一种线性范围可调的精准免疫传感方法及便携式生物电阻传感测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种线性范围可调的精准免疫传感方法及便携式生物电阻传感测量装置，该检测装置包括检测管道，检测管道一端通过螺纹连接真空泵，检测管道另一端设有吸液头，检测管道内部设有微通道，检测管道侧面设有电池，电池给浓度测量模块提供动力，测量模块内有两根检测电极，检测电极分别连接在微通道两侧，检测管道与枪头的连接处内部设有试剂盒，试剂盒外侧检测管道上设有震动装置。本发明专利技术检出限线性范围可调，灵敏度高、稳定性好、检测成本低、检测速度快，微孔滤膜可对大分子物质和各种杂质进行过滤，真空泵产生的高压配合微孔滤膜过滤能很好的解决大颗粒非待测物质在微通道中的堵塞和待测物在微通道中的吸附、聚集、堵塞现象。现象。现象。

An accurate immune sensing method with adjustable linear range and a portable bioelectrical resistance sensing measuring device

【技术实现步骤摘要】
一种线性范围可调的精准免疫传感方法及便携式生物电阻传感测量装置


[0001]本专利技术属于食品安全、生物传感领域，具体涉及一种线性范围可调的精准免疫传感方法及便携式生物电阻传感测量装置。

技术介绍

[0002]生物传感系统主要包括生物识别分子、信号转换装置、光电信号放大装置等部分。常见的生物传感器可分为光学生物传感器、电化学生物传感器和压电免疫生物传感器三类。光学生物传感器具有样品用量少、响应速度快等优点，但是仪器体积较大、频率信号处理复杂，价格昂贵且操作过程较为复杂。压电免疫传感器分析时间短且稳定性好，但是该类传感器需要在检测基底上偶联生物识别分子，偶联时间较长且偶联过程复杂，需要对检测到的谐振波形进行处理，处理过程需要复杂的信号电路板，不能满足现场快速检测的要求。电化学生物传感器成本低廉、操作简单、灵敏度高、检测线性范围广，但是该类传感器需要在电极表面作修饰，电极表面会发生钝化、待测样本易受电极活性物质干扰、长期使用稳定性差。
[0003]现有技术中，一种基于绝缘微球状态变化导致微通道电阻改变的生物传感检测方法(公开号CN112595759A)公开了在微通道两端施以恒定的电压或电流，反应液中的绝缘微球在会在高压产生的电渗流作用下通过微通道产生阻塞效应，导致微通道两端电阻值的改变，微球的聚集状态不同，电阻变化量也就不同，通过测量微通道两端电流的变化值可检测绝缘微球浓度，从而间接得到待测目标物含量。该专利技术专利基于电化学生物传感原理，但该方法的分辨率较低，样品浓度之间需要差一个数量级才能检测到明显的信号改变，导致使用该方法在实际样品检测中准确性并不高。此外，一种用于检测微米颗粒的多通道颗粒检测装置及检测方法(公开号CN111413264A)公开了通过在箱体上设置多个小孔试管，在小孔试管上开有小孔，小孔内外装有正负电极，利用升降机构来控制小孔试管的升降，样品池中的目标物进入小孔的过程中会引起第一电极和第二电极之间的电阻信号发生改变，经过信号转换后将电阻信号转换为数字信号输出，该专利技术可以实现多个样品的同时检测，检测效率高且能够降低检测成本，但该装置成本高，仪器体积较大，携带不便并且每次都需要清洗小孔和电极，降低了检测效率，电极采集到的信号需要经信号处理系统的多重放大和滤波后才能得到明显的电压脉冲信号，信号易受到外界复杂因素的干扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术根据现场快速检测的实际需求和现有仪器设备存在的缺陷，基于电化学生物传感原理的基础上提供了一种针对不同待测物对灵敏度的要求不同，实现方法线性范围可调的精准免疫传感方法及便携式生物电阻传感测量装置。
[0005]本专利技术技术方案如下：
[0006]一种便携式生物电阻传感测量装置，该检测装置包括检测管道，检测管道一端通
过螺纹连接真空泵，检测管道另一端设有吸液头，检测管道内部设有微通道，检测管道侧面设有电池，电池给浓度测量模块提供动力，测量模块内有两根检测电极，检测电极分别连接在微通道两侧，检测管道与吸液头的连接处内部设有试剂盒，试剂盒外侧检测管道上设有震动装置。
[0007]优选地，所述吸液头内部有微孔滤膜；吸液头上部与试剂盒的连接方式为过盈连接。优选地，所述吸液头设有圆锥尖端。
[0008]优选地，所述微通道为微流控芯片，微流控芯片上下分别设有两个第二孔分别连接检测管道和试剂盒，中间设有两个第三孔连接检测电极，检测电极通过伸入第三孔与微流控芯片内通道连接形成闭合回路。
[0009]优选地，所述微通道为弹性石英毛细管，毛细管通过硅胶垫片固定，硅胶垫片两端为拧紧装置，拧紧装置分别连接检测管道和试剂盒，拧紧装置侧方开有两个第一孔，检测电极通过伸入第一孔与毛细管连接形成闭合回路。
[0010]优选地，所述真空泵另一端连接废液池；所述测量模块侧面为液晶显示屏。
[0011]进一步优选地，所述废液池内部设置导液通道。
[0012]更进一步优选地，所述废液池内部设置U型导液通道。
[0013]一种线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法，所述方法为将反应液通入微通道，通过检测微通道两端的电压差值即可间接得到样品中的待测物含量。
[0014]所述便携式生物电阻传感测量装置用于线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法。
[0015]优选地，针对不同待测物的含量和限量标准不同，提供了一组针对不同检出限要求的危害因子，实现线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法，具体过程如下：S1
‑
A方案1：当待测目标物的浓度为高于500ng/mL时，选用方案1作为检测方案，包括以下步骤：
[0016]S1
‑
A.1在磁珠表面偶联生物识别分子A，得到偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体；
[0017]S1
‑
A.2使偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体和待测物发生特异性反应；
[0018]S1
‑
A.3向反应后的混合液中加入对应生物识别分子B修饰的聚苯乙烯微球，反应完成后磁分离取上清液，将上清液通入微通道，通过检测微通道两端的电压差值即可间接得到样品中的待测物含量。
[0019]S1
‑
B方案2：当待测目标物的浓度为50ng/mL
‑
500ng/mL时，选用方案2作为检测方案，包括以下步骤：
[0020]S1
‑
B.1在磁珠表面偶联生物识别分子A，得到偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体；
[0021]S1
‑
B.2使偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体和待测物发生特异性反应；
[0022]S1
‑
B.3向反应后的混合液中加入点击试剂Ⅰ修饰的生物识别分子B，反应完成后磁分离弃去上清液重悬；
[0023]S1
‑
B.4向重悬后的复合物溶液中加入点击试剂Ⅱ修饰的聚苯乙烯微球，反应完成后磁分离取上清液，将上清液通入微通道，通过检测微通道两端的电压差值即可间接得到
样品中的待测物浓度；
[0024]S1
‑
C方案3：当待测目标物的浓度低于50ng/mL时，选用方案3作为检测方案，包括以下步骤：
[0025]S1
‑
C.1将制备好的点击试剂Ⅰ修饰的待测物生物识别分子B和点击试剂Ⅱ修饰的辣根过氧化物酶偶联物混合发生点击反应；
[0026]S1
‑
C.2在磁珠表面偶联待测物特异性生物识别分子A，得到偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体；
[0027]S1
‑
C.3使偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体和待测物发生特异性反应；
[0028]S1
‑
C.4向反应后的混合液中加入S1
‑
C.1中点击反应后的混合物，反应完成后磁分离弃去上清液后重悬；
[0029]S1
‑
C.5向S1
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便携式生物电阻传感测量装置，其特征在于：该检测装置包括检测管道（1），检测管道（1）一端通过螺纹连接真空泵（2），检测管道（1）另一端设有吸液头（3），检测管道（1）内部设有微通道（4），检测管道（1）侧面设有电池（5），电池（5）给浓度测量模块（6）提供动力，测量模块（6）内有两根检测电极（7），检测电极（7）分别连接在微通道（4）两侧，检测管道（1）与吸液头（3）的连接处内部设有试剂盒（8），试剂盒（8）外侧检测管道（1）上设有震动装置（9）。2.根据权利要求1所述一种便携式生物电阻传感测量装置，其特征在于：所述吸液头（3）内部有微孔滤膜（11）；吸液头（3）上部与试剂盒（8）的连接方式为过盈连接，吸液头（3）设有圆锥尖端。3.根据权利要求1所述一种便携式生物电阻传感测量装置，其特征在于：所述微通道（4）为微流控芯片（405），微流控芯片（405）上下分别设有两个第二孔（406）分别连接检测管道（1）和试剂盒（8），中间设有两个第三孔（407）连接检测电极（7），检测电极（7）通过伸入第三孔（407）与微流控芯片（405）内通道连接形成闭合回路。4.根据权利要求1所述一种便携式生物电阻传感测量装置，其特征在于：所述微通道（4）为弹性石英毛细管（401），毛细管通过硅胶垫片（402）固定，硅胶垫片（402）两端为拧紧装置（403），拧紧装置（403）分别连接检测管道（1）和试剂盒（8），拧紧装置（403）侧方开有两个第一孔（404），检测电极（7）通过伸入第一孔（404）与毛细管（401）连接形成闭合回路。5.根据权利要求1所述一种便携式生物电阻传感测量装置，其特征在于：所述真空泵（2）另一端连接废液池（11）；所述测量模块（6）侧面为液晶显示屏（12）。6.根据权利要求5所述一种便携式生物电阻传感测量装置，其特征在于：所述废液池（11）内部设置导液通道。7.一种线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法，其特征在于，所述方法为将待测液通入微通道，通过检测微通道两端的电压差值即可间接得到样品中的待测物含量。8.权利要求1
‑
6任意一项所述便携式生物电阻传感测量装置用于线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法。9.根据权利要求8所述的线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法，其特征在于：针对不同待测物的含量和限量标准不同，提供了一组针对不同检出限的危害因子，实现线性范围可调的精准检测的新型免疫传感方法，具体过程如下：S1
‑
A方案1：当待测目标物的浓度为高于500ng/mL时，选用方案1作为检测方案，包括以下步骤：S1
‑
A.1在磁珠表面偶联生物识别分子A，得到偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体；S1
‑
A.2使偶联待测物特异性生物识别分子A的磁珠载体和待测物发生特异性反应；S1
‑
A.3向反应后的混合液中加入对应生物识别分子B修饰的聚苯乙烯微球，反应完成后磁分离取上清液，将上清液通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翊平，鲁鹏，冯牛，周翠云，周阳，刘谱悦，胡筱波，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：