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Publicação
Impedance Sensing Device for Wound Monitoring
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 3.07 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A wound develops when a specific area of the body is exposed to prolonged pressure/cutting. In
order to analyze the condition of the wound, it is necessary to take into account various parameters such
as pH and humidity.
The research work presented in this dissertation focuses on the study and optimization of an im-
pedance device for measuring wound status. To fabricate this device, the laser irradiation technique was
used, which consists of Laser Induced Graphene (LIG), a highly attractive material for creating and
standardizing graphitic structures and electrodes specifically designed for use in electrochemical bio-
sensors. Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) was use to analyse the pH and humidity,
providing a concise analysis of the control values for future application to the wound.
During this project, efforts were made to develop a device capable of measuring variations in pH
and humidity, so it was necessary to construct an electrode array capable of measuring all these varia-
tions. After analysing the device, Raman peaks were identified with I2D/IG and ID/IG peak ratios of 0.59
and 1.18, respectively, showing low defect densities of LIG chemical structures and sheet resistances as
low as 30.01 Ω. sq−1.
After ensuring that the entire graphitisation process had been carried out successfully, impedance
measurements were taken at pHs 3.5, 4.5, 6, 7.5 and 8.5, as well as humidity measurements over time,
which allowed us to identify alterations around the electrodes and in view of these alterations could be
suitable for future use on wounds.
Uma lesão desenvolve-se quando uma área específica do corpo é exposta a uma pressão pro- longada/corte. De forma a analisar o estado da ferida é necessário ter em conta diversos parametros como o pH e humidade. A presente tese foca-se no estudo e optimização de um dispositivo de impedância para medir o estado da ferida. Para a produção desse dispositivo foi utilizado a técnica de irradiação laser, que con- siste em Grafeno Induzido por Laser (LIG), um material altamente atrativo para a criação e uniformiza- ção de estruturas e elétrodos de natureza grafítica, sendo especialmente projetados para uso em biossen- sores eletroquímicos. Para análise do pH e da humidade foi utilizada a técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) que permite uma análise concisa dos valores de controlo para uma futura aplicação na ferida. Com decorrer deste projeto, foram feitos esforços para desenvolver um dispositivo capaz de medir variações de pH e de humidade.Posto isto, foi necessário construir uma matriz de elétrodos capaz de medir todas estas variações. Após análise do dispositivo, foram identificados picos Raman, com rá- cios de picos I2D/IG e ID/IG de 0,59 e 1,18 , respetivamente, apresentando baixas densidades de defeitos de estruturas químicas de LIG e exibindo resistências de folha tão baixas como 30 Ω. sq−1. Após a garantia que todo o processo de grafitização decorreu com sucesso, foram efetuadas medições de impedância entre os valores de pH 3.5, 4.5, 6, 7.5 e 8.5 e de humidade ao longo do tempo, que nos permitiu indentificar alterações ao redor dos eletrodos e face a estas alterações poderá ser apro- priadao para no futuro usar nas feridas.
Uma lesão desenvolve-se quando uma área específica do corpo é exposta a uma pressão pro- longada/corte. De forma a analisar o estado da ferida é necessário ter em conta diversos parametros como o pH e humidade. A presente tese foca-se no estudo e optimização de um dispositivo de impedância para medir o estado da ferida. Para a produção desse dispositivo foi utilizado a técnica de irradiação laser, que con- siste em Grafeno Induzido por Laser (LIG), um material altamente atrativo para a criação e uniformiza- ção de estruturas e elétrodos de natureza grafítica, sendo especialmente projetados para uso em biossen- sores eletroquímicos. Para análise do pH e da humidade foi utilizada a técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIS) que permite uma análise concisa dos valores de controlo para uma futura aplicação na ferida. Com decorrer deste projeto, foram feitos esforços para desenvolver um dispositivo capaz de medir variações de pH e de humidade.Posto isto, foi necessário construir uma matriz de elétrodos capaz de medir todas estas variações. Após análise do dispositivo, foram identificados picos Raman, com rá- cios de picos I2D/IG e ID/IG de 0,59 e 1,18 , respetivamente, apresentando baixas densidades de defeitos de estruturas químicas de LIG e exibindo resistências de folha tão baixas como 30 Ω. sq−1. Após a garantia que todo o processo de grafitização decorreu com sucesso, foram efetuadas medições de impedância entre os valores de pH 3.5, 4.5, 6, 7.5 e 8.5 e de humidade ao longo do tempo, que nos permitiu indentificar alterações ao redor dos eletrodos e face a estas alterações poderá ser apro- priadao para no futuro usar nas feridas.
Descrição
Palavras-chave
Wound Skin Electrochemical Impedance Spectroscopy Laser Induced Graphene