血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的应用

1.本发明属于生物毒性检测技术领域，尤其涉及一种血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的应用。


背景技术：

2.目前，双酚类物质是一种雌激素内分泌干扰物，60年代以来就被用于制造塑料(奶)瓶、幼儿用的吸口杯、食品和饮料(奶粉)罐内侧涂层。双酚类物质无处不在，从矿泉水瓶、医疗器械到及食品包装的内里，都有它的身影，每年大量生产，用于生产聚碳酸酯塑料和环氧树脂。但由于制造聚碳酸酯塑料是通过使用双酚a作为单体通过聚合合成的，而双酚a作为一种有毒的化工原料同时是一种内分泌活性物质，会对人类身体健康和环境都带来潜在风险。双酚a 与生殖功能障碍和其他疾病有关，例如流产、肥胖症、癌症、发育障碍、糖尿病、甲状腺功能障碍和心血管疾病等。随后相继出台相关法律法规在婴幼儿奶瓶等用品中禁用双酚a。由于对bpa的严格监管，bps、bpf和bpaf等多种bpa替代物近年来被广泛地应用于工业生产，其环境和人体样本检出率和残留量也呈逐年升高趋势。
3.目前检测双酚类物质的常用方法包括高效液相色谱法、酶免疫分析法、毛细管电泳法和质谱法等，但是现有双酚类物质进行生物毒性检测方法具有仪器昂贵、制备过程复杂、成本高，需要专业的技术操作者和复杂的样品处理过程等缺点。因此，亟需设计一种新的、操作简便、灵敏度高、能够快速响应的基于双酚类物质进行生物毒性检测的方法，以弥补现有技术存在的问题。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有双酚类物质检测方法仪器昂贵、制备过程复杂、成本高，需要专业的技术操作者和复杂的样品处理过程。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的应用。
6.本发明是这样实现的，一种血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统，所述血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统包括：
7.样品收集模块：与中央控制模块连接，用于通过样品收集装置按照标准取样方法对待检测物质进行样品收集；
8.微生物菌液制备模块：与中央控制模块连接，用于通过培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液；
9.中央控制模块：与样品收集模块、微生物菌液制备模块、生物毒性检测模块、数据分析处理模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述血糖仪基于双酚a类物质进行生物毒性检测的系统各个模块的正常运行；
10.生物毒性检测模块：与中央控制模块连接，用于通过血糖仪并结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测，并将数据发送至数据分析处理模块；
11.数据分析处理模块：与中央控制模块连接，用于通过数据分析程序对生物毒性检测数据进行分析处理，绘制得到双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线。
12.进一步，所述血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统还包括：
13.样品前处理模块：与中央控制模块连接，用于在收集得到的样品中加入内标物双酚a-d16实现样品的前处理操作；
14.中央控制模块：与样品前处理模块、数据存储共享模块、移动终端连接，用于通过中央处理器协调控制所述血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统各个模块的正常运行；
15.数据存储共享模块：与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器对生物毒性检测数据以及双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线数据进行存储，并将数据共享至移动终端；
16.移动终端：与中央控制模块连接，用于通过终端显示器对生物毒性检测数据以及双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值标准曲线的实时数据进行更新显示。
17.进一步，所述通过微生物菌液制备模块利用培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液包括：
18.(1)将发光细菌冻干粉进行复苏处理；
19.(2)将复苏后的发光细菌接种到培养基内培养至对数生长期，收集发光细菌菌体，获得发光细菌菌体沉淀；
20.(3)将发光细菌菌体沉淀进行洗涤，利用分散液分散菌体沉淀，制备得到微生物菌液，备用。
21.进一步，所述发光细菌的培养条件为：在20～25℃的条件下培养0.5～2.5h。
22.进一步，所述通过生物毒性检测模块利用血糖仪并结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测，并将数据发送至数据分析处理模块包括：
23.(1)设空白对照组，实验组分别将两个待测样品与微生物菌液、葡萄糖溶液和培养基混合并孵育；
24.(2)取孵育后的溶液，置于100～120rpm的振荡器内振荡30～40s，静置 10～20min后，置于离心机内进行离心操作，获得上清液；
25.(3)利用血糖仪检测上清液中葡萄糖的浓度，并使用发光检测仪检测上清液中的发光值，利用葡萄糖和发光抑制率综合评价待测样品的生物毒性；
26.(4)进行双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线绘制，根据绘制的标准曲线，通过实际待测样品中的葡萄糖浓度和荧光变化，综合确定生物毒性。
27.进一步，所述抑制率包括葡萄糖浓度抑制率和发光抑制率；
28.其中，所述葡萄糖浓度抑制率的计算公式为：
29.抑制率(％)＝(nc-ne)/nc
×
100％；
30.式中，nc和ne分别为第一待测样品和第二待测样品的葡萄糖浓度；
31.所述发光抑制率的计算公式为：
32.i＝(r
0-r)/r0×
100％；
33.式中，r0为对照组的发光强度平均值，r为实验组的发光强度平均值，i为发光抑制
率。
34.本发明的另一目的在于提供一种所述的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统在生物毒性检测中的应用。
35.本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
36.利用样品收集装置按照标准取样方法对待检测物质进行样品收集，并在收集得到的样品中加入内标物双酚a-d16实现样品的前处理操作；通过培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液；利用血糖仪结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测；通过数据分析程序对生物毒性检测数据进行分析处理，绘制得到双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线。
37.本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
38.利用样品收集装置按照标准取样方法对待检测物质进行样品收集，并在收集得到的样品中加入内标物双酚a-d16实现样品的前处理操作；通过培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液；利用血糖仪结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测；通过数据分析程序对生物毒性检测数据进行分析处理，绘制得到双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线。
39.本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统。
40.结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
41.第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本发明的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本发明技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
42.本发明提供的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统，分别通过对比实验组和对照组的发光抑制率以及葡萄糖浓度抑制率，综合利用发光菌液以及血糖仪，进而实现待测样品双酚a类物质生物毒性的评价，能够快速的完成对目标样品进行测定，为生物毒性检测的提供了新的途径。
43.第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本发明所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
44.本发明提供的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统，具有周期短、检测速度快、准确度高、省时经济、易于操作、监测范围广以及检测场所任意的优点，值得大规模推广使用。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述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。
46.图1是本发明实施例提供的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统结构框图；
47.图2是本发明实施例提供的通过微生物菌液制备模块利用培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液的方法流程图；
48.图3是本发明实施例提供的通过生物毒性检测模块利用血糖仪并结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测的方法流程图；
49.图4是本发明实施例提供的小鼠连续暴露双酚类物质bpaf和bpb后，糖耐量的检测结果示意图；
50.图5是本发明实施例提供的小鼠孕期连续暴露双酚类物质bpaf和bpb后，检测胎儿和母亲血液中葡萄糖含量的结果示意图；
51.图中：1、样品收集模块；2、样品前处理模块；3、微生物菌液制备模块； 4、中央控制模块；5、生物毒性检测模块；6、数据分析处理模块；7、数据存储共享模块；8、移动终端。
具体实施方式
52.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
53.针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
54.一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
55.如图1所示，本发明实施例提供的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统包括：
56.样品收集模块1，与中央控制模块4连接，用于通过样品收集装置按照标准取样方法对待检测物质进行样品收集；
57.样品前处理模块2，与中央控制模块4连接，用于在收集得到的样品中加入内标物双酚a-d16实现样品的前处理操作；
58.微生物菌液制备模块3，与中央控制模块4连接，用于通过培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液；
59.中央控制模块4，与样品收集模块1、样品前处理模块2、微生物菌液制备模块3、生物毒性检测模块5、数据分析处理模块6、数据存储共享模块7、移动终端8连接，用于通过中央处理器协调控制所述血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统各个模块的正常运行；
60.生物毒性检测模块5，与中央控制模块4连接，用于通过血糖仪并结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测，并将数据发送至数据分析处理模块；
61.数据分析处理模块6，与中央控制模块4连接，用于通过数据分析程序对生物毒性检测数据进行分析处理，绘制得到双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量
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荧光值变化标准曲线；
62.数据存储共享模块7，与中央控制模块4连接，用于通过云数据库服务器对生物毒性检测数据以及双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线数据进行存储，并将数据共享至移动终端；
63.移动终端8，与中央控制模块4连接，用于通过终端显示器对生物毒性检测数据以及双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值标准曲线的实时数据进行更新显示。
64.如图2所示，本发明实施例提供的通过微生物菌液制备模块利用培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液包括：
65.s101，将发光细菌冻干粉进行复苏处理；
66.s102，将复苏后的发光细菌接种到培养基内培养至对数生长期，收集发光细菌菌体，获得发光细菌菌体沉淀；
67.s103，将发光细菌菌体沉淀进行洗涤，利用分散液分散菌体沉淀，制备得到微生物菌液，备用。
68.本发明实施例提供的发光细菌的培养条件为：在20～25℃的条件下培养 0.5～2.5h。
69.如图3所示，本发明实施例提供的通过生物毒性检测模块利用血糖仪并结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测，并将数据发送至数据分析处理模块包括：
70.s201，设空白对照组，实验组分别将两个待测样品与微生物菌液、葡萄糖溶液和培养基混合并孵育；
71.s202，取孵育后的溶液，置于100～120rpm的振荡器内振荡30～40s，静置 10～20min后，置于离心机内进行离心操作，获得上清液；
72.s203，利用血糖仪检测上清液中葡萄糖的浓度，并使用发光检测仪检测上清液中的发光值，利用葡萄糖和发光抑制率综合评价待测样品的生物毒性；
73.s204，进行双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线绘制，根据绘制的标准曲线，通过实际待测样品中的荧光变化，计算出待测样品中的双酚a含量。
74.本发明实施例提供的抑制率包括葡萄糖浓度抑制率和发光抑制率；
75.其中，所述葡萄糖浓度抑制率的计算公式为：
76.抑制率(％)＝(nc-ne)/nc
×
100％；
77.式中，nc和ne分别为第一待测样品和第二待测样品的葡萄糖浓度；
78.所述发光抑制率的计算公式为：
79.i＝(r
0-r)/r0×
100％；
80.式中，r0为对照组的发光强度平均值，r为实验组的发光强度平均值，i为发光抑制率。
81.二、应用实施例。为了证明本发明的技术方案的创造性和技术价值，该部分是对权利要求技术方案进行具体产品上或相关技术上的应用实施例。
82.本发明的应用实施例提供了一种所述的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统在生物毒性检测中的应用。
83.本发明的应用实施例提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器
执行如下步骤：
84.利用样品收集装置按照标准取样方法对待检测物质进行样品收集，并在收集得到的样品中加入内标物双酚a-d16实现样品的前处理操作；通过培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液；利用血糖仪结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测；通过数据分析程序对生物毒性检测数据进行分析处理，绘制得到双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线。
85.本发明的应用实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：
86.利用样品收集装置按照标准取样方法对待检测物质进行样品收集，并在收集得到的样品中加入内标物双酚a-d16实现样品的前处理操作；通过培养基将发光细菌冻干粉进行培养、分散，制备得到微生物菌液；利用血糖仪结合微生物菌液对前处理后的待测样品进行生物毒性检测；通过数据分析程序对生物毒性检测数据进行分析处理，绘制得到双酚a含量-葡萄糖浓度与双酚a含量-荧光值变化标准曲线。
87.本发明的应用实施例提供了一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的血糖仪基于双酚类物质进行生物毒性检测的系统。
88.应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
89.三、实施例相关效果的证据。本发明实施例在研发或者使用过程中取得了一些积极效果，和现有技术相比的确具备很大的优势，下面内容结合试验过程的数据、图表等进行描述。
90.本发明将小鼠连续暴露双酚a类物质bpaf和bpb后，检测其糖耐量，检测结果如图4所示。
91.本发明将小鼠孕期连续暴露双酚a类物质bpaf和bpb后，检测胎儿和母亲血液中葡萄糖含量，检测结果如图5所示。
92.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。