基于螺旋電阻器的生物標志物濃度測量裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生命健康技術領域，尤其涉及一種基于螺旋電阻器的生物標志物濃度測量裝置和方法。
【背景技術】
[0002]目前，可變電阻器的應用已經非常廣泛，例如可以改變信號發生器的特性、使燈光變暗、啟動電動機或控制它的轉速等。在精密控制和精密測量領域，現有的可變電阻器很難滿足其精度的需求；而對于生物標志物的濃度的測量，通常所采用的方法是光度測量法，通過在體外將人體的體液標本的分量與一種或多種檢驗試劑混合，多次確定被分析物的濃度，由此引發生物化學反應，這使得被測物的光學特性發生可測的變化，光度測量法檢查并利用光流穿過吸光性的和/或散光性的媒介時的發生的減弱，然而，這種測量方法由于受樣本本身的類型和其可能包含的干擾性物質的影響，導致在測量時易發生系統錯誤，使得對生物標志物的濃度的測量結果不夠準確。
【發明內容】
[0003]本發明的主要目的在于提供一種基于螺旋電阻器的生物標志物濃度測量裝置和方法，能夠提高對生物標志物的濃度測量的精確度。
[0004]為實現上述目的，本發明提供了一種基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置，所述基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置包括生物傳感模塊、光譜接收模塊、控制模塊、驅動模塊和螺旋軌道電阻:
[0005]所述生物傳感模塊包括光接收單元和傳感單元；所述光接收單元用于接收和反射特征光譜信號，所述傳感單元用于結合生物標志物中的抗原；
[0006]所述光譜接收模塊，與所述控制模塊和驅動模塊連接，用于接收所述光接收單元反射的特征光譜信號，并將所述特征光譜信號發送至所述控制模塊；
[0007]所述控制模塊，與所述驅動模塊電連接，用于根據所述特征光譜信號生成控制信號以控制所述驅動模塊帶動所述螺旋軌道電阻和所述光譜接收模塊運動；以及，根據所述螺旋軌道電阻的輸出電阻值確定所述特征光譜的位移偏移量，并根據所述位移偏移量確定所述生物標志物的濃度；
[0008]所述螺旋軌道電阻，與所述驅動模塊電連接，在所述驅動模塊的驅動下運動以改變所述螺旋軌道電阻的輸出電阻值。
[0009]優選地，所述傳感單元包括設置在所述光接收單元上的金屬膜層，以及設置在所述金屬膜層上的抗體層，該抗體層用于結合生物標志物中的抗原。
[0010]優選地，所述控制模塊具體用于:
[0011]獲取所述特征光譜的初始位置值及對應的初始電阻值，根據螺旋軌道電阻的輸出電阻值與特征光譜的位置值的對應關系，確定所述特征光譜的當前位置值；
[0012]根據所述特征光譜的當前位置值以及特征光譜的初始位置值，確定所述特征光譜的位移偏移量；
[0013]根據所述特征光譜的位移偏移量與生物標志物濃度的對應關系，確定所述生物標志物的濃度。
[0014]優選地，所述基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置還包括聚光模塊，所述聚光模塊設置于所述光譜接收模塊的前端，用于聚集所述特征光譜信號。
[0015]優選地，所述螺旋軌道電阻包括電阻本體、電阻配合體和電阻指針:
[0016]所述電阻本體表面設置有第一螺紋；所述電阻配合體套設在所述電阻本體上，所述電阻配合體設置有與所述第一螺紋適配的第二螺紋；所述電阻指針的第一端固定于所述電阻配合體上，所述電阻指針的第二端與所述第一螺紋的表面接觸；
[0017]所述電阻本體與所述驅動模塊連接，在所述驅動模塊的驅動下帶動所述電阻配合體運動，所述電阻配合體帶動所述電阻指針沿所述第一螺紋的表面移動，以改變所述螺旋軌道電阻的輸出電阻值；
[0018]所述光譜接收模塊與所述電阻配合體連接，所述電阻本體在所述驅動模塊的驅動下帶動所述電阻配合體運動，以帶動所述光譜接收模塊運動。
[0019]優選地，所述基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置還包括與所述驅動模塊連接的減速模塊，所述減速模塊用于減小所述驅動模塊轉動的轉速。
[0020]優選地，所述基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置還包括信號處理模塊，所述螺旋軌道電阻的輸出端與所述信號處理模塊的輸入端電連接，所述信號處理模塊的輸出端與所述控制模塊電連接，所述信號處理模塊用于對所述輸出電阻值進行信號轉換、信號放大和A/D轉換。
[0021]此外，為實現上述目的，本發明還提供一種使用基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置的濃度測量方法，所述濃度測量方法包括如下步驟:
[0022]生物傳感模塊的光接收單元接收光源發射的特征光譜信號，并將經傳感單元的抗體層與生物標志物中的抗原結合后的所述特征光譜信號反射至光譜接收模塊；
[0023]光譜接收模塊接收所述特征光譜信號，并將所述特征光譜信號發送至控制模塊；
[0024]控制模塊根據所述特征光譜信號控制驅動模塊帶動光譜接收模塊和螺旋軌道電阻運動；
[0025]在驅動模塊停止時，控制模塊根據所述螺旋軌道電阻的輸出電阻值確定所述特征光譜的位移偏移量，并根據所述位移偏移量確定所述生物標志物的濃度。
[0026]優選地，所述在驅動模塊停止時，控制模塊根據所述螺旋軌道電阻的輸出電阻值確定所述特征光譜的位移偏移量，并根據所述位移偏移量確定所述生物標志物的濃度的步驟包括:
[0027]控制模塊獲取所述特征光譜的的初始位置值及對應的初始電阻值，根據螺旋軌道電阻的輸出電阻值與特征光譜的位置值的對應關系，確定所述特征光譜的當前位置值；
[0028]控制模塊根據所述特征光譜的當前位置值以及特征光譜的初始位置值，確定所述特征光譜的位移偏移量；
[0029]控制模塊根據所述特征光譜的位移偏移量與生物標志物濃度的對應關系，確定所述生物標志物的濃度。
[0030]優選地，所述基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量方法還包括步驟:
[0031]信號轉換模塊對螺旋軌道電阻的輸出電阻值進行信號轉換、信號放大和A/D轉換。
[0032]本發明通過生物傳感模塊的光接收單元接收入射光，傳感單元結合生物標志物中的抗原，光接收單元將反射光反射至光譜接收模塊，在控制模塊的控制下，驅動模塊驅動光譜接收模塊運動以確定特征光譜的最終位置，以及驅動螺旋軌道電阻運動以改變輸出電阻；在確定了特征光譜的最終位置后，控制模塊根據螺旋軌道電阻的輸出電阻值確定特征光譜的位移偏移量，并根據位移偏移量確定生物標志物的濃度。根據螺旋軌道電阻的輸出電阻值與生物標志物的濃度的對應關系確定生物標志物的濃度，避免了生物標志物本身的類型和干擾性物質的影響，從而提高了對生物標志物的濃度測量的精確度。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置第一實施例的結構示意圖；
[0034]圖2為圖1中生物傳感模塊的結構示意圖；
[0035]圖3為圖1中螺旋軌道電阻的結構示意圖；
[0036]圖4為圖3中螺旋軌道電阻的電阻本體和電阻配合體配合的優選實施方式的結構示意圖；
[0037]圖5為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置第一實施例的優選實施方式的結構示意圖；
[0038]圖6為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置第二實施例的結構示意圖；
[0039]圖7為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置第三實施例的結構示意圖；
[0040]圖8為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量裝置第四實施例的結構示意圖；
[0041]圖9為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量方法第一實施例的流程示意圖；
[0042]圖10為圖9中S40的細化流程示意圖；
[0043]圖11為本發明基于螺旋電阻器的生物標志物的濃度測量方法第二實施例的流程示意圖。
[0044]本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0045]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0046]本發明