植物有機小分子在線檢測裝置及方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機物監測技術領域，更具體涉及一種植物有機小分子在線檢測裝置 及方法。
【背景技術】
[0002] 植物有機小分子在植物生長發育中具有重要作用，現有植物有機小分子檢測設備 包括氨基酸分析儀、酶標儀、氣相色譜-質譜分析儀、高效液相色譜分析儀等。這些檢測設備 均使用分析化學方法檢測，檢測過程需要離體分析，并設置了不同時間點進行采樣，之后通 過研磨、勻漿、過濾等前處理過程，最后上機分析有機小分子含量。
[0003] 現有的檢測技術檢測的是植物有機小分子某個或某幾個時間點靜態濃度，需要離 體檢測，僅能獲取植物體內有機小分子的靜態信息，無法體現植物對環境變化的動態響應 機制，并且檢測樣品的制備及前處理過程復雜，效率低。
【發明內容】
[0004] 本發明要解決的技術問題是如何實現對植物有機小分子在線、活體、動態檢測以 及分析。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明提供一種植物有機小分子在線檢測裝置，所述裝 置包括微型生物傳感器單元、激勵信號發生單元、數據采集處理單元以及主控單元；
[0006] 所述主控單元與所述激勵信號發生單元連接，所述主控單元產生原始激勵信號并 傳輸給所述激勵信號發生單元；
[0007] 所述激勵信號發生單元與所述微型生物傳感器單元連接，所述激勵信號發生單元 根據所述原始激勵信號產生激勵信號并傳遞給所述微型生物傳感器單元；
[0008] 所述微型生物傳感器單元與所述數據采集處理單元連接，所述微型生物傳感器單 元在所述激勵信號的作用下與待檢測的有機小分子發生反應，產生電信號，并將產生的電 信號傳遞給所述數據采集處理單元；
[0009] 所述數據采集處理單元與所述主控單元連接，所述數據采集處理單元對所述電信 號進行預處理后傳遞給所述主控單元，所述主控單元對所述數據采集處理單元傳遞的預處 理后的電信號進行分析得到待檢測有機小分子的濃度。
[0010] 優選地，所述裝置還包括壓降溫度補償單元;所述壓降溫度補償單元與所述微型 生物傳感器單元以及所述主控單元連接，所述壓降溫度補償單元采集所述微型生物傳感器 單元工作過程中的壓降以及溫度，并傳遞給所述主控單元；
[0011] 所述主控單元根據所述壓降溫度補償單元傳遞的溫度信息產生溫度補償激勵信 號并傳遞給所述激勵信號發生單元，所述激勵信號發生單元根據所述溫度補償激勵信號以 及所述原始激勵信號產生所述激勵信號；
[0012] 所述主控單元根據所述壓降溫度補償單元傳遞的壓降信息輸出對應的補償補償 電壓給所述數據采集處理單元，所述數據采集處理單元根據所述補償電壓對所述電信號進 行預處理，之后將處理后的電信號傳遞給所述主控單元。
[0013] 優選地，所述數據采集處理單元包括信號放大子單元以及信號調理子單元;所述 信號放大子單元與所述微型生物傳感器單元連接，用于將所述電信號以及所述補償電壓進 行疊加以及放大的預處理;所述信號調理子單元與所述信號放大子單元以及所述主控單元 連接，用于對放大后的電信號進行調理，之后傳遞給所述主控單元。
[0014] 優選地，所述主控單元包括第一數模轉換子單元以及第一模數轉換子單元；
[0015] 所述原始激勵信號通過所述第一數模轉換子單元進行數模轉換后傳遞給所述激 勵信號發生單元；
[0016] 所述數據采集處理單元預處理后的電信號經過所述第一模數轉換子單元進行模 數轉換后傳遞給所述主控單元。
[0017] 優選地，所述主控單元還包括第二數模轉換子單元、第三數模轉換單元以及第二 模數轉換子單元；
[0018] 所述溫度補償激勵信號通過所述第二數模轉換子單元進行數模轉換后傳遞給所 述激勵信號發生單元；
[0019] 所述壓降溫度補償單元采集的壓降以及溫度經過所述第二模數轉換子單元進行 模數轉換后傳遞給所述主控單元；
[0020] 所述補償電壓通過所述第三數模轉換子單元進行數模轉換后傳遞給所述微型生 物傳感器單元。
[0021] 優選地，所述主控單元還包括主控子單元，所述主控子單元中存儲有傳感器工作 曲線，利用所述傳感器工作曲線以及所述電信號確定待檢測有機小分子的濃度。
[0022] 優選地，所述電信號為電流。
[0023] -種利用上述的裝置進行植物有機小分子在線檢的方法，其特征在于，所述方法 包括以下步驟：
[0024] S1、主控單元產生原始激勵信號并傳輸給激勵信號發生單元；
[0025] S2、所述激勵信號發生單元根據所述原始激勵信號產生激勵信號并傳遞給微型生 物傳感器單元；
[0026] S3、所述微型生物傳感器單元在所述激勵信號的作用下與待檢測的有機小分子發 生反應，產生電信號，并將產生的電信號傳遞給數據采集處理單元；
[0027] S4、所述數據采集處理單元對所述電信號進行預處理后傳遞給所述主控單元，所 述主控單元對所述數據采集處理單元傳遞的預處理后的電信號進行分析得到待檢測有機 小分子的濃度。
[0028] 優選地，所述方法還包括以下步驟：
[0029] 壓降溫度補償單元采集所述微型生物傳感器單元工作過程中的壓降以及溫度，并 傳遞給所述主控單元；
[0030] 所述主控單元根據所述壓降溫度補償單元傳遞的溫度信息產生溫度補償激勵信 號并傳遞給所述激勵信號發生單元，所述激勵信號發生單元根據所述溫度補償激勵信號以 及所述原始激勵信號產生所述激勵信號；
[0031] 所述主控單元根據所述壓降溫度補償單元傳遞的壓降信息輸出對應的補償電壓 給所述數據采集處理單元，所述數據采集處理單元根據所述補償電壓對所述電信號進行預 處理，之后將處理后的電信號傳遞給所述主控單元。
[0032] 優選地，所述步驟S4中，所述主控單元對所述數據采集處理單元傳遞的預處理后 的電信號進行分析得到待檢測有機小分子的濃度具體為：
[0033] 所述主控單元利用所述傳感器工作曲線以及所述電信號確定待檢測有機小分子 的濃度，其中所述傳感器工作曲線存儲于所述主控單元中。
[0034] 本發明提供了一種植物有機小分子在線檢測裝置及方法，本發明利用微型生物傳 感器單元獲取信號，利用數據采集處理單元對采集的信號進行預處理，之后利用主控單元 對預處理后的信號進行分析得到待檢測的有機小分子濃度。將微型生物傳感器單元插入待 檢測的植物器官中進行實時檢測，從而實現了對植物有機小分子的在線、活體、動態檢測以 及連續分析，為植物生理學、植物電生理學、植物學、植物細胞生物學等提供新的解決方案。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0036] 圖1為本發明的一個較佳實施例的植物有機小分子在線檢測裝置的結構示意圖；
[0037] 圖2為本發明另一個較佳實施例的植物有機小分子在線檢測裝置工作信號流向示 意圖；
[0038] 圖3為本發明的再一個較佳實施例的植物有機小分子在線檢測方法流程圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發 明，但不能用來限制本發明的范圍。
[0040] -種植物有機小分子在線檢測裝置，如圖1所示，所述裝置包括微型生物傳感器單 元