排针48、时钟模块49、选通校准模块410、参考电极191、工作电极192、生物多肽膜193、电化学反应腔194、印刷导线195和电气连接端196。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图及具体实施例对本发明作详细描述，但并不是限制本发明。
[0011]如图1所示，本发明生物阻抗移动传感装置，包括:检测电路室、供电模块、检测电路模块和传感检测室。其中，所述检测电路室由检测电路室底座I和检测电路室外壳15组成，所述检测电路室外壳15通过第一检测电路室定位螺杆5和第二检测电路室定位螺杆14固定在检测电路室底座I上，形成一个密闭空间；所述供电模块由9V电池8和开关按键16通过开关导线10连接组成；所述检测电路模块由Arduino UNO开发板2和功能扩展板4组成，所述Arduino UNO开发板2通过第一开发板固定螺钉3和第二开发板固定螺钉9固定于检测电路室底座I上，Arduino UNO开发板2的电源接口 11通过供电导线13与开关按键16相连；所述传感检测室由传感器固定台6、传感检测室外壳7、传感器接口 18和生物阻抗传感器19组成，所述传感器固定台6和传感检测室外壳7均固定在检测电路室外壳15的上表面，传感器固定台6和传感检测室外壳7之间形成一个密闭空间；所述传感器接口 18固定在传感器固定台6上，所述生物阻抗传感器19以插拔形式与传感器接口 18连接。
[0012]如图2所示，所述功能扩展板4包括第一 8位排针41、3位信号接口 42、第二 8位排针43、蓝牙模块44、第三8多肽位排针45、放大模块46、阻抗模块47、第四8位排针48、时钟模块49、选通校准模块410 ;其中，所述蓝牙模块44分别连接第三8位排针45和第一8位排针41 ;放大模块46分别连接3位信号接口 42、第三8位排针45和阻抗模块47 ;阻抗模块47分别连接第三8位排针45和第四8位排针48 ;时钟模块49分别连接第三8位排针45和阻抗模块47 ;选通校准模块410分别连接第三8位排针45和阻抗模块47 ;第一 8位排针41、第二 8位排针43、第三8位排针45、第四8位排针48插入Arduino UNO开发板2相应位置的排母中，从而实现功能扩展板4与Arduino UNO开发板2的电气连接；所述3位信号接口 42与传感器接口 18电路连接；Arduino UNO开发板2通过第三8位排针45对蓝牙模块44、放大模块46、阻抗模块47、时钟模块49和选通校准模块410进行供电；时钟模块49和选通校准模块410分别为阻抗模块47提供外部时钟和阻值校准信号；生物阻抗传感器19产生的阻抗信号经放大模块46放大后，再经阻抗模块47进行复阻抗分析和数模转换，经Arduino UNO开发板2进行信号处理和编码，得到反映阻抗变化的数字信号，该数字信号传输至蓝牙模块44，最后由蓝牙模块44传输至移动终端。
[0013]所述9V电池8可采用9V 6F22方形电池；所述阻抗模块可采用AD5933为核心电路；所述放大模块可采用LM358为核心电路；所述蓝牙模块可采用HC-06 ;所述时钟模块可采用ADF4001为核心电路；所述选通校准模块可采用ADG918为核心电路。
[0014]如图3所示，所述生物阻抗传感器19包括两个参考电极191、工作电极192、生物多肽膜193、电化学反应腔194、印刷导线195和电气连接端196，所述参考电极191、工作电极192和电气连接端195通过标准丝网印刷技术在PET材料表面制备；所述工作电极192为直径5 mm的圆形，印刷材料为碳；两个参考电极191均为厚度2 mm的半圆环，环绕对称分布于工作电极192的两侧，印刷材料为银；工作电极192和两个参考电极191均由宽度为2 mm的印刷导线195引出至器件底部；印刷导线195材料为银，其上覆盖透明绝缘胶，利用环氧树脂溶解剂去除器件底部导线5 mm长区域表面绝缘胶，暴露银材料，形成三个电气连接端196 ;所述生物多肽膜193由30 μ L 200 μ g/ml的多肽溶液滴加在工作电极192表面，氮气吹干形成；所述多肽溶液的溶剂为0.1 M磷酸缓冲液，pH=7.4 ;所述电化学反应腔194为正方环形结构，环绕工作电极192和两个参考电极191，通过502胶水固定在器件表面，在室温下静置2小时凝固，生物阻抗传感器19温度4°C下保存备用。
[0015]如图4所示，所述生物阻抗传感器19对TNT的检测原理如下:由生物多肽序列(WHWQRPLMPVSI)构成的生物多肽膜193能够与TNT特异性结合，TNT分子在生物多肽膜193表面的特异性结合附着阻碍在工作电极192表面的电子传导，使生物阻抗传感器19输出的生物阻抗增大。
[0016]如图5所示，TNT检测装置的总体流程框架如下:由Arduino UNO开发板2发出命令控制阻抗模块47和放大模块46向生物阻抗传感器19施加交流激励，同时接收生物阻抗传感器19的反馈信号；时钟模块49和选通校准模块410分别为阻抗模块47提供时钟信号和阻抗校准信号，阻抗模块47分析计算生物阻抗传感器19即时生物阻抗，传递数据至Arduino UNO开发板2 ；Arduino UNO开发板2对数据进行编码，并控制蓝牙模块44将数据发送至移动终端；移动终端显示生物阻抗数据，并通过HC-06蓝牙模块44向Arduino UNO开发板2发送命令，实现对TNT检测装置的控制。
[0017]生物阻抗移动传感装置性能参数标定如下:
(I)对生物阻抗传感装置电阻测量准确性进行标定:由Arduino UNO开发板2发出命令控制阻抗模块47和放大模块46施加交流激励，使用生物阻抗传感装置分别测量阻值为100 1?Ω、500 kQ和I ΜΩ的电阻，每个阻值电阻的检测时间为120 S，时间间隔为I S，施加交流激励幅值为200 mV，频率为20 kHz，结果如图6所示，表明生物阻抗传感装置能够准确、稳定地测量电阻阻抗。
[0018](2)对生物阻抗传感装置电容测量准确性进行标定:使用生物阻抗传感装置测量容值为I nF、470 pF和100 pF的电容，检测时间、时间间隔和交流激励设置同步骤I，结果如图7所示，表明生物阻抗传感装置能够准确、稳定地测量电容阻抗。
[0019](3)对生物阻抗传感装置不同频率的测量准确性进行标定:使用生物阻抗传感装置在不同频率的交流激励下对500 kQ电阻和I nF电容进行测量，交流激励频率分别设置为10 kHz,20 kHz,50 kHz和100 kHz，交流激励幅度为200 mV，检测时间为120 S，时间间隔为I S，结果如图8所示，表明生物阻抗传感装置在施加不同频率的交流激励下也能够准确地测量电阻和电容阻抗。
[0020]应用上述生物阻抗移动传感装置进行TNT检测的方法，包括以下步骤:
(I)配制待测TNT标准样品溶液:采用浓度为0.1 M的TNT标准贮备溶液稀释配制7种浓度梯度为 1(Γ6 Μ、3Χ1(Γ6 Μ、1(Γ5 Μ、3Χ1(Γ5 Μ、1(Γ4 Μ、3Χ1(Γ4 Μ、和 1(Γ3 M 的 TNT 标准样品溶液；稀释液为无水甲醇。
[0021](2)检测TNT标准样品溶液，得到TNT标准样品溶液作用下生物阻抗传感器19的阻抗值变化:将生物阻抗传感器19插入传感器接口 18，向电化学反应腔194滴加10 μ L无水甲醇，盖上传感检测室外壳7，Arduino UNO开发板2开始记录生物阻抗传感器19阻抗值信号，在开始后50 s左右打开传感检测室外壳7，向电化学反应腔194中滴加10 yL TNT标准样品溶液，合上传感检测室外壳7，继续记录生物阻抗传感器19阻抗值信号，直至120s结束。在手机应用程序上部界面以第一个记录点阻值为基准，画出120 s内归一化阻抗变化，手机应用程序下部界面显示实时记录阻抗数值，如图9所示。施加交流激励幅度为200mV,频率为20 kHz，记录阻抗值时间间隔为I s。
[0022](3)建立TNT标准样品溶液浓度-归一化阻抗变化的标准曲线:使用生物阻抗传感装置重复步骤2中的测量过程，直至完成7种浓度梯度分别为10_6 M、3X10_6 M、10_5 M、3X10—5 M、10_4 M、3X10_4 M和10_3 M的TNT标准样品溶液的测量，得到不同浓度下的归一化阻抗变化，如图10所示。每个浓度重复测量10次，生物阻抗传感器19不能重复使用，得到TNT标准样品溶液浓度与归一化阻抗变化的关系曲线y=0.1477 log(x)+ 0.947，如图11所示，其中，X为TNT标准样品溶液