取字符時，在取得的字符串的串首補1個0， 補足為一行％，在第偶數(shù)次取字符時，在取得的字符串的串尾補1個1，補足為一行，對于 最后一次取得的字符串，則從串首開始每隔一個字符補1個0,直至補足為一行&1，將所有 得到的％按照預(yù)設(shè)的偽隨機順序排列得到矩陣A = {a d ahX aw，其中，ah是矩陣A的高度， aw是矩陣A的高度；
[0042] 第一噪聲模塊22,實時地記錄鑰匙端無線裝置210監(jiān)控預(yù)設(shè)頻率的短波得到的幅 值的最末位按奇數(shù)取位構(gòu)成第一噪聲數(shù)據(jù)序列CT1 ;
[0043] 第一加擾模塊24,用于從矩陣A的第一個元素開始，從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CT1中依 次取第一隨機函數(shù)R(l)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B = {bJbhXbw，
[0044] 其中，bh是矩陣B的高度，bw是矩陣B的高度，第一隨機函數(shù)R(l) = CT1S % 64， CT1S為從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CT1中依次取得的數(shù)；
[0045] 噪聲數(shù)據(jù)的位數(shù)使得s為i的32倍，t為j的32倍；
[0046] 第三噪聲模塊52,實時地記錄鑰匙端無線裝置210監(jiān)控預(yù)設(shè)頻率的短波得到的幅 值的最末位按偶數(shù)取位構(gòu)成第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3 ;
[0047] 第三加擾模塊54,用于將矩陣B與第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3進行異或運算，得到加密 數(shù)據(jù)：矩陣C = {cst}chXcw，ch是矩陣C的高度，cw是矩陣C的高度。
[0048] 變壓器端無線裝置110和鑰匙端無線裝置210均用于監(jiān)測相同預(yù)設(shè)頻率的無線短 波，以得到第一噪聲序列CT1和第三噪聲序列CT3 ;
[0049] 解密裝置120用于以來自變壓器端無線裝置110的噪聲數(shù)據(jù)和來自變壓器端預(yù)存 的第二噪聲序列CT2,對來自加密裝置220的加密數(shù)據(jù)執(zhí)行上述加密裝置220的加密運算的 逆運算；
[0050] 驗證裝置130用于將解密裝置120對來自加密裝置220的加密數(shù)據(jù)進行逆運算得 到的數(shù)據(jù)與變壓器端的原始數(shù)據(jù)進行比對，如果比對符合率超過預(yù)設(shè)值，則確認為驗證通 過。
[0051] 本發(fā)明的加密機制比較復(fù)雜，由硬件來實現(xiàn)隨機序列，因此有高度的安全性。
[0052] DNA作為生物的基本遺傳物質(zhì)，DNA的檢測在生物技術(shù)、環(huán)保、生命科學(xué)等領(lǐng)域都 有重大應(yīng)用價值。DNA傳感器的研究在國內(nèi)外受到廣泛的關(guān)注。表面等離激元共振傳感 器（SurfacePlasmonResonance, SPR)是金屬表面的等離激元波親合照射光產(chǎn)生的一種共 振現(xiàn)象，金屬薄膜表面介電常數(shù)和厚度的變化會影響SPR共振曲線的變化，從而實現(xiàn)金屬 表面介質(zhì)環(huán)境變化的傳感。具有實時、原位和免標記檢測、檢測快速、靈敏度高，檢測極限 (limitedofdetection, L0D)低等特點，目前主要用于醫(yī)藥、生物、化學(xué)、食品等領(lǐng)域的研究 應(yīng)用，可免標記檢測蛋白質(zhì)，DNA等物質(zhì)。但是，由于傳統(tǒng)檢測單鏈DNA的方法是在SPR芯 片表面固定探針單鏈DNA(ssDNA)分子，利用堿基序列匹配方法捕獲樣品溶液中的目標單 鏈DNA，從而實現(xiàn)檢測目的。
[0053] 石墨烯是2004年發(fā)現(xiàn)并迅速發(fā)展的一種新型材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、生物、化學(xué)、 電子、物理等領(lǐng)域。石墨稀被氧化可以形成氧化石墨?。℅raphene0xide，G0)，表面帶有羧 基、羥基等含氧官能團，可以溶于水，與ssDNA能夠由氫鍵和π-π鍵相互作用而穩(wěn)定結(jié)合， 結(jié)合力遠大于雙鏈DNA(dsDNA)與G0的結(jié)合力。
[0054] 本發(fā)明微流控芯片的設(shè)計主要出于對以下幾點的考慮：
[0055] 生物傳感器是以生物材料或其衍生物作為分子識別元件的分析器件，具有專一性 強、靈敏度高、分析過程簡便等優(yōu)勢；微流控芯片實驗室是在數(shù)平方厘米的芯片上構(gòu)建的具 有混合、分離、反應(yīng)、檢測等實驗室操作綜合功能的一體化平臺，具有微型化、集成化、自動 化、試劑能源低耗化等優(yōu)勢。
[0056] 微流控芯片實驗室，又稱為微流控芯片（MicrofluidicChip)或芯片實驗室 (LabonaChip)，是指在幾平方厘米或更小的芯片上構(gòu)建的微型化、集成化、自動化的化學(xué)、 生物學(xué)實驗平臺圖。微流控芯片在微升或納升尺度操控流體，使物質(zhì)之間相互作用，從而實 現(xiàn)物質(zhì)、能量、信息的傳遞，達到所需的物理、化學(xué)或生物學(xué)效應(yīng)。
[0057] DNA生物傳感器
[0058] 是指將生物材料及其衍生物作為分子識別元件，通過換能元件將規(guī)定的被測量轉(zhuǎn) 換成可用輸出信號的器件或裝置A生物傳感器。
[0059] DNA生物傳感器就是以分子作為生物傳感器的分子識別元件，換能元件將分子識 別行為轉(zhuǎn)變?yōu)楣鈱W(xué)、電化學(xué)等可檢測的信號的器件。根據(jù)分子識別過程的不同，將通過堿基 互補配對原理進行識別的稱之為狹義上的生物傳感器，主要用于基因分子的檢測；將通過 空間立體構(gòu)象進行特異識別的寡核苷酸鏈（核酸適配體）稱之為核酸適配體生物傳感器， 能用于化學(xué)小分子、蛋白質(zhì)等生物大分子、甚至細胞的檢測。
[0060] FRET 技術(shù)
[0061] 焚光共振能量轉(zhuǎn)移（Fluorescenceresonanceenergytransfer, FRET)是一種依賴 距離的熒光猝滅現(xiàn)象，原因是在兩個不同的熒光分子中，其中一個熒光分子的發(fā)射譜與另 一個熒光分子的吸收譜的波長存在重疊現(xiàn)象，當(dāng)二者之間達到合適的距離時，處于激發(fā)態(tài) 的供能量發(fā)光團，通過非輻射的偶極相互作用，將能量傳遞給合適的受能量基團。熒光共振 能量轉(zhuǎn)移主要存在兩種作用機理：一、在供能量體的單重態(tài)與受能量體的單重態(tài)之間的共 振能量轉(zhuǎn)移，是的主要作用機理，在二者相距l(xiāng)nm到10nm的距離中起主導(dǎo)作用；二、在供能 量體的三重態(tài)與受能量體的單重態(tài)之間的共振能量轉(zhuǎn)移，有效范圍為lnm到1. 5nm。
[0062] FRET發(fā)生需要滿足四個條件：一、能量供體基團與能量受體基團距離不超過 10nm;二、能量供體基團的發(fā)射譜波長范圍與能量受體基團的激發(fā)譜波長范圍能夠有效重 疊；三、能量供體的熒光量子產(chǎn)率要足夠高；四、能量供體基團與受體團的偶極具有合適的 相對方位取向。
[0063] 納米生物傳感器
[0064] 廣義上，在納米尺度上發(fā)揮生物傳感功能的天然或人工器件都可歸為納米生物傳 感器，如生物體內(nèi)的各種納米級結(jié)構(gòu)的天然傳感器及分子機器、人工設(shè)計的分子信標、各種 納米材料參與的生物傳感過程等。狹義上，納米生物傳感器是指納米材料與生物材料共同 完成識別、換能、信號定量輸出過程的分析器件。
[0065] 核酸適配體
[0066] 核酸適配體（Aptamer)是指利用指數(shù)富集配體系統(tǒng)進化（SystematicEvolutiono fLigandsbyExponentialenrichment, SELEX)技術(shù)，從人工合成的寡核苷酸文庫中篩選得到 的能夠與靶分子特異結(jié)合的寡核苷酸鏈。核酸適配體可以通過G-C、A-T (或A-U)堿基配對 而形成莖環(huán)、發(fā)夾、口袋、G-四鏈體等多種空間結(jié)構(gòu)。與靶分子相互作用時，可以通過自適 應(yīng)的誘導(dǎo)契合變化和折疊，與靶分子形成穩(wěn)定的復(fù)合物。核酸適配體與靶分子的識別結(jié)合 作用包含了構(gòu)象形狀的互補作用、芳香化合物的堆砌作用、帶電基團的靜電作用及氫鍵作 用等.
[0067] 圖4示意了基于氧化石墨烯的納米生物傳感器對基因的特異檢測的基因原理：當(dāng) 修飾有熒光基團FAM的單鏈DNA分子探針與氧化石墨烯接觸后，氧化石墨烯吸附單鏈DNA， 并造成FAM熒光的猝滅；當(dāng)加入目標基因后，由于堿基互補配對原則，形成雙鏈DNA，并從氧 化石墨烯表面脫落，恢復(fù)熒光，從而達到檢測目標基因的目的。
[0068] 這個過程的分子機制是基于氧化石墨烯的獨特的電子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)：一、氧化 石墨烯對單鏈DNA有強烈的吸附作用，但是對雙鏈的吸附卻很弱。這是因為氧化石墨烯 Ji-Ji共輒效應(yīng)對堿基和芳香族化合物具有強烈的吸附作用，進而對單鏈DNA產(chǎn)生吸附；與 之相反的是，互補DNA鏈的加入會改變單鏈的構(gòu)象，而且由于雙鏈DNA表面具有大量的負電 荷，與同樣覆蓋負電荷的氧化石墨烯產(chǎn)生排斥，從而不利于氧化石墨烯對DNA雙鏈的吸附。 二、氧化石墨烯對熒光分子的猝滅作用。氧化石墨烯由于具有sp2雜化的晶域，當(dāng)其與熒光 分子結(jié)合時，發(fā)生焚光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET)，從而猝滅焚光。
[0069] 原始樣品主要是取自使用者的體液，例如唾液等。本實施例將DNA技術(shù)和石墨烯 技術(shù)利用到加密當(dāng)中，實現(xiàn)了身份驗證，在加強安全性方面取得了意料不到的效果，并且在 加密效率上也讓人意料不到。
[0070] 本發(fā)明第一噪聲序列和第三噪聲序列都來自于硬件接口，基本不需要運算生成， 所以非常節(jié)省運算能力，使得加密解密具有很快的運算速度。
[0071] 對于圖2的實施例，發(fā)明人做了改進，并設(shè)計了以下更優(yōu)選的實施例。
[0072] 優(yōu)選的，所述微流控芯片由4層組成，第一層為基片，防止漏液；第二層由混合區(qū)， 進液區(qū)，出液區(qū)組成，第三層為檢測區(qū)和連接各區(qū)域的梯形形連接口，第四層為掩膜；采用 等離子氧化鍵合法使基片與第一層結(jié)構(gòu)封接；各層的芯片結(jié)構(gòu)由光刻法制成。
[0073] 優(yōu)選的，所述微混合器區(qū)具有微混合器通道，其被設(shè)計成為W形通道；所述W形通 道的寬度為350 μ m，拐角的角度為90度，共6個拐角單元；凸脊的寬度為50 μ m，拐角的角 度為120度，在Z形通道中每個直通道部分有5個平行的凸脊，在相鄰?fù)ǖ赖耐辜菇诲e排 列。
[0074] 優(yōu)選的，將檢測液與樣