[發(fā)明專利]一種離心式微流控芯片電化學(xué)檢測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010700869.2
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111982985A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周小麗;韓建林;朱事康;邵秋榮
• 申請（專利權(quán)）人: 周小麗
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;B01L3/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種離心式微流控芯片電化學(xué)檢測方法，其特征在于，所述離心式微流控芯片電化學(xué)檢測方法，包括：

步驟一，離心力檢測模塊通過在微流控芯片上固定有離心力檢測傳感器，用以檢測在微流控芯片轉(zhuǎn)動過程中，產(chǎn)生的離心力；電機(jī)轉(zhuǎn)速采集模塊通過在電機(jī)上固定有電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，用以檢測電機(jī)的轉(zhuǎn)速；

步驟二，電流電壓采集模塊通過在電極電路中連接有電流電壓傳感器，在電化學(xué)檢測過程中，用以檢測電極電路中的電壓和電流數(shù)據(jù)；圖像采集模塊通過在檢測池和預(yù)處理池中固定有攝像頭，用以獲取檢測樣品的提取、過濾圖像情況；

步驟三，根據(jù)步驟一和步驟二中離心力檢測模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)速采集模塊、電流電壓采集模塊和圖像采集模塊采集的數(shù)據(jù)，中央處理模塊分別控制離心力檢測模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)速采集模塊、電流電壓采集模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊、其他終端模塊、電機(jī)控制模塊、檢測電極控制模塊、電化學(xué)數(shù)據(jù)分析模塊和清洗模塊各個(gè)模塊的運(yùn)行；

步驟四，電機(jī)控制模塊通過調(diào)整電機(jī)上的變速器，用以對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整；檢測電極控制模塊通過控制檢測電極電路中的變壓器和可調(diào)電阻，調(diào)整檢測電極的電壓和電流大小；電化學(xué)數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)檢測電極采集的數(shù)據(jù)，對電化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，得出相應(yīng)的結(jié)果；

步驟五，檢測分析完成后，顯示模塊通過安裝的顯示屏，用以展示相應(yīng)的數(shù)據(jù)；清洗模塊中輸送泵分別使用無水乙醇和去離子水進(jìn)行清洗，清洗完成后旋轉(zhuǎn)第二旋轉(zhuǎn)臺，通過微型空氣壓縮機(jī)對微流控芯片進(jìn)行干燥；

步驟六，USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊通過USB接口與電腦連接，將結(jié)果傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行存檔；

所述步驟三中，中央處理模塊在協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的過程中，對整體裝置中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類的過程為：

將離心力檢測模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)速采集模塊、電流電壓采集模塊、圖像采集模塊、顯示模塊、中央處理模塊、USB數(shù)據(jù)傳輸接口模塊、其他終端模塊、電機(jī)控制模塊、檢測電極控制模塊、電化學(xué)數(shù)據(jù)分析模塊和清洗模塊所相應(yīng)的數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)集合；

根據(jù)數(shù)據(jù)集合，確定分類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并提取數(shù)據(jù)集合中的數(shù)據(jù)特征；

根據(jù)數(shù)據(jù)特征與分類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的距離模型，確定數(shù)據(jù)特征與分類標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間的距離；

根據(jù)距離結(jié)果，建立數(shù)據(jù)分類回歸模型；使用訓(xùn)練得到的一組回歸系數(shù)，對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，判定它們所屬的類別。

2.如權(quán)利要求1所述的離心式微流控芯片電化學(xué)檢測方法，其特征在于，所述步驟二中，圖像采集模塊中對獲取檢測樣品的提取、過濾圖像進(jìn)行去噪的過程為：

將檢測樣品的提取、過濾圖像，建立相應(yīng)的圖像去噪訓(xùn)練集；

對圖像去噪訓(xùn)練集中的圖像的噪聲進(jìn)行識別，并進(jìn)行提取；

提取的圖像進(jìn)行二維信號的小波分解，確定一個(gè)小波和小波分解的層數(shù)；

對小波分解的層的高頻系數(shù)進(jìn)行閾值量化，量化完成后，對二維分解的圖像進(jìn)行小波重構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的離心式微流控芯片電化學(xué)檢測方法，其特征在于，所述步驟三中，中央處理模塊在協(xié)調(diào)各個(gè)模塊的過程中，對數(shù)據(jù)進(jìn)行融合的過程為：

將離心力檢測模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)速采集模塊、電流電壓采集模塊和圖像采集模塊采集的數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)融合數(shù)據(jù)集；

對各個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊獲取的數(shù)據(jù)，進(jìn)行特征提取的變換，建立相應(yīng)的特征矢量；

利用聚類算法對特征矢量進(jìn)行識別，特征矢量之間建立相應(yīng)的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行一致性解釋與描述。