[发明专利]一种物质成分检验方法及其应用

说明书

一种物质成分检验方法及其应用，它的方法是用微纳加工工艺制作出检测单元，不同检测单元具有不同的显微图像特征、同一种检测单元具有相同的显微图像特征，每个检测单元检验一种或者一类目标物质成分，将多个检测单元组合在一起，与待测样本混合，使待测样本中的目标成分与检测单元结合，通过对比同一显微图像特征的检测单元结合目标成分后、结合目标成分前的差异来推断待测样本中对应目标成分的含量，通过显微图像特征区分不同检测单元，从而实现在一次检测中可得到待测样本中多种或者多类目标成分的含量信息。此方法可以单独用于物质成分含量检测，也可与其他检验方法联合使用。

技术领域

本发明涉及的是检测方法技术领域，具体的说是一种物质成分检验方法及其应用。

背景技术

物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类。其共同点是：均需根据物质的特征反应，选择适当的试剂和操作，通过反应中出现的不同现象(如：沉淀的生成和溶解、气体的逸出和气味、颜色的变化等)加以判定。常用物质检验的方法包括两大类，即：物理方法和化学方法。常用的物理方法有：①观察法；②嗅试法；③加热法；④水溶法；⑤焰色反应法等。常用的化学方法有：①加热法；②点燃法；③指示剂法；④显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色)；⑤互滴法；⑥不同试剂两两混合法(又称：简明列表法)等。这些方法每次只可以检测待测物质中的一种或者少数几种成分，难以同时检测多种成分。

目前可以同时检测多种物质成分的方法包括质谱、色谱、质谱-色谱联用、固相芯片、流式细胞术等。其中固相芯片包括，基因芯片、蛋白芯片等。质谱对样品前处理要求较高，对复杂样本分辨率不高。色谱技术的技术原理为不同分子极性的样本流动速度不一样，然而有些物质即使种类不一样，但分子极性一样，导致色谱技术分析准确性不高。基因芯片只可做核酸检测，检测不了其他化合物和单质。蛋白芯片只能检测蛋白质，检测不了其他化合物和单质。流式细胞术只能检测细胞，不能直接检测其他种类物质。

总之，目前需要一种可以同时检测不同种类化合物、单质、离子、细胞等物质的方法，以提高检测效率、降低检测成本。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种可以同时检测不同种类化合物、单质、离子、细胞等物质的方法，以提高检测效率、降低检测成本。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种物质检验方法及其应用，方法是用微纳加工工艺制作出检测单元，不同检测单元具有不同的显微图像特征、同一种检测单元具有相同的显微图像特征，每个检测单元检验一种或者一类目标物质成分，将多个检测单元组合在一起，与待测样本混合，使待测样本中的目标成分与检测单元结合，通过对比同一显微图像特征的检测单元结合目标成分后、结合目标成分前的差异来推断待测样本中某一种或者一类目标成分的含量，通过显微图像特征区分不同检测单元，从而实现在一次检测中可得到待测样本中多种或者多类目标成分的含量信息。此方法可以单独用于物质成分含量检测，也可与其他检验方法联合使用。

微纳加工工艺包括光刻、蚀刻、扫描隧道显微探针、原子力显微探针、聚焦离子束、激光束、原子束、火花放电微探针、微纳压印、塑料模压、模铸技术等。

检测单元其最大截面的最大横径在5纳米到1毫米之间。

显微图像是利用含有凸透镜或者电磁透镜的图像采集设备获得的图像，图像采集设备的放大倍率在2倍到10亿倍之间。

显微图像特征包括形状、大小、图案、颜色、亮度、图像识别算法抽取的特征或者其他图像性质中的一种或者多种。图像识别算法，其特征在于：包括神经网络、深度神经网络、高斯函数等图像处理算法。

目标物质成分包括（1）蛋白质、糖类、核酸、蛋白复合体、糖蛋白、小分子有机物、小分子无机物等化合物，（2）单质，（3）离子，（4）病毒等无细胞结构的生物，（5）细胞，（6）以上物质的组合。