专利名称：倒插式液相声表面波检测系统的制作方法
技术领域：
倒插式液相声表面波检测系统技术领域[0001]本实用新型涉及声表面波传感器领域，具体涉及一种倒插式液相声表面波检测 系统。
背景技术：
[0002]声表面波传感器6AW传感器)包括在基片上设置的输入叉指换能器(IDT)和输 出叉指换能器组成的叉指换能器对，输入电信号被输入叉指换能器转换成一个与传感器 表面平行传播的偏振横波，偏振横波沿基片传输至输出叉指换能器，偏振横波在传输过 程中对传感器表面发生的特异性生物反应非常敏感，声波穿过敏感区域，其传播速度、 振幅、相位会发生相应改变。变化后的声波信号再通过输出叉指换能器转换为电信号。 输入和输出电信号频率或相位的改变，与传感器表面液体性质(质量、粘度、密度等)的 变化相关联。因此，通过声表面波传感器可实现检测固定在输入和输出叉指换能器间的 检测区域的相关生物分子(如抗原抗体，酶，核酸等)的反应。[0003]现有技术的生物分子反应检测中，声表面波传感器的检测区域采用1)微流控进 液，幻直接在检测区域滴加检测液样的方式进行生物分子反应检测，第一种方式的优点 是方便进样与洗样，且检测连续，但是由于液体流动扰动了灵敏的传感器信号，要求液 体流速要非常低，但这难以控制且不能做到稳定。而且液体流动会影响生物分子之间结 合反应的动力学特征，可能破坏检测结果的真实性。第二种进样方式虽然液样稳定，但 是液体滴加的量需要每次一样，而且覆盖传感器表面的面积也要一样，才能确保检测的 可重复性，因而增大加样操作困难，洗样不方便；由于液样没有作封闭处理，滴加的样 本在一定的温控系统下，温度较高时，容易挥发干燥，使检测不能进行。[0004]此外，抗原抗体，酶，核酸等检测需要恒定温度环境，现有技术通过直接对声 表面波传感器加热实现温度控制，将对芯片造成伤害。实用新型内容[0005]有鉴于此，为了解决上述问题，本实用新型公开了一种倒插式液相声表面波检 测系统，将反应液放置入反应池，将经过电路防水处理的声表面波检测基片竖直插入反 应池进行检测，降低了传统声表面波传感器因反应液添加不均、反应液挥发、以及反应 液流动而引起的实验检测信号误差，提高了实验可重复操作性以及检测精度。[0006]本实用新型的目的是这样实现的倒插式液相声表面波检测系统，包括基片、 反应池、信号发生采集装置和显示屏；所述基片上设置有由输入叉指换能器和输出叉指 换能器组成的叉指换能器对，所述叉指换能器对及其引线部位设置有防水保护层，所述 输入叉指换能器与输出叉指换能器间的反应区域浸入反应池内；信号发生采集装置产生 的源信号经输入叉指换能器的引线上端输入叉指换能器对，叉指换能器对生成的检测信 号通过输出叉指换能器的引线上端输出至信号发生采集装置的信号采集端，信号发生采 集装置产生的分析信号输出至显示屏。[0007]进一步，还包括温控装置，所述温控装置安装于反应池底部；[0008]进一步，所述输入叉指换能器与输出叉指换能器间的反应区域竖直浸入反应池 内；[0009]进一步，所述信号发生采集装置通过PCB电路板分别与输入叉指换能器引线上 端和输出叉指换能器引线上端连接；[0010]进一步，所述信号发生采集装置为NI PXI信号发生采集装置。[0011]本实用新型的有益效果是将反应液放置入反应池，将进行电路防水处理的声 表面波检测基片竖直插入反应池进行检测，降低了传统声表面波传感器因反应液添加不 均、反应液挥发、以及反应液流动而引起的实验检测信号误差，提高了实验可重复操作 性以及检测精度；在反应池底部设置温控装置，确保了反应液检测时的检测恒温，避免 了温度变化对传感器的检测信号的影响，也避免了基片直接加热受损，在可调温度范围 内，适用于多种生物分子的反应检测。
[0012]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实 用新型作进一步的详细描述[0013]图1示出了倒插式液相声表面波检测系统的基片；[0014]图2示出了基片立体结构；[0015]图3示出了反应池结构；[0016]图4示出了倒插式液相声表面波检测系统。
具体实施方式
[0017]以下将对本实用新型的优选实施例进行详细地描述。[0018]如图4所示，本实用新型公开了一种倒插式液相声表面波检测系统，包括基片 6、反应池7、温控装置8、安装有Labview分析软件的NI PX[信号发生采集装置15和显 示屏16 ；[0019]如图1所示，基片上设置有输入叉指换能器和输出叉指换能器构成的叉指换能 器对，在本实施例中，有两对叉指换能器，一对为参比叉指换能器对2，另一对为检测叉 指换能器对3;输入叉指换能器与输出叉指换能器间为检测区域1，检测叉指换能器对3 中间镀有金膜，用于固定生物分子。[0020]叉指换能器以及其引线部分4设置有幻02防水膜，对基片上电路进行防水保 护；[0021]如图2、图4所示，输入叉指换能器的引线上端5用于通过PCB电路板18的第 一 SMA接头9与NIPX[信号发生采集装置的源信号输出端连接；输出叉指换能器的引线 上端17用于通过PCB电路板18的第二 SMA接头10和第三SMA接头11与NI PXI信号 发生采集装置的信号采集端连接。[0022]图3示出了安装有温控装置8的反应池7 ；[0023]如图4所示，检测时，将基片竖直插入反应池7的槽内，使输入叉指换能器与输 出叉指换能器间的检测区域1浸入反应液样；4[0024]开启反应池底部安装的温控装置8 ；[0025]输入叉指换能器的引线上端5包括参比叉指换能器对与检测叉指换能器对的输 入端引线上端；输出叉指换能器的引线上端17包括参比叉指换能器对与检测叉指换能器 对的输出端引线上端；将参比叉指换能器对与检测叉指换能器对的输入端引线上端通过 PCB电路板18的第一 SMA接头9与NI PXI信号发生采集装置的信号源输出端12连接， 参比叉指换能器对与检测叉指换能器对的输出端的引线上端分别通过PCB电路板18的第 二 SMA接头10和第三SMA接头11，与第一信号采集端13、第二信号采集端14连接。[0026]NI PXI信号发生采集装置产生的源信号依次经信号源输出端12、PCB电路板18 的第一 SMA接头9、输入叉指换能器的引线上端5同时输入参比叉指换能器对2和检测叉 指换能器对3，各叉指换能器对将电信号转换成平行于传感器表面传播的声波信号，声波 传播经检测区域1后，其振幅、速度发生变化，参比叉指换能器对2和检测叉指换能器对 3的输出叉指换能器接收变化后的声波，并将其转换为电信号，由各自输出叉指换能器的 引线上端17分别经PCB电路板18的第二 SMA接头10和第三SMA接头11输出至至第 一信号采集端13和第二信号采集端14。NI PXI信号发生采集装置启动Labview分析软 件对检测信号进行频率/相位的变化分析，检测传感器芯片表面质量负载的变化，并将 检测结果输出至显示屏16显示。[0027]本实用新型采用的温控装置8的可调温度范围在22-70°C内，温控精度达到 士0.3°C。能够覆盖一般的生物学反应温度，例如抗原抗体反应，各种酶的最适反应活 性温度，核酸杂交反应温度等。温度变化调节功能更适合生物学反应条件，缩短反应时 间。增加生物学反应类型及应用范围。[0028]本实用新型可应用在抗原抗体反应，各种酶参与的生物学反应，核酸杂交反应 等多用途实验研究和检测中。[0029]以上所述仅为本实用新型的优选并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技 术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这 样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之 内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.倒插式液相声表面波检测系统，其特征在于包括基片(6)、反应池(7)、信号发 生采集装置(15)和显示屏(16)；所述基片(6)上设置有由输入叉指换能器和输出叉指换 能器组成的叉指换能器对，所述叉指换能器对及其引线部位(4)设置有防水保护层，所 述输入叉指换能器与输出叉指换能器间的反应区域(1)浸入反应池(7)内；信号发生采集 装置(15)产生的源信号经输入叉指换能器的引线上端(5)输入叉指换能器对，叉指换能 器对生成的检测信号通过输出叉指换能器的引线上端(17)输出至信号发生采集装置(15) 的信号采集端，信号发生采集装置(15)产生的分析信号输出至显示屏(16)。
2.如权利要求1所述的倒插式液相声表面波检测系统，其特征在于还包括温控装 置(8)，所述温控装置(8)安装于反应池(7)底部。
3.如权利要求2所述的倒插式液相声表面波检测系统，其特征在于所述输入叉指 换能器与输出叉指换能器间的反应区域(1)竖直浸入反应池(7)内。
4.如权利要求3所述的倒插式液相声表面波检测系统，其特征在于所述信号发生 采集装置(15)通过PCB电路板(18)分别与输入叉指换能器引线上端(5)和输出叉指换 能器引线上端(17)连接。
5.如权利要求4所述的倒插式液相声表面波检测系统，其特征在于所述信号发生 采集装置(15)为NI PXI信号发生采集装置。
专利摘要本实用新型公开了一种倒插式液相声表面波检测系统，包括基片、反应池、温控装置和信号采集处理装置；基片上设置有输入叉指换能器和输出叉指换能器，输入叉指换能器与输出叉指换能器的引线上端经PCB电路板和同轴电缆线分别与信号发生采集装置的信号源输出端和信号采集端连接；反应池底部设置有温控装置；检测时，将反应液注入反应池，将通过电路防水处理的基片竖直插入反应池进行检测，本实用新型降低了传统声表面波检测中因反应液添加不均、反应液挥发、以及反应液流动而引起的实验检测信号误差，提高了液相声表面波检测系统的检测精度。
文档编号G01N29/02GK201803987SQ20102054309
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者唱凯, 张可珺, 徐清华, 李发科, 贾双荣, 陈鸣 申请人:中国人民解放军第三军医大学第三附属医院