[发明专利]基于纳米颗粒的生物大分子检测方法及装置有效
申请号: | 202110415505.4 | 申请日: | 2021-04-18 |
公开(公告)号: | CN113241124B | 公开(公告)日: | 2022-09-06 |
发明(设计)人: | 刘学峰;金霄;张衡;熊吉川;刘卫平;徐彬;倪斌 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | G16B50/00 | 分类号: | G16B50/00;G06F16/36;G06N3/04;G06N3/08 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 陈鹏 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 纳米 颗粒 生物 大分子 检测 方法 装置 | ||
1.一种基于纳米颗粒的生物大分子检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取纳米基片上每一纳米颗粒结合的待检测生物大分子对应的散射原图;所述纳米基片为表面吸附多个有特异性抗体的纳米颗粒的检测基板;所述特异性抗体为针对所述待检测生物大分子的抗体;
根据所述散射原图中每个像素点的光强变化信息,绘制初始偏振参数图谱;所述初始偏振参数图谱包括光子态的振幅以及光子态的相位;
对所述初始偏振参数图谱进行降噪处理,获取待对比的偏振参数图谱;
将所述待对比的偏振参数图谱与预设数据库中的偏振参数图谱进行对比,获取与所述待对比的偏振参数图谱一致的目标偏振参数图谱;所述预设数据库包括生物大分子的数量以及连接位置,和偏振参数图谱的对照关系;所述连接位置为生物大分子和所述纳米颗粒的连接位置;
根据所述目标偏振参数图谱、生物大分子的数量以及连接位置和偏振参数图谱的对照关系,确定所述每一纳米颗粒对应的生物大分子数量;
根据所述纳米基片上所有纳米颗粒对应的目标偏振参数图谱对应的生物大分子的数量,确定待检测生物大分子的数量;
其中,生物大分子的数量以及连接位置,和偏振参数图谱的对照关系采用以下方法确定:
模拟与所述纳米颗粒结合的所述待检测生物大分子的多个数量,以及多个连接位置;
模拟第一数量以及第一连接位置的待检测生物大分子与所述纳米颗粒结合的第一偏振参数图谱;所述第一数量为所述多个数量中的任一数量;所述第一连接位置为所述多个连接位置中的任一连接位置;
建立所述第一偏振参数图谱与所述第一数量以及所述第一连接位置的对照关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取纳米基片上每一纳米颗粒结合的待检测生物大分子对应的散射原图,之前,还包括:
将待检测液体滴于所述纳米基片上,烘干所述纳米基片。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述初始偏振参数图谱进行降噪处理,获取待对比的偏振参数图谱,包括:
将所述初始偏振参数图谱输入预先设定好参数的降噪神经网络模型中,进行降噪处理,获取待对比的偏振参数图谱。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述降噪神经网络模型为U型生成网络。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述纳米基片表面的任意两个纳米颗粒之间的距离大于或等于预设距离。
6.一种基于纳米颗粒的生物大分子检测装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取纳米基片上每一纳米颗粒结合的待检测生物大分子对应的散射原图;所述纳米基片为表面吸附多个有特异性抗体的纳米颗粒的检测基板;所述特异性抗体为针对所述待检测生物大分子的抗体;
处理模块,用于根据所述散射原图中每个像素点的光强变化信息,绘制初始偏振参数图谱;所述初始偏振参数图谱包括光子态的振幅以及光子态的相位;
降噪模块,用于对所述初始偏振参数图谱进行降噪处理,获取待对比的偏振参数图谱;
所述处理模块,还用于将所述待对比的偏振参数图谱与预设数据库中的偏振参数图谱进行对比,获取与所述待对比的偏振参数图谱一致的目标偏振参数图谱;所述预设数据库包括生物大分子的数量以及连接位置,和偏振参数图谱的对照关系;所述连接位置为生物大分子和所述纳米颗粒的连接位置;以及,根据所述目标偏振参数图谱、生物大分子的数量以及连接位置和偏振参数图谱的对照关系,确定所述每一纳米颗粒对应的生物大分子数量;以及根据所述纳米基片上所有纳米颗粒对应的目标偏振参数图谱对应的生物大分子的数量,确定待检测生物大分子的数量;
其中,生物大分子的数量以及连接位置,和偏振参数图谱的对照关系采用以下方法确定:
模拟与所述纳米颗粒结合的所述待检测生物大分子的多个数量,以及多个连接位置;
模拟第一数量以及第一连接位置的待检测生物大分子与所述纳米颗粒结合的第一偏振参数图谱;所述第一数量为所述多个数量中的任一数量;所述第一连接位置为所述多个连接位置中的任一连接位置;
建立所述第一偏振参数图谱与所述第一数量以及所述第一连接位置的对照关系。
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