一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统技术方案

一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统，包含激发光源，N通道激发滤光片，弥散装置，制冷的弱光光电转换单元，与弱光光电转换单元紧密结合的N通道马赛克滤光片，聚焦单元和试剂条插口，上述部件紧凑的集合在一个不透光的装置里，能够同时实现对多色荧光免疫层析半定量、定量的高灵敏度测量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统，包含激发光源，N通道激发滤光片，弥散装置，制冷的弱光光电转换单元，与弱光光电转换单元紧密结合的N通道马赛克滤光片，聚焦单元和试剂条插口，上述部件紧凑的集合在一个不透光的装置里，能够同时实现对多色荧光免疫层析半定量、定量的高灵敏度测量。【专利说明】一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统
本专利技术涉及一种便携式体外荧光分析仪器，特别涉及一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统，适用于多种荧光免疫层析诊断试纸结果的快速判定或定量测量。
技术介绍
免疫层析(immunochromatography )是近十年来兴起的一种快速诊断技术,其原理是将特异的抗体先固定于层析膜(如硝酸纤维素膜)的某一区带，当该干燥的层析膜一端滴加样本(尿液或血清)后，由于毛细作用，样本将沿着该膜向前移动，当移动至固定有抗体的区域时，样本中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合，若用免疫胶体金或免疫酶染色可使该区域显示一定的颜色，从而实现特异性的免疫诊断。 免疫层析试纸条具有精确、快速和操作简单等优点。如胶体金免疫层析技术法，该方法已经在临床检验中得到了广泛应用，其基本原理是通过胶体金标记物与分析物及包被抗体或抗原反应形成胶体金本身的颜色(红色)，可通过肉眼观察检测结果。但是对于某些抗原或抗体含量极低的样本，胶体金的颜色很浅且很难用肉眼来判断结果，灵敏度低。这是由于胶体金标记利用静电吸附，在液相中稳定性较差，已标记过的蛋白质分组容易脱落；不同材料基质效应明显，背景干扰较大，难以准确定量，造成灵敏度不高。 近几年来发展起来的荧光免疫层析技术，结合纳米技术、定向标记技术、生物膜技术、横向流动技术及荧光检测技术，采用化学偶联方法标记抗体，具备了传统免疫层析方法检测的优势，也克服了其固有的缺陷，具有灵敏度高、特异性强、快速、可定性定量检测。 如中国专利201010591112.0《免疫层析检测试纸条显色信号定量检测器》提出一种基于光电二极管三极管模块化的免疫试纸条检测线显色信号定量检测探测器，结构简单，体积小，成本低，可适应各种封装试纸条显色信号检测，提高定量检测灵敏度和可靠性。但是该装置需要对试剂条进行逐个扫描，影响了数据获取的实时性，耗费了大量的时间，不适用于批量检测。 为了实现批量检测、节省检测时间，带有面阵CCD的荧光免疫层析分析检测技术也逐步发展。如中国专利201110115964.7《一种CXD型胶体金免疫层析诊断试纸定量分析系统》提出了采用CCD数字图像技术对被检测目标进行即时拍摄、处理和读数的一种CCD型胶体金免疫层析诊断试纸定量分析系统及分析方法。该系统采用增加或减少曝光时间，来降低图像的噪声，保证读数结果的稳定性、一致性和精确度，解决人眼判读时的主观偏差问题。但该系统CCD感光电流产生、放大和AD转换，不可避免的还要使用模拟放大电路来完成。由于模拟电路热噪声、电感应、器件性能等因素引起噪声电流，虽然很低，在亮度较高的情况下，相比正常感光电流幅度比例很小，而且曝光时间很短，所以几乎表现不出来。但这种普通的CCD在对微弱荧光长时间曝光拍摄，对光子信号进行累积的时候，暗电流噪声就会很明显，造成荧光信号采集的灵敏度极低。
技术实现思路
为了克服上述
技术介绍
中的不足和缺陷，本专利技术提出一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统，包括激发光源1，N通道激发滤光片2，弥散装置3，制冷的弱光光电转换单元4，紧贴在弱光光电转换单元表面的N通道马赛克滤光片5，聚焦单元6和试剂条插口7，上述部件依光路设置，紧凑的集合在一个不透光的装置10里。激发光源I位于不透光的装置10内上部，紧邻激发光源I下方依次设置有N通道激发滤光片2和弥散装置3 ；N通道马赛克滤光片5紧贴在弱光光电转换单元4表面，其下方设置有聚焦单元6。激发光源I经过N通道激发滤光片2后形成N个激发光波长，后经弥散装置3形成激发光光场，均匀、稳定的照亮诊断试纸9试剂条表面，试剂条的N种标记荧光发射波长经聚焦单元6聚焦成像在与N通道马赛克滤光片5紧贴的弱光光电转换单元4表面上，实现对多色荧光免疫层析半定量、定量的测量。 其中，N通道马赛克滤光片紧贴在制冷的弱光光电转换单元表面，或者N通道马赛克滤光片直接镀膜制作在弱光光电转换单元的表面。 其中，N通道马赛克滤光片包含多个滤光微元，每个微元包含N个紧密排列的通道，所述每一个通道只允许一种特征波长的光信号通过，N通道马赛克滤光片同时通过的波长数为N。 其中，制冷的弱光光电转换单元是制冷的具有弱光成像能力的光电转换单元，适合长时间的曝光，所述制冷的弱光光电转换单元可以是一维和二维空间分辨率的、制冷的、带有时间积分的CCD/CM0S图像传感器，或者集成的带有一维和二维空间分辨率的PMT。 其中，激发光源由恒流源驱动，实现光场照明的稳定。 其中，激发光源配备有弥散装置，实现光场的均匀照明。 其中，N通道激发滤光片是能同时通过需要的波长数的多道窄带滤光片，通过的波长数为N。 本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统包括激发光源，N通道激发滤光片，弥散装置，制冷的弱光光电转换单元，紧贴在弱光光电转换单元表面的N通道马赛克滤光片，聚焦单元和试剂条插口，上述部件依光路设置，紧凑的集合在一个不透光的装置里。激发光源位于不透光的装置内上部，紧邻激发光源下方依次设置有N通道激发滤光片和弥散装置；N通道马赛克滤光片紧贴在弱光光电转换单元表面，其下方设置有聚焦单元。激发光源经过N通道激发滤光片后形成N个激发光波长，后经弥散装置形成激发光光场，均匀、稳定的照亮诊断试纸试剂条表面，试剂条的N种标记荧光发射波长经聚焦单元聚焦成像在与N通道马赛克滤光片紧贴的弱光光电转换单元表面上，实现对多色荧光免疫层析半定量、定量的测量。 本技术的技术效果是:基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统能够实现对不同种类的荧光免疫层析试剂条一次性成像，无需对试剂条进行逐个扫描，数据实时获取，同时减少了暗电流对成像的影响，使得荧光免疫层析系统的检测下限大幅度提升，系统工艺结构简单、紧凑，成本低，体积小，提升了荧光采集效率。 【专利附图】【附图说明】 图1为基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统示意图。 图2为PVC底衬上免疫层析诊断试纸检测带和质控带定量测量示意图。 图3为图像获取的时间积分图。 图4为四通道马赛克滤光片紧贴在弱光光电转换单元表面的结构示意图。 图5为输出的数字荧光信号图。 【具体实施方式】 请一并参阅图1和图2，如图所示，基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统包括激发光源1，N通道激发滤光片2，弥散装置3，制冷的弱光光电转换单元4，紧贴在弱光光电转换单元4表面的N通道马赛克滤光片5，聚焦单元6，试剂条插口 7，上述部件依光路设置，紧凑的集合在一个不透光的装置10里，激发光源I位于不透光的装置10内上部，紧邻激发光源I下方依次设置有N通道激发滤光片2和弥散装置3，N通道马赛克滤光片5紧贴在弱光光电转换单兀4表面,其下方设置有聚焦单兀6。 系统工作时，先将置于PVC底衬8上的反应后的免疫层析诊断试纸9送入不透光装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统，其特征在于：所述基于多光谱的荧光免疫层析定量分析系统包括激发光源（1），N通道激发滤光片（2），弥散装置（3），制冷的弱光光电转换单元（4），紧贴在弱光光电转换单元表面的N通道马赛克滤光片（5），聚焦单元（6）和试剂条插口（7），上述部件依光路设置，紧凑的集合在一个不透光的装置（10）里，激发光源（1）位于不透光的装置（10）内上部，紧邻激发光源下方依次设置有N通道激发滤光片（2）和弥散装置（3）；N通道马赛克滤光片（5）紧贴在制冷的弱光光电转换单元（4）表面，其下方设置有聚焦单元（6）；所述激发光源（1）经过N通道激发滤光片（2）后形成N个激发光波长，后经弥散装置（3）形成激发光光场，均匀、稳定的照亮诊断试剂条表面，试剂条的N种标记荧光受激发射荧光，发射波长经聚焦单元（6）聚焦成像在与N通道马赛克滤光片（5）紧贴的制冷的弱光光电转换单元（4）表面上，实现对多色荧光免疫层析半定量、定量的测量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔令华，
申请(专利权)人：闽浪仪器科技厦门有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35