[发明专利]一种微流控石英晶片阵列传感检测系统及其检测方法

权利要求书

1.一种微流控石英晶片阵列传感检测系统的检测方法，所述微流控石英晶片阵列传感检测系统，包括有PC机，arduino单片机，DDS信号源，A/D转换器、低通滤波器、石英晶片传感系统，信号调理电路和幅值相位检测器，以上组件依次通过线路互连，幅值相位检测器与arduino单片机通过线路互连；

其中石英晶片传感系统包括有线天线和检测池，检测池通过外加磁场将修饰后的无极石英晶片固定于检测池的检测位置；线天线固定于检测池池底下； 低通滤波器与线天线的激励线圈相连，线天线的接收线圈与信号调理电路相连；

PC机通过arduino单片机给DDS信号源写入程序以产生扫频信号，扫频信号经过A/D转换器、低通滤波器一路施加到线天线激励线圈上，由于修饰后的无极石英晶片在进行检测时，会产生质量变化，从而使得频率发生改变，产生一个新的晶振信号，信号会通过线天线接收线圈到达信号调理电路，通过信号调理电路将信号放大后，送入幅值相位检测器进行检测，并将检测到的信号输送至arduino单片机，单片机对信号进行处理后，输送至PC机，得到测试频率，测试频率减去未测试之前的频率，即得到频率差，根据频率差计算标志物的含量；

所述石英晶片传感系统还包括孵化池，孵化池和检测池都有进液口和出液口，孵化池的出液口设有半封闭阀门；孵化池出液口与检测池的进液口通过管路互连；

所述检测方法，包括以下步骤：

1）无极石英晶片的修饰：在无极石英晶片的非有效面贴上聚氨酯泡沫圈增加浮力，接着将一抗固定在有效面上，测得其频率f₀，接着分别将不同浓度的目标检测物滴加多个固定有一抗的石英晶片的有效面上，分别测得其频率f₁;

2)制备二抗-磁珠扩增剂：在室温下，将EDC 1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺和NHS N-羟基硫代琥珀酰亚胺加入到磁珠悬浮溶液中，进行搅拌反应，滴加二抗溶液，进行孵育，磁性分离后，将其分散在PBS中，得到二抗-磁珠-EDC@NHS悬浮液，向其中加入PBS-BSA缓冲液 ，温育，得到二抗磁珠扩增剂；

3）孵育：关闭检测池出液口，通过注射泵从孵化池进液口注入步骤2）中二抗磁珠扩增剂，然后将步骤1）中，含有检测物和一抗修饰石英晶片按顺序排列在孵化池进行孵育；

4）检测：孵育完毕后，将永磁体放置在检测池的方形凹槽中，打开检测池的出液口，打开半封闭阀门，在扩增剂的流动下流出一个晶片后，关闭半封闭阀门，晶片被固定在永久磁体上方，通过石英晶片阵列传感检测系统给线天线一个激励信号，检测修饰好的无极石英晶片信号，测出其频率f₂；接着移开永磁体，将检测完的石英晶片通过检测液流出体系，然后按照上述步骤，检测下一个石英晶片；检测过程中需要一直通过注射泵，泵入扩增剂；

5）根据Sauerbrey方程我们得知，然后根据公式计算出的值。

2.根据权利要求1所述的微流控石英晶片阵列传感检测系统的检测方法，其特征在于，所述的DDS信号源为AD9954DDS信号源，石英晶片为33.3MHz的AT切型无极QCM；所述的线天线长为5cm，直径为3mm。

3.根据权利要求1所述的微流控石英晶片阵列传感检测系统的检测方法，其特征在于，所述的半封闭阀门在关闭状态是允许检测液流出，但是石英晶片不能通过。

4.根据权利要求1所述的微流控石英晶片阵列传感检测系统的检测方法，其特征在于，所述的检测池为方形的微流通池，微流通池包括上半部分和下半部分，上半部分的下表面上开设有直角Z字型的凹槽，下半部分的上表面上也开设有与之相对应的凹槽，上半部分和下半部分通过螺杆合并固定后，内部会形成一个直角Z字型的流通管道；下半部分底部对应流通管道下面开设有方形凹槽，用于放置外部磁铁，实现修饰后的无极石英晶片的固定；下半部分还开设有用于放置线天线的圆形孔腔。

5.根据权利要求1所述的微流控石英晶片阵列传感检测系统的检测方法，其特征在于，所述步骤1）中，一抗根据目标检测物进行设计。