[發明專利]微型化智能便攜式直接免疫的電化學檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 202010982902.5
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112098479B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 邢宇;蔡新霞;劉軍濤;張禹;孫帥;王楊;明濤;羅金平
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;G01N27/327;B01L3/00;G01N33/543;G05B15/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種微型化智能便攜式直接免疫的電化學檢測裝置，包括：

微流控紙芯片電化學免疫傳感器，包括微流控紙芯片和傳感器接口，用于將生物標志物濃度轉換為可供檢測的電信號；以及

智能便攜式電化學儀表，包括手機應用程序和外部電路，其中，手機應用程序用于控制電化學檢測的開始與終止和最終結果的展示；外部電路用于完成電化學檢測功能；

其中，所述微流控紙芯片包括底層和設置在底層的上層，底層上設有工作電極，上層上設有參比電極和對電極，所述工作電極上修飾有納米材料及生物識別分子，所述納米材料為氨基化石墨烯/硫堇/納米金/殼聚糖，所述生物識別分子包括抗體或適配體；

所述傳感器接口由3D打印的外殼、彈簧、連接鐵絲、對準標記、單排排針、柔性PCB板和接觸焊點組成，其中，所述外殼包括：第一夾子、第二夾子、第三夾子；

第三夾子，作為基板，用于承接拔出接口時單排排針所產生的力，并固定微流控紙芯片；

第二夾子，與第三夾子形成夾子結構，用于夾住微流控紙芯片；

柔性PCB板，其上設有用于和微流控紙芯片三電極接觸的接觸焊點，設置在第三夾子和第二夾子中間；

排針，設置在第三夾子上，排針一端與柔性PCB板連接，另一端可通過抽插的方式與外部電路的電化學檢測模塊連接；

第一夾子，第一夾子設置在排針上方，與第三夾子共同起到固定排針的作用；以及

連接鐵絲將第一夾子和第二夾子連接為一體；

所述外部電路包括中央控制模塊、電化學檢測模塊、OTG接口、溫度檢測模塊和電壓轉換模塊，其中：

所述中央控制模塊，用于產生多通道電化學檢測算法；

所述電化學檢測模塊，用于對所述微流控紙芯片進行電化學檢測；

所述溫度檢測模塊，用于對環境溫度進行檢測，從而對檢測結果進行補償；

所述OTG接口，用于手機和外部電路間的供電和數據傳輸；以及

所述電壓轉換模塊，用于對手機OTG輸出電壓進行變壓以滿足不同電壓需求。

2.根據權利要求1所述的電化學檢測裝置，其特征在于，

所述手機應用程序包括：

標定模塊，用于對不同生物標志物計算參數進行測試與設置，相關參數保存在手機本地；以及

測試模塊，用于對待測樣本生物標志物濃度進行電化學測試，得到生物標志物濃度并顯示在手機屏幕上。

3.一種電化學檢測方法，采用如權利要求1至2任一項所述的電化學檢測裝置，包括：

打開手機應用程序，將外部電路與手機連接；

在微流控紙芯片電化學免疫傳感器上滴加檢測樣本，直至微流控紙芯片孵育完全；

在手機應用程序中選定檢測物質，點擊程序運行，手機發送測試信號至外部電路的電化學檢測模塊，開始檢測；

外部電路的中央控制模塊將數據實時傳回給手機并保存在手機上；

檢測結束后通過手機應用程序終止檢測，完成該電化學檢測。

4.根據權利要求3所述的電化學檢測方法，其特征在于，

所述電化學檢測方法還包括先將微流控紙芯片進行校準后再進行滴加檢測樣本檢測。