Diplomová práce

Biosensor pro monitorování glukosy a laktátu v potu

Bisoensor for monitoring of glukose and lactate in sweat

Bc. Theo Medek
Anotace

Tato diplomová práce navazuje na předchozí bakalářskou práci a věnuje se chronoa-mperometrickému stanovení glukosy a laktátu v potu. Teoretická část zahrnuje vy-světlení významu práce, definuje vlastnosti analytické matrice a popisuje metodu stanovení. Praktická část navazuje popisem přípravy mikrofluidního uspořádání a postupnými experimenty směřujícími k sestavení nositelného zařízení a definici technických požadavků.

Abstract

This master‘s thesis builds on a previous bachelor‘s thesis and focuses on the chro-noamperometric detection of glucose and lactate in sweat. The theoretical part discusses the significance of the study, characterizes the analytical matrix, and describes the detection principle. The experimental part describes the preparation of a microfluidic assay and subsequent experiments aimed at assembling a wearable device and defining its technical requirements.

Zadání práce
Dlouhodobé monitorování biomarkerů v potu má potenciální výhodu v tom, že není potřeba zatěžovat uživatele odběrem krve např. z prstu. Zde se budeme věnovat kombinaci glukosy (běžné stanovení u diabetiků) a L-laktátu, který mimo jiné funguje jako parametr pro hodnocení trénovanosti sportovců. Práce se zaměří na testování kombinovaného impedančního a duálního amperometrického systému, kde první část má za úkol kvantifikovat množství potu, druhá část funguje jako dvoukanálový enzymový biosensor s imobilizovanými enzymy glukosaoxidasou a laktátoxidasou. Cílem práce bude optimalizace funkčnosti systému (s kontaktním hydrogelem nebo mikrofluidním rozhraním) v modelovém uspořádání se standardy obou metabolitů v pufru. Následně se biosensor přichytí na kůži a budou se sledovat odezvy v čase při běžné činnosti a při fyzické či sportovní zátěži. Získaná data se případně porovnají s nezávislou analýzou zachyceného potu a dalšími standardními systémy.


Literatura

Heikenfeld, J; Jajack, A; Feldman, B; Granger, SW; Gaitonde, S; Begtrup; G; Katchman, BA. Accessing analytes in biofluids for peripheral biochemical monitoring. NATURE BIOTECHNOLOGY 2019 37 408. doi 10.1038/s41587-019-0040-3

Wang, R; Zhai, QF; An, TC; Gong, S; Cheng, WL. Stretchable gold fiber-based wearable textile electrochemical biosensor for lactate monitoring in sweat. TALANTA 2021 222 121484. doi 10.1016/j.talanta.2020.121484 11
Yang, Y; Gao, W. Wearable and flexible electronics for continuous molecular monitoring. CHEMICAL SOCIETY REVIEWS 2019 48 1465. doi 10.1039/c7cs00730b

Yu, MK; Li, YT; Hu, YF; Tang, LN; Yang, F; Lv, WL; Zhang, ZY; Zhang, GJ. Gold nanostructure-programmed flexi-
ble electrochemical biosensor for detection of glucose and lactate in sweat. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY 2021 882. doi 10.1016/j.jelechem.2021.115029

Shitanda, I; Mitsumoto, M; Loew, N; Yoshihara, Y; Watanabe, H; Mikawa, T; Tsujimura, S; Itagaki, M; Mo-
tosuke, M. Continuous sweat lactate monitoring system with integrated screen-printed Mgo-templated carbon-
lactate oxidase biosensor and microfluidic sweat collector. ELECTROCHIMICA ACTA 2021 368 137620. doi
10.1016/j.electacta.2020.137620
Práce zkontrolována:
15. 5. 2026 13:17, prof. RNDr. Petr Skládal, CSc., učo 2202
Jazyk práce
čeština čeština
Termín obhajoby
22. 6. 2026
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

prof. RNDr. Petr Skládal, CSc., učo 2202
ÚBioch Chem PřF MU

Oponent

doc. Mgr. Zdeněk Farka, Ph.D., učo 357740
ÚBioch Chem PřF MU

Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta
Studijní program
Plán
Analytická biochemie
  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.