Wyniki 1-10 spośród 15 dla zapytania: authorDesc:"Artur Prokopiuk"

Mikroprocesorowy układ pobierania próbek powietrza z oddechu ludzkiego DOI:10.15199/ELE-2014-216


  W ostatnim okresie czasu rośnie zainteresowanie badaniami wydychanego przez człowieka powietrza, w celu monitorowania jego stanu zdrowia, przez pomiar stężenia biomarkerów chorobowych. Biomarkerami tymi są gazy występujące w oddechu, których stężenie uzależnione jest od stanu zdrowia pacjenta [1]. Stężenie biomarkerów w wydychanym powietrzu bywa bardzo małe, zatem zmierzenie jego jest możliwe dzięki zastosowaniu najczulszych technik: spektrometrii mas, chromatografii gazowej (GC-MS), chemiluminescencji, czy spektroskopii laserowej. Laserowa spektroskopia absorpcyjna jest metodą badawczą, w której koncentrację biomarkera określa się na podstawie analizy sygnału zaabsorbowanego promieniowania optycznego [2]. Do wykrycia ściśle określonego biomarkera, wymagana jest dokładna wiedza na temat jego widma absorpcyjnego oraz interferujących widm innych gazów (interferentów). Aby zwiększyć wiarygodność uzyskiwanych wyników pomiarowych niezbędne jest pobranie próbki oddechu od pacjenta w odpowiednim momencie w czasie fazy wydechu. Opis procesu pobierania biomarkerów Podczas pobierania biomarkerów niezwykle ważne jest zastosowanie odpowiedniej metodyki, która uzależniona jest od rodz[...]

System kondycjonowania próbek gazowych do optoelektronicznego sensora markerów chorobowych DOI:10.15199/48.2015.09.46

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych układu kondycjonowania próbek gazowych do optoelektronicznego sensora markerów chorobowych. Omówiono zasadę działania systemu do wykrywania biomarkerów chorobowych w wydychanym powietrzu wykorzystującego techniki spektroskopii laserowej. Wyjaśniono konieczność stosowania układów umożliwiających osiągnięcie odpowiednich parametrów próbek pomiarowych poddawanych badaniom oraz dostarczenie ich do czujników. Abstract. This thesis presents the results of experimental studies of the gas sample’s conditioning system for optoelectronic sensor disease markers. One discussed the principle of operation of the system for the detection of disease biomarkers in exhaled breath using laser spectroscopy techniques. There had been explained the need of using conditioning systems to achieve the relevant parameters of the measurement samples to be tested and to provide them to the sensors. (Gas sample’s conditioning system for optoelectronic sensors’ disease markers). Słowa kluczowe: optoelektroniczne sensory gazów, osuszanie nafionowe, kondycjonowanie próbek gazowych. Keywords: optoelectronic gas sensors, Nafion drying, gas sample conditioning. Wprowadzenie W ostatnich latach coraz bardziej zyskują na popularności badania nad urządzeniami umożliwiającymi bezinwazyjną ocenę stanu zdrowia pacjentów. Polegają one na analizie stężeń związków chemicznych charakterystycznych dla konkretnych chorób, zawartych w wydychanym przez człowieka powietrzu, tzw. biomarkerów. Jedną z metod ich wykrywania jest laserowa spektroskopia absorpcyjna. Detekcja markerów chorobowych przy[...]

Mikroprocesorowy czujnik CO2 DOI:10.15199/48.2015.09.47

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono celowość zastosowania sensora CO2 do wykrywania biomarkerów chorobowych w wydychanym powietrzu. Opracowana została procedura wydzielenia najbardziej interesującej do celów badawczych III fazy wydechu, oraz komunikacji z układem kondycjonowania próbek gazowych. Do realizacji zadania wykorzystano platformę programistyczną Arduino bazującą na mikrokontrolerze AVR. Abstract. This paper presents the concept and practice realisation of the CO2 sensor for detection of biomarkers in exhaled air. There had been developed procedure for determination and separation of the most interesting for research purposes phase III of exhalled breath and communication with gas sample conditioning system. For the realisation used Arduino software platform were used, based on AVR microcontroller. (Microprocessor-based CO2 sensor). Słowa kluczowe: sensory CO2, analiza wydychanego powietrza, markery chorobowe. Keywords: CO2 sensors, exhaled breath analysis, biomarkers. Wprowadzenie Jednym z rodzajów nieinwazyjnego badania markerów chorobowych jest metoda analizy wydychanego przez pacjenta powietrza. W wydychanym powietrzu oprócz związków organicznych w śladowych ilościach, znajdują się tzw. biomarkery - związki chemiczne, których wzrost stężenia może być charakterystyczny dla określonej choroby. Związki te powstają w wyniku procesów metabolicznych, zachodzących w komórkach organizmu, skąd przedostają się do krwi. Następnie trafiają one do płuc i powietrza znajdującego się w pęcherzykach płucnych. Dlatego możliwe jest ich wykrycie w wydychanym powietrzu [1]. Termin "biomarker" odnosi się do specyficznych substancji obecnych w wydechu pacjenta, których identyfikacja wymaga analiz wykraczających poza powszechne testy diagnostyczne używane m.in. w onkologii. Stan chorobowy może przyczyniać się do zmiany stężeń elementów składowych wydechu, które znajdują się w innym stężeniu w stosunku do stężeni[...]

Osadzanie cienkich warstw magnetycznych z Fe81B13.5 Si3.5Co2 metodą PLD z wykorzystaniem lasera ekscymerowego typu ArF

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalne przeprowadzonych na cienkich warstw materiału magnetycznego Fe81B13.5 Si3.5Co2 z wykorzystaniem lasera ekscymerowego ArF (λ = 193 nm). Materiał ten, ze względu na potencjalnie duży współczynnik magnetoelastyczności może mieć szerokie zastosowanie do budowy czujników i aparatury pomiarowej. Osadzenia zostały wykonane na polerowanym podłożu k[...]

Influence of manganese on the structure and morphology of hydroxyapatite coatings deposited using pulsed laser deposition technique

Czytaj za darmo! »

Materials on the basis of hydroxyapatite (HA, Ca10(PO4)(OH)2) can be classify to materials with high biocompatibility to human bones and teeth. The HA is a basic inorganic component of biological tissues such as bones or teeth. This material is considered as the most bioactive which can bond with living bone material. Therefore, the HA was applied to orthopedic implants in order to promote the growth of surrounding bone tissue [1]. The metallic prostheses coated with HA combine good mechanical properties of the metal and biocompatibility of the HA layer. Calcium as well as other trace elements such as magnesium or manganese are important for natural growth and metabolism of the bone tissues [2, 3]. Manganese is an important element for osteogenesis and its deficiency causes decreasing of thickness and length of the bones [4]. Moreover, it was showed that divalent manganese ions can promote better functionalization of HA surface [5, 6]. The HA layers can be deposited using different methods such as sol-gel technique, plasma spraying or pulsed laser deposition (PLD) [7]. Among these techniques the PLD is the most multipurpose technique because it allows for precise control of crystalline structure, stoichiometry, thickness or adhesion of deposited layer [8, 9]. The aim of this paper was to show the influence of manganese additions in ablated target on chemical composition and structural properties of deposited layer. Materials and Methods Three hydroxyapatite basic materials were used for deposition of the coatings: the first one consisted of pure HA and the second and third one consisted of HA doped with manganese. The Mn-modified hydroxyapatite (MnHA) were prepared by coprecipitation of manganese and calcium with PO4 3- ions (the content of Mn was 0.1 wt % and 0.5 wt % respectively). All the layers were deposited on Ti6Al4V titanium alloy which was previously subjected to glow discharge nitriding process. This process enable[...]

Zastosowanie azotku boru jako materiału smarującego w porowatych łożyskach ślizgowych

Czytaj za darmo! »

Celem przeprowadzonych prac jest opracowanie technologii wytwarzania porowatych łożysk ślizgowych o zwiększonych właściwościach samosmarujących z zastosowaniem heksagonalnego azotku boru (h-BN) [1, 2]. W badaniach użyto dwóch typów materiałów uformowanych w postaci wycinków tulei łożysk ślizgowych, oznaczonych jako: T-1-x i T-3-x. Materiałem bazowym, z którego wytworzono tuleje, był komercyjny proszek żelaza o symbolu NC 100.24 (Höganäs AB). Tuleje o symbolu T-1-x wykonano z proszku NC 100.24 z dodatkiem 2% mas. miedzi, natomiast tuleje o symbolu T-3-x z dodatkiem 3% mas. azotku boru. W celu podniesienia nośności porowatych tulei ślizgowych ich wewnętrzne powierzchnie poddano działaniu lasera CO2 (Lumonics VFA2500), wytwarzając ścieżki o zwiększonej twardości i zmniejszonej porowatości. Stosowano następujące parametry procesu modyfikacji laserem CO2: moc 0,83 kW, prędkość przesuwu wiązki 2000 mm/min i średnica plamki 5 mm. Na rysunku 1 przedstawiono zdjęcie przekroju poprzecznego tulei z zaznaczonym obszarem zmodyfikowanym, wykonane za pomocą mikroskopu świetlnego. Powierzchnia tulei przed modyfikacją laserem charakteryzuje się porowatą strukturą. Widoczne pory mają wymiary rzędu od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów. Tak rozwinięta powierzchnia po impregnacji olejem pozwala zwiększyć smarowność układu. W wyniku modyfikacji powierzchni tulei laserem CO2 zaobserwowano lokalne zmniejszenie porowatości z 20% do 7% (porowatość powierzchniowa oceniona jako udział powierzchni porów do powierzchni całkowitej). Podobne zmiany porowatości widoczne są również w obszarze wytworzonych ścieżek w przekroju poprzecznym tulei (rys. 1). W obszarze tym wykonano pomiary mikrotwardości sposobem Vickersa. Wyniki pomiarów przedstawiono na rysunku 2. Zaobserwowano, że w wyniku laserowej modyfikacji mikrotwardość materiału przy powierzchni tulei wzrosła około 3-krotnie w porównaniu z materiałem niezmodyfikowanym. Widoczne są także istotne różni[...]

Optoelektroniczny system do wykrywania markerów chorobowych w wydychanym powietrzu DOI:10.15199/13.2015.8.2


  Od kilku lat trwają w Polsce intensywne prace nad wykrywaniem w oddechu markerów chorobowych. Powietrze wydychane z płuc ludzkich jest mieszaniną azotu, tlenu, dwutlenku węgla, pary wodnej oraz śladowych ilości innych gazów, w tym przeszło 1000 lotnych związków organicznych (VCO) o stężeniu od kilku ppm do nawet setek ppt [1, 2]. Związki te mogą być wytwarzane przez organizm (związki endogenne), oraz przez niego absorbowane (związki egzogenne). Badanie związków endogenicznych może stanowić istotne źródło informacji o stanie zdrowia, natomiast związki egzogeniczne, o ile występują w niestandardowych stężeniach, mogą wskazywać na ewentualne stany wywołane zażywaniem lekarstw lub oddziaływaniem zanieczyszczonego środowiska. Obecność chorych komórek w organizmie ludzkim powoduje, wskutek odmiennego ich metabolizmu, zmiany stężenia poszczególnych składników wydychanego powietrza, tzw. biomarkerów. Biomarkerami mogą być również inne substancje lotne niespotykane zazwyczaj w oddechu człowieka zdrowego. Badania oddechu należą do najmniej inwazyjnych technik stosowanych w diagnostyce klinicznej, w procesie monitoringu stanu choroby, oraz w analizie oddziaływania środowiska na organizm. Do niedawna do analizy składników wydychanego powietrza stosowano głównie chromatografię gazową i spektometrię masową. Umożliwiają one wykrywanie gazów o bardzo małym stężeniu, nawet poniżej 1 ppb [3, 4]. Tego typu nowoczesne systemy są zazwyczaj bardzo drogie oraz trudne i kosztowne w eksploatacji, a badania są czasochłonne. Znane są także inne sensory do wykrywania gazów np. elektroniczne nosy, detektory chemiczne, elektrochemiczne, rezystancyjne, termometryczne, itp. Ich czułości są jednak w większości przypadków niewystarczające w aplikacjach medycznych. Wykrywanie markerów chorobowych jest również możliwe przy pomocy tresowanych psów [5]. Osiągnięcie czułości rzędu ppb i sub-ppb umożliwiają natomiast sensory optoelektroniczne wykorzystu[...]

Zastosowanie spektroskopii strat we wnęce optycznej do detekcji śladowych ilości tlenku węgla DOI:10.15199/13.2016.9.6


  Spektroskopia strat we wnęce optycznej należy do jednych z najczulszych technik stosowanych do wykrywania gazów. Dużą czułość uzyskuje się przez zastosowanie wnęk optycznych zbudowanych ze zwierciadeł o ekstremalnie dużych współczynnikach odbicia. Układy tego typu umożliwiają wykrywanie śladowych ilości gazów. W artykule przedstawiono optoelektroniczny sensor tlenku węgla, który obok tlenków azotu oraz ditlenku siarki jest jednym z głównych zanieczyszczeń powietrza. Projekt sensora uwzględnia najnowsze krajowe osiągnięcia technologii optoelektronicznych, w tym kwantowe lasery kaskadowe oraz fotodetektory z supersieci drugiego rodzaju. Prace nad tymi urządzeniami były realizowane w ramach projektu EDEN, finansowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, którego liderem jest Instytut Technologii Elektronicznych. Badania wstępne pokazały, że opracowany sensor tlenku węgla charakteryzuje się dużą liniowością charakterystyki czułości w zakresie stężeń od 10 ppb do 2,5 ppm. Słowa kluczowe: optoelektroniczny sensor tlenku węgla, spektroskopia absorpcyjna.Spektroskopia absorpcyjna jest techniką umożliwiającą identyfikację gazów oraz ich analizę ilościową. Jej idea pracy polega na analizie odziaływania promieniowania optycznego o określonej długości fali z cząsteczkami gazu. W najprostszym rozwiązaniu mierzona jest moc promieniowania transmitowanego przez próbkę gazu w funkcji długości fali (λ). Na tej podstawie oblicza się absorbancję (A(λ)) lub współczynnik absorpcji (α(λ)). Ze względu na fakt, że cząsteczki posiadają charakterystyczne widma absorpcyjne, można określić skład badanej próbki (analiza strukturalna). Natomiast znając ich przekroje czynne na absorpcję (σ(λ)), można wyznaczyć stężenie badanego gazu (analiza ilościowa). Obecnie w analizie strukturalnej gazów często stosuje się spektrofotometry wykorzystujące do wyznaczania absorbcji w funkcji długości fali transformatę Fouriera (FT-IR) [1]. Je[...]

Wybrane zastosowania spektroskopii absorpcyjnej DOI:10.15199/13.2016.9.14


  W artykule scharakteryzowano wybrane techniki laserowej spektroskopii absorpcyjnej. Szczególną uwagę zwrócono na układy, w których stosuje się komórki wieloprzejściowe, modulację długości fali oraz wnęki optyczne. Przedstawiono przykładowe wyniki badań prowadzonych w zakresie opracowania optoelektronicznych sensorów gazów do wykrywania biomarkerów chorób w ludzkim oddechu. Zademonstrowano sensory, których granica wykrywalności wyniosła od 0,3 ppb do 200 ppm. Słowa kluczowe: spektroskopia absorpcyjna, sensory gazów, MUPASS, WMS, SSWO.W najprostszych układach spektroskopii absorpcyjnej stosuje się źródło promieniowania, komórkę pomiarową (tzw. absorpcyjną) oraz czuły fotoodbiornik rejestrujący promieniowanie docierające ze źródła (ang. Direct Absorption Spectroscopy - DAS). Źródłem promieniowania może być lampa, dioda elektroluminescencyjna lub laser emitujący promieniowanie o długości fali dopasowanej do linii absorpcji badanego gazu. W przypadku, gdy w komórce pomiarowej pojawi się badany gaz, natężenie promieniowania docierającego do fotoodbiornika ulega osłabieniu. Na tej podstawie można wnioskować o stężeniu badanego absorbera. Natężenie promieniowania rejestrowanego przez fotoodbiornik można określić za pomocą prawa Lamberta-Beera , (1) gdzie I0(λ) oznacza natężenie promieniowania emitowanego przez źródło przy danej długości fali λ, x jest drogą światła w absorberze, S oznacza stężenie gazu, natomiast σ(λ) jest przekrojem czynnym na absorpcję. Zależność przekroju czynnego na absorpcję od długości fali jest charakterystyczna dla danego gazu i można ją wyznaczyć w warunkach laboratoryjnych. Znając natężenie promieniowania emitowanego ze źródła, natężenie promieniowania odbieranego, przekrój czynny na absorpcję oraz odległość x, można obliczyć stężenie gazu wg wzoru . (2) Wybrane techniki spektroskopii laserowej Rozwój układów spektroskopii absorpcyjnej związany jest głównie z poszukiwaniem nowych meto[...]

 Strona 1  Następna strona »