[發明專利]用于收獲的農作物的實時分析的裝置和方法

在審

• 申請號: 201980060331.5
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN113039430A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: E·埃爾茲托夫
• 申請（專利權）人: 以色列農業和農村發展部農業研究組織（ARO)(火山中心）
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76;G01N33/50
• 代理公司: 重慶智鷹律師事務所 50274
• 代理人: 唐超塵

1.一種生物傳感器，其用于揮發性有機化合物的實時分析，所述生物傳感器包括：

a.至少一個生物受體細胞，其對從所收獲的農作物、昆蟲和微生物中釋放的揮發性有機化合物敏感；

b.至少一個光電探測器，用于檢測所述生物受體細胞的生物發光并將其轉換為信號；以及

c.至少一個發射器，用于從所述光電探測器接收數據并將數據輸出到數據處理模塊；

其中所述數據處理模塊包括基于規則的算法，該算法用于在由收獲的農作物成熟和變質所產生的揮發性有機化合物分布特征之間進行區分。

2.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，生物受體細胞包括全細胞生物受體或固定的生物發光細菌。

3.根據權利要求2所述的生物傳感器，其特征在于，所述生物受體細胞被校準以感測在收獲的農作物(水果，蔬菜，塊莖，谷物)成熟/變質期間由所述農作物、由昆蟲、由微生物、由冷損壞或運輸損壞所產生的揮發性有機化合物。

4.根據權利要求3所述的生物傳感器，其特征在于，所述揮發性有機化合物是農作物成熟或變質的生物標志物，其選自于但不限于醛、醇、精油和異硫氰酸酯。

5.根據權利要求3所述的生物傳感器，其特征在于，所述揮發性有機化合物是農作物成熟或變質的生物標志物，其選自但不限于檸檬烯，α-蒎烯，2E-己烯醛，苯甲醛，乙酸，乙醇，乙酸丁酯，乙酸乙酯和乙醇等。

6.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，生物傳感器包括用于分析環境條件的附加傳感器，所述環境條件選自但不限于溫度、濕度、大氣壓力、可見光和UV光、紅外光、或其任意組合。

7.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，生物傳感器包括存儲由生物傳感器所生成的所有數據的數據記錄器。

8.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，光電探測器是有源像素傳感器。

9.根據權利要求7所述的生物傳感器，其特征在于，所述有源像素傳感器是使用集成電路技術構造的，所述技術選自于：電荷耦合裝置、互補金屬氧化物半導體、量子圖像傳感器、N型金屬氧化物半導體邏輯件(live MOS)。

10.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，發射器使用有線或無線技術進行通信，所述有線或無線技術選自但不限于：無線局域網、低功率廣域網、無線廣域網、無線傳感器網絡、藍牙、蜂窩網絡、及其任意組合。

11.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，傳感器由內部電源供電，所述電源是電池。

12.根據權利要求1所述的生物傳感器，其特征在于，所述傳感器設有細胞固定化設備，所述細胞固定化設備選自于水凝膠、合成膜、吸附物、共價物、溶膠-凝膠和任何其他常規的固定化設備。

13.一種用于對揮發性有機化合物進行實時監控的方法，所述方法包括：

a.在存儲區域中放置一個或多個生物傳感器；

b.將生物傳感器連接到有線或無線通信網絡；

c.將網絡連接到能夠接收和呈現實時揮發性有機化合物分布特征的計算機可讀介質。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述生物傳感器包含生物受體細胞，所述生物受體細胞被校準以感測在所收獲的農作物(水果，蔬菜，塊莖，谷物)成熟/變質期間由所述農作物、由昆蟲、或由微生物、或由冷損壞或運輸損壞所產生的揮發性有機化合物。

15.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，傳感器網絡包括用于監控環境條件的附加傳感器，所述環境條件選自但不限于溫度、濕度、大氣壓力、可見光和UV光、紅外光、或其任意組合。

16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，網絡被配置為使用有線或無線技術來操作，所述有線或無線技術選自但不限于：無線局域網、低功率廣域網、無線廣域網、無線傳感器網絡、藍牙、蜂窩網絡、及其任意組合。