一种用于致病菌的分离-检测一体式阻抗检测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于致病菌的分离

【技术实现步骤摘要】
一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置和方法


[0001]本专利技术涉及了一种阻抗检测方法，具体涉及一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置和方法。

技术介绍

[0002]致病菌污染已成为一个严重的公共卫生问题，在世界范围内对人类健康带来很大影响，给经济带来严重负担。为了实时掌握微生物污染状况，给公共卫生政策和相关干预措施的制定提供依据；为了直接快速诊断是否有致病菌感染，减少相关经济损失；为了预防致病菌导致的食品安全问题，保障人民的生命安全，开发准确便捷的新型检测方法与装置十分必要。
[0003]致病菌的检测方法主要有传统培养法、常规快速检测法和生物传感器法。其中，传统培养和菌落计数法是目前最可靠和准确的细菌检测方法，可以实现对多种致病菌的定性和定量检测；然而，尽管目前所研究出的相关技术和手段已使其灵敏度和特异性提高，利用传统培养法所需时间长和操作方法复杂等问题仍没有较好的解决办法。因此，为了灵敏快速的进行畜禽领域细菌检测，包括酶联免疫吸附测定(ELISA)、免疫磁珠分离技术(IMBS)和免疫层析技术(ICA)等技术的免疫分析法和包括聚合酶链式反应(PCR)、荧光定量PCR、基因芯片技术、环介导等温扩增技术(LAMP)等技术的分子诊断法的许多快速检测方法被开发了出来；但这些常规的快速检测方法需要昂贵的仪器设备，并且繁琐的检测程序要求操作人员具有较高的专业性，有些还具有稳定性差和灵敏度低等缺陷。生物传感器法是一种新型的快速检测方法，通过测得与目标物浓度相对应的数据，可对目标物的浓度进行定量或半定量分析，具有特异性好、灵敏度高、检出限低、操作简单等优点，并且能够提供实时测量结果和进行多目标检测。
[0004]固态纳米通道是以生物纳米通道为基础发展起来的人工纳米通道，由于其具有结构稳定、孔径可调和便于修饰等优点，在DNA测序、生物传感、能量转换等领域引起了广泛的研究兴趣。纳米通道可作为“纳米筛”，实现对不同尺寸分子的快速分选。因此，基于固态纳米通道构建电化学传感检测体系，利用电化学方法对纳米通道的跨膜电信号进行监测，灵敏度更高，应用更广泛，
[0005]现有的电化学分析方法主要依赖于电化学工作站，随着技术额不断发展，商业化电化学工作站虽然都可以完成各种基本电化学表征方法，但存在体积较大、成本较高的缺陷，同时，它们都需要外加检测过程中需要的样品处理装置，使得整套检测装置集成度不高，不便于随时移动位置及进行现场检测。

技术实现思路

[0006]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置和方法。本专利技术方法提出利用固态纳米通道并在其表面引入电极，通过过滤分离纳米颗粒和纳米颗粒
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细菌结合体，检测电极阻抗变化实现致病菌定量检测，配套
便携式装置集成加压分离系统与阻抗分析系统，用于致病菌快速检测，具有便捷、灵敏、集成度高和操作简单的特点。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：
[0008]一、一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置：
[0009]装置包括纳米通道电极芯片INCE，用于滴加待测样品溶液并产生阻抗变化；包括加压分离模块，用于待测样品溶液中目标致病菌的分离，纳米通道电极芯片INCE安装在加压分离模块上并电连接加压分离模块；包括阻抗分析模块，用于接收纳米通道电极芯片INCE产生的阻抗变化的测量结果并进行数据传输，阻抗分析模块电连接加压分离模块；包括控制模块，用于接收上位机信号对阻抗分析模块和加压分离模块进行控制，并用于接收阻抗测量模块经数据传输的测量结果并进行数据分析获得阻抗变化率后传输至上位机；控制模块电连接上位机、阻抗分析模块和加压分离模块；包括电源模块，用于为控制模块、加压分离模块和阻抗分析模块供电，电源模块电连接控制模块；包括壳体，用于电源模块、控制模块、加压分离模块和阻抗分析模块的安装，电源模块、控制模块、加压分离模块和阻抗分析模块均安装在壳体的内部。
[0010]壳体设有上盖和前盖，上盖打开时用于安装纳米通道电极芯片INCE、滴加待测样品溶液以及观察纳米通道电极芯片INCE表面状态；前盖打开时用于观察和拆装废液收集部分。
[0011]所述的加压分离模块包括电极固定部分、废液收集部分和加压部分，电极固定部分安装在废液收集部分顶端，废液收集部分连通加压部分，加压部分电连接控制模块。
[0012]所述的电极固定部分包括固定盒和固定板，固定板水平安装在固定盒上，固定盒的顶部竖直安装有调节螺杆，调节螺杆位于固定板的正上方；固定板包括上翻盖、底座和连接电路板，上翻盖的一侧边铰接底座的一侧边，底座顶面远离铰接边的一侧开设有凹槽，连接电路板安装在凹槽内，底座靠近铰接边的一侧开设有贯通自身板面的第一通孔，纳米通道电极芯片INCE水平放置在底座和连接电路板的顶面并电连接连接电路板，上翻盖绕铰接边旋转后完全盖住纳米通道电极芯片INCE的顶面，上翻盖上靠近铰接边的一侧开设有贯通自身板面的和第一通孔形状相同的第二通孔，上翻盖盖住后第一通孔和第二通孔正对布置，调节螺杆向下压住上翻盖的顶面使得上翻盖夹紧纳米通道电极芯片INCE，纳米通道电极芯片INCE上设有检测区域，纳米通道电极芯片INCE的检测区域所在的上下侧正对电极固定部分的第二通孔和第一通孔。
[0013]电极固定部分用于平整固定纳米通道电极芯片，将过滤废液导入废液收集部分，并使电极芯片两电极与阻抗分析模块连接。加压部分用于在纳米通道电极芯片下方形成负压，促进溶液从纳米通道滤除。
[0014]所述的阻抗分析模块包括微控制器和阻抗分析芯片，微控制器电连接阻抗分析芯片和控制模块，阻抗分析芯片电连接加压分离模块的连接电路板。
[0015]二、一种分离
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检测一体式阻抗检测装置的纳米通道电极芯片INCE的制备方法：方法包括如下步骤：
[0016]1)在多孔阳极氧化铝AAO膜的两侧表面均匀溅射金层，使用两根电极分别连接两层金层，然后使用胶带进行固定密封，仅露出两侧金层表面的检测区域，获得密封电极。
[0017]2)将密封电极依次使用H2SO4溶液和去离子水清洗并吹干后，浸没于牛血清白蛋白
BSA溶液中，最后使用去离子水冲洗除去多余的牛血清白蛋白BSA溶液，并吹干后获得纳米通道电极芯片INCE。
[0018]所述的步骤1)中，纳米通道电极芯片INCE通过两根电极电连接加压分离模块的连接电路板；纳米通道电极芯片INCE的两侧金层表面的检测区域的形状和电极固定部分的固定板上的第一通孔形状相同，纳米通道电极芯片INCE固定在电极固定部分时，纳米通道电极芯片INCE的检测区域所在的上下侧正对电极固定部分的第二通孔和第一通孔。
[0019]所述的步骤2)中，将密封电极依次使用H2SO4溶液和去离子水清洗并吹干后，浸没于牛血清白蛋白BSA溶液中，具体为将密封电极依次使用1Mm的H2SO4溶液和去离子水清洗并吹干后，浸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置，其特征在于：包括纳米通道电极芯片INCE，用于滴加待测样品溶液并产生阻抗变化；包括加压分离模块，用于待测样品溶液中目标致病菌的分离，纳米通道电极芯片INCE安装在加压分离模块上并电连接加压分离模块；包括阻抗分析模块，用于接收纳米通道电极芯片INCE产生的阻抗变化的测量结果并进行数据传输，阻抗分析模块电连接加压分离模块；包括控制模块，用于接收上位机信号对阻抗分析模块和加压分离模块进行控制，并用于接收阻抗测量模块经数据传输的测量结果并进行数据分析获得阻抗变化率后传输至上位机；控制模块电连接上位机、阻抗分析模块和加压分离模块；包括电源模块，用于为控制模块、加压分离模块和阻抗分析模块供电，电源模块电连接控制模块；包括壳体(4)，用于电源模块、控制模块、加压分离模块和阻抗分析模块的安装，电源模块、控制模块、加压分离模块和阻抗分析模块均安装在壳体(4)的内部。2.根据权利要求1所述的一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置，其特征在于：所述的加压分离模块包括电极固定部分(1)、废液收集部分(2)和加压部分(3)，电极固定部分(1)安装在废液收集部分(2)顶端，废液收集部分(2)连通加压部分(3)，加压部分(3)电连接控制模块；所述的电极固定部分(1)包括固定盒和固定板，固定板水平安装在固定盒上，固定盒的顶部竖直安装有调节螺杆，调节螺杆位于固定板的正上方；固定板包括上翻盖(7)、底座(8)和连接电路板(9)，上翻盖(7)的一侧边铰接底座(8)的一侧边，底座(8)顶面远离铰接边的一侧开设有凹槽，连接电路板(9)安装在凹槽内，底座(8)靠近铰接边的一侧开设有贯通自身板面的第一通孔，纳米通道电极芯片INCE水平放置在底座(8)和连接电路板(9)的顶面并电连接连接电路板(9)，上翻盖(7)绕铰接边旋转后完全盖住纳米通道电极芯片INCE的顶面，上翻盖(7)上靠近铰接边的一侧开设有贯通自身板面的和第一通孔形状相同的第二通孔，上翻盖(7)盖住后第一通孔和第二通孔正对布置，调节螺杆向下压住上翻盖(7)的顶面使得上翻盖(7)夹紧纳米通道电极芯片INCE，纳米通道电极芯片INCE上设有检测区域，纳米通道电极芯片INCE的检测区域所在的上下侧正对电极固定部分(1)的第二通孔和第一通孔。3.根据权利要求2所述的一种用于致病菌的分离
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检测一体式阻抗检测装置，其特征在于：所述的阻抗分析模块包括微控制器和阻抗分析芯片，微控制器电连接阻抗分析芯片和控制模块，阻抗分析芯片电连接加压分离模块的连接电路板(9)。4.根据权利要求1
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3任一所述的分离
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检测一体式阻抗检测装置的纳米通道电极芯片INCE的制备方法，其特征在于：方法包括如下步骤：1)在多孔阳极氧化铝AAO膜的两侧表面均匀溅射金层，使用两根电极(13)分别连接两层金层，然后使用胶带进行固定密封，仅露出两侧金层表面的检测区域，获得密封电极；2)将密封电极依次使用H2SO4溶液和去离子水清洗并吹干后，浸没于牛血清白蛋白BSA溶液中，最后使用去离子水冲洗除去多余的牛血清白蛋白BSA溶液，并吹干后获得纳米通道电极芯片INCE。5.根据权利要求4的分离
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检测一体式阻抗检测装置的纳米通道电极芯片INCE的制备
方法，其特征在于：所述的步骤1)中，纳米通道电极芯片INCE通过两根电极(13)电连接加压分离模块的连接电路板(9)；纳米通道电极芯片INCE的两侧金层表面的检测区域的形状和电极固定部分(1)的固定板上的第一通孔形状相同，纳米通道电极芯片IN...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅迎春，黄俏，李月，泮进明，应义斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：