CN111983009A - 基于serf磁力仪的病毒浓度检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置。现有的检测方法检测周期长、操作复杂。本发明包括磁屏蔽箱、支架、微通道构件、SERF磁力仪、注射泵、回收瓶。支架中支杆的悬空端上下两侧分别设置有构件卡槽和探头卡槽，由信号采集孔伸入磁屏蔽箱内。微通道构件本体内开有微通道，微通道两端开口分别连接有进、出口插接件。微通道构件设置在构件卡槽内，SERF探头设置在探头卡槽内；注射泵、回收瓶、SERF磁信号采集设备设置在磁屏蔽箱外；注射泵与进口插接件连接，回收瓶与出口插接件连接，SERF探头与SERF磁信号采集设备连接。本发明检测速度快、应用范围广、探测灵敏度高，适用于公共空间中病毒浓度的检测。

Description

基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置
技术领域
本发明属于公共卫生技术领域，涉及一种基于无自旋交换弛豫(SERF)磁力仪的病毒浓度检测装置，本发明利用高灵敏度的SERF原子磁力仪，结合纳米磁珠标记病毒核酸(RNA)，对公共卫生空间的病毒浓度能够展开快速检测。
背景技术
病毒是造成人类疾病感染的重要原因，对病毒能够及时进行检测，为防止病毒的传播，减少人类感染相关疾病有重要意义。
针对病毒的检测，目前主要的诊断和鉴定方法是基于病毒的分离培养方法，该方法的特异性强，但耗时长达数天，一般只能做回顾性诊断；基于电子显微镜的直接观测方法，可以对病毒的形貌进行直接的观察，但这种方法所使用的设备造价高昂，检测时间长，灵敏度较低；利用免疫学原理的抗体检测方法，特异性好，但该方法的检测周期长达数天；实时荧光RT-PCR是世界卫生组织推荐的检测方法，需要3～6小时，灵敏度较高，但需要复杂的样品前处理。
目前现有的病毒检测方法存在时间过长、操作复杂等缺点，同时公共卫生区域的病毒数量不能进行定量估计，在一定程度上限制了基层防控机构病毒筛查工作的开展。如何能够实现公共区域中病毒浓度的快速检测，对公共卫生区域的健康监测具有重要的意义，具体的测试方案需要被提出。
发明内容
本发明目的就是针对现有技术的不足，提供一种基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置。
本发明包括磁屏蔽箱、支架、微通道构件、SERF磁力仪、注射泵、回收瓶；磁屏蔽箱侧壁开有信号采集孔。
所述的支架包括支架座和支杆；支杆水平设置，一端固定接支架座，另一端悬空；支杆悬空端由信号采集孔伸入磁屏蔽箱内，并处于磁屏蔽箱内的中心位置；支杆悬空端的上下两侧分别设置有构件卡槽和探头卡槽。
所述的微通道构件包括构件本体，构件本体内开有微通道，微通道两端开口于构件本体表面，并分别连接有进口插接件和出口插接件。
微通道构件设置在构件卡槽内，SERF磁力仪的SERF探头设置在探头卡槽内；注射泵、回收瓶、SERF磁力仪的SERF磁信号采集设备设置在磁屏蔽箱外；注射泵的液体出口与进口插接件通过软管连接，回收瓶的回收口与出口插接件通过软管连接，SERF探头与SERF磁信号采集设备通过信号串接线连接，软管和信号串接线由信号采集孔穿出。
进一步，所述的磁屏蔽箱内中心区域剩磁小于10nT。
进一步，所述的SERF磁力仪的SERF探头的测试面范围为1mm2～5cm2。
进一步，所述的微通道构件、支杆以及卡槽采用无磁性材料。
进一步，所述的微通道的内径小于等于1mm。
本发明提出了一种利用高灵敏度SERF原子磁力仪进行病毒浓度检测装置，结合微通道构件，将磁珠标记的病毒RNA溶液通过SERF磁力仪探头能够实现环境中病毒RNA浓度的快速检测。相比目前存在的病毒检测技术，该技术不需要对环境病毒进行增长培育及抗体产生等过程，利用磁珠标记的方法，可以快速检测出环境中的病毒浓度。本发明具有检测速度快，应用范围广，探测灵敏度高的特点，适合于公共卫生空间中的病毒浓度检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中磁屏蔽箱与支架位置示意图；
图3为图1中支架的结构示意图；
图4为图1中微通道构件的结构示意图。
具体实施方式
如图1和2所示，一种病毒浓度检测装置，包括磁屏蔽箱1、支架2、微通道构件3和SERF磁力仪、注射泵5、回收瓶6。SERF磁力仪采用的SERF探头4的测试面大小范围为1mm2～5cm2。
磁屏蔽箱1采用坡莫合金，构建病毒检测所需要的磁屏蔽环境，磁屏蔽箱内中心区域剩磁小于10nT，磁屏蔽箱1的侧壁开有信号采集孔1-1。
如图3所示，支架2包括支架座2-1和支杆2-2；支杆2-2水平设置，一端固定接支架座2-1，另一端悬空；悬空端由信号采集孔1-1伸入磁屏蔽箱1内，并处于磁屏蔽箱1内的中心位置。支杆2-2悬空端的上下两侧分别设置有构件卡槽2-3和探头卡槽2-4。支杆以及卡槽采用无磁性可机械加工的材料，比如各类塑料，石英或玻璃。
如图4所示，微通道构件3包括构件本体3-1，构件本体3-1内开有微通道3-2，微通道3-2两端开口于构件本体3-1表面，并分别连接有进口插接件3-3和出口插接件3-4。微通道3-2的内径小于等于1mm。微通道构件3采用无磁性材料。
微通道构件3设置在构件卡槽2-3内，SERF磁力仪的SERF探头4设置在探头卡槽2-4内。注射泵5、回收瓶6，以及SERF磁力仪的SERF磁信号采集设备(图中未画出)设置在磁屏蔽箱1外。注射泵5的液体出口与进口插接件3-3通过软管连接，回收瓶6的回收口与出口插接件3-4通过软管连接，SERF探头通过信号串接线接SERF磁信号采集设备，软管和信号串接线由信号采集孔1-1穿出。
检测时，首先采集环境中的空气或水汽样本；将样本通入病毒活性溶液中，将溶液与磁性纳米粒子混合，获得磁珠标注的病毒RNA溶液作为检测液，采用的磁性纳米粒子直径为100nm～10μm，磁性纳米粒子浓度为0.01～1wt％。通过注射泵将检测液通入磁屏蔽环境中的微通道构件，在检测液流过高灵敏度SERF探头的时候，被磁珠标记的RNA病毒引起强度较高的磁信号采集峰，通过SERF磁信号采集设备，解析计算特定时间内获得的磁峰个数，进而计算当前检测液中病毒的浓度，给出被测环境中病毒浓度的评估报告，完成检测，排放的废液流入回收瓶。具体解析以及计算的方法根据磁性纳米粒子浓度、检测液流速，以及SERF磁力仪性能等有关，一般先用标准浓度的病毒RNA溶液进行标定，再进行后期检测。

Claims (5)

1.基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置，其特征在于：包括磁屏蔽箱(1)、支架(2)、微通道构件(3)、SERF磁力仪、注射泵(5)、回收瓶(6)；所述的磁屏蔽箱(1)侧壁开有信号采集孔(1-1)；
所述的支架(2)包括支架座(2-1)和支杆(2-2)；支杆(2-2)水平设置，一端固定接支架座(2-1)，另一端悬空；支杆悬空端由信号采集孔(1-1)伸入磁屏蔽箱(1)内，并处于磁屏蔽箱(1)内的中心位置；支杆悬空端的上下两侧分别设置有构件卡槽(2-3)和探头卡槽(2-4)；
所述的微通道构件(3)包括构件本体(3-1)，构件本体(3-1)内开有微通道(3-2)，微通道(3-2)两端开口于构件本体(3-1)表面，并分别连接有进口插接件(3-3)和出口插接件(3-4)；
微通道构件(3)设置在构件卡槽(2-3)内，SERF磁力仪的SERF探头(4)设置在探头卡槽(2-4)内；注射泵(5)、回收瓶(6)、SERF磁力仪的SERF磁信号采集设备设置在磁屏蔽箱(1)外；注射泵(5)的液体出口与进口插接件(3-3)通过软管连接，回收瓶(6)的回收口与出口插接件(3-4)通过软管连接，SERF探头与SERF磁信号采集设备通过信号串接线连接，软管和信号串接线由信号采集孔(1-1)穿出。
2.如权利要求1所述的基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置，其特征在于：所述的磁屏蔽箱(1)内中心区域剩磁小于10nT。
3.如权利要求1所述的基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置，其特征在于：所述的SERF磁力仪的SERF探头(4)的测试面范围为1mm2～5cm2。
4.如权利要求1所述的基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置，其特征在于：所述的支杆(2-2)和微通道构件(3)采用无磁性材料。
5.如权利要求1所述的基于SERF磁力仪的病毒浓度检测装置，其特征在于：所述的微通道(3-2)的内径小于等于1mm。
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