形通道;所述W形通 道的寬度為350ym,拐角的角度為90度,共6個拐角單元;凸脊的寬度為50ym,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,在相鄰通道的凸脊交錯排 列。
[0074] 優(yōu)選的,將檢測液與樣品液從不同進樣口通過微流累同時加入到微流控忍片進樣 區(qū);兩種溶液通過微混合器進行充分的混合,解育20min后進行檢測;檢測完畢后廢液通過 出樣口排出,完成整個檢測過程;利用巧光顯微鏡CCD感光設備進行巧光信號的采集與記 錄,經(jīng)圖像處理軟件ImageJ處理后得到巧光的光強度定量數(shù)據(jù)。
[00巧]優(yōu)選的,所述檢測液包括氨基化氧化石墨締濃度和DNA分子探針,還包括POSSFF; 進一步優(yōu)選,還包括0. 5g/L的蘋果酸;所述DNA分子探針為:目標遺傳片段特異性引物通 過基因克隆技術合成dsDNA,dsDNA片段,用sybergreen非共價標記藻紅蛋白(P巧。在本發(fā) 明的實際應用當中,為了方便驗證使用者的身份,可W預先W使用者的體液(例如唾液)進 行DNA檢測來實現(xiàn)身份登記,也可W預先登記多名用戶的DNA信息,從而方便多名用戶共用 凈化器。
[0076] W上優(yōu)選實施例對微流控忍片的結(jié)構(gòu)和制作工藝都進行了改進,從而制得的微流 控忍片檢測系統(tǒng)靈敏度非常高。 陽077] 圖3是根據(jù)一示例性實施例示出的加密裝置220的裝置框圖,加密裝置220包括:
[0078]微流控忍片檢測模塊12,用于獲取原始數(shù)據(jù)串A。=Ia。},其中,a是原始數(shù)據(jù)串A。 中的字符,n是a的位數(shù);
[0079] 微流控忍片檢測模塊是一種DNA檢測模塊,包括:傳感信號檢測區(qū)、傳感信號混合 區(qū)和傳感信號輸出區(qū)。
[0080] 傳感信號檢測區(qū)主要用來獲取使用者的原始樣品,傳感信號混合器區(qū)主要用于納 米傳感器檢測與樣品的充分混合,混合完全后進入到傳感信號檢測區(qū);傳感信號檢測區(qū)主 要用于納米傳感器檢測到目標基因后產(chǎn)生的巧光信號的檢測;檢測完畢的數(shù)據(jù)得到原始數(shù) 據(jù)串A。,
[0081] 所述微流控忍片,整體尺寸為:寬30mm、高20mm、深90Jim,結(jié)構(gòu)核屯、區(qū)寬24mm、高 16mm;微流控忍片由4層組成,第一層基片:玻璃,第二、S層:紫外固化膠,第四層:掩膜, 各層間粘合劑:N0A81光膠,采用等離子氧化鍵合法使基片與第一層結(jié)構(gòu)封接,各層的忍片 結(jié)構(gòu)由光刻法制成;
[0082] 矩陣化模塊14,用于將原始數(shù)據(jù)串A。矩陣化得到矩陣A= {a^}址Xaw,具體包括: 對{a。}從隊首依次取i-1個字符,在第奇數(shù)次取字符時,在取得的字符串的串首補1個0, 補足為一行曰1,在第偶數(shù)次取字符時,在取得的字符串的串尾補1個1,補足為一行曰1,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,直至補足為一行曰1,將所有 得到的a浪照預設的偽隨機順序排列得到矩陣A={a1,}址Xaw,其中,址是矩陣A的高度, aw是矩陣A的局度;
[0083] 第一噪聲模塊22,實時地記錄鑰匙端無線裝置210監(jiān)控預設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CTl;
[0084] 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CTl中依 次取第一隨機函數(shù)R(I)個元素插入到矩陣A中得到矩陣B=化J化Xbw, 陽0化]其中,化是矩陣B的高度,bw是矩陣B的高度,第一隨機函數(shù)R(I) =CTls% 64,CTls為從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CTl中依次取得的數(shù); W86] 噪聲數(shù)據(jù)的位數(shù)使得S為i的32倍,t為j的32倍;
[0087] 分色模塊32,用于將矩陣B視為8位YMG顏色空間的位圖數(shù)據(jù),分解得到Y(jié)空間的 灰度圖矩陣Y,M空間的灰度圖矩陣M,G空間的灰度圖矩陣G;
[0088] 第二噪聲模塊42,用于讀取鑰匙端預存的第二噪聲序列CT2 ;
[0089] 第二加擾模塊44,用于分別對矩陣Y、M、G執(zhí)行W下的加擾操作,
[0090] (1)對于矩陣Y,如果Mni(i) = 1,則執(zhí)行 |;0091]Exl(U,V) = (mod((a+u),M)+l,V),否則保持不變, 陽OW] 得到矩陣Y,; 陽〇9引似對于矩陣M,如果binsa)= 1,則執(zhí)行
[0094]Ex2(v,U) = (U,mod(化 +V),腳+1),否則保持不變, 陽0巧]得到矩陣M,;
[0096] (3)對于矩陣G,先將其分成多個子塊并予W編號,如果bin3(i) = 1,則執(zhí)行
[0097] Ex3(w) =mod((c+W),MXN/t)+l,否則保持不變, 陽〇9引得到矩陣G,;
[0099] 其中,
[0100] U,V分別是矩陣Y、M中像素的橫坐標和縱坐標,矩陣G被均勻地分成多個子塊,W 是各子塊的編號,t是各子塊的大小,M和N分別是矩陣Y、M、G的寬和高,a和b是預設的 參數(shù),i是矩陣Y、M中當前像素的編號,bin, (i)是從第二噪聲序列CT2中取得的第i個數(shù), k= 1,2,3 ; 陽101] 合并模塊34,用于將矩陣r按照預設的第二隨機函數(shù)R(2)插入到矩陣M'中得到 矩陣rM',然后將矩陣G'按照預設的第=隨機函數(shù)R(3)插入到矩陣rM'中得到矩陣S, 其中,
[0102] 第二隨機函數(shù)R(2) =CT2s,押屯為從矩陣r中依次取得的數(shù),如果CT2S= 0,則 將CT^插入到矩陣M'中CT2S對應位置的數(shù)之前,如果CT2S= 1,則將CT2S插入到矩陣M' 中CT^對應位置的數(shù)之后, 陽10引第S隨機函數(shù)R(3) =CT3s,CT3s為從矩陣G'中依次取得的數(shù),如果CT3S= 0,則 將CT3s插入到矩陣rM'中CT3S對應位置X2的數(shù)之后,如果CT3S= 1,則將CT3S插入到 矩陣M'中CT3s對應位置X2的數(shù)之前; 陽104] 第=噪聲模塊52,實時地記錄鑰匙端無線裝置210監(jiān)控預設頻率的短波得到的幅 值的最末位按偶數(shù)取位構(gòu)成第S噪聲數(shù)據(jù)序列CT3 ;
[0105] 第立加擾模塊54,用于將矩陣S與第S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=IcJChXcw,Ch是矩陣C的高度,CW是矩陣C的高度。 陽106] 凈化器端無線裝置110和鑰匙端無線裝置210均用于監(jiān)測相同預設頻率的無線短 波,W得到第一噪聲序列CTl和第S噪聲序列CT3 ;
[0107] 解密裝置120用于W來自凈化器端無線裝置110的噪聲數(shù)據(jù)和來自凈化器端預存 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;
[0108] 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)與凈化器端的原始數(shù)據(jù)進行比對,如果比對符合率超過預設值,則確認為驗證通 過。 陽109] 對于圖3的實施例,發(fā)明人做了改進,并設計了W下更優(yōu)選的實施例。
[0110] 優(yōu)選的,所述微流控忍片由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=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;各層的忍片結(jié)構(gòu)由光刻法制成。 陽111] 優(yōu)選的,所述微混合器區(qū)具有微混合器通道,其被設計成為W形通道;所述W形通 道的寬度為350ym,拐角的角度為90度,共6個拐角單元;凸脊的寬度為50ym,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,在相鄰通道的凸脊交錯排 列。
[0112] 優(yōu)選的,將檢測液與樣品液從不同進樣口通過微流累同時加入到微流控忍片進樣 區(qū);兩種溶液通過微混合器進行充分的混合,解育20min后進行檢測;檢測完畢后廢液通過 出樣口排出,完成整個檢測過程;利用巧光顯微鏡CCD感光設備進行巧光信號的采集與記 錄,經(jīng)圖像處理軟件ImageJ處理后得到巧光的光強度定量數(shù)據(jù)。
[0113] 優(yōu)選的,所述檢測液包括氨基化氧化石墨締濃度和DNA分子探針,還包括POSSFF; 進一步優(yōu)選,還包括0. 5g/L的蘋果酸;所述DNA分子探針為:目標遺傳片段特異性引物通 過基因克隆技術合成dsDNA,dsDNA片段,用sybergreen非共價標記藻紅蛋白(P巧。
[0114] W上優(yōu)選實施例對微流控忍片的結(jié)構(gòu)和制作工藝都進行了改進,從而制得的微流 控忍片檢測系統(tǒng)靈敏度非常高。
[0115] 發(fā)明人在微流控忍片的設計中還設計實踐了W下實施例。
[0116] 實施例1構(gòu)建微流控忍片檢測系統(tǒng):
[0117] 微流控忍片檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)檢測裝置為微流控忍片,其包括:
[0118] 八通道自動注射累混合器區(qū)、傳感信號檢測區(qū)和出液區(qū);
[0119] 將納米傳感器檢測液及樣品液在微流控忍片上的加入,W八通道自動注射累為進 液動力經(jīng)過微通道進入到微混合器區(qū);
[0120] 微混合器區(qū)主要用于納米傳感器檢測液與樣品的充分混合,混合完全后進入到傳 感信號檢測區(qū); 陽121] 傳感信號檢測區(qū)主要用于納米傳感器檢測到目標基因后產(chǎn)生的巧光信號的檢測, 檢測完成后進入出液區(qū);
[0122] 檢測完畢的樣品與檢測液廢液從出樣區(qū)排出微流控忍片,至此整個檢測過程結(jié) 束; 陽12引微流控忍片整體尺寸較小,寬30mm、高20mm、深90ym,結(jié)構(gòu)核屯、區(qū)寬24mm、高