科创中国

行业领域

生物与新医药技术,医疗仪器技术、设备与医学专用软件

需求背景

钾离子生物水平的升高先于心脏性猝死、癫痫发作和其他临床问题的发生。特别的，对于一些挤压造成的损伤，血钾也是一项重要指标。然而，这些变化在的时间进程和幅度仍然是未知的。因此，研制用于现场快检的钾离子微传感器具有重要意义。场效应晶体管(FET, Graphene Field Effect Transistors)提供了一种微型化传感的技术，对于急救医学的快速诊断意义重大。

高灵敏的钾离子传感器对于检测生理性钾离子水平，高血钾症的诊断和治疗具有重要意义。血清钾的测定已发展出多种分析方法，包括原子吸收分光光度法、离子色谱法等（图4）。这些方法很多已经形成了标准化的仪器，作为生化分析仪放在医院的化验室中，分析测定血清钾浓度。但大多数方法需要复杂的仪器和繁琐的实验室程序，这使得我们不得不在医院等待数个小时才能获得检验结果。现有的技术，还未能实现一滴血检测，仍然需要一定的前处理。

需解决的主要技术难题

需解决的主要技术难题

（1）基于纳米敏感表面修饰技术进行离子选择性敏感膜的制备和开发。

（2）基于微加工技术进行微型血钾传感芯片的制备。

（3）开展针对微升量级血液钾离子的测试验证工作。

（4）开展传感器数据处理算法优化研究。

期望实现的主要技术目标

本项目拟开发一种对于血液中钾离子具有高选择性和高敏感度的场效应晶体管，用于血钾指标的现场快速检测。基于纳米材料制备一种基于离子筛的钾离子选择性膜，达到在多种离子共存的混合溶液中，晶体管只对钾离子仍具有高敏感度的目的。

需求解析

解析单位：浙江省温州市 解析时间：2022-12-06

李忠贵

温州大学

温州大学机电学院讲师

综合评价

该项技术需求描述清晰，有较大的可行性，与相关企业合作即可以解决，同时也非常具有共性，目前是一个行业难题，有待新技术的完善，且尚未普及，希望通过校企合作的方式，一起合作解决，打通思路，共同发力解决行业难题。相关学会有很多专家在研究此项技术，企业可以根据需求来匹配相应的专家来实现理论基础研究，确定方向后，开展一系列的技术实验。

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处理进度