專利名稱：一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于膽固醇檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及利用生物芯片的方法進(jìn)行無創(chuàng)膽固醇的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
多年研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化疾病及其并發(fā)癥，例如冠心病、中風(fēng)等心血管疾病，是全世界人口致殘致死的主要原因。以中國(guó)為例，2006年中國(guó)衛(wèi)生部統(tǒng)計(jì)信息中心發(fā)布的《中國(guó)衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展情況統(tǒng)計(jì)公報(bào)》顯示，從1990年起我國(guó)心血管疾病死亡率和死亡構(gòu)成比持續(xù)居首位，目前已至少占全國(guó)總死亡人數(shù)的40%，且這些數(shù)據(jù)還會(huì)以每年近千萬的速度增力口，因此可見動(dòng)脈粥樣硬化疾病及其并發(fā)癥對(duì)人類健康的威脅非常大。而多項(xiàng)研究表明，人 體中的高膽固醇含量是引起動(dòng)脈粥樣硬化的最主要原因之一，降膽固醇藥物及飲食的控制都是治療相關(guān)疾病的基礎(chǔ)，而這些措施都離不開對(duì)相關(guān)人員膽固醇含量的正確獲取。目前，最傳統(tǒng)廣泛的檢測(cè)膽固醇含量的方法均是有創(chuàng)的，即通過抽取血液測(cè)定血漿總膽固醇含量或高低密度脂蛋白的含量，這些方法在檢測(cè)前均需要禁食一段時(shí)間，不僅耗時(shí)耗力、成本高，還會(huì)給被測(cè)人員帶來一定的痛苦及感染的風(fēng)險(xiǎn)。即使用戶采用在家自檢的方式，也需要昂貴的試劑以及試紙等，且可能產(chǎn)生采血污染及細(xì)菌感染問題，因此利用無創(chuàng)的方式檢測(cè)膽固醇的含量，可以幫助人們盡量避免以上存在的相關(guān)問題?，F(xiàn)有的無創(chuàng)膽固醇測(cè)定技術(shù)主要有(I)中國(guó)發(fā)明專利公開說明書“用于非侵入性測(cè)定皮膚組織膽固醇的方法和設(shè)備”(申請(qǐng)?zhí)?00680006258. 6，
公開日2008年6月4日)，該專利公開了一種直接利用化學(xué)試劑在皮膚組織表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并通過比色器或光度計(jì)等工具讀出最終的測(cè)定結(jié)果。該方法是在皮膚上直接測(cè)定的，且被測(cè)人員的一整套檢測(cè)過程需要專門的人員進(jìn)行操作并且控制試劑量的滴加等，這樣會(huì)限制進(jìn)行大范圍的檢測(cè)。(2)中國(guó)發(fā)明專利公開說明書“直接分析通過膠帶剝離獲得的皮膚樣品中的皮膚膽固醇”(申請(qǐng)?zhí)?200580013893. 2，
公開日2007年5月9日)，該專利公開了一種利用粘膠帶剝離獲取皮膚外角質(zhì)層的樣品，再利用能與膽固醇特異性結(jié)合的一系列化學(xué)試劑定量測(cè)定樣品的膽固醇含量。該方法雖然克服了上一技術(shù)的大范圍檢測(cè)限制，但是整個(gè)檢測(cè)過程仍然需要分步進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)，不僅浪費(fèi)人力而且占用時(shí)間。目前市場(chǎng)上結(jié)合智能檢測(cè)的膽固醇檢測(cè)幾乎是空白的，而人性化服務(wù)被現(xiàn)代社會(huì)的要求越來越多，所以開發(fā)具有智能檢測(cè)膽固醇含量信息的系統(tǒng)，是一種必然的趨勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服以上背景描述中的缺點(diǎn)，提供一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可更快速、廣泛、精確的測(cè)定膽固醇的含量。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括皮膚樣品獲取裝置，生物芯片和智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中[0010]皮膚樣品獲取裝置用于無創(chuàng)獲取皮膚膽固醇樣品；生物芯片用于實(shí)現(xiàn)樣本處理、檢測(cè)及轉(zhuǎn)化檢測(cè)信號(hào)；智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于測(cè)算、輸出檢測(cè)結(jié)果、控制信息傳輸。進(jìn)一步的，為了方便采樣操作，皮膚樣品獲取裝置在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，可以設(shè)計(jì)為具有獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，能夠與生物芯片和智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分開使用。上文所述皮膚樣品獲取裝置，選自以下技術(shù)方案采用皮膚粘膜、凸刃小刀直接粘取或刮取皮屑，或其他能夠獲取皮膚樣品的裝置；進(jìn)一步的，為了更加準(zhǔn)確的控制采樣量，還可以將皮膚粘膜、凸刃小刀分別固定在自動(dòng)控制裝置上，利用裝置的自動(dòng)控制性，以實(shí)現(xiàn)等時(shí)間、等壓力、且均勻的采取所選皮膚處的樣品。進(jìn)一步地，上文所述的皮膚粘膜具有壓敏性，其材料可以選自丙烯酸基膠粘劑、合成橡膠彈性體膠粘劑、硅氧烷基膠黏劑、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物形成的彈性體。 上文所述的生物芯片，由基片載體、載體上的反應(yīng)區(qū)以及生化傳感器構(gòu)成，其中所述的基片載體可以由玻璃片、硅片、尼龍膜等材料構(gòu)成；所述的載體上的反應(yīng)區(qū)是指用于樣品中膽固醇含量檢測(cè)的反應(yīng)區(qū)；所述的生化傳感器用于收集載體上的反應(yīng)區(qū)的理化信號(hào)，并轉(zhuǎn)化檢測(cè)信號(hào)(電信號(hào))。上文所述的生物芯片能夠通過數(shù)據(jù)傳輸線與智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，并將生物芯片的檢測(cè)信號(hào)傳輸給智能檢測(cè)系統(tǒng)；所述的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由以單片機(jī)為主要控制核心，附加顯示單元、報(bào)警單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控單元以及功能開關(guān)所構(gòu)成，即所述的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是以單片機(jī)為主要控制核心的，所述的這些單元，需要由單片機(jī)控制或者交互指令控制操作；其中，①所述的單片機(jī)能夠接收生物芯片傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)，并完成膽固醇含量的測(cè)算及數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理；②所述的單片機(jī)能夠預(yù)存、輸入和/或輸出膽固醇含量安全閾值的數(shù)據(jù)庫(kù)；③所述的單片機(jī)能夠存儲(chǔ)、輸入和/或輸出不同被測(cè)樣品的膽固醇含量信息；④所述的顯示單元能夠輸出單片機(jī)的運(yùn)算結(jié)果，其顯示方式可以包括參考安全閾值直接數(shù)字含量的顯示，和/或參考安全閾值的階段性含量曲線顯示；進(jìn)一步地，所述的顯示單元也可以集成觸摸控制功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他各項(xiàng)操作的控制。⑤所述的報(bào)警單元是指，單片機(jī)能夠?qū)Τ隽税踩撝捣秶慕Y(jié)果提示報(bào)警；報(bào)警的方式包括在顯示單元的屏幕設(shè)置提示信息，或者語音報(bào)警，或者遠(yuǎn)程報(bào)警。⑥所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控單元，能夠?qū)⒈粶y(cè)人員的膽固醇含量信息傳送給相關(guān)人員或站點(diǎn)，或者將單片機(jī)中預(yù)存的安全閾值數(shù)據(jù)庫(kù)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控單元更新；進(jìn)一步地，其遠(yuǎn)程傳送方式可以為互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(如GPRS網(wǎng)絡(luò))、藍(lán)牙智能終端等；⑦智能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)有相應(yīng)的功能開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)選擇對(duì)功能需求的輸出控制；進(jìn)一步地，功能開關(guān)可以是獨(dú)立的單元，可以是復(fù)合的，也可以通過利用觸摸控制顯示屏來完成功能開關(guān)的選擇。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于I、無創(chuàng)檢測(cè)，很大程度的減輕了被測(cè)人員的痛苦，避免了抽血檢測(cè)帶來的各種感染風(fēng)險(xiǎn)；[0027]2、基于生物芯片的測(cè)試快速、精確，可靠性高；3、數(shù)據(jù)記憶存儲(chǔ)功能，可同時(shí)記憶多位被測(cè)人員的膽固醇含量并按需階段性的顯示出被測(cè)人員的膽固醇含量曲線；4、系統(tǒng)人性化設(shè)置，充分利用了現(xiàn)代信息的無線傳送功能，使相關(guān)人員或站點(diǎn)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控被測(cè)人員的膽固醇含量情況。
圖I是基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；其中，I.皮膚樣品獲取裝置；2.生物芯片；3.智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；21.基片載體；22.基片載體上的反應(yīng)區(qū)；23.生化傳感器；31.單片機(jī)；32.功能開關(guān)；33.顯示單元；34.報(bào)警單元；35.遠(yuǎn)程監(jiān)控單元。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖I和2及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。采樣部位首先清潔被測(cè)人員所需采樣的皮膚表面，一般優(yōu)選手掌部位的皮膚，以便排除其他干擾因素(例如皮脂腺)的影響，從而采集到優(yōu)質(zhì)的皮膚樣品源。樣品獲取再利用皮膚樣品獲取裝置I進(jìn)行皮膚采樣。利用皮膚粘膜或凸刃小刀直接粘取或刮取皮膚樣品；如果將皮膚粘膜或凸刃小刀固定在自動(dòng)控制裝置上，則可以利用機(jī)械部件的力與慣性控制的設(shè)計(jì)，以自動(dòng)控制采樣壓力、時(shí)間及均勻性；也可以采取將上述的機(jī)械部件結(jié)合簡(jiǎn)單的單片機(jī)控制程序，以自動(dòng)控制采樣壓力、時(shí)間及均勻性，使得控制部件能夠確保采樣量的相對(duì)精確，不受采樣人員的不同而有所差異。生物芯片2處理將獲取的皮膚樣品直接放置于生物芯片2上對(duì)應(yīng)的基片載體21上的基片載體的反應(yīng)區(qū)22，再通過能與膽固醇特異性反應(yīng)或結(jié)合的化學(xué)試劑的作用進(jìn)行樣品處理，并將樣品處理過程中產(chǎn)生的理化信號(hào)通過生物芯片2的生化傳感器23感知接收、轉(zhuǎn)換檢測(cè)信號(hào)(電信號(hào))，并發(fā)送給智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3。數(shù)據(jù)管理附圖2為智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3的結(jié)構(gòu)圖；其中，智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3接收到生物芯片2的檢測(cè)信號(hào)(電信號(hào))后，會(huì)發(fā)送給智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3，通過單片機(jī)31進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理，并將對(duì)應(yīng)的膽固醇含量檢測(cè)結(jié)果通過顯示單元33以需要的某種方式輸出。顯示單元33可以結(jié)合功能開關(guān)32的選擇，顯示輸出直接的數(shù)字含量信息結(jié)果或者階段性曲線的含量結(jié)果；報(bào)警單元34可以結(jié)合功能開關(guān)32的選擇以控制是否需要報(bào)警，是否需要遠(yuǎn)程報(bào)警，以什么樣的方式報(bào)警等，報(bào)警的方式可以有三種，包括語音報(bào)警、顯示報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警；報(bào)警單元34中是否發(fā)出報(bào)警的參考信息來源于單片機(jī)31中存儲(chǔ)的安全閾值數(shù)據(jù)庫(kù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控單元35可以結(jié)合功能開關(guān)32的選擇實(shí)施監(jiān)控，遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式包括互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)(如GPRS網(wǎng)絡(luò))、藍(lán)牙智能終端。功能開關(guān)32可以采用獨(dú)立或復(fù)合開關(guān)鍵，也可以用顯示屏直接控制的方式。單片機(jī)31存儲(chǔ)了膽固醇安全閾值的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且該數(shù)據(jù)庫(kù)可通過遠(yuǎn)程監(jiān)控單元35完成數(shù)據(jù)更新。也可以結(jié)合功能開關(guān)32的選擇，以控制是否開啟網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)更新。單片機(jī)31的配置有存儲(chǔ)功能，可同時(shí)階段性存儲(chǔ)多位被測(cè)人員的膽固醇含量信息，可同時(shí)記憶多位被測(cè)人員的膽固醇含量并按需階段性的顯示出被測(cè)人員的膽固醇含量曲線，以滿足個(gè)性化需求?！ぁ?br> 權(quán)利要求1.一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括皮膚樣品獲取裝置(1)，生物芯片(2)和智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)，其中 所述皮膚樣品獲取裝置(1)，選自皮膚粘膜、凸刃小刀或其他能夠獲取皮膚樣品的裝置； 所述的生物芯片(2)，由基片載體(21)、載體上的反應(yīng)區(qū)(22)以及生化傳感器(23)構(gòu)成，其中所述的基片載體(21)由玻璃片、硅片或者尼龍膜材料構(gòu)成；所述的載體上的反應(yīng)區(qū)(22)用于樣品中膽固醇含量檢測(cè)的反應(yīng)區(qū)；所述的生化傳感器(23)用于收集并轉(zhuǎn)化載體上的反應(yīng)區(qū)(22)的檢測(cè)信號(hào)； 所述的生物芯片(2)通過數(shù)據(jù)傳輸線與智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)連接，并將生物芯片(2)的檢測(cè)信號(hào)傳輸給智能檢測(cè)系統(tǒng)(3)； 所述的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)由集成了顯示單元(33)、報(bào)警單元(34)、遠(yuǎn)程監(jiān)控單元(35)以及功能開關(guān)(32)的單片機(jī)(31)構(gòu)成；其中， ①所述的單片機(jī)(31)能夠接收生物芯片(2)傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)，并完成膽固醇含量的測(cè)算及數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理； ②所述的單片機(jī)(31)能夠預(yù)存、輸入和/或輸出膽固醇含量安全閾值的數(shù)據(jù)庫(kù)； ③所述的單片機(jī)(31)能夠存儲(chǔ)、輸入和/或輸出不同被測(cè)樣品的膽固醇含量信息； ④所述的顯示單元(33)能夠輸出單片機(jī)(31)的運(yùn)算結(jié)果； ⑤所述的報(bào)警單元(34)是對(duì)超出了安全閾值范圍的結(jié)果提示報(bào)警； ⑥所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控單元(35)，能夠?qū)⒈粶y(cè)人員的膽固醇含量信息傳送給相關(guān)人員或站點(diǎn)，或者將單片機(jī)(31)中預(yù)存的安全閾值數(shù)據(jù)庫(kù)通過遠(yuǎn)程監(jiān)控單元(35)更新； ⑦智能檢測(cè)系統(tǒng)(3)設(shè)有功能開關(guān)(32)。
2.如權(quán)利要求I所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的皮膚樣品獲取裝置(I)具有獨(dú)立的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的皮膚粘膜、凸刃小刀分別固定在自動(dòng)控制裝置上。
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的皮膚粘膜具有壓敏性，其材料選自丙烯酸基膠粘劑、合成橡膠彈性體膠粘劑、硅氧烷基膠黏劑、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段聚合物形成的彈性體。
5.如權(quán)利要求I或4所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示單元(33)的顯示方式包括參考安全閾值的數(shù)字含量顯示，和/或參考安全閾值的階段性含量曲線顯示。
6.如權(quán)利要求5所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的顯示單元(33)集成觸摸控制功能。
7.如權(quán)利要求I或6所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的報(bào)警的方式包括在顯示單元(33)設(shè)置提示信息、語音報(bào)警或者遠(yuǎn)程報(bào)警。
8.如權(quán)利要求7所述的一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的遠(yuǎn)程傳送方式為互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)或藍(lán)牙智能終端。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種基于生物芯片的無創(chuàng)膽固醇智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其包括皮膚樣品獲取裝置，生物芯片和智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三部分；其中，所述的皮膚樣品獲取裝置，可以選擇皮膚粘膜、凸刃小刀或其他能夠獲取皮膚樣品的裝置實(shí)現(xiàn)；所述的生物芯片，由基片載體、載體上的反應(yīng)區(qū)以及生化傳感器構(gòu)成；所述的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由以單片機(jī)為主要控制核心，附加顯示單元、報(bào)警單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控單元以及功能開關(guān)所構(gòu)成；本實(shí)用新型基于生物芯片的測(cè)試快速、精確，可靠性高的特點(diǎn)，不僅解決了無創(chuàng)檢測(cè)待檢人員的膽固醇含量的問題，還提供了智能檢測(cè)等多種人性化設(shè)置，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G01N33/92GK202676710SQ201220355689
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者姜桂娟, 趙裕旭, 周正輝, 韓少丹, 閆晉超 申請(qǐng)人:常熟柏宇醫(yī)療電子有限公司