*本笔记用于促进毕业项目。下一篇文章是我从零开始一步一步学习的学习过程。我的非生物医学工程或硬件相关学生在文章中对我有一个简单的理解。一些使用的术语可能是我自己想象的。如有谬误，请及时纠正。如果你能提出有价值的意见，你是我的救命恩人。
背景介绍：
香港科技本人TPG在阅读中，我的专业要求生产有意义的技术产品作为毕业设计。经过各种奇怪的交流和思考，在一位教授的指导下（给我画一个大蛋糕），我试图制作一个可穿戴的汗液检测装置（深坑）。本科生主修计算机，对生物医学一无所知。
事件发生:(2022年7月20日)
反正我很着急。教授真的在做事。经过简单的交流，我从痛苦中吸取教训，决定努力学习。如果2022年底不做，我会吃一吨屎。(这就是这一系列学习笔记的由来)
正文：
对汗液检测的理解是基于教授发给我的几篇文章：
多路现场排汗分析采用完全集成的可穿戴传感器阵列。(机翻)
现在我们必须完全详细地重新学习，因为合理地说，只要我能完全重现这一点，但我知道现实不可能如此顺利，就会有问题。
根据文章的说法，他们制备了一个机械灵活、完全集成的传感器阵列（即无外部分析），选择性地测量汗代谢物（如葡萄糖和乳酸）和电解质（如钠和钾离子），以及皮肤温度（校准传感器的响应）。
通过在PET在衬底上制造传感器，形成稳定的传感器-皮肤接触FPCB该技术利用现成的集成电路组件实现关键信号调节、处理和无线传输功能。
PET:它是一种塑料薄膜。实验室使用它PI膜应该也差不多。
FPCB:柔性印刷电路板。
上图显示了他们的电极部分，包括一个检测葡萄糖、一个乳酸和与他们共用的参考氯化银电极。同时，为了减少面积，氯化银电极也用作电极。两个离子选择电极，一个结合聚乙烯醇缩丁醛(PVB)涂层的参考电极。旁边是温暖。
上图是他们的系统图。我打算一步一步来。葡萄糖和乳酸的操作看起来是一样的。选择其中一个。我想知道如何检测葡萄糖浓度，如何传输它的信号。
葡萄糖传感器的原理：
基于固定在线多糖壳聚糖的渗透膜中的葡萄糖氧化酶，Ag/AgCl电极作为传感器的共享参考电极和对电极。以普鲁士蓝染料为介质，可将还原电位降至约0V（相对于Ag/AgCl）
该酶传感器与工作电极和工作电极自动产生电流信号Ag/AgCl相应代谢物在电极之间的丰度成正比。
这意味着溶液中的葡萄糖可以与葡萄糖氧化酶反应，然后在电极上产生电流，我们可以监测，葡萄糖的浓度与电流成正比。葡萄糖氧化酶可以固定在壳聚糖中，以确保性能的稳定性。
先说结论:横坐标时间，纵坐标电流强度，随时间增加葡萄糖浓度电流。可见性能不错。而且可重复性和长期稳定性研究的结果表明，生物传感器的灵敏度周围是一致的。我很高兴他们。(我觉得这张照片是假的)
但是温度也会有影响，所以他们增加了实时补偿的温度感：
这样，实验结果仍然很理想，性能看起来很稳定。
制备葡萄糖传感器：
基底：
不要先看具体的人体实验结果。看完理想的实验结果，先看看他是怎么做出来的。这是他整个电极基础的制备:
简单地说，就是
1）PET上传感器阵列采用正光刻胶进行光刻处理(我能理解，就是挖坑吧)
2)然后通过电子束在丙酮中蒸发和剥离沉积30nmCr/50nmAu。文章是这样写的，但图片上只涂了金
3）沉积500nm的对苯二甲苯C绝缘层。（就是整体又贴一层膜）
4）然后在300W下进行o等离子体蚀刻450s，完全去除对苯二甲苯。(意思是在刚才的绝缘膜上挖几个孔)
5)然后用电束蒸发丙酮，形成180nm的Ag。(即填孔)
6)用作工作电极，用6-M溶解硝酸溶液 1 min。用作Ag/AgCl对于电极，将是10μl 0.1M注入氯化铁溶液1 min。
然后基础就完成了。事实上，有几个金电极和氯化银电极吗？我真的知道一点，但实验室应该用石墨烯作为电极。与他们不同，我将在下一章中讨论这一点。
制备葡萄糖工作电极：
为了实现葡萄糖传感器，必须使用新生产的两个电极，一个金电极作为工作电极，一个氯化银电极作为电极。工作电极是关键，以下是制备方法：
1)首先将壳聚糖溶解在2%乙酸中，磁搅拌约1h，制备1%壳聚糖溶液。
2)然后将壳聚糖溶液与单壁碳纳米管(2)mgml?1)超声搅拌，制备壳聚糖和碳纳米管粘性溶液。
3)将壳聚糖/碳纳米管溶液与葡萄糖氧化酶溶液(10)mgml?1inPBS，pH7.2)以2:1的比例(体积按体积计算)完全混合。
4)在金电极上沉积一层普鲁士蓝介质层(这是为了保持电位)，同时要足够薄。
5）最后，将葡萄糖氧化酶/壳聚糖/碳纳米管溶液滴铸3μl葡萄糖工作电极的制备在普鲁士蓝/金电极上完成(我真的很困惑，这些鬼东西是怎么试出来的)
电流检测部分：
*作为软件方向的学生，对集成电路知之甚少。只能硬着头皮学，有些东西很基础，甚至有错误。
文献中说的不是很清楚，我先重复一下文献中的说法:
1)葡萄糖和乳酸传感器是基于安培的，即最初的信号以电流的形式出现。因此，在各自的信号调节路径中，首先使用跨阻抗放大器将信号电流转换为电压。
2)在电流测量中，电流的方向是共享的Ag/AgCl参考/将电极转移到每个葡萄糖和乳酸传感器的工作电极，这将导致负跨阻抗输出电压。因此，对于葡萄糖和乳酸路径，跨阻抗放大器是变换器阶段，使其电压信号为正，因为模拟-数字转换器阶段只取正输入值。（我对这一段有任何疑问）
3)选择每个过阻抗部分的反馈电阻(葡萄糖路径1MΩ，乳酸路径0.5MΩ)，通过这种方式，可以很好地区分转换后的电压信号，并保持在微控制器模拟数字转换级的输入电压范围内。电流传感信号路径可1nA电流电平远低于我们测量的最小信号(几十个纳安培)。
4)然后，所有模拟信号调整路径都有相应的单位增益四极低通滤波器，每个滤波器频率为3-dB，频率为1Hz，用来减小我们测量中的噪声和干扰。
5)最后传输给单片机，然后传输给电脑。
事实上，所有的操作都是通过以下电路原理图来实现的，只要你理解这个原理图。让我们先看看葡萄糖。下图是他们给出的葡萄糖传感器的原理图。我根本不明白。我们只能一起看看：
我看到他们都用了一个叫做小三角形的东西LT1462, 他们所有的操作都是通过这个芯片完成的。我上网查一下，下载了它的硬件手册。
我可以通过硬件手册和文献中的图号来确定， 一个LT1462有两个这样的小三角形，不同的接入方法可以用于不同的功能。
根据我的肤浅理解，这个小三角形被称为计算放大器，基本功能应该是放大信号，比如读取nA等级电流。我先去B站学习正常运输功能。
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我大概了解了一下，再来看看上图:
它说的是一个电流转电压的跨阻抗放大器，另一个是变换器。两种访问方法几乎相同，但变换器连接到输入端的一个M欧的电阻。
我知道这种连接方法被称为反向放大器，这意味着放大的电压与原输入的电压相反，正变为负，所以他连接了两次，把它倒回来。
下图是典型的反向放大器连接方法，与上图一样，未画出的2和5接口是连接电源的：
因此，放大的比值是它两个电阻的比值，上图是它放大的10倍。
在了解了这段关系之后，让我们看看文献中的图片a，我们可以知道，第一种连接方法是放大信号，但它的输入端没有串联电阻，所以放大率是最大的？无论如何，它必须被放大，哈哈。然后前一个被称为变换器，它连接了两个电阻，电阻值相同，所以它只起到相反的作用。最后一个是正电压信号。
至于为什么不使用同相放大器的方法，可能的原因是在第二个b站链接中提到了正相和反相的优缺点。
上图是文献中的整体结果图。Glu葡萄糖，知道这个电路把nA级别电流信号放大成mV等级电压信号，还可以。(这些图片看起来是假的)
接下来，我们将继续回顾未完成的原理图：
这也是用的LT1462的目的应该是处理噪音。目前我只知道这个低通滤波器的功能，具体原理还没看。硬件手册提供了连接方式，但频率不同:
下次我会继续研究滤波器的内容，不要着急。
然后是单片机的模数转换。
文献中使用的单片机是ATmega328P，也就是Arduino那是最经典的，所以我买了一个开发板回来玩，这些都是后续的学习。
本章总结：
至少我对文献中葡萄糖检测的基本逻辑和制备方法有了简单的了解。在下一章中，我将根据实验室的具体情况制备电极，并首先使用电化学工作站看看结果，看看与文献的差距在哪里。