[發明專利]一種太赫茲對生物毒物成分鑒定方法

在審

• 申請號: 202111458102.4
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN116256332A
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 田楨干;朱亦鳴;易建平;李深偉;田相廷
• 申請（專利權）人: 上海國際旅行衛生保健中心(上海海關口岸門診部)
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G16B20/30;G06N3/0464;G06N3/08
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所(普通合伙) 31233
• 代理人: 楊琴;黃志達

本發明涉及一種太赫茲對生物毒物成分鑒定方法。該方法包括：將不同的生物毒物樣品與聚乙烯混合，然后壓片作為標準樣品；采用太赫茲裝置對標準樣品發射太赫茲頻段的電磁波，獲得檢測光譜；采用兩點平滑的方法對檢測光譜進行預處理，然后對已經建立的BP網絡進行訓練和識別，建立太赫茲光譜數據庫，從而可以判斷未知的生物毒物。該方法可以實現對不同種類生物毒物的識別，而且是無損檢測，為生物毒物識別和檢測提供了新的方法。

技術領域

本發明屬于生物因子鑒定領域，特別涉及一種太赫茲對生物毒物成分鑒定方法。

背景技術

目前檢測生物毒素的方法是將生物毒素與檢測物混合在一起進行檢測，比如細菌內毒素的檢測，利用鱟試劑檢測細菌內毒素，需要將鱟血液中的變形細胞提取物與待檢樣品混合。但是這種方法比較局限，如果不能將檢測樣品與檢測物混合就不能進行檢測，因此不能滿足進出境的人員、運輸工具、集裝箱、貨物、物品、包裝物等的檢查。

太赫茲(THz)輻射為波數在3.3cm^-1～333cm^-1之間的遠紅外波，與微波和可見光波一樣均屬于電磁波，位于微波和紅外波之間。在太赫茲輻射下，許多生物分子發生集體振轉，使生物分子在太赫茲波段具有指紋性。獲得待測物質的太赫茲吸收譜后，與標準譜進行對照可以實現對待測物質的定性辨識。目前，最常見的太赫茲時域光譜(THz-TDS)系統是透射式和反射式太赫茲時域光譜系統。太赫茲時域光譜技術能有效地實現太赫茲輻射的發生與檢測，并且可以同時獲取太赫茲輻射的振幅和相位等數據。經過對時域數據的傅里葉變換，能方便地推導出待測樣品的折射率和吸收系數等本征光學數據。赫茲時域光譜技術在無損檢測技術、生物醫學研究、生物化學研究、安全檢查、軍事應用等領域都展現出巨大的潛力。因此采用太赫茲時域光譜技術進行生物毒素的檢測具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種太赫茲對生物毒物成分鑒定方法，以填補現有技術的空白。

本發明提供一種太赫茲對生物毒物成分鑒定方法，包括：

(1)將不同的生物毒物樣品與聚乙烯混合，然后壓片作為標準樣品；

(2)采用太赫茲裝置對步驟(1)中標準樣品發射太赫茲頻段的電磁波，獲得的太赫茲吸收譜作為檢測光譜；

(3)采用兩點平滑的方法對步驟(2)中檢測光譜進行預處理，然后對已經建立的BP網絡進行訓練和識別，建立太赫茲光譜數據庫，從而可以判斷未知的生物毒物。

所述生物毒物包括植物毒素、細菌毒素、動物毒素和真菌毒素中的一種或幾種。

所述檢測的環境溫度為20-25℃，濕度為3％-4％。

所述對已經建立的BP網絡進行訓練和識別為：確定模型輸入輸出量,建立兩者的映射關系，實驗采集輸入樣本，建立模型的訓練樣本數據集，確定所用模型的層數和隱含節點數，根據需要，對實驗數據，即訓練樣本進行預處理，對樣本進行訓練，獲得各自的連接權值和域值，對模型進行檢驗,采用未學習過的數據來驗證模型的分析評估能力。

所述BP網絡包括輸入層、隱含層、輸出層三層網絡結構。

有益效果

本發明采用太赫茲技術和BP神經網絡的結合，建立太赫茲光譜數據庫，可以實現對不同種類生物毒物的識別，而且是無損檢測，為生物毒物識別和檢測提供了新的方法。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例1