[实用新型]智能呼气分子诊断系统

说明书

技术领域

本实用新型属于呼气分子诊断领域，具体涉及以人体呼出的化合物为检测标志物的呼气分子诊断系统装置。

背景技术

正常人体呼出的气体中,除了氮、 氧和二氧化碳之外,还包含着其他许多种化合物,通过检测这些化合物的含量即可诊断疾病。

瑞士苏黎世联邦理工学院近日公布的一项研究成果表明，每个人在呼吸时呼出的化合物和人类的指纹一样独一无二，医生甚至可以根据这些化合物来诊断疾病。同时，由于呼气测试法还能获得与尿液检查以及血液检查相近的结果，因此未来不但可以用来诊断疾病，还可能会用于运动员兴奋剂检测。 该项研究成果已经发表在国际权威生物学类学术杂志《PLoS ONE》上。

在欧美国家，呼气分子诊断已成为呼吸系统及消化系统的金标技术，并用于心肺、肠胃、肾肝、糖尿病及癌症等疾病的医学研究与临床检验，被期望用于常见病、多发病、慢性病、流行病与职业病的基层筛查及家庭自检。

由于人体呼出气体中的生物标志物浓度极低，以ppb即10亿分之几为单位计，精确测定其浓度非常困难。

当前呼吸分析仪器仍主要依赖于大且昂贵的仪器，例如气相色谱仪(GC)及质谱仪(MS)，使得这些仪器不能广泛地应用。

还有的呼吸分析仪器是以电化学检测原理制成的检测装置，虽然体积小、但无法实现连续动态监测生物标志物、检测费用高、特异性差等局限性，不能充分满足临床需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种特异性好、准确性高、成本低、具有高频动态检测、无线传输及大数据分析功能的智能呼气分子诊断系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的一种技术方案是：一种智能呼气分子诊断系统，用于检测人体呼出气体中的生物标志物含量。所述智能呼气分子诊断系统包括依次连接的取样模块、存储模块、送样模块、检测模块以及分别与取样模块、存储模块、送样模块和检测模块连接的控制分析模块。所述取样模块能够对人体呼出的气体间隔地取出定量的气体样本并送入存储模块。所述存储模块具有多个存储单元，所述多个存储单元能够依次存放取样模块送来的气体样本。所述送样模块能够抽取存储模块内存放的气体样本并经过净化处理送入检测模块。所述检测模块包括生物传感器、反应池和光谱分析单元。所述反应池内具有与送样模块连通的反应腔，所述生物传感器具有能够伸入反应腔中的生物芯片，所述生物芯片能够与气体样本中的生物标志物反应并将生物标志物吸收，所述光谱分析单元具有能够检测生物芯片吸收生物标志物前后的光谱的光路结构。所述控制分析模块能够分别控制取样模块、存储模块、送样模块和检测模块工作，所述控制分析模块还能够获取检测模块的生物芯片吸收生物标志物前后的光谱并对光谱进行数据处理获得人体呼出气体的生物标志物含量。

具体的，所述取样模块包括与人体的嘴部或鼻腔相接的呼气采样嘴、与呼气采样嘴连通的气体管路和取样管路，所述气体管路中设置有取样阀，所述取样阀连接取样管路，所述取样管路与存储模块连通，所述控制分析模块与取样阀连接并能够控制取样阀切换状态使取样阀能够对人体呼出气体多次定量取样。

具体的，所述多个存储单元的储气体积相等，所述多个存储单元分别与取样模块以及送样模块连接。

具体的，所述送样模块包括通过气路依次连接的气泵、气阀、过滤单元、干燥单元和干扰气体去除单元，所述气泵与存储模块连接并能将存储模块中存放的气体样本抽取送入送样模块的气路中，所述气体样本依次经气阀、过滤单元、干燥单元和干扰气体去除单元进入反应池的反应腔，所述气阀能够控制送样模块的气路的导通/关断，所述过滤单元能够去除气体样本中的颗粒物，所述干燥单元能够去除气体样本中的水汽使气体样本干燥，所述干扰气体去除单元能够去除气体样本中除生物标志物外能够与生物芯片反应的干扰气体。

优选的，所述生物传感器上设置有多个生物芯片，所述控制分析模块能够控制多个生物芯片按序进入反应池的反应腔中。

具体的，所述生物传感器具有能够旋转的转盘，所述多个生物芯片沿转盘的周向分布在转盘的边缘处，所述反应池的反应腔位于所述转盘的边缘处，所述生物传感器与反应腔配合的位置为检测位，当转盘转动使生物芯片到达检测位时，所述生物芯片被封闭入反应腔内。