一种微生物检测装置以及微生物检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微生物检测装置以及微生物检测方法，包括：发应室，反应室内设有待检测样本，待检测样本下方设有敏感元件，敏感元件与反应室连通并且与待检测样本接触，敏感元件还电连接有检测仪，检测仪包括衬底、设置在衬底上的栅极、设置在栅极上的介电层、以及设置在介电层上的源极、漏极和半导体层，敏感元件设置在衬底上并且与栅极电连通。本发明专利技术解决了现有微生物检测方法无法进行实时检测、检测时间过长以及成本高、生物兼容性差、灵敏度低等问题。

Microorganism detecting device and microorganism detecting method

The invention discloses a microorganism detection device and microbial detection methods, including: room, the reaction chamber is provided with a sample to be detected, the detecting sample is provided with a sensitive element, sensitive element and reaction chamber and the detecting sample contact, the sensitive element is electrically connected with a detection apparatus, detection apparatus includes a substrate, set in the substrate is arranged in the gate, gate dielectric layer disposed on the dielectric layer, and the source electrode and the drain electrode and the semiconductor layer, the sensitive element is arranged on the substrate and connected with the power grid. The invention solves the problems that the existing microbiological detection methods can not be detected in real time, have too long detection time, have high cost, poor biological compatibility, low sensitivity, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种微生物检测装置以及微生物检测方法
本专利技术涉及微生物培养和检测
，特别涉及一种微生物检测装置以及微生物检测方法。
技术介绍
微生物广泛存在于自然界中。现有技术中所采用的主要检测方法为微生物培养。在培养过程中，样本被放置在培养基成分和培养条件受控的环境中，从而促进微生物生长。目前，市场上存在多种微生物培养装置，这些装置可以在12-48小时内检测出样本中微生物的存在，并且在5天内可以排除存在的任何传染性微生物。此外，通过对样本进行二次培养和试验，这些装置可以再用12-48小时的时间来鉴定微生物的性质。然而，在需要快速得到检测结果的应用场合，上述检测方法所需的时间长度是完全不可接受的。因此，需要开发一种微生物检测装置和方法，其能够快速准确地检测微生物，并且能够避免现有技术中的上述问题。
技术实现思路
本专利技术提供旨在解决现有技术中存在的上述问题。具体而言，本专利技术旨在解决现有微生物检测方法无法进行实时检测、检测时间过长以及成本高、生物兼容性差、灵敏度低等问题。本专利技术提供了一种微生物检测装置，包括：发应室，所述反应室内设有待检测样本，所述待检测样本下方设有敏感元件，所述敏感元件与所述反应室连通并且与所述待检测样本接触，敏感元件还电连接有检测仪，所述检测仪包括衬底、设置在衬底上的栅极、设置在栅极上的介电层、以及设置在介电层上的源极、漏极和半导体层，所述敏感元件设置在所述衬底上并且与所述栅极电连通。较佳地，所述反应室设置在所述敏感元件的顶部。较佳地，所述反应室的体积大小设置成使得单个微生物在所述反应室中的状态改变所导致的PH值变化也能被检测到，并且使得所述反应室既能容纳微生物又能防止更大的哺乳动物细胞进入所述反应室。较佳地，所述反应室的体积在1微升到1纳升的范围内。较佳地，所述检测仪是有机薄膜场效应晶体管。较佳地，所述介电层上还设置有控制器，该控制器用于控制所述有机薄膜场效应晶体管的参数以便适应不同的检测对象和检测需求。一种微生物检测方法，包括下列步骤：步骤1：将待检测样本放入反应室中；步骤2：观察微生物在培养液中的生长导致培养液的PH值发生变化；步骤3：通过PH值变化监测敏感元件产生电荷；步骤4：敏感元件的电荷导致栅极、源极、漏极或半导体层上的感应电荷重新分布；步骤5：栅极、源极、漏极或半导体层上的感应电荷重新分布通过电极耦合电容作用引起源极和漏极之间的电势发生变化；步骤6：源极和漏极间的电势变化导致所述有机薄膜场效应晶体管的沟道电流发生变化；步骤7：根据沟道电流的变化曲线来确定培养液中是否存在微生物以及存在何种微生物。本专利技术和现有技术相比，其优点在于：本专利技术提供了一种微生物检测装置以及微生物检测方法，可以实时监测微生物的培养并快速确定微生物是否存在以及微生物的种类；自身兼备信号转化和放大功能，便于与后续的信号处理电路集成；易于微型化，可以用于制备集成度高、检测功能复杂的芯片；利用可溶性的有机半导体、绝缘层材料，可以通过低温印刷工艺加工制备，并有利于选择耐热性差、普适化的衬底材料，从而可以大幅降低成本和生产能耗，提高生产效率。附图说明图1为本专利技术提供的一种微生物检测装置结构示意图。附图标记说明：10、待检测样本；11、敏感元件；12、衬底；13、栅极；14、介电层；15、控制器；16、漏极；17、源极；18、反应室；19、半导体层。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种微生物检测装置，包括：发应室18，所述反应室18内设有待检测样本10，所述待检测样本10下方设有敏感元件11，所述敏感元件11与所述反应室11连通并且与所述待检测样本10接触，敏感元件11还电连接有检测仪，所述检测仪包括衬底12、设置在衬底12上的栅极13、设置在栅极13上的介电层14、以及设置在介电层14上的源极17、漏极16和半导体层19，所述敏感元件11设置在所述衬底12上并且与所述栅极13电连通。本专利技术检测装置，可以实时监测微生物的培养并快速确定微生物是否存在以及微生物的种类；自身兼备信号转化和放大功能，便于与后续的信号处理电路集成；易于微型化，可以用于制备集成度高、检测功能复杂的芯片；利用可溶性的有机半导体、绝缘层材料，可以通过低温印刷工艺加工制备，并有利于选择耐热性差、普适化的衬底材料，从而可以大幅降低成本和生产能耗，提高生产效率。进一步地，所述反应室18设置在所述敏感元件11的顶部。进一步地，所述反应室18的体积大小设置成使得单个微生物在所述反应室18中的状态改变所导致的PH值变化也能被检测到，并且使得所述反应室18既能容纳微生物又能防止更大的哺乳动物细胞进入所述反应室18。进一步地，所述反应室18的体积在1微升到1纳升的范围内。进一步地，所述检测仪是有机薄膜场效应晶体管。进一步地，所述介电层14上还设置有控制器15，该控制器15用于控制所述有机薄膜场效应晶体管的参数以便适应不同的检测对象和检测需求。一种微生物检测方法，包括下列步骤：步骤1：将待检测样本放入反应室中；步骤2：观察微生物在培养液中的生长导致培养液的PH值发生变化；步骤3：通过PH值变化监测敏感元件产生电荷；步骤4：敏感元件的电荷导致栅极、源极、漏极或半导体层上的感应电荷重新分布；步骤5：栅极、源极、漏极或半导体层上的感应电荷重新分布通过电极耦合电容作用引起源极和漏极之间的电势发生变化；步骤6：源极和漏极间的电势变化导致所述有机薄膜场效应晶体管的沟道电流发生变化；步骤7：根据沟道电流的变化曲线来确定培养液中是否存在微生物以及存在何种微生物。综上所述，本专利技术实施例提供的一种微生物检测装置以及微生物检测方法，可以实时监测微生物的培养并快速确定微生物是否存在以及微生物的种类；自身兼备信号转化和放大功能，便于与后续的信号处理电路集成；易于微型化，可以用于制备集成度高、检测功能复杂的芯片；利用可溶性的有机半导体、绝缘层材料，可以通过低温印刷工艺加工制备，并有利于选择耐热性差、普适化的衬底材料，从而可以大幅降低成本和生产能耗，提高生产效率。以上公开的仅为本专利技术的几个具体实施例，但是，本专利技术实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物检测装置，其特征在于，包括：发应室(18)，所述反应室(18)内设有待检测样本(10)，所述待检测样本(10)下方设有敏感元件(11)，所述敏感元件(11)与所述反应室(11)连通并且与所述待检测样本(10)接触，敏感元件(11)还电连接有检测仪，所述检测仪包括衬底(12)、设置在衬底(12)上的栅极(13)、设置在栅极(13)上的介电层(14)、以及设置在介电层(14)上的源极(17)、漏极(16)和半导体层(19)，所述敏感元件(11)设置在所述衬底(12)上并且与所述栅极(13)电连通。

【技术特征摘要】
1.一种微生物检测装置，其特征在于，包括：发应室(18)，所述反应室(18)内设有待检测样本(10)，所述待检测样本(10)下方设有敏感元件(11)，所述敏感元件(11)与所述反应室(11)连通并且与所述待检测样本(10)接触，敏感元件(11)还电连接有检测仪，所述检测仪包括衬底(12)、设置在衬底(12)上的栅极(13)、设置在栅极(13)上的介电层(14)、以及设置在介电层(14)上的源极(17)、漏极(16)和半导体层(19)，所述敏感元件(11)设置在所述衬底(12)上并且与所述栅极(13)电连通。2.如权利要求1所述的一种微生物检测装置，其特征在于，所述反应室(18)设置在所述敏感元件(11)的顶部。3.如权利要求1至2中任一项所述的一种微生物检测装置，其特征在于，所述反应室(18)的体积大小设置成使得单个微生物在所述反应室(18)中的状态改变所导致的PH值变化也能被检测到，并且使得所述反应室(18)既能容纳微生物又能防止更大的哺乳动物细胞进入所述反应室(18)。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚新彬，
申请(专利权)人：漯河医学高等专科学校，
类型：发明
国别省市：河南,41