便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)和裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)和裝置，包括電源單元電源輸出端連接核酸提取單元電源輸入端，所述電源單元電源輸出端還連接第一控制芯片電源輸入端，所述第一控制芯片恒溫信號傳輸端連接恒溫控制單元信號傳輸端，所述激光檢測單元信號傳輸端連接第一控制芯片激光信號傳輸端，所述恒溫控制單元和激光檢測單元電源輸入端連接電源單元電源輸出端，所述第一控制芯片信號輸出端通過串口通信連接第二控制芯片信號輸入端，所述第二控制芯片信號輸出端連接人機交互模塊信號輸入端，所述電源單元分別連接第二控制芯片電源輸入端和人機交互模塊電源輸入端。本發(fā)明專利技術(shù)體現(xiàn)了經(jīng)濟性和輕便性，檢測準(zhǔn)確高效。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)和裝置
本專利技術(shù)涉及自動化控制領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)和裝置。
技術(shù)介紹
近年來，由于食源性致病微生物中毒事件頻發(fā)、動植物病原體變異或跨境傳播以及轉(zhuǎn)基因成分的安全性等，引發(fā)的生物安全問題越來越突出。生物安全領(lǐng)域的檢測技術(shù)和檢測裝備成為研究的熱點之一。譬如2013年發(fā)生新西蘭“肉毒桿菌”奶粉事件和德國“毒黃瓜”和“摻假馬肉成分”等事件，以致國內(nèi)外食品安全形勢的不斷惡化。在這個背景下，任何一項有利于致病微生物及其基因成分的快速檢測技術(shù)均有巨大的應(yīng)用價值和市場前景。本專利技術(shù)旨在開發(fā)的便攜式基因擴增檢測裝置，首先利用手持式磁力架提取樣品中的核酸DNA，然后采用恒溫的孵育器進(jìn)行核酸擴增，并利用微型光電檢測器，對結(jié)果進(jìn)行分析和判讀。本專利技術(shù)開發(fā)的其裝備不僅原理特別，且輕巧便攜，造價低于市售的同類的生物基因檢測設(shè)備。譬如，杜邦公司推出的Q7全自動病原微生物快速檢測系統(tǒng)，系采用熒光定量PCR的原理對微生物進(jìn)行檢測，該系統(tǒng)BAXQ7重量多達(dá)40公斤，售價高達(dá)40余萬人民幣。再如美國BioLumix公司的BioLumix32，系采用32個并行的檢測管，根據(jù)微生物液體培養(yǎng)基中的化學(xué)特性變化，再通過感光試劑進(jìn)行檢測。Biolumix32系統(tǒng)的重量為14公斤。且不說上述商化系統(tǒng)的靈敏度和準(zhǔn)確性，就其重量和售價而言，并不適合食品微生物的現(xiàn)場檢測工作。日本榮研公司的實時濁度儀以及其它普通PCR儀也可以應(yīng)用于食品微生物的基因快速檢測，但并未集成核酸提取部件，自動化程度低，設(shè)備笨重，只適合實驗室檢測。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，特別創(chuàng)新地提出了一種便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)和裝置。為了實現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，本專利技術(shù)提供了一種便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)，其關(guān)鍵在于，包括：電源單元、第一控制芯片、第二控制芯片、恒溫控制單元、激光檢測單元、核酸提取單元、人機交互模塊、通訊模塊，所述電源單元電源輸出端連接核酸提取單元電源輸入端，所述電源單元電源輸出端還連接第一控制芯片電源輸入端，所述第一控制芯片恒溫信號傳輸端連接恒溫控制單元信號傳輸端，所述激光檢測單元信號傳輸端連接第一控制芯片激光信號傳輸端，所述恒溫控制單元和激光檢測單元電源輸入端連接電源單元電源輸出端，所述第一控制芯片信號輸出端通過串口通信連接第二控制芯片信號輸入端，所述第二控制芯片信號輸出端連接人機交互模塊信號輸入端，所述電源單元分別連接第二控制芯片電源輸入端和人機交互模塊電源輸入端，通訊模塊數(shù)據(jù)傳輸端連接上位機數(shù)據(jù)接收端，所述通訊模塊控制芯片數(shù)據(jù)傳輸端連接第一控制芯片和第二控制芯片數(shù)據(jù)傳輸端。上述方案的有益效果為：通過上述控制電路能夠?qū)崿F(xiàn)核酸的分析與判斷，快速檢測結(jié)果，并且實時顯示數(shù)據(jù)。本專利技術(shù)還公開一種便攜式致病菌快速檢測裝置，其關(guān)鍵在于，包括：核酸提取模塊、加熱槽1、加熱片2、控制電路板3、激光傳感器固定座5、激光傳感器14、激光發(fā)射器6、激光發(fā)射器下固定座7，待測物質(zhì)放置孔22、待測物質(zhì)固定片23、激光過孔24，激光發(fā)射器6固定在激光發(fā)射器下固定座7上，激光傳感器14固定在激光傳感器固定座5上，激光發(fā)射器6、加熱槽1和激光傳感器14依次平行放置，加熱槽1立面設(shè)置激光過孔24，由激光發(fā)射器6發(fā)出的激光穿過激光過孔24到達(dá)激光傳感器14，加熱槽1頂面封蓋待測物質(zhì)固定片23，在待測物質(zhì)固定片23上開設(shè)待測物質(zhì)放置孔22，在待測物質(zhì)放置孔22下方的加熱槽1設(shè)置凹槽，用于放置待測物質(zhì)，激光發(fā)射時，穿過凹槽內(nèi)的待測物質(zhì)；加熱片2放置在加熱槽1和加熱槽固定座13之間；所述核酸提取模塊插入裝有待提取待物質(zhì)的試管中提取待測物質(zhì)的核酸。上述技術(shù)方案的有益效果為：通過將檢測裝置安裝在檢測系統(tǒng)中，結(jié)合檢測系統(tǒng)的檢測結(jié)構(gòu)有效的進(jìn)行待測物質(zhì)的檢測。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，有效的，所述核酸提取模塊包括：提手16、彈力固定夾17、接觸棒19、磁力區(qū)20、管套18，提手16下端安裝固定板，所述固定板下端設(shè)置彈力固定夾17，所述彈力固定夾17用于固定管套18，所述接觸棒19固定在固定板的固定孔，所述固定孔的內(nèi)螺紋與接觸棒19的外螺紋相配合，將接觸棒19固定在固定板上，所述接觸棒19底端進(jìn)行磁化產(chǎn)生磁力區(qū)20，所述磁力區(qū)20用于探入加熱槽1的凹槽中吸附磁珠，所述提手16兩側(cè)由連接柱21與固定板進(jìn)行連接。上述技術(shù)方案的有益效果為：核酸提取模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，攜帶方便。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，優(yōu)選的，還包括：激光發(fā)射器上固定座15，所述激光發(fā)射器上固定座15為對合而成的夾持部件，所述激光發(fā)射器上固定座15中間夾持激光發(fā)射器6，通過穿釘將對合而成的激光發(fā)射器上固定座15固定，所述穿釘穿過激光發(fā)射器上固定座15釘入激光發(fā)射器下固定座7。上述技術(shù)方案的有益效果為：激光發(fā)射器上固定座壓固激光發(fā)射器，從而使激光發(fā)射穩(wěn)定，不產(chǎn)生偏差。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，優(yōu)選的，還包括：隔熱板12，所述隔熱板12包覆在加熱槽1和加熱槽固定座13周圍，所述隔熱板12與激光過孔24相對的兩側(cè)立面開設(shè)透光孔。上述技術(shù)方案的有益效果為：隔熱板能夠防止使用者燙傷，并且使加熱槽內(nèi)的待測物質(zhì)保持溫度恒定。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，優(yōu)選的，還包括：顯示模組9，所述顯示模組9安裝在控制電路板3上，用于顯示數(shù)據(jù)。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，優(yōu)選的，還包括：微調(diào)旋鈕10，所述微調(diào)旋鈕10設(shè)置在激光傳感器固定座5的下方的四周，用于調(diào)節(jié)激光傳感器14的高度。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，優(yōu)選的，所述控制電路板3包括：第一控制芯片、第二控制芯片、恒溫控制單元、激光檢測單元、電源，所述第一控制芯片信號傳輸端連接第二控制芯片信號傳輸端，所述第一控制芯片恒溫信號傳輸端連接恒溫控制單元信號傳輸端，所述激光檢測單元信號傳輸端連接第一控制芯片激光檢測信號端，所述電源連接第一控制芯片、第二控制芯片、顯示模組、恒溫控制單元、激光檢測單元的電源輸入端。所述的便攜式致病菌快速檢測裝置，優(yōu)選的，所述恒溫控制單元包括：溫度傳感器、加熱器和MOS管，所述加熱器一端連接MOS管漏極，所述加熱器另一端連接電源正極，所述電源負(fù)極連接MOS管源極，所述MOS管柵極連接第一控制芯片PWM脈沖調(diào)制端，所述溫度傳感器溫度信號輸入端連接加熱器溫度信號輸出端，所述溫度傳感器溫度信號輸出端連接第一控制芯片溫度信號輸入端。上述技術(shù)方案的有益效果為：通過恒溫控制單元保證加熱槽中的待測物質(zhì)保證恒溫，效果顯著。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)一種便攜式食源性致病菌快速檢測裝置，便攜式食源性致病菌的快速檢測裝置是生物技術(shù)與自動化技術(shù)的結(jié)合，它采用了目前國際上比較先進(jìn)的檢測方法—激光檢測,通過檢測溶液的渾濁度判斷樣品的陰陽性，它的硬件結(jié)構(gòu)相對簡單，軟件也是采用可移植性較高的C語言編寫，該裝置每次能同時檢測四組樣品，提高了檢測效率。該檢測裝置解決了戶外檢測的需求，通過與目前市場上相類似產(chǎn)品對比，本文專利技術(shù)的檢測裝置有以下特點：輕便性整個檢測裝置的大小為255mm*150mm*53mm，相比于國外的同類檢測裝置它的體積較小，便于攜帶，國外的檢測裝置必須提供220V的交流電源，并且大多比較笨重，這限制了其只能本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：電源單元、第一控制芯片、第二控制芯片、恒溫控制單元、激光檢測單元、核酸提取單元、人機交互模塊、通訊模塊，所述電源單元電源輸出端連接核酸提取單元電源輸入端，所述電源單元電源輸出端還連接第一控制芯片電源輸入端，所述第一控制芯片恒溫信號傳輸端連接恒溫控制單元信號傳輸端，所述激光檢測單元信號傳輸端連接第一控制芯片激光信號傳輸端，所述恒溫控制單元和激光檢測單元電源輸入端連接電源單元電源輸出端，所述第一控制芯片信號輸出端通過串口通信連接第二控制芯片信號輸入端，所述第二控制芯片信號輸出端連接人機交互模塊信號輸入端，所述電源單元分別連接第二控制芯片電源輸入端和人機交互模塊電源輸入端，通訊模塊數(shù)據(jù)傳輸端連接上位機數(shù)據(jù)接收端，所述通訊模塊控制芯片數(shù)據(jù)傳輸端連接第一控制芯片和第二控制芯片數(shù)據(jù)傳輸端。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括：電源單元、第一控制芯片、第二控制芯片、恒溫控制單元、激光檢測單元、核酸提取單元、人機交互模塊、通訊模塊，所述電源單元電源輸出端連接核酸提取單元電源輸入端，所述電源單元電源輸出端還連接第一控制芯片電源輸入端，所述第一控制芯片恒溫信號傳輸端連接恒溫控制單元信號傳輸端，所述激光檢測單元信號傳輸端連接第一控制芯片激光信號傳輸端，所述恒溫控制單元和激光檢測單元電源輸入端連接電源單元電源輸出端，所述第一控制芯片信號輸出端通過串口通信連接第二控制芯片信號輸入端，所述第二控制芯片信號輸出端連接人機交互模塊信號輸入端，所述電源單元分別連接第二控制芯片電源輸入端和人機交互模塊電源輸入端，通訊模塊數(shù)據(jù)傳輸端連接上位機數(shù)據(jù)接收端，所述通訊模塊控制芯片數(shù)據(jù)傳輸端連接第一控制芯片和第二控制芯片數(shù)據(jù)傳輸端；還包括：加熱槽(1)、加熱片(2)、控制電路板(3)、激光傳感器固定座(5)、激光傳感器(14)、激光發(fā)射器(6)、激光發(fā)射器下固定座(7)，待測物質(zhì)放置孔(22)、待測物質(zhì)固定片(23)、激光過孔(24)，激光發(fā)射器(6)固定在激光發(fā)射器下固定座(7)上，激光傳感器(14)固定在激光傳感器固定座(5)上，激光發(fā)射器(6)、加熱槽(1)和激光傳感器(14)依次平行放置，加熱槽(1)立面設(shè)置激光過孔(24)，由激光發(fā)射器(6)發(fā)出的激光穿過激光過孔(24)到達(dá)激光傳感器(14)，通過激光檢測溶液濁度的變化，推測出檢測結(jié)果；加熱槽(1)頂面封蓋待測物質(zhì)固定片(23)，在待測物質(zhì)固定片(23)上開設(shè)待測物質(zhì)放置孔(22)，在待測物質(zhì)放置孔(22)下方的加熱槽(1)設(shè)置凹槽，用于放置待測物質(zhì)，激光發(fā)射時，穿過凹槽內(nèi)的待測物質(zhì)；加熱片(2)放置在加熱槽(1)和加熱槽固定座(13)之間；所述核酸提取單元插入裝有待提取待物質(zhì)的試管中提取待測物質(zhì)的核酸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式致病菌快速檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述核酸提取模塊包括：提手(16)、彈力固定夾(17)、接觸棒(19)、磁力區(qū)(20)、管套(18)，提手(16)下端安裝固定板，所述固定板下端設(shè)置彈力固定夾(17)，所述彈力固定夾(17)用于固定管套(18)，所述接觸棒(19)固定在固定板的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：凌睿，王昱，劉偉，黃雪莉，余大俠，
申請(專利權(quán))人：重慶大學(xué)，重慶出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心，
類型：發(fā)明
國別省市：重慶;85