本發明專利技術涉及一種智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置。檢測裝置包括反應池、生物傳感器和光譜分析的光路結構，所述生物傳感器包括能夠與人體呼出的生物標志物發生反應并吸收的反應體，所述反應池內設置有反應腔，所述反應腔能夠連通外部的人體呼出氣體氣源，所述生物傳感器裝設在反應腔處且反應體被封裝在反應腔內，所述光路結構能夠產生光束射入反應腔內并經過反應體后射出反應池形成反應體的吸收光譜。智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置采用生物傳感器的反應體與人體呼出的生物標志物反應并通過能夠對反應體進行光譜分析的光路結構檢測吸收生物標志物后的反應體，快速、準確地檢測出人體呼出的生物標志物含量，精度高。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于呼氣分子診斷領域，具體涉及檢測人體呼氣中的生物標志物的呼氣分子診斷系統的檢測裝置。
技術介紹
正常人體呼出的氣體中,除了氮、氧和二氧化碳之外,還包含著其他許多種化合物,通過檢測這些化合物的含量即可診斷疾病。瑞士蘇黎世聯邦理工學院近日公布的一項研究成果表明，每個人在呼吸時呼出的化合物和人類的指紋一樣獨一無二，醫生甚至可以根據這些化合物來診斷疾病。同時，由于呼氣測試法還能獲得與尿液檢查以及血液檢查相近的結果，因此未來不但可以用來診斷疾病，還可能會用于運動員興奮劑檢測。該項研究成果已經發表在國際權威生物學類學術雜志《PLoSONE》上。在歐美國家，呼氣分子診斷已成為呼吸系統及消化系統的金標技術，并用于心肺、腸胃、腎肝、糖尿病及癌癥等疾病的醫學研究與臨床檢驗，被期望用于常見病、多發病、慢性病、流行病與職業病的基層篩查及家庭自檢。由于人體呼出氣體中的生物標志物濃度極低，以ppb即10億分之幾為單位計，精確測定其濃度非常困難。當前呼吸分析儀器仍主要依賴于大且昂貴的儀器，例如氣相色譜儀(GC)及質譜儀(MS)，使得這些儀器不能廣泛地應用。還有的呼吸分析儀器是以電化學檢測原理制成的檢測裝置，雖然體積小、但無法實現連續動態監測生物標志物、檢測費用高、特異性差等局限性，不能充分滿足臨床需求。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種能夠快速準確檢測生物標志物含量的智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置。為了解決上述技術問題，本專利技術采用的一種技術方案是：一種智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置，用于檢測人體呼出氣體中生物標志物的含量。所述檢測裝置包括反應池、生物傳感器和光譜分析的光路結構，所述生物傳感器包括能夠與生物標志物反應并將生物標志物吸收的反應體，所述反應池內設置有反應腔，所述反應腔能夠連通外部的人體呼出氣體氣源，所述生物傳感器裝設在反應腔處且反應體被封裝在反應腔內，所述光路結構能夠產生光束射入反應腔內并經過反應體后射出反應池形成反應體的吸收光譜。具體的，所述生物傳感器還包括基體，所述反應體固定安裝在基體上，所述反應腔在反應池形成有與外部連通的入口，所述反應體自入口處伸入反應腔內，所述基體封蓋在反應池的入口上將反應體封閉在反應腔內。優選的，所述反應體呈片狀結構，所述基體上間隔地安裝有多個反應體。進一步的，所述反應體立在基體上，所述多個反應體相互平行，所述光路結構射入反應腔的光束依次穿過多個反應體后射出反應池。具體的，所述反應池上具有入射端面、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結構產生的光束并將光束引導射在第一反射面上，所述第一反射面將光束反射至反應腔內的反應體上，光束穿過反應體射在第二反射面上，所述第二反射面將光束反射至出射端面，所述光束經出射端面射出反應池。具體的，所述入射端面和出射端面均在反應池上形成透鏡結構。具體的，所述光路結構包括能夠產生光束的光源、第一準直透鏡、第一聚焦透鏡、第二準直透鏡、第二聚焦透鏡、狹縫、第三準直透鏡、光柵、第三聚焦透鏡和光電探測器，所述光源產生的光束依次經第一準直透鏡和第一聚焦透鏡射入反應池的入射端面，自反應池的出射端面出射的光束依次經第二準直透鏡和第二聚焦透鏡聚焦在狹縫處，自狹縫出射的光束經第三準直透鏡到達光柵處，所述光束在光柵處衍射并經第三聚焦透鏡成像在光電探測器上獲得反應體的吸收光譜。進一步的，所述第一準直透鏡的光軸、第一聚焦透鏡的光軸和反應池的入射端面的光軸重合。進一步的，所述第二準直透鏡的光軸、第二聚焦透鏡的光軸和反應池的出射端面的光軸重合。優選的，所述反應體包括載體和細胞色素C，所述載體為氣溶膠，所述細胞色素C分布在氣溶膠內形成納米結構的反應體。本專利技術的范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的（但不限于）具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案等。由于上述技術方案運用，本專利技術與現有技術相比具有下列優點：智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置采用生物傳感器的反應體與人體呼出的氣體中的生物標志物反應并通過能夠對反應體進行光譜分析的光路結構檢測吸收生物標志物后的反應體，快速、準確地檢測出人體呼出氣體的生物標志物的含量，靈敏度、可靠性高。附圖說明圖1為本專利技術智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置的光路結構示意圖；圖2為生物傳感器的結構示意圖；圖3為反應池的結構示意圖；其中：1、光源；2、第一準直透鏡；3、第一聚焦透鏡；4、第二準直透鏡；5、第二聚焦透鏡；6、狹縫；7、第三準直透鏡；8、光柵；9、第三聚焦透鏡；10、光電探測器；100、反應池；101、反應腔；102、入射端面；103、出射端面；104、第一反射面；105、第二反射面；200、生物傳感器；201、反應體；202、基體。具體實施方式如圖1至圖3所示，本專利技術所述的一種智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置，用于檢測人體呼出氣體中的生物標志物的含量。智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置包括反應池100、生物傳感器200和光譜分析的光路結構。本文中所述的生物標志物是指人體呼出氣體中的化合物，臨床上普遍公認并用于診斷疾病的標志物。比如一氧化氮、一氧化碳、氫氣、甲烷、氨氣、醛和硫化物等人體呼出的化合物或呼氣分子。所述生物傳感器200包括能夠與生物標志物反應并將生物標志物吸收的反應體201和基體202。所述反應體201呈片狀結構，所述基體202上間隔地安裝有多個反應體201。所述反應體201立在基體202上，所述多個反應體201相互平行且隔離。本實施例的反應體201包括載體和細胞色素C。所述載體為氣溶膠，氣溶膠通過溶膠凝膠法制成，所述細胞色素C分布在氣溶膠內形成納米結構的反應體201。為了控制反應體201的厚度，通過開模形成容納反應體201的容腔，在容腔內讓氣溶膠和細胞色素C定型，反應體201的厚度控制在1mm以下。所述反應池100內設置有反應腔101，所述反應腔101能夠連通外部的人體呼出氣體氣源。即能夠將外部采集的人體呼出氣體的樣本導入反應腔101中。所述生物傳感器200裝設在反應腔101處且反應體201被封裝在反應腔101內。具體的說，所述反應腔101在反應池100形成有與外部連通的入口，所述反應體201自入口處伸入反應腔101內，所述基體202封蓋在反應池100的入口上將反應體201封閉在反應腔101內。這樣，人體呼出氣體中的生物標志物能夠充分與反應體201中的細胞色素C反應將生物標志物吸收在反應體201內。所述反應池100為能夠讓光束穿過的透明體。所述反應池100上具有入射端面102、出射端面103、第一反射面104和第二反射面105。第一反射面104和第二反射面105分設反應腔101的兩側。所述入射端面102和出射端面103均在反應池100上形成透鏡結構。所述光路結構包括能夠產生光束的光源1、第一準直透鏡2、第一聚焦透鏡3、第二準直透鏡4、第二聚焦透鏡5、狹縫6、第三準直透鏡7、光柵8、第三聚焦透鏡9和光電探測器10。所述第一準直透鏡2的光軸、第一聚焦透鏡3的光軸和反應池100的入射端面102的光軸重合。所述第二準直透鏡4的光軸、第二本文檔來自技高網...
【技術保護點】
智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置用于檢測人體呼出氣體中生物標志物的含量，其特征在于：包括反應池（100）、生物傳感器（200）和光譜分析的光路結構，所述生物傳感器（200）包括能夠與生物標志物反應并將生物標志物吸收的反應體（201），所述反應池（100）內設置有反應腔（101），所述反應腔（101）能夠連通外部的人體呼出氣體氣源，所述生物傳感器（200）裝設在反應腔（101）處且反應體（201）被封裝在反應腔（101）內，所述光路結構能夠產生光束射入反應腔（101）內并經過反應體（201）后射出反應池（100）形成反應體（201）的吸收光譜。
【技術特征摘要】
1.智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置用于檢測人體呼出氣體中生物標志物的含量，其特征在于：包括反應池（100）、生物傳感器（200）和光譜分析的光路結構，所述生物傳感器（200）包括能夠與生物標志物反應并將生物標志物吸收的反應體（201），所述反應池（100）內設置有反應腔（101），所述反應腔（101）能夠連通外部的人體呼出氣體氣源，所述生物傳感器（200）裝設在反應腔（101）處且反應體（201）被封裝在反應腔（101）內，所述光路結構能夠產生光束射入反應腔（101）內并經過反應體（201）后射出反應池（100）形成反應體（201）的吸收光譜。2.根據權利要求1所述的一種智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置，其特征在于：所述生物傳感器（200）還包括基體（202），所述反應體（201）固定安裝在基體（202）上，所述反應腔（101）在反應池（100）形成有與外部連通的入口，所述反應體（201）自入口處伸入反應腔（101）內，所述基體（202）封蓋在反應池（100）的入口上將反應體（201）封閉在反應腔（101）內。3.根據權利要求2所述的智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置，其特征在于：所述反應體（201）呈片狀結構，所述基體（202）上間隔地安裝有多個反應體（201）。4.根據權利要求3所述的一種智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置，其特征在于：所述反應體（201）立在基體（202）上，所述多個反應體（201）相互平行，所述光路結構射入反應腔（101）的光束依次穿過多個反應體（201）后射出反應池（100）。5.根據權利要求1所述的智能呼氣分子診斷系統的透射式光學檢測裝置，其特征在于：所述反應池（100）上具有入射端面（102）、出射端面（103）、第一反射面（104）和第二反射面（105），所述入射端面（102）接受所述光路結構產生的光束并將光束引導射在第一反射面（104）上...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳帆青，鄢雨，
申請(專利權)人：蘇州一呼醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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