[發明專利]用于氣凝膠病原體的實時檢測系統和方法

在審

• 申請號: 202110555212.6
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113295653A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 王楊;常凌乾
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552;G01N21/01
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張體南

本公開提供了一種用于氣凝膠病原體的實時檢測系統和方法，其中該系統包括采集模塊和檢測模塊。采集模塊用于實現對空氣中氣凝膠病原體的采集；檢測模塊與采集模塊連接，用于通過表面等離子體共振檢測技術檢測采集模塊采集的病原體，以實時生成檢測數據氣凝膠病原體。因此，能夠構成一套高靈敏、自動化、集成化的氣凝膠病原體的實時檢測系統，實現在采樣到檢測過程中，無需人為介入，且能夠實現整個系統自動運行，以實現安全、系統地高靈敏、快速實時的氣凝膠病原體檢測，有效減少人員感染風險。

技術領域

本公開涉及病原體檢測技術領域，尤其涉及一種用于氣凝膠病原體的實時檢測系統和方法。

背景技術

隨著人們生活水平不斷提高，人們對健康越來越重視，對舒適安全的生活環境要求越來越高。眾所周知，2019年底突發的新冠病毒疫情目前已蔓延至全球200多個國家和地區，截至2021年2月20日，全球新冠病毒感染確診病例已超過1.1億例，死亡病例超過250萬例。新冠病毒可通過空氣進行傳播，具有高傳染性和高致病性，主要攻擊呼吸道器官和系統，并極易在短時間內快速傳播，不僅嚴重影響人們的生活和健康，而且引發了全球性公共衛生危機，重創了人類經濟社會的發展。而且，根據相關報道，目前新冠病毒已經從“人傳人”進化到了“環境傳人”。除此之外，根據世界衛生組織估算，全球每年大約有300萬至500萬例重癥病例和50萬例死亡病例與季節性流感有關。這些通過空氣傳播的烈性病毒或病原體，具有高傳染性和高致病性，主要攻擊呼吸道器官和系統，一旦隨空氣進入室內，極易引發感染，嚴重影響人們的生活和健康。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決現有技術中針對空氣中細菌或病毒等病原體檢測技術中存在的技術問題至少之一，本公開提供了一種用于氣凝膠病原體的實時檢測系統和方法。

(二)技術方案

本公開的一個方面提供了一種用于氣凝膠病原體的實時檢測系統，其中，包括采集模塊和檢測模塊。采集模塊用于實現對空氣中氣凝膠病原體的采集；檢測模塊與采集模塊連接，用于通過表面等離子體共振檢測技術檢測采集模塊采集的病原體，以實時生成檢測數據。

根據本公開的實施例，采集模塊包括微流控芯片，微流控芯設置于輔助電場中，并且與檢測模塊連接，用于采集氣凝膠病原體。

根據本公開的實施例，微流控芯片包括進氣口、富集區和出氣口。進氣口用于使空氣進入微流控芯片；富集區與進氣口連通，用于形成氣凝膠病原體的樣本溶液，以完成氣凝膠病原體的采集；出氣口對應富集區的上層空間設置，用于排出通過富集區的空氣。

根據本公開的實施例，進氣口設置有偶數個，并且對稱設置在微流控芯片的兩側。

根據本公開的實施例，富集區包括上層空間和下層空間。上層空間與進氣口連通，用于使從進氣口進入的空氣通過；下層空間位于上層空間下方，用于填充采集溶液，采集溶液使得通過上層空間的氣凝膠病原體溶解于采集溶液中，形成樣本溶液。

根據本公開的實施例，檢測模塊包括蠕動泵和檢測芯片。蠕動泵與微流控芯片連通，用于將樣本溶液泵入檢測模塊；檢測芯片與蠕動泵連通，用于檢測泵入的樣本溶液中的病原體。

根據本公開的實施例，檢測芯片包括至少一個流通池，至少一個流通池設置在檢測芯片的基底表面，用于使樣本溶液流經檢測芯片的表面，以對病原體進行檢測。

根據本公開的實施例，至少一個流通池的每個流通池包括檢測區和參比區。檢測區設置在流通池中，修飾有與病原體對應的抗體，用于在樣本溶液流經時檢測病原體，以生成檢測值；參比區對應檢測區設置在流通池中，用于在樣本溶液流經時檢測樣本溶液，以生成參比值；其中，檢測值和參比值用于生成檢測數據。

根據本公開的實施例，檢測區和參比區為溝道，溝道形成于檢測芯片表面、并位于流通池中。