Прибор для измерения уровня фенилаланина в крови «Фенилолометр»

1.

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение
города Москвы «Школа №2065»
ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ
ФЕНИЛАЛАНИНА В КРОВИ
«ФЕНИЛОЛОМЕТР»
Выполнил:
Смирнов Егор Романович
Учащийся 10 «Б» класса ГБОУ Школы №2065
Руководители:
Чопчиян Степан Алешович
Учитель математики ГБОУ Школа №2065
Перепечаев Роман Анатольевич
Учитель информатики ГБОУ Школа №2065
Москва, 2024
1

2.

Актуальность
К сожалению, в настоящее время людей с генетическими мутациями становится больше, и
многим требуется мониторинг крови.
Я решил изучить данный вопрос на примере взятия анализа крови на уровень фенилаланина.
Обнаружилось, что многим семьям не удобно возить анализы в центр, а в некоторых случаях
людям срочно нужно принять меры во избежание ухудшения здоровья, и это напрямую зависит
от скорости получения результатов.
На мой взгляд, с помощью современных технологий можно добиться более оперативного
способа сдачи анализов. Именно об этом и будет мой проект.
2

3.

Цель, задачи и новизна проекта.
• Цель:
Разработка удобного и простого в использовании устройства на базе Arduino UNO для
возможности получения результатов взятия анализов крови на дому.
• Задачи:
Изучить техническую литературу в области контроллеров и возможности передачи данных.
Проанализировать существующие в современном мире аналоги устройства, а также их
особенности.
Показать эффективность используемых возможностей современных технологий в
медицинской сфере.
Разработать и создать проект «Фенилолометр». Запрограммировать устройство.
• Новизна:
Комплексное применение микроконтроллеров, использование ксантопротеиновой реакции и
датчика цвета для ускоренного получения результата анализов.
3

4.

Обзор аналогов
В настоящее время устройств для домашнего
анализа крови на фенилаланин не много.
Большинство из них созданы заграничными
компаниями.
Например, домашняя система тестирования на
фенилкетонурию «Aptatek»(рис.1). Данное
устройство помогает людям следить за уровнем
фенилаланина в крови и вовремя принимать меры.
Рисунок 1 - Вид сайта
Подробная информация об аналоге:[4]
Рассмотрим еще один вариант — от американской
кампании ALWORTH Diagnostics (рис.2), которая
также создала прибор для мониторинга уровня
фенилаланина в крови в реальном времени.
Главное отличие моего проекта от аналогов –
разные химические реакции.
Рисунок 2 - Вид прибора.
Подробная информация об аналоге:[5]
4

5.

Принцип работы
Мой проект представляет собой устройство, на базе платы Arduino и датчика цвета TCS3200 с
помощью которых определяется уровня фенилаланина.
1) В специальное отверстие помещают тест - полоску пропитанную азотной кислотой и
парой капель крови пациента.
2) Пациент нажимает кнопку и запускает программу.
3) Датчик цвета вводит в плату уровень жёлтого.
4) На плате происходит сравнение цвета по RGB с загруженными ранее на плату данными,
после этого на экран выводится результат тестирования.
5) Тест полоска вынимается.
6) Устройство готово к новому использованию.
5

6.

Физическая реализация
Сперва я приступил к
формированию идеи и подбору
комплектующих.
На следующем этапе я
подсоединил датчик TCS3200, экран к
плате Arduino Uno.(рис.5)
Рисунок 5 – Процесс сбора
устройства.
Рисунок 5 – Вид
устройства.
6

7.

Физическая реализация
Далее, я приступил к написанию
кода для устройства.(рис.3)
Для начала были установлены
необходимые библиотеки, после чего я
начал писать код для платы Arduino Uno.
Также был проведён эксперимент
на точность полученных результатов.
Сравнив результаты анализа десяти
человек полученных с помощью
устройства и результатами лабораторных
анализов, точность показаний составила
96%.
Рисунок 3 – Процесс написания кода
Рисунок 4 – Часть кода
7

8.

Перспективы развития проекта
В будущем, я собираюсь заменить химическую реакцию на реакцию с выделением энергии.
Так же я собираюсь создать приложение для отправки данных в поликлинику, тем самым позволяя
лучше контролировать самочувствие пациента.
Если данное устройство хорошо зарекомендует себя на рынке его можно будет выпустить в
массовое производство.
8

9.

Заключение
Цель моего проекта достигнута, все задачи выполнены.
1) Изучена техническая литература в области контроллеров и возможности передачи данных.
2) Проанализированы существующие в современном мире аналоги, а также их особенности.
3) Запрограммировано и создано устройство.
4) Проведён анализ на точность полученных результатов.
9

10.

Список литературы
• 1. Саймон Монк Raspberry Pi. Сборник рецептов: решение программных и аппаратных
задач, 2-e издание.- 2016. - 528 c.
• 2. Справочник электрика для профи и не только. Современные технологии XXI века / С.Л.
Корякин-Черняк, М.А. Шустов, О.Н. Партала, А.В. Повный, С.Б. Шмаков и др, 2013, 236 с.
• 3.Julio Sanchez. Microcontroller Programming. The Microchip PIC/ Julio Sanchez, Maria P.
Canton, 2006, 213 с.
• 4. https://aptatek.com
• 5. https://allworthdiagnostics.com

11.

Спасибо за внимание!
11