【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学传感，尤其涉及一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法、系统和介质。
技术介绍
1、石墨烯主要是由碳原子通过杂化连接的方式构建而成的，其作为一种非常优秀的纳米材料具有多种优势，如比表面积高、机型性能好等。原始石墨烯可被作为一种零隙半导体或零重叠半金属，由于空穴和电子都能作为移动载流子而表现出双极电场效应。自2004年，首次在环境条件下分离出稳定的单层石墨烯后，各种基于石墨烯的传感零件的开发取得了很大进展。
2、电解质栅控石墨烯场效应晶体管（sggt）是近年来兴起的新型电化学传感平台，与其他场效应晶体管比较，sggt是一种最有前途的实时、高效灵敏度、高通量的生物传感器。根据检测物质不同，电解质栅控石墨烯场效应晶体管在生物传感器领域的应用主要包括：离子传感器、小分子传感器、蛋白质传感器、dna传感器、细菌传感器、细胞传感器、体内检测传感器。
3、基于sggt的离子传感器主要是利用离子和石墨烯之间的相互作用，因为该设备是在溶液中工作的。近年来基于sggt的各种离子传感器，包括na+、k+、ca2+、mg2+、hg2+、pb2+等引起了广泛关注。
4、电解质栅控石墨烯场效应晶体管将传感器与放大器集成于一体，为痕量靶标的快速检测提供了优良的生物传感平台。目前，sggt 在化学生物传感器领域已有一定的应用：对液体中ph和存在离子的检测，以及对生物体中组胺，多巴胺，葡萄糖，dna甚至细胞的检测。在这些实践中，sggt都表现出了快速、实时、高灵敏度，高通量等优势。
5、目前，
技术实现思路
1、为了解决上述至少一个技术问题，本专利技术提出了一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法、系统和介质，以石墨烯作为沟道层制备sggt器件，采用水凝胶对sggt进行封装连通栅极和石墨烯沟道，并通过数据检测分析不同水凝胶体系和参数对sggt沟道电流信号的影响，构建水凝胶栅控石墨烯场效应传感器并优化其性能，为痕量食品危害物的快速检测建立优秀的传感平台，大大提高了sggt在食品质量安全检测实际应用中的便携性，使得sggt在实际应用乃至恶劣场景下都能保持良好的性能。同时，本专利技术通过数据检测分析不同水凝胶体系和参数对sggt沟道电流信号的影响，从而选定最适宜的水凝胶体系，为痕量食品危害物的快速检测提供重要方法和技术。
2、本专利技术第一方面提出了一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，所述方法包括：
3、制备溶液体系的石墨烯场效应管传感器作为基准传感器，并检测基准传感器的sggt沟道电流信号为第一电流数据；
4、从水凝胶体系库中选定多种具有代表特征的水凝胶体系，分别制备对应的水凝胶石墨烯场效应管传感器；
5、针对制备的多个水凝胶石墨烯场效应管传感器，分别检测各个水凝胶石墨烯场效应管传感器的sggt沟道电流信号为第二电流数据；
6、基于制备的多个水凝胶石墨烯场效应管传感器，分别获取每个水凝胶石墨烯场效应管传感器的对应水凝胶体系参数数据，并结合对应的第二电流数据进行深度学习，预测水凝胶体系库中其他水凝胶体系制备石墨烯场效应管传感器的sggt沟道电流信号为第三电流数据；
7、对比分析水凝胶体系库中的各个水凝胶体系之间的便携性能数据，同时对比分析各个水凝胶体系对应的第二电流数据或第三电流数据与基准传感器的第一电流数据之间的差异度，并通过预设的筛选算法选定最佳的水凝胶体系。
8、本方案中，制备对应的水凝胶石墨烯场效应管传感器，具体包括：
9、制备sggt器件：
10、基底制作，使用玻璃片作为sggt器件的基底，将玻璃基底依次浸泡在丙酮、异丙醇、乙醇和去离子水中超声清洗；
11、电极制作，先用高纯氮气将玻璃基底吹干，然后用高温胶带将其粘黏在掩膜板上，利用磁控溅射沉积上图案化的源极、漏极和栅极；
12、转移石墨烯，将聚甲基丙烯酸甲酯薄膜旋涂在石墨烯上，然后将旋涂有聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的石墨烯转移到源极、漏极形成的沟道区域；
13、退火，将sggt器件在加热台上退火处理预定时间；
14、溶解聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，将退火后的sggt器件，在丙酮中浸泡以除去聚甲基丙烯酸甲酯薄膜；
15、封装sggt器件：
16、选定一水凝胶体系，先制备相应浓度的水凝胶溶液，在特定模具中将制备好的sggt器件浸没在其中；
17、通过降温或者添加交联剂的方式使该水凝胶体系成型，实现通过该水凝胶体系对sggt器件的封装。
18、本方案中，预测水凝胶体系库中其他水凝胶体系制备石墨烯场效应管传感器的sggt沟道电流信号为第三电流数据，具体包括：
19、基于制备的多个水凝胶石墨烯场效应管传感器的水凝胶体系参数数据和对应的第二电流数据进行深度学习，分析水凝胶体系参数数据与第二电流数据之间的对应关系；
20、基于所述对应关系构建基于水凝胶石墨烯场效应管传感器的沟道电流预测模型；
21、获取水凝胶体系库中其他水凝胶体系的参数数据，并通过沟道电流预测模型预测得到对应的sggt沟道电流信号，即第三电流数据。
22、本方案中，在通过沟道电流预测模型预测得到对应的sggt沟道电流信号之后，所述方法还包括：
23、基于多种具有代表特征的水凝胶体系，对每个具有代表特征的水凝胶体系的参数数据进行特征计算，得到第一特征值；
24、获取待预测的水凝胶体系的参数数据，并进行特征计算，得到第二特征值；
25、将待预测的水凝胶体系的第二特征值分别与水凝胶体系库中每个具有代表特征的水凝胶体系的第一特征值进行比对，并计算出二者的第一差值；
26、判断第一差值是否大于第一预设阈值，若是，则将其对应的具有代表特征的水凝胶体系加入修正数据库，否者则舍弃；
27、基于修正数据库中的每个具有代表特征的水凝胶体系，将其对应的参数数据输入沟道电流预测模型进行预测，得到每个具有代表特征的水凝胶体系对应的预测沟道电流数据；
28、基于修正数据库中的每个具有代表特征的水凝胶体系，将实际检测得到的第二电流数据与对应的预测沟道电流数据作差计算，得到第二差值；
29、将修正数据库中的所有具有代表特征的水凝胶体系对应的第二差值进行平均值计算，得到修正值；
30、将预测得到对应的sggt沟道电流信号的基础上，加上所述修正值，得到修正后的sggt沟道电流信号。
31、本方案中，通过预设的筛选算法选定最佳的水凝胶体系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，制备对应的水凝胶石墨烯场效应管传感器，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，预测水凝胶体系库中其他水凝胶体系制备石墨烯场效应管传感器的SGGT沟道电流信号为第三电流数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，在通过沟道电流预测模型预测得到对应的SGGT沟道电流信号之后，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，通过预设的筛选算法选定最佳的水凝胶体系，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，基于每个水凝胶体系的沟道电流评价值和便携性评价值进行积分排序，具体包括：
7.一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述
8.根据权利要求7所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测系统，其特征在于，预测水凝胶体系库中其他水凝胶体系制备石墨烯场效应管传感器的SGGT沟道电流信号为第三电流数据，具体包括：
9.根据权利要求8所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测系统，其特征在于，在通过沟道电流预测模型预测得到对应的SGGT沟道电流信号之后，所述石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法程序被所述处理器执行时还实现如下步骤：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法程序，所述石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6中任一项所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，制备对应的水凝胶石墨烯场效应管传感器，具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，预测水凝胶体系库中其他水凝胶体系制备石墨烯场效应管传感器的sggt沟道电流信号为第三电流数据，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，在通过沟道电流预测模型预测得到对应的sggt沟道电流信号之后，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，通过预设的筛选算法选定最佳的水凝胶体系，具体包括：
6.根据权利要求5所述的一种石墨烯场效应管传感器制备的数据检测方法，其特征在于，基于每个水凝胶体系的沟道电流评价值和便携性评价值进行积分排序，具体包括：
7.一种石墨...
【专利技术属性】
技术研发人员：李沅洁，瞿昊，吴青柳，汪璐，郑磊，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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