[發明專利]一種便攜式納米檢測儀

在審

• 申請號: 202010087431.1
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111257316A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 謝新武;李鐵;徐新喜;陳世興;杜耀華;田喻;王浩;田豐;程智
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院衛勤保障技術研究所;中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;C12M1/00;C12M1/34;B82Y15/00
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學康

本發明涉及一種便攜式納米檢測儀，其包括：納米傳感裝置，設有用于與樣品溶液中靶分子結合產生變化電信號的納米傳感器；所述納米傳感裝置設在暗室內；信號處理及采集模塊，與納米傳感器電連接，將變化電信號放大處理后采集并傳輸給中心控制模塊；中心控制模塊根據預先設定的計算機程序將所述變化電信號轉化成可視化檢測結果，通過顯示屏顯示；光學校準裝置，其包含設于該暗室內、能夠調節光強和/或光波長的發光元件，用于在檢測前對納米傳感器性能進行校驗和標定。本發明可提高納米傳感器的檢測抗干擾能力和結果重現性。

技術領域

本發明涉及生物、化學檢測設備技術領域，尤其是一種便攜式納米檢測儀。

背景技術

近年來，一系列全球性傳染病的爆發對人類健康造成了造成了極大危害，如果不進行及時的預防和控制，老年人、嬰幼兒和免疫力低下的人群極易被感染，尤其在醫療條件落后的國家或地區，更容易爆發大規模傳染病。這種情況下，能夠在現場快速、準確檢測病原微生物對于疾病的早期診斷是至關重要的。

2017年美國Vista公司推出一種便攜式硅納米線場效應管生物傳感儀器。該儀器存在諸多問題，包括：第一、納米傳感器的納米材料純度和尺寸難以控制，不同的納米線線場效應管傳感器在不同的光照條件下、其光電反應不同，檢測結果之間不具可比性，檢測結果不穩定、重復性差；如硅納米線傳感器以硅為基本材料，由于不同晶向的硅腐蝕速率不同，使得硅納米線可以通過氫氧化鉀濕法腐蝕工藝獲得。但采用傳統濕法腐蝕工藝，由于分子擴散速率和腐蝕液濃度等細微差異，會出現在硅片不同區域腐蝕速率不同的現象，最終將導致硅片不同區域的硅納米線尺寸出現細微偏差，影響器件整體一致性。這就產生了當使用不同批次或者不同硅片區域的硅納米線傳感器對同一個目標物進行測試，得到的測試結果并不相同，無法進行精確定量測試的問題。因此，需要將傳感器輸出結果進行調制和標定，使得不同硅納米線傳感器對同一目標物響應是相同的。此外，在使用硅納米線傳感器之前也難以對納米傳感器是否具有可用性(是否壞掉)進行校驗。第二、納米傳感器檢測雖然具有較高靈敏度，但同時也容易受到外界干擾因素的影響；然而該儀器沒有對納米傳感器的檢測環境如溫度、PH值、電導率等進行控制的功能，使檢測結果重現性差；第三、該儀器分為檢測設備和結果顯示設備，便攜性不佳，依然無法滿足現場和野外檢測的要求。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種便攜式納米檢測儀，對納米傳感器以特定光強和光波長照射，利用傳感器的光效應對納米傳感器進行性能進行校驗，從而確認納米傳感器的可用性和利用光響應對納米傳感器標定，提高檢測結果的穩定性和重復性。

此外，本發明還進一步設置有溫度控制裝置用于穩定檢測環境，提高檢測準確性和穩定性。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明采用的主要技術方案包括：

本發明的一種便攜式納米檢測儀(100)，其包括：

納米傳感裝置(10)，其包含納米傳感器(11)，所述納米傳感器(11)用于與樣品溶液中的靶分子結合產生變化電信號；所述納米傳感裝置(10)設在暗室內；信號處理及采集模塊(20)，與所述納米傳感器(11)電連接，將所述變化電信號放大處理后采集并傳輸給中心控制模塊(30)；

所述中心控制模塊(30)；所述處理器根據預先設定的計算機程序將所述變化電信號轉化成可視化檢測結果，通過顯示屏(31)顯示；

光學校準裝置(90)，其包含設于該暗室內且能夠調節光強和/或光波長的發光元件(91)，用于檢測前對納米傳感器進行性能校驗，以確認納米傳感器的可用性并提供檢測基準參數。

根據本發明的較佳實施例，其中，所述發光元件(91)的數量為一個且能夠實現不同光強和/或光波長的調節，或者所述發光元件(91)為多個，而不同發光元件發出不同的光強和/或波長的光。