一种利用AuNRs@ZIF-8微流控SERS芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统技术方案

技术编号:46379630 阅读:11 留言:0更新日期:2025-09-15 13:00
本发明专利技术公开了一种利用AuNRs@ZIF‑8微流控SERS芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统,包括:气溶胶采样仪、生物富集磁珠、AuNRs@ZIF‑8—SERS基底、微流控芯片、拉曼光谱检测系统、PLC控制模块、霍尔线圈、量化分析模型等。其中,气溶胶采样系统采用低剪切力进气结构,采样液中预载生物富集磁珠;生物富集磁珠的构造为四氧化三铁纳米球外包裹二氧化硅,并在表面修饰抗体pDNA2;AuNRs@ZIF‑8—SERS基底内核为金纳米棒外包裹金属有机框架,并在表面偶联pDNA1;微流控芯片设置三通道入口并且增强细胞培养层,保持生物活性并实现混合增强;PLC主控模块和霍尔线圈主要控制磁珠运转;量化分析模型是将“浓度‑毒理性”的定量构效模型封装在PC机中,实现将微生物的毒理性直接输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型生物检测仪器领域,主要涉及一种利用aunrs@zif-8微流控sers芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统。


技术介绍

1、相较于非生物气溶胶,气溶胶微生物检测的核心挑战在于:1)生物样本活性保持;2)高效富集捕获;3)动态过程解析。这些关键科学问题目前仍是制约气溶胶微生物精准鉴定的技术瓶颈。因此,发展能够实现气溶胶微生物原位、无损检测的新方法与新技术具有重要现实意义。

2、尽管传统检测方法(如实时荧光定量pcr、酶联免疫吸附试验elisa)具备较高的灵敏度和特异性,但其操作流程繁琐、检测周期长、设备依赖性高及成本昂贵等问题,限制了在规模化筛查和现场快速检测中的应用。表面增强拉曼散射(sers)技术因其独特的分子指纹识别能力(检测限可达单病毒水平)、秒级响应速度及非破坏性检测优势,在气溶胶病毒检测领域展现出重要潜力。特别是其与便携式光谱仪的兼容性,为发展现场即时检测(point-of-care testing,poct)提供了创新解决方案,有望突破传统方法在实时监测中的技术壁垒。然而,现有表面增强拉曼散射(sers)检测技术体系仍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种利用AuNRs@ZIF-8微流控SERS芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统,其特征在于,包括:气溶胶采样仪(1)、生物富集磁珠(2)、AuNRs@ZIF-8—SERS基底(3)、微流控芯片(4)、拉曼光谱检测系统(5)、PLC控制模块(6)、霍尔线圈(7)、量化分析模型(8)等。其中,气溶胶采样仪(1),用于气溶胶病毒的收集;生物富集磁珠(2),用于待测物的第一步富集;AuNRs@ZIF-8—SERS基底(3),结构为金纳米棒(3a)外包裹金属有机框架(3b)并在其表面偶联pDNA1(3c);微流控芯片(4),主体材料为聚二甲基硅氧烷(PDMS)和玻璃;拉曼光谱检测系统(5)置于检...

【技术特征摘要】

1.一种利用aunrs@zif-8微流控sers芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统,其特征在于,包括:气溶胶采样仪(1)、生物富集磁珠(2)、aunrs@zif-8—sers基底(3)、微流控芯片(4)、拉曼光谱检测系统(5)、plc控制模块(6)、霍尔线圈(7)、量化分析模型(8)等。其中,气溶胶采样仪(1),用于气溶胶病毒的收集;生物富集磁珠(2),用于待测物的第一步富集;aunrs@zif-8—sers基底(3),结构为金纳米棒(3a)外包裹金属有机框架(3b)并在其表面偶联pdna1(3c);微流控芯片(4),主体材料为聚二甲基硅氧烷(pdms)和玻璃;拉曼光谱检测系统(5)置于检测腔室上方;plc控制模块(6),可控制高速流空气采样泵(12)的运转;霍尔线圈(7),用于控制生物富集磁珠(2)的运动速度;量化分析模型(8),是将“浓度-毒理性”的定量构效模型封装在pc机(9)中,实现将微生物的毒理性直接输出。

2.根据权利要求1所述的一种利用aunrs@zif-8微流控sers芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统,其特征在于:所述气溶胶采样系统(1)选用液体撞击采样器采用低剪切力进气结构,高速流空气采样泵(12)采集气溶胶,配合缓冲液湿润壁面减小机械应力,在采样液中预载生物富集磁珠(2),用于待测物的第一步富集。

3.根据权利要求1所述的一种利用aunrs@zif-8微流控sers芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统,其特征在于:所述生物富集磁珠(2)的构造是粒径为200±10nm的四氧化三铁纳米球(2a)外包裹厚度为50±5nm的二氧化硅(2b)壳并在其表面偶联pdna2(2c),用于目标检测物(10)的捕获与拉曼信号增强。

4.根据权利要求1所述的一种利用aunrs@zif-8微流控sers芯片对气溶胶病毒量化检测分析系统,其特征在于:所述aunrs@zif-8—sers基底(3)的结构是长度为67.02...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨旭李盛辉吴卿丁成张浩泽
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学
类型:发明
国别省市:

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