用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法及系统技术方案

技术编号:38898095 阅读:11 留言:0更新日期:2023-09-22 14:18
本发明专利技术涉及电化学传感器制造技术领域,提供一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法及系统,设置多通道的测试机制,执行递增式滴液测试,实时监测每一待测试传感器的电流变化,进而利用一一对应的电流变化数据、变化时刻数据进行统计分析,获取当前批次的待测试传感器的评估参数,进而根据评估参数完成同批次间多传感器之间的一致性评估,操作同步,干扰项较少可提高测试的准确性,且利用数据的自动采集,可大幅度提高测试效率。可大幅度提高测试效率。可大幅度提高测试效率。

【技术实现步骤摘要】
用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及电化学传感器制造
,尤其涉及一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法及系统。

技术介绍

[0002]电化学生物传感器是通过生物分子识别到信号,并将其转换为可测量的电流、电势、电阻或电导等电信号,再基于信号与待测物之间存在的线性关系,将电信号换算成待测物浓度,从而实现对目标物的检测。电化学生物传感器具有特异性好、灵敏度高、易于便携化等优点,目前已经被用在食品工业、生命科学、环境监测、药物分析等领域。此外,由于电化学生物传感器易于便携化和小型化,其在即时检测(POCT)领域也具有良好的应用前景,例如,用于家庭血糖检测的电化学葡萄糖生物传感器,就是目前已经商业化且应用最广的一类产品。
[0003]对于所有电化学生物传感器来说,在生产制作过程中,由于原材料、生产环境或制备工艺等因素的微小差异,都会导致每个生物传感器之间或各个批次之间都存在一定的差异。而对于与传感器配套使用的设备而言,如果对传感器的性能及批次之间的差异未知,那么当差异超过一定范围,将导致检测结果不准确及不可重复。因此,对于商用的电化学生物传感器(如血糖试纸条),在出厂前需要对每一批次的传感器进行系统的抽样评估,确定其相关的传感器参数,最终将相应的参数上传仪器从而保证测试结果的准确性。
[0004]尽管如此,目前大多都基于商用的电化学工作站对每一批次的电化学生物传感器进行抽样测试,然后通过测试数据进行人工分析,评估批次间的差异,该方法存在效率低、耗时长、操作繁琐等缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法及系统,解决了现有的电化学生物传感器测试评估存在效率低、耗时长、操作繁琐的技术问题。
[0006]为解决以上技术问题,本专利技术提供一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法,包括步骤:
[0007]S1、接入若干个待测试传感器,执行递增式滴液测试;
[0008]S2、汇集每一所述待测试传感器每一次滴液对应的电流变化数据、变化时刻数据,并进行数据处理获取测试数据;
[0009]S3、对所述电流变化数据、变化时刻数据和测试数据进行统计分析获取评估参数;
[0010]S4、根据所述评估参数进行参数评估并输出评估报告。
[0011]本基础方案设置多通道的测试机制,执行递增式滴液测试,实时监测每一待测试传感器的电流变化,进而利用一一对应的电流变化数据、变化时刻数据进行统计分析,获取当前批次待测试传感器的评估参数,进而根据评估参数完成同批次间多传感器之间的一致性评估,操作同步,干扰项较少可提高测试的准确性,且利用数据的自动采集,可大幅度提
高测试效率。
[0012]在进一步的实施方案中,所述步骤S1包括步骤:
[0013]S11、接入若干个待测试传感器,并向每一所述待测试传感器滴入空白参数溶液,布置测试背景;
[0014]S12、选择恒电位(i

t)测试模式,设定接入所述待测试传感器的目标电压;
[0015]S13、定时向每一所述待测试传感器滴加目标浓度的待测物。
[0016]本方案在进行递增式滴液测试时,先进行测试背景的布置,随后划分多个测试阶段,进行浓度调节,通过观测多个待测试传感器之间对于待测物浓度变化的反应,可更为清晰反应待测试传感器之间的区别,完成一致性评估。
[0017]在进一步的实施方案中,所述步骤S2包括步骤:
[0018]S21、实时采集每一所述待测试传感器的电流变化及对应时刻,汇集得到电流变化数据、变化时刻数据得到电流测试数据表;
[0019]S22、从所述电流测试数据表中筛选出测试背景电流数据,计算每一所述待测试传感器的电流平均值,并计算每一测试时段中所述待测试传感器之间电流平均值的方差得到第一方差;
[0020]S23、划分每一轮滴液测试的测试时段,根据所述测试时段中的电流变化数据,计算每一所述待测试传感器在每一测试时段中的电流平均值,并计算每一测试时段中所述待测试传感器之间电流平均值的方差得到第二方差;
[0021]S24、汇集所述电流平均值和第一方差、第二方差得到测试数据。
[0022]本方案基于不同阶段的待测物浓度,针对性的对每一阶段(包括测试背景、多个测试时段)的每一待测试传感器输出的电流值进行筛选分析,获取可反应待测试传感器性能的电流平均值,以及测试传感器之间差异的第一方差、第二方差,数据准确,以供后续的一致性评估。
[0023]在进一步的实施方案中,所述步骤S3包括步骤:
[0024]S31、根据所述电流平均值设定每一所述待测试传感器在每一测试时段中的响应目标值;
[0025]S32、根据每一所述响应目标值对照对应的电流测试数据表,确定每一所述待测试传感器每一轮测试的响应时长,进而计算平均响应时长;
[0026]S33、根据所述电流平均值计算每一所述待测试传感器在每一测试时段中的响应电流值;
[0027]S34、所述响应电流值和每一轮的本轮目标浓度代入最小二乘法,计算每一所述待测试传感器的灵敏度。
[0028]在进一步的实施方案中,所述步骤S32包括步骤:
[0029]A1、获取每一轮滴加待测物的前一时刻,作为起始时间;
[0030]A2、对照所述电流测试数据表,获取每一测试时段中到达所述响应目标值时的时刻,作为终止时间;
[0031]A3、根据每一测试时段中一一对应的起始时间、终止时间,计算每一所述待测试传感器每一轮测试的响应时长;
[0032]A4、计算所述待测试传感器所有测试时段对应的响应时长的平均值,得到平均响
应时长。
[0033]本方案根据溶液浓度测定为连续性波动,根据每一阶段的电流平均值设定响应目标值,以确定每一待测试传感器响应的终止时间,充分考虑电化学传感的传感性质,数据获取真实有效。
[0034]在进一步的实施方案中,所述步骤S33包括步骤:
[0035]B1、获取每一所述待测试传感器对应所有测试时段的所述电流平均值;
[0036]B2、计算前后两次相邻的所述电流平均值的差值,确定每一轮滴加待测物后的响应电流值。
[0037]在进一步的实施方案中,以滴加待测物的次数为三、每轮的本轮目标浓度递增为例,所述灵敏度的计算公式如下:
[0038][0039]其中,K为灵敏度,C1、C2、C3分别为每一轮的本轮目标浓度,I1、I2、I3分别为每一所述待测试传感器每一轮的总响应电流值。
[0040]本方案基于多轮滴液递增式测试的测试数据,代入最小二乘法计算每一最小二乘法的灵敏度,利用多轮数据可避免极端数据,进而提高数据准确性。
[0041]在进一步的实施方案中,所述步骤S4包括步骤:
[0042]S41、获取所有所述待测试传感器在测试背景中的电流平均值,计算方差得到第一参数;
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法,其特征在于,包括步骤:S1、接入若干个待测试传感器,执行递增式滴液测试;S2、汇集每一所述待测试传感器每一次滴液对应的电流变化数据、变化时刻数据,并进行数据处理获取测试数据;S3、对所述电流变化数据、变化时刻数据和测试数据进行统计分析获取评估参数;S4、根据所述评估参数进行参数评估并输出评估报告。2.如权利要求1所述的一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法,其特征在于,所述步骤S1包括步骤:S11、接入若干个待测试传感器,并向每一所述待测试传感器滴入空白参数溶液,布置测试背景;S12、选择恒电位(i

t)测试模式,设定接入所述待测试传感器的目标电压;S13、定时向每一所述待测试传感器滴加目标浓度的待测物。3.如权利要求2所述的一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法,其特征在于,所述步骤S2包括步骤:S21、实时采集每一所述待测试传感器的电流变化及对应时刻,汇集得到电流变化数据、变化时刻数据得到电流测试数据表;S22、从所述电流测试数据表中筛选出测试背景电流数据,计算每一所述待测试传感器的电流平均值,并计算每一测试时段中所述待测试传感器之间电流平均值的方差得到第一方差;S23、划分每一轮滴液测试的测试时段,根据所述测试时段的电流变化数据,计算每一所述待测试传感器在每一测试时段中的电流平均值,并计算每一测试时段中所述待测试传感器之间电流平均值的方差得到第二方差;S24、汇集所述电流平均值和第一方差、第二方差得到测试数据。4.如权利要求3所述的一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法,其特征在于,所述步骤S3包括步骤:S31、根据所述电流平均值设定每一所述待测试传感器在每一测试时段中的响应目标值;S32、根据每一所述响应目标值对照对应的电流测试数据表,确定每一所述待测试传感器每一轮测试的响应时长,进而计算平均响应时长;S33、根据所述电流平均值计算每一所述待测试传感器在每一测试时段中的响应电流值;S34、所述响应电流值和每一轮的本轮目标浓度代入最小二乘法,计算每一所述待测试传感器的灵敏度。5.如权利要求4所述的一种用于电化学传感器性能评估的多通道测试方法,其特征在于,所述步骤S32包括步骤:A1、获取每一轮滴加待测物的前一时刻,作为起始时间;A2、对照所述电...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵振廷杨国强黄灏辉
申请(专利权)人:广州原电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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