[发明专利]移动伏安分析

说明书

一种使用具有微处理器(320)、存储器(324)和音频接口(332、334)的移动计算设备(300)的低成本伏安分析系统。该音频接口包括具有第一和第二声道的音频信号输出(332)和音频信号输入(334)。该接口可连接到包括第一和第二电极(104、106)的伏安单元(102)，并且该设备的存储器包含指令(336)，该指令在被微处理器执行时致使该设备：在音频信号输出的第一和第二声道之间生成输出电压波形(310、312)，该输出电压波形包括时变伏安驱动电势和AC扰动；在生成该输出电压波形的同时，捕捉在音频信号输入处接收到的输入电压波形(314)；以及将输入电压波形作为伏安响应波形(314)记录(420)在数据存储器(324)内。

发明领域

本发明涉及电化学分析方法，并且更具体地涉及使用广泛可用的移动计算技术的低成本伏安分析系统。

发明背景

化学传感器和生物传感器领域中的最近趋势已突出了简化和低成本在确定感测技术是否具有改变普通人生活以及对远程或资源贫乏环境中的人们可用的能力中的重要性。为此，人们对使用诸如纸的之类的低成本材料和诸如印刷之类的低成本制造技术来生产可以以最低费用制造的微流体传感器具有相当大的兴趣。另一感兴趣的领域是通过例如对共同位于一次性传感器上的所印刷的电子设备的使用来降低检测仪器的成本。

已产生了一些兴趣的一种办法是采用诸如智能电话或平板之类的移动计算设备作为感测布置中的组件。此类设备现在已经在发达国家达到市场饱和，并且在发展中国家也正迅速地变得普及。

通过移动计算设备的使用，成本可被降低，因为该设备可取代许多后端传感器功能，诸如用户交互、数据采集、信号处理和结果显示。而且，这些设备的连通性有望促成远程医疗和帮助消除距离障碍，由此改善远程和资源匮乏社区中的医疗服务的通道。

然而，用于化学感测和/或生物感测的移动设备技术的大多数应用依赖于外部有源外围设备以便执行关键传感器功能。尽管此类解决方案提供了相比更昂贵的集成感测装置的成本优势，但是它们仍然涉及超出合适的移动设备的可用性的附加成本，以及携带附加外围感测装置的不便性。

相应地，仍存在开发进一步低成本的感测系统、以及在远程社区和欠发达国家扩大化学传感器和生物传感器的可用性的持续需求。本发明寻求解决这种持续需求、或者至少向现有的低成本感测系统提供有用的替代方案。

发明内容

在一个方面，本发明提供一种移动计算设备，包括：

微处理器；

一个或多个存储器组件，该一个或多个存储器组件包括微处理器可访问的程序和数据存储；

音频接口，该音频接口包括具有第一和第二声道的音频信号输出和音频信号输入，该音频接口在微处理器的控制之下可操作，其中该音频接口在使用时可连接到包括第一和第二电极的伏安单元，该音频信号输出的第一声道被连接到第一电极，该音频信号输出的第二声道经由电阻器被连接到第二电极，并且该音频信号输入经由电容器被连接到第二电极；以及

该程序和数据存储包含指令，该指令在被微处理器执行时致使该移动计算设备实现以下步骤：

在音频信号输出的第一和第二声道之间生成输出电压波形，该输出电压波形包括时变伏安驱动电势和AC扰动；

在生成输出电压波形的同时，

捕捉在音频信号输入处接收到的输入电压波形；以及

将输入电压波形作为伏安响应波形记录在数据存储内。