혈액투석 환자의 혈액 산염기도를 연속적으로 감지하고 혈액투석 환자의 사망률을 낮추기 위해 전기화학 센서 원리와 미세유체 기술을 기반으로 혈액의 pH와 PCO₂를 연속적으로 모니터링할 수 있는 칩을 연구하였다. 칩 내 pH 전극과 CO₃^2- 전극은 공통 기준 전극을 사용하여 pH와 PCO₂를 동시에 감지하며, 미니어처화된 테스트 챔버를 이용하여 혈액의 연속 흐름과 감지를 보장하고 공기가 혈액 감지에 미치는 간섭을 방지하여 혈액 pH와 PCO₂ 감지의 정확성을 높였다. pH 6.00~9.00의 Tris-HCl 용액을 사용하여 칩의 pH 감지 성능을 테스트하였으며, 감지 민감도는 61.2 mV/pH에 달했고, 동일 샘플 연속 감지의 표준편차는 0.01 미만(n=10), 재현성 측정의 평균 상대오차는 0.46%(n=6)였다. pH 6.00~9.00 범위 내에서 샘플 용액의 pH 값을 정확하게 감지했다. 결합 센서 칩을 사용하여 혈액 가스 품질 관리액과 혈액 테스트 실험을 수행하였으며, 혈액 가스 품질 관리액 내 pH와 PCO₂에 대한 절대 오차는 각각 0.04와 306.64 Pa(2.30 mmHg) 미만, 평균 상대오차는 각각 0.23%와 1.94%였다. 혈액 내에서 pH와 PCO₂ 검출 절대 오차는 각각 0.05와 466.63 Pa(3.50 mmHg), 평균 상대오차는 각각 0.36%와 2.60% 미만이었다. 혈액 가스 분석기와 비교했을 때, 이 칩은 크기가 작고 혈액투석 라인에 연결하여 혈액 내 pH와 PCO₂의 연속 온라인 감지가 가능하다.

미세유체 기술;혈액투석;산염기 평형;전기화학 센서;연속 혈액 감지