一种用于血液巡航的纳米生物监测器制造技术

本发明专利技术提供了一种可用于血液巡航的纳米生物监测器。该纳米生物监测器包括巡航部件、监测部件、传感部件、骨架部件。通过分子马达带动整个检测器在血液中巡航，实时监测血液中的生化参数，其中，此纳米生物监测器应急检测血液抗原具有较高的响应频率和极快的响应时间，且不同的癌抗原所用的适配体不同，之间互不影响，具有特异性。监测探针通过电信号传达给传感部件后至AR设备主机单元，若参数超过匹配范围，AR显示单元便被激活，通过AR设备上显示各参数信息。本发明专利技术采用AR技术进行人体血液的远程监控，及时直观，便于向医生实时弹出图像信息，医生据此警告做出诊断并及时联系病人进行治疗。

【技术实现步骤摘要】
一种用于血液巡航的纳米生物监测器
本专利技术涉及纳米生物传感器及AR显示
，具体地，涉及一种用于血液巡航的纳米生物监测器。
技术介绍
90％的早期癌症是没有明显症状的，我国80％的癌症患者确诊时即属于中晚期，而癌症发展到晚期，5年生存率极低，晚期肺癌一般存活期只有1年，肝癌晚期出现黄疸和腹水存活期为1个月至3个月。以死亡率仅次于肺癌和肝癌的胃癌来说，如果病变早期发现，术后五年生存率可达到85％至95％，但这仅占我国胃癌患者的近一成，这意味着，许多患者发现时已经错过最佳治疗时期。因此，早期诊断，及早治疗，及时控制病情是治疗癌症的关键。肿瘤标志物是反应肿瘤存在和生长一类重要的生化物质，在癌症的诊断、疗效观察、监测复发中发挥着非常重要的作用。传统的肿瘤标志物的生物监测，它的结果是分为阳性和阴性。阳性表示受检测者体内可能有肿瘤，阴性表示受检测者体内可能还没有肿瘤。但是它的检查结果只能得到受检测者是否存在肿瘤的结果，并没有办法得知受检测者肿瘤的位置。而且假阳性率和假阴性率相对较高，所以目前在临床上，有很多的监测出癌症阳性结果的患者，继续做了多次临床检查，同样找不到肿瘤的病灶，所以这种传统的肿瘤监测方法的确发现的早，但是并不能做到早诊断、早治疗。纳米生物传感机器是一种进行核酸和蛋白质快速检测的纳米生物机器，它是由多个维度和材质的无机纳米结构与多种生物分子组装组成，实现识别捕获、信号转导和级联放大等功能的集成，从而可以在单体系中一步实现生物检测的主要步骤。传统的纳米生物传感器往往仅仅是一种纳米材料与一种生物分子(识别元件)的复合，因而难以实现功能的集成。AR技术即增强现实技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟场景叠加在现实场景中并进行互动，不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。实时进行信息的接收和提醒。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决以上检测血液肿瘤标记物传统方法的不可信性的问题，从而提供了一种用于血液巡航的纳米生物监测器及其AR式应急显示的方法，利用纳米生物传感器实时监测血液中健康情况，并将信号传送到AR设备并应急显示，医生根据实时收到的病人信息确定其病灶部位，并即时联系病人进行进一步检测和治疗。为了实现以上目的，本专利技术采用如下的技术方案：用于血液巡航的纳米生物检测器，包括：骨架部件、巡航部件、监测部件以及传感部件。所述的巡航部件，为三链DNA分子马达。此分子机器不仅是结构材料，还有自身提供动力的作用，其由三条寡核苷酸链A、B、C杂交形成钳状。通过另一辅助的DNA链来实现其开关，其中一条寡核苷酸链F与B、C链的悬空端杂合，将钳状分子闭合，随后，通过F的互补链将钳状分子打开，以此循环，从而达到巡航运动的作用。所述的监测部件，利用骨架部件纳米结构表面，控制多种生物分子在纳米结构表面不同区域的精确组装，装配成具有一个结构多个功能区。其每个功能区都包括：识别捕获区、信号传导区、级联放大区。其中每个识别捕获区域在组装生物识别元件后可以特异性地捕获相对应的肿瘤特异性蛋白分子，包括血清甲胎蛋白(AFP)、癌抗原242(CA242)、癌抗原125(CA125)、癌抗原153(CA153)、癌抗原724(CA724)；信号转导区域可以通过纳米线/纳米管的光电效应将生物识别过程转换成光或电信号，并有可能实现多种信号的同时输出以提高信号特异性；级联放大部分可以通过纳米结构表面的多种酶反应实现信号倍增，提高检测灵敏度。并将所得的光或者电信号传送给传感部件。所述的传感部件，为无线传感芯片。其包括采集单元和通信单元。采集单元作用是与监测部件接触，通过信号传导采集各探针的信号，并转化成生化参数后通过通信单元将上述各参数汇总传输至AR设备。所述的骨架部件，为介孔纳米二氧化硅。用于对其他部件的支撑和保护。其呈现均匀的球体，其中所述介孔二氧化硅的粒径在30nm至90nm范围内，优选50nm至80nm范围内。纳米生物监测器在应急检测血液抗原具有较高的响应频率和极快的响应时间，且不同的癌抗原所用的适配体不同，之间互不影响，具有特异性。按照响应时间来看，其为31min-1。用于AR应急显示的部件，包括：AR设备的主机单元和显示单元。所述的主机单元，通过wifi接收上述传感部件中通信单元发射的信号，并对各参数进行处理。其中，处理原理所述如下：血清甲胎蛋白(AFP)超出阈值，预示原发性肝癌的发生；癌抗原242(CA242)超出阈值，预示胰腺癌与胆囊癌的可能发生；癌抗原125(CA125)超出阈值，预示卵巢癌的可能发生；癌抗原153(CA153)超出阈值，预示乳腺癌的可能发生；癌抗原724(CA724)超出阈值，预示胃癌的可能发生。主机单元整合从每个病人血液中的巡航纳米生物监视器的信号信息以及其数据库中病人的个人信息及各参数匹配的生化指标范围，若参数经处理后有上述任一超过匹配范围的情况，显示单元立即被激活。如果各参数均在匹配范围内，显示单元沉默。所述的显示单元，投射接收到的参数信息和图表及图像等信息。包括病人的个人信息、以往病例、患病部位以及实时接收到的各参数生化指标，并结合纳米生物监测器所处病灶位置的实时图像，向医生发出警告。此时无论医生处于何时何地，无论正在进行何种事务，AR的显示单元以显示屏的形式立刻出现在医生的面前。本专利技术涉及一种用于血液巡航的纳米生物监测器及其AR式应急显示的方法，通过巡航实时监测血液中的生化指标，并通过信号传送给AR部件，如遇到紧急情况，病人的生化信息联合病灶部位的图像并整合其个人信息，立即准确地显示给医生。与现有技术相比，本专利技术设计合理，同时有很大的发展空间，本技术地广泛应用，将实现早期诊断，及早治疗，及时控制病情，减少病人患病后化疗等治疗地痛苦，同时给家庭以及国家减少很大程度的医疗花销，提高国民的健康和生活指数。附图说明图1为本专利技术中纳米生物检测器的骨架部件；图2为本专利技术中具体实施方法流程示意图。具体实施方式随着纳米技术的日益发展，该技术在医学上也开始逐渐使用。纳米级生物可以在血管中自由运动，可输送到生物的各个部位，可以用来监测和诊断疾病，基于上述的超微粒子的功能，根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的功能分子器件。其具有识别蛋白的功能，对特定的靶细胞产生特异性效果，主要用于难以救治的疾病的早期诊断。下面对本专利技术的实施方法做详细说明，本实施方法在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施方法。如图1所示，本实施方法的骨架部件为介孔二氧化硅纳米材料。其中监测部件镶嵌在其表面，传感部件包载在其核心，巡航部件连接在其表面。其呈现均匀球体，其中所述介孔二氧化硅的粒径在30nm至90nm范围内，优选50nm至80nm范围内。如图2所示，本实施方法中纳米生化检测器模块包括：骨架部件、巡航部件、监测部件以及传感部件。其中，骨架部件作为体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米生物监测器，其特征在于包括：/n巡航部件，用于为整体提供动力，在血液中持续巡航；所述的巡航部件为三链DNA分子马达；此分子机器不仅是结构材料，还有自身提供动力的作用，其由三条寡核苷酸链A、B、C杂交形成钳状；通过另一辅助的DNA链来实现其开关，其中一条寡核苷酸链F与B、C链的悬空端杂合，将钳状分子闭合，随后，通过F的互补链

【技术特征摘要】
1.一种纳米生物监测器，其特征在于包括：
巡航部件，用于为整体提供动力，在血液中持续巡航；所述的巡航部件为三链DNA分子马达；此分子机器不仅是结构材料，还有自身提供动力的作用，其由三条寡核苷酸链A、B、C杂交形成钳状；通过另一辅助的DNA链来实现其开关，其中一条寡核苷酸链F与B、C链的悬空端杂合，将钳状分子闭合，随后，通过F的互补链将钳状分子打开，以此循环，从而达到巡航运动的作用；
监测部件，用于监测血液中各种生化指标，并将信号传输到传感部件；
传感部件，用于将监测部件收集的生化参数传输至AR设备，是一个连接纳米生物监测器和AR设备的桥梁；
骨架部件，作为支撑部件，其中监测部件镶嵌在其表面，传感部件位于其中心位置，巡航部件连接在其表面；
所述传感部件包括AR设备的主机单元和显示单元；其中，主机单元通过wifi接收权利要求1中传感部件通信单元发射的信号，并对各参数进行处理；如果遇到以下任一情况，显示单元被激活：血清甲胎蛋白(AFP)超出阈值，预示原发性肝癌的发生；癌抗原242(CA242)超出阈值，预示胰腺癌与胆囊癌的可能发生癌抗原125(CA125)超出阈值，预示卵巢癌的可能发生癌抗原153(CA153)超出阈值，预示乳腺癌的可能发生；癌抗原724(CA724)超出阈值，预示胃癌的可能发生；如果各参数均在匹配范围内，判定为健康，纳米生...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱鑫，丁艺，欧华林，尹中川，
申请(专利权)人：李敏，
类型：发明
国别省市：湖北;42