[实用新型]智能呼气分子诊断系统的透射式光学检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于呼气分子诊断领域，具体涉及检测人体呼气中的生物标志物的呼气分子诊断系统的检测装置。

背景技术

正常人体呼出的气体中,除了氮、氧和二氧化碳之外,还包含着其他许多种化合物,通过检测这些化合物的含量即可诊断疾病。

瑞士苏黎世联邦理工学院近日公布的一项研究成果表明，每个人在呼吸时呼出的化合物和人类的指纹一样独一无二，医生甚至可以根据这些化合物来诊断疾病。同时，由于呼气测试法还能获得与尿液检查以及血液检查相近的结果，因此未来不但可以用来诊断疾病，还可能会用于运动员兴奋剂检测。该项研究成果已经发表在国际权威生物学类学术杂志《PLoS ONE》上。

在欧美国家，呼气分子诊断已成为呼吸系统及消化系统的金标技术，并用于心肺、肠胃、肾肝、糖尿病及癌症等疾病的医学研究与临床检验，被期望用于常见病、多发病、慢性病、流行病与职业病的基层筛查及家庭自检。

由于人体呼出气体中的生物标志物浓度极低，以ppb即10亿分之几为单位计，精确测定其浓度非常困难。

当前呼吸分析仪器仍主要依赖于大且昂贵的仪器，例如气相色谱仪(GC)及质谱仪(MS)，使得这些仪器不能广泛地应用。

还有的呼吸分析仪器是以电化学检测原理制成的检测装置，虽然体积小、但无法实现连续动态监测生物标志物、检测费用高、特异性差等局限性，不能充分满足临床需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够快速准确检测生物标志物含量的智能呼气分子诊断系统的透射式光学检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种智能呼气分子诊断系统的透射式光学检测装置，用于检测人体呼出气体中生物标志物的含量。所述检测装置包括反应池、生物传感器和光谱分析的光路结构，所述生物传感器包括能够与生物标志物反应并将生物标志物吸收的反应体，所述反应池内设置有反应腔，所述反应腔能够连通外部的人体呼出气体气源，所述生物传感器装设在反应腔处且反应体被封装在反应腔内，所述光路结构能够产生光束射入反应腔内并经过反应体后射出反应池形成反应体的吸收光谱。

具体的，所述生物传感器还包括基体，所述反应体固定安装在基体上，所述反应腔在反应池形成有与外部连通的入口，所述反应体自入口处伸入反应腔内，所述基体封盖在反应池的入口上将反应体封闭在反应腔内。

优选的，所述反应体呈片状结构，所述基体上间隔地安装有多个反应体。

进一步的，所述反应体立在基体上，所述多个反应体相互平行，所述光路结构射入反应腔的光束依次穿过多个反应体后射出反应池。

具体的，所述反应池上具有入射端面、出射端面、第一反射面和第二反射面，所述入射端面接受所述光路结构产生的光束并将光束引导射在第一反射面上，所述第一反射面将光束反射至反应腔内的反应体上，光束穿过反应体射在第二反射面上，所述第二反射面将光束反射至出射端面，所述光束经出射端面射出反应池。

具体的，所述入射端面和出射端面均在反应池上形成透镜结构。

具体的，所述光路结构包括能够产生光束的光源、第一准直透镜、第一聚焦透镜、第二准直透镜、第二聚焦透镜、狭缝、第三准直透镜、光栅、第三聚焦透镜和光电探测器，所述光源产生的光束依次经第一准直透镜和第一聚焦透镜射入反应池的入射端面，自反应池的出射端面出射的光束依次经第二准直透镜和第二聚焦透镜聚焦在狭缝处，自狭缝出射的光束经第三准直透镜到达光栅处，所述光束在光栅处衍射并经第三聚焦透镜成像在光电探测器上获得反应体的吸收光谱。

进一步的，所述第一准直透镜的光轴、第一聚焦透镜的光轴和反应池的入射端面的光轴重合。

进一步的，所述第二准直透镜的光轴、第二聚焦透镜的光轴和反应池的出射端面的光轴重合。

优选的，所述反应体包括载体和细胞色素C，所述载体为气溶胶，所述细胞色素C分布在气溶胶内形成纳米结构的反应体。

本实用新型的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。