[发明专利]一种用于微生物快速检测的生物传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物传感器，尤其是涉及一种能够快速对微生物的浓度进行检测的生物传感器，属于生物医药技术领域。

背景技术

近年来，病原微生物引起的食物中毒事件报道均屡见不鲜。据世界卫生组织报道，全球每年因食源致病菌污染引起的腹泻达数十亿例，引起约170万例15岁以下儿童死亡。美国疾病预防控制中心估计,美国每年因食源性致病菌引起的病例为330万－1230万例,死亡人数大于4000例，每年造成的经济损失约65亿－349亿美元。在我国，2011年上半年卫生部通过中国疾病预防控制中心网络直报系统共收到全国食物中毒类突发公共卫生事件报告70起，中毒3224人，死亡45人。据统计我国食物中毒事件的30%-90%是由病原菌引起的，占总中毒人数的60%-90%。世界卫生组织根据疾病报告系统估计，发展中国家食源性疾病的漏报率在95 %以上。从目前的统计数字来看，我国每年食物中毒报告例数约为2－4万人，但专家估计这个数字尚不到实际人数的1／10，即我国每年食物中毒例数为20－40万人。在食品危害分析关键控制点体系中，微生物检测居重要地位。有效杜绝污染食品进入人类食物链的第一个控制点就是监测，因此食源性病原微生物检测是食源性疾病的预防与控制的关健环节。目前我国已制定相关的食物病原菌检验方法，但检测均采用经典方法，耗时较长，很难满足应急处理快速反应的需要。随着当前食品加工产业的原料来源多元化，产品周转运行快，加快检测速度、增强检测特异性和提高检测灵敏度已成为食品微生物检测的迫切要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供能够对微生物进行快速检测的一种用于微生物快速检测的生物传感器。

本发明的目的是这样实现的：一种用于微生物快速检测的生物传感器，所述传感器包含有基底，所述基底上印刷有电极和电极焊盘，所述电极和电极焊盘均设置有一对，且两个电极分别与一电极焊盘相连，所述电极包含有多个相互嵌套且具有不同直径的导电环，所述导电环均为带有豁口的不封闭的环状结构，且相邻导电环之间通过导电条相连，处于最外端的导电环通过导电条与电极焊盘相连，所述电极焊盘与设置于基底一侧的USB接口相电连接，所述两个电极的导电环相互嵌套设置。 

本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器，多个导电环同心设置，所述导电条沿导电环径向设置并与多个导电环均一次相交，且导电环沿径向设置有一豁口。

本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器，一个电极的导电环位于另一个电极的相邻两个导电环之间。

本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器，所述基底的材料为陶瓷、玻璃或石英等材料。

本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器，上述传感器安装于一检测池内，所述检测池包含有具有通孔的膜、上部密封件和下部密封件，所述膜覆盖于电极上，且膜上的通孔正对电极，所述上部密封件上设置有一上大下小的圆锥台孔，且该圆锥台孔通过膜上的通孔正对电极，所述上部密封件上设置有一与基底相匹配的凹槽，所述上部密封件和下部密封件将基底和USB接口压合在一起。

本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器，所述膜的材质为聚二甲基硅氧烷或其它生物惰性材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明利用丝网印刷技术制作电极，基于化学共价键合法或物理吸附法在电极表面固定了特异性识别分子（如单/多克隆抗体或抗原、核酸探针、核酸适体等），制成丝网印刷电极生物传感器，再安装在检测池中，当含有目标物的样品滴入检测池中，电极表面上固定的识别分子将与目标物结合，并产生阻抗信号，阻抗变化与目标物浓度相关，经过与USB接口相连的相应检测设备（如阻抗仪、电化学仪、电阻仪等）测量电阻、电容、电感等电信号变化，再对数据进行处理，即可快速准确检测出目标物浓度。

附图说明

图1为本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器的总体结构示意图。

图2为本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器的总体装配结构示意图。

图3为本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器的基底的结构示意图。

图4为本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器的电极的结构示意图。

图5为本发明一种用于微生物快速检测的生物传感器的电极的分解示意图。

图6为本发明种用于微生物快速检测的生物传感器检测大肠杆菌时大肠杆菌浓度与阻抗之间的对照表。

图7为本发明种用于微生物快速检测的生物传感器检测禽流感H5N1病毒时禽流感H5N1病毒浓度与阻抗之间的对照表。