微阵列分析检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种微阵列糖类代谢分析检测装置，该装置包括：控制单元、信号采集单元、微阵列传感器单元和微量注射泵，控制单元连接微量注射泵和信号采集单元，微阵列传感器单元连接信号采集单元，微阵列传感器单元包括6

【技术实现步骤摘要】
微阵列分析检测装置


[0001]本申请涉及生物传感器领域，尤其涉及微流控分析检测装置。

技术介绍

[0002]味觉是食物在人的口腔内对味觉器官化学感受系统进行刺激而产生的一种感觉，包括甜、酸、苦、咸四种基本味觉。人们平常尝到的各种味道，都是这四种味觉混合的结果。味觉的感受器是舌头上的味蕾，味蕾呈卵圆形，主要由味觉细胞和支持细胞组成，味觉细胞顶部有微绒毛向味孔方向伸展，与唾液接触，细胞基部有神经纤维支配。食物中的化学物质溶解在唾液中，通过味孔与味觉感受器细胞接触，在那里它们与味觉感受器或离子通道相互作用。这些相互作用触发细胞内的信号级联，诱导细胞的动作电位，电信号最终通过神经纤维传递到大脑，形成味觉。味觉细胞表面有许多味觉感受分子，不同物质能与不同的味觉感受分子结合而呈现不同的味道。人的味觉从受食物刺激到感受到滋味仅需1.5
‑
4.0ms，比视觉13
‑
45ms,听觉1.27
‑
21.5ms,触觉2.4
‑
8.9ms都快。一直以来，味觉的分析主要采用人工味觉分析法来判断，具有较大的主观性，难以精准分析评价食品带来的味觉。因此，通过味觉传感器能够实现现场、快速、实时检测，对于食品领域具有重要的意义。尤其需要在进食导致的流动状态下实现动态检测更为必要。
[0003]糖是一种重要的调味品，根据所含热量分为高热量甜味剂和低热甜味剂。高热量甜味剂包括蔗糖、蜂蜜等天然甜味剂，所含热量高，长期超量食用容易引起肥胖甚至糖尿病。低热甜味剂是指具有甜味、产生热能低且其营养价值低的物质，常用于控制血糖升高，避免肥胖，控制体重和预防心血管疾病的发生，还用作糖尿病患者食糖代用品。人类和其他哺乳动物的口腔中乳酸菌与食物中的微量糖发酵反应产生有机酸，包括乳酸、乙酸(乙醇)等产物，赋予不同糖类特定的口味。通过生物传感器准确分析乳酸菌对不同糖类的代谢特性，对于食品领域制备低热量且口味趋近蔗糖的甜味剂具有重大意义。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术存在的缺点，提出一种微阵列分析检测装置，解决现有技术中存在的常规味觉分析检测主观性强、检测物静止带来的准确性差等问题。
[0005]本技术提供一种微阵列糖类代谢分析检测装置，该装置包括：控制单元、信号采集单元、微阵列传感器单元和微量注射泵，控制单元连接微量注射泵和信号采集单元，微阵列传感器单元连接信号采集单元，微阵列传感器单元包括6
×
6分布的圆形电极阵列，圆形电极的直径为5μm－50μm；微量注射泵受控制单元控制向微阵列传感器单元定量加入糖溶液，信号采集单元采集微阵列传感器单元受糖溶液刺激产生的电信号，信号采集单元向控制单元输送数据，控制单元记录和处理数据。
[0006]优选的，控制单元包括温度控制模块，用于控制检测温度。
[0007]优选的，信号采集单元包括多通道放大器和模数转换电路，多通道放大器用于放大微阵列传感器不同电极的检测信号，模数转换电路用于将检测信号转换为模拟信号。
[0008]优选的，微阵列传感器单元包括微电极阵列、检测腔和味觉活性层；
[0009]优选的，检测腔固定在微电极阵列上，味觉活性层位于检测腔内，与微电极阵列上表面贴合。微电极阵列包括正多边形节点等间距设置的电极阵列。微电极阵列的电极间距与味觉活性单元密度相适应。
[0010]优选的，味觉活性层包括具有生物活性的味觉细胞。味觉活性层以味觉细胞的味孔朝上的方式与微电极阵列上表面贴合。在味觉活性层上设置张紧拉伸的PMMA网，使味觉活性层与微电极阵列紧密贴合。
[0011]优选的，在味觉活性层和微电极阵列间形成有多聚鸟氨酸和层粘素层。
[0012]与现有技术相比，本技术实施例的有益效果是：本技术通过微电极阵列与味觉活性层有机结合获得高灵敏度、高稳定性的微阵列传感器，简化味觉传感器制备与操作；通过PMMA网、多聚鸟氨酸和层粘素层固定味觉细胞，实现味觉活性层有效固定，提高传感器检测的稳定性；基于本技术的糖类乳酸装置，进行糖类口味模拟检测，准确获得代谢口味与蔗糖接近的复合甜味剂的酸度范围。
附图说明
[0013]通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。
[0014]图1是本技术的微阵列糖类代谢分析检测装置的结构示意图。
[0015]图2是本技术的微阵列传感器单元的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术作进一步详细说明，以便于本领域技术人员准确理解本技术。
[0017]如图1所示，本实施例提供的微阵列糖类代谢分析检测装置100，包括：控制单元110、信号采集单元120、微阵列传感器单元130和微量注射泵140。微量注射泵140与控制单元110连接，受控制单元110控制往微阵列传感器单元130定量加入检测用糖溶液，微阵列传感器单元130与信号采集单元120连接，实现微阵列传感器单元130的信号采集。信号采集单元120通过串口与控制单元110相连，完成数据传输、记录和处理。
[0018]微量注射泵140可通过异步接收/发送协议(UART)控制检测溶液的注射量。信号采集单元120包括多通道放大器，用于放大微阵列传感器单元130各通道电压信号，信号采集单元120还包括模数转换点路，用于将检测到的电压信号转换位数字信号，传输给控制单元110。微阵列糖类代谢分析检测装置100还控制单元110包括温度控制模块，用于控制分析检测的温度，通常在37℃
‑
38℃。
[0019][微阵列传感器单元][0020]如图2所示，本实施例微阵列传感器单元130包括微电极阵列131、检测腔132和味觉活性层133。微电极阵列131包括正多边形节点等间距电极阵列，从而避免过多电极导致干扰增大、引线设置困难和减少并行分析的复杂性。电极间距与味觉活性单元密度相适应，以减少相邻味觉活性单元的干扰。检测腔132固定在微电极阵列131上，味觉活性层133位于检测腔132内，与微电极阵列131上表面贴合。微阵列传感器单元130的制备工艺流程包括：
[0021]步骤S110：选用450μm厚的硅基板，使用丙酮清洗，用200℃加热30min烘干后，用激光切割成扁长为6mm的硅片；
[0022]步骤S120：在硅片上涂布一层厚度为20μm－150μm的光刻胶膜(例如负性光刻胶)，用阶梯法烘干，在65℃保持1分钟，升温至95℃下驳斥5－10分钟，降温至65℃保持1分钟，然后静置冷却；
[0023]步骤S130：采用波长为365nm，光强为13mw/cm2的光进行曝光，时间为5－30秒，掩模上的图案为6
×
6分布的圆孔阵列，圆孔直径为5μm－50μm，圆孔间距为直径的1－2倍，圆孔为通孔；
[0024]步骤S140：在65℃保持1分钟，升温至95℃下驳斥5－10分钟，然后静置冷却，用显影剂显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微阵列糖类代谢分析检测装置，其特征在于，该装置包括：控制单元、信号采集单元、微阵列传感器单元和微量注射泵，所述控制单元连接所述微量注射泵和所述信号采集单元，所述微阵列传感器单元连接所述信号采集单元，所述微阵列传感器单元包括6
×
6分布的圆形电极阵列，所述圆形电极的直径为5μm－50μm；所述微量注射泵受所述控制单元控制向所述微阵列传感器单元定量加入糖溶液，所述信号采集单元采集所述微阵列传感器单元受糖溶液刺激产生的电信号，所述信号采集单元向所述控制单元输送数据，所述控制单元记录和处理所述数据。2.根据权利要求1所述的微阵列糖类代谢分析检测装置，其特征在于：所述控制单元包括温度控制模块，用于控制检测温度。3.根据权利要求1所述的微阵列糖类代谢分析检测装置，其特征在于：所述信号采集单元包括多通道放大器和模数转换电路，所述多通道放大器用于放大所述微阵列传感器不同电极的检测信号，所述模数转换电路用于将所述检测信号转换为模拟信号。4.根据权利要求1所述的微阵列糖类代谢分析检测装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：边仿，
申请(专利权)人：天津海星辉科技有限公司，
类型：新型
国别省市：