CN108007920A - 一种设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪，包括无线传输单元、拉曼光谱显示模块、数据库模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜、检测探针、模块选调开关八个部分，其中，拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；拉曼光谱显示模块，用来显示采集来的拉曼光谱信息和数据分析后的信息；模块选调开关，用来选择模块化的组装方式，可选择的方式有采用无线传输单元的无线传输功能和采用数据库模块的定量定性分析功能；无线传输单元，用来进行拉曼光谱数据的无线传输和无线打印，数据库模块是已知微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准。
Description
技术领域
本发明属于微痕样品的快检技术领域。
背景技术
在生物学、医学研究中,传统的生物传感器体积较大,仅能用于组织、细胞悬液等的测量,当检测完样品后，如何实时、准确地进行数据的无线传输和数据库比对分析，变得极为困难。而且，传统的拉曼光谱仪一般包含非常复杂的结构,但是由于其内部结构非常复杂,使得信号采集效率和耦合效率低下,导致检测准确度不高、体积庞大、成本高、应用范围受限。
发明内容
本发明目的在于提供一种灵敏度高且采用设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪，改进探针制作工艺，把模块化选配组装技术与拉曼微痕快速检测仪结合到一起，通过检测探针检测待测的微痕样品，激光器发出激光，获得拉曼信号，若选调开关选择数据库模块，则与数据库中的拉曼光谱进行快速数据比对，形成量化指标的定量定性分析，传输到检测仪本体中的拉曼光谱显示模块，在该模块中显示；若选调开关选择无线传输单元，则可进行无线数据的传输和打印。技术方案如下：
一种设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪，包括无线传输单元、拉曼光谱显示模块、数据库模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜、检测探针、模块选调开关八个部分，其中，
激光器模块，用于生成激光；
拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；
拉曼光谱显示模块，用来显示采集来的拉曼光谱信息和数据分析后的信息；
模块选调开关，用来选择模块化的组装方式，可选择的方式有采用无线传输单元的无线传输功能和采用数据库模块的定量定性分析功能；
无线传输单元，用来进行拉曼光谱数据的无线传输和无线打印，数据库模块是已知微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准。
表面增强探针直接与微量物品的接触检测，其主体为光纤，在光纤表面通过表面沉积技术形成有纳米金属银涂层，可达到对微量级待测样品的拉曼光谱的采集；表面增强探针的制作方法如下：
1)选取实心光纤；
2)通过电化学方法对实心光纤表面进行粗糙化处理；
3)使得Ag涂覆在经过粗糙化处理的实心光纤表面，形成纳米级的突起。
本发明能够实现模块功能的可选择性，实现对微痕蛋白质拉曼光谱的快速量化指标的定量定性分析和无线传输、打印的功能，适用于微量液体物质检测，具有检测速度快、准确度高、结构小巧、快捷轻便的优点。
附图说明
图1为本发明检测人体IgG蛋白的结果示意图；
图2为本发明检测探针的形成示意图；
图3为本发明设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪结构示意图；
图4为本发明设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪检测流程示意图。
具体实施方式
下面根据说明书附图，详细地介绍一下本发明的技术方案。
本发明的设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪结构如图2所示，如图可以看出该蛋白质拉曼微痕检测仪是由无线传输单元1、拉曼光谱显示模块2、数据库模块3、激光器模块4、透镜模块5、拉曼透镜6、检测探针7、模块选调开关8八个主要部分组成的。其中模块选调开关是用来选择模块化的组装方式，可选择的方式有无线传输和定量定性分析。无线传输单元是用来进行拉曼光谱数据的无线传输和无线打印，数据库模块是已知微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准。拉曼光谱显示模块为CCD探测器，用来显示采集来的拉曼光谱信息和数据分析后的信息。激光器模块具体采用785nm激光器模块，且785nm激光器模块包括双异质结构电注入式半导体二极管激光器和半导体制冷器，确保能够持续长时间检测。拉曼透镜是用来将激光汇聚到一个小点后打在检测探针上。检测探针直接与微量物品的接触检测，其材料是采用光纤材料，表面是通过表面沉积技术形成的纳米金属银涂层，而且是通过电化学粗糙化处理的拉曼增强活性表面；当金属表面修饰上拉曼分子和与目标分子结合的配体如抗体，当识别到目标分子后可获得拉曼信号，将对微量样品采集拉曼光谱，实现微痕样品的快速检测
为了更清楚地说明本发明的工作原理，先介绍前端的检测探针。如图3所示，检测探针所采用的材料是实心光纤材料，先用实心光纤探针通过电化学方法进行粗糙化处理，处理完后放入盛有Ag溶胶的玻璃细管中，匀速向上提拉实心光纤探针，这样使得Ag涂覆在光纤探针表面，形成纳米级的突起，提高表面增强拉曼因子，增强检测到的拉曼信号，实现便携式拉曼检测仪的快速检测。
本发明的设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪的检测流程示意图如图4所示。当检测探针与微痕样品接触时，由785nm激光器模块向透镜模块发出激光，经过拉曼透镜，将激光汇聚到一个小点后打在检测探针上。该探针表面涂覆纳米Ag金属层，当金属表面修饰上拉曼分子和与蛋白质分子结合的配体如抗体，识别到蛋白质分子后，可获得拉曼信号。当模块选调开关选择“数据库”模式时，被测样品被激光激发后产生拉曼信号，并被拉曼透镜收集，收集后的拉曼信号通过透镜模块成像在数据库模块中，通过与数据库模块中的数据进行快速对比，形成快速量化指标的定量定性分析，在拉曼光谱显示模块中显示，存储在内部存储单元中。当模块选调开关选择“无线传输”模式，则被测样品被激光激发后产生拉曼信号，并被拉曼透镜收集，收集后的拉曼信号可通过无线传输单元进行数据的无线传输和无线打印。而且检测仪本体中可以外接存储设备，将已经测试完的拉曼光谱信息导出，便于后期的分析和管理。
Claims (1)
1.一种设备模块化组装的蛋白质拉曼微痕检测仪，包括无线传输单元、拉曼光谱显示模块、数据库模块、激光器模块、透镜模块、拉曼透镜、检测探针、模块选调开关八个部分，其中，
激光器模块，用于生成激光；
拉曼透镜，用来将激光汇聚到打在表面增强探针；
拉曼光谱显示模块，用来显示采集来的拉曼光谱信息和数据分析后的信息；
模块选调开关，用来选择模块化的组装方式，可选择的方式有采用无线传输单元的无线传输功能和采用数据库模块的定量定性分析功能；
无线传输单元，用来进行拉曼光谱数据的无线传输和无线打印，数据库模块是已知微痕样品的拉曼谱库，用来作为数据比对的标准。
表面增强探针直接与微量物品的接触检测，其主体为光纤，在光纤表面通过表面沉积技术形成有纳米金属银涂层，可达到对微量级待测样品的拉曼光谱的采集；表面增强探针的制作方法如下：
1)选取实心光纤；
2)通过电化学方法对实心光纤表面进行粗糙化处理；
3)使得Ag涂覆在经过粗糙化处理的实心光纤表面，形成纳米级的突起。
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