[發(fā)明專利]差分免疫層析檢測(cè)試紙條顯色信號(hào)定量檢測(cè)器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110405334.3
• 申請(qǐng)日: 2011-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN103163126A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉峰;鄒明強(qiáng);李勐;張程;尹峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/78
• 分類號(hào): G01N21/78;G01N21/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本專利涉及生化檢測(cè)定量光電探測(cè)器，尤其涉及一種基于定位反射光強(qiáng)度差分檢測(cè)的免疫層析檢測(cè)試紙條顯色深淺度檢測(cè)器。

背景技術(shù)

1971年Faulk和Taytor將膠體金引入免疫分析法，形成了免疫金標(biāo)記技術(shù)(Immunogold?labeling?techique)，即將膠體金作為示蹤物應(yīng)用于抗原抗體標(biāo)記，主要以硝酸纖維素膜為載體實(shí)現(xiàn)免疫檢測(cè)。膠體金免疫層析分析(dot?immunochro-matography?assay，DICA)利用毛細(xì)管作用原理而使試液層析擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)了樣本基質(zhì)分離，所以樣品基質(zhì)干擾小而廣泛應(yīng)用于疾病的快速診斷、衛(wèi)生檢疫、動(dòng)植物檢疫、食品安全檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的膠體金免疫層析試紙條靈敏度和檢測(cè)準(zhǔn)確率偏低，只能進(jìn)行定性檢測(cè)。試紙條配備微型化檢測(cè)儀器進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度、實(shí)現(xiàn)多分析物檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)定量或半定量檢測(cè)是免疫層析分析的發(fā)展方向。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)試紙條的檢測(cè)線顏色深度定量檢測(cè)，在先技術(shù)《智能化識(shí)別與讀取免疫層析的方法和系統(tǒng)及其應(yīng)用》(CN101769925A)，《一種便攜式可擴(kuò)展的試制分析方法及設(shè)備》(CN101614672A)《殘留物檢測(cè)膠體金試紙條度數(shù)計(jì)》(CN10109316A)，采用CCD《金標(biāo)免疫試紙條的反射式光度計(jì)》(CN1904592A)《一種免疫檢測(cè)試紙條色度定量檢測(cè)儀所使用的檢測(cè)方法》(CN1566931A)《試紙反射式檢測(cè)儀》(200920110847.X)等提出了一些解決方案。從檢測(cè)器角度可分為采用光電二級(jí)管或三極管探測(cè)器或采用CCD探測(cè)器兩種方案。采用光電二極管或三極管作為檢測(cè)器優(yōu)點(diǎn)是成本低，控制電路簡(jiǎn)單，但對(duì)其不能區(qū)分檢測(cè)區(qū)域和周圍背景，因此檢測(cè)可靠性差；而采用CCD探測(cè)器雖然能有效地提取被測(cè)范圍，但其控制復(fù)雜、成本高，抵消了試紙條低成本的優(yōu)勢(shì)。為了有效提高光電二極管或三極管方案檢測(cè)靈敏度和可靠性，在先技術(shù)中有的采用了光源聚焦方案，但這一方案光路相對(duì)復(fù)雜，為了獲得小光斑必須對(duì)光源有較高要求，反而提高了成本，同時(shí)系統(tǒng)集成，試紙條對(duì)位等方面都增加了難度。

此外，由于顯色試紙條為反射信號(hào)測(cè)量，檢測(cè)線為暗信號(hào)，而大面積的背景為強(qiáng)信號(hào)，光電變換后信號(hào)背景不為零，共模信號(hào)大，直接強(qiáng)度檢測(cè)背景干擾大，靈敏度低，后續(xù)放大處理復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種模塊化的免疫試紙條檢測(cè)線顯色信號(hào)定量檢測(cè)探測(cè)器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本低，利用透鏡像位光瞳濾波方法能有效地解決檢試紙條背景干擾問題，提高定量檢測(cè)靈敏度和可靠性；采用雙PD差分檢測(cè)結(jié)構(gòu)，僅對(duì)信號(hào)變化進(jìn)行檢測(cè)，消除強(qiáng)共模信號(hào)的影響，可以有效提高信號(hào)靈敏度，降低后續(xù)放大電路復(fù)雜性；利用AD轉(zhuǎn)換電路，探測(cè)器模塊可直接提供數(shù)字化檢測(cè)結(jié)果。通過集成可用于多通道檢測(cè)系統(tǒng)或手持系統(tǒng)中。

本發(fā)明技術(shù)方案：本發(fā)明由光源(1)、不透光外殼(2)、變換透鏡(7)、雙狹縫(6)、對(duì)稱光探測(cè)器(5)、初級(jí)放大電路及AD控制電路(4)和通信接口(3)組成。光源(1)用于照明試紙條，可以采用LED或其它照明器；不透光外殼(2)為整個(gè)模塊提供支持，隔離外部雜散光并防止光源直射探測(cè)光路，此不透光外殼(2)還用于提供與外系統(tǒng)及試紙條定位卡具的接駁；變換透鏡(7)用于構(gòu)成成像光路系統(tǒng)，當(dāng)試紙條檢測(cè)線位于變換透鏡(7)一側(cè)1倍焦距以外某平面時(shí)，將在其另一側(cè)成實(shí)像；雙狹縫(6)安裝在試紙條成實(shí)像位置，兩條狹縫相鄰且平行設(shè)置，變換透鏡(7)和雙狹縫(6)組合成的光路可以實(shí)現(xiàn)濾波效果，使其后的對(duì)稱探測(cè)器(5)只能分別接受到雙狹縫(6)在變換透鏡(7)另一側(cè)物像共軛處(兩條窄線區(qū)域)所反射的光信號(hào)；初級(jí)放大電路和AD控制電路(4)用于將對(duì)稱光探測(cè)器(5)檢測(cè)到得差分信號(hào)調(diào)理放大并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；通信接口(3)用于控制信號(hào)和數(shù)據(jù)交換。本發(fā)明方案的技術(shù)原理為，通過變換透鏡(7)對(duì)試紙條成像，并在像平面濾波，實(shí)現(xiàn)試紙條上特定檢測(cè)區(qū)域的提取，并檢測(cè)相鄰狹縫區(qū)域光信號(hào)的相對(duì)差分變化，通過試紙條與本發(fā)明探測(cè)器相對(duì)位移，可連續(xù)采集試紙條檢測(cè)線、背景反射光強(qiáng)差分變化曲線，并經(jīng)數(shù)字化后輸出。

與在先技術(shù)相比本發(fā)明具有下列技術(shù)效果：

1、本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單的基于光電二極管三極管方案的背景與檢測(cè)線分離探解決方案。

2、本發(fā)明解決了在先技術(shù)中光源必須聚光并與探測(cè)器窗口重合的要求，簡(jiǎn)化了探測(cè)器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在提高檢測(cè)靈敏度的同時(shí)進(jìn)一步降低成本，提高可靠性的目的。

3、本發(fā)明解決了在先技術(shù)中檢測(cè)器輸出共模信號(hào)大，后續(xù)放大電路及信號(hào)處理要求高的問題。