电化学气体传感器在呼气分析仪的应用

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呼气分析仪的原理是通过测定人体呼出的气体中的成分来分析人体的代谢情况。通常使用的呼气测定分析仪是基于红外线吸收原理和电化学转换原理。近十年来，全球呼气检测技术迎来极大飞跃，呼气诊断新蓝海隐隐浮现。我们的呼气看似是无形的，但其实每一口呼出的气都包含着反映身体各器官生理/病理状态的生物标志物（Biomarker），这些Biomarker可以作为疾病诊断和健康监测的依据。
来自身体各个部位器官代谢产生的Biomarker会随着血液循环到达肺泡，并通过呼气排出体外。这个过程让我们呼出的气体中不仅包含氧气、氮气、一氧化碳、氢气和二氧化氮这些广为人知的成分，还含有多达100~200种微量存在、反映身体各器官生理状态的生物信号分子。

而常见的呼气检测在临床上已有广泛的应用，根据弗若斯特沙利文（Frost & Sullivan）咨询公司的数据，2018年我国的呼气检测市场规模约为19亿人民币，2020年预计增长到30亿元。整个呼气检测市场90%都是由检测幽门螺旋杆菌的尿素呼气检测构成。除了幽门螺旋杆菌检测外，临床中已有的呼气检测项目还包括醉酒检测、CO检测新生儿黄疸、NO检测哮喘等多种呼气检测。这些呼气检测对于大众来说并不陌生，技术也较成熟。
呼气检测的生物标志物常见的是呼气中的无机物分子，比如NO、CO、H2、CH4，还有NH3、H2S。因此高灵敏度、高分辨率的微型气体分析仪器的出现会大大加速呼气代谢组学的发展。高灵敏、高分辨率的小型化技术成为了呼吸检测破局之关键。呼吸检测的大规模临床推广需要呼气分析仪器在样本收集、样本分析和数据分析三方面稳定可靠，而高灵敏、高分辨率的微型气体分析仪器便于在临床场景中即时收集呼气样本，并且精准地分析呼气气体浓度，为呼气代谢组学提供可靠稳定的保障。
而常见的呼吸分析仪通常都需要测试一氧化碳（CO），一氧化氮（NO），氢气（H2）这三种气体，那么我们该怎么选择高精度、高分辨率的传感器去保证测试结果的数值呢？推荐使用电化学气体传感器，其优点为线性输出、低功耗要求和良好的分辨率。此外，一旦根据目标气体的已知浓度进行校准，其测量的重复性和精度也非常好。数十年来技术的发展，让这些传感器可以对特定气体类型提供非常好的选择性。
针对用于呼气检测仪的测试过程中测试呼气的不同气体的浓度，ISWEEK工采网推荐以下电化学传感器在呼气分析仪的使用。
1.英国Alphasense 一氧化氮传感器 -NO-B4

一氧化氮传感器NO-B4是高分辨率的电化学原理的传感器，电化学传感器具有灵敏度高，选择性好，浓度输出线性好等优点，量程为0~20ppm,响应时间<45S,工作环境为-30~40℃，15~85%RH,分辨率为15ppb，7系大小,适合用于各种NO气体监测系统和仪器。
2.英国Alphasense 一氧化碳传感器 -CO-B4

一氧化碳传感器CO-B4是高分辨率的电化学原理的传感器，电化学传感器具有灵敏度高，选择性好，稳定性好，浓度输出线性好等优点，量程为0~1000ppm,响应时间<30S,工作环境为-30~50℃，15~90%RH,分辨率为4ppb，7系大小,适合用于各种CO气体监测系统和仪器。
3.英国Alphasense 氢气传感器 -H2-BF

氢气传感器H2-BF电化学气体传感器，具有高性能，体积小，灵敏度高，选择性好，低浓度输出线性好等优点，响应时间为100s，量程为0~5000ppm,工作环境为-30~55℃，15~90%RH,主要用于检测大气中氢气的浓度，典型应用于氢气气体变送器和各种氢气检测场合。