[发明专利]便携式微量癌症抗原多参量定量传感检测系统及方法

权利要求书

1.一种便携式微量癌症抗原多参量定量传感检测系统，其特征在于，包括：相互电连接的微流控纸芯片免疫传感器和传感后端信号处理模块；

所述微流控纸芯片免疫传感器包括自上而下依次设置的环形过滤膜、进样孔和检测区；所述进样孔周围连接若干微流控沟道，检验样本经过环形过滤膜后进入微流控沟道，自微流控沟道流入进样孔，通过进样孔进入检测区；

所述传感后端信号处理模块单芯片集成，为微流控纸芯片免疫传感器检测提供DPV 检测电压，并且根据微流控纸芯片免疫传感器上产生的电化学电流信号，自动计算出肿瘤标志物的浓度；

所述传感后端信号处理模块包括：依次连接的处理器、数模转换电路和DPV工作波形产生电路；工作电极与DPV工作波形产生电路和电流/电压转换电路分别连接，电流/电压转换电路与模数转换电路连接，模数转换电路连接处理器；

降低微流控纸芯片免疫传感器中工作电极的输出阻抗，提高电流/电压转换电路的输入阻抗，以提高微流控纸芯片免疫传感器感知的微弱电流转换效率；

在处理器、数模转换电路以及DPV工作波形产生电路中，基于噪声优先优化的策略，降低DPV工作波形产生电路内部的低频闪烁噪声、差分输入失调噪声以及带外噪声；降低数模转换电路的失配噪声，并且将处理器部分与数模转换电路中的数字信号部分单独隔离，以减少数字部分对模拟部分的噪声耦合；

该系统用于非疾病诊断治疗。

2.如权利要求1所述的一种便携式微量癌症抗原多参量定量传感检测系统，其特征在于，在工作电极上面修饰金纳米/硫堇/石墨烯纳米复合膜；通过金纳米与蛋白质的氨基作用，将不同抗体固定在工作电极上。

3.如权利要求1所述的一种便携式微量癌症抗原多参量定量传感检测系统，其特征在于，处理器产生数字DPV 检测电压，数模转换电路将所述数字DPV 检测电压转换为模拟信号送入DPV工作波形产生电路，DPV工作波形产生电路将模拟检测电压信号施加到微流控纸芯片免疫传感器的各个电极端，在电压作用下微流控纸芯片免疫传感器上产生电化学电流信号；所述电化学电流信号通过电流/电压转换电路转换为电压信号，所述电压信号经过模数转换电路后送入处理器，处理器根据已经标定的电流与浓度之间的校正方程自动计算出肿瘤标志物的浓度。

4.如权利要求1所述的一种便携式微量癌症抗原多参量定量传感检测系统，其特征在于，所述DPV工作波形产生电路利用跨导运算放大器设计成电压跟随器为电化学检测参比电极提供不受电化学电流影响的工作电位，并且这个电压仅受处理器控制。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述的便携式微量癌症抗原多参量定量传感检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

检验样本经过过滤后进入微流控纸芯片免疫传感器的样本检测区域；

样本检测区域的抗体与检验样本的抗原高特异性结合产生电场变化，阻碍了电活性物质向电极表面的扩散，使得检测到的电流减小，从而使待测抗原浓度与检测到电流的大小成反比关系；

对待测抗原浓度与检测电流大小之间的关系进行标定；

产生数字DPV 检测电压信号，所述数字DPV 检测电压信号经过数模转换后，将模拟电压施加到微流控纸芯片免疫传感器的各个电极端；

在电压作用下微流控纸芯片免疫传感器上产生电化学电流信号；

将电化学电流信号转换为电压信号，根据已经标定的电流与浓度之间的校正方程自动计算出肿瘤标志物的浓度；

将电化学电流信号转换为电压信号时，降低微流控纸芯片免疫传感器中工作电极的输出阻抗，提高电流/电压转换电路的输入阻抗，提高了微流控纸芯片免疫传感器感知的微弱电流转换效率；

在处理器、数模转换电路以及DPV工作波形产生电路中，基于噪声优先优化的策略，降低DPV工作波形产生电路内部的低频闪烁噪声、差分输入失调噪声以及带外噪声；降低数模转换电路的失配噪声，并且将处理器部分与数模转换电路中的数字信号部分单独隔离，以减少数字部分对模拟部分的噪声耦合。