用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及生物檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電致發(fā)光材料因其特殊的發(fā)光特性，已經(jīng)應(yīng)用于顯示、成像等領(lǐng)域，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物標(biāo)記物蛋白、DNA、抗體、病毒、微生物、酶、農(nóng)藥等多種生物大分子的檢測方法不斷更新。現(xiàn)有的檢測方法通常是使用檢測儀器，但是這些檢測儀器存在體積大、檢測靈敏度低、價(jià)格昂貴、應(yīng)用領(lǐng)域窄等缺點(diǎn)。目前，如何將生物分子轉(zhuǎn)化為可級數(shù)放大的波動電信號，如何實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高選擇性、高特異性、高通量復(fù)合型的檢測是生物分子檢測的關(guān)鍵，因此，有必要將有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)光特性應(yīng)用于對生物大分子的檢測領(lǐng)域，來解決現(xiàn)有的檢測方法存在檢測成本高、檢測靈敏度低、應(yīng)用領(lǐng)域窄等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)，能夠提高對生物大分子的檢測靈敏度。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)，所述用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)包括有機(jī)電致發(fā)光元件、光接收模塊、光電信號轉(zhuǎn)換模塊，以及處理模塊:
[0005]所述光接收模塊，用于接收所述有機(jī)電致發(fā)光元件所發(fā)出的光強(qiáng)信號，將所述光強(qiáng)信號發(fā)送至所述光電信號轉(zhuǎn)換模塊；
[0006]所述光電信號轉(zhuǎn)換模塊，與所述光接收模塊連接，用于將所述光強(qiáng)信號放大并轉(zhuǎn)換成電信號，并將所述電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出至所述處理模塊；
[0007]所述處理模塊，與所述光電信號轉(zhuǎn)換模塊連接，用于接收所述數(shù)字信號，以及獲取所述有機(jī)電致發(fā)光元件的初始光強(qiáng)信號和預(yù)置的初始濃度值；
[0008]所述有機(jī)電致發(fā)光元件包括發(fā)光本體，所述發(fā)光本體包括發(fā)光層，所述發(fā)光層由有機(jī)電致發(fā)光材料制成。
[0009]優(yōu)選地，所述光接收模塊為熒光檢測器或磷光檢測器。
[0010]優(yōu)選地，所述發(fā)光層內(nèi)設(shè)置有用于承載待測生物標(biāo)志物的微通道，待測生物標(biāo)志物在所述微通道中流動。
[0011]優(yōu)選地，所述用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)還包括:
[0012]聚光模塊，設(shè)置在所述光接收模塊前端，用于聚集所述有機(jī)電致發(fā)光元件所發(fā)出的光強(qiáng)信號。
[0013]優(yōu)選地，所述有機(jī)電致發(fā)光元件呈凹透鏡結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，所述發(fā)光層中含有焚光發(fā)光材料或磷光發(fā)光材料。
[0015]優(yōu)選地，所述發(fā)光本體還包括位于所述發(fā)光層上方的陰極層和位于所述發(fā)光層下方的陽極層。
[0016]本實(shí)用新型通過光接收模塊接收有機(jī)電致發(fā)光元件所發(fā)出的光強(qiáng)信號，將光強(qiáng)信號發(fā)送至光電信號轉(zhuǎn)換模塊，通過光電信號轉(zhuǎn)換模塊將光強(qiáng)信號放大并轉(zhuǎn)換成電信號，并將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出至處理模塊，處理模塊根據(jù)數(shù)字信號的變化確定待測生物標(biāo)志物的濃度。將有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)光特性應(yīng)用于生物大分子檢測領(lǐng)域，檢測待測生物標(biāo)志物的濃度，從而拓寬了有機(jī)電致發(fā)光材料的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了高選擇性、高特異性的檢測，并且提高了對生物大分子的檢測靈敏度。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)第一實(shí)施例的功能模塊示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)第二實(shí)施例的功能模塊示意圖。
[0020]本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0021]應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0022]本實(shí)用新型的主要目的在于解決現(xiàn)有的生物大分子的檢測方法存在檢測成本高、檢測靈敏度低、應(yīng)用領(lǐng)域窄等缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的創(chuàng)新點(diǎn)在于提供一種用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)，能夠?qū)⒂袡C(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)光特性應(yīng)用于生物大分子檢測領(lǐng)域，從而實(shí)現(xiàn)上述目的。
[0023]參照圖1和圖2，圖1為本實(shí)用新型用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)第一實(shí)施例的功能模塊示意圖；圖2為本實(shí)用新型用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]在一實(shí)施例中，用于檢測生物標(biāo)志物濃度的高靈敏度生物傳感系統(tǒng)包括有機(jī)電致發(fā)光元件10、光接收模塊20、光電信號轉(zhuǎn)換模塊30，以及處理模塊40，其中:
[0025]光接收模塊20，用于接收有機(jī)電致發(fā)光元件所發(fā)出的光強(qiáng)信號，將光強(qiáng)信號發(fā)送至光電信號轉(zhuǎn)換模塊30;
[0026]光電信號轉(zhuǎn)換模塊30，與光接收模塊20連接，用于將光強(qiáng)信號放大并轉(zhuǎn)換成電信號，并將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出至處理模塊40 ;
[0027]處理模塊40，與光電信號轉(zhuǎn)換模塊30連接，用于接收數(shù)字信號，以及獲取有機(jī)電致發(fā)光元件10的初始光強(qiáng)信號和預(yù)置的初始濃度值；
[0028]有機(jī)電致發(fā)光元件10包括發(fā)光本體100，發(fā)光本體100包括發(fā)光層101，發(fā)光層101由有機(jī)電致發(fā)光材料制成。
[0029]本實(shí)施例中，有機(jī)電致發(fā)光材料由以下通式(I )表示:
[0030]AB-C
[0031]式(I )中，A表示有機(jī)電致發(fā)光化合物分子，B表示官能團(tuán)，AB表示A經(jīng)B官能團(tuán)化后的產(chǎn)物；C通過B與A結(jié)合以獲得有機(jī)電致發(fā)光材料。
[0032]本實(shí)施例中，構(gòu)成有機(jī)電致發(fā)光元件10的有機(jī)電致發(fā)光材料的上述通式中，A為大環(huán)共軛有機(jī)化合物分子為包含于A上的官能團(tuán)，可選擇-OH、-SH、-CHO, -C00H、-SO3H,-NH2、-CH2、RCO-中的一種或幾種。C表示抗體，待測生物標(biāo)志物中的抗原，例如病毒、細(xì)菌、酶、或生物標(biāo)記蛋白等生物大分子會選擇性地與C結(jié)合，發(fā)生相應(yīng)的生物化學(xué)反應(yīng)；當(dāng)待測生物標(biāo)志物在有機(jī)電致發(fā)光元件10中流動時(shí)，其中的生物大分子會選擇性的與C結(jié)合。
[0033]光接收模塊20可設(shè)置為熒光檢測器或磷光檢測器。當(dāng)發(fā)光層101中包含熒光發(fā)光材料時(shí)，光接收模塊20設(shè)置為可接收熒光的熒光檢測器；當(dāng)發(fā)光層101中包含磷光發(fā)光材料時(shí)，光接收模塊20設(shè)置為可接收磷光的磷光檢測器。
[0034]在檢測待測生物標(biāo)志物的濃度時(shí)，待測生物標(biāo)志物在有機(jī)電致發(fā)光元件10中流動，并與發(fā)光本體100結(jié)合，光接收模塊20接收有機(jī)電致發(fā)光元件10發(fā)出的光強(qiáng)信號，將該光強(qiáng)信號發(fā)送至光電信號轉(zhuǎn)換模塊30 ;光電信號轉(zhuǎn)換模塊30對接收到的光強(qiáng)信號進(jìn)行放大并將其轉(zhuǎn)換為電信號，然后進(jìn)一步將電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，將數(shù)字信號輸出至處理模塊40 ;處理模塊40根據(jù)數(shù)字信號的變化，以及光強(qiáng)信號與生物標(biāo)志物的濃度的對應(yīng)關(guān)系確定待測生物標(biāo)志物的濃度。
[0035]具體地，在待測生物標(biāo)志物未與發(fā)光本體100結(jié)合時(shí)，其所發(fā)出的光強(qiáng)信號為初始光強(qiáng)信號，并預(yù)先設(shè)置對應(yīng)于該初始光強(qiáng)信號對應(yīng)的初始濃度值。處理模塊40接收到光電信號轉(zhuǎn)換模塊30輸出的數(shù)字信號對應(yīng)的光強(qiáng)信號后，獲取有機(jī)電致發(fā)光元件10發(fā)出的初始光強(qiáng)信號以及對應(yīng)的初始濃度值，根據(jù)光強(qiáng)信號與生物標(biāo)志物的濃度的對應(yīng)關(guān)系，確定待測生物標(biāo)志物的濃度。本實(shí)施例中，光強(qiáng)信號與生物標(biāo)志物的濃度的對應(yīng)關(guān)系為一線性關(guān)系，由于初始光強(qiáng)信號、初始濃度值和當(dāng)前輸出