[發明專利]一種氣味遠程傳輸的方法

有效

• 申請號: 201910379322.4
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110252079B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 王靖濤;任瑞澤;趙雨萌
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種氣味遠程傳輸的方法，其特征在于，通過嗅覺受體芯片，氣體基元分子，氣味傳真機完成氣味傳輸；通過模擬氣體在鼻子的輸送過程，設計氣體采集算法，嗅覺受體芯片采集的信息經 A/D 操作，遠距離傳輸以及 D/A 操作最終使氣味傳真機釋放氣體基元分子，利用有限種氣體基元分子代替無數種氣味以達到氣味傳輸的目的；

所述嗅覺受體芯片實質為一種蛋白芯片，其上裝有由基因工程、蛋白質工程獲得的人體所有種類的嗅覺受體蛋白；在固定區域內同種嗅覺受體蛋白的數量為 10000，嗅覺受體芯片的上部裝有可發射密集平行可見光的面光源，該種光能夠被已吸附氣體分子的嗅覺受體蛋白吸收；嗅覺受體芯片的下部裝有可將光信號轉化為電信號的感光裝置；先進行基準采集，即在不通氣的情況下測定吸收情況以數字的形式作為基準；當嗅覺受體芯片吸附緩慢通過的氣體分子時能夠引起感光裝置在不同區域內與基準的變化情況，進而確定能夠吸附該種氣體的嗅覺受體蛋白的種類及數量；

所述嗅覺受體芯片，制備步驟如下：

（1）嗅覺受體芯片主體的制備：首先通過逆轉錄、反轉錄確定出調控嗅覺受體的基因，通過基因克隆，顯微注射技術將該組基因導入受體細胞內，并調控使該組基因在受體細胞內特異性表達，使得在細胞內僅能表達出一種嗅覺受體蛋白；嗅覺受體蛋白種類僅不到四百種，通過細胞培養，蛋白質工程并分離純化出各類嗅覺受體蛋白作為嗅覺受體芯片的附著物；將嗅覺受體蛋白附著于載玻片上作為嗅覺受體芯片的主體；

（2）嗅覺受體芯片的制造：嗅覺受體芯片主體下部裝有利用光電管，CCD 或CMDS 將光信號轉化為電信號，再將電信號通過 A/D 轉化為數字信號并儲存和傳輸的感光裝置；上部裝有可發射密集可見光的面光源；

嗅覺受體芯片使用方法為：將未通入任何氣體時，嗅覺受體芯片的感光材料的數據作為參比，緩慢向受體芯片表面通入氣體，并持續短暫時間，氣體與嗅覺受體中的一種或多種特異性結合，在嗅覺受體芯片主體上部可見光面光源照射下，實時感知每一個芯片網格中光信號的變化，該變化僅存在吸附與不吸附兩種狀態而不存在中間狀態；感光元件實時記錄每一種受體感光材料變化的疊加，直到通氣停止；最終感光元件的記錄數值為受體蛋白種類代號以及其感光數據對時間的積分；

所述氣體基元分子有且僅有一個能與嗅覺受體蛋白結合的特征結構，且不同的氣體基元分子能且僅能與一個嗅覺受體蛋白在特定的位點結合，并且其形態結構穩定，無毒無害，不會使嗅覺受體蛋白失活；所述氣體基元分子的制備方法如下：選擇一定數量的穩定、無毒無害的氣體分子，使得氣體分子的集合能夠與所有種類的嗅覺受體蛋白結合；使用能與不同位點結合的特異性掩蔽劑對氣體分子的多個結合位點進行掩蔽，最終使之僅保留一個結合位點，從而作為氣體基元分子。

2.如權利要求 1 所述的氣味遠程傳輸的方法，其特征在于，所述 A/D 操作是指將權利要求 1 中所述感知的電信號的變化處理為數字化信息，實現其存儲、編程并遠距離傳輸。

3.如權利要求 1 所述的氣味遠程傳輸的方法，其特征在于，所述氣味傳真機由數字化信息接收裝置、數字化信息D/A 解碼裝置、氣體基元分子釋放裝置以及盛放有不同氣體基元分子的樣品槽構成；數字化信息接收裝置接受經權利要求 1 所述的 A/D 操作處理后的數字化信息；數字化信息解碼裝置通過 D/A 操作讀取數字化信息并轉化為電信號；氣體基元分子釋放裝置根據電信號改變樣品槽上方推動閥側氣壓進而釋放對應樣品槽中的氣體基元分子。