【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物检测，尤其涉及一种传感器装置及传感器装置的操作方法。
技术介绍
1、纳米孔测序中，通过施加一定的电势，驱动生物聚合物穿过薄膜上的纳米孔测序通道，利用不同分子在经过纳米孔测序通道时引起的电流变化，识别通过纳米孔测序通道的生物聚合物。
2、以单链dna为例，薄膜可以将腔室分隔为两个腔室，在两个腔室中各自具有电极，且两个电极具有不同的电势下，能够驱动单链dna穿过纳米孔。当单链dna在穿过纳米孔时，碱基对薄膜上的纳米孔的堵塞，将会纳米孔对电极间的电流的电阻作用变大，即改变纳米孔的等效电阻值。由于不同碱基的性质差异，使得不同碱基对薄膜纳米孔的堵塞程度不同，即纳米孔的等效电阻值的变化程度也并不相同。通过读取电极间电流的变化，即可获得单链dna的基因序列信息。
3、在纳米孔测序过程中，为提高纳米孔基因测序的效率，降低薄膜纳米孔损坏对测序的影响，通常采用冗余纳米孔阵列的设计方案，即薄膜上的多个纳米孔可以择一连接至检测通道中，供基因测序使用。然而，未连接至检测通道的剩余纳米孔可能存在电荷积聚，产生脉冲电流，影响纳米孔测序的精确性，甚至对薄膜以及纳米孔造成损坏。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种传感器装置及传感器装置的操作方法，能够解决未被使用的纳米孔产生电荷积聚从而影响纳米孔测序的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种传感器装置，传感器装置包括：
3、腔室；在腔室设置有包含多个纳米孔的薄膜的情况下，腔室被薄膜分隔为第一腔
4、第一电极，设置于第一腔室，第一电极与公共电压端连接；
5、多个第二电极，分别设置于多个第二子腔室；第一电极与第二电极的电势差用于驱动待测分析物穿过对应的纳米孔并生成感测电信号；
6、偏置电压生成模块，用于生成偏置电压；其中，偏置电压小于或等于公共电压端提供的公共电压；
7、第一多路选择模块，与多个第二电极连接，能够从多个第二电极中选择一个第二电极与第一多路选择模块的输出端连通以输出感测电信号，并将不与第一多路选择模块的输出端连通的第二电极与偏置电压生成模块或公共电压端连接；
8、信号处理模块，信号处理模块的输入端与第一多路选择模块连接，信号处理模块能够根据第一多路选择模块输出的感测电信号而获取纳米孔的状态。
9、在一些实施例中，第一多路选择模块包括：
10、第一开关模块，第一开关模块的多个第一端分别与多个第二电极连接，第一开关模块的第二端与第一多路选择模块的输出端连接；第一开关模块用于输出多个第二电极的其中一个的感测电信号；
11、第二开关模块，第二开关模块的多个第一端分别与多个第二电极连接，第二开关模块的第二端与偏置电压生成模块连接。
12、在一些实施例中，第一开关模块包括：
13、多个感测开关，每个感测开关连接于对应的第二电极与第一多路选择模块的输出端之间；在任一时刻下，多个感测开关中至多有一个为导通状态；
14、第二开关模块包括：
15、多个第一偏置开关，每个第一偏置开关连接于对应的第二电极与偏置电压生成模块之间。
16、在一些实施例中，第二开关模块的第三端与公共电压端连接；第二开关模块还包括：
17、多个第二偏置开关，每个第二偏置开关连接于对应的第二电极与公共电压端之间；其中，偏置电压生成模块生成的偏置电压小于公共电压端提供的公共电压。
18、在一些实施例中，传感器装置还包括：
19、信号检测电路，信号检测电路连接于第一多路选择模块与信号处理模块之间，用于对来自第一多路选择模块的感测电信号进行信号放大。
20、在一些实施例中，传感器装置包括多个第一多路选择模块；
21、信号检测电路包括：
22、多个电流放大单元，电流放大单元的输入端与对应的第一多路选择模块连接；电流放大单元用于对对应的第一多路选择模块输出的感测电信号进行信号放大；
23、传感器装置进一步包括：
24、第二多路选择模块，第二多路选择模块与多个电流放大单元的输出端连接，用于输出来自多个电流放大单元的其中一个的放大的感测电信号；和，
25、模数转换模块，模数转换模块的输入端与第二多路选择模块的输出端连接，模数转换模块的输出端与信号处理模块的输入端连接。
26、在一些实施例中，传感器装置还包括：
27、控制器模块，控制器模块的输入端与信号处理模块的输出端连接，控制器模块的选通信号端与第一多路选择模块连接；控制器模块用于生成与多个第二电极的其中一个对应的选通信号，并发送至第一多路选择模块。
28、在一些实施例中，控制器模块与偏置电压生成模块连接；
29、在存在至少一个纳米孔为损坏状态并且第二开关模块不包括第二偏置开关的情况下，控制器模块用于驱动偏置电压生成模块生成等于公共电压的偏置电压。
30、在一些实施例中，在存在至少一个纳米孔为损坏状态并且第二开关模块包括第二偏置开关的情况下，控制器模块用于驱动第一多路选择模块将损坏状态的纳米孔对应的第二电极切换为与公共电压端连接。
31、第二方面，本申请实施例提供了一种传感器装置的操作方法，应用于第一方面的传感器装置，方法包括：
32、获取多个纳米孔的状态，并根据多个纳米孔的状态确定目标纳米孔；
33、将目标纳米孔对应的第二电极与信号处理模块电连接、剩余的纳米孔对应的第二电极与偏置电压生成模块或公共电压端连接，以通过待测分析物穿过目标纳米孔时生成的感测电信号对待测分析物进行分析处理。
34、在一些实施例中，获取多个纳米孔的状态，并根据多个纳米孔的状态确定目标纳米孔包括：
35、使第一多路选择模块依次将每个纳米孔对应的第二电极与信号处理模块电连接；
36、根据每个纳米孔对应的感测电信号分别确定每个纳米孔的状态；
37、选择正常状态的纳米孔作为目标纳米孔。
38、在一些实施例中，传感器装置的操作方法还包括：
39、在目标纳米孔对应的第二电极与信号处理模块电连接的情况下，根据目标纳米孔生成的感测电信号监测目标纳米孔的状态；
40、当目标纳米孔发生损坏时，将目标纳米孔对应的第二电极切换为与偏置电压生成模块或公共电压端连接。
41、与现有技术相比，本申请实施例提供的传感器装置及传感器装置的操作方法，通过设置偏置电压生成模块，能够生成小于或等于公共电压的偏置电压。在第一多路选择模块从多个第二电极中选择一个第二电极与第一多路选择模块的输出端连通以输出感测电信号时，可以将其余的第二电极与偏置电压生成模块连接或者与公共电压端连接。此时选择的第二电极对应的纳米孔能够在待测分析物穿过时生成感测电信号，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种传感器装置，其特征在于，所述传感器装置包括：
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述第一多路选择模块包括：
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述第一开关模块包括：
4.根据权利要求3所述的传感器装置，其特征在于，所述第二开关模块的第三端与所述公共电压端连接；所述第二开关模块还包括：
5.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置还包括：
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置包括多个所述第一多路选择模块；
7.根据权利要求3或4所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置还包括：
8.根据权利要求7所述的传感器装置，其特征在于，所述控制器模块与所述偏置电压生成模块连接；
9.根据权利要求7所述的传感器装置，其特征在于，在存在至少一个纳米孔为损坏状态并且所述第二开关模块包括第二偏置开关的情况下，所述控制器模块用于驱动所述第一多路选择模块将损坏状态的纳米孔对应的第二电极切换为与所述公共电压端连接。
1
11.根据权利要求10所述的传感器装置的操作方法，其特征在于，所述获取多个纳米孔的状态，并根据所述多个纳米孔的状态确定目标纳米孔包括：
12.根据权利要求10所述的传感器装置的操作方法，其特征在于，所述传感器装置的操作方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种传感器装置，其特征在于，所述传感器装置包括：
2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述第一多路选择模块包括：
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，所述第一开关模块包括：
4.根据权利要求3所述的传感器装置，其特征在于，所述第二开关模块的第三端与所述公共电压端连接；所述第二开关模块还包括：
5.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置还包括：
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置包括多个所述第一多路选择模块；
7.根据权利要求3或4所述的传感器装置，其特征在于，所述传感器装置还包括：
8.根据权利要求7所述的传感...
【专利技术属性】
技术研发人员：鄂强，王琎，刘钊，
申请(专利权)人：北京齐碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。