16mm，進(jìn)樣口出樣口直徑為700ym，進(jìn)樣區(qū)、微混合區(qū)及出樣區(qū)的微通道寬度為350ym，檢 測(cè)區(qū)微通道寬度為230ym。
[0124] 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(jìn)液區(qū)， 出液區(qū)組成，第=層為檢測(cè)區(qū)和連接各區(qū)域的梯形形連接口，第四層為掩膜； 陽1巧]第一層基片：玻璃 [01%] 第二、S層：紫外固化膠
[0127] 第四層：掩膜
[0128] 各層間粘合劑：N0A81光膠
[0129]采用等離子氧化鍵合法使基片與第一層結(jié)構(gòu)封接
[0130] 各層的忍片結(jié)構(gòu)由光刻法制成； 陽131] 所述微混合器通道設(shè)計(jì)成為W形通道，運(yùn)種構(gòu)型的通道由于存在很多拐角，會(huì)增 加也留沿著為通道方向的回流影響，回流液橫向流后促進(jìn)溶液的混合，增強(qiáng)微流控忍片溶 液的混合效率；
[0132] 所述W形通道的寬度為350ym，拐角的角度為90度，共6個(gè)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(gè)直通道部分有5個(gè)平行的凸脊，在相鄰 通道的凸脊交錯(cuò)排列； 陽133] 實(shí)施例2制備本系統(tǒng)檢測(cè)區(qū)所用的檢測(cè)液W及分子探針：
[0134] 本系統(tǒng)檢測(cè)區(qū)所用的檢測(cè)液包括氨基化氧化石墨締濃度和分子探針，還包括 POSSFF;進(jìn)一步優(yōu)選，還包括0. 5g/L的蘋果酸。
[0135] 本發(fā)明確定了納米生物傳感器氨基化氧化石墨締與巧光分子探針的最優(yōu)組成，增 加氨基基團(tuán)，從而增加有機(jī)載體的水溶性，并增加載體表面負(fù)電荷量，使單鏈DNA分子探針 與載體結(jié)合更穩(wěn)定，增加反應(yīng)的靈敏度和穩(wěn)定性。 陽136] 檢測(cè)液中利用POSSFF提高檢測(cè)液的檢測(cè)限，POSSFF度lue-fIuorescentcon化gat ed-〇IigomersubstitutedpoIyhedraloIigomericsiIsesquioxane)是WPOSS(多面齊聚 倍半硅烷）為核，現(xiàn)二聚體為臂的臂星型化合物。
[0137]POSSFF在水溶液中具有很強(qiáng)的巧光，其巧光量子產(chǎn)率約為0.85,能夠作為信號(hào)放 大器，通過巧光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET)效應(yīng)對(duì)RNA和DNA進(jìn)行區(qū)分，可W將標(biāo)記有巧光基團(tuán) 的dsDNA或ssRNA的蛋光信號(hào)放大52倍。其優(yōu)勢(shì)為有利于高校FRET過程的發(fā)生，從而提 高檢測(cè)靈敏度；其次，增強(qiáng)氨基氧化石墨締的水溶性。包括標(biāo)記有巧光分子的單鏈DNA探針 和能夠與單鏈DNA探針發(fā)生巧光共振能量轉(zhuǎn)移的液態(tài)共輛化合物氨基氧化石墨締；檢測(cè)液 和被檢測(cè)液通過自動(dòng)注射累注入微流控忍片中，經(jīng)過解育，進(jìn)行巧光檢測(cè)，從而對(duì)被檢測(cè)液 中的生物遺傳物種類進(jìn)行定性定量分析。
[0138] 本發(fā)明制備了6個(gè)樣本的檢測(cè)液，具有配方如下表1所示： 陽139]表1
[0142] 其制備方法為：在避光條件下，將氨基化氧化石墨締與巧光探針混合均因，共同解 育3min，（再加入蘋果酸解育5min，）運(yùn)樣制得傳感器檢測(cè)液。
[0143] 所述DNA分子探針為：
[0144] 目標(biāo)遺傳片段（16s或ISsDNA)特異性引物通過基因克隆技術(shù)合成dsDNA，dsDNA 片段，用sybergreen非共價(jià)標(biāo)記藻紅蛋白（P巧。
[0145] 實(shí)施例3基于微流控忍片對(duì)基因的檢測(cè)過程：
[0146] 將檢測(cè)液與樣品液從不同進(jìn)樣口通過微流累同時(shí)加入到微流控忍片進(jìn)樣區(qū)；兩種 溶液通過微混合器進(jìn)行充分的混合，解育20min后進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)完畢后廢液通過出樣口 排出，完成整個(gè)檢測(cè)過程。利用巧光顯微鏡CCD感光設(shè)備進(jìn)行巧光信號(hào)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(qiáng)度定量數(shù)據(jù)。 陽147] 用所述系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)的唾液、汗液、血液檢測(cè)，其檢測(cè)極限如下表2所示： 陽14引 表2
[0149]
[0150] 本發(fā)明的加密機(jī)制比較復(fù)雜，由硬件來實(shí)現(xiàn)隨機(jī)序列，因此有高度的安全性。 陽151] 本發(fā)明第一噪聲序列和第S噪聲序列都來自于硬件接口，第二噪聲序列來自于存 儲(chǔ)器，基本不需要運(yùn)算生成，所W非常節(jié)省運(yùn)算能力，使得加密解密具有很快地運(yùn)算速度。
[0152] 本發(fā)明將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)來處理，在驗(yàn)證過程中，只要求對(duì)比符合率超過預(yù) 設(shè)值即可，運(yùn)使得鑰匙端與凈化器端之間的數(shù)據(jù)傳輸不要求非常精確，噪聲序列也可W不 是很精確，從而容許一定的誤碼，運(yùn)進(jìn)一步降低了硬件成本，且適合于無線環(huán)境很復(fù)雜的場(chǎng) 所。
[0153] 綜上所述，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案采用了硬件機(jī)制來獲取隨機(jī)數(shù)，采用 了圖像機(jī)制來進(jìn)行加密，從而既有非常高的安全性，又有很快的運(yùn)算速度，而且還能容許一 定的誤碼。
[0154] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐運(yùn)里公開的發(fā)明后，將容易想到本發(fā)明的其 它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，運(yùn)些變型、用途或 者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本申請(qǐng)未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí) 或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的 權(quán)利要求指出。
[0155] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并 且可W在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種能防止非法數(shù)據(jù)篡改的空氣凈化器，其具有凈化器端和鑰匙端，其特征在于，凈 化器端包括驗(yàn)證裝置、解密裝置和凈化器端無線裝置，鑰匙端包括加密裝置和鑰匙端無線 裝置； 加密裝置包括： 微流控芯片檢測(cè)模塊，用于獲取原始數(shù)據(jù)串~={aJ，其中，a是原始數(shù)據(jù)串A。中的字 符，η是a的位數(shù)； 微流控芯片檢測(cè)模塊是一種DNA檢測(cè)模塊，包括：傳感信號(hào)檢測(cè)區(qū)、傳感信號(hào)混合區(qū)和 傳感信號(hào)輸出區(qū)。 傳感信號(hào)檢測(cè)區(qū)主要用來獲取使用者的原始樣品，傳感信號(hào)混合區(qū)主要用于納米傳感 器檢測(cè)與原始樣品的充分混合，混合完全后進(jìn)入到傳感信號(hào)檢測(cè)區(qū)；傳感信號(hào)檢測(cè)區(qū)主要 用于納米傳感器檢測(cè)到目標(biāo)基因后產(chǎn)生的熒光信號(hào)的檢測(cè)；檢測(cè)完畢的數(shù)據(jù)得到原始數(shù)據(jù) 串A。， 所述微流控芯片，其特征在于，整體尺寸為：寬30mm、高20mm、深90μm，結(jié)構(gòu)核心區(qū)寬 24mm、高16mm;微流控芯片由4層組成，第一層基片：玻璃，第二、三層：紫外固化膠，第四 層：掩膜，各層間粘合劑：NOA81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 層的芯片結(jié)構(gòu)由光刻法制成； 矩陣化模塊，用于將原始數(shù)據(jù)串A。矩陣化得到矩陣A={adahXaw，具體包括：對(duì){an} 從隊(duì)首依次取i- 1個(gè)字符，在第奇數(shù)次取字符時(shí)，在取得的字符串的串首補(bǔ)1個(gè)〇,補(bǔ)足為 一行％，在第偶數(shù)次取字符時(shí)，在取得的字符串的串尾補(bǔ)1個(gè)1，補(bǔ)足為一行，對(duì)于最后一 次取得的字符串，則從串首開始每隔一個(gè)字符補(bǔ)1個(gè)〇,直至補(bǔ)足為一行％，將所有得到的 照預(yù)設(shè)的偽隨機(jī)順序排列得到矩陣A= {ajahXaw，其中，ah是矩陣A的高度，aw是 矩陣A的高度； 第一噪聲模塊，實(shí)時(shí)地記錄鑰匙端無線裝置監(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 ; 第一加擾模塊，用于從矩陣A的第一個(gè)元素開始，從第一噪聲數(shù)據(jù)序列CT1中依次取第 一隨機(jī)函數(shù)R(l)個(gè)元素插入到矩陣A中得到矩陣B= {bJbhXbw， 其中，bh是矩陣B的高度，bw是矩陣B的高度，第一隨機(jī)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)； 噪聲數(shù)據(jù)的位數(shù)使得s為i的32倍，t為j的32倍； 第三噪聲模塊，實(shí)時(shí)地記錄鑰匙端無線裝置監(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 ; 第三加擾模塊，用于將矩陣B與第三噪聲數(shù)據(jù)序列CT3進(jìn)行異或運(yùn)算，得到加密數(shù)據(jù)： 矩陣C= {csJchXcw，ch是矩陣C的高度，cw是矩陣C的高度； 凈化器端無線裝置和鑰匙端無線裝置均用于監(jiān)測(cè)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 ; 解密裝置用于以來自凈化器端無線裝置的噪聲數(shù)據(jù)和來自凈化器端預(yù)存的第二噪聲 序列CT2,對(duì)來自加密裝置的加密數(shù)據(jù)執(zhí)行上述加密裝置的加密運(yùn)算的逆運(yùn)算； 驗(yàn)證裝置用于將解密裝置對(duì)來自加密裝置的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行逆運(yùn)算得到的數(shù)據(jù)與凈化 器端的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，如果比對(duì)符合率超過預(yù)設(shè)值，則確認(rèn)為驗(yàn)證通過。
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種能防止非法數(shù)據(jù)篡改的空氣凈化器，其具有凈化器端和鑰匙端，凈化器端包括驗(yàn)證裝置、解密裝置和凈化器端無線裝置，鑰匙端包括加密裝置和鑰匙端無線裝置。本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案采用了微流控芯片來校驗(yàn)身份信息，采用硬件機(jī)制來獲取隨機(jī)數(shù)，采用了圖像機(jī)制來進(jìn)行加密，從而既有非常高的安全性，又有很快的運(yùn)算速度，而且還能容許一定的誤碼。當(dāng)使用者靠近凈化器時(shí)，使用者只需使用鑰匙端采集少量自身唾液，鑰匙端的微流控芯片效驗(yàn)身份信息后向凈化器端發(fā)送驗(yàn)證信息，經(jīng)過比對(duì)確認(rèn)后，即可確認(rèn)使用者身份，正常啟動(dòng)凈化器，即采用該方案的凈化器能夠根據(jù)DNA唯一確定使用者身份，具有很大的安全性。
【IPC分類】H04L9/32, F24F11/00, H04L9/06
【公開號(hào)】CN105429757
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510731132
【發(fā)明人】肖小玉
【申請(qǐng)人】肖小玉
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日