործակիցների  չափման  միջոցով  4․5  ԳՀց  աշխատանքային  հաճախության  համար։
   Փորձերի  արդյունքում  ստացվել  է  գլյուկոզի  նվազագույն  խտության չափման 0.5 մգ/մլ հնարավորություն։
  ՄԴՄՄ մեթոդը կարող է օգտագործվել գլյուկոզի անընդհատ մշտադիտարկման նպատակով։
