声表面波生物传感器夹具及测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种声表面波生物传感器夹具及测试系统，属于测试夹具领域，夹具包括可开合的夹具本体，夹具本体包括第一夹具本体和第二夹具本体，第一夹具本体包括开设有微流道的流道层，第二夹具本体包括放置声表面波芯片的芯片层，在流道层和声表面波芯片之间设置有密封圈，密封圈一端面与流道层紧密接触，密封圈另一端面与声表面波芯片的感测表面紧密接触；微流道包括进液管路和出液管路，所述进液管路输出口和出液管路输入口分别与硅胶密封圈内部腔体连接。夹具可开合，便于装配，避免丢失，减少灰尘和杂质进入夹具；当夹具闭合时，进液管路、硅胶密封圈内部腔体和出液管路组成液体通路，避免了液体的泄漏和蒸发对测量精度的影响。

Surface acoustic wave biosensor fixture and testing system

The utility model discloses a fixture and a test system for surface acoustic wave biosensor, belonging to the field of test fixture, which comprises an open-and-close fixture body, a first fixture body including a first fixture body and a second fixture body, a first fixture body including a runner layer with a micro-channel, and a second fixture body including a placing sound. The chip layer of the surface wave chip is provided with a sealing ring between the runner layer and the surface acoustic wave chip. One end face of the sealing ring is in close contact with the runner layer, and the other end face of the sealing ring is in close contact with the sensing surface of the surface acoustic wave chip; the micro-flow channel includes the inlet and outlet pipelines, the inlet and outlet pipelines and the outlet pipelines for transporting the liquid. The inlet is respectively connected with the inner cavity of the silicone sealing ring. The fixture can be opened and closed to facilitate assembly, avoid loss, reduce dust and impurities into the fixture; when the fixture is closed, the liquid inlet pipeline, the inner cavity of the silicone sealing ring and the outlet pipeline constitute the liquid passage, avoiding the influence of liquid leakage and evaporation on the measurement accuracy.

【技术实现步骤摘要】
声表面波生物传感器夹具及测试系统
本技术涉及传感器夹具，特别是涉及一种声表面波生物传感器夹具及测试系统。
技术介绍
声表面波生物传感器是应用于液相生物分子检测的一种新型声学传感器，生物分子与声表面波芯片感测表面的物质发生生物化学反应，会改变声表面波芯片上的声表面波信号的参数，如经过生物化学反应后，声表面波感测表面的重量增加，会改变其上声表面波的频率，因此，通过检测声表面波芯片上的声表面波信号参数的变化，可以实现对待测物的定性和定量分析。目前开发的声表面波生物传感器包括葡萄糖声表面波传感器、DNA测定表面波传感器及肿瘤标志物表面波传感器等。因液体的物理属性，将被测液体导入表面波芯片感测表面发生生物化学反应时，易泄漏，还存在蒸发，给测量结果引入了极大误差，影响了测量精度。
技术实现思路
本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声表面波生物传感器夹具及测试系统。为了实现本技术的上述目的，本技术提供了一种声表面波生物传感器夹具，夹具包括可开合的夹具本体，所述夹具本体包括第一夹具本体和第二夹具本体，所述第一夹具本体包括开设有微流道的流道层，第二夹具本体包括放置声表面波芯片的芯片层，在流道层和声表面波芯片之间设置有密封圈，所述密封圈一端面与流道层接触，密封圈另一端面与声表面波芯片的感测表面接触；还包括与声表面波芯片的输入端电性连接的输入电极，以及与声表面波芯片的输出端电性连接的输出电极；所述微流道包括进液管路和出液管路，所述进液管路输出口和出液管路输入口分别与密封圈内部腔体连接；所述微流道在第一夹具本体表面与外接管路连接。第一夹具本体和第二夹具本体可开合，便于流道层与芯片层装配、对准和分开，打开后，流道层和芯片层不分离，避免丢失遗忘，减少了流道层和芯片层分离设置时因来回取放引入的灰尘和杂质对测试结果的影响；当夹具闭合时，进液管路、硅胶密封圈内部腔体和出液管路组成液体通路，待测液体在硅胶密封圈内部腔体中与声表面波芯片的感测表面上的物质发生生物化学反应，避免了液体的泄漏和蒸发对测量精度的影响；通过输入电极给声表面波芯片输入电信号，输出电极传递声表面波芯片的输出信号，便于声表面波芯片与外部仪表设备的连接。在本技术的一种优选实施方式中，还包括压紧机构，所述压紧机构设置于第一夹具本体和第二夹具本体上，保证第一夹具本体和第二夹具本体闭合时，密封圈一端面与流道层紧密接触，密封圈另一端面与声表面波芯片的感测表面紧密接触；或者所述密封圈为硅胶密封圈。通过压紧结构加强了进液管路、硅胶密封圈内部腔体和出液管路组成液体通路的密封性。硅胶密封圈不会像橡胶材质密封圈那样成为声波在声表面波芯片表面传播的干扰甚至阻碍，使得声表面波生物传感器的响应失真小，提高了测量精度。在本技术的一种优选实施方式中，所述压紧机构包括至少一个磁铁吸合组件，所述磁铁吸合组件包括磁铁和与磁铁吸合的吸合件；所述磁铁和吸合件一个设置于第一夹具本体上，另一个对应设置于第二夹具本体上。磁铁吸合组件利用磁铁的磁力将流道层和芯片层压紧，操作简单快速，结构经久耐用，夹具开合方便。在本技术的一种优选实施方式中，所述第一夹具本体和第二夹具本体铰接。结构简单易实现，开合和关闭方便。在本技术的一种优选实施方式中，所述输入电极和输出电极设置在第一夹具本体上表面且分别在第一夹具本体下表面具有连接端，当流道层与芯片层压合后，所述输入电极的连接端与声表面波芯片的输入端连接，所述输出电极的连接端与声表面波芯片的输出端连接。输入电极和输出电极分别设置在第一夹具本体上，在夹具压合时，输入电极和输出电极的连接端会给声表面波芯片施加压力，保证在生物化学反应过程中，芯片位置的稳定，减小振动对测量的影响。输入电极的另一端和输出电极的另一端分别穿过第一夹具本体的外表面，便于与外部设备连接，不在第二夹具本体的芯片层底部设置，有利于保持夹具水平，使夹具平稳性更好。在本技术的一种优选实施方式中，还包括在所述第一夹具本体上表面与输入电极电性连接的输入信号连接器，与输出电极电性连接的输出信号连接器。由于信号发生器或信号处理装置，如频率计等现有设备，其输出端口一般采用各种标准信号连接器接口，为了将输入电极和输出电极的输出接口形式与其匹配，设置输入信号信号连接器和输出信号连接器，以保证信号传输过程中失真小，抗干扰能力强，实现有效连接，减小连接损耗。在本技术的一种优选实施方式中，还包括固设在所述第一夹具本体上表面的输入电路板和输出电路板，以及焊接在输入电路板上的输入信号连接器和焊接在输出电路板上的输出信号连接器,所述输入电路板上布设有焊接输入信号连接器的第一焊孔，焊接输入电极的第二焊孔，以及连接第一焊孔和第二焊孔的输入信号线；所述输出电路板上布设有焊接输出信号连接器的第三焊孔，焊接输出电极的第四焊孔，以及连接第三焊孔和第四焊孔的输出信号线。输入信号连接器和输出信号连接器是与外部电设备输出端接口匹配的连接器，便于有效连接，减小损耗。通过输入电路板和输出电路板实现输入电极与输入信号连接器的连接，输出电极与输出信号连接器的连接，使连接规范化，避免了导线直接连接带来的凌乱、接触不良、易损坏等问题；将输入电路板和输出电路板固设在第一夹具本体上表面，使电性连接不易断开和损坏，给输入信号连接器和输出信号连接器提供了支撑和固定，使其连接时更易操作。在本技术的一种优选实施方式中，还包括第一液体连接头和第二液体连接头；所述第一液体连接头与进液管路输入口管路连接；所述第二液体连接头与出液管路输出口管路连接；或者还包括设置在芯片层底部的加热机构。通过第一液体连接头和第二液体连接头增加了液体管路的密闭性，避免液体管路在进液管路输入口处和出液管路输出口处泄漏。加热机构可以给夹具加热，实现不同温度环境下的测试和比较。在本技术的一种优选实施方式中，所述芯片层设置有放置声表面波芯片的芯片放置槽；或者在所述芯片放置槽的横向或纵向对称开设凹槽。芯片放置槽使声表面波芯片放置稳定，还具有定位作用，保证夹具压合后芯片感测表面位于密封圈内；凹槽方便在芯片放置槽上取放声表面波芯片。根据本技术的第二个方面，本技术提供了一种包含上述权利要求中任一所述的夹具的声表面波生物传感器测试系统，该系统还包括待测液体池、驱动泵、信号发生器和信号处理装置，所述待测液体池出口与驱动泵输入端管路连接，驱动泵输出端与进液管路输入口或第一液体连接头管路连接，出液管路输出口或第二液体连接头与待测液体池入口管路连接；所述输入电极或输入信号连接器分别与信号发生器输出端电性连接，所述输出电极或输出信号连接器分别与信号处理装置输入端电性连接；所述信号处理装置为频率计或网络分析仪。该系统可实现任多种液体的测试，具有通用性，避免了液体的泄漏和蒸发对测量精度的影响，响应失真小，提高了测量精度。通过驱动泵可实现待测液体自动流入进液管路、密封圈内部腔体、出液管路。通过信号处理装置对输出信号进行处理，得到测试结果。附图说明图1是本技术一具体实施方式的声表面波传感器夹具结构示意图；图2是本技术一具体实施方式中声表面波生物传感器测试系统框图。附图标记：1第一夹具本体；2第二夹具本体；3密封圈；4声表面波芯片；5输入电极；6输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声表面波生物传感器夹具，其特征在于，包括可开合的夹具本体，所述夹具本体包括第一夹具本体(1)和第二夹具本体(2)，所述第一夹具本体(1)包括开设有微流道的流道层，第二夹具本体(2)包括放置声表面波芯片(4)的芯片层，在流道层和声表面波芯片(4)之间设置有密封圈(3)，所述密封圈(3)一端面与流道层接触，密封圈(3)另一端面与声表面波芯片(4)的感测表面接触；还包括与声表面波芯片(4)的输入端电性连接的输入电极(5)，以及与声表面波芯片(4)的输出端电性连接的输出电极(6)；所述微流道包括进液管路和出液管路，所述进液管路输出口(7)和出液管路输入口(8)分别与密封圈(3)内部腔体连接；所述微流道在第一夹具本体(1)表面与外接管路连接。

【技术特征摘要】
1.一种声表面波生物传感器夹具，其特征在于，包括可开合的夹具本体，所述夹具本体包括第一夹具本体(1)和第二夹具本体(2)，所述第一夹具本体(1)包括开设有微流道的流道层，第二夹具本体(2)包括放置声表面波芯片(4)的芯片层，在流道层和声表面波芯片(4)之间设置有密封圈(3)，所述密封圈(3)一端面与流道层接触，密封圈(3)另一端面与声表面波芯片(4)的感测表面接触；还包括与声表面波芯片(4)的输入端电性连接的输入电极(5)，以及与声表面波芯片(4)的输出端电性连接的输出电极(6)；所述微流道包括进液管路和出液管路，所述进液管路输出口(7)和出液管路输入口(8)分别与密封圈(3)内部腔体连接；所述微流道在第一夹具本体(1)表面与外接管路连接。2.如权利要求1所述的声表面波生物传感器夹具，其特征在于，还包括压紧机构(9)，所述压紧机构(9)设置于第一夹具本体(1)和第二夹具本体(2)上，保证第一夹具本体(1)和第二夹具本体(2)闭合时，密封圈(3)一端面与流道层紧密接触，密封圈(3)另一端面与声表面波芯片(4)的感测表面紧密接触；或者所述密封圈(3)为硅胶密封圈。3.如权利要求2所述的声表面波生物传感器夹具，其特征在于，所述压紧机构(9)包括至少一个磁铁吸合组件，所述磁铁吸合组件包括磁铁和与磁铁吸合的吸合件；所述磁铁和吸合件一个设置于第一夹具本体(1)上，另一个对应设置于第二夹具本体(2)上。4.如权利要求1所述的声表面波生物传感器夹具，其特征在于，所述第一夹具本体(1)和第二夹具本体(2)铰接。5.如权利要求1所述的声表面波生物传感器夹具，其特征在于，所述输入电极(5)和输出电极(6)设置在第一夹具本体(1)上表面且分别在第一夹具本体(1)下表面具有连接端，当流道层与芯片层压合后，所述输入电极(5)的连接端与声表面波芯片(4)的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸣，姬君旺，杨成，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军军医大学第三附属医院野战外科研究所，
类型：新型
国别省市：重庆,50