[發明專利]一種基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統及其應用

有效

• 申請號: 201710104112.5
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106970124B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 劉清君;許剛;盧妍利;劉磊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/02;G06K17/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統在氣體濃度半定量檢測中的應用，所述基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統由NFC標簽傳感器和具有NFC功能的移動終端（7）組成，NFC標簽傳感器和移動終端（7）相互通信，所述NFC標簽傳感器包括天線（1）、貼片電容（2）、NFC集成電路芯片（3）、PET基底（4）、滑動變阻器（5）和電極（6）；所述天線（1）、貼片電容（2）和NFC集成電路芯片（3）封裝在PET基底（4）上，天線（1）的一端與貼片電容（2）的一端相連，貼片電容（2）的另一端與滑動變阻器（5）的滑動端相連，滑動變阻器（5）的線圈的一端與電極（6）的一端相連，電極（6）的另一端與NFC集成電路芯片（3）的一端相連，天線（1）的另一端與NFC集成電路芯片（3）的另一端相連，所述電極（6）為經化學氣相沉積CVD生長的單層石墨烯修飾的碳叉指電極；其特征在于，包括如下步驟：

（1）測量NFC標簽傳感器的通斷閾值；

短接電極，由小到大調節滑動變阻器（5）的阻值，再用具有NFC功能的移動終端靠近天線（1），當NFC標簽傳感器從可讀狀態變成不可讀狀態時，滑動變阻器（5）的阻值為NFC標簽傳感器的通斷閾值；

（2）閾值梯度分布的確定

配置至少五種不同濃度的乙醇氣體，將碳叉指電極放置在恒溫恒濕的氣室中，電化學工作站連接到電極的兩個引腳上，用于檢測電極的阻抗變化；將不同濃度的乙醇氣體依次通入到氣室中，每次通入乙醇氣體后需通入等時長的空氣，通過電化學工作站記錄阻抗變化曲線，根據阻抗變化曲線，設計至少五個成梯度分布的閾值；

（3）氣體濃度的半定量檢測

將不同濃度的乙醇氣體依次通入到氣室中，每次通入乙醇氣體后需通入等時長的空氣，并通過調整滑動變阻器（5）將NFC標簽傳感器的閾值調整到之前設計好的不同濃度所對應的閾值，通過具有NFC功能的移動終端讀取NFC標簽傳感器的通斷，實現對氣體濃度的半定量檢測。

2.一種基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統在離子溶液濃度半定量檢測中的應用，所述基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統由NFC標簽傳感器和具有NFC功能的移動終端（7）組成，NFC標簽傳感器和移動終端（7）相互通信，所述NFC標簽傳感器包括天線（1）、貼片電容（2）、NFC集成電路芯片（3）、PET基底（4）、滑動變阻器（5）和電極（6）；所述天線（1）、貼片電容（2）和NFC集成電路芯片（3）封裝在PET基底（4）上，天線（1）的一端與貼片電容（2）的一端相連，貼片電容（2）的另一端與滑動變阻器（5）的滑動端相連，滑動變阻器（5）的線圈的一端與電極（6）的一端相連，電極（6）的另一端與NFC集成電路芯片（3）的一端相連，天線（1）的另一端與NFC集成電路芯片（3）的另一端相連，所述電極（6）由金電極和鉑電極組成；其特征在于，包括如下步驟：

（1）測量NFC標簽傳感器的通斷閾值；

短接電極，由小到大調節滑動變阻器（5）的阻值，再用具有NFC功能的移動終端靠近天線（1），當NFC標簽傳感器從可讀狀態變成不可讀狀態時，滑動變阻器（5）的阻值為NFC標簽傳感器的通斷閾值；

（2）閾值梯度分布的確定

配置多種不同濃度的KCL溶液，對于每種濃度，取等體積的KCL溶液放入到電化學池中，并將金電極和鉑電極插入到電化學池中，電化學工作站連接到金電極和鉑電極上，通過電化學工作站記錄濃度-阻抗曲線，根據該曲線，設計至少三個成梯度分布的閾值；

（3）KCL溶液濃度的半定量檢測

對于每種濃度，取等體積的KCL溶液放入到電化學池中，并將金電極和鉑電極插入到電化學池中，通過調整滑動變阻器（5）將NFC標簽傳感器的閾值調整到之前設計好的不同濃度所對應的閾值，通過具有NFC功能的移動終端讀取NFC標簽傳感器的通斷，實現對KCL溶液濃度的半定量檢測。

3.一種基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統在細菌濃度半定量檢測中的應用，所述基于移動終端的用于生化檢測的NFC標簽傳感器系統由NFC標簽傳感器和具有NFC功能的移動終端（7）組成，NFC標簽傳感器和移動終端（7）相互通信，所述NFC標簽傳感器包括天線（1）、貼片電容（2）、NFC集成電路芯片（3）、PET基底（4）、滑動變阻器（5）和電極（6）；所述天線（1）、貼片電容（2）和NFC集成電路芯片（3）封裝在PET基底（4）上，天線（1）的一端與貼片電容（2）的一端相連，貼片電容（2）的另一端與滑動變阻器（5）的滑動端相連，滑動變阻器（5）的線圈的一端與電極（6）的一端相連，電極（6）的另一端與NFC集成電路芯片（3）的一端相連，天線（1）的另一端與NFC集成電路芯片（3）的另一端相連，所述電極（6）由金電極和鉑電極組成；其特征在于，包括如下步驟：

（1）測量NFC標簽傳感器的通斷閾值；

短接電極，由小到大調節滑動變阻器（5）的阻值，再用具有NFC功能的移動終端靠近天線（1），當NFC標簽傳感器從可讀狀態變成不可讀狀態時，滑動變阻器（5）的阻值為NFC標簽傳感器的通斷閾值；

（2）閾值梯度分布的確定

將金黃色葡萄球菌培養液稀釋到不同的細菌濃度，對于每種濃度，取等體積的金黃色葡萄球菌培養液放入到電化學池中，并將金電極和鉑電極插入到電化學池中，電化學工作站連接到金電極和鉑電極上，通過電化學工作站記錄濃度-阻抗曲線，根據該曲線，設計至少三個成梯度分布的閾值；

（3）細菌濃度的半定量檢測

對于每種濃度，取等體積的金黃色葡萄球菌培養液放入到電化學池中，并將金電極和鉑電極插入到電化學池中，通過調整滑動變阻器（5）將NFC標簽傳感器的閾值調整到之前設計好的不同濃度所對應的閾值，通過具有NFC功能的移動終端讀取NFC標簽傳感器的通斷，實現對細菌濃度的半定量檢測。