新型多功能量热式生物传感器系统研究与开发 .pdfVIP

学兔兔 第32卷 第12期 仪 器 仪 表 学 报 V01．32 No．12 2011年 12月 Chinese Journal of Scientific Instrument DeC．20l1 新型多功能量热式生物传感器系统研究与开发木 郑艺华 ，刘晓林 ，马永志 ，胥 义 ，徐 斐 (1青岛大学机电工程学院生物系统热科学研究室 青岛 266071； 2上海理工大学生物系统热科学研究所 上海 200093) 摘 要：通过新型结构与流路设计，开发了量热式生物传感器，是由恒流泵、切换阀、恒温器、锥形注入阀、反应室和参比室、热 电堆、信号采集模块和微机等组成的流动注射分析系统，能够工作在单向和循环模式。恒温器在0—70℃内有效控温，精度为 - +0．1℃；锥型注入阀实现绝热状态的同步进样；设置参比室有效消除非特异性热；片状热电堆的灵敏度约4 mV／K，并布置在 反应室和参比室间，及时感知热信号变化；微弱信号采集模块具备24位分辨率和64倍增益，并利用虚拟仪器技术通过微机进 行数据的动态显示、处理和存储；系统能够优化反应室尺寸、载流流速、反应温度和试剂注入量等关键参数。性能测试和多种反 应模式研究表明，系统基线稳定、重现性好，并实现了酶分析、底物测试和重金属检测等功能，该系统尤其适用于抑制条件下的 多试样、多组合的现场和在线富集、检测。 关键词：量热式生物传感器；流动注射分析；热电堆；半导体恒温器；虚拟仪器 中图分类号：TH79 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．40 Research and development of a new versatile thermal biosensor Zheng Yihua ，Liu Xiaolin ，Ma Yongzhi ，Xu Yi ，Xu Fei。 (J Institute of Bioheat Sciences，Qingdao University，Qingdao 266071，China； 2 Institute ofBioheat Sciences，University ofShanghai Science and Technology，Shanghai 200093，China) Abstract：A versatile thermal biosensor is developed based on an improved design．This biosensor is a flow injection analysis system，which consists of a peristaltic pump，two switching valves，a thermostat，a cone．shaped injection valve，a reaction chamber，a reference chamber，a thermopile，a data acquisition module and a PC(Personal Com． puter)．The thermostat has an adjustable range of 0～70 oC and precision of±0．1℃．the injection valve works UH— der adi