一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，包括適配體傳感器，電子監(jiān)測(cè)單元，信號(hào)檢測(cè)與處理單元，恒電位電路、微處理器，輸出顯示單元以及電源單元。三電極單元采用殼聚糖、戊二醛與鐵氰化鉀復(fù)合物修飾的工作電極，使用納米金膠將適配器固定到電極表面，制備適配器體傳感器，系統(tǒng)通過檢測(cè)適配體傳感器接觸抗生素前后電流的變化來測(cè)定抗生素的濃度，微弱電流信號(hào)進(jìn)過信號(hào)檢測(cè)與處理單元進(jìn)行I/V換能轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)修正以及A/D轉(zhuǎn)換最終將數(shù)字信號(hào)輸入到微處理器進(jìn)行處理與控制，電子監(jiān)測(cè)單元對(duì)電路中COMS放大、組合濾波等電路進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)。本實(shí)用新型提出的分析設(shè)備可對(duì)檢測(cè)對(duì)象中的抗生素殘留量的濃度進(jìn)行報(bào)警、顯示、儲(chǔ)存和打印，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適合對(duì)抗生素殘留濃度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的場(chǎng)合。
【專利說明】一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)產(chǎn)品安全快速檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備。
【背景技術(shù)】
[0002]食品安全是事關(guān)人民健康和構(gòu)建和諧社會(huì)的重大戰(zhàn)略問題。近年來，因環(huán)境污染、農(nóng)獸殘超標(biāo)、添加劑濫用、貯藏不當(dāng)?shù)纫蛩貛淼氖称钒踩珕栴}受到人們的廣泛關(guān)注。食品安全檢測(cè)在保障食品的安全中發(fā)揮著越來越大的作用。依賴于大型儀器如質(zhì)譜、色譜的實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)技術(shù)準(zhǔn)確、可靠，但存在著周期長(zhǎng)、專業(yè)性強(qiáng)、費(fèi)用高等不足，難以及時(shí)、快速地監(jiān)控食品的安全狀況，不適合進(jìn)行大量樣品的篩選。
[0003]傳統(tǒng)的抗生素殘留檢測(cè)方法主要有:氣相色譜(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/LC-MS)、毛細(xì)管電泳法(CE)、熒光分析。這些方法雖然選擇性好、靈敏度高、準(zhǔn)確度高，可同時(shí)檢測(cè)多種元素或化合物，但其需要昂貴的儀器設(shè)備，樣品前處理過程繁瑣、費(fèi)時(shí)，并且對(duì)分析人員的技術(shù)水平要求很高，不適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。與傳統(tǒng)的分析方法相比，生物傳感器具有如下特點(diǎn):(I)較高的選擇性，因此不需要對(duì)被測(cè)組分進(jìn)行分離，既不用對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，使用方便，特別是手持式設(shè)備。(3)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線檢測(cè)，使食品加工過程的質(zhì)量變的簡(jiǎn)潔。(4)相應(yīng)速度快，樣品用量少，與其他大型分析儀器相比，免疫傳感器制作成本低，且可反復(fù)使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，本實(shí)用新型的分析裝備具有攜帶方便、檢測(cè)快速準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)抗生素殘留的在線定性定量測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案:一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，包括適配體傳感器、電子監(jiān)測(cè)單元、信號(hào)檢測(cè)與處理單元、恒電位電路、微處理器、輸出顯示單元以及電源單元；所述的適配體傳感器產(chǎn)生的微電流信號(hào)通過信號(hào)檢測(cè)與處理單元輸送到微處理器，微處理器將處理結(jié)果輸送到輸出顯示單元；所述的電子監(jiān)測(cè)單元同時(shí)與三電極單元和信號(hào)檢測(cè)與處理單元相連；恒電位電路向工作電極與參比電極之間提供300mv的穩(wěn)定工作電壓；所述的信號(hào)檢測(cè)與處理單元包括換能裝置、信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述的適配體傳感器使用納米材料修飾工作電極后，將特定的抗生素適配體固定到電極表面；所述的信號(hào)檢測(cè)與處理單元的微處理器為XC2238N型號(hào)的英飛凌高性能芯片；所述分析裝備使用的是免疫傳感器，在適配體傳感器工作電極表面固定了特定的抗生素適配體，因此該分析設(shè)備可實(shí)現(xiàn)特定性的測(cè)定樣品是否含有某種抗生素，實(shí)現(xiàn)樣品的抗生素殘留定性定量測(cè)量。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:三電極單元將適配體傳感器接觸抗生素前后由于免疫反應(yīng)而導(dǎo)致微弱電流信號(hào)的變化通過檢測(cè)電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集。檢測(cè)電路將采集而來的微弱電流信號(hào)進(jìn)行Ι/ν轉(zhuǎn)換，信號(hào)放大，組合濾波，A/D轉(zhuǎn)換最終將數(shù)字信號(hào)輸入到微處理器中進(jìn)行處理和控制；電子檢測(cè)單元對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的I/V轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、組合濾波電路以及COMS放大電路進(jìn)行漏電故障監(jiān)測(cè)；電源單位為系統(tǒng)的各個(gè)單塊模塊提供能量，電源單元使用鋰離子電池組作為儲(chǔ)能載體。最后，微處理器將計(jì)算分析結(jié)果輸送到輸出顯示單元，顯示抗生素殘留的濃度、抑制度等參數(shù)。
[0007]該分析裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適合對(duì)抗生素殘留濃度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的場(chǎng)
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【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的解釋說明。
[0009]圖1是該手持式適配體生物傳感器抗生素分析裝備的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖1中，三機(jī)電單元包括恒電位電路、適配體傳感器、靶分析物；信號(hào)檢測(cè)與處理單元包括換能裝置、信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1為本實(shí)用新型專利的結(jié)構(gòu)框圖，該分析裝備由適配體傳感器，電子監(jiān)測(cè)單元，信號(hào)檢測(cè)與處理單元，恒電位電路、微處理器，輸出顯示單元以及電源單元組成；其中適配體傳感器產(chǎn)生的微電流信號(hào)通過信號(hào)檢測(cè)與處理單元輸送到微處理器，微處理器將處理結(jié)果輸送到輸出顯示單元；電子監(jiān)測(cè)單元同時(shí)與三電極單元和信號(hào)檢測(cè)與處理單元相連；恒電位電路向工作電極與參比電極之間提供300mv的穩(wěn)定工作電壓；信號(hào)檢測(cè)與處理單元包括換能裝置、信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換模塊；適配體傳感器使用納米材料修飾工作電極后，將特定的抗生素適配體固定到電極表面；信號(hào)檢測(cè)與處理單元的微處理器為XC2238N型號(hào)的英飛凌高性能芯片；該分析裝備使用的是免疫傳感器，在適配體傳感器工作電極表面固定了特定的抗生素適配體，因此可實(shí)現(xiàn)特定性的測(cè)定樣品是否含有某種抗生素，實(shí)現(xiàn)樣品的抗生素殘留定性定量測(cè)量；電子檢測(cè)單元對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的ΙΛ轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大、組合濾波電路以及COMS放大電路進(jìn)行漏電故障監(jiān)測(cè)。
[0012]本實(shí)用新型中適配體傳感器的制備方法為:
[0013](I)殼聚糖、戊二醛與鐵氰化鉀復(fù)合物的制備:首先配置2% (2ml/100ml)的醋酸溶液并用配好的醋酸溶液作為溶劑制備70mll.5% (1.5g/100ml)的殼聚糖溶液。把500ul的3mM的K3 [Fe (CN) 6]與ImL的殼聚糖溶液(400ul2 %殼聚糖溶液+600ul水)混合均衡超聲震蕩10分鐘得到清澈的黃色溶液。向上訴溶液加入100ul5%的戊二醛在超聲15分鐘后靜置36小時(shí)，殼聚糖、戊二醛與鐵氰化鉀復(fù)合物制備完成。(2)納米金膠的制備采用朽1檬酸三鈉熱還原氯金酸的方法。所有的玻璃器皿均用王水浸泡，洗漆干凈備用。配置200ml0.02%的氯金酸溶液，在劇烈攪拌下加熱至沸騰，然后迅速加入3ml 1%檸檬酸三鈉溶液，繼續(xù)攪拌25min (此間溶液由淡黃色轉(zhuǎn)為無色，然后變灰黑色，最后成酒紅色)，除去熱源后繼續(xù)攪拌至室溫下慢慢冷卻。將冷卻后的金膠溶液置于干凈的棕色玻璃瓶中于8°C冰箱中避光保存?zhèn)溆?，?shù)月有效。(3)取6ul制備好的殼聚糖、戊二醛與鐵氰化鉀的復(fù)合物滴涂在預(yù)處理的玻碳電極表面，常溫干燥，用Ph7.5的磷酸銀緩沖液沖洗電機(jī)表面。(4)電機(jī)表面晾干后，取5ul納米金膠滴涂在電極表面，常溫下靜置至干燥，然后用超純凈水沖洗表面物理吸附的納米金，氮水吸干。(5)然后將5ul5mM的適配體滴在上述經(jīng)納米材料修飾好的電極上面，用橡膠帽蓋住防止水分的蒸發(fā)，5h后用超純凈水沖洗表面，晾干待用。(6)最后上述制備好的電極浸于用IM的疏基乙醇封閉lh，以封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)，適配體傳感器制作完成，保存在6 C條件下備用。
[0014]本實(shí)用新型的一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)快速，可實(shí)現(xiàn)抗生素殘留的定性定量測(cè)量，具有精度高，抗干擾，低功耗等優(yōu)點(diǎn)，符合我國農(nóng)業(yè)、醫(yī)療化工領(lǐng)域內(nèi)的抗生素殘留檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展要求。
【權(quán)利要求】
1.一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，其特征在于，包括適配體傳感器，電子監(jiān)測(cè)單元，信號(hào)檢測(cè)與處理單元，恒電位電路、微處理器，輸出顯示單元以及電源單元；所述的適配體傳感器產(chǎn)生的微電流信號(hào)通過信號(hào)檢測(cè)與處理單元輸送到微處理器，微處理器將處理結(jié)果輸送到輸出顯示單元；所述的電子監(jiān)測(cè)單元同時(shí)與三電極單元和信號(hào)檢測(cè)與處理單元相連；所述的恒電位電路向工作電極與參比電極之間提供300mv的穩(wěn)定工作電壓；所述的信號(hào)檢測(cè)與處理單元包括換能裝置、信號(hào)調(diào)理、A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述的適配體傳感器使用納米材料修飾工作電極后，將特定的抗生素適配體固定到電極表面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，其特征在于，所述信號(hào)檢測(cè)與處理單元的微處理器為XC2238N型號(hào)的英飛凌高性能芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于手持式的適配體生物傳感器抗生素分析裝備，其特征在于該分析裝備使用的是免疫傳感器，在適配體傳感器工作電極表面固定了特定的抗生素適配體，實(shí)現(xiàn)樣品的抗生素殘留定性定量測(cè)量。
【文檔編號(hào)】G01N33/53GK203758955SQ201420097650
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】張學(xué)明, 繆勇, 賈薇 申請(qǐng)人:薛濤