[發明專利]一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統及方法

在審

• 申請號: 202010781204.9
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN114062462A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 許越
• 申請（專利權）人: 旭月（北京）科技有限公司
• 主分類號: G01N27/333
• 分類號: G01N27/333;G01N27/26;G01N21/84
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統，其特征在于，包括：中央處理器、顯微鏡9、用于采集樣品和選擇性離子傳感器位置信息并可成像、截圖的攝像裝置8、選擇性離子傳感器7、用于控制和驅動選擇性離子傳感器7的驅動裝置，所述中央處理器用于接收攝像裝置8與選擇性離子傳感器7反饋的信號，并按設定的觸發條件驅動選擇性離子傳感器7開始運行。

2.根據權利要求1所述的一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統，其特征在于，所述中央處理器包括：智能硬件控制單元1和智能軟件控制單元2，所述智能軟件控制單元2通過智能硬件控制單元1接收選擇性離子傳感器7反饋的濃度與濃度梯度檢測數據、換算濃度與濃度梯度數據為顏色的RGB值并繪制濃度梯度圖與濃度梯度變化圖、指令驅動裝置驅動選擇性離子傳感器7依據菲克擴散定律運動設定的固定距離直至移動到檢測點的背景濃度處。

3.根據權利要求2所述的一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統，其特征在于，所述驅動裝置包括：運動控制器5和驅動器6，所述智能硬件控制單元1發送指令至所述運動控制器5，所述運動控制器5指令一個或多個驅動器6驅動與其連接的一個或多個選擇性離子傳感器7運動及停止。

4.根據權利要求2所述的一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統，其特征在于，所述攝像裝置8包括：攝像頭與圖像采集芯片，所述攝像頭設置在顯微鏡9的成像區域，所述圖像采集芯片接收攝像頭傳輸的光學信號，并轉化為電信號傳輸到智能軟件控制單元2。

5.根據權利要求2所述的一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統，其特征在于，所述選擇性離子傳感器7還包括：前置放大器4和信號處理器3，所述選擇性離子傳感器7檢測的濃度與濃度梯度信號通過前置放大器4 放大，再經信號處理器3降噪處理后，最后經由智能軟件控制單元2發送給智能硬件控制單元1。

6.根據權利要求2所述的一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的系統，其特征在于，所述圖像采集芯片為CCD芯片。

7.一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、將待測樣品放置于顯微鏡9載物臺上，并將選擇性離子傳感器7驅動至檢測開始位置；

步驟2、攝像裝置8采集待測樣品與選擇性離子傳感器7的位置、截取待測樣品圖像，發送至中央處理器；

步驟3、中央處理器確定樣品與選擇性離子傳感器7位置信息正確后，發送指令至驅動裝置；

步驟4、驅動裝置驅動選擇性離子傳感器7和/或待測樣品移動至第一檢測點，發送實時采集的濃度與濃度梯度數據至中央處理器；

步驟5、依據菲克擴散定律，驅動裝置驅動選擇性離子傳感器7按照設定的固定距離運動；

步驟6、發送實時采集的濃度與濃度梯度數據至中央處理器；

步驟7、重復步驟5-6，直至選擇性離子傳感器7運動到背景濃度處；

步驟8、中央處理器將接收到的所有檢測點濃度與濃度梯度數據換算為顏色的RGB值；

步驟9、中央處理器依據步驟2中截取的待測樣品圖像和步驟8中濃度與濃度梯度數據換算為顏色的RGB值，繪制濃度梯度圖與濃度梯度變化圖。

8.根據權利要求7所述的一種檢測樣品外部微區環境的濃度梯度的方法，其特征在于，步驟3中，若中央處理器判定位置信息錯誤，發送指令至驅動裝置，調整選擇性離子傳感器7和/或待測樣品的位置，直至位置信息無誤。