CN111190022A

CN111190022A - 基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法

Info

Publication number: CN111190022A
Application number: CN202010015868.4A
Authority: CN
Inventors: 王栎皓; 朱银芳; 赵俊元; 李金潮; 杨晋玲; 杨富华
Original assignee: Institute of Semiconductors of CAS
Current assignee: Institute of Semiconductors of CAS
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2020-05-22

Abstract

一种基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法。生化检测系统包括：传感芯片组件，包括第一微流体腔和MEMS谐振式传感器芯片，MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁能够吸附流经第一微流体腔的待测物；微流道及驱动组件，用于驱动含待测物的样品液进入传感芯片组件的第一微流体腔，对经过第一微流体腔后流出的样品液进行收集；电路及检测组件，用于接收传感芯片组件的输出信号，并对输出信号进行处理，以获取悬臂梁在吸附待测物前后的频率变化来计算待测物的质量；以及系统控制组件，用于对除系统控制组件外的其余组件进行信号收发控制。本发明还公开了一种基于此生化检测系统的检测方法，能够实现对病原微生物等进行高灵敏、快速检测。

Description

基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及生化检测技术领域，尤其涉及一种基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法。

背景技术

生化检测系统是对生物物质敏感，并将生物信息转换为可定量测量信号的仪器。近年来，重大疾病的预警控制、流行性传染病有效控制、食品安全和口岸监测等领域迫切需求高灵敏、高通量、快速生化检测系统。

现有生物检测系统包括传统检测、分子生物学检测和免疫检测。

传统检测方法通过待测物的特性、形态、染色及生化鉴定等确认，常涉及分离培养，一般只能做回顾性诊断，成本和技术要求高，敏感性低，耗时长，有些病毒无法或极难培养。所以传统检测方法不能满足高灵敏、快速检测的要求。

分子生物学方法主要基于聚合酶链式反应(PCR)和基因芯片技术。PCR具有灵敏度高、特异性好等优势，但因其操作过程繁复，需要提取样品的RNA/DNA，并经过数小时的基因扩增才能获得可靠的结果，而且对试剂、检测样本和环境要求较高，试验成本高。基因芯片技术具有高通量、微型化和自动化高等优势，但检测成本高、操作复杂，检测费时，对设备要求高。因此，现有分子生物学方法不能满足高灵敏、快速检测的要求。

免疫检测的基础是抗原、抗体的特异性结合，成熟的技术主要包括胶体金免疫层析、酶联免疫吸附测定(ELISA)、化学免疫发光等。ELISA技术和胶体金免疫层析方法检测灵敏度低，而且ELISA技术和化学免疫发光技术都需要标记，检测流程复杂，周期长，虽然化学免疫发光技术检测灵敏度高，但设备庞大、成本昂贵。

综上所述，这些成熟的生物检测技术存在不同的限制：灵敏度低、操作复杂、检测周期长、费用昂贵等，不能应用于高灵敏、实时快速检测。因此，迫切需求高灵敏、快响应、高通量、操作简单的便携式生化检测系统，具有重要的社会意义和应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

作为本发明的一个方面，提供了一种基于谐振式传感器的生化检测系统，包括传感芯片组件、微流道及驱动组件、电路及检测组件以及系统控制组件，其中：传感芯片组件，包括第一微流体腔和MEMS谐振式传感器芯片，所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁能够吸附流经所述第一微流体腔的待测物；微流道及驱动组件，通过流体接口连接至所述传感芯片组件，用于驱动含待测物的样品液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔，对经过所述第一微流体腔后流出的样品液进行收集；电路及检测组件，通过电学接口连接至所述传感芯片组件，用于接收所述传感芯片组件的输出信号，并对所述输出信号进行处理，以获取悬臂梁在吸附所述待测物前后的频率变化来计算待测物的质量；系统控制组件，与所述生化检测系统除系统控制组件外的其余组件通过电学接口连接，用于对所述除系统控制组件外的其余组件进行信号收发控制。

其中，所述传感芯片组件还包括第二微流体腔，位于所述第一微流体腔和微流道及驱动组件之间，在所述含待测物的样品液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔之前，通过所述第二微流体腔对所述样品液进行预处理。

其中，所述第二微流体腔是由一顶盖片和一芯片上流道叠加而形成，所述第一微流体腔是由所述芯片上流道、所述MEMS谐振式传感器芯片和一芯片下流道叠加而形成。

其中，所述传感芯片组件还包括底盖片、电学基板、驱动器件、温控器件、封装基体；其中：底盖片，位于所述芯片下流道的远离所述芯片上流道的一侧，用于将所述第一微流体腔及第二微流体腔与所述传感芯片组件的其他部件相隔离；电学基板，用于连接所述MEMS谐振式传感器芯片和外围电路；驱动器件，用于驱动所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁；温控器件，用于对所述MEMS谐振式传感器芯片的工作温度进行调整；封装基体，用于作为所述传感芯片组件封装形成芯片封装体的基体。

其中，所述微流道及驱动组件还用于驱动样品液在所述第一微流体腔内往返流动，使样品液与MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁充分反应，驱动一清洗液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔而进行清洗，以及在清洗后对所述传感芯片组件的第一微流体腔进行干燥。

其中，所述微流道及驱动组件包括至少一多通电磁阀、至少一储液瓶、蠕动泵、真空泵、微流体管路以及管路接头，其中：储液瓶，用于储存所述清洗液或者自所述第一微流体腔流出的清洗液或样品液；蠕动泵，用于驱动样品液或所述储液瓶中的清洗液进入所述第一微流体腔，并经所述第一微流体腔流出清洗液或样品液至所述储液瓶；微流体管路，通过管路接头对接而在所述储液瓶和第一微流体腔之间形成样品液或清洗液的流道；真空泵，与所述流道连通，用于对所述流道和第一微流体腔进行干燥；多通电磁阀，设置于所述微流体管路上，用于控制所述流道的通断。

其中，所述传感芯片组件的输出信号为正弦信号，所述电路及检测组件对所述正弦信号进行放大、相位调制、波形调整、锁相处理以及频率计算，并反馈回所述传感芯片组件，作为对所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的驱动信号，实现闭环控制。

其中，所述系统控制组件包括微型处理器。

其中，所述生化检测系统还包括显示交互组件、网络通信组件、微型打印组件和机械组件，其中：显示交互组件，包括触控屏和控制按钮，用于向所述系统控制组件输入用户控制指令，以及接收所述系统控制组件的驱动及控制信号而进行数据显示；网络通信组件，包括wifi模块、蓝牙收发模块和USB接口，用于接收系统控制组件的驱动及控制信号，而与外部设备进行网络通信以及数据输出；微型打印组件，包括微型打印模块，用于接收所述系统控制组件的驱动及控制信号，而将电路及检测组件输出的处理结果进行打印输出；机械组件，包括隔离部件和物理接口，其中：隔离部件，用于将所述生化检测系统除机械组件外的其余组件进行功能隔离；物理接口，用于提供所述除机械组件外的其余组件的安装接口或与外部设备的连接接口。

作为本发明的另一个方面，还提供一种生化检测方法，使用如上所述的基于谐振式传感器的生化检测系统，所述生化检测方法包括以下步骤：步骤S1、将含待测物的样品液进样至传感芯片组件，并连接所述传感芯片组件与微流道及驱动组件的流体接口和与电路及检测组件的电学接口，使所述传感芯片组件接入生化检测系统中；步骤S2、通过电路及检测组件测量所述传感芯片组件中MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的初始频率f₁；步骤S3、驱动所述样品液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔，在所述悬臂梁对所述待测物充分吸附后，将所述样品液排出所述第一微流体腔；步骤S4：使用清洗液流经所述第一微流体腔，之后对所述第一微流体腔进行干燥，从而完成对所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的清洗、干燥；步骤S5、通过电路及检测组件测量所述MEMS谐振式传感器与待测物吸附作用后的频率f₂；步骤S6、根据

计算待测物的质量Δm，其中m为悬臂梁的有效质量。

从上述技术方案可以看出，本发明的基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

1、本发明公开的生化检测系统采用MEMS谐振式传感器芯片作为核心传感器件，通过测量谐振器件的频率偏移量来待测物的质量信息，具有样本消耗少、响应迅速、灵敏度高等优点。

2、本发明公开的生化检测系统，采用微流体网络结构，具体而言，传感芯片组件利用微流体腔进行待测物吸附，微流道及驱动组件与微流体腔连通，进行样品自动进样或清洗处理；通过高性能处理器进行系统控制和数据分析，具有操作简单、体积小、重量轻等优点，能够满足便携、高灵敏、高通量、现场快速检测的需求。

3、本发明公开的生化检测方法，利用细菌、病毒等表面的物理和化学性质直接检测病原微生物，不需要标记、扩增等手段，具有响应迅速、适用范围广等优点，能够广泛应用于生物医疗、边境安检、食品安全、农业生产等领域，具有重要的社会意义和应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例基于谐振式传感器的生化检测系统框图示意图；

图2为本发明实施例基于谐振式传感器的生化检测系统实物示意图；

图3为本发明实施例传感芯片组件示意图；

图4为本发明实施例微流道及其驱动组件示意图；

图5为本发明实施例生化检测方法流程示意图。

【附图中本发明实施例主要元件符号说明】

1-微流道及其驱动组件；

2-显示交互组件；

3-微型打印组件；

4-系统控制组件；

5-传感芯片组件；

6-电路及检测组件；

7-网络通信组件；

8-机械组件；

9-顶盖片；

10-芯片上流道；

11-MEMS谐振式传感器芯片；

12-芯片下流道；

13-电学基板；

14-底盖片；

15-驱动器件；

16-温控器件；

17-封装基体；

18-第一多通电磁阀；

19-第一储液瓶；

20-第二储液瓶；

21-第二多通电磁阀；

22-流体接口；

23-第三储液瓶；

24-蠕动泵；

25-排气接口；

26-真空泵。

具体实施方式

本发明提供了一种基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法。检测系统工作时，待测物通过微流道运输至封装体内，谐振式传感器芯片进行吸附作用，通过检测系统计算谐振式传感器的谐振频率在待测物与谐振式传感器芯片吸附作用前后的变化，达到对待测物的质量分析，并通过显示交互组件显示。传感芯片组件所公开的多层封装结构，将谐振式传感器芯片与待测物的作用局限于微流体腔，大大减少了样品的用量，提高了检测效率，MEMS谐振式传感器芯片的非气密性封装，实现了液体检测环境下传感器电学信号的低噪声输出。本发明具有检测全自动化，操作简单，精度高，便携，样品消耗少，适用范围广等优点，能够广泛应用于生物医疗、边境安检、食品安全、农业生产等领域。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。

在本发明的一个示例性实施例中，提供了一种基于谐振式传感器的生化检测系统及检测方法。

图1为本发明实施例基于谐振式传感器的生化检测系统示意图。图2为本发明实施例传感芯片组件示意图。图3为本发明实施例微流道及其驱动组件示意图。图4为本发明实施例生化检测方法流程示意图。如图1、图2所示，本发明的基于谐振式传感器的生化检测系统，主要包括微流道及其驱动组件1、电路及检测组件6、系统控制组件4和传感芯片组件5。以下分别对本实施例生化检测系统的各个组成部分进行详细描述。

如图3所示，传感芯片组件5用于传感器件的功能化固定，包括：顶盖片9、芯片上流道10、MEMS谐振式传感器芯片11、芯片下流道12、电学基板13、底盖片14、驱动器件15、温控器件16、封装基体17。其中：

由芯片上流道10、MEMS谐振式传感器芯片11与芯片下流道12叠加形成第一微流体腔，MEMS谐振式传感器芯片11具有至少一悬臂梁，该悬臂梁位于所述第一微流体腔内，在含待测物的样品液流经第一微流体腔时，能够吸附其中的待测物，吸附方式既包括物理吸附，又包括化学吸附。具体而言，可在悬臂梁的对应于振动幅度较大的位置处设置吸附区，在吸附区修饰例如多孔材料等对待测物进行物理吸附，当然也可在吸附区修饰能够和待测物反应的金属薄膜、多孔材料、纳米结构、生物分子等物质，并无特别限制。

由顶盖片9与芯片上流道10叠加形成第二微流体腔，第二微流体腔与第一微流体腔连通，用于在含待测物的样品液进入第一微流体腔前对样品液进行预处理，该预处理例如包括混合均匀或物质分离等操作；显然地，顶盖片9上没置有进样孔和出样孔，以供样品液流通。该第二微流体腔并非是必须的结构，在无需对样品液进行预处理时则可没有该第二微流体腔，且其具体结构根据预处理的不同而进行不同设置，并无特别限制。例如，微流体腔内设置微柱或微坝结构可完成不同尺寸分子的分离；微流体腔内设置Y形网络可完成不同种类样液的混匀。

在传感芯片组件5中，底盖片14用于将第一微流体腔及第二微流体腔与传感芯片组件5的其他部件隔离；电学基板13是作为连接MEMS谐振式传感器芯片11和外围电路的中间结构，外围电路包括但不限于多路复用器、仪表放大器、运算放大器、锁相环芯片等；驱动器件15用于驱动MEMS谐振式传感器芯片11的悬臂梁，驱动器件15的实现结构包括但不限于压电薄膜、压电陶瓷体等；温控器件16用于对MEMS谐振式传感器芯片11的工作温度进行调整；封装基体17用于作为所述传感芯片组件封装形成芯片封装体的基体；进一步地，驱动器件15与温控器件16内嵌并固定于封装基体17中。当进行样品检测时，经顶盖片9的进样孔进样，流经第二微流体腔，然后进入第一微流体腔与MEMS传感芯片11进行吸附，吸附后样品液自顶盖片9的出样孔流出，同时，驱动器件15与温控器件16提供芯片的工作环境。

如图4所示，微流道及其驱动组件1用于待测物的进样、反应、清洗，干燥以及微流道的自清洁等，通过流体接口22连接至传感芯片组件5，具体而言可连接至传感芯片组件5的顶盖片上的进样孔和出样孔，其包括多通电磁阀18、21，储液瓶19、20、23，蠕动泵24，真空泵26，微流体管路和管路接头。其中：

在进样或清洗时，本实施例以三个储液瓶为例，但并不局限于此，其中储液瓶19、20分别用于储存两种清洗液，储液瓶23用于储存废液；蠕动泵24用于驱动样品液或者储液瓶19、20的清洗液进入传感芯片组件5的第一微流体腔中，完成反应、清洗等步骤，并经第一微流体腔流出至储液瓶23，优选地，驱动样品液在第一微流体腔内往返流动，使样品液与MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁充分反应；多条微流体管路通过管路接头对接而在储液瓶19、20、23和传感芯片组件5的第一微流体腔之间形成样品液或清洗液的流道；真空泵26与上述样品液或清洗液的流道相连通，用于对第一微流体腔以及样品液或清洗液的流道进行干燥，以排除残存的液体；多通电磁阀18、21设置于微流体管路上来控制流道的通断。

需要说明的是，本实施例中样品液为通过顶盖片的其他进样孔直接注射至传感芯片组件中；当然在其他实施例中，储液瓶19、20还可分别用于储存清洗液和样品液；或者储液瓶的数量可以仅为1个或更多个，并无特殊限制。

电路及检测组件6用于在检测系统工作过程中对传感芯片组件5的输出信号进行处理计算，其与传感芯片组件5通过电学接口相连，传感芯片组件5的输出信号为正弦信号，电路及检测组件6对所述正弦信号进行放大、相位调制、波形调整、锁相处理以及频率计算，并反馈回所述传感芯片组件，作为对所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的驱动信号，实现闭环控制。

系统控制组件4用于对生化检测系统除系统控制组件4外的其余组件的工作状态进行信号收发控制，具体而言，其包括微型处理器，与其余各组件通过电学接口相连，对其余组件发出驱动及控制信号。

该生化检测系统还包括显示交互组件、网络通信组件、微型打印组件和机械组件等，其中：

机械组件8用于固定生化检测系统除机械组件8外的其余组件进行功能隔离，以及提供其余组件与外界的连接接口；具体而言，该机械组件8包括隔离部件和物理接口，其中，隔离部件用于将生化检测系统除机械组件外的其余组件进行功能隔离，具体例如包括固定卡槽、支架、挡板等结构，防止液体对电学器件的影响以及信号之间的串扰；物理接口用于提供所述除机械组件外的其余组件的安装接口或与外部设备的连接接口，具体例如包括芯片封装体接口、系统电源接口、打印模块接口以及散热口等。由此，有利于各组件的模块化组装和更换。

网络通信组件7和微型打印组件3用于对检测结果的对外输出，具体而言，网络通信组件7包括wifi模块、蓝牙收发模块以及USB接口，用于与外部设备进行网络通信以及数据输出；微型打印组件3包括微型打印模块，可接受系统控制组件的驱动及控制信号，而将电路及检测组件输出的处理结果进行打印输出。

显示交互组件2嵌入机械组件8中并与系统控制组件4相连，包括触控屏和控制按钮，显示交互组件与系统控制组件相连，在检测系统工作过程中通过触控屏和控制按钮进行操作人员与检测系统之间的交互，向系统控制组件4输入用户控制指令。

以下分别对基于谐振式传感器的生化检测方法中的步骤进行详述。

步骤S1、将含待测物的样品液进样至传感芯片组件5中，连接传感芯片组件与微流道及驱动组件的流体接口22，以及与电路及检测组件的电学接口，将传感芯片组件5接入生化检测系统中；

步骤S2、运行初始化程序，包括：通过电路及检测组件6测量MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的初始频率f₁，；

步骤S3、运行反应程序，包括：驱动样品液进入传感芯片组件5的第一微流体腔，在悬臂梁对待测物充分吸附后，将样品液排出所述第一微流体腔；以及使用清洗液流经第一微流体腔，之后对第一微流体腔进行干燥，从而对MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁进行清洗、干燥。

本步骤具体包括以下子步骤：a，蠕动泵24正反向循环工作，使含待测物的样品液与MEMS谐振式传感器芯片充分作用，使悬臂梁的吸附区饱和吸附待测物；b，吸附完成后，蠕动泵24单向工作，将样品液送至储液瓶23；c，蠕动泵单向工作，将储液瓶20中的清洗液流过传感芯片组件进行清洗，将储液瓶19中的清洗液流过传感芯片组件进行清洗，清洗后清洗液流至储液瓶23；d，真空泵26对管道以及传感芯片组件进行干燥，去除第一微流体腔内的残余液体；

步骤S4、运行计算程序，通过电路及检测组件测量MEMS谐振式传感器与待测物吸附作用后的频率f₂，通过f₁与f₂计算生化样液的相关参数；

步骤S5、输出检测结果，更换储液瓶，更换传感芯片组件5，进行下一次检测。

本发明的生化检测方法的原理如下所述，悬臂梁基模谐振频率，即传感器初始频率f₁为：

其中，k为悬臂梁的劲度系数，m为悬臂梁的有效质量。当悬臂梁与待测物发生反应，质量发生变化，假设k不随悬臂梁质量发生变化，此时频率的偏移为：

所以依据此原理分别测得f₁与f₂，可以计算获得待测物的吸附质量，进而实现对样品液中待测物进行检测。

至此，已经结合附图对本发明实施例进行了详细描述。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于谐振式传感器的生化检测系统，其特征在于，包括传感芯片组件、微流道及驱动组件、电路及检测组件以及系统控制组件，其中：

传感芯片组件，包括第一微流体腔和MEMS谐振式传感器芯片，所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁能够吸附流经所述第一微流体腔的待测物；

微流道及驱动组件，通过流体接口连接至所述传感芯片组件，用于驱动含待测物的样品液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔，对经过所述第一微流体腔后流出的样品液进行收集；

电路及检测组件，通过电学接口连接至所述传感芯片组件，用于接收所述传感芯片组件的输出信号，并对所述输出信号进行处理，以获取悬臂梁在吸附所述待测物前后的频率变化来计算待测物的质量；

系统控制组件，与所述生化检测系统除系统控制组件外的其余组件通过电学接口连接，用于对所述除系统控制组件外的其余组件进行信号收发控制。

2.根据权利要求l所述的生化检测系统，其特征在于，所述传感芯片组件还包括第二微流体腔，位于所述第一微流体腔和微流道及驱动组件之间，在所述含待测物的样品液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔之前，通过所述第二微流体腔对所述样品液进行预处理。

3.根据权利要求2所述的生化检测系统，其特征在于，所述第二微流体腔是由一顶盖片和一芯片上流道叠加而形成，所述第一微流体腔是由所述芯片上流道、所述MEMS谐振式传感器芯片和一芯片下流道叠加而形成。

4.根据权利要求3所述的生化检测系统，其特征在于，所述传感芯片组件还包括底盖片、电学基板、驱动器件、温控器件、封装基体；其中：

底盖片，位于所述芯片下流道的远离所述芯片上流道的一侧，用于将所述第一微流体腔及第二微流体腔与所述传感芯片组件的其他部件相隔离；

电学基板，用于连接所述MEMS谐振式传感器芯片和外围电路；

驱动器件，用于驱动所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁；

温控器件，用于对所述MEMS谐振式传感器芯片的工作温度进行调整；

封装基体，用于作为所述传感芯片组件封装形成芯片封装体的基体。

5.根据权利要求1所述的生化检测系统，其特征在于，所述微流道及驱动组件还用于驱动样品液在所述第一微流体腔内往返流动，使样品液与MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁充分反应，驱动一清洗液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔而进行清洗，以及在清洗后对所述传感芯片组件的第一微流体腔进行干燥。

6.根据权利要求5所述的生化检测系统，其特征在于，所述微流道及驱动组件包括至少一多通电磁阀、至少一储液瓶、蠕动泵、真空泵、微流体管路以及管路接头，其中：

储液瓶，用于储存所述清洗液或者自所述第一微流体腔流出的清洗液或样品液；

蠕动泵，用于驱动样品液或所述储液瓶中的清洗液进入所述第一微流体腔，并经所述第一微流体腔流出清洗液或样品液至所述储液瓶；

微流体管路，通过管路接头对接而在所述储液瓶和第一微流体腔之间形成样品液或清洗液的流道；

真空泵，与所述流道连通，用于对所述流道和第一微流体腔进行干燥；

多通电磁阀，设置于所述微流体管路上，用于控制所述流道的通断。

7.根据权利要求1所述的生化检测系统，其特征在于，所述传感芯片组件的输出信号为正弦信号，所述电路及检测组件对所述正弦信号进行放大、相位调制、波形调整、锁相处理以及频率计算，并反馈回所述传感芯片组件，作为对所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的驱动信号，实现闭环控制。

8.根据权利要求1所述的生化检测系统，其特征在于，所述系统控制组件包括微型处理器。

9.根据权利要求1所述的生化检测系统，其特征在于，所述生化检测系统还包括显示交互组件、网络通信组件、微型打印组件和机械组件，其中：

显示交互组件，包括触控屏和控制按钮，用于向所述系统控制组件输入用户控制指令，以及接收所述系统控制组件的驱动及控制信号而进行数据显示；

网络通信组件，包括wifi模块、蓝牙收发模块和USB接口，用于接收系统控制组件的驱动及控制信号，而与外部设备进行网络通信以及数据输出；

微型打印组件，包括微型打印模块，用于接收所述系统控制组件的驱动及控制信号，而将电路及检测组件输出的处理结果进行打印输出；

机械组件，包括隔离部件和物理接口，其中：隔离部件，用于将所述生化检测系统除机械组件外的其余组件进行功能隔离；物理接口，用于提供所述除机械组件外的其余组件的安装接口或与外部设备的连接接口。

10.一种生化检测方法，其特征在于，使用如权利要求1-9中任一项所述的基于谐振式传感器的生化检测系统，所述生化检测方法包括以下步骤：

步骤S1、将含待测物的样品液进样至传感芯片组件，并连接所述传感芯片组件与微流道及驱动组件的流体接口和与电路及检测组件的电学接口，使所述传感芯片组件接入生化检测系统中；

步骤S2、通过电路及检测组件测量所述传感芯片组件中MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的初始频率f₁；

步骤S3、驱动所述样品液进入所述传感芯片组件的第一微流体腔，在所述悬臂梁对所述待测物充分吸附后，将所述样品液排出所述第一微流体腔；

步骤S4：使用清洗液流经所述第一微流体腔，之后对所述第一微流体腔进行干燥，从而完成对所述MEMS谐振式传感器芯片的悬臂梁的清洗、干燥；

步骤S5、通过电路及检测组件测量所述MEMS谐振式传感器与待测物吸附作用后的频率f₂；

步骤S6、根据

计算待测物的质量Δm，其中m为悬臂梁的有效质量。