[发明专利]葡萄糖宽范围高精度自动检测方法和系统有效
申请号: | 202010768137.7 | 申请日: | 2020-08-03 |
公开(公告)号: | CN111982992B | 公开(公告)日: | 2022-05-03 |
发明(设计)人: | 薄翠梅;乔文杰;谭强;李俊;蒋书波;储震宇;金万勤 | 申请(专利权)人: | 南京工业大学 |
主分类号: | G01N27/327 | 分类号: | G01N27/327 |
代理公司: | 南京天华专利代理有限责任公司 32218 | 代理人: | 刘畅;徐冬涛 |
地址: | 211816 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 葡萄糖 范围 高精度 自动检测 方法 系统 | ||
1.一种葡萄糖宽范围高精度自动检测方法,其特征在于它包括以下步骤:
S1、酶电极与底物发生化学反应产生微安级的电流信号;
S2、电流信号转换成标准电压信号;
S3、数字滤波系统对信号进行滤波获得有效的AD值,有效消除检测中的多种信号干扰;
S4、建立浓度响应方程;
S5、基于电压的数字信号精确测量待测物的葡萄糖浓度;
S6、判断是否处于最佳浓度范围,是则进行S7;否则调节进样量,并返回步骤S5;S6中判断是否处于最佳浓度范围的步骤是:
S6-1、建立酶电极微弱电流与待测物不同浓度的线性关系;
S6-2、根据线性关系将待测物浓度与进样量划分不同区间:V1,V2,V3为进样量体积,V1V2V3,X0,X1,X2,X3为检测芯片对应进样量的最佳检测浓度节点,X0X1X2X3;
当进样量为V1时,芯片检测的最佳浓度范围在X0~X1之间,当进样量为V2时,芯片检测的最佳浓度范围在X1~X2之间,当进样量为V3时,芯片检测的最佳浓度范围在X2~X3之间;
S6-3、判断步骤S5获得浓度C与X1的大小:
(1)若C<X1,则认为处于最佳浓度范围并结束;
(2)若C≥X1,则调整进样量为V2,重复S5获得浓度C′;
判断获得浓度C′与X2的大小:
(3)若C′<X2,则认为处于最佳浓度范围并结束;
(4)若C′≥X2,则调整进样量为V3,重复S5获得浓度C″;
S7、获得待测物的葡萄糖最终浓度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于S2的具体步骤为:
S2-1、电流信号通过I/V转换电路转换为电压信号;
S2-2、电压信号通过两级程控放大转换为标准电压信号。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于S3的具体步骤为:
S3-1、标准电压信号通过16位的A/D转化电路转化为数字信号;
S3-2、数字信号经数字滤波Y(n)=αX(n)+(1-α)Y(n-1)处理后得到有效的AD值,其中:α为小于1大于0的数,X(n)为本次实际采集到的AD值,Y(n-1)为上次最后得出的AD值,Y(n)为本次所得AD值。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于S4中浓度响应方程的建立步骤为:
S4-1、检测池仅有缓冲液时,进行S1-S3采集到的AD值记为ADV0;
S4-2、注入体积V0浓度C0的标准液,进行S1-S3采集到的AD值记为ADV1;
S4-3、建立浓度响应方程:
式中,y为采集到的AD值,x为待测物浓度c。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于S4还包括浓度响应方程的检验步骤:
S4-4、再次注入体积V0的标准液,进行S1-S3采集到的AD值记为ADV2;
S4-5、根据S4-3已建立的浓度响应方程计算此时待测物浓度c,若c∈[C0-2%,C0+2%],则认为浓度响应方程可靠;否则认为浓度响应方程失败,并重复S4-1-S4-5建立浓度响应方程。
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