%0 Generic
%A Vrancic, Christian
%D 2012
%F heidok:13423
%K Schwingungsspektroskopie , Kontinuierliche Glucosebestimmung , Quantenkaskadenlaservibrational spectroscopy , continuous glucose monitoring , quantum cascade laser
%R 10.11588/heidok.00013423
%T Kontinuierliche, reagensfreie Glucosebestimmung
%U https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/13423/
%X Die häufige Überwachung der Glucosekonzentration kann sowohl akute Risiken als auch Langzeitkomplikationen für Patienten mit Diabetes mellitus, einer Störung des Glucosemetabolismus, verringern. Der in dieser Arbeit vorgestellte Ansatz einer minimal-invasiven, kontinuierlichen Glucosebestimmung nutzt die Spektroskopie molekularer Schwingungen und macht dabei von der hohen Sensitivität und Selektivität der reagensfreien, fasergebundenen Transmissionsspektroskopie im mittleren infraroten Spektralbereich Gebrauch.  Quantenchemische Simulationen konnten unter Verwendung von effektiven Fragmentpotentialen den Einfluss des Solvationsprozesses auf die Schwingungsspektren von Glucose beschreiben und für den Fall von 80 gemittelten Einzelspektren mit jeweils 18 umgebenden Wassermolekülen eine sehr gute Korrelation mit experimentellen Daten (R=0,941) erzielen. In Laborversuchen wurde bei Messreihen an wässrigen Testlösungen auf der Basis eines Quantenkaskadenlasers bei einer Emissionswellenlänge von 9,69µm und eines speziell entworfenen faseroptischen Sensors eine rauschäquivalente Vorhersagegenauigkeit von 0,6mg/dL bei einer Integrationszeit von 4s erreicht. Durch diese Ergebnisse konnte erstmals und sehr deutlich die in-vitro-Machbarkeit im Kern des Ansatzes belegt werden. Die Experimente wurden flankiert von Untersuchungen zu potenziellen Störsubstanzen und Maßnahmen zur Erhöhung der Biokompatibilität des Fasersensors. Die in-vivo-Tauglichkeit eines subkutan implantierten Sensors konnte schließlich in ersten Versuchsreihen demonstriert werden.