[發明專利]基于量子點熒光標記的便攜式生化快速檢測系統

有效

• 申請號: 201510555639.0
• 申請日: 2015-09-01
• 公開（公告）號: CN105181663B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 王劍平;陸湛;張劍一;李延斌;俞永華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N35/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林超

技術領域

本發明涉及生化樣品檢測儀器領域，尤其是涉及了一種基于量子點熒光標記的便攜式生化快速檢測系統，將量子點熒光標記分析方法結合機械電子控制形成一套自動化檢測裝置系統。

背景技術

熒光是一種光致發光的現象。當光源照射某些物質，也就是所謂的熒光素時，熒光素會發出不同波長的被激發光；當撤去光源后，熒光素發出的被激發光也會消失。用熒光素通過一定手段標記待測物，然后以熒光素所發射的熒光強度與待測物濃度之間的線性關系為依據，就是所謂的熒光光譜分析法的檢測原理。

熒光光譜分析法相較于其他方法雖然有靈敏度高、特異性好以及檢測快速等優點，但熒光素本身的性質會對檢測結果造成比較大的影響，熒光壽命較短或者與背景光波長相近，都會對最后的檢測結果產生負面影響。

量子點作為一種新興的熒光標記材料，相較于傳統材料，有許多優點。比如它具有很寬的激發光譜和較窄的發射光譜，因此可以使用同一激發光源同時激發多種量子點，各自發射出不同波長的熒光，然后同時進行檢測。量子點同時有比較大的斯托克斯位移，能明顯避免激發光與發射光之間的光譜峰值重疊。另外，量子點有比較長的熒光壽命，而且有比較好的生物相容性。

例如在多元食源性病菌的快速檢測中，利用量子點作為標記物，采用熒光免疫分析的方法已取得比較好的實驗室成果。比如Yang和Li(2006)利用兩種發射波長分別為525nm和705nm的量子點分別標記大腸桿菌和沙門氏菌抗體進行檢測，Wang等(2011)用發射光波長為530nm，580nm，620nm的三種量子點作為熒光標記物，同時對鼠傷寒沙門氏菌、大腸桿菌0157:H7和單增李斯特菌檢測，都有比較好的檢測效果。

發明內容

本發明的目的，在于針對現有技術的不足，提供一種以量子點為標記物，基于熒光分析方法，結合機械電子與計算機軟件控制技術，實現自動化的對一種或多種生化混合樣品進行快速檢測的裝置系統。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案主要包含：

本發明包括熒光檢測模塊、光纖控制模塊、自動進樣模塊、旋轉檢測臺模塊、電機控制模塊和上位機模塊，熒光檢測模塊、光纖控制模塊、自動進樣模塊、旋轉檢測臺模塊和電機控制模塊組成檢測臺裝置，電機控制模塊分別與與光纖控制模塊、自動進樣模塊和旋轉檢測臺模塊相連，熒光檢測模塊與光纖控制模塊連接，上位機模塊分別與熒光檢測模塊和電機控制模塊連接，上位機模塊采用計算機。

所述的旋轉檢測臺模塊包括一次性注射器固定盤、圓柱連接件、一次性試管固定盤、旋轉檢測臺定位銷、第二光電開關、第二光電開關固定座、旋轉驅動塊、推力球軸承、推力球軸承鋼球保持架固定環和旋轉檢測臺驅動電機；旋轉檢測臺驅動電機固定安裝在檢測臺底座中部底面，旋轉檢測臺驅動電機的輸出軸向上穿過檢測臺底座的通孔與呈方體的旋轉驅動塊同軸固定連接，旋轉驅動塊套裝在一次性試管固定盤底面中心的方孔中，一次性試管固定盤與檢測臺底座頂面之間連接有推力球軸承，推力球軸承外周圍通過推力球軸承鋼球保持架固定環徑向限位固定；一次性試管固定盤頂部沿圓周間隔均布豎直裝有多根一次性試管，一次性試管固定盤頂部中心經圓柱連接件與一次性注射器固定盤同軸固定連接，一次性注射器固定盤上沿圓周間隔均布豎直裝有與各個一次性試管對應的一次性注射器，一次性注射器針頭向下插入到一次性試管中；第二光電開關位于一次性試管固定盤一側方，第二光電開關通過第二光電開關固定座固定裝在檢測臺底座上，旋轉檢測臺定位銷沿徑向固定安裝在一次性試管固定盤底部的周面，旋轉檢測臺定位銷與第二光電開關配合，光纖控制模塊和自動進樣模塊安裝在一次性試管固定盤周圍側方的檢測臺底座上。

所述的自動進樣模塊包含直線導軌、升降滑塊、一次性注射器壓縮推進板、升降滑塊定位觸發板、第三光電開關、第三光電開關固定盤、第四光電開關、第四光電開關固定盤、自動進樣模塊驅動電機和絲桿；自動進樣模塊驅動電機固定安裝在檢測臺底座底面，自動進樣模塊驅動電機的輸出軸向上穿過檢測臺底座的通孔與絲桿同軸固定連接，絲桿側方豎直平行安裝有直線導軌，絲桿上套有升降滑塊嵌入直線導軌中上下移動，升降滑塊側面固定連接有升降滑塊定位觸發板與一次性注射器壓縮推進板；第三光電開關、第四光電開關分別通過第三光電開關固定盤、第四光電開關固定盤固定安裝在檢測臺機架上，并位于升降滑塊定位觸發板同一側方，升降滑塊定位觸發板與第三光電開關和第四光電開關配合；一次性注射器壓縮推進板頂部朝向旋轉檢測臺模塊設有延伸桿，延伸桿正下方為一次性注射器所在的工位，延伸桿用于擠壓一次性注射器。