一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置，它由灌流系統(tǒng)、生物檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)三部分組成，灌流系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)均與生物檢測系統(tǒng)相連；其中，灌流系統(tǒng)由氧氣罐、進氧通路、進樣系統(tǒng)及出樣系統(tǒng)組成，生物檢測系統(tǒng)由嗅覺組織生物傳感器、傳感器固定及保溫系統(tǒng)和溫控器組成，數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)由多路放大器、數(shù)據(jù)采集卡和電腦組成；本實用新型具有制備簡單、檢測方便、適用范圍廣、信噪比高等特點，且無需固定，可廣泛用于氣味檢測的相關(guān)領(lǐng)域，同時也為生物嗅覺感受分子機制的研究提供了有效檢測手段。
【專利說明】一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種生物傳感器的氣味檢測增強裝置，尤其涉及一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]嗅覺組織生物傳感器是將從大鼠鼻腔完整剝離的嗅黏膜與物理或化學(xué)傳感器結(jié)合以檢測外界氣味刺激的一種生物傳感器，具有方法簡單、生物功能保留完整、響應(yīng)時間短等優(yōu)點，在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品工業(yè)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。但是，傳感器件的固有噪聲、嗅黏膜與器件耦合界面的噪聲以及測試時外環(huán)境干擾產(chǎn)生的噪聲等因素會降低其信噪比，限制其對低濃度氣味刺激的檢測，阻礙其實際有效應(yīng)用。哺乳動物血液中含有l(wèi)_2nm的納米鋅金屬顆粒，對嗅黏膜受氣味刺激時產(chǎn)生的胞外電信號有增強作用。因此，將納米鋅與嗅覺組織生物傳感器結(jié)合的傳感裝置，作為一種制備簡單、檢測方便、信噪比高的生物傳感檢測手段，為嗅覺組織生物傳感器對低濃度氣味刺激的有效檢測與識別提供了裝置及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置，它由灌流系統(tǒng)、生物檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)三部分組成，灌流系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)均與生物檢測系統(tǒng)相連；其中，灌流系統(tǒng)由氧氣罐、進氧通路、進樣系統(tǒng)及出樣系統(tǒng)組成，生物檢測系統(tǒng)由嗅覺組織生物傳感器、傳感器固定及保溫系統(tǒng)和溫控器組成，數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)由多路放大器、數(shù)據(jù)采集卡和電腦組成；
[0005]所述灌流系統(tǒng)中，進樣系統(tǒng)包括第一樣品槽、第二樣品槽、第一蠕動泵、第二蠕動泵和雙路進樣通路，出樣系統(tǒng)包括出樣通路、第三蠕動泵和廢液槽；進氧通路的輸入端連接氧氣罐，兩個輸出端分別插入第一樣品槽和第二樣品槽；雙路進樣通路的兩個輸入端也分別插入第一樣品槽和第二樣品槽中，其輸出端則貼壁插入嗅覺組織生物傳感器的測試腔上部，雙路進樣通路的兩個輸入端上分別安裝了第一蠕動泵和第二蠕動泵，出樣通路輸入端安裝了第三蠕動泵并貼壁插入嗅覺組織生物傳感器的測試腔下部，輸出端連接廢液槽；
[0006]所述生物檢測系統(tǒng)中，嗅覺組織生物傳感器由嗅黏膜和微電極陣列傳感器組成，傳感器固定及保溫系統(tǒng)由上壓板和加熱底板組成；嗅黏膜纖毛面向上平鋪于微電極陣列傳感器的表面并與微電極陣列傳感器發(fā)生阻容偶聯(lián)，微電極陣列傳感器由64個金電極排列成8X8方陣組成；利用傳感器固定及保溫系統(tǒng)的上壓板將嗅覺組織生物傳感器固定在加熱底板上，并通過上壓板上的金屬探針與微電極陣列傳感器上的焊點相連用以傳遞信號，加熱底板外連溫控器；
[0007]所述數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)中，多路放大器與嗅覺組織傳感器共地，且多路放大器的數(shù)據(jù)輸入端連接傳感器固定及保溫系統(tǒng)的上壓板的數(shù)據(jù)采集串口，數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡再通過USB串口與電腦相連。
[0008]本實用新型的有益效果是，提供了一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置，實現(xiàn)了對氣味刺激的有效檢測。具有制備簡單、檢測方便、適用范圍廣、信噪比高等特點，且無需固定、增強效果靈活可調(diào)，可廣泛用于氣味檢測的相關(guān)領(lǐng)域，同時也為生物嗅覺感受分子機制的研究提供了有效檢測手段。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型納米鋅增強嗅覺組織生物傳感器氣味檢測裝置的組成示意圖；
[0010]圖2為本實用新型裝置的嗅覺組織生物傳感器組成及檢測原理示意圖；
[0011]圖中:氧氣罐1、進氧通路2、進樣系統(tǒng)3、第一樣品槽31、第二樣品槽32、第一蠕動泵33、第二蠕動泵34、雙路進樣通路35、出樣系統(tǒng)4、出樣通路41、第三蠕動泵42、廢液槽43、嗅覺組織生物傳感器5、嗅黏膜51、嗅覺受體細(xì)胞52、微電極陣列傳感器53、金電極54、傳感器固定及保溫系統(tǒng)6、金屬探針61、加熱底板62、控溫系統(tǒng)7、多通道放大器系統(tǒng)8、數(shù)據(jù)采集卡9、電腦10。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作詳細(xì)描述，但并不是限制本實用新型。
[0013]如圖1所示為本實用新型納米鋅增強嗅覺組織生物傳感器氣味檢測的裝置設(shè)計，整個裝置由灌流系統(tǒng)、生物檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)三部分組成，灌流系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)均與生物檢測系統(tǒng)相連。其中，灌流系統(tǒng)由氧氣罐1、進氧通路2、進樣系統(tǒng)3及出樣系統(tǒng)4組成；生物檢測系統(tǒng)由嗅覺組織生物傳感器5、傳感器固定及保溫系統(tǒng)6和溫控器7組成；數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)則由多路放大器8、數(shù)據(jù)采集卡9和電腦10組成。
[0014]灌流系統(tǒng)中，進樣系統(tǒng)3包括第一樣品槽31、第二樣品槽32、第一蠕動泵33、第二蠕動泵34和雙路進樣通路35 ;而出樣系統(tǒng)4包括出樣通路41、第三蠕動泵42和廢液槽43。進氧通路2的輸入端連接氧氣罐1，兩個輸出端分別插入第一樣品槽31和第二樣品槽32。同時，進樣系統(tǒng)3中雙路進樣通路35的兩個輸入端也分別插入第一樣品槽31和第二樣品槽32中，其輸出端則貼壁插入嗅覺組織生物傳感器5的測試腔上部，雙路進樣通路35的兩個輸入端上分別安裝了第一蠕動泵33和第二蠕動泵34。與此相對，出樣系統(tǒng)4的出樣通路41輸入端安裝了第三蠕動泵42并貼壁插入嗅覺組織生物傳感器5的測試腔下部，輸出端連接廢液槽43。
[0015]生物檢測系統(tǒng)中，嗅覺組織生物傳感器5由嗅黏膜51和微電極陣列傳感器53組成，如圖2所示；而傳感器固定及保溫系統(tǒng)6由上壓板61和加熱底板63組成。將嗅黏膜51纖毛面向上平鋪于微電極陣列傳感器53的表面。微電極陣列傳感器53米用標(biāo)準(zhǔn)微機械加工工藝制成，其上分布的金電極54的直徑為30 μ m,電極間距100 μ m, 64個金電極54排列成8X8方陣。利用傳感器固定及保溫系統(tǒng)6的上壓板61將嗅覺組織生物傳感器5固定在加熱底板63上，并通過上壓板61上的金屬探針62與微電極陣列傳感器53上的焊點相連以傳導(dǎo)電信號至數(shù)據(jù)采集串口，加熱底板63外連溫控器7。固定好后向嗅覺組織生物傳感器5中灌流PBS緩沖液并快速抽離，靜置使嗅黏膜51與微電極陣列傳感器53發(fā)生阻容偶聯(lián)，完成嗅覺組織生物傳感器的組裝與固定。
[0016]數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)中，多路放大器8與嗅覺組織傳感器5共地，且多路放大器8的數(shù)據(jù)輸入端連接傳感器固定及保溫系統(tǒng)6的上壓板61的數(shù)據(jù)采集串口，數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡9，數(shù)據(jù)采集卡9再通過USB串口與電腦10相連。
【權(quán)利要求】
1.一種納米鋅增強的嗅覺組織生物傳感器檢測裝置，其特征在于，它由灌流系統(tǒng)、生物檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)三部分組成，灌流系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)均與生物檢測系統(tǒng)相連； 其中，灌流系統(tǒng)由氧氣罐(I)、進氧通路(2)、進樣系統(tǒng)(3)及出樣系統(tǒng)(4)組成，生物檢測系統(tǒng)由嗅覺組織生物傳感器(5)、傳感器固定及保溫系統(tǒng)(6)和溫控器(7)組成，數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)由多路放大器(8)、數(shù)據(jù)采集卡(9)和電腦(10)組成；所述灌流系統(tǒng)中，進樣系統(tǒng)(3)包括第一樣品槽(31)、第二樣品槽(32)、第一蠕動泵(33)、第二蠕動泵(34)和雙路進樣通路(35)，出樣系統(tǒng)(4)包括出樣通路(41)、第三蠕動泵(42)和廢液槽(43);進氧通路(2)的輸入端連接氧氣罐(I),兩個輸出端分別插入第一樣品槽(31)和第二樣品槽(32);雙路進樣通路(35)的兩個輸入端也分別插入第一樣品槽(31)和第二樣品槽(32)中，其輸出端則貼壁插入嗅覺組織生物傳感器(5)的測試腔上部，雙路進樣通路(35)的兩個輸入端上分別安裝了第一蠕動泵(33)和第二蠕動泵(34)，出樣通路(41)輸入端安裝了第三蠕動泵(42)并貼壁插入嗅覺組織生物傳感器(5)的測試腔下部，輸出端連接廢液槽(43)； 所述生物檢測系統(tǒng)中，嗅覺組織生物傳感器(5)由嗅黏膜(51)和微電極陣列傳感器(53)組成，傳感器固定及保溫系統(tǒng)(6)由上壓板(61)和加熱底板(63)組成；嗅黏膜(51)纖毛面向上平鋪于微電極陣列傳感器(53)的表面并與微電極陣列傳感器(53)發(fā)生阻容偶聯(lián)，微電極陣列傳感器(53)由64個金電極(54)排列成8X8方陣組成；利用傳感器固定及保溫系統(tǒng)(6)的上壓板(61)將嗅覺組織生物傳感器(5)固定在加熱底板(63)上，并通過上壓板(61)上的金屬探針(62)與微電極陣列傳感器(53)上的焊點相連用以傳遞信號，加熱底板(63)外連溫控器(7); 所述數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)中，多路放大器(8)與嗅覺組織傳感器(5)共地，且多路放大器(8)的數(shù)據(jù)輸入端連接傳感器固定及保溫系統(tǒng)(6)的上壓板(61)的數(shù)據(jù)采集串口，數(shù)據(jù)輸出端連接數(shù)據(jù)采集卡(9)，數(shù)據(jù)采集卡(9)再通過USB串口與電腦(10)相連。
【文檔編號】G01N27/00GK203732482SQ201420031859
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】劉清君, 張倩, 王平, 張迪鳴, 盧妍利 申請人:浙江大學(xué)