应的初始电阻值，根据螺旋轨道电阻的输出电阻值与特征光谱的位置值的对应关系，该对应关系为一线性关系，由于螺旋轨道电阻的当前的输出电阻值是已知的，因而可确定特征光谱的当前位置值，根据特征光谱的当前位置值以及特征光谱的初始位置值之间的距离，可确定特征光谱的位移偏移量；然后，根据特征光谱的位移偏移量与生物标志物浓度的对应关系，该对应关系也为一线性关系，由此便可确定生物标志物的浓度。
[0095]参照图11，图11为本发明基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量方法第二实施例的流程示意图。
[0096]基于上述本发明基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量方法第二实施例，第二实施例中，在执行步骤S40之前，该方法还包括:
[0097]步骤S50，信号转换模块对螺旋轨道电阻的输出电阻值进行信号转换、信号放大和A/D转换。
[0098]本实施例中，信号处理模块具体包括电阻电压信号转换单元、信号放大单元以及A/D转换单元。在螺旋轨道电阻将其输出电阻值输出后，信号处理模块通过其电阻电压信号转换单元将输出电阻值转换为对应的电压值，然后通过信号放大单元对转换后的电压值进行放大，放大倍数决定了整个系统的精度，信号放大单元中放大器的放大倍数要500倍以上，设计为多级滤波及放大，本实施例中采用的放大器线性区间为0.7v?3.6v ;放大后的电压值经A/D转换单元进行模数转化，A/D转换单元采用数模转换器，本实施例选用24位的数模转换器，转换后的输出电阻值所对应的数字信号可供控制模块进一步确定被测对象的当前位置值。
[0099]以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置包括生物传感模块、光谱接收模块、控制模块、驱动模块和螺旋轨道电阻: 所述生物传感模块包括光接收单元和传感单元；所述光接收单元用于接收和反射特征光谱信号，所述传感单元用于结合生物标志物中的抗原； 所述光谱接收模块，与所述控制模块和驱动模块连接，用于接收所述光接收单元反射的特征光谱信号，并将所述特征光谱信号发送至所述控制模块； 所述控制模块，与所述驱动模块电连接，用于根据所述特征光谱信号生成控制信号以控制所述驱动模块带动所述螺旋轨道电阻和所述光谱接收模块运动；以及，根据所述螺旋轨道电阻的输出电阻值确定所述特征光谱的位移偏移量，并根据所述位移偏移量确定所述生物标志物的浓度； 所述螺旋轨道电阻，与所述驱动模块电连接，在所述驱动模块的驱动下运动以改变所述螺旋轨道电阻的输出电阻值。
2.如权利要求1所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述传感单元包括设置在所述光接收单元上的金属膜层，以及设置在所述金属膜层上的抗体层，该抗体层用于结合生物标志物中的抗原。
3.如权利要求1所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述控制模块具体用于: 获取所述特征光谱的初始位置值及对应的初始电阻值，根据螺旋轨道电阻的输出电阻值与特征光谱的位置值的对应关系，确定所述特征光谱的当前位置值； 根据所述特征光谱的当前位置值以及特征光谱的初始位置值，确定所述特征光谱的位移偏移量； 根据所述特征光谱的位移偏移量与生物标志物浓度的对应关系，确定所述生物标志物的浓度。
4.如权利要求1所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置还包括聚光模块，所述聚光模块设置于所述光谱接收模块的前端，用于聚集所述特征光谱信号。
5.如权利要求1至4任一项所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述螺旋轨道电阻包括电阻本体、电阻配合体和电阻指针: 所述电阻本体表面设置有第一螺纹；所述电阻配合体套设在所述电阻本体上，所述电阻配合体设置有与所述第一螺纹适配的第二螺纹；所述电阻指针的第一端固定于所述电阻配合体上，所述电阻指针的第二端与所述第一螺纹的表面接触； 所述电阻本体与所述驱动模块连接，在所述驱动模块的驱动下带动所述电阻配合体运动，所述电阻配合体带动所述电阻指针沿所述第一螺纹的表面移动，以改变所述螺旋轨道电阻的输出电阻值； 所述光谱接收模块与所述电阻配合体连接，所述电阻本体在所述驱动模块的驱动下带动所述电阻配合体运动，以带动所述光谱接收模块运动。
6.如权利要求1所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置还包括与所述驱动模块连接的减速模块，所述减速模块用于减小所述驱动模块转动的转速。
7.如权利要求1所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，其特征在于，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置还包括信号处理模块，所述螺旋轨道电阻的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端与所述控制模块电连接，所述信号处理模块用于对所述输出电阻值进行信号转换、信号放大和A/D转换。
8.一种使用如权利要求1?7任一项所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置的浓度测量方法，其特征在于，所述浓度测量方法包括如下步骤: 生物传感模块的光接收单元接收光源发射的特征光谱信号，并将经传感单元的抗体层与生物标志物中的抗原结合后的所述特征光谱信号反射至光谱接收模块； 光谱接收模块接收所述特征光谱信号，并将所述特征光谱信号发送至控制模块； 控制模块根据所述特征光谱信号控制驱动模块带动光谱接收模块和螺旋轨道电阻运动； 在驱动模块停止时，控制模块根据所述螺旋轨道电阻的输出电阻值确定所述特征光谱的位移偏移量，并根据所述位移偏移量确定所述生物标志物的浓度。
9.如权利要求8所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量方法，其特征在于，所述在驱动模块停止时，控制模块根据所述螺旋轨道电阻的输出电阻值确定所述特征光谱的位移偏移量，并根据所述位移偏移量确定所述生物标志物的浓度的步骤包括: 控制模块获取所述特征光谱的初始位置值及对应的初始电阻值，根据螺旋轨道电阻的输出电阻值与特征光谱的位置值的对应关系，确定所述特征光谱的当前位置值； 控制模块根据所述特征光谱的当前位置值以及特征光谱的初始位置值，确定所述特征光谱的位移偏移量； 控制模块根据所述特征光谱的位移偏移量与生物标志物浓度的对应关系，确定所述生物标志物的浓度。
10.如权利要求8或9所述的基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量方法，其特征在于，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量方法还包括步骤: 信号转换模块对螺旋轨道电阻的输出电阻值进行信号转换、信号放大和A/D转换。
【专利摘要】本发明公开了一种基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，包括：生物传感模块，用于接收和反射特征光谱信号，以及结合生物标志物中的抗原；光谱接收模块，用于接收光接收单元反射的特征光谱信号，并将特征光谱信号发送至控制模块；控制模块，用于根据特征光谱信号控制驱动模块带动螺旋轨道电阻和光谱接收模块运动；以及，根据螺旋轨道电阻的输出电阻值确定特征光谱的位移偏移量，并根据位移偏移量确定生物标志物的浓度；螺旋轨道电阻，在驱动模块的驱动下运动以改变螺旋轨道电阻的输出电阻值。本发明还公开了相应的测量方法。本方案避免了生物标志物本身的类型和干扰性物质的影响，从而提高了对生物标志物的浓度测量的精确度。
【IPC分类】G01N27-04, G01N21-25
【公开号】CN104634747
【申请号】CN201510064102
【发明人】张贯京, 张俊然, 谷东风, 克里斯基捏·普拉纽克, 艾琳娜·古列莎, 刘遥峰, 卢卡·穆桑特, 杨轶, 石江波, 朱孔林
【申请人】深圳市前海安测信息技术有限公司, 深圳市易特科信息技术有限公司, 深圳市贝沃德克生物技术研究院有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月6日