一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析及检测系统技术方案

技术编号:12199431 阅读:62 留言:0更新日期:2015-10-14 11:37
一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析及检测系统,包含N通道马赛克滤光片(微滤片)与光电转换单元紧密结合的多光谱荧光收集单元;均匀、稳定的激发光光场;N通道激发滤光片(N≥1),掌上计算机系统和五卡同读的绝对测量校准系统。多光谱荧光收集单元、激发光光场、N通道激发滤光片构成实时收集N种受激发射荧光信号的检测模块,与掌上计算机系统连接能够实现实时地同时地对多色荧光免疫层析半定量、定量的高灵敏度测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种便携式体外英光分析及检测系统,特别涉及一种基于多光谱的英 光免疫层析定量分析系统,适用于多种英光标记的免疫层析诊断试纸结果的实时地同时地 快速判定或定量测量。
技术介绍
免疫层析(immunoc虹omatography)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巧日硝酸纤维素膜)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。该是 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W准确定量,造成灵敏度不高。 近几年来发展起来的英光免疫层析技术,结合纳米技术、定向标记技术、生物膜技 术、横向流动技术及英光检测技术,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H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的英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CCD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,有效保证读数结果的稳定性、一致性和精确度,有力解决了人眼判读时 的主观偏差问题。但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。模拟电路会因为热噪声、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W几乎表现不出 来。但该种普通的CCD在对微弱英光拍摄,对光子信号进行累积的时候,需要的曝光的时候 比较长,导致CCD产生较多的暗电流,对图像的质量影响非常大,造成英光信号采集的灵敏 度极低。
技术实现思路
为避免
技术介绍
中的不足之处,本专利技术提出一种基于多光谱的英光免疫层析定量 分析及检测系统,包含N通道马赛克滤光片(微滤片)与光电转换单元紧密结合的多光谱英 光收集单元;均匀、稳定的激发光光场;N通道激发滤光片(N> 1);包括掌上计算机系统和 五卡同读绝对测量的校准系统。英光收集单元、激发光光场、N通道激发滤光片紧凑的集合 在一个不透光的密闭装置里,构成实时收集N种受激发射英光信号的检测模块,检测模块 与掌上计算机系统组成英光免疫层析检测仪系统(或者称为平台);掌上计算机系统显示英 光强度图像,并对图像进行分析和处理;五卡同读的绝对测量校准系统提供可W同时读取 五种不同浓度的有英光标记物稀释液的绝对测量机构和校样。 其中,N通道马赛克滤光片(微滤片)紧贴在光电转换单元的表面,或者采用微加工 制作方式将N通道马赛克滤光片(微滤片)直接制作在光电转换单元的表面,所述N通道马 赛克滤光片(微滤片)按"像素对像素"对准的粘贴在或制作在光电转换单元表面(N> 1)。 其中,N通道马赛克滤光片(微滤片)通过的波长数为N,包含多个滤光微元,每个 微元包含N个紧密排列的通道,即一个通道只允许一种特征波长的光信号通过,实现多个 标记英光实时地同时地收集(N> 1),该种组装方式使得仪器体积可W很小,实时收集多道 (即:多个不同波长的)受激发射英光信号,一台机代替多机,实现多病种检测,减少机械转 动部件,稳定性好,免维修。 其中,光电转换单元是对弱光具有高灵敏度成像能力的光电转换单元,如可W是 但不限于一维和二维空间分辨率的、制冷的,带有时间积分的图像传感器或者集成的带有 一维和二维空间分辨率的PMT等,本专利技术通过采用高灵敏度的新型图像传感器提高图像输 出信噪比,大幅度提高仪器的检测下限;可W实时地收集试剂条上所发射的英光信号,无须 机械拖动试剂盒来获得所发射英光的空间分布,不会出现机械故障;同时信号输出不受温 度变化影响,仪器稳定。 其中,多光谱英光收集单元、激发光光场、N通道激发滤光片构成的实时收集N种 受激发射英光信号的检测模块与掌上计算机组成英光免疫层析检测仪系统(或者称为平 台)。 其中,N通道马赛克滤光片(微滤片)与光电转换单元紧密结合的多光谱英光收集 单元可W对受激发射英光信号进行时间积分和二维空间积分;实时性收集多道(即:多个 不同波长的)受激发射英光的信号;通过弱信号图像传感器的相机对受激发射英光信号的 时间积分和受激发射英光信号的二维空间积分可W将信噪比大幅度提升。可W检测低于 0. 005ng/ml的英光物质,高于市场上的仪器的平均灵敏度的20倍。不需要扫描,结果实时 输出,没有移动部件,故障机会能做到最小,十分方便和简单地实现不同时刻对受激发射英 光信号的收集。 其中,多光谱英光收集单元将经过时间积分和二维空间积分收集的多道(即;多个 不同波长的)受激发射英光信号上传到掌上计算机系统。掌上计算机系统显示英光强度图 像,掌上计算机系统为开放型系统,所述开放型系统的存储,不受样本数目、存储空间的限 巧||,具有无线通讯功能,可W通过无线互联网在任何医疗机构中实现英光免疫层析监测数 据结果的共享、数据交换和远程监控;所述开放型系统柔性强,检测功能容易添加和修改, 可W承载更加复杂的程序算法;省去信号放大,维稳电子线路,A/D转换和其它硬件开发和 反复的工程过程,单纯应用软件的高级语言,程序短,简单,编程工作量少,不涉及软硬件相 互作用的编程,开发时间大幅缩短和难度大幅降低,软件升级方便。 其中,基于多光谱的英光免疫层析定量分析及检测系统设置有一个五卡同读的绝 对测量校准系统,所述五卡同读的绝对测量校准系统可W同时读取五种不同浓度的英光标 记物稀释液的绝对测量机构和校样;所述绝对测量机构和校样可W对仪器系统随时进行校 准,保证输出检测数值的高重复性和可靠性。 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,实现多个样品的同时激发(N> 1)。 本专利技术的基于多光谱的英光免疫层析定本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于多光谱的荧光免疫层析定量分析及检测系统,包含:N通道马赛克滤光片(微滤片)与光电转换单元紧密结合的多光谱荧光收集单元;均匀、稳定的激发光光场;N通道激发滤光片(N≥1);掌上计算机系统和五卡同读的绝对测量校准系统;其特征在于所述的多光谱荧光收集单元、激发光光场、N通道激发滤光片紧凑的集合在一个不透光的密闭装置里,构成实时收集N种受激发射荧光信号的检测模块;所述检测模块与掌上计算机系统组成荧光免疫层析检测仪系统(或者称为平台);掌上计算机系统显示荧光强度图像,并对图像进行分析和处理;五卡同读的绝对测量校准系统提供可以同时读取五种不同浓度的有荧光标记物稀释液的绝对测量机构和校样。

【技术特征摘要】

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

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