(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210114102.0 (22)申请日 2022.01.30 (71)申请人 福州大学 地址 350108 福建省福州市闽侯县福州大 学城乌龙江北 大道2号福州大 学 (72)发明人 郭翠霞　张洪健　黄泽宇　叶子玲　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 张灯灿　蔡学俊 (51)Int.Cl. G01N 21/45(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种类器官代谢分子的原位在线检测方法 及装置 (57)摘要 本发明涉及一种类器官代谢分子的原位在 线检测方法及装置， 该方法首先建立代谢分子浓 度与干涉信号相位变化的对应关系， 然后采用检 测芯片分区域原位收集类器官产生的多种代谢 分子， 再通过光学干涉面阵检测系统实时测量各 个分区域内代谢分子与检测芯片表面探针分子 结合导致的干涉信号相位变化， 进而获得各个分 区域内代谢分子的浓度信息， 从而实现对类器官 代谢分子的原位、 在线、 高通量定量检测。 该方法 及装置有利于节省检测的时间和人力成本， 避免 对检测产生人为干扰， 提高检测的效率和有效 性。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114414531 A 2022.04.29 CN 114414531 A 1.一种类器官代谢分子的原位在线检测方法， 其特征在于， 首先建立代谢分子浓度与 干涉信号相位变化的对应关系， 然后采用检测芯片分区域原 位收集类器官产生的多种代谢 分子， 再通过光学干涉面阵检测系统实时测量各个分区域内代谢分子与检测芯片表面探针 分子结合导致的干涉信号相位变化， 进而获得各个分区域内代谢分子的浓度信息， 从而实 现对类器官代谢分子的原位、 在线、 高通 量定量检测。 2.根据权利要求1所述的一种类器官代谢分子的原位在线检测方法， 其特征在于， 建立 代谢分子浓度与干涉信号相位变化对应关系的具体方法为： 在不放置类器官的情况下， 采用检测芯片和光学干涉面阵检测系统对代谢分子的纯溶 液开展浓度梯度实验， 所述检测芯片表面提前修饰了能与代谢分子特异性结合的探针分 子， 测量不同浓度检测中干涉信号的相位变化， 建立代谢分子浓度与干涉信号相位变化的 定标曲线。 3.根据权利要求1所述的一种类器官代谢分子的原位在线检测方法， 其特征在于， 所述 检测芯片由玻璃片构成， 所述玻璃片表面分成多个区域， 每个分区域上修饰同一种探针分 子， 而不同分区域修饰不同种类的探针分子， 用于收集不同种类的代谢分子， 从而实现对多 种代谢分子的高通 量检测。 4.根据权利要求3所述的一种类器官代谢分子的原位在线检测方法， 其特征在于， 所述 检测芯片为长方形、 圆形、 椭圆形、 四边形或五边形结构， 所述检测芯片的厚度介于0.02 ‑ 20mm之间。 5.一种用于实现如权利要求1 ‑4任一项所述方法的类器官代谢分子的原位在线检测装 置， 其特征在于， 包括流道模块、 类器官培养模块、 检测芯片和光学干涉面阵检测系统， 所述 流道模块、 类器官培养模块、 检测芯片从上到下依次设置， 所述流道模块上连接有进 液管和 出液管， 所述流道模块用于为类器官提供养分并排出代谢废物， 营养液从进液管经流道流 入类器官培养模块中， 换液时培养液从类器官培养模块经流道从出液管流出， 所述类器官 培养模块用于培养类器官， 所述检测芯片用于原位收集类器官的代谢分子， 所述检测芯片 上分区域修饰不同种类的探针分子， 以收集不同种类的代谢分子； 所述光学干涉面阵检测 系统设置于检测芯片下侧， 用于测量检测芯片各个分区域代谢分子与芯片表面探针分子结 合引入的干涉信号的相位变化量， 然后选取每个分区域中多个测量位点的平均相位变化量 作为该区域的干涉信号， 最后根据建立的分子浓度与干涉信号相位变化的对应关系， 获取 多种代谢分子的浓度信息 。 6.根据权利要求5所述的一种类器官代谢分子的原位在线检测装置， 其特征在于， 所述 流道模块、 类器官培养模块、 检测芯片通过设于其上、 下两侧的支撑件夹 设在一起并通过紧 固件紧固。 7.根据权利要求5所述的一种类器官代谢分子的原位在线检测装置， 其特征在于， 所述 光学干涉面阵检测系统为光谱型迈克尔逊式干涉检测系统， 两路干涉光来自检测芯片上下 表面的反射； 所述光学干涉面阵检测系统包括光源模块、 分光模块、 准直模块、 扫描模块、 显 微模块和光谱仪， 所述光源模块发出 的光经分光模块、 准直模块、 扫描模块、 显微模块后聚 焦在检测芯片上， 从检测芯片上下表面反射的光反向被同一个显微模块收集， 反向经分光 模块后被光谱仪采集； 光谱仪采集到的干涉光谱通过包括快速傅里叶变换、 相位提取、 减初 始相位的数据处理后获得代谢分子检测的相位变化量； 进一步利用振镜依次扫描不同分区权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114414531 A 2域， 获得不同分区域干涉信号的平均相位变化 量作为该分区的检测结果。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114414531 A 3