便携式致病菌快速检测系统和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式致病菌快速检测系统和装置，包括电源单元电源输出端连接核酸提取单元电源输入端，所述电源单元电源输出端还连接第一控制芯片电源输入端，所述第一控制芯片恒温信号传输端连接恒温控制单元信号传输端，所述激光检测单元信号传输端连接第一控制芯片激光信号传输端，所述恒温控制单元和激光检测单元电源输入端连接电源单元电源输出端，所述第一控制芯片信号输出端通过串口通信连接第二控制芯片信号输入端，所述第二控制芯片信号输出端连接人机交互模块信号输入端，所述电源单元分别连接第二控制芯片电源输入端和人机交互模块电源输入端。本发明专利技术体现了经济性和轻便性，检测准确高效。

【技术实现步骤摘要】
便携式致病菌快速检测系统和装置
本专利技术涉及自动化控制领域，尤其涉及一种便携式致病菌快速检测系统和装置。
技术介绍
近年来，由于食源性致病微生物中毒事件频发、动植物病原体变异或跨境传播以及转基因成分的安全性等，引发的生物安全问题越来越突出。生物安全领域的检测技术和检测装备成为研究的热点之一。譬如2013年发生新西兰“肉毒杆菌”奶粉事件和德国“毒黄瓜”和“掺假马肉成分”等事件，以致国内外食品安全形势的不断恶化。在这个背景下，任何一项有利于致病微生物及其基因成分的快速检测技术均有巨大的应用价值和市场前景。本专利技术旨在开发的便携式基因扩增检测装置，首先利用手持式磁力架提取样品中的核酸DNA，然后采用恒温的孵育器进行核酸扩增，并利用微型光电检测器，对结果进行分析和判读。本专利技术开发的其装备不仅原理特别，且轻巧便携，造价低于市售的同类的生物基因检测设备。譬如，杜邦公司推出的Q7全自动病原微生物快速检测系统，系采用荧光定量PCR的原理对微生物进行检测，该系统BAXQ7重量多达40公斤，售价高达40余万人民币。再如美国BioLumix公司的BioLumix32，系采用32个并行的检测管，根据微生物液体培养基中的化学特性变化，再通过感光试剂进行检测。Biolumix32系统的重量为14公斤。且不说上述商化系统的灵敏度和准确性，就其重量和售价而言，并不适合食品微生物的现场检测工作。日本荣研公司的实时浊度仪以及其它普通PCR仪也可以应用于食品微生物的基因快速检测，但并未集成核酸提取部件，自动化程度低，设备笨重，只适合实验室检测。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种便携式致病菌快速检测系统和装置。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种便携式致病菌快速检测系统，其关键在于，包括：电源单元、第一控制芯片、第二控制芯片、恒温控制单元、激光检测单元、核酸提取单元、人机交互模块、通讯模块，所述电源单元电源输出端连接核酸提取单元电源输入端，所述电源单元电源输出端还连接第一控制芯片电源输入端，所述第一控制芯片恒温信号传输端连接恒温控制单元信号传输端，所述激光检测单元信号传输端连接第一控制芯片激光信号传输端，所述恒温控制单元和激光检测单元电源输入端连接电源单元电源输出端，所述第一控制芯片信号输出端通过串口通信连接第二控制芯片信号输入端，所述第二控制芯片信号输出端连接人机交互模块信号输入端，所述电源单元分别连接第二控制芯片电源输入端和人机交互模块电源输入端，通讯模块数据传输端连接上位机数据接收端，所述通讯模块控制芯片数据传输端连接第一控制芯片和第二控制芯片数据传输端。上述方案的有益效果为：通过上述控制电路能够实现核酸的分析与判断，快速检测结果，并且实时显示数据。本专利技术还公开一种便携式致病菌快速检测装置，其关键在于，包括：核酸提取模块、加热槽1、加热片2、控制电路板3、激光传感器固定座5、激光传感器14、激光发射器6、激光发射器下固定座7，待测物质放置孔22、待测物质固定片23、激光过孔24，激光发射器6固定在激光发射器下固定座7上，激光传感器14固定在激光传感器固定座5上，激光发射器6、加热槽1和激光传感器14依次平行放置，加热槽1立面设置激光过孔24，由激光发射器6发出的激光穿过激光过孔24到达激光传感器14，加热槽1顶面封盖待测物质固定片23，在待测物质固定片23上开设待测物质放置孔22，在待测物质放置孔22下方的加热槽1设置凹槽，用于放置待测物质，激光发射时，穿过凹槽内的待测物质；加热片2放置在加热槽1和加热槽固定座13之间；所述核酸提取模块插入装有待提取待物质的试管中提取待测物质的核酸。上述技术方案的有益效果为：通过将检测装置安装在检测系统中，结合检测系统的检测结构有效的进行待测物质的检测。所述的便携式致病菌快速检测装置，有效的，所述核酸提取模块包括：提手16、弹力固定夹17、接触棒19、磁力区20、管套18，提手16下端安装固定板，所述固定板下端设置弹力固定夹17，所述弹力固定夹17用于固定管套18，所述接触棒19固定在固定板的固定孔，所述固定孔的内螺纹与接触棒19的外螺纹相配合，将接触棒19固定在固定板上，所述接触棒19底端进行磁化产生磁力区20，所述磁力区20用于探入加热槽1的凹槽中吸附磁珠，所述提手16两侧由连接柱21与固定板进行连接。上述技术方案的有益效果为：核酸提取模块结构设计合理，携带方便。所述的便携式致病菌快速检测装置，优选的，还包括：激光发射器上固定座15，所述激光发射器上固定座15为对合而成的夹持部件，所述激光发射器上固定座15中间夹持激光发射器6，通过穿钉将对合而成的激光发射器上固定座15固定，所述穿钉穿过激光发射器上固定座15钉入激光发射器下固定座7。上述技术方案的有益效果为：激光发射器上固定座压固激光发射器，从而使激光发射稳定，不产生偏差。所述的便携式致病菌快速检测装置，优选的，还包括：隔热板12，所述隔热板12包覆在加热槽1和加热槽固定座13周围，所述隔热板12与激光过孔24相对的两侧立面开设透光孔。上述技术方案的有益效果为：隔热板能够防止使用者烫伤，并且使加热槽内的待测物质保持温度恒定。所述的便携式致病菌快速检测装置，优选的，还包括：显示模组9，所述显示模组9安装在控制电路板3上，用于显示数据。所述的便携式致病菌快速检测装置，优选的，还包括：微调旋钮10，所述微调旋钮10设置在激光传感器固定座5的下方的四周，用于调节激光传感器14的高度。所述的便携式致病菌快速检测装置，优选的，所述控制电路板3包括：第一控制芯片、第二控制芯片、恒温控制单元、激光检测单元、电源，所述第一控制芯片信号传输端连接第二控制芯片信号传输端，所述第一控制芯片恒温信号传输端连接恒温控制单元信号传输端，所述激光检测单元信号传输端连接第一控制芯片激光检测信号端，所述电源连接第一控制芯片、第二控制芯片、显示模组、恒温控制单元、激光检测单元的电源输入端。所述的便携式致病菌快速检测装置，优选的，所述恒温控制单元包括：温度传感器、加热器和MOS管，所述加热器一端连接MOS管漏极，所述加热器另一端连接电源正极，所述电源负极连接MOS管源极，所述MOS管栅极连接第一控制芯片PWM脉冲调制端，所述温度传感器温度信号输入端连接加热器温度信号输出端，所述温度传感器温度信号输出端连接第一控制芯片温度信号输入端。上述技术方案的有益效果为：通过恒温控制单元保证加热槽中的待测物质保证恒温，效果显著。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术一种便携式食源性致病菌快速检测装置，便携式食源性致病菌的快速检测装置是生物技术与自动化技术的结合，它采用了目前国际上比较先进的检测方法—激光检测,通过检测溶液的浑浊度判断样品的阴阳性，它的硬件结构相对简单，软件也是采用可移植性较高的C语言编写，该装置每次能同时检测四组样品，提高了检测效率。该检测装置解决了户外检测的需求，通过与目前市场上相类似产品对比，本文专利技术的检测装置有以下特点：轻便性整个检测装置的大小为255mm*150mm*53mm，相比于国外的同类检测装置它的体积较小，便于携带，国外的检测装置必须提供220V的交流电源，并且大多比较笨重，这限制了其只能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式致病菌快速检测系统，其特征在于，包括：电源单元、第一控制芯片、第二控制芯片、恒温控制单元、激光检测单元、核酸提取单元、人机交互模块、通讯模块，所述电源单元电源输出端连接核酸提取单元电源输入端，所述电源单元电源输出端还连接第一控制芯片电源输入端，所述第一控制芯片恒温信号传输端连接恒温控制单元信号传输端，所述激光检测单元信号传输端连接第一控制芯片激光信号传输端，所述恒温控制单元和激光检测单元电源输入端连接电源单元电源输出端，所述第一控制芯片信号输出端通过串口通信连接第二控制芯片信号输入端，所述第二控制芯片信号输出端连接人机交互模块信号输入端，所述电源单元分别连接第二控制芯片电源输入端和人机交互模块电源输入端，通讯模块数据传输端连接上位机数据接收端，所述通讯模块控制芯片数据传输端连接第一控制芯片和第二控制芯片数据传输端。

【技术特征摘要】
1.一种便携式致病菌快速检测系统，其特征在于，包括：电源单元、第一控制芯片、第二控制芯片、恒温控制单元、激光检测单元、核酸提取单元、人机交互模块、通讯模块，所述电源单元电源输出端连接核酸提取单元电源输入端，所述电源单元电源输出端还连接第一控制芯片电源输入端，所述第一控制芯片恒温信号传输端连接恒温控制单元信号传输端，所述激光检测单元信号传输端连接第一控制芯片激光信号传输端，所述恒温控制单元和激光检测单元电源输入端连接电源单元电源输出端，所述第一控制芯片信号输出端通过串口通信连接第二控制芯片信号输入端，所述第二控制芯片信号输出端连接人机交互模块信号输入端，所述电源单元分别连接第二控制芯片电源输入端和人机交互模块电源输入端，通讯模块数据传输端连接上位机数据接收端，所述通讯模块控制芯片数据传输端连接第一控制芯片和第二控制芯片数据传输端；还包括：加热槽(1)、加热片(2)、控制电路板(3)、激光传感器固定座(5)、激光传感器(14)、激光发射器(6)、激光发射器下固定座(7)，待测物质放置孔(22)、待测物质固定片(23)、激光过孔(24)，激光发射器(6)固定在激光发射器下固定座(7)上，激光传感器(14)固定在激光传感器固定座(5)上，激光发射器(6)、加热槽(1)和激光传感器(14)依次平行放置，加热槽(1)立面设置激光过孔(24)，由激光发射器(6)发出的激光穿过激光过孔(24)到达激光传感器(14)，通过激光检测溶液浊度的变化，推测出检测结果；加热槽(1)顶面封盖待测物质固定片(23)，在待测物质固定片(23)上开设待测物质放置孔(22)，在待测物质放置孔(22)下方的加热槽(1)设置凹槽，用于放置待测物质，激光发射时，穿过凹槽内的待测物质；加热片(2)放置在加热槽(1)和加热槽固定座(13)之间；所述核酸提取单元插入装有待提取待物质的试管中提取待测物质的核酸。2.根据权利要求1所述的便携式致病菌快速检测系统，其特征在于，所述核酸提取模块包括：提手(16)、弹力固定夹(17)、接触棒(19)、磁力区(20)、管套(18)，提手(16)下端安装固定板，所述固定板下端设置弹力固定夹(17)，所述弹力固定夹(17)用于固定管套(18)，所述接触棒(19)固定在固定板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌睿，王昱，刘伟，黄雪莉，余大侠，
申请(专利权)人：重庆大学，重庆出入境检验检疫局检验检疫技术中心，
类型：发明
国别省市：重庆;85