| 執行方法及步驟 |
- 本計畫開發軟性非侵入式汗液感測裝置。此系統包括軟性感測器陣列、訊號放大和處理電路和顯示感測結果的APP。
- 本計畫目的為檢測對人體重要或有特色的標誌物，包括葡萄糖、鈉離子、農藥(除蟲劑)及溫度。
- 以軟性的聚對苯二甲酸乙二酯(簡稱PET)作為基板，載其上以網印法塗佈銀/碳膠層作為感測器電極陣列。並在工作電極上製作標誌物感測膜和參考電極上製作銀/氯化銀。
- 訊號放大和處理電路以市售的運算放大器、電阻、電容、Arduino開發板和藍牙模組來實現。並以鋰電池、直流/直流轉換器提供電源。
- 配製各標誌物的標準液進行感測器及電路測試，以電流/電壓量測儀器測量結果，並於行動裝置APP顯示感測結果。
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| 執行績效 |
- 溫度感測器: 製作並調查銀和碳薄膜溫度感測器特性。無論銀膜還是碳膜，它們的電阻都隨溫度呈線性變化，銀和碳膜的電阻線性度分別達到0.9996和0.9842。 銀膜的感測器在37.0°C時的靈敏度為2.15％，優於碳膜（0.45％）。
- 鈉離子(Na +)感測器: 感測特性隨鈉離子感測膜中的多壁奈米碳管（MWCNTs）含量而改變。在鈉離子濃度10-3~1 M時，隨多壁奈米碳管由0%增加到0.1和0.2wt%，敏感度由110些微下降到107.5和106.1 mV/dec.。感測電壓值對鈉離子濃度具有極高線性度(>0.999)。反應時間隨多壁奈米碳管增加而改善，當多壁奈米碳管由0%增加到0.2wt%時，反應時間由11.2下降到7.4秒。
- 葡萄糖感測器: 感測電流會隨葡萄糖濃度而變化。以循環伏安法量測時，當葡萄糖濃度由10-8增加至10-3 M時，感測氧化峰電流由1.94上升至3.3 uA。葡萄糖濃度由2至10 mM範圍時，感測電流的敏感度為1.63 mA/M，線性度為0.935。
- 殺蟲劑(賽滅寧)感測器: 感測電流會隨賽滅寧濃度而變化。以循環伏安法量測時，當賽滅寧濃度由0增加至50 ppm時，感測氧化峰電流由0.704上升至0.922 mA。賽滅寧濃度由0至10 ppm範圍時，感測電流的敏感度為20.8 uA/ppm，線性度為0.716。
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| 結論與建議 |
- 本計畫開發的汗液感測器包括一塊柔性傳感器板，信號處理和讀出電路，可以檢測鈉離子，葡萄糖，賽滅寧和溫度。
- 基於銀膜的溫度感測器的靈敏度和線性度均優於碳膜。
- 不添加多壁奈米碳管的鈉離子感測器的靈敏度略高於添加0.2 wt％多壁奈米碳管的靈敏度。 但是，後者俱有更好的響應時間。
- 葡萄糖感測器的靈敏度為1.63 mA / M，線性度為0.935。
- 賽滅寧感測器的靈敏度為20.8 mA / ppm，線性度為0.716。
- 目前已開發的非侵入式汗液感測器需要更多的工作來改善某些感測特性，並將所有組件集成到可穿戴設備應用中。未來將找廠商合作提產學型計畫以將此裝置推向實用化的階段。
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| 附件 |
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