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Title
Identifikation von Faktoren, die die Performance von minimal invasiven Glukosesensoren beeinflussen
Additional Titles
Identification of factors determining the performance of minimal invasive glucose biosensors
AuthorHell, Viktoria
Thesis advisorZahradnik, Michaela
Published2016
Date of SubmissionJune 2016
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Diabetes mellitus / Blutglukosesensor / Kontinuierliche selbstkontrolle von Blutglukose / Entwicklung von Elektroden
Keywords (EN)Diabetes mellitus / Blood glucose sensor / Continuous self-monitoring of blood glucose / Development of electrodes
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diabetes Mellitus stellt ein weltweites Problem dar und erfordert häufige selbst durchgeführte Blutglukosemessungen. Es wird an einer laufenden Verbesserung dieser Blutglukosemesssysteme gearbeitet. Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Messung von neu entwickelten Elektroden für die Glukosemessung, die mit einer Membran überzogen werden. Das beste Lösungsmittel herauszufinden, in der die Membran gelöst ist, ist Aufgabe meiner Bachelorarbeit. Danach werden mit dem besseren Lösungsmittel die Art des Auftragens der Membran auf die Elektrode (tropfen oder eintauchen) evaluiert. Durch elektrochemische Methoden wurden die Elektroden mittels Chronoamperometrie und Cyclische Voltammetry überprüft und in ihren Eigenschaften (Linearität, Km, Imax, Sensitivität, Fläche unter der Kurve, Messstreuung und Reaktionszeit, Detektionslimit und Kurvenbeginn) charakterisiert. Qualitative Ergebnisse konnten im Zuge der Bachelorarbeit gewonnen werden, aber für quantitative Ergebnisse sollten weitere Experimente mit höheren Probenzahlen gemacht werden. Trotzdem konnte eine deutliche Tendenz zu einem Lösungsmittel gegeben werden, da dieses bessere Reproduzierbarkeit lieferte. Zu der unterschiedlichen Auftragemöglichkeiten wurde die Eintauchmethode präferiert, da sie im Vergleich einige Vorteile (höhere Imax, bessere Reproduzierbarkeit, kurze Reaktionszeit) mit sich brachte, als die Applizierung der Membran mittels der Tropfmethode. Eine bekannte Störsubstanz für die meisten Glukosemesssysteme ist Ascorbinsäure (Vitamin C), welches wie mittels CV Messungen bewiesen wurde, keinen Einfluss bei normalem Arbeitspotential dieser Elektroden zu haben.

Abstract (English)

Diabetes mellitus count as a worldwide problem and require frequent self-monitoring of blood glucose. Ongoing improvement efforts for those blood glucose measurement systems are done. This bachelor thesis deals with the measurement of newly developed electrodes for glucose measurement, which are coated with a membrane. The task is to find the best suitable solvent for dissolving the membrane and method of application on the electrode. The solvents, membrane solvent 1 and 2 (MS1 and MS2 respectively) were applied on the electrode and measured electrochemically with chronoamperometry and cyclic voltammetry for its measuring parameters (linear range, Km, Imax, sensitivity, area under the curve, variation, limit of detection and equilibration time). Afterwards after determining the better solvent MS1, the way to apply the membrane (drop or dip coating) on the electrode was investigated. Qualitative results could be determined, but further work including higher numbers of samples should be done to get quantitative insights. However a clear trend to one solvent was detected because of its better reproducible results. Regarding the different way of applying the membrane, dip coating showed mostly better results as higher Imax, better reproducibly and shorter reaction time, compared to the drop coated method. Most common interfering substance for glucose sensors in human body, ascorbic acid (Vitamin C), was proven by means of CV measurements not to have influence at the normal working potential of this electrode.