[發明專利]便攜式微量癌癥抗原多參量定量傳感檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201811227612.9
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109298061B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 孫建輝;李登旺;李田來;潘杰
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: G01N27/48
• 分類號: G01N27/48;G01N27/327
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發明公開了一種便攜式微量癌癥抗原多參量定量傳感檢測系統及方法，包括：相互電連接的微流控紙芯片免疫傳感器和傳感后端信號處理模塊；微流控紙芯片免疫傳感器包括自上而下依次設置的環形過濾膜、進樣孔和檢測區；所述進樣孔周圍連接若干微流控溝道，檢驗樣本經過環形過濾膜后進入微流控溝道，自微流控溝道流入進樣孔，通過進樣孔進入檢測區；檢測區采用三電極體系，其中，工作電極和對電極采用導電碳漿，參比電極采用銀/氯化銀漿。通過微流控傳感芯片，可以進行不同癌癥蛋白抗原的定量高靈敏檢測，具有不同癌癥蛋白或多肽分子的場景普適應用價值。

技術領域

本發明涉及微量癌癥生物傳感檢測集成技術領域，尤其涉及一種便攜式微量癌癥抗原多參量定量傳感檢測系統及方法。

背景技術

肺癌是常見的惡性腫瘤之一，肺癌早期及時發現、診斷和治療肺癌有著很大的實際價值。利用腫瘤蛋白標志物和多肽癌癥標志物的檢測，需要提供滿足目前可穿戴應用、移植到終端設備的目的。

現有的生物傳感檢測集成系統，不能滿足設備微型化、器件高度集成化、系統便攜化學、智能化檢測的需求。

傳統方法腫瘤標志物的電化學免疫分析方法檢測血清用量少、分析時間短、成本低、準確性和精確度高、操作簡便、重復性好，非常適用于現場快速檢測。但是，傳統的腫瘤標志物進行電化學免疫檢測主要采用大型的電化學工作站，此類型儀器檢測精度高，但成本昂貴，儀器體積大，不便于攜帶，不便于集成到微型儀器中。

傳統方法利用電化學免疫分析方法利用購買的不同廠家的小芯片，比如：小信號放大器、ADC模擬到數字轉換器、信號處理器等集成到一個PCB電路板上，均不能滿足傳感后信號處理部分單芯片集成的目的。因此迫切需要一款高度集成的傳感后端微型芯片系統。

現有技術利用電容生物傳感器與大體積的傳感后端信號處理系統癌變細胞早期快速便攜檢測，但是其不具備

現有技術的集成生物傳感芯片的生物識別系統中，其MEMS器件基底為硅，玻璃等，成本高，并且傳感后端檢測裝置集成化程度低，體積較大。

因此，現有技術不能解決多參數定量癌癥標志物蛋白、多肽分子的高靈敏特異檢測，也不能解決傳感后端電路系統單芯片高度集成等問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種便攜式微量癌癥抗原多參量定量傳感檢測系統及方法，該系統可以進行癌癥蛋白高靈敏度特異可穿戴應用，并且整個系統具備多參數檢測平臺，具有高度集成、可靠性高、體積小、功耗低、待機時間長等優點。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

在一個或多個實施方式中公開的便攜式微量癌癥抗原多參量定量傳感檢測系統，包括：相互電連接的微流控紙芯片免疫傳感器和傳感后端信號處理模塊；

所述微流控紙芯片免疫傳感器包括自上而下依次設置的環形過濾膜、進樣孔和檢測區；所述進樣孔周圍連接若干微流控溝道，檢驗樣本經過環形過濾膜后進入微流控溝道，自微流控溝道流入進樣孔，通過進樣孔進入檢測區；

所述傳感后端信號處理模塊單芯片集成，為微流控紙芯片免疫傳感器檢測提供DPV檢測電壓，并且根據微流控紙芯片免疫傳感器上產生的電化學電流信號，自動計算出腫瘤標志物的濃度。

進一步地，在工作電極上面修飾金納米/硫堇/石墨烯納米復合膜；通過金納米與蛋白質的氨基作用，將不同抗體固定在工作電極上。

進一步地，所述傳感后端信號處理模塊包括：依次連接的處理器、數模轉換電路和DPV工作波形產生電路；工作電極與DPV工作波形產生電路和電流/電壓轉換電路分別連接，電流/電壓轉換電路與模數轉換電路連接，模數轉換電路連接處理器。