[发明专利]一种用于病毒检测的检测装置及传感探头

说明书

本发明公开一种用于病毒检测的检测装置及传感探头，检测装置包括传感探头和便携式控制系统；传感探头包括：微流控通道、过滤装置、固定装置和光纤传感器；微流控通道，实现待测鼻粘液在虹吸作用下自驱动流入植有光纤传感器的光纤传感器通道内；过滤装置设置于微流控通道内；固定装置，为超轻质多孔结构，包覆微流控通道；光纤传感器的光纤包层对应倾斜光纤光栅的位置的表面镀有第一金膜，第一金膜的表面设置有修饰的与病毒抗原对应的抗体，光纤传感器一端的端面镀有第二金膜；便携式控制系统，与光纤传感器的另一端连接，便携式控制系统根据接收的光束的光谱进行数据分析，判断待测鼻黏液中是否含有病毒抗原。本发明检测时间缩小，提高检测效率。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域，尤其涉及一种用于病毒检测的检测装置及传感探头。

背景技术

目前，新型冠状病毒的检测方法是采集鼻拭子、痰液或者唾液，通过逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术来进行病毒核酸识别，该方法灵敏度高，特异性好。但这种方法是比较耗时，单纯的检测过程就需要2-3个小时，并且需要在生物安全3级实验室中进行。因此如何快速、准确的进行新型冠状病毒检测是应对该病毒的重要问题。

发明内容

本发明提供一种用于病毒检测的检测装置及传感探头，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于病毒检测的检测装置，包括传感探头和便携式控制系统；

传感探头包括：微流控通道、过滤装置、固定装置和光纤传感器；

所述固定装置为超轻质多孔结构，包覆微流控通道和过滤装置；

微流控通道，实现鼻粘液在虹吸作用下自驱动流入植有光纤传感器的光纤传感器通道内；

过滤装置设置于微流控通道内，采用聚合物微柱阵列来实现对鼻腔粘液中干扰颗粒的过滤，以及使得所检测的病毒抗原通过，到达光纤传感器表面。

光纤传感器包括光纤纤芯、包裹所述光纤纤芯的光纤包层，光纤纤芯中设有倾斜光纤光栅，所述光纤包层对应倾斜光纤光栅的位置的表面镀有第一金膜，所述第一金膜的表面设置有修饰的与病毒抗原对应的抗体，光纤传感器一端的端面镀有第二金膜。

便携式控制系统，通过光纤跳线与光纤传感器的另一端连接，便携式控制系统发出的光在光纤传感器中传输，到达具有第二金膜的端面并发生反射，便携式控制系统根据接收的光信号的光谱进行数据分析，判断待测鼻黏液中是否含有病毒抗原，其中抗原和抗体发生免疫反应影响光纤表面折射率，进而影响所述接收的光信号的光谱。

进一步，所述过滤装置的截止尺寸为150nm，将大于150nm的干扰颗粒进行过滤。

进一步，倾斜光纤光栅的长度为1cm至2cm，所述倾斜光纤光栅的倾斜角度为8度至18度。

进一步，便携式控制系统包括光纤P偏振光谱识别模块和分析模块，光纤P偏振光谱识别模块用于识别包层模式是否在P偏振态，分析模块用于向光纤传感器传输光，当包层模式在P偏振态时，激发光纤表面等离子共振，分析模块接收由光纤传感器第二金膜反射的光信号，根据接收的光信号获取光谱特征，并采用基于机器学习的分析模型对所述光谱特征进行分析，输出鉴别结果，所述鉴别结果包括待测鼻黏液中含有病毒抗原或待测鼻黏液中不含有病毒抗原。

进一步，所述基于机器学习的分析模型为线性判别分析、分级聚类分析法、随机森林、K近邻算法、K均值聚类法、支持向量机(SVM)、叶贝斯算法、人工神经网络、决策树中的一种。

进一步，第一金膜的厚度的取值范围为40-60nm，第二金膜的厚度大于500nm。