[发明专利]一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统及方法

权利要求书

1.一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统，其特征在于，包括：中央处理器、显微镜9、用于采集样品和选择性离子传感器位置信息并可成像、截图的摄像装置8、选择性离子传感器7、用于控制和驱动选择性离子传感器7的驱动装置，所述中央处理器用于接收摄像装置8与选择性离子传感器7反馈的信号，并按设定的触发条件驱动选择性离子传感器7开始运行。

2.根据权利要求1所述的一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统，其特征在于，所述中央处理器包括：智能硬件控制单元1和智能软件控制单元2，所述智能软件控制单元2通过智能硬件控制单元1接收选择性离子传感器7反馈的浓度与浓度梯度检测数据、换算浓度与浓度梯度数据为颜色的RGB值并绘制浓度梯度图与浓度梯度变化图、指令驱动装置驱动选择性离子传感器7依据菲克扩散定律运动设定的固定距离直至移动到检测点的背景浓度处。

3.根据权利要求2所述的一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统，其特征在于，所述驱动装置包括：运动控制器5和驱动器6，所述智能硬件控制单元1发送指令至所述运动控制器5，所述运动控制器5指令一个或多个驱动器6驱动与其连接的一个或多个选择性离子传感器7运动及停止。

4.根据权利要求2所述的一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统，其特征在于，所述摄像装置8包括：摄像头与图像采集芯片，所述摄像头设置在显微镜9的成像区域，所述图像采集芯片接收摄像头传输的光学信号，并转化为电信号传输到智能软件控制单元2。

5.根据权利要求2所述的一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统，其特征在于，所述选择性离子传感器7还包括：前置放大器4和信号处理器3，所述选择性离子传感器7检测的浓度与浓度梯度信号通过前置放大器4 放大，再经信号处理器3降噪处理后，最后经由智能软件控制单元2发送给智能硬件控制单元1。

6.根据权利要求2所述的一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的系统，其特征在于，所述图像采集芯片为CCD芯片。

7.一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、将待测样品放置于显微镜9载物台上，并将选择性离子传感器7驱动至检测开始位置；

步骤2、摄像装置8采集待测样品与选择性离子传感器7的位置、截取待测样品图像，发送至中央处理器；

步骤3、中央处理器确定样品与选择性离子传感器7位置信息正确后，发送指令至驱动装置；

步骤4、驱动装置驱动选择性离子传感器7和/或待测样品移动至第一检测点，发送实时采集的浓度与浓度梯度数据至中央处理器；

步骤5、依据菲克扩散定律，驱动装置驱动选择性离子传感器7按照设定的固定距离运动；

步骤6、发送实时采集的浓度与浓度梯度数据至中央处理器；

步骤7、重复步骤5-6，直至选择性离子传感器7运动到背景浓度处；

步骤8、中央处理器将接收到的所有检测点浓度与浓度梯度数据换算为颜色的RGB值；

步骤9、中央处理器依据步骤2中截取的待测样品图像和步骤8中浓度与浓度梯度数据换算为颜色的RGB值，绘制浓度梯度图与浓度梯度变化图。

8.根据权利要求7所述的一种检测样品外部微区环境的浓度梯度的方法，其特征在于，步骤3中，若中央处理器判定位置信息错误，发送指令至驱动装置，调整选择性离子传感器7和/或待测样品的位置，直至位置信息无误。