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CN114854829A - 一种目标基因检测方法、装置及计算机 - Google Patents

一种目标基因检测方法、装置及计算机 Download PDF

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CN114854829A
CN114854829A CN202210384403.5A CN202210384403A CN114854829A CN 114854829 A CN114854829 A CN 114854829A CN 202210384403 A CN202210384403 A CN 202210384403A CN 114854829 A CN114854829 A CN 114854829A
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CN
China
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target gene
sample
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real part
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Pending
Application number
CN202210384403.5A
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关国良
阿桑卡
陈建雄
陈薛名
金诚
陈巧玲
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Changzhou Xianxu Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Changzhou Xianxu Medical Technology Co ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6816Hybridisation assays characterised by the detection means
    • C12Q1/6825Nucleic acid detection involving sensors

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Abstract

本发明属于个性化服务算法技术领域,具体涉及一种目标基因检测方法、装置及计算机,包括:在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。本申请不需要对目标基因进行典型的传感器测量和检测,也不需要将信号的变化与其初始条件进行比较。本申请可以在目标杂交测量之后即清楚地区分目标样品。

Description

一种目标基因检测方法、装置及计算机
技术领域
本发明属于基因检测技术领域,具体涉及一种目标基因检测方法、装置及计算机。
背景技术
通过生物传感器检测目标基因通常是借助氧化还原标签来实现生物信号到电信号的转化,该类传感器基于金属电极(通常是金电极)来固定用来检测目标基因的探针,在探针与目标基因结合后通过伏安法测量产生的氧化还原信号。叉指电极(IDE)一般用于微波滤波器、表面声波装置、电光快门,由于其介电特性能够发生改变也可以应用于比如亲和型生物传感器中,包括无标记型(直接/无氧化还原)和标记型(氧化还原)生物传感器。
在现有技术的研究以及现有的技术工作中已经广泛使用了叉指电极(IDE)平面传感器进行电化学测量,并且与生物检测相结合。但是测量的方式通常是不同类型的伏安法,或者选取固定频率点测量电阻抗变化。目前已经开发出许多用于检测病原体、病毒、等温扩增和PCR扩增产物的方法。其中,生物传感器的应用已被广泛报道。然而,大多数生物传感器需要特定的氧化还原剂或标记来产生信号,并且仅限于特定的电极设计,制造复杂,信号测量也需要高端仪器。同时,生物传感器的检测方法还需要初始读数来进行基准线的比较。
发明内容
为了解决现有技术存在的大多数生物传感器需要特定的氧化还原剂或标记来产生信号,并且仅限于特定的电极设计,制造复杂,信号测量也需要高端仪器问题,本发明实施例提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种目标基因检测方法,包括:
在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;
所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;
根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。
进一步地,所述根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
计算所述转折点处的实部阻抗值与预设阈值的差值,若所述转折点处的实部阻抗值大于预设阈值,则所述待测样本中不含有目标基因。
进一步地,所述根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
计算所述转折点处的实部阻抗值与预设阈值的差值,若所述转折点处的实部阻抗值小于预设阈值,则所述待测样本中含有目标基因。
进一步地,所述电信号数据为电路的阻抗数据。
进一步地,所述电信号数据包括
所述待测样本与所述目标基因探针结合时电极或电极间隙表面形成复合物的介电性质、电荷分布、表面物理性质、尺寸和形状的变化。
进一步地,在所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据之后,还包括:
根据所述电信号数据按预设频率和振幅生成正弦波。
进一步地,所述IDE生物传感器为正方形的带8μm间隙的IDE生物传感器。
第二方面,本发明提供一种目标基因检测装置,包括:
固定模块,用于在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;
电信号数据模块,用于所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;
判断模块,用于根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。
第三方面,本发明提供一种计算机,包括:
存储器,其上存储有可执行程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述可执行程序,以实现第一方面中任一项所述方法的步骤。
本发明具有以下有益效果:
本发明实施例提供的本发明提供一种目标基因检测方法,包括:在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。本申请不需要对目标基因进行典型的传感器测量和检测,也不需要将信号的变化与其初始条件进行比较。本申请可以在目标杂交测量之后即清楚地区分目标样品。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例中一种目标基因检测方法的流程示意图。
图2(a)是本发明一个实施例中IDE生物传感器微系统的示意图。
图2(b)是本发明一个实施例中阻抗测量电路的等效电路简化图。
图3是本发明一个实施例中检测HLA-B*15:02(外显子2)时阻抗反应的奈奎斯特示意图。
图4是本发明一个实施例中HLA-B*15:02外显子2的LAMP扩增产物每个样本示意图。
图5是本发明一个实施例中IDE生物传感器表面上结合的HLA-B*15:02的一个阳性与一个阴性LAMP扩增产物的电化学阻抗谱特性。
图6是本发明一个实施例中显示基线和杂交后阻抗测量相关ΔZR的表格。
图7是本发明一个实施例基线测量条形图中显示的ΔZR值和清晰显示的目标样本。
图8是本发明一个实施例中阳性和阴性目标检测测量值之间的统计学t检验结果。
图9是本发明一个实施例中用于阳性和阴性样本检测的生物传感器之间基线测量的统计学t检验结果。
图10是本发明一个实施例中不同类型IDE传感器阻抗响应的奈奎斯特表示法。
图11是本发明一个实施例中表面积为1mm2,间隙尺寸不同的正方形生物传感器阻抗响应的奈奎斯特表示法
图12是本发明一个实施例中不同表面积不同间隙尺寸的正方形IDE传感器的阻抗响应奈奎斯特示意图。
图13是本发明一个实施例中一种目标基因检测装置结构图。
图14是本发明一个实施例中一种计算机结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
针对现有技术中,大多数生物传感器需要特定的氧化还原剂或标记来产生信号,并且仅限于特定的电极设计,制造复杂,信号测量也需要高端仪器。同时,生物传感器的检测方法还需要初始读数来进行基准线的比较的问题,本发明提供一种目标基因检测方法、装置及计算机,请参阅图1,图1为本申请一个实施例提供的一种目标基因检测方法的流程示意图,如图1所示,该方法包括如下步骤:包括:
步骤S101、在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;
叉指电极(IDE)是指沉积在基底上的微电极,工作电极和对电极呈现间距很小的交错指状或图案周期性重复出现的外观。叉指电极一般用于微波滤波器、表面声波装置、电光快门,同时也应用在具有电气和介电特性的材料中,比如亲和型生物传感器,包括无标记型(直接/无氧化还原)和标记型(氧化还原)生物传感器。
步骤S102、所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;所述电信号数据为电路的阻抗数据。
阻抗谱是一种强有力的方法,可以用来确定生物传感器系统的响应。目标材料引起的变化可能与溶液的介电常数、物理结构和离子性质的变化有关。由于随后引入的目标,初始系统的这些变化将在阻抗谱中反映为无源电气元件特性变化(电阻、电容和电感)。请参阅图2(a),图2(a)是IDE生物传感器微系统的示意图,用于检测电极之间的DNA杂交孵育,并指示所有无源电路组件。每个组成部分解释如下。
(1)Rct–金属间电荷转移电阻-测量溶液;
(2)Rsol–测量溶液的电阻;
(3)Rbio–电极之间固定的DNA分子、有机物和聚合物(生物识别元件层)的电阻;
(4)Csol–测量溶液的寄生电容;
(5)Csub–玻璃基板的寄生电容;
(6)Cdl–金属间的双层电容-测量溶液。
请参阅图2(b),图2(b)是阻抗测量电路的等效电路简化图,即上述相应的电气元件可简化为一个等效电路模型。如下所示:
(1)Csol和Csub视为与Ccell=Csol+Csub.等效的并联电容器;
(2)Rsol和Rbio被认为是与Rcell=((Rsol)-1+(Rbio)-1)-1等价的并联电容器;
(3)在实践中,以Warburg阻抗ZW.来代表Rct(金属-测量溶液之间的电荷转移电阻)和Cdl(金属-测量溶液之间的双层电容)在低频下的效应。
它可以被认为是一个具有相当于Zcell=Zreal-jZimaginary(笛卡尔形式)值的复阻抗的电化学电池,其中阻抗的实部是Zreal,虚部是Zimaginary。阻抗的幅值和相位可通过以下关系式得出:
(1)幅值阻抗,|Zcell|=(Zcell Z* cell)1/2=(Z2 real+Z2 imaginary)1/2
(2)阻抗相位,-θ=tan-1(-Zimaginary/Zreal)。
在典型的电化学阻抗测量中,利用频率响应分析仪(FRA)模块根据所述电信号数据按预设频率和振幅生成正弦波。该信号叠加在电池上施加的直流电位或电流上。通过两个频率响应分析仪通道分析交流电压和电流分量,计算传递函数、总阻抗、相位角偏移以及总阻抗的实部和虚部。
需要说明的是,计算传递函数、总阻抗、相位角偏移以及总阻抗的实部和虚部是频率响应分析仪自带的功能。
步骤S103、根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。
在一个实施例中,当要检测的目标基因和连接在玻璃衬底的探针结合后,电路的阻抗特性会发生改变,例如从EIS阻抗谱中可以看到高频率段(半圆形部分)实部电阻值将会减小。而检测的样本中如果没有目标DNA,则在清洗后没有DNA能够与之前连接的探针相结合,测量得到实部阻抗值偏大。因此在测量的样本与修饰过的IDE电极杂交后再进行阻抗测量能够知道样本的阴阳性。
作为上述方法的进一步改进,在一个实施例中,所述根据所所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
计算所述转折点处的实部阻抗值与预设阈值的差值,若所述转折点处的实部阻抗值大于预设阈值,则所述待测样本中不含有目标基因。
作为上述方法的进一步改进,在一个实施例中,所述根据所所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
计算所述转折点处的实部阻抗值与预设阈值的差值,若所述转折点处的实部阻抗值小于预设阈值,则所述待测样本中含有目标基因。
请参阅图3,图3是本发明一个实施例中检测HLA-B*15:02(外显子2)时阻抗反应的奈奎斯特示意图,如图2所示,图中显示了来自HLA-B*15:02外显子2的阳性LAMP扩增产物、外显子2的阴性LAMP扩增产物、无DNA模板对照组NTC,以及所有样本的基线测量结果。
请参阅图4,图4是本发明一个实施例中HLA-B*15:02外显子2的LAMP扩增产物每个样本示意图。
请参阅图5,图5是本发明一个实施例中IDE生物传感器表面上结合的HLA-B*15:02的LAMP扩增产物的电化学阻抗谱特性。
本发明使用了两个传感器阻抗响应的奈奎斯特表示法和ΔZR=Zreal(转折点)-Zreal(100kHz)的计算方法。
如图3-5的阻抗阻抗曲线所示,奈奎斯特图的横坐标为整个系统的实部阻值,纵坐标表示整个系统的虚部阻值。可以看到阻抗的曲线图为一个弧形加一段直线部分,弧形为高频时的曲线,直线为低频时的曲线。转折处的实部阻抗是电阻的阻值加上电容的阻抗。在LAMP阳性产物结合在电极上之后就会改变电容的阻抗导致圆弧变小,也就是实部的阻抗很小。而LAMP阴性产物不会结合在电极上,对电容阻抗的改变不大。
因此,可以通过测量ΔZR来判断样本的阴阳性。根据绝对值可以认为ZR小于预设临界值就是阳性,或者根据统计学方法判断ZR是否在阳性范围内。
作为上述方法的进一步改进,在一个实施例中,所述根据所所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
若所述实部阻抗值不大于预设阻抗值,则所述待测样本中含有目标基因。
一些实施例中,所述电信号数据包括所述待测样本与所述目标基因探针结合时电极或电极间隙表面形成复合物的介电性质、电荷分布、表面物理性质、尺寸和形状的变化。
本申请对每个目标检测的阻抗测量数据进行分析/比较,如图3所示,图中包括:
基线,基线是指传感器在没加样本之前进行测量,得到的曲线,基线是带正方形标记的线;
已知样本为阴性经过检测后得到的曲线是用带三角形标记的线,其中掺杂了2个带五角星的线是blank空白对照,也可以算阴性。
已知样本为阳性是经过检测后得到的曲线是用圆圈标记的线。
由此得出统计学结果,对于未知样本进行检测时候,若未知样本转折点处的实部阻抗值小于预设阈值,则所述待测样本中含有目标基因。
若未知样本转折点处的实部阻抗值大于预设阈值,则所述待测样本中不含有目标基因。
其中,预设的阈值可以根据实际测量中的统计结果得出。
用于检测HLA-B*15:02(外显子2)的阻抗反应的奈奎斯特图表示清楚地显示了HLA-B*15:02外显子2的LAMP阳性扩增产物和LAMP阴性扩增产物之间的差异,这证明了这项新技术的工作原理。
接下来,对奈奎斯特图中清晰显示的一个特征进行统计分析,以便更好地进行分类。在这方面,如图4所示,在图3的基础上增加了具体的样本的标签,N1到N12号代表阴性样本。P1到P8号代表阳性样本。B1到B2号代表空白对照样本。
本发明计算了所用每个传感器在虚部最小(转折点)时阻抗实部与100kHz频率下阻抗实部之间的差异。如图5所示,理论上,这种差异将代表电极之间固定的DNA分子、有机物和聚合物(生物识别元件层)的电阻变化(RDNA)。
ΔZR=Zreal(转折点)-Zreal(100kHz)
请参阅图6,图6是本发明一个实施例提供的显示基线和杂交后阻抗测量相关ΔZR的表格。在LAMP实验中进行了外显子2的等温扩增,产物与生物传感器结合后,测量目标相关的ΔZR
请参阅图7,图7是基线测量条形图中显示的ΔZR值和清晰显示的目标样本。阳性和阴性之间的统计学t检验结果表现了明显的统计显著性差异(p<0.0001)。
图6和图7显示了所用每个传感器(基线和目标杂交后)的ΔZR。通过在进行正态性检验后进行统计t检验,使用GraphPad Prism 8.0软件进行数据分析,评估传感器的基线测量和每个目标杂交后传感器的性能。p值≤0.05被认为具有统计学意义。
请参阅图8,图8是本发明一个实施例中阳性和阴性目标检测测量值之间的统计学t检验结果。
请参阅图9,图9是本发明一个实施例中用于阳性和阴性样本检测的生物传感器之间基线测量的统计学t检验结果。
如图8和图9所示,在阳性和阴性扩增样本杂交传感器后读数组之间进行的t检验显示出明显的统计显著性差异(p<0.0001),这证明了生物传感器作应用时未受到影响。
此外,为了确认并证明该检测/差异不是由传感器初始条件变化(在目标产物与传感器孵育杂交之前)引起的,对实验中使用的传感器(阳性和阴性传感器组)的基线测量值进行了t检验。t检验是一种常见的统计学上检验方法。如图9所示,未发现传感器基线阶段之间的统计显著差异(p=0.3047)。这确认了最终结果(即图8中的阴性、阳性检测)不会因传感器之间的变化而受到影响。
类似地,可以分析从这些传感器提取的阻抗谱数据的不同特征来确定检测。不同特征指的是不光从图中的线型判断,可以利用算法分析里面的数据。比如数据变化的斜率,前半部分圆弧的形状特征,圆弧纵坐标的差异等等。此外,开发的机器学习或算法也可用于此目的。
一些实施例中,所述IDE生物传感器为正方形的带8μm间隙的IDE生物传感器。
对于不同类型的传感器阻抗测量,如实验所示,用传感器检测阳性或阴性样本的概念可概括为“总阻抗变化,其中与基线或阴性样本相比,阳性目标样本会导致阻抗大幅下降”。在这方面,较高的阻抗(或拉伸奈奎斯特图)有利于检测系统。考虑到这一现象,我们评估了不同类型的IDE生物传感器以及具有不同间隙大小的IDE生物传感器的阻抗谱。在这方面,我们使用基线测量来比较每个类别,来检查哪种IDE生物传感器具有更高的总阻抗,并且在检测系统中效果显著。
请参阅图10,图10是不同类型IDE传感器阻抗响应的奈奎斯特表示法,图中,type1为正方形IDE传感器奈奎斯特表示法,type2为半圆形IDE传感器奈奎斯特表示法,type3为迷宫1型IDE传感器奈奎斯特表示法,type4位迷宫2型IDE传感器奈奎斯特表示法,type5为圆形IDE传感器奈奎斯特表示法。传感器表面积固定为1mm2,间隙尺寸为10μm。
首先,将传感器表面积固定在1mm2、间隙尺寸为10μm,来对不同类型的IDE生物传感器进行评估。如图9显示,与其他类型相比,正方形IDE传感器在奈奎斯特图中显示更高的总阻抗。因此,本申请选择了正方形IDE传感器来进一步研究间隙尺寸的影响。
请参阅图11,图11是表面积为1mm2的正方形生物传感器阻抗响应的奈奎斯特表示法。间隙尺寸分别为10μm和8μm。8μm间隙尺寸(或者增加叉指数目N)显示出更好的特性。
将传感器类型固定为正方形,面积固定为1mm2,研究了IDE传感器的间隙大小。如图11所示,将间隙尺寸从10μm减小到8μm(或者相应地增加电极中叉指数量)。结果表明,在更高频率范围内提取的数据得到改善,这对整个检测系统有利。然而,几微米级(10μm范围)的间隙尺寸变化可以被认为是在传感器检测系统上引入的最小影响。在间隙尺寸变化实验之后,我们评估传感器表面积的影响。在这方面,实验中使用了表面积为4mm2(2mm×2mm)、间隙尺寸为5μm(相应电极指数N=200)的正方形IDE传感器。
请参阅图12,图12是本发明一个实施例中不同表面积不同间隙尺寸的正方形IDE传感器的阻抗响应奈奎斯特示意图。
如图12所示,当传感器表面积为4mm2(2mm×2mm)、间隙尺寸为5μm(相应的电极指数N=200)时,总阻抗大大降低,1mm2的总阻抗降低了约0.5。这证实了传感器表面积对总阻抗的影响很大,并将对整个检测系统产生重大影响。本发明中建议使用较小的传感器表面积(≤1mm2)。
一些实施例中,请参阅图13,图13是本申请还提供了一种目标基因检测装置结构图,如图13所示,包括:
固定模块131,用于在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;
电信号数据模块132,用于所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;
判断模块133,用于根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。
本发明所提供的一种目标基因检测装置结构图,通过固定模块在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,通过电信号数据模块得到电信号数据的实部和虚部;通过判断模块根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。在现有的技术中,对目标进行典型的传感器测量和检测,以便将信号的变化与其初始条件进行比较。在本发明中,这样的初始测量是不相关的,并且可以在一个阶段的读数(即在目标杂交测量之后)清楚地区分目标样品。此外,在这项创新中,设计和制造的IDE传感器类型可以根据检测目标以及用户电子要求轻松优化和使用。
基于上述本发明实施例公开的一种计算机,图14是本发明一个实施例提供的一种计算机结构图。
如图14所示,包括:存储器141,其上存储有可执行程序;
处理器142,用于执行所述存储器142中的所述可执行程序,以实现如上任一项所述方法的步骤。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种目标基因检测方法,其特征在于,包括:
在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;
所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;
根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
计算所述转折点处的实部阻抗值与预设阈值的差值,若所述转折点处的实部阻抗值大于预设阈值,则所述待测样本中不含有目标基因。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有目标基因,包括:
计算所述转折点处的实部阻抗值与预设阈值的差值,若所述转折点处的实部阻抗值小于预设阈值,则所述待测样本中不含有目标基因。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电信号数据为电路的阻抗数据。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述电信号数据包括
所述待测样本与所述目标基因探针结合时电极或电极间隙表面形成复合物的介电性质、电荷分布、表面物理性质、尺寸和形状的变化。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据之后,还包括:
根据所述电信号数据按预设频率和振幅生成正弦波。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述IDE生物传感器为正方形的带8μm间隙的IDE生物传感器。
8.一种目标基因检测装置,其特征在于,包括:
固定模块,用于在IDE生物传感器上固定检测待测样本的目标基因探针;
电信号数据模块,用于所述待测样本与所述目标基因探针结合后发生反应,得到电信号数据的实部和虚部;
判断模块,用于根据所述电信号数据的实部和虚部判断所述待测样本是否含有所述目标基因。
9.一种计算机,其特征在于,包括:
存储器,其上存储有可执行程序;
处理器,用于执行所述存储器中的所述可执行程序,以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115287169A (zh) * 2022-09-30 2022-11-04 常州先趋医疗科技有限公司 基于插指电极的检测装置及其工作方法、加工方法

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