用于检测生物标志物浓度的生物传感系统及其检测方法_3

文档序号:8379227阅读:来源:国知局
实施例中,步骤SlO具体包括:
[0079] 步骤S101,在通电状态下,待测生物标志物在有机电致发光元件的发光层中的微 通道中流动,待测生物标志物中的抗原与发光层上的抗体结合;
[0080] 步骤S102,光接收模块接收有机电致发光元件发出的待测生物标志物中的抗原与 发光层上的抗体结合后的光强信号。
[0081] 在通电状态下,有机电致发光元件开始发光,当待测生物标志物在有机电致发光 元件的发光层中的微通道中流动时,待测生物标志物中的抗原,例如病毒、细菌、酶或生物 标记蛋白结合等生物大分子,便会选择性的与组成发光层的有机电致发光材料中的抗体结 合,发生相应的生物化学反应,从而影响到有机电致发光元件的光强。有机电致发光元件将 待测生物标志物与发光层上的抗体、病毒、细菌、酶或生物标记蛋白结合后的光强信号发送 至光接收模块,以供光接收模块进一步对光强信号进行处理,并确定待测生物标志物的浓 度。
[0082] 参照图6,图6为图4中S30的细化流程示意图。
[0083] 在上述实施例中,步骤S30具体包括:
[0084] 步骤S301,处理模块获取有机电致发光元件发出的初始光强信号,以及对应的初 始浓度值;
[0085] 步骤S302,处理模块根据初始光强信号、初始浓度值、光电信号转换模块输出的数 字信号以及光强信号与浓度值的对应关系,确定待测生物标志物的浓度。
[0086] 在待测生物标志物未与发光本体结合时,其所发出的光强信号为初始光强信号, 并预先设置对应于该初始光强信号对应的初始浓度值。处理模块接收到光电信号转换模块 输出的数字信号对应的光强信号后,在确定待测生物标志物的浓度时,首先获取有机电致 发光元件发出的初始光强信号以及对应的初始浓度值,根据光强信号与生物标志物的浓度 的对应关系,确定待测生物标志物的浓度。本实施例中,光强信号与生物标志物的浓度的对 应关系为一线性关系,由于初始光强信号、初始浓度值和当前输出的数字信号对应的光强 信号为已知,因此便可根据线性关系确定待测生物标志物的浓度。
[0087] 参照图7,图7为本发明生物标志物浓度的检测方法第二实施例的流程示意图。
[0088] 在上述本发明生物标志物浓度的检测方法第一实施例的基础上,第二实施例中, 在执行步骤SlO之前,该方法还包括:
[0089] 步骤S40,聚光模块聚集有机电致发光元件所发出的光强信号。
[0090] 在通过光谱接收模块接收有机电致发光元件所发出的光强信号之前,通过设置在 光谱接收模块前端的聚光模块对光强信号进行聚集,使得散射的光强信号聚拢,以克服光 强信号的光线散射和干涉等问题,使测量的光强信号最大量的被光接收模块接收,提高测 量系统的精确度。该聚光模块可以采用聚光镜、凹凸透镜和LED灯杯等具有聚光作用的装 置,优选地,聚光模块与光接收模块集成于一体。
[0091] 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. 一种用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,其特征在于,所述用于检测生物标 志物浓度的生物传感系统包括有机电致发光元件、光接收模块、光电信号转换模块,以及处 理模块: 所述光接收模块,用于接收所述有机电致发光元件所发出的光强信号,将所述光强信 号发送至所述光电信号转换模块; 所述光电信号转换模块,与所述光接收模块连接,用于将所述光强信号放大并转换成 电信号,并将所述电信号转换成数字信号输出至所述处理模块; 所述处理模块,与所述光电信号转换模块连接,用于根据所述数字信号的变化确定待 测生物标志物的浓度; 所述有机电致发光元件包括发光本体,所述发光本体包括发光层,所述发光层由有机 电致发光材料制成;所述有机电致发光材料由以下通式(I)表示:
(I) 式(I)中,A表不有机电致发光化合物分子,B表不官能团,AB表不A经B官能团化 后的产物;C表示抗体,C通过B与A结合以获得有机电致发光材料。
2. 如权利要求1所述的用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,其特征在于,所述 光接收模块为荧光检测器或磷光检测器。
3. 如权利要求1所述的用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,其特征在于,所述 用于检测生物标志物浓度的生物传感系统还包括: 聚光模块,设置在所述光接收模块前端,用于聚集所述有机电致发光元件所发出的光 强信号。
4. 如权利要求1所述的用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,其特征在于,所述 发光层内设置有用于承载待测生物标志物的微通道,所述待测生物标志物在所述微通道中 流动。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,其特 征在于,所述A为大环共轭有机化合物分子;所述B为含-0H、-SH、-CH0、-C00H、-S03H、-NH2、 -CH2-、RCO-中一种或几种的碳链结构。
6. 如权利要求5所述的用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,其特征在于,所述 待测生物标志物中的抗原与所述通式(I)中的C结合。
7. -种利用如权利要求1至6任一项所述的用于检测生物标志物浓度的生物传感系统 检测生物标志物浓度的检测方法,其特征在于,所述检测方法包括如下步骤: 光接收模块接收有机电致发光元件的发光层与待测生物标志物结合后所发出的光强 信号,将所述光强信号发送至光电信号转换模块; 光电信号转换模块将所述光强信号放大并转换成电信号,并将所述电信号转换成数字 信号输出至处理模块; 处理模块根据所述数字信号以及所述有机电致发光元件发出的初始光强信号,确定所 述待测生物标志物的浓度。
8. 如权利要求7所述的生物标志物浓度的检测方法,其特征在于,所述光接收模块接 收并检测有机电致发光元件的发光层与待测生物标志物结合后所发出的光强信号的步骤 包括: 在通电状态下,待测生物标志物在所述有机电致发光元件的发光层中的微通道中流 动,所述待测生物标志物中的抗原与所述发光层上的抗体结合; 光接收模块接收有机电致发光元件发出的待测生物标志物中的抗原与发光层上的抗 体结合后的光强信号。
9. 如权利要求7所述的生物标志物浓度的检测方法,其特征在于,所述处理模块根据 所述数字信号以及所述有机电致发光元件发出的初始光强信号,确定所述待测生物标志物 的浓度的步骤包括: 处理模块获取有机电致发光元件发出的初始光强信号,以及对应的初始浓度值; 处理模块根据所述初始光强信号、初始浓度值、光电信号转换模块输出的数字信号以 及光强信号与浓度值的对应关系,确定所述待测生物标志物的浓度。
10. 如权利要求7至9任一项所述的生物标志物浓度的检测方法,其特征在于,所述生 物标志物浓度的检测方法还包括步骤: 聚光模块聚集所述有机电致发光元件所发出的光强信号。
【专利摘要】本发明公开了一种用于检测生物标志物浓度的生物传感系统,该系统包括:光接收模块,用于接收有机电致发光元件所发出的光强信号,将光强信号发送至光电信号转换模块;光电信号转换模块,用于将光强信号放大并转换成电信号,将电信号转换成数字信号输出至处理模块;处理模块,用于根据数字信号的变化确定待测生物标志物的浓度;有机电致发光元件包括发光本体,发光本体包括发光层,发光层由有机电致发光材料制成。本发明还公开了相应的检测方法。将有机电致发光材料的发光特性应用于生物大分子检测领域,检测待测生物标志物的浓度,从而拓宽了有机电致发光材料的应用领域,实现了高选择性、高特异性的检测,并且提高了对生物大分子的检测灵敏度。
【IPC分类】G01N21-25
【公开号】CN104697936
【申请号】CN201510073281
【发明人】张贯京, 陈兴明, 葛新科, 克里斯基捏·普拉纽克, 艾琳娜·古列莎, 王海荣, 张少鹏, 方静芳, 高伟明, 程金兢, 梁艳妮, 周荣, 李慧玲, 波达别特·伊万, 徐之艳, 周亮, 梁昊原, 肖应芬, 郑慧华, 唐小浪, 李潇云
【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6月10日
【申请日】2015年2月11日
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