[發明專利]用基于納米結構的光譜檢測方法檢測化學物和生化物雜質

有效

• 申請號: 201310149334.0
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN103278491B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 汪泓;郭潯;劉春偉
• 申請（專利權）人: 歐普圖斯（蘇州）光學納米科技有限公司
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 余長江

1.一種用于檢測化學物質或生物物質的檢測器網絡系統，包括：

多個探頭組件，每個探頭組件包括：

一具有納米結構表面的檢測器，其中該納米結構表面用于吸附靠近該檢測器而被該檢測器俘獲的樣品材料的分子，所述樣品材料包括來自人或動物的體液、呼出的空氣或腫瘤組織微切片；所述檢測器還包括用以接收樣品材料進行檢測的溶液，所述納米結構表面由懸浮在所述溶液中的納米顆粒提供，所述溶液含有不同組成材料的納米顆粒，所述不同組成材料的納米顆粒包括硅納米或微米顆粒和金屬納米顆粒的混合物，或者硅納米或微米顆粒和聚合物納米顆粒的混合物，或者硅納米或微米顆粒、金屬納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒和聚合物納米顆粒的混合物，其中所述納米顆粒分布寬度與平均尺寸的比值范圍是0.01-3，帶有電荷或表面系留有聚合物；所述溶液中還含有離子材料，所述離子是單價的，或是二價的或更高價的，所述離子帶有正電荷或負電荷，離子濃度從10mM到飽和水平；

一用于發射激光束照射被吸附到所述納米結構表面的分子的激光器；和

一用于獲得被吸附到所述納米結構表面的分子的散射光的光譜數據的光譜儀；和

一控制中心，包括：

一用于儲存與一化學物質或生物物質有關的一個或多個光譜信號的計算機存儲器，所述光譜信號為與疾病和藥物使用相關的化學物質或生物物質的光譜信號；和

一和計算機存儲器相聯系的光譜分析儀，其中該光譜分析儀用于檢測光譜數據，查找與保存在計算機存儲器中的至少一個光譜信號相匹配的光譜信號，從而識別出樣品材料中與該光譜信號相關的化學物質或生物物質，從所述探頭組件到控制中心的光譜數據通過有線或無線網絡傳輸；

所述控制中心將網絡中不同檢測器獲得的拉曼光譜檢測信號相互關聯起來，以確定所檢測到的化學物質或生物物質來源的位置和發生的時間；

所述控制中心進一步包括一與所述光譜分析儀相聯系的警報和響應系統，其中所述警報和響應系統用于當識別出特定的化學物質或生物物質時發出警報信號。

2.如權利要求1所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述多個探頭組件中至少有一個進一步包括：用于采集吸附于所述納米結構表面的分子的散射光，并將該散射光傳輸給所述光譜儀的采集光學裝置。

3.如權利要求1所述的檢測器網絡系統，其特征在于，該檢測器網絡系統進一步包括一與所述探頭組件中的一個相聯系的第一天線，該第一天線用于發射包含光譜數據的第一無線電信號；控制中心包括：

一接收第一無線電信號的第二天線；和

一與所述光譜分析儀相聯系的無線路由器，該無線路由器從第一無線電信號提取光譜數據。

4.如權利要求3所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述控制中心進一步包括一與所述光譜分析儀相聯系的警報和響應系統及所述無線路由器，當識別出特定的化學物質或生物物質時所述警報和響應系統發出警報信號，該無線路由器發射包含該警報信號的第二無線電信號。

5.如權利要求1所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述多個探頭組件安裝在醫生或健康咨詢者辦公室、醫院。

6.如權利要求1所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述光譜數據包含一拉曼光譜信息。

7.如權利要求1所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述體液包括血液、唾液、尿液、血清、淚、汗、胃液、胸腔積水、腹水、腦脊髓液、皮下體液和精液。

8.如權利要求1所述的檢測器網絡系統，其特征在于，采用枝狀圖和主成分分析法分析所述光譜數據以完成光譜信號的識別。

9.如權利要求1-8任一所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述樣品材料為人的唾液，所述化學物質為與口腔癌有關的化學物質，所述光譜信號分別在520cm^-1－580cm^-1區域內和1080cm^-1－1110cm^-1區域內具有特征光譜峰。

10.如權利要求1-8任一所述的檢測器網絡系統，其特征在于，所述樣品材料為人的唾液，所述化學物質為葡萄糖，所述光譜信號在1115cm^-1－1135cm^-1區域內具有特征光譜峰。