[发明专利]一种通用型量热式生物传感器

说明书

本发明提供一种通用型量热式生物传感器，适用于片状和板状形式热传感器，包括恒温进样绝热合流装置、热稳定微小反应器、小温差测量装置，并通过快速接头结合。多流路进样经恒温进样绝热合流装置恒温并合流，进入热稳定微小反应器内进行反应，经小温差测量装置进行测温，系统通用性强，适应多流路、多组份、复杂流程及工况调整的需要，灵活性高，热稳定性好，结构简单紧凑、模块化，适用性强，能够应用在酶分析、生化检测、环境监测以及生化、发酵等过程的在线监测，尤其适用于量热分析和现场测量。

技术领域

本发明涉及一种通用型量热式生物传感器，能够应用在酶分析、生化检测、环境监测以及生化、发酵等过程的在线监测。

背景技术

生物化学技术的发展，要求对各种生化组分进行有效分析，像，酶分析，环境监测、在线测定反应过程中形成的或消耗的特定成分，发酵过程中也需要对原料和中间产物以及生成物质等的浓度连续测定用以控制过程的进行等。由于上述过程具有高度非线性和随机性，通过假设和实验得到的机理和控制模型的应用范围都是有限的，难以准确有效地描述整个过程的特性，需要研究开发用于生化过程的分析仪器。

结合流动注射分析系统的生物传感器已广泛应用于生化过程化学物质、生物物质的分析和检测。对于生化过程的现场检测和在线监测，由于是在线完成，样品往往不能进行复杂的予处理，通常会包含有其他物质，有的还有颜色。电化学传感器常常受到同底物中电化学活性物质的干扰，光度测量方法易受试剂本来存在的或在反应中形成的光学干扰物质的影响，二者应用到在线检测存在局限。比较而言，量热式生物传感器适用于绝大多数的生化反应，不受颜色、浑浊和电化学等样品属性的影响，尤其适合于检测未经处理的实际样品，通过结合酶等可以极大地提高量热法的特异性。

生化过程的分析常常涉及多个参数，并需同时监测，适应多组分同时测量和复杂流程的需要（富集、检测一体化量热式生物传感器，ZL 200910126677.9；基于可逆固定化酶的量热式生物传感器，ZL 200910126676.4），可以借助通用型量热式生物传感器结合多种流程变化来实现。

专利（酶热生物反应器装置，ZL 201120033726.7）提供了一种酶热生物反应器装置，至少存在以下技术缺陷：不能适应富集、检测一体化等复杂流程及工况调整的需要；仅采用固定化酶，存在局限；酶柱更换操作繁琐，系统干扰大；其主要的分流模式，由于压力、流动等复杂因素，较难获得流态、流量、浓度分布完全相同的测试和参比流路；结构仅采用热敏电阻，需复杂额外电桥电路，存在非线性；仅设计了加热恒温，且恒温管路长，不宜控制流动注射分布浓度；结构相对复杂，不紧凑，固定化酶保存不便，不太适合现场和在线使用。

发明内容

本发明的目的是解决现有量热式生物传感器的技术缺陷，提供一种通用型量热式生物传感器，能够应用在酶分析、生化检测、环境监测以及生化、发酵等过程的在线监测。