CN101071113A - 一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置 - Google Patents
一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101071113A CN101071113A CN 200710041884 CN200710041884A CN101071113A CN 101071113 A CN101071113 A CN 101071113A CN 200710041884 CN200710041884 CN 200710041884 CN 200710041884 A CN200710041884 A CN 200710041884A CN 101071113 A CN101071113 A CN 101071113A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bio
- sensing
- reaction chamber
- reaction
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置，包括反应室主体、生物敏感柱压紧盖和换能器基板三部分组成，且均由绝热材料加工而成，其特点是：反应室主体通过整体加工在其中间形成生物敏感柱反应室和集成的进液管道，出液管道，生物敏感柱反应室上面固定连接生物敏感柱压紧盖，生物敏感柱压紧盖下面有一呈90°转角的通路，其一端与反应室主体上的进液管道实现无缝连接，另一端与敏感柱反应室中生物敏感柱的上盖通孔紧密接触形成通路；在反应室主体的下端开有浅沟槽，且与换能器基板紧密接触形成流道，用于从生物敏感柱的下盖通孔流出的产物液体通过流道，并被流道上设置的微小温度检测器检测后从出液口排出。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成微型反应室和检测室的装置，尤其是一种应用于量热式生物传感器的反应热快速、准确检测的反应室和检测室的装置。
背景技术
量热式生物传感器是通过测量生化反应过程产生的热量变化(焓变)来进行分析的，具有很强的通用性，理论上能够用于任何生物物质的检测。因此，它是生物传感器领域很重要的一个分支。主要由生物敏感部件和换能器(温度检测元件)组成。
现有的量热式生物传感器设计和发展主要存在以下问题：(1)体积比较大，从反应室(内有生物敏感部件)到检测室(内有换能器)的流路比较长，因此很容易造成热损失而最终导致系统检测灵敏度降低；(2)近年来，基于MEMS加工技术的微型热生物传感器具有较高的灵敏度和精度，但其生物敏感部件的更换很不方便。
发明内容
本发明是要解决现有量热生物传感器的反应室和检测室的体积大，检测的精准性差和更换生物敏感部件不方便的技术问题，而提供一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置。
本发明的技术方案是：一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置，包括反应室主体、生物敏感柱压紧盖和换能器基板三部分组成，且均由绝热材料加工而成，其特点是：反应室主体通过整体加工在其中间形成生物敏感柱反应室和集成的进液管道，出液管道，生物敏感柱反应室上面固定连接生物敏感柱压紧盖，生物敏感柱压紧盖下面有一呈90°转角的通路，其一端与反应室主体上的进液管道实现无缝连接，另一端与敏感柱反应室中生物敏感柱的上盖通孔紧密接触形成通路；在反应室主体的下端开有浅沟槽，且与换能器基板紧密接触形成流道，用于从生物敏感柱的下盖通孔流出的产物液体通过流道，并被流道上设置的微小温度检测器检测后从出液口排出。
两组进出液管道，生物敏感柱反应室，以及微小温度检测器呈左右对称布置，分别作为样品检测流路和空白检测流路；微小温度检测器是经MEMS加工的微型热电堆或微型热敏电阻。
本发明的有益效果是：本发明分别有两组相同结构并按轴对称布置的流路、生物敏感柱和换能器(微小温度变化检测器)，分别作为参比流路和样品流路；采用MEMS加工技术在换能器盖基板上制作微型高灵敏度温度检测元件。其流路流程包括：反应液经过恒温后进入反应室主体的入口处，并流经生物敏感柱压紧盖内的流道直接流经生物敏感部件发生生化反应，反应后的液体流经由反应室主体和换能器盖基板组成的检测室，即可获得参比流路和样品流路之间的温度差信号。因此，反应液进入反应室主体到反应后液体的检测整个流路没有明显的连接件和附加管路，与此同时，形成流路空间的各部件均是由绝热材料加工，尽可能降低了整个过程中的热损失；此外，采用MEMS加工技术获得微小温度信号检测器，能够获得较高的检测灵敏度。
附图说明
图1是移去生物敏感柱压紧盖后的俯视图；
图2是图1中沿A-A’剖面示意图，显示对称布置的生物敏感柱反应室及其管路布置情况；
图3是图1中沿B-B’剖面示意图，显示微小温度检测器布置情况；
图4是图1中沿C-C’剖面示意图，显示不检测反应前温度时的进液管路布置；
图5是图3中沿F-F’剖面示意图，显示在换能器基板上的微小温度检测器的平面布置情况；
图6是图1中沿C-E-B’剖面展开示意图，即不检测进液温度方案剖面展开示意图；
图7是图1中沿B-D-E-B’剖面展开示意图，即检测进液温度方案剖面展开示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图7所示，本发明的用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置主要包括反应室主体1、生物敏感柱压紧盖20和换能器基板2三部分组成，且均由绝热材料加工而成。
通过对一正方体绝热材料进行反应室主体的整体加工，获得集成的流路通道(进液管道9，10，11，12和出液管道13，14)和生物敏感柱反应室5，6；生物敏感柱压紧盖20下面有一呈90°转角的通路，一端与反应室主体1上的进液管路11，12实现无缝连接，另一端与生物敏感柱18的上盖通孔17紧密接触，最终形成通路21(见图2)；在反应室主体1的下端形成浅沟槽16，且与换能器(微小温度检测器)基板2紧密接触，形成流道22，使得从生物敏感柱18的下盖通孔19流出的产物液体通过这个流道22，并被这个流道22上设置的微小温度检测器7，8检测，最后经出液口13，14排出(见图3)；为了排除干扰信号对检测结果的影响，两组进出液管道、反应酶柱室5，6以及微小温度检测器3，4，7，8呈左右对称布置，分别作为样品检测流路和空白检测流路(见图1)；微小温度检测器3，4，7，8可以是经MEMS加工的微型热电堆，也可以是微型热敏电阻等。
根据是否检测反应前液体温度，现提供两个实施范例。
实施例一：
见图6所示为不检测反应前液体温度模式。从进液口9，10进入的液体直接与生物敏感柱压紧盖20上的通孔15连通，且分别从生物敏感柱反应室5，6内生物敏感柱18的上部流入，并流经生物敏感柱18，从生物敏感柱18下部流出的产物液体分别被微小温度检测器7，8检测，最后分别从出液口13，14流出。
实施例二：
见图7所示为检测反应前液体温度模式。首先将生物敏感柱压紧盖20顺时针旋转90°，从进液口11，12进入的液体分别流经微小温度检测器3，4，然后垂直向上流动，与生物敏感柱压紧盖20上的通孔15连通，且分别从生物敏感柱反应室5，6内生物敏感柱18的上部流入，并流经生物敏感柱18，从生物敏感柱18下部流出的产物液体分别被微小温度检测器7，8检测，最后分别从出液口13，14流出。
Claims (3)
1.一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置，包括反应室主体(1)、生物敏感柱压紧盖(20)和换能器基板(2)三部分组成，且均由绝热材料加工而成，其特征在于，所述反应室主体(1)通过整体加工在其中间形成生物敏感柱反应室(5，6)，和集成的进液管道(9，10，11，12)，出液管道(13，14)；所述生物敏感柱反应室(5，6)上面固定连接生物敏感柱压紧盖(20)，生物敏感柱压紧盖(20)下面有一呈90°转角的通路(15)，其一端与反应室主体(1)上的进液管道(11，12)实现无缝连接，另一端与敏感柱反应室(5，6)中生物敏感柱(18)的上盖通孔(17)紧密接触形成通路(21)；在所述反应室主体(1)的下端开有浅沟槽(16)，且与换能器基板(2)紧密接触形成流道(22)，用于从生物敏感柱(18)的下盖通孔(19)流出的产物液体通过流道(22)，并被流道(22)上设置的微小温度检测器(7，8)检测后从出液口(13，14)排出。
2.根据权利要求1所述的用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置，其特征在于，所述两组进出液管道(9，10，11，12)，生物敏感柱反应室(5，6)，以及微小温度检测器(3，4，7，8)呈左右对称布置，分别作为样品检测流路和空白检测流路。
3.根据权利要求1或2所述的用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置，其特征在于，所述微小温度检测器(3，4，7，8)是经MEMS加工的微型热电堆或微型热敏电阻。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200710041884 CN101071113A (zh) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | 一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200710041884 CN101071113A (zh) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | 一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101071113A true CN101071113A (zh) | 2007-11-14 |
Family
ID=38898439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200710041884 Pending CN101071113A (zh) | 2007-06-12 | 2007-06-12 | 一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101071113A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101614687B (zh) * | 2009-03-06 | 2011-05-25 | 青岛大学 | 富集、检测一体化量热式生物传感器 |
| CN101526490B (zh) * | 2009-03-06 | 2011-07-20 | 青岛大学 | 基于可逆固定化酶的量热式生物传感器 |
| CN106568796A (zh) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 耐驰-仪器制造有限公司 | Mems生物dsc |
| CN106999163A (zh) * | 2014-12-11 | 2017-08-01 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有交错列的微加工超声换能器的导管换能器 |
| CN107421982A (zh) * | 2017-02-04 | 2017-12-01 | 青岛大学 | 一种通用型量热式生物传感器 |
| CN108061811A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-22 | 重庆晓微城企业孵化器有限公司 | 方便培植液置换的生物传感器 |
-
2007
- 2007-06-12 CN CN 200710041884 patent/CN101071113A/zh active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101614687B (zh) * | 2009-03-06 | 2011-05-25 | 青岛大学 | 富集、检测一体化量热式生物传感器 |
| CN101526490B (zh) * | 2009-03-06 | 2011-07-20 | 青岛大学 | 基于可逆固定化酶的量热式生物传感器 |
| CN106999163A (zh) * | 2014-12-11 | 2017-08-01 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有交错列的微加工超声换能器的导管换能器 |
| CN106999163B (zh) * | 2014-12-11 | 2021-01-26 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有交错列的微加工超声换能器的导管换能器 |
| CN106568796A (zh) * | 2015-10-08 | 2017-04-19 | 耐驰-仪器制造有限公司 | Mems生物dsc |
| CN107421982A (zh) * | 2017-02-04 | 2017-12-01 | 青岛大学 | 一种通用型量热式生物传感器 |
| CN108061811A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-05-22 | 重庆晓微城企业孵化器有限公司 | 方便培植液置换的生物传感器 |
| CN108061811B (zh) * | 2017-12-15 | 2023-05-23 | 重庆晓微城企业孵化器有限公司 | 方便培植液置换的生物传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101071113A (zh) | 一种用于量热式生物传感器的反应室和检测室的装置 | |
| JP2012528329A (ja) | 電気化学的反応を行うための装置および方法 | |
| JP6375291B2 (ja) | 試験カートリッジにおける複数の反応チャンバ | |
| Wu et al. | Pt@ AuNPs integrated quantitative capillary-based biosensors for point-of-care testing application | |
| RU2014138186A (ru) | Кассета для тестирования со встроенным передаточным модулем | |
| Lerchner et al. | Recent developments in integrated circuit calorimetry | |
| US20120024043A1 (en) | Thermal conductivity detectors | |
| CN105510493A (zh) | 导热系数检测器和气相色谱仪 | |
| Xie et al. | A Shake&Read distance-based microfluidic chip as a portable quantitative readout device for highly sensitive point-of-care testing | |
| CN103170378A (zh) | 用于免疫分析的微流控芯片装置 | |
| KR20130028929A (ko) | 화학 센서 | |
| WO2020204674A3 (ko) | Cfdna를 이용한 암 진단방법 | |
| Khaw et al. | Microcalorimeter: Design considerations, materials and examples | |
| Lorenzelli et al. | Development of a gas chromatography silicon-based microsystem in clinical diagnostics | |
| CN101614687A (zh) | 富集、检测一体化量热式生物传感器 | |
| Zhang et al. | Chemiluminescence micro‐flow‐injection analysis on a chip | |
| JPH06300720A (ja) | 熱量測定のためのフローセル | |
| CN201340401Y (zh) | 一种用于通用型农药残留速测生物传感器的检测装置 | |
| CN102460138A (zh) | 测量生物材料的生物传感器 | |
| US8753493B2 (en) | Apparatus for measuring biomaterial and method for manufacturing same | |
| KR20120080842A (ko) | 마이크로 유체 디바이스 및 그의 제어 방법과 버블 제어 방법 | |
| de Cesare et al. | On-chip detection performed by amorphous silicon balanced photosensor for lab-on chip application | |
| Yuan et al. | Effective improvement in performance of a miniature FIA-calorimetric biosensing system via denoising column addition and flow rate optimization | |
| Sridharamurthy et al. | Dissolvable membranes as sensing elements for microfluidics based biological/chemical sensors | |
| JP2003035611A (ja) | 反応熱検出器および反応熱検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20071114 |