[发明专利]利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物传感器应用领域，具体涉及一种利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法。

背景技术

在医学生物检测和化学分析领域，常使用生物化学传感器来量化目标分析物样品中的分子的系统和方法是现代分析测量的基石。快捷低价的检测系统和方法对于许多领域都有非常重要的应用，如生命科学研究、医疗保健、疾病诊断、药物开发、环境监测、食品安全和生物恐怖主义，都需要依靠生物传感器来检测特异性、检测速度和灵敏度。

现有技术中公开的生物传感器及生物传感器阵列对溶液中靶标分子浓度的测量不准确，而误差经过累计导致测量结果失效，为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明公开一种利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法，其具体步骤如下：

S01：将包含靶标分子的电解质溶液输送到生物传感器阵列表面；

S02：测量每个生物传感器的电信号响应；

S03：把每个生物传感器的电信号响应值和设定的参考值进行比较；如果响应信号大于参考值，数字信号输出和存储数字信号“1”；反之输出和存储数字信号“0”；

S04：计算出存储数字信号为“1”和“0”的生物传感器的数量；

S05：把计算结果和校准曲线比较来确定靶标分子的浓度。

优选为，步骤S03中，所述的参考值是整个生物传感器阵列的响应信号的平均值。

优选为，步骤S04中，计算出存储数字信号为“1”和“0”的生物传感器分别占全部传感器阵列总数的百分比。

优选为，所述生物传感器电信号响应和设定的参考值的比较、数字信号输出，以及靶标分子浓度的定量任务由电路或软件，或者电路和软件联合完成。

与现有技术相比，本发明所述利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法的优越效果在于：利用生物传感器阵列检测的动态范围和增加被测目标分子浓度量化时的准确性和可重复性，能够大幅降低误差并扩展测量的准确度和动态测试范围。

附图说明

图1为本发明所述利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法流程图；

图2为本发明所述方法应用于数字式检测信号的读取示意图；

图3为本发明所述方法应用于数字式检测电路的方案。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。

如附图1-3所示，利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法，其具体步骤如下：

S01：将包含靶标分子的电解质溶液输送到生物传感器阵列的表面；

S02：测量每个生物传感器1的电信号响应；

S03：把每个生物传感器1的电信号响应值和设定的一个参考值进行比较；如果响应信号大于参考值，数字信号输出和存储数字信号“1”；反之输出和存储数字信号“0”；

S04：计算出存储数字信号为“1”和“0”的生物传感器1的数量；

S05：把计算结果和校准曲线比较来定量靶标分子的浓度。

在步骤S03中，所述的参考值是整个生物传感器阵列的响应信号的平均值。

在步骤S04中，计算出存储数字信号为“1”和“0”的生物传感器1分别占全部传感器阵列总数的百分比。

所述生物传感器1的电信号响应和设定的参考值的比较、数字信号输出，以及靶标分子浓度的定量任务由电路或软件，或者电路和软件联合完成。

本发明所述利用生物传感器阵列测定溶液中靶标分子浓度的方法能够实现数字式检测信号的读取，从而扩展检测的动态范围和增加被测目标分子浓度量化时的准确性和可重复性。

图2所示为本发明所述方法应用于数字式检测信号的读取示意图，一个包含电化学传感器、数量在50个至50000个之间的传感器阵列，每一个生物传感器1通过行地址解码器4和列地址解码器5来单独读取信号；通过快速分时读取，整个阵列中的每一个生物传感器1的信号都被读取。

在检测时，所述生物传感器1取电化学传感器，包含待测目标分子的电解质被输送到芯片表面来覆盖整个电化学传感器阵列的各个电化学传感器的感测区域。每一个生物传感器1都被读取，读取后响应被分成两种：

1）有目标分子结合到所述电化学传感器而产生电信号变化，产生数字信号“1”；