[发明专利]酵母菌测试用高灵敏度微波生物传感器及其应用

说明书

本发明涉及一种酵母菌测试用高灵敏度微波生物传感器，包括层叠设置的第一基板和第二基板；第一基板设置有微流体通道，微流体通道包括腔体，利用腔体容置定量的待测溶液；第二基板设置有微波谐振器，微波谐振器包括金属电容结构和金属电感结构，金属电容结构包括级联型交指电容，金属电感结构包括蜿蜒型电感，级联型交指电容与蜿蜒型电感并联，级联型交指电容与腔体校准并键合。本发明级联型交指电容与蜿蜒型电感并联，极大地提高了器件的品质因数，同时减小了器件的芯片尺寸，显著提高了其检测的灵敏度和精确度，而且实现了微量定量检测，极大地降低了测试溶液的成本，使得整个检测操作方便快速，节省了检测时间，有利于对细胞计数的方法进行商业化推广应用。

技术领域

本发明涉及生物传感器技术领域，尤其是指一种酵母菌测试用高灵敏度微波生物传感器及其应用。

背景技术

酵母菌是一种单细胞真核微生物，个体较大，属于高等微生物的真菌类，细胞宽度(直径)约2-6μm，长度5-30μm。酵母菌与人类关系密切，是应用最广泛的一类微生物，在酿造，食品，医药工业等方面占有重要地位。通过酵母菌的数目来监测食品及其原材料是否有真菌大量生长或发生了霉变，是评价食品卫生学的重要指标之一。酵母菌能够制作发面、保护肝脏、制品疏松、改善风味、以及增加营养，因此测量酵母菌的数量具有重要意义。

目前检测酵母菌的方法有两种：直接计数法和间接计数法。直接计数法是利用血球计数板在显微镜下直接计数，能够直接得到数值，但是这个方法对于设备要求比较高，而且需要额外滴加美蓝染色液；此外，酵母菌可能位于计数板方格的边框区域，导致不方便计数、计算复杂、求平均值时需要计入死亡的酵母菌细胞等不利因素；直接计数法在测量时需对样品做适当稀释，该过程会引入一定的误差；在标记待测细胞时，原始细胞会由于和标记物的反应导致结构发生明确地改变，导致分析之后不能再重复使用，而且标记步骤通常昂贵、耗时。间接计数法是在平板上长成菌落后再计数，酵母菌的数据收集和分析计算比较真实，但其最大的缺点是速度慢，还需要对菌液做梯度稀释，而且要保证菌悬液涂布均匀，才能较好的反映菌落的疏密程度。

上述两种检测酵母菌的方法存在操作复杂繁琐、检测时间长以及检测灵敏度低等问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中操作复杂繁琐、检测时间长以及检测灵敏度低的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供一种酵母菌测试用高灵敏度微波生物传感器，包括层叠设置的第一基板和第二基板；

所述第一基板设置有微流体通道，所述微流体通道包括腔体，利用所述腔体容置定量的待测溶液；

所述第二基板设置有微波谐振器，所述微波谐振器包括金属电容结构和金属电感结构，所述金属电容结构包括级联型交指电容，所述金属电感结构包括蜿蜒型电感，所述级联型交指电容与所述蜿蜒型电感并联，其中所述级联型交指电容与所述腔体校准并键合，使得腔体内定量的待测溶液能够充分接触所述级联型交指电容。

在本发明的一个实施例中，所述微波谐振器还包括金属线结构，所述级联型交指电容通过所述金属线结构与所述蜿蜒型电感并联。

在本发明的一个实施例中，级联型交指电容的数量为两个，两个级联型交指电容对称设置于所述蜿蜒型电感的两侧，且两个级联型交指电容与所述蜿蜒型电感并联。

在本发明的一个实施例中，单个级联型交指电容包括多个交指电容，多个交指电容呈中心对称设置。

在本发明的一个实施例中，每个交指电容包括交指线，所述交指线的线宽为100-200μm，相邻交指线的线间距为100-200μm，金属厚度为5-10μm。

在本发明的一个实施例中，所述蜿蜒型电感包括金属线，所述金属线的线宽为100-200μm，相邻金属线的线间距为100-200μm，金属厚度为5-10μm。