植物有机小分子在线检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种植物有机小分子在线检测装置以及利用上述装置进行有机小分子在线检测的方法。上述装置包括微型生物传感器单元、激励信号发生单元、数据采集处理单元以及主控单元。主控单元产生原始激励信号给激励信号发生单元，使其产生激励信号，微型生物传感器单元在激励信号的作用下产生与待检测有机小分子浓度对应的电信号，由数据采集处理单元对电信号进行预处理，之后由主控单元对预处理后的电信号进行分析得到待检测的有机小分子浓度。使用时将微型生物传感器单元插入待检测的植物器官中进行检测，实现了对植物有机小分子的在线、活体、动态检测以及连续分析，为植物生理学、植物电生理学、植物学、植物细胞生物学等提供新的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机物监测
，更具体涉及一种植物有机小分子在线检测装置 及方法。
技术介绍
植物有机小分子在植物生长发育中具有重要作用，现有植物有机小分子检测设备 包括氨基酸分析仪、酶标仪、气相色谱-质谱分析仪、高效液相色谱分析仪等。这些检测设备 均使用分析化学方法检测，检测过程需要离体分析，并设置了不同时间点进行采样，之后通 过研磨、匀浆、过滤等前处理过程，最后上机分析有机小分子含量。 现有的检测技术检测的是植物有机小分子某个或某几个时间点静态浓度，需要离 体检测，仅能获取植物体内有机小分子的静态信息，无法体现植物对环境变化的动态响应 机制，并且检测样品的制备及前处理过程复杂，效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何实现对植物有机小分子在线、活体、动态检测以 及分析。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种植物有机小分子在线检测装置，所述装 置包括微型生物传感器单元、激励信号发生单元、数据采集处理单元以及主控单元； 所述主控单元与所述激励信号发生单元连接，所述主控单元产生原始激励信号并 传输给所述激励信号发生单元； 所述激励信号发生单元与所述微型生物传感器单元连接，所述激励信号发生单元 根据所述原始激励信号产生激励信号并传递给所述微型生物传感器单元； 所述微型生物传感器单元与所述数据采集处理单元连接，所述微型生物传感器单 元在所述激励信号的作用下与待检测的有机小分子发生反应，产生电信号，并将产生的电 信号传递给所述数据采集处理单元； 所述数据采集处理单元与所述主控单元连接，所述数据采集处理单元对所述电信 号进行预处理后传递给所述主控单元，所述主控单元对所述数据采集处理单元传递的预处 理后的电信号进行分析得到待检测有机小分子的浓度。 优选地，所述装置还包括压降温度补偿单元;所述压降温度补偿单元与所述微型 生物传感器单元以及所述主控单元连接，所述压降温度补偿单元采集所述微型生物传感器 单元工作过程中的压降以及温度，并传递给所述主控单元； 所述主控单元根据所述压降温度补偿单元传递的温度信息产生温度补偿激励信 号并传递给所述激励信号发生单元，所述激励信号发生单元根据所述温度补偿激励信号以 及所述原始激励信号产生所述激励信号； 所述主控单元根据所述压降温度补偿单元传递的压降信息输出对应的补偿补偿 电压给所述数据采集处理单元，所述数据采集处理单元根据所述补偿电压对所述电信号进 行预处理，之后将处理后的电信号传递给所述主控单元。 优选地，所述数据采集处理单元包括信号放大子单元以及信号调理子单元;所述 信号放大子单元与所述微型生物传感器单元连接，用于将所述电信号以及所述补偿电压进 行叠加以及放大的预处理;所述信号调理子单元与所述信号放大子单元以及所述主控单元 连接，用于对放大后的电信号进行调理，之后传递给所述主控单元。 优选地，所述主控单元包括第一数模转换子单元以及第一模数转换子单元； 所述原始激励信号通过所述第一数模转换子单元进行数模转换后传递给所述激 励信号发生单元； 所述数据采集处理单元预处理后的电信号经过所述第一模数转换子单元进行模 数转换后传递给所述主控单元。 优选地，所述主控单元还包括第二数模转换子单元、第三数模转换单元以及第二 模数转换子单元； 所述温度补偿激励信号通过所述第二数模转换子单元进行数模转换后传递给所 述激励信号发生单元； 所述压降温度补偿单元采集的压降以及温度经过所述第二模数转换子单元进行 模数转换后传递给所述主控单元； 所述补偿电压通过所述第三数模转换子单元进行数模转换后传递给所述微型生 物传感器单元。 优选地，所述主控单元还包括主控子单元，所述主控子单元中存储有传感器工作 曲线，利用所述传感器工作曲线以及所述电信号确定待检测有机小分子的浓度。 优选地，所述电信号为电流。 -种利用上述的装置进行植物有机小分子在线检的方法，其特征在于，所述方法 包括以下步骤： S1、主控单元产生原始激励信号并传输给激励信号发生单元； S2、所述激励信号发生单元根据所述原始激励信号产生激励信号并传递给微型生 物传感器单元； S3、所述微型生物传感器单元在所述激励信号的作用下与待检测的有机小分子发 生反应，产生电信号，并将产生的电信号传递给数据采集处理单元； S4、所述数据采集处理单元对所述电信号进行预处理后传递给所述主控单元，所 述主控单元对所述数据采集处理单元传递的预处理后的电信号进行分析得到待检测有机 小分子的浓度。 优选地，所述方法还包括以下步骤： 压降温度补偿单元采集所述微型生物传感器单元工作过程中的压降以及温度，并 传递给所述主控单元； 所述主控单元根据所述压降温度补偿单元传递的温度信息产生温度补偿激励信 号并传递给所述激励信号发生单元，所述激励信号发生单元根据所述温度补偿激励信号以 及所述原始激励信号产生所述激励信号； 所述主控单元根据所述压降温度补偿单元传递的压降信息输出对应的补偿电压 给所述数据采集处理单元，所述数据采集处理单元根据所述补偿电压对所述电信号进行预 处理，之后将处理后的电信号传递给所述主控单元。 优选地，所述步骤S4中，所述主控单元对所述数据采集处理单元传递的预处理后 的电信号进行分析得到待检测有机小分子的浓度具体为： 所述主控单元利用所述传感器工作曲线以及所述电信号确定待检测有机小分子 的浓度，其中所述传感器工作曲线存储于所述主控单元中。 本专利技术提供了一种，本专利技术利用微型生物传 感器单元获取信号，利用数据采集处理单元对采集的信号进行预处理，之后利用主控单元 对预处理后的信号进行分析得到待检测的有机小分子浓度。将微型生物传感器单元插入待 检测的植物器官中进行实时检测，从而实现了对植物有机小分子的在线、活体、动态检测以 及连续分析，为植物生理学、植物电生理学、植物学、植物细胞生物学等提供新的解决方案。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。 图1为本专利技术的一个较佳实施例的植物有机小分子在线检测装置的结构示意图； 图2为本专利技术另一个较佳实施例的植物有机小分子在线检测装置工作信号流向示 意图； 图3为本专利技术的再一个较佳实施例的植物有机小分子在线检测方法流程图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发 明，但不能用来限制本专利技术的范围。 -种植物有机小分子在线检测装置，如图1所示，所述装置包括微型生物传感器单 元当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物有机小分子在线检测装置，其特征在于，所述装置包括微型生物传感器单元、激励信号发生单元、数据采集处理单元以及主控单元；所述主控单元与所述激励信号发生单元连接，所述主控单元产生原始激励信号并传输给所述激励信号发生单元；所述激励信号发生单元与所述微型生物传感器单元连接，所述激励信号发生单元根据所述原始激励信号产生激励信号并传递给所述微型生物传感器单元；所述微型生物传感器单元与所述数据采集处理单元连接，所述微型生物传感器单元在所述激励信号的作用下与待检测的有机小分子发生反应，产生电信号，并将产生的电信号传递给所述数据采集处理单元；所述数据采集处理单元与所述主控单元连接，所述数据采集处理单元对所述电信号进行预处理后传递给所述主控单元，所述主控单元对所述数据采集处理单元传递的预处理后的电信号进行分析得到待检测有机小分子的浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，周航，王晓冬，侯佩臣，何璐璐，胡叶，任鹏，宋鹏，罗斌，高权，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11