CN117548164B - 用于中药性味检测的微流控芯片、检测装置及方法 - Google Patents

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CN117548164B CN202410045114.1A CN202410045114A CN117548164B CN 117548164 B CN117548164 B CN 117548164B CN 202410045114 A CN202410045114 A CN 202410045114A CN 117548164 B CN117548164 B CN 117548164B
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Abstract

本申请涉及中药性味检测技术领域,提供一种用于中药性味检测的微流控芯片、检测装置及方法。用于中药性味检测的微流控芯片,包括芯片本体,芯片本体构造有样本腔体、磁珠腔体、捕获腔体、第一PBS溶液腔、第二PBS溶液腔、银纳米线腔体、检测腔体和废液腔体;旋转驱动组件,与芯片本体连接;上下驱动组件,上下驱动组件连接有磁性件;信号传输组件,设于检测腔体;捕获腔体通过第一阀组件与废液腔体通断连接,捕获腔体通过第二阀组件与银纳米线腔体通断连接,银纳米线腔体通过第三阀组件与检测腔体通断连接,银纳米线腔体通过第四阀组件与废液腔体通断连接。根据本申请实施例的用于中药性味检测的微流控芯片,实现了中药性味的自动化检测。

Description

用于中药性味检测的微流控芯片、检测装置及方法
技术领域
本申请涉及中药性味检测技术领域,尤其涉及用于中药性味检测的微流控芯片、检测装置及方法。
背景技术
中药是中医药事业的重要组成部分,其在防病治病方面发挥着重要作用。中药五味药性理论是中药药性理论的核心内容之一。中药“五味”理论向来是中医药学药性理论研究的难点之一,中药“五味”的定性定量标准混乱是“五味”理论进展缓慢的关键原因之一,刘昌孝院士表示中药五味药性的客观表征是中药药性理论研究的钥匙。但是现有的技术在应用于中药五味检测时,大多依靠各种仪器和专业的操作人员,自动化程度不高,不适用于基层等条件有限的检测场景。
发明内容
本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此,本申请提出一种用于中药性味检测的微流控芯片,实现了中药性味的自动化检测,且无需复杂的泵送系统也可以完成检测,使得检测过程更加的便捷、快速,降低了操作人员技能要求,便于在基层现场检测,节约了检测成本。
本申请还提出一种用于中药性味检测的微流控检测方法。
根据本申请第一方面实施例的用于中药性味检测的微流控芯片,包括:
底座;
芯片本体,安装于底座,所述芯片本体构造有样本腔体、磁珠腔体、捕获腔体、第一PBS溶液腔、第二PBS溶液腔、银纳米线腔体、检测腔体和废液腔体;
旋转驱动组件,与所述芯片本体连接,所述旋转驱动组件适于带动所述芯片本体转动;
上下驱动组件,安装于底座,所述上下驱动组件连接有磁性件,所述上下驱动组件适于带动所述磁性件靠近或远离所述芯片本体;
信号传输组件,设于所述检测腔体,所述信号传输组件适于将所述检测腔体内的溶液的电化学阻抗信号传输至外部的检测部件;
其中:
所述样本腔体、所述磁珠腔体和所述捕获腔体依次连通,所述第一PBS溶液腔与所述捕获腔体连通,所述第二PBS溶液腔与所述银纳米线腔体连通;
所述捕获腔体通过第一阀组件与所述废液腔体通断连接,所述捕获腔体通过第二阀组件与所述银纳米线腔体通断连接,所述银纳米线腔体通过第三阀组件与所述检测腔体通断连接,所述银纳米线腔体通过第四阀组件与所述废液腔体通断连接。
根据本申请实施例的用于中药性味检测的微流控芯片,通过旋转驱动组件带动芯片本体转动,使得样本腔体内的样本溶液和磁珠腔体内的磁珠溶液均流动到捕获腔体内。然后控制芯片本体保持转动,使得捕获腔体内的样本溶液和磁珠溶液孵育,形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物。然后控制磁性件靠近芯片本体,并控制芯片本体保持静止预设时长。
然后控制芯片本体逆时针旋转,使得第一阀组件连通捕获腔体和废液腔体,使得捕获腔体内的溶液流动到废液腔体,纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物则在磁力的作用下留在捕获腔体内。接着向第一PBS溶液腔内加入PBS溶液,控制芯片本体旋转,使得第一PBS溶液腔内的PBS溶液流动至捕获腔体,同时控制磁性件远离芯片本体,使得此时的磁珠不会受到磁场的影响。
然后控制芯片本体顺时针旋转,使得第二阀组件连通捕获腔体和银纳米线腔体,使得捕获腔体内的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物转移到银纳米线腔体,使得银纳米线腔体内形成磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物。接着控制磁性件靠近芯片本体,对芯片本体施加磁场,并控制芯片本体逆时针旋转,使得第四阀组件连通银纳米线腔体和废液腔体,使得银纳米线腔体内未结合的银纳米线排放到废液腔体内。
然后向第二PBS溶液腔中加入PBS溶液,控制芯片本体逆时针转动,使得PBS溶液流动至银纳米线腔体。接着控制芯片本体顺时针转动,使得第三阀组件连通银纳米线腔体和检测腔体,使得银纳米线腔体内的磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物转移至检测腔体内。最后通过对信号传输组件进行检测,即可获取检测腔体内的溶液的电化学阻抗信号,并基于电化学阻抗信号确定检测结果。进而本申请实现了中药性味的自动化检测,且整个过程中只涉及两次PBS溶液的泵送,无需复杂的泵送系统也可以完成检测,使得检测过程更加的便捷、快速,降低了操作人员技能要求,便于在基层现场检测,节约了检测成本。
根据本申请的一个实施例,所述第一阀组件、所述第二阀组件、所述第三阀组件和第四阀组件均为虹吸阀,其中,所述第一阀组件通断连接所述捕获腔体的左端和所述废液腔体,所述第二阀组件通断连接所述捕获腔体的右端与所述银纳米线腔体,所述第三阀组件通断连接所述银纳米线腔体的左端和所述检测腔体,所述第四阀组件通断连接所述银纳米线腔体的右端和所述废液腔体。
根据本申请的一个实施例,所述第一阀组件在所述芯片本体的转速处于第一预设值时连通所述捕获腔体和所述废液腔体,所述第二阀组件在所述芯片本体的转速处于第二预设值时连通所述捕获腔体和所述银纳米线腔体,所述第三阀组件在所述芯片本体的转速处于第三预设值时连通所述银纳米线腔体和所述检测腔体,所述第四阀组件在所述芯片本体的转速处于第四预设值时连通所述银纳米线腔体和所述废液腔体。
根据本申请的一个实施例,所述磁性件为环形磁性件,在所述芯片本体转动的过程中,所述捕获腔体、所述银纳米线腔体和所述检测腔体均位于所述磁性件在所述芯片本体的正投影内。
根据本申请的一个实施例,所述信号传输组件包括电极和电极滑道,所述电极设于所述检测腔体内,所述电极滑道形成于所述检测腔体的外壁面,所述电极与所述电极滑道电连接,所述电极滑道适于与外部的检测部件电连接。
根据本申请第二方面实施例的用于中药性味检测的微流控检测装置,包括装置本体以及上述的所述用于中药性味检测的微流控芯片,所述用于中药性味检测的微流控芯片安装于所述装置本体,所述装置本体设有阻抗检测芯片,所述阻抗检测芯片与所述信号传输组件电连接。
根据本申请的一个实施例,所述用于中药性味检测的微流控检测装置包括伸缩注射件,所述伸缩注射件设于所述芯片本体的上方,所述伸缩注射件的注射头可相对于所述芯片本体上下移动,所述伸缩注射件适于向所述第一PBS溶液腔和第二PBS溶液腔内注入PBS溶液。
根据本申请的一个实施例,所述装置本体设有溶液输送组件,所述溶液输送组件包括立体泵、多通阀和所述伸缩注射件,所述立体泵、所述多通阀和所述伸缩注射件依次连通,所述立体泵用于吸取溶液并使得溶液通过所述多通阀流入所述伸缩注射件。
根据本申请的一个实施例,所述用于中药性味检测的微流控检测装置包括散热组件,设于所述装置本体,所述散热组件适于将所述装置本体内的热量传导到外界。
根据本申请第三方面实施例的用于中药性味检测的微流控检测方法,包括:
控制所述芯片本体转动,使得所述样本腔体内的样本溶液和所述磁珠腔体内的磁珠溶液均流动到所述捕获腔体内;
控制所述芯片本体保持转动,使得所述捕获腔体内的样本溶液和磁珠溶液孵育,形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物;
控制所述磁性件靠近所述芯片本体,并控制所述芯片本体保持静止预设时长;
控制所述芯片本体逆时针旋转,使得所述捕获腔体内的溶液流动到所述废液腔体,纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物则在磁力的作用下留在所述捕获腔体内;
向所述第一PBS溶液腔内加入PBS溶液,控制所述芯片本体旋转,使得所述第一PBS溶液腔内的PBS溶液流动至所述捕获腔体,控制所述磁性件远离所述芯片本体;
控制所述芯片本体顺时针旋转,使得所述捕获腔体内的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物转移到所述银纳米线腔体,使得所述银纳米线腔体内形成磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物;
控制所述磁性件靠近所述芯片本体,控制所述芯片本体逆时针旋转,使得所述银纳米线腔体内未结合的银纳米线排放到所述废液腔体内;
向所述第二PBS溶液腔中加入PBS溶液,控制所述芯片本体逆时针转动,使得PBS溶液流动至所述银纳米线腔体;
控制所述芯片本体顺时针转动,使得所述银纳米线腔体内的磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物转移至所述检测腔体内;
获取所述检测腔体内的溶液的电化学阻抗信号,基于电化学阻抗信号确定检测结果。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的用于中药性味检测的微流控芯片的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的用于中药性味检测的微流控芯片的部分结构示意图;
图3是本申请实施例提供的用于中药性味检测的微流控检测装置的结构示意图。
附图标记:
1、芯片本体;2、磁性件;3、信号传输组件;4、第一阀组件;
5、第二阀组件;6、第三阀组件;7、第四阀组件;8、阻抗检测芯片;
9、伸缩注射件;11、样本腔体;12、磁珠腔体;13、捕获腔体;
14、第一PBS溶液腔;15、第二PBS溶液腔;16、银纳米线腔体;
17、检测腔体;18、废液腔体;31、电极滑道;110、立体泵;120、多通阀;
130、散热组件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请,但不能用来限制本申请的范围。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1至图3描述本申请的用于中药性味检测的微流控芯片、检测装置及方法。
需要说明的是,在进行中药性味检测时,需要将样本以及相应的检测所需的溶液分别置于不同的储液腔中,然后将不同储液腔内的样本和检测所需的溶液,先后混合在一起,以完成中药性味检测。
根据本申请第一方面的实施例,如图1、图2和图3所示,用于中药性味检测的微流控芯片包括:
底座;
芯片本体1,安装于底座,芯片本体1构造有样本腔体11、磁珠腔体12、捕获腔体13、第一PBS溶液腔14、第二PBS溶液腔15、银纳米线腔体16、检测腔体17和废液腔体18;
旋转驱动组件,与芯片本体1连接,旋转驱动组件适于带动芯片本体1转动;
上下驱动组件,安装于底座,上下驱动组件连接有磁性件2,上下驱动组件适于带动磁性件2靠近或远离芯片本体1;
信号传输组件3,设于检测腔体17,信号传输组件3适于将检测腔体17内的溶液的电化学阻抗信号传输至外部的检测部件;
其中:
样本腔体11、磁珠腔体12和捕获腔体13依次连通,第一PBS溶液腔14与捕获腔体13连通,第二PBS溶液腔15与银纳米线腔体16连通;
捕获腔体13通过第一阀组件4与废液腔体18通断连接,捕获腔体13通过第二阀组件5与银纳米线腔体16通断连接,银纳米线腔体16通过第三阀组件6与检测腔体17通断连接,银纳米线腔体16通过第四阀组件7与废液腔体18通断连接。
根据本申请实施例的用于中药性味检测的微流控芯片,通过旋转驱动组件带动芯片本体1转动,使得样本腔体11内的样本溶液和磁珠腔体12内的磁珠溶液均流动到捕获腔体13内。然后控制芯片本体1保持转动,使得捕获腔体13内的样本溶液和磁珠溶液孵育,形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物。然后控制磁性件2靠近芯片本体1,并控制芯片本体1保持静止预设时长。
然后控制芯片本体1逆时针旋转,使得第一阀组件4连通捕获腔体13和废液腔体18,使得捕获腔体13内的溶液流动到废液腔体18,纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物则在磁力的作用下留在捕获腔体13内。接着向第一PBS溶液腔14内加入PBS溶液,控制芯片本体1旋转,使得第一PBS溶液腔14内的PBS溶液流动至捕获腔体13,同时控制磁性件2远离芯片本体1,使得此时的磁珠不会受到磁场的影响。
然后控制芯片本体1顺时针旋转,使得第二阀组件5连通捕获腔体13和银纳米线腔体16,使得捕获腔体13内的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物转移到银纳米线腔体16,使得银纳米线腔体16内形成磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物。接着控制磁性件2靠近芯片本体1,对芯片本体1施加磁场,并控制芯片本体1逆时针旋转,使得第四阀组件7连通银纳米线腔体16和废液腔体18,使得银纳米线腔体16内未结合的银纳米线排放到废液腔体18内。
然后向第二PBS溶液腔15中加入PBS溶液,控制芯片本体1逆时针转动,使得PBS溶液流动至银纳米线腔体16。接着控制芯片本体1顺时针转动,使得第三阀组件6连通银纳米线腔体16和检测腔体17,使得银纳米线腔体16内的磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物转移至检测腔体17内。最后通过对信号传输组件3进行检测,即可获取检测腔体17内的溶液的电化学阻抗信号,并基于电化学阻抗信号确定检测结果。进而本申请实现了中药性味的自动化检测,且整个过程中只涉及两次PBS溶液的泵送,无需复杂的泵送系统也可以完成检测,使得检测过程更加的便捷、快速,降低了操作人员技能要求,便于在基层现场检测,节约了检测成本。
在本申请的一个实施例中,第一阀组件4、第二阀组件5、第三阀组件6和第四阀组件7均为虹吸阀,其中,第一阀组件4通断连接捕获腔体13的左端和废液腔体18,第二阀组件5通断连接捕获腔体13的右端与银纳米线腔体16,第三阀组件6通断连接银纳米线腔体16的左端和检测腔体17,第四阀组件7通断连接银纳米线腔体16的右端和废液腔体18。
可以理解的是,第一阀组件4和第二阀组件5分别连接于捕获腔体13的左端和右端,则芯片本体1沿着第一方向转动时,捕获腔体13内的溶液会往第一阀组件4和第二阀组件5中的其中一个移动,芯片本体1沿着第二方向转动时,由于第一方向和第二方向相反,此时捕获腔体13内的溶液会往第一阀组件4和第二阀组件5中的另外一个移动,通过第一阀组件4和第二阀组件5的连接位置的设置,使得捕获腔体13每次转动时,溶液只会流向其中一个阀组件,进而可以通过转动方向控制第一阀组件4和第二阀组件5的通断。
同理,第三阀组件6与第四阀组件7也是如此,在此不再重复叙述。需要注意的是,本申请通过将样本腔体11、磁珠腔体12、捕获腔体13和银纳米线腔体16设置为依次连通,使得溶液会先流动到捕获腔体13内,当溶液处于捕获腔体13内时,此时芯片本体1的转动,只会使得溶液流动到第一阀组件4或第二阀组件5,第三阀组件6和第四阀组件7不会有溶液流动。而当溶液流动到银纳米线腔体16后,由于捕获腔体13相比于银纳米线腔体16更靠近芯片本体1的中心,则芯片本体1转动时,溶液受到离心力的作用不会回流到捕获腔体13中,则此时溶液只会流动到第三阀组件6或第四阀组件7。也就是说,通过各个腔体的连通设置,配合芯片本体1的转动方向,可以使得第一阀组件4、第二阀组件5、第三阀组件6和第四阀组件7每次只有一个是处于连通状态的,进而可以实现对溶液流动的精准控制。
可以理解的是,由于第一阀组件4、第二阀组件5、第三阀组件6和第四阀组件7均为虹吸阀,则通过控制离心转速,可以使得虹吸阀在连通和断开两种状态之间切换。而本申请还将第一阀组件4、第二阀组件5、第三阀组件6和第四阀组件7分别设置在不同的位置,通过配合不同的转动方向,使得在不同的时间点,只有一个阀组件会处于连通状态,进而可以有效的减少泵送结构的数量。
需要注意的是,虹吸阀为一段具有弯管结构的管道,虹吸阀的开关与弯管到旋转中心的距离、管道尺寸、管道内表面的亲疏水情况、离心转速等因素有关,因此可经过参数优化后,由离心转速来控制虹吸阀的开关。
在本申请的一个实施例中,第一阀组件4在芯片本体1的转速处于第一预设值时连通捕获腔体13和废液腔体18,第二阀组件5在芯片本体1的转速处于第二预设值时连通捕获腔体13和银纳米线腔体16,第三阀组件6在芯片本体1的转速处于第三预设值时连通银纳米线腔体16和检测腔体17,第四阀组件7在芯片本体1的转速处于第四预设值时连通银纳米线腔体16和废液腔体18。
可以理解的是,通过旋转驱动组件带动芯片本体1转动,使得芯片本体1的转速处于第一预设值,并控制芯片本体1的转动方向,使得溶液流向第一阀组件4,进而可以使得第一阀组件4连通捕获腔体13和废液腔体18;通过旋转驱动组件带动芯片本体1转动,使得芯片本体1的转速处于第二预设值,并控制芯片本体1的转动方向,使得溶液流向第二阀组件5,进而可以使得第二阀组件5连通捕获腔体13和银纳米线腔体16;通过旋转驱动组件带动芯片本体1转动,使得芯片本体1的转速处于第三预设值,并控制芯片本体1的转动方向,使得溶液流向第三阀组件6,进而可以使得第三阀组件6连通银纳米线腔体16和检测腔体17;通过旋转驱动组件带动芯片本体1转动,使得芯片本体1的转速处于第四预设值,并控制芯片本体1的转动方向,使得溶液流向第四阀组件7,进而可以使得第四阀组件7连通银纳米线腔体16和废液腔体18。
可以理解的是,第一预设值、第二预设值、第三预设值和第四预设值可以是不同的值,也可以是相同的值,具体可以根据实际情况进行修改。
在本申请的一个实施例中,磁性件2为环形磁性件,在芯片本体1转动的过程中,捕获腔体13、银纳米线腔体16和检测腔体17均位于磁性件2在芯片本体1的正投影内。
可以理解的是,环形磁性件2可以对芯片本体1施加环形磁场,捕获腔体13、银纳米线腔体16和检测腔体17均位于环形磁场内,进而可以在芯片本体1转动的过程,磁珠都可以受到磁场的吸引力,保证了检测的准确性。
在本申请的一个实施例中,如图1、图2和图3所示,信号传输组件3包括电极和电极滑道31,电极设于检测腔体17内,电极滑道31形成于检测腔体17的外壁面,电极与电极滑道31电连接,电极滑道31适于与外部的检测部件电连接。
可以理解的是,通过电极可以将检测腔体17内的信号传输至电极滑道31,使得外部的检测部件可以通过电极滑道31对检测腔体17内的电化学阻抗信号进行实时检测。
根据本申请第二方面的实施例,如图1、图2和图3所示,用于中药性味检测的微流控检测装置包括装置本体和上述的用于中药性味检测的微流控芯片,用于中药性味检测的微流控芯片安装于装置本体,装置本体设有阻抗检测芯片8,阻抗检测芯片8与信号传输组件3电连接。
根据本申请实施例的用于中药性味检测的微流控检测装置,实现了中药性味的自动化检测,且整个过程中只涉及两次PBS溶液的泵送,无需复杂的泵送系统也可以完成检测,使得检测过程更加的便捷、快速,降低了操作人员技能要求,便于在基层现场检测,节约了检测成本。
在本申请的一个实施例中,如图3所示,用于中药性味检测的微流控检测装置包括伸缩注射件9,伸缩注射件9设于芯片本体1的上方,伸缩注射件9的注射头可相对于芯片本体1上下移动,伸缩注射件9适于向第一PBS溶液腔14和第二PBS溶液腔15内注入PBS溶液。
可以理解的是,通过伸缩注射件9可以实现自动向第一PBS溶液腔14和第二PBS溶液腔15内注入PBS溶液。
可以理解的是,伸缩注射件9例如包括伸缩杆和注射头,伸缩杆可带动注射头上下移动。
在本申请的一个实施例中,如图3所示,装置本体设有溶液输送组件,溶液输送组件包括立体泵110、多通阀120和伸缩注射件9,立体泵110、多通阀120和伸缩注射件9依次连通,泵本体用于吸取溶液并使得溶液通过多通阀120流入伸缩注射件9。
可以理解的是,通过泵本体和多通阀120的配合,可以将溶液自动输送到伸缩注射件9,使得伸缩注射件9可以将溶液注入到第一PBS溶液腔14和第二PBS溶液腔15。
可以理解的是,可以通过驱动件带动伸缩注射件9移动,在要向第一PBS溶液腔14和第二PBS溶液腔15注射溶液时,则带动伸缩注射件9靠近第一PBS溶液腔14和第二PBS溶液腔15。
在本申请的一个实施例中,如图3所示,用于中药性味检测的微流控检测装置包括散热组件130,设于装置本体,散热组件130适于将装置本体内的热量传导到外界。
可以理解的是,散热组件130可以对装置本体进行散热,确保了检测装置可以稳定工作。
根据本申请第三方面的实施例,用于中药性味检测的微流控检测方法包括:
S100、控制芯片本体1转动,使得样本腔体11内的样本溶液和磁珠腔体12内的磁珠溶液均流动到捕获腔体13内;
具体的,控制芯片本体1以300RPM转速旋转,通过离心力将样本溶液经过磁珠腔体12转移至捕获腔体13,同时将磁珠腔体12内的纳米磁珠复溶并转移至捕获腔体13。
S200、控制芯片本体1保持转动,使得捕获腔体13内的样本溶液和磁珠溶液孵育,形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物;
具体的,以10RPM的转速往复旋转芯片本体1,使样本溶液和磁珠进行混合孵育,纳米磁珠通过相连的白术内酯Ⅱ抗体与样本中的白术内酯Ⅱ进行结合,形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物。
S300、控制磁性件2靠近芯片本体1,并控制芯片本体1保持静止预设时长;
S400、控制芯片本体1逆时针旋转,使得捕获腔体13内的溶液流动到废液腔体18,纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物则在磁力的作用下留在捕获腔体13内;
具体的,引入圆环形磁场,对捕获腔体13内的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物进行磁回收,静置1min后,以1000RPM的转速逆时针旋转芯片本体1,使液体背景基质通过虹吸阀进入废液池,环形磁场能够保证芯片本体1在高速旋转过程中,纳米磁珠能够持续受到磁场的吸引力。
S500、向第一PBS溶液腔14内加入PBS溶液,控制芯片本体1旋转,使得第一PBS溶液腔14内的PBS溶液流动至捕获腔体13,控制磁性件2远离芯片本体1;
具体的,在磁场存在情况下,在第一PBS溶液腔14中加入PBS溶液,然后以300RPM转速控制芯片本体1旋转,将PBS溶液由PBS腔转移至捕获腔。然后移除磁场,以10RPM低速往复旋转芯片本体1,复溶纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物。
S600、控制芯片本体1顺时针旋转,使得捕获腔体13内的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物转移到银纳米线腔体16,使得银纳米线腔体16内形成磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物;
具体的,以1000RPM转速顺时针旋转芯片本体1,将纯化后的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物溶液转移至银纳米线腔体16,复溶银纳米线-抗体复合物。然后以10RPM转速往复旋转芯片本体1,使银纳米线通过白术内酯Ⅱ抗体与白术内酯Ⅱ结合,进一步形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线“双蛋白夹心结构”。
S700、控制磁性件2靠近芯片本体1,控制芯片本体1逆时针旋转,使得银纳米线腔体16内未结合的银纳米线排放到废液腔体18内;
具体的,引入环形磁场进行磁回收,静置1min后,以1000RPM转速逆时针旋转芯片本体1,使溶液中未结合的银纳米线随溶液排出。
S800、向第二PBS溶液腔15中加入PBS溶液,控制芯片本体1逆时针转动,使得PBS溶液流动至银纳米线腔体16;
具体的,在磁场存在情况下,在第二PBS溶液腔15内加入PBS溶液,以300RPM的转速逆时针旋转芯片本体1,将PBS溶液转移至银纳米线腔室。
S900、控制芯片本体1顺时针转动,使得银纳米线腔体16内的磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物转移至检测腔体17内;
以1000RPM转速顺时针旋转芯片本体1,将纳米磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线“双蛋白夹心结构”溶液转移至检测腔体17,由检测腔体17内置的叉指微电极检测并通过电滑环输出溶液的电化学阻抗信号。
S1100、获取检测腔体17内的溶液的电化学阻抗信号,基于电化学阻抗信号确定检测结果;
具体的,对电化学阻抗信号进行分析处理,即可得知最终的检测结果,实现了中药性味的自动化检测,且无需复杂的泵送系统也可以完成检测,使得检测过程更加的便捷、快速,降低了操作人员技能要求,便于在基层现场检测,节约了检测成本。
最后应说明的是,以上实施方式仅用于说明本申请,而非对本申请的限制。尽管参照实施例对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本申请的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本申请技术方案的精神和范围,均应涵盖在本申请的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种用于中药性味检测的微流控芯片,其特征在于,包括:
底座;
芯片本体,安装于底座,所述芯片本体构造有样本腔体、磁珠腔体、捕获腔体、第一PBS溶液腔、第二PBS溶液腔、银纳米线腔体、检测腔体和废液腔体;
旋转驱动组件,与所述芯片本体连接,所述旋转驱动组件适于带动所述芯片本体转动;
上下驱动组件,安装于底座,所述上下驱动组件连接有磁性件,所述上下驱动组件适于带动所述磁性件靠近或远离所述芯片本体;
信号传输组件,设于所述检测腔体,所述信号传输组件适于将所述检测腔体内的溶液的电化学阻抗信号传输至外部的检测部件;
其中:
所述样本腔体、所述磁珠腔体和所述捕获腔体依次连通,所述第一PBS溶液腔与所述捕获腔体连通,所述第二PBS溶液腔与所述银纳米线腔体连通;
所述捕获腔体通过第一阀组件与所述废液腔体通断连接,所述捕获腔体通过第二阀组件与所述银纳米线腔体通断连接,所述银纳米线腔体通过第三阀组件与所述检测腔体通断连接,所述银纳米线腔体通过第四阀组件与所述废液腔体通断连接;
所述第一阀组件、所述第二阀组件、所述第三阀组件和第四阀组件均为虹吸阀,其中,所述第一阀组件通断连接所述捕获腔体的左端和所述废液腔体,所述第二阀组件通断连接所述捕获腔体的右端与所述银纳米线腔体,所述第三阀组件通断连接所述银纳米线腔体的左端和所述检测腔体,所述第四阀组件通断连接所述银纳米线腔体的右端和所述废液腔体;
所述第一阀组件在所述芯片本体的转速处于第一预设值时连通所述捕获腔体和所述废液腔体,所述第二阀组件在所述芯片本体的转速处于第二预设值时连通所述捕获腔体和所述银纳米线腔体,所述第三阀组件在所述芯片本体的转速处于第三预设值时连通所述银纳米线腔体和所述检测腔体,所述第四阀组件在所述芯片本体的转速处于第四预设值时连通所述银纳米线腔体和所述废液腔体;
所述信号传输组件包括电极和电极滑道,所述电极设于所述检测腔体内,所述电极滑道形成于所述检测腔体的外壁面,所述电极与所述电极滑道电连接,所述电极滑道适于与外部的检测部件电连接。
2.根据权利要求1所述的用于中药性味检测的微流控芯片,其特征在于,所述磁性件为环形磁性件,在所述芯片本体转动的过程中,所述捕获腔体、所述银纳米线腔体和所述检测腔体均位于所述磁性件在所述芯片本体的正投影内。
3.一种用于中药性味检测的微流控检测装置,其特征在于,包括装置本体以及如权利要求1或2所述的用于中药性味检测的微流控芯片,所述用于中药性味检测的微流控芯片安装于所述装置本体,所述装置本体设有阻抗检测芯片,所述阻抗检测芯片与所述信号传输组件电连接;
所述用于中药性味检测的微流控检测装置包括伸缩注射件,所述伸缩注射件设于所述芯片本体的上方,所述伸缩注射件的注射头可相对于所述芯片本体上下移动,所述伸缩注射件适于向所述第一PBS溶液腔和第二PBS溶液腔内注入PBS溶液;
所述装置本体设有溶液输送组件,所述溶液输送组件包括立体泵、多通阀和所述伸缩注射件,所述立体泵、所述多通阀和所述伸缩注射件依次连通,所述立体泵用于吸取溶液并使得溶液通过所述多通阀流入所述伸缩注射件。
4.根据权利要求3所述的用于中药性味检测的微流控检测装置,其特征在于,所述用于中药性味检测的微流控检测装置包括散热组件,设于所述装置本体,所述散热组件适于将所述装置本体内的热量传导到外界。
5.一种基于如权利要求1或2所述的用于中药性味检测的微流控芯片的用于中药性味检测的微流控检测方法,其特征在于,包括:
控制所述芯片本体转动,使得所述样本腔体内的样本溶液和所述磁珠腔体内的磁珠溶液均流动到所述捕获腔体内;
控制所述芯片本体保持转动,使得所述捕获腔体内的样本溶液和磁珠溶液孵育,形成纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物;
控制所述磁性件靠近所述芯片本体,并控制所述芯片本体保持静止预设时长;
控制所述芯片本体逆时针旋转,使得所述捕获腔体内的溶液流动到所述废液腔体,纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物则在磁力的作用下留在所述捕获腔体内;
向所述第一PBS溶液腔内加入PBS溶液,控制所述芯片本体旋转,使得所述第一PBS溶液腔内的PBS溶液流动至所述捕获腔体,控制所述磁性件远离所述芯片本体;
控制所述芯片本体顺时针旋转,使得所述捕获腔体内的纳米磁珠-白术内酯Ⅱ复合物转移到所述银纳米线腔体,使得所述银纳米线腔体内形成磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物;
控制所述磁性件靠近所述芯片本体,控制所述芯片本体逆时针旋转,使得所述银纳米线腔体内未结合的银纳米线排放到所述废液腔体内;
向所述第二PBS溶液腔中加入PBS溶液,控制所述芯片本体逆时针转动,使得PBS溶液流动至所述银纳米线腔体;
控制所述芯片本体顺时针转动,使得所述银纳米线腔体内的磁珠-白术内酯Ⅱ-银纳米线复合物转移至所述检测腔体内;
获取所述检测腔体内的溶液的电化学阻抗信号,基于电化学阻抗信号确定检测结果。
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