[发明专利]基于螺旋电阻器的生物标志物浓度测量装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及生命健康技术领域，尤其涉及一种基于螺旋电阻器的生物标志物浓度测量装置和方法。

背景技术

目前，可变电阻器的应用已经非常广泛，例如可以改变信号发生器的特性、使灯光变暗、启动电动机或控制它的转速等。在精密控制和精密测量领域，现有的可变电阻器很难满足其精度的需求；而对于生物标志物的浓度的测量，通常所采用的方法是光度测量法，通过在体外将人体的体液标本的分量与一种或多种检验试剂混合，多次确定被分析物的浓度，由此引发生物化学反应，这使得被测物的光学特性发生可测的变化，光度测量法检查并利用光流穿过吸光性的和/或散光性的媒介时的发生的减弱，然而，这种测量方法由于受样本本身的类型和其可能包含的干扰性物质的影响，导致在测量时易发生系统错误，使得对生物标志物的浓度的测量结果不够准确。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于螺旋电阻器的生物标志物浓度测量装置和方法，能够提高对生物标志物的浓度测量的精确度。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置包括生物传感模块、光谱接收模块、控制模块、驱动模块和螺旋轨道电阻：

所述生物传感模块包括光接收单元和传感单元；所述光接收单元用于接收和反射特征光谱信号，所述传感单元用于结合生物标志物中的抗原；

所述光谱接收模块，与所述控制模块和驱动模块连接，用于接收所述光接收单元反射的特征光谱信号，并将所述特征光谱信号发送至所述控制模块；

所述控制模块，与所述驱动模块电连接，用于根据所述特征光谱信号生成控制信号以控制所述驱动模块带动所述螺旋轨道电阻和所述光谱接收模块运动；以及，根据所述螺旋轨道电阻的输出电阻值确定所述特征光谱的位移偏移量，并根据所述位移偏移量确定所述生物标志物的浓度；

所述螺旋轨道电阻，与所述驱动模块电连接，在所述驱动模块的驱动下运动以改变所述螺旋轨道电阻的输出电阻值。

优选地，所述传感单元包括设置在所述光接收单元上的金属膜层，以及设置在所述金属膜层上的抗体层，该抗体层用于结合生物标志物中的抗原。

优选地，所述控制模块具体用于：

获取所述特征光谱的初始位置值及对应的初始电阻值，根据螺旋轨道电阻的输出电阻值与特征光谱的位置值的对应关系，确定所述特征光谱的当前位置值；

根据所述特征光谱的当前位置值以及特征光谱的初始位置值，确定所述特征光谱的位移偏移量；

根据所述特征光谱的位移偏移量与生物标志物浓度的对应关系，确定所述生物标志物的浓度。

优选地，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置还包括聚光模块，所述聚光模块设置于所述光谱接收模块的前端，用于聚集所述特征光谱信号。

优选地，所述螺旋轨道电阻包括电阻本体、电阻配合体和电阻指针：

所述电阻本体表面设置有第一螺纹；所述电阻配合体套设在所述电阻本体上，所述电阻配合体设置有与所述第一螺纹适配的第二螺纹；所述电阻指针的第一端固定于所述电阻配合体上，所述电阻指针的第二端与所述第一螺纹的表面接触；

所述电阻本体与所述驱动模块连接，在所述驱动模块的驱动下带动所述电阻配合体运动，所述电阻配合体带动所述电阻指针沿所述第一螺纹的表面移动，以改变所述螺旋轨道电阻的输出电阻值；

所述光谱接收模块与所述电阻配合体连接，所述电阻本体在所述驱动模块的驱动下带动所述电阻配合体运动，以带动所述光谱接收模块运动。

优选地，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置还包括与所述驱动模块连接的减速模块，所述减速模块用于减小所述驱动模块转动的转速。

优选地，所述基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置还包括信号处理模块，所述螺旋轨道电阻的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端与所述控制模块电连接，所述信号处理模块用于对所述输出电阻值进行信号转换、信号放大和A/D转换。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种使用基于螺旋电阻器的生物标志物的浓度测量装置的浓度测量方法，所述浓度测量方法包括如下步骤：

生物传感模块的光接收单元接收光源发射的特征光谱信号，并将经传感单元的抗体层与生物标志物中的抗原结合后的所述特征光谱信号反射至光谱接收模块；

光谱接收模块接收所述特征光谱信号，并将所述特征光谱信号发送至控制模块；