CN114965380B - 一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，包括光学系统、温度自动控制系统、微流控系统、机械系统和嵌入式控制和通信系统。通过激发光源、生物传感芯片上阵列单元和光电探测器相匹配的光学结构设计，保证了不同的检测通道的灵敏度一致，在较短时间内可以实现对多种分析物的无标记、高通量检测。通过齿轮组和齿条配合的同步传动结构对称地改变入射光和出射光角度，简化了传动结构设计。传递动力更大，可靠性高、运行更稳定。精密的齿轮‑齿条传动结构设计提升SPR检测系统的角度分辨率和精度；通过在每个单元上固定不同的抗原、DNA等生物分子即可实现高通量的多组分SPR并行检测。

Description

一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪

技术领域

本发明涉及生化分析领域，尤其是一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪。通过表面等离子体共振(Surface plasmon resonance，SPR)技术对目标分析物进行无标记检测。应用领域包括生物医学、环境监测、药物筛选和食品安全等。

背景技术

基于表面等离子体共振(Surface plasmon resonance，SPR)的生物传感器技术不需要标记。通过测量复合物结合或解离过程中表面折射率的变化，可以用于检测各种蛋白质、核酸等生物分子甚至细菌、病毒等完整的微生物。和传统检测方法相比，SPR技术具有操作简单、灵敏度高，特异性好的特点。在基础生物学研究，食品安全，药物筛选，临床诊断以及环境和农业监测中得到广泛使用。尤其在临床实验室的POCT诊断领域迅速占据一席之地，如免疫测定分析，基因突变检测，用于剂量控制的治疗药物监测等。SPR通过实时和无标签的方法测量分子相互作用的动力学和亲和力。相较于放射性或荧光标记方法，SPR具有明显的优势，减少了对专用染料和标记物的需求，降低了成本。

传统的SPR传感系统一般采用Kretschmann配置，对于生化反应的监测方法主要包括角度调制、强度调制、波长调制和相位调制。角度调制方法灵敏度和通用性更高，在入射光波长不变的情况下，通过改变入射角度，获取反射光光强的SPR曲线来监测SPR共振角的变化。商用仪器大部分采用此方法，但角度调制系统机械结构设计更复杂，成本较高。基于强度调制方法的系统更加简单紧凑，通过检测固定角度下的反射光强度变化来监测生化反应。波长调制是角度固定时，通过宽光谱光源照射，可以直接检测共振峰以及对应波长的偏移。相位调制模式是入射光角度和波长固定时，检测反射光p光和s光相位差，但光路设计较为复杂，难以推广应用。

然而即便是市场占有率极高的GE公司生产的BIACORE系列SPR分析仪，其面向用户主要是实验室等科研单位。设备复杂、体积庞大，价格和维护成本高，不利于POCT部署。小型的SPR生化分析仪一般采用固定角度进行检测，每次只能检测单个样品，能检测的折射率变化范围小而且灵敏度不高。在进行多参数检测时，开发基于光电二极管/电荷耦合器件(CCD)等探测器的小型化多参数SPR检测仪器，提高灵敏度、稳定性及一致性具有重要意义。另外温度对于SPR生物传感器影响极大，温度的改变会引起光学传感器折射率发生变化，导致测量结果不准确。因此开发便携式高通量、可用于多组分实时分析的恒温型表面等离子体共振生化分析仪具有重大现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪。区别于传统的生化分析仪，本发明通过激发光源、生物传感芯片上阵列单元和光电探测器相匹配的光学结构设计，保证了不同的检测通道的灵敏度一致，在较短时间内可以实现对多种分析物的无标记、高通量检测。通过激光光源和流通池恒温控制系统设计，克服了温度改变对SPR传感器折射率的影响，在降低SPR检测成本的同时具备较高的灵敏度和稳定性。

本发明还公布了一种采集多通道光电信息一致性的处理方法，通过引入通道响应度修正系数，解决了光照度不均匀引起的光电探测器响应度不一致的问题。

本发明设计了一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，包括光学系统、温度自动控制系统、微流控系统、机械系统和嵌入式控制和通信系统。

所述光学系统包括光学透镜组、棱镜、激发光源和光电探测器。所述光学系统的元件均固定在机械系统的光学支撑平台上。所述激发光源固定在支撑平台一侧，通过光学透镜组引导，经过棱镜在生物传感芯片汇聚成线形光束，保证了线形光束范围内生物传感芯片上不同阵列单元入射角和共振角一致。通过固定在支撑平台另一侧的光电探测器接收经过棱镜后的反射光并成像，所述光电探测器是多感光像元光电检测器阵列。

所述机械系统主要包括固定基座、传动系统、对称机构和光学支撑平台。所述传动系统由齿轮组和齿条构成，步进电机通过联轴器和动力轴驱动齿轮组运动，齿轮带动齿条相向对称运动。所述对称机构由四根连杆组成，包括左入射、右出射连杆以及连接齿条的左、右短连杆。所述光源和光电探测器分别安装在共轴的左入射连杆和右出射连杆上。所述传感芯片位于入射和出射连杆的旋转中心。左、右短连杆一端连接到齿条上，另一端分别连接到入射和出射连杆上。通过精密的齿轮-齿条传动结构设计进一步提升了SPR检测系统的角度分辨率和精度。所述传动系统、对称机构和光学支撑平台均安装在固定基座上。

所述微流控系统包括生物传感芯片、流通池、流通管路、进样泵和多通阀。所述生物传感芯片是多单元表面等离子体共振传感阵列芯片，固定在棱镜上方。所述流通池水平叠置在生物传感芯片上方，所述流通管路一端连接到流通池，另一端连接到进样泵上。通过所述进样泵和多通阀实现实验试剂的自动注入和排出。

所述温度控制系统包括光源以及流通池恒温控制系统。所述光源恒温控制系统和流通池恒温控制系统包括温度传感器、温度采集电路、嵌入式微处理器、半导体制冷器(TEC)驱动电路和导热、散热元件。温度传感器安装在待测区域，通过温度采集电路获取实时温度。将采集的温度信息传输到所述嵌入式微处理器后通过PID运算，输出占空比可调的脉宽调制(PWM)波控制半导体制冷器(TEC)驱动电路的开启和关断，从而实现恒温控制。所述导热和散热元件包括TEC、导热片、金属散热片和散热风扇。

所述嵌入式控制和通信系统包括中央处理单元、I/O接口和通信接口，需要控制机械系统、温度控制系统、流通系统、光学系统的协调运行。通过中央处理单元对所述光学系统中光电探测器光电转换后的信号进行处理；将所述温度控制系统采集的激光器和流通池的实时温度作为测量值，和设定值进行PID运算后通过I/O接口输出控制信号，控制半导体制冷器工作使温度保持恒定。所述通信接口通过RS232或USB接口和上位机进行通信，接收上位机发送的指令，通过I/O接口控制所述机械系统的传动系统中的步进电机工作实现角度扫描和精确定位；通过I/O接口输出控制信号调节激光器输出电流，搭配负反馈电路实现激光器的自动功率控制。将处理完毕的光强信息传输到上位机，便于后续保存和分析；控制所述流通系统中泵和阀运行完成实验试剂的注入和排出。

本发明还提出了一种采集多通道光电信息一致性的处理方法：调整所述流通池的微通道位置使其与所述线形光束垂直并固定，将配置好的1％-10％浓度的甘油溶液以1％的浓度间隔通过所述进样泵依次注入所述流通池的微通道内。所述光电探测器采集微通道对应的光强信号，并通过所述嵌入式控制和通信系统将光强数据传输到上位机。遍历数据，每间隔200个数据，获取连续500个数据的均方差，取均方差最小的那组数据平均值作为该甘油浓度对应的光强响应值。表面等离子体共振传感器对于1％-10％浓度甘油的折射率-光强响应曲线近似线性，可以建立一个简单的线性回归模型：y＝w·x+b，通过梯度下降法求解。

所述的线性回归模型求解相应算法为：一定浓度的甘油折射率和其对应的光强响应值是已知的，x代表甘油折射率，y代表该折射率所对应的光强响应值。将x，y代入回归模型，定义平方损失误差作为损失函数，然后设定学习速率以及迭代次数，通过梯度下降算法不断更新w、b的值，最终计算得到w和b最优解。将求解得到的系数w₁，w₂，…，w_n(n表示所述流通池的微通道个数)作为各检测通道的响应度权重，通道响应度修正系数λ_i通过计算响应度权重比得到：

λ_i＝w_i/w_n,i＝1,2,…,n；表示第几个检测通道。

使用所述便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪进行生化检测时，等待基线稳定后，将各通道相对基线变化的信号值除以计算得到的响应度修正系数λ_i绘制SPR响应曲线。若更换所述生物传感芯片，可以通过甘油实验重新计算响应度修正系数。响应度修正系数没有改变所述便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪分辨率和噪声，通过引入通道响应度修正系数，解决了光照度不均匀引起的光电探测器响应度不一致的问题。

与现有技术对比，本发明具有以下技术效果：

1)仪器紧凑小巧，满足POCT部署需求,在较大的折射率和入射角范围内，可以进行角度扫描和强度调制联合检测；

2)通过齿轮组和齿条配合的同步传动结构对称地改变入射光和出射光角度，简化了传动结构设计。传递动力更大，可靠性高、运行更稳定。精密的齿轮-齿条传动结构设计进一步提升了SPR检测系统的角度分辨率和精度；

3)通过光源的温度控制电路和自动功率控制电路设计，保证激光输出功率和波长基本稳定。通过流通池恒温设计保持反应区域温度恒定，消除温度对检测系统的影响，提升了仪器的抗干扰能力；

4)提出了一种采集多通道光电信息一致性的处理方法，引入通道响应度修正系数，解决了光照度不均匀引起的光电探测器响应度不一致的问题；

5)通过光学元件引导，使准直激光汇聚成线形光束在吸附于棱镜表面的生物传感芯片聚焦，保证了光束范围内芯片上不同阵列单元入射角和共振角一致。通过在每个单元上固定不同的抗原、DNA等生物分子即可实现高通量的多组分SPR并行检测。

附图说明

图1是便携式恒温型多参数表面等离子体生化分析仪结构框图。

图2A是机械传动系统示意图俯视图。图中1—分析仪固定基座、2—滑动导轨1、3—左短连杆、4—左长连杆、5—激发光源、6—齿条1、7—大齿轮、8—小齿轮、9—光电探测器、10—右长连杆、11—右短连杆、12—齿条2、13—限位开关1、14—限位开关2、15—滑动导轨2。

图2B是机械传动系统示意图正视图。16—步进电机、17—光学支撑平台、18—半圆柱棱镜、19—棱镜固定结构。

图3A是光学系统示意图。20—平凸透镜、21—偏振片、22—凸透镜、23—生物传感芯片、24—传感芯片上的阵列单元。

图3B是光电探测器感光像元和传感芯片阵列单元位置对应示意图。

图4A是流通池恒温结构示意图正视图。25—流通池、26—出液导管、27—进液导管。

图4B是流通池恒温结构示意图俯视图。28—金属散热片、29—TEC制冷片1、30—金属导热件1、31—温度传感器1、32—流通池微流道。

图5是恒温控制系统工作时实时温度曲线。

图6是激光器恒温结构示意图。33—散热风扇、34—金属散热块、35—TEC制冷片2、36—金属导热件2、37—温度传感器2。

图7是半导体激光器光源功率输出噪声测试曲线。

图8是便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪检测1-10％甘油梯度SPR响应信号曲线。

具体实施方式

下面结合附图叙述本发明。

如图1所示，基于单片机的嵌入式系统主要包括中央处理单元、I/O接口和通信接口。主要功能包括控制机械系统完成SPR角度扫描和固定角度检测时的准确定位。采集经过模拟电路放大滤波处理后的光电信号并进行软件滤波处理。采集流通池反应区域的温度信息，驱动半导体制冷片使目标区域温度保持恒定。通过自动功率控制电路和自动温度控制电路使激光器输出稳定的波长和光功率。控制流通系统实现样品的自动注入和排出。通过串口等通信接口实现和上位机的通信等。

如图2所示，齿轮齿条传动结构可以实现对称的相向运动，通过简单的结构设计达到较高的精度。相较同步带传动，齿轮齿条啮合传动有更大的传递动力，可靠性高、工作状态更平稳。在小齿轮分度圆直径为12毫米，模数为0.4的情况下，假设传动比设定为1：10，在齿轮啮合的情况下，大齿轮分度圆直径为120毫米。以常用的步进电机固有步距角1.8°举例，采用20细分步进电机驱动器驱动步进电机带动小齿轮转动。通过齿轮齿条结构，齿条运动精度可以达到9.42×10-3毫米，角位移的精度可以控制在5‰以内，定制更精密的齿轮齿条组还可以进一步提升SPR检测系统的角度分辨率和精度。机械传动系统安装在固定基座1上，半圆柱棱镜18通过固定结构19安装在光学支撑平台17上。激发光源5安装在左长连杆4上，左长连杆4一端固定在光学平台17上，一端通过左短连杆3连接到齿条6上。光电探测器9安装在右长连杆10上，右长连杆10一端固定在光学平台13上，一端通过右短连杆11连接到齿条12上。齿条6安装在滑动导轨2上，齿条12安装在滑动导轨15上，通过步进电机16的正反转控制齿轮8转动，驱动齿轮7带动齿条6和12相向往复运动。通过限位开关13和14控制最大和最小入射角度。步进电机16上自带编码器，实时记录和反馈电机的位置信息，实现高精度的闭环运动控制。通过控制电机运动，带动对称的连杆机构运动改变光源入射角，同时采集光电探测器随角度变化的光强信息即可获得SPR角度扫描曲线。或者将连杆固定在SPR对折射率变化最敏感的特定角度，采集折射率改变引起的光强变化信息。本发明的优点在于可以在较大的折射率和角度范围内实现角度扫描和强度调制联合检测。

如图3所示，激发光源5一般使用半导体激光器。激光二极管作为发光元件，输出波长为632nm的平行光，经过偏振片21滤去s偏振光，保留p偏振光。通过平凸透镜20在一个方向上汇聚，然后经过半圆柱棱镜18在固定于棱镜平整端面的生物传感芯片23上汇聚成一字线形光束。光束和传感芯片上多个阵列单元24重合，使得不同阵列单元具有相同的入射角和共振角。凸透镜22起到调整光束宽度的作用，汇聚通过棱镜反射的p偏振光并在16像元的光电探测器阵列9上成像。凸透镜的位置和阵列单元的间距、宽度确定后，通过计算可以调整光电探测器9的位置，使其上的感光像元接收的光恰好是阵列单元所对应的反射光。通过采集各感光像元输出的光强信号就能实现对传感器不同阵列单元上发生的生化反应的实时SPR监测。通过匹配的光学结构设计，保证了多重SPR检测时不同的检测通道灵敏度和稳定性一致。

16像元的光电探测器阵列将线形光束区域的光信号转换成微弱的电流信号，通过多路运放构成的I-V转换电路以及滤波电路进行放大滤波处理。通过运放搭建加法器/减法器电路控制直流偏移，将放大后的电压信号控制在模拟-数字转换器(ADC)转换范围内进行采样。ADC选择8通道的24位高精度转换器ADS1256，转换后的数字信号通过SPI接口发送到单片机进一步处理。

通过强度调制方法进行SPR检测时，要求半导体激光器输出稳定的光功率和波长。我们设计了自动功率控制电路，实时监测激光二极管光电流，通过负反馈控制电路使激光器输出功率保持稳定。通过单片机内置的数字转模拟(DAC)接口输出电压信号，用于设定半导体激光二极管的工作电流，进而调整激光器的光功率输出。

如图4所示，为了消除温度变化对SPR检测的影响，设计了流通池恒温结构保持生物传感芯片反应区域的温度恒定。流通池25作为样品注入和排出的流通室，外层通过铝合金外壳包裹透明的硬质材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，内层材料一般选择弹性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)。流通池底部设计了多个微通道32，通过连接进液导管27和出液导管26可以注入和排出样品试剂。流通池恒温模块主要由流通池25主体、金属散热片28、TEC制冷片29、金属导热件30、温度传感器31组成。TEC制冷片29一面通过导热硅脂贴在金属导热件30上，另一面贴在金属散热片28上。流通池25上预留了进液导管27、出液导管26和温度传感器31的孔位。温度传感器安装在流通池附近，可以选择金属热电阻，如PT100/PT1000，或者半导体热敏电阻等。通过测温电桥和差分放大电路获取温度传感器的电压信号，AD转换器采样电压信号，将模数转换后获取的数字信号发送到单片机处理，通过查表等方式获取实时温度。将采集的温度信息作为输入量，和设定值作比较，经过PID运算后通过单片机I/O口输出脉宽调制信号(PWM)。单片机的PWM输出端口和数字隔离器输入端连接，数字隔离器输出端和TEC制冷片驱动电路中的场效应管(MOS)相连。改变PWM信号占空比，可以控制数字隔离器的导通和关断，进而控制MOS管的导通和截止时间，从而改变流入TEC制冷片的电流大小，实现流通池的恒温控制。恒温控制系统工作时的实时温度曲线如图5所示，通过PID调节可以将温度控制在±0.2℃内。

如图6所示，将半导体激光器5嵌入金属导热件36中，通过铣床加工铝合金导热件，预留好温度传感器37和激光器电源线接口，温度传感器紧贴激光器外壳安装。TEC制冷片35一面贴在金属导热件36上，另一面贴在金属散热块34上，通过散热风扇33将激光器工作时产生的热量快速排出。和流通池恒温方法一致，激光器的温度控制同样通过PID算法驱动TEC制冷片工作实现。通过所述的自动功率控制电路和自动温度控制电路，半导体激光器输出的光功率最大偏差为0.21μW，噪声波动小于2.66×10-3，如图7所示。

配置0-10％浓度梯度的甘油，浓度间隔为1％，调整流通池微通道32的位置使其与线形光束重合，将甘油注入微通道内得到的便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪灵敏度测试结果如图8所示。测试结果表明本发明的SPR检测灵敏度达到了6.75E-6RIU。

实施例1：

本实施例中通过本发明实现多种核酸的实时定量检测。首先打开光源，通过图6所述恒温控制系统将温度设定在25℃，所述自动功率控制系统设定输出光功率在200μW左右。通过进样泵连接图4所述流通池的进液导管27，注入一定量的PBS缓冲液到微通道32内。通过图2所述的机械传动系统进行角度扫描，获取缓冲液的SPR角度数据后，将入射角固定在检测平台对折射率变化最敏感的特定角度进行强度调制检测。角度固定后，调整所述流通池的微通道位置使其与所述线形光束垂直，通过软管和进样针将多个微通道串联在一起。通过图4所述的流通池恒温控制系统设定温度为接近室温的25℃，然后将配置好的1％-10％浓度的甘油溶液以1％的浓度间隔通过所述进样泵依次注入所述流通池的微通道内。通过图3所述光电探测器阵列实时采集各个微通道对应的光强信号，通过所述嵌入式控制和通信系统将光强数据传输到上位机。根据所述采集多通道光电信息一致性的处理方法，求解可得到各检测通道的响应度修正系数λ_i(i表示第几个检测通道)。

在生物传感芯片表面，流通池的微通道流经区域预先固定了目标DNA或RNA片段对应的捕获探针。注入缓冲液等待基线稳定后，通过泵和多通阀分别连接不同的微通道并注入目标DNA或RNA溶液，互补的核酸分子会发生特异性结合。随着通道内核酸分子的不断结合，反应区域折射率发生改变，检测通道对应的反射光强度也随之改变。上位机接收并保存各检测通道基线稳定时的数据以及发生特异性结合后的光强数据，将各检测通道相对基线变化的信号值分别除以通道对应的响应度修正系数λ_i作为通道的响应信号并绘制SPR响应曲线，通过分析计算即可实现对于多种核酸的实时定量检测。反应结束后的样品废液通过出液导管26排出。

Claims (8)

1.一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，其特征在于：包括光学系统、温度控制系统、微流控系统、机械系统和嵌入式控制和通信系统；

所述光学系统包括光学透镜组、棱镜、激发光源和光电探测器；所述激发光源固定在支撑平台一侧，通过光学透镜组引导，经过棱镜在生物传感芯片汇聚成线形光束；通过固定在支撑平台另一侧的光电探测器接收经过棱镜后的反射光并成像，所述光电探测器是多感光像元光电检测器阵列；

所述机械系统包括固定基座、传动系统、对称机构和光学支撑平台；所述传动系统由齿轮组和齿条构成，步进电机通过联轴器和动力轴驱动齿轮组运动，齿轮带动齿条相向对称运动；所述对称机构由四根连杆组成，包括左入射、右出射连杆以及连接齿条的左、右短连杆；所述光源和光电探测器分别安装在共轴的左入射连杆和右出射连杆上；所述传感芯片位于入射和出射连杆的旋转中心；左、右短连杆一端连接到齿条上，另一端分别连接到入射和出射连杆上；

所述微流控系统包括生物传感芯片、流通池、流通管路、进样泵；所述生物传感芯片是多单元表面等离子体共振传感阵列芯片，固定在棱镜上方；所述流通池水平叠置在生物传感芯片上方，所述流通管路一端连接到流通池，另一端连接到进样泵上；

所述温度控制系统包括光源以及流通池恒温控制系统；所述光源恒温控制系统和流通池恒温控制系统包括温度传感器、温度采集电路、嵌入式微处理器、半导体制冷器驱动电路和导热、散热元件；温度传感器安装在待测区域，通过温度采集电路获取实时温度；

所述嵌入式控制和通信系统包括中央处理单元、I/O接口和通信接口；通过中央处理单元对所述光学系统中光电探测器光电转换后的信号进行处理；将所述温度控制系统采集的激光器和流通池的实时温度作为测量值，和设定值进行PID运算后通过I/O接口输出控制信号，控制半导体制冷器工作使温度保持恒定。

2.根据权利要求1所述的一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，其特征在于：所述光学系统中，通过精密的齿轮-齿条传动结构设计提升SPR检测系统的角度分辨率和精度；所述传动系统、对称机构和光学支撑平台均安装在固定基座上。

3.根据权利要求1所述的一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，其特征在于：所述导热、散热元件包括TEC、导热片、金属散热片和散热风扇。

4.根据权利要求1所述的一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，其特征在于：所述微流控系统中，通过所述进样泵和多通阀实现实验试剂的自动注入和排出。

5.根据权利要求1所述的一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，其特征在于：将采集的温度信息传输到所述嵌入式微处理器后通过PID运算，输出占空比可调的脉宽调制PWM波控制半导体制冷器TEC驱动电路的开启和关断，从而实现恒温控制。

6.根据权利要求1所述的一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪，其特征在于：所述嵌入式控制和通信系统控制机械系统、温度控制系统、流通系统、光学系统的协调运行；所述通信接口通过RS232或USB接口和上位机进行通信，接收上位机发送的指令，通过I/O接口控制所述机械系统的传动系统中的步进电机工作实现角度扫描和精确定位；通过I/O接口输出控制信号调节激光器输出电流，搭配负反馈电路实现激光器的自动功率控制；将处理完毕的光强信息传输到上位机，便于后续保存和分析；控制所述流通系统中泵和阀运行完成实验试剂的注入和排出。

7.一种采集多通道光电信息一致性的处理方法，其特征在于：该方法的实现步骤为：

采用权利要求1所述的一种便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪时，调整所述流通池的微通道位置使其与所述线形光束垂直并固定，将配置好的1%-10%浓度的甘油溶液以1%的浓度间隔通过所述进样泵依次注入所述流通池的微通道内；所述光电探测器采集微通道对应的光强信号，并通过所述嵌入式控制和通信系统将光强数据传输到上位机；遍历数据，每间隔200个数据，获取连续500个数据的均方差，取均方差最小的那组数据平均值作为该甘油浓度对应的光强响应值；表面等离子体共振传感器对于1%-10%浓度甘油的折射率-光强响应曲线近似线性，建立一个线性回归模型：y=w·x+b，通过梯度下降法求解。

8.根据权利要求7所述的一种采集多通道光电信息一致性的处理方法，其特征在于：所述的线性回归模型的求解方法如下：一定浓度的甘油折射率和其对应的光强响应值是已知的，x代表甘油折射率，y代表该折射率所对应的光强响应值；将x，y代入回归模型，定义平方损失误差作为损失函数，然后设定学习速率以及迭代次数，通过梯度下降算法不断更新w、b的值，最终计算得到w和b最优解；将求解得到的系数w₁，w₂，…，w_n作为各检测通道的响应度权重，n表示所述流通池的微通道个数，通道响应度修正系数λ_i通过计算响应度权重比得到：

λ_i = w_i/ w_n,i=1,2,…,n；i表示第几个检测通道；

使用所述便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪进行生化检测时，等待基线稳定后，将各通道相对基线变化的信号值除以通道响应度修正系数λ_i绘制SPR响应曲线；若更换所述生物传感芯片，通过甘油实验重新计算响应度修正系数；响应度修正系数没有改变所述便携式恒温型多参数表面等离子体共振生化分析仪分辨率和噪声，通过引入通道响应度修正系数，解决光照度不均匀引起的光电探测器响应度不一致问题。