[发明专利]用于药敏实验的抗生素编码微芯片及其制备和检测方法

权利要求书

1.一种用于药敏实验的抗生素编码微芯片，其特征在于：该芯片包括携带抗生素信息的二维码编码层、抗生素药物以及用于包裹抗生素药物的载药层；所述抗生素信息包括抗生素名称、分子量、使用浓度、使用剂量和使用日期；所述的微芯片尺寸为400～900μm；用于包裹抗生素药物的载药层材料为透明质酸、药用级明胶、聚乙烯醇或丝素蛋白。

2.如权利要求1所述的一种用于药敏实验的抗生素编码微芯片，其特征在于：所述使用浓度为1～10mg/ml，使用剂量为1～3μl。

3.一种如权利要求1所述用于药敏实验的抗生素编码微芯片的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)使用二维码自动生成软件生成一幅存储有一种抗生素的名称、分子量、使用浓度、药物剂量和使用日期的二维码图片；

2)采用有掩模光刻加工工艺，将步骤1)中的二维码图片刻蚀在二氧化硅或玻璃片基底上，二维码尺寸为300～800μm；

3)使用划片机将二维码从基底上取下得到一个模板，尺寸为400～900μm；

4)将聚二甲基硅氧烷液体倒入模板中，在0～-0.1MPa的气压下常温抽真空30min～60min，至聚二甲基硅氧烷内没有气泡为止；

5)将抽完气泡的聚二甲基硅氧烷放入真空干燥箱中，在80℃～100℃的温度下烘烤120min～240min后取出，得到一个与模板同尺寸的二维码编码层；

6)重复步骤4)～5)，制得多个信息相同的二维码编码层；

7)对每个二维码编码层进行清洗、高温灭菌和紫外灭菌；

8)在每个二维码编码层无二维码图案的一面滴上剂量为1～3μl、浓度为1～10mg/ml的相同抗生素溶液，并在常温下固化干燥；

9)在每个固化后的抗生素上滴入剂量为1～3μl、浓度为1～10mg/ml的载药层材料，并在常温下固化干燥；

10)高温灭菌和紫外灭菌后制得多个信息相同的抗生素编码微芯片。

4.一种如权利要求1所述用于药敏实验的抗生素编码微芯片的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)使用控制立体光固化成型装置的软件同时设计多个二维码结构，每个二维码分别存储不同抗生素的名称、分子量、使用浓度、使用剂量和使用日期的信息；

2)选取二氧化硅或玻璃片作为基底并进行表面亲水处理，使用无掩模光刻加工工艺在基底上一次制作多个信息不同、尺寸相同的二维码，二维码尺寸为300～800μm；

3)使用划片机从基底上得到多个信息不同、尺寸相同的二维码编码层，编码层尺寸为400～900μm；

4)对每个二维码编码层进行清洗、高温灭菌和紫外灭菌；

5)根据二维码的信息在每个二维码编码层无二维码图案的一面滴上对应的抗生素名称、分子量、使用浓度、使用剂量和使用日期的抗生素溶液，并在常温下固化干燥，每种抗生素溶液的使用浓度为1～10mg/ml、使用剂量为1～3μl；

6)在每个固化后的抗生素上滴入剂量为1～3μl、浓度为1～10mg/ml的载药层材料，并在常温下固化干燥；

7)高温灭菌和紫外灭菌后一次制得多个抗生素信息不同的编码微芯片。

5.一种如权利要求1所述的用于药敏实验的抗生素编码微芯片的识别方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)拍摄一张抗生素编码微芯片上的二维码图像；

2)在MATLAB中打开图像，图像尺寸大小控制在500×500像素之内；

3)利用Ostu方法计算整幅图像最适应阈值t后，遍历每个像素点的灰度值，如果灰度值t,则赋值为255；反之则赋值为0；

4)提取图像中连通区域并进行标记，用jet显色方式表示；

5)遍历所有的连通区域，计算它们的最小外接矩形；

6)对每个最小外接矩形中的每个像素进行判断，如果在该像素的四领域或八领域方向存在非区域点，则继续下一个像素的判断；若不是非区域点，则填充为区域点，直到遍历结束，得到处理后的二维码图像；

7)使用MATLAB中的二维码识别方法或直接用手机扫描得到抗生素的信息。