[发明专利]植物有机小分子在线检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种植物有机小分子在线检测装置以及利用上述装置进行有机小分子在线检测的方法。上述装置包括微型生物传感器单元、激励信号发生单元、数据采集处理单元以及主控单元。主控单元产生原始激励信号给激励信号发生单元，使其产生激励信号，微型生物传感器单元在激励信号的作用下产生与待检测有机小分子浓度对应的电信号，由数据采集处理单元对电信号进行预处理，之后由主控单元对预处理后的电信号进行分析得到待检测的有机小分子浓度。使用时将微型生物传感器单元插入待检测的植物器官中进行检测，实现了对植物有机小分子的在线、活体、动态检测以及连续分析，为植物生理学、植物电生理学、植物学、植物细胞生物学等提供新的解决方案。

技术领域

本发明属于有机物监测技术领域，更具体涉及一种植物有机小分子在线检测装置及方法。

背景技术

植物有机小分子在植物生长发育中具有重要作用，现有植物有机小分子检测设备包括氨基酸分析仪、酶标仪、气相色谱-质谱分析仪、高效液相色谱分析仪等。这些检测设备均使用分析化学方法检测，检测过程需要离体分析，并设置了不同时间点进行采样，之后通过研磨、匀浆、过滤等前处理过程，最后上机分析有机小分子含量。

现有的检测技术检测的是植物有机小分子某个或某几个时间点静态浓度，需要离体检测，仅能获取植物体内有机小分子的静态信息，无法体现植物对环境变化的动态响应机制，并且检测样品的制备及前处理过程复杂，效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何实现对植物有机小分子在线、活体、动态检测以及分析。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种植物有机小分子在线检测装置，所述装置包括微型生物传感器单元、激励信号发生单元、数据采集处理单元以及主控单元；

所述主控单元与所述激励信号发生单元连接，所述主控单元产生原始激励信号并传输给所述激励信号发生单元；

所述激励信号发生单元与所述微型生物传感器单元连接，所述激励信号发生单元根据所述原始激励信号产生激励信号并传递给所述微型生物传感器单元；

所述微型生物传感器单元与所述数据采集处理单元连接，所述微型生物传感器单元在所述激励信号的作用下与待检测的有机小分子发生反应，产生电信号，并将产生的电信号传递给所述数据采集处理单元；

所述数据采集处理单元与所述主控单元连接，所述数据采集处理单元对所述电信号进行预处理后传递给所述主控单元，所述主控单元对所述数据采集处理单元传递的预处理后的电信号进行分析得到待检测有机小分子的浓度。

优选地，所述装置还包括压降温度补偿单元；所述压降温度补偿单元与所述微型生物传感器单元以及所述主控单元连接，所述压降温度补偿单元采集所述微型生物传感器单元工作过程中的压降以及温度，并传递给所述主控单元；

所述主控单元根据所述压降温度补偿单元传递的温度信息产生温度补偿激励信号并传递给所述激励信号发生单元，所述激励信号发生单元根据所述温度补偿激励信号以及所述原始激励信号产生所述激励信号；

所述主控单元根据所述压降温度补偿单元传递的压降信息输出对应的补偿补偿电压给所述数据采集处理单元，所述数据采集处理单元根据所述补偿电压对所述电信号进行预处理，之后将处理后的电信号传递给所述主控单元。

优选地，所述数据采集处理单元包括信号放大子单元以及信号调理子单元；所述信号放大子单元与所述微型生物传感器单元连接，用于将所述电信号以及所述补偿电压进行叠加以及放大的预处理；所述信号调理子单元与所述信号放大子单元以及所述主控单元连接，用于对放大后的电信号进行调理，之后传递给所述主控单元。

优选地，所述主控单元包括第一数模转换子单元以及第一模数转换子单元；

所述原始激励信号通过所述第一数模转换子单元进行数模转换后传递给所述激励信号发生单元；