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基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器，包括儀器外殼、采集卡、放大濾波電路模塊、變壓器、電源模塊、功率放大電路模塊、細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口、細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件、細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片；細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件通過細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口與功率放大電路模塊和放大濾波電路模塊連接。該儀器具有對細(xì)胞無損、便攜、靈敏度高的優(yōu)點，能用于快速的藻類腹瀉性毒素的高通量檢測，適合現(xiàn)場快速檢測。
【專利說明】基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種毒素檢測儀器，尤其涉及一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]半個世紀(jì)以來，海洋污染日益嚴(yán)重，赤潮頻繁發(fā)生，有毒藻類被藻類動物攝入，經(jīng)過積累和轉(zhuǎn)化，形成藻類毒素。藻類毒素危害具有突發(fā)性和廣泛性，而且毒性大、反應(yīng)快、無適宜解毒劑。目前，生物毒素常用的檢測技術(shù)主要是小鼠生物檢測法和高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。前者為國際標(biāo)準(zhǔn)的檢測手段，但是操作繁瑣費時，無法進(jìn)行高通量的快速檢測；而后者需要專業(yè)技術(shù)人員和昂貴的實驗儀器，成本較高。
[0003]細(xì)胞電阻抗傳感器(ElectricCell-Substrate Impedance Sensing, ECIS)是測量細(xì)胞形態(tài)變化、細(xì)胞移動或者細(xì)胞間相互接觸而引起的細(xì)胞層電阻變化的平臺技術(shù)。而目前也未見文獻(xiàn)報道使用神經(jīng)細(xì)胞阻抗傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器。
[0004]目前，生物毒素現(xiàn)有的檢測技術(shù)主要是小鼠生物檢測法和高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。小鼠生物檢測法不精確，一致性較低；高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)無法進(jìn)行現(xiàn)場檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器，包括儀器外殼、采集卡、放大濾波電路模塊、變壓器、電源模塊、功率放大電路模塊、細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口、細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件、細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片；在密封的儀器外殼中，采集卡、放大濾波電路模塊、變壓器、電源模塊固定在儀器外殼的底部，放大濾波電路模塊固定在采集卡上方；電源模塊為采集卡、放大濾波電路模塊、功率放大電路模塊供電；細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口和細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片固定在儀器外殼的頂部上方，細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件安裝在細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片上；細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口內(nèi)部引腳與放大濾波電路模塊、功率放大電路模塊連接；所述細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件包括十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片、細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺、細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿、細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板和細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針；其中十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片固定在細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺上，并通過細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿焊接在細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板上；同時，細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針焊接在細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板上，細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針與細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口相匹配。
[0007]進(jìn)一步地，所述細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件的底座嵌于細(xì)胞阻抗傳感器芯片底座連接器中，并固定在儀器外殼的頂部上方，底座與儀器外殼之間墊有細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該儀器具有對細(xì)胞無損、便攜、靈敏度高的優(yōu)點，能用于快速的藻類腹瀉性毒素的高通量檢測，適合現(xiàn)場快速檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明毒素檢測儀器的整體結(jié)構(gòu)圖；
圖2是細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件結(jié)構(gòu)圖；
圖3是細(xì)胞阻抗傳感器芯片底座圖；
圖4是本發(fā)明毒素檢測儀器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是放大濾波電路模塊電路原理圖；
圖6是電源模塊電路原理圖；
圖7是功率放大電路模塊電路原理圖；
圖8是藻類腹瀉性毒素檢測結(jié)果圖；
圖中:儀器外殼1、采集卡2、放大濾波電路模塊3、變壓器4、電源模塊5、功率放大電路模塊6、細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7、細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8、細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片9、十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片10、細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺11、細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿12、細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板13、細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針14、細(xì)胞阻抗傳感器芯片底座連接器15、細(xì)胞阻抗傳感器芯片底座16。
【具體實施方式】
[0010]圖1給出了基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器的整體機(jī)構(gòu)圖。它包括了儀器外殼1、采集卡2、放大濾波電路模塊3、變壓器4、電源模塊5、功率放大電路模塊6、細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7、細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8、細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片9。在密封的儀器外殼I中，米集卡2、放大濾波電路模塊3、變壓器4、電源模塊5固定在儀器外殼I的底部；放大濾波電路模塊3固定在采集卡2上方；細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7和細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片9固定在儀器外殼I的頂部上方，細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8安裝在細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片9上；細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7內(nèi)部引腳與放大濾波電路模塊3、功率放大電路模塊6連接。
[0011]圖2給出了細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8的結(jié)構(gòu)圖。細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8包括十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片10、細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺11、細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿12、細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板13和細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針14，其中十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片10固定在細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺11上，并通過細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿12焊接在細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板13上；同時，細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針14焊接在細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板13上，細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針14與細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7相匹配，實驗時，細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8通過細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7與儀器內(nèi)部連接。
[0012]圖3給出了細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8的底座圖，細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8的底座16嵌于細(xì)胞阻抗傳感器芯片底座連接器15中，并固定在儀器外殼I的頂部上方，底座16與儀器外殼I之間墊有細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片9。[0013]圖4給出了本發(fā)明基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器的結(jié)構(gòu)示意圖?；谏窠?jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器包括計算機(jī)、采集卡2、功率放大電路模塊6、放大濾波電路模塊3、細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8和電源模塊5。采集卡2、功率放大電路模塊6、放大濾波電路模塊3通過電源模塊5供電；計算機(jī)與采集卡2連接；采集卡2的輸入口、輸出口分別通過導(dǎo)線與功率放大電路模塊6、放大濾波電路模塊3連接；細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件8通過細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口 7與功率放大電路模塊6和放大濾波電路模塊3連接。
[0014]本發(fā)明一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器的工作流程為:
(O計算機(jī)控制采集卡2產(chǎn)生30mV幅值、1kHz的交流激勵源；
(2)通過功率放大電路模塊6后加載到十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片10上，產(chǎn)生電流
信號;
(3)將步驟(2)產(chǎn)生的電流信號作為放大濾波電路模塊3的輸入，經(jīng)過放大濾波之后由采集卡2進(jìn)行電壓信號的采集；
然后返回計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理顯示，初始狀態(tài)下通過阻抗轉(zhuǎn)換計算出傳感器芯片基線值Ztl,工作狀態(tài)下通過阻抗轉(zhuǎn)換計算出傳感器工作阻抗Z，并通過計算公式細(xì)胞指數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器，其特征在于，該儀器包括儀器外殼(I)、采集卡(2)、放大濾波電路模塊(3)、變壓器(4)、電源模塊(5)、功率放大電路模塊(6)、細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口(7)、細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件(8)、細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片(9);在密封的儀器外殼(I)中，采集卡(2)、放大濾波電路模塊(3)、變壓器(4)、電源模塊(5 )固定在儀器外殼(I)的底部，放大濾波電路模塊(3 )固定在采集卡(2 )上方；電源模塊(5 )為采集卡(2 )、放大濾波電路模塊(3 )和功率放大電路模塊(6 )供電；細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口(7)和細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片(9)固定在儀器外殼(I)的頂部上方，細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件(8)安裝在細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片(9)上；細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口(7)內(nèi)部引腳與放大濾波電路模塊(3)、功率放大電路模塊(6)連接；所述細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件(8)包括十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片(10)、細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺(11)、細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿(12)、細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板(13)和細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針(14);其中十六通道細(xì)胞阻抗傳感器芯片(10)固定在細(xì)胞阻抗傳感器芯片安裝臺(11)上，并通過細(xì)胞阻抗傳感器芯片連接桿(12)焊接在細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板(13)上；同時，細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針(14)焊接在細(xì)胞阻抗傳感器芯片電路板(13)上，細(xì)胞阻抗傳感器芯片彎針(14)與細(xì)胞阻抗傳感器芯片接口(7)相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于神經(jīng)細(xì)胞傳感器的便攜式藻類腹瀉性毒素檢測儀器，其特征在于，所述細(xì)胞阻抗傳感器芯片器件(8)的底座(16)嵌于細(xì)胞阻抗傳感器芯片底座連接器(15)中，并固定在儀器外殼(I)的頂部上方，底座(16)與儀器外殼(I)之間墊有細(xì)胞阻抗傳感器芯片緩沖墊片(9)。
【文檔編號】G01N27/04GK104034756SQ201410202680
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王平, 黎洪波, 胡寧, 鄒玲, 王琴, 蘇凱麒, 曹端喜, 鄒瞿超 申請人:浙江大學(xué)