一种用于同时检测PLGF和sFlt-1的电化学免疫传感装置及方法
本发明涉及电化学生物传感器，尤其涉及一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置及方法。
背景技术：
1、先兆子痫是一种妊娠二十周之后出现尿蛋白和高血压症状的疾病，严重危及孕产妇生命安全。因此，如何准确预测先兆子痫成为一个亟须解决的问题。
2、胎盘生长因子(placental growth factor，plgf)和可溶性fms样酪氨酸激酶1(soluble fms-like tyrosine kinase-1，sflt-1)的信号通路异常可影响血管生成，使滋养层对子宫内膜的侵袭降低，进而诱发先兆子痫，对孕产妇的生命构成威胁。
3、由于plgf和sflt-1在人体中的浓度差异较大，传统检测方法需要使用elisa试剂盒分别对二者进行检测，具有检测时间长、检测结果无法同步输出的局限性。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置及方法，基于智能手机的双通道电化学免疫传感器同时检测血液样本中的plgf与sflt-1，并研究其信号通路，评估先兆子痫风险。
2、为实现上述目的，本发明提供了一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，包括集成于同一块电路板上的微处理器模块、电源模块、模数转化模块、数模转化模块及通讯模块；模数转化模块和通讯模块分别与微处理器模块连接。
3、电路板上设有电路板激励电极单元连接触点，电路板激励电极单元连接触点与激励电极单元连接，激励电极单元包括第一工作电极、第二工作电极、第一对电极、第二对电极、参比电极；第一工作电极、第二工作电极作为结合标志物的载体分别位于两个独立的反应腔体内。
4、优选地，还包括放大器，放大器与模数转化模块的输入端电连接，微处理器模块采集和传输模数转化模块输出的信号，放大器、模数转化模块和数模转化模块用于控制和输出传感装置进行物质检测所需要的电压。
5、优选地，第一工作电极、第二工作电极、第一对电极、第二对电极的输入端分别与数模转化模块的输出端电连接；参比电极的输入端与数模转化模块的输出端电连接。
6、优选地，电路板上还设有电源模块和led灯，电源模块输出端与led灯的输入端电连接，微处理器模块设置led灯的发光模式以观测电路是否正常。
7、优选地，通讯模块为蓝牙模块，蓝牙模块建立与移动端之间的通信，实现检测结果的实时传输。
8、优选地，第一工作电极、第二工作电极均包括基底、敏感修饰层及功能修饰层；
9、基底为低阻导电油墨，敏感修饰层为羧基化石墨烯和金纳米颗粒复合纳米材料，对羧基化石墨烯和金纳米颗粒复合纳米材料进行羧基活化，第一工作电极、第二工作电极的羧基官能团活化之后分别与plgf抗体和sflt-1抗体共价键连接形成功能修饰层。
10、优选地，电源模块包括电源管理单元和电池，电源管理单元的输入端与所述电池的输出端电连接。
11、优选地，还包括直流-直流变换器，电源模块的输出端与直流-直流变换器的输入端电连接，电源模块输出3.7v的电压，直流-直流变换器的输出端与电路板电连接，电源模块的输入端与电路板电连接以调整电压以满足电路板内部各芯片对于电压的不同需求；
12、直流-直流变换器、电源模块、数模转化模块、模数转化模块和电源模块的输出端与直流-直流变换器共同组成电源管理模块实现-5v至3.3v范围内稳定调整输出电压。
13、一种如上述的用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置的使用方法，包括如下步骤：
14、s1、建立标准曲线
15、将标准溶液滴加于第一工作电极、第二工作电极上；打开电源模块，主控芯片控制电源管理单元输出扫描电势，经过数模转化模块与电源管理单元输出到第一工作电极、第二工作电极上，对待测溶液施加激励；
16、通过模数转化模块接收主控芯片输出的电压信号，控制输出电压的变化，得到电压-电流关系，根据电压-电流关系和标准溶液浓度建立电流变化-标志物浓度曲线；电流变化指第一工作电极、第二工作电极的峰值电流的变化；
17、s2、将待测溶液滴加至第一工作电极、第二工作电极上进行标志物浓度检测，根据输出的电压-电流关系和步骤s1中建立的标准曲线得出标志物浓度，通过通讯模块将信息传送至所连接的移动端上。
18、本发明上述一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置及方法，具有如下技术效果：
19、(1)本发明的装置为便携式、简易化的电化学工作站，且整体装置能够在使用少量样本的情况下对生物标志物进行生物检测和检测结果的记录与分析，分析两种标志物的浓度比随时间的变化情况，进而评估这两种该标志物在溶液体系中的动态平衡；
20、(2)通过结果分析，能够预测被检测者未来发生先兆子痫的概率，减少传统检测结果分析完全依赖医生的局限性。
21、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
技术特征：
1.一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：包括集成于同一块电路板上的微处理器模块、电源模块、模数转化模块、数模转化模块及通讯模块；模数转化模块和通讯模块分别与微处理器模块连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：还包括放大器，放大器与模数转化模块的输入端电连接，微处理器模块采集和传输模数转化模块输出的信号，放大器、模数转化模块和数模转化模块用于控制和输出传感装置进行物质检测所需要的电压。
3.根据权利要求1所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：第一工作电极、第二工作电极、第一对电极、第二对电极的输入端分别与数模转化模块的输出端电连接；参比电极的输入端与数模转化模块的输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于同时检测plg+f和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：电路板上还设有电源模块和led灯，电源模块输出端与led灯的输入端电连接，微处理器模块设置led灯的发光模式以观测电路是否正常。
5.根据权利要求1所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：通讯模块为蓝牙模块，蓝牙模块建立与移动端之间的通信，实现检测结果的实时传输。
6.根据权利要求5所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：第一工作电极、第二工作电极均包括基底、敏感修饰层及功能修饰层；
7.根据权利要求4所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：电源模块包括电源管理单元和电池，电源管理单元的输入端与所述电池的输出端电连接。
8.根据权利要求4所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置，其特征在于：还包括直流-直流变换器，电源模块的输出端与直流-直流变换器的输入端电连接，电源模块输出3.7v的电压，直流-直流变换器的输出端与电路板电连接，电源模块的输入端与电路板电连接以调整电压以满足电路板内部各芯片对于电压的不同需求；
9.一种如权利要求1～8任一项所述的一种用于同时检测plgf和sflt-1的电化学免疫传感装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
技术总结
本发明公开了一种用于同时检测PLGF和sFlt‑1的电化学免疫传感装置及方法，涉及电化学生物传感器技术领域。装置包括集成于一块电路板上的微处理器模块、电源模块、模数转化模块、数模转化模块、通讯模块及反应腔体；模数转化模块和通讯模块分别与微处理器模块连接；电路板的电路板激励电极单元连接触点与激励电极单元连接，激励电极单元包括第一工作电极、第二工作电极、第一对电极、第二对电极、参比电极；第一工作电极、第二工作电极作为结合标志物的载体分别位于两个独立的反应腔体内。本发明可以现场精准输出检测结果且可直观输出样本中sFlt‑1/PLGF比值，根据浓度比值确定两种生物标志物的动态平衡，动态平衡的结果可以辅助和提升临床上先兆子痫的预测能力。
技术研发人员：郭丽琼,陈泽涛,李维霞,侯世科,樊毫军,李爽
受保护的技术使用者：天津大学温州安全（应急）研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23