[發(fā)明專利]一種基于熒光免疫層析技術的定量檢測計算方法

在審

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• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106841133A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 張繼堯;夏果;裘楨煒;陳迪虎;應玉龍;洪津
• 申請（專利權(quán)）人: 必歐瀚生物技術（合肥）有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 金凱

技術領域

本發(fā)明涉及免疫層析檢測領域，具體涉及一種基于熒光免疫層析技術的定量檢測計算方法。

背景技術

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，越來越多的便攜式現(xiàn)場檢測器件被發(fā)明出來，無論是在醫(yī)學的快速檢測中，還是在食品安全的檢測中都可以使用到便攜式檢測器件。而便攜式檢測又稱之為現(xiàn)場快速檢測，是體外診斷在不斷發(fā)展中產(chǎn)生的一種細分的行業(yè)，通過在現(xiàn)場的采樣即刻進行分析，省去了使用實驗室檢驗師的繁雜的檢測過程和長時間的等待，能夠快速的得到檢驗結(jié)果的一種新方法。其中在便攜式檢測中熒光免疫層析檢測技術是應用了熒光技術而產(chǎn)生的一種新興檢測技術。

熒光免疫層析技術主要由兩個部分組成包括光電探測器和檢測板。層析法所應用的場所就是在檢測板，檢測開始時將樣品滴到檢測板上，樣品在層析作用下移動，同時將固化的標記物也就是熒光物質(zhì)溶解，反應并形成免疫復合物，而復合物隨后富集到檢測線和控制線上，反應物的含量和待測物濃度成正比；因為熒光物質(zhì)的特性，在一定波長的照射激發(fā)下，會產(chǎn)生一定波長的熒光發(fā)射。而光電探測器在接受了發(fā)射的熒光時，將其轉(zhuǎn)化為對應的數(shù)據(jù)信息，通過軟件算法的相應處理，就可以得到樣品的光強特征值即檢測線與控制線的比值；最后，測試樣品的濃度可以通過光強特征值與樣品濃度的標準曲線計算而出。

由于熒光物質(zhì)的發(fā)光光強較低，所以在熒光分析中一般測試時都是將儀器的增益和放大倍數(shù)提高，以獲得高的光強檢測信號。但是，在之后的算法處理中沒有針對各種影響因素進行處理，造成得到的熒光信號可能不只是含有熒光物質(zhì)的發(fā)射光，還包括有試劑板的背景熒光等雜散光和電子電路干擾的影響。并且由于試劑條的檢測線很窄，當檢測樣品濃度不高時，熒光物質(zhì)發(fā)射的光強信號非常弱，再加上各種影響因素的干擾，會混合在有用信號中，甚至將有用信號淹沒，降低了信號的信噪比和靈敏度。而本發(fā)明中使用了L-M法來處理硬件數(shù)據(jù)，L-M算法總稱為Levenberg-Marquardt，中文為列文伯格-馬夸爾特法，是一種最優(yōu)化的算法，是使用最為廣泛的非線性最小二乘算法。其在處理數(shù)據(jù)過程時能夠使數(shù)據(jù)重建，能夠很好的將數(shù)據(jù)的特性保留下來。廣泛應用于經(jīng)濟學、管理優(yōu)化、網(wǎng)絡分析、最優(yōu)設計、機械或電子設計等等。

發(fā)明內(nèi)容

本方案在上述背景條件下，為了避免上述技術的不足，提出了一個不同的算法處理方法，同時應用在這個算法的面積計算方法，在算法處理過程中消除各種影響因素，并且保持數(shù)據(jù)的不失真性。而應用于此算法中的面積計算非常簡單方便，能便捷和快速檢測得到高精度、低誤差的結(jié)果。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種基于熒光免疫層析技術的定量檢測計算方法，包括以下步驟：將滴加有待測樣本溶液的熒光免疫試紙條插入熒光免疫分析儀中，依次經(jīng)過LED光源照射、濾光片濾光處理、光電探測器檢測、電信號處理、AD轉(zhuǎn)換處理、基線校正、L-M算法處理、面積計算、濃度計算的過程。

優(yōu)選地，所述的面積計算是將原始曲線擬合為兩個標準的高斯曲線，通過計算擬合后的兩條曲線的系數(shù)比值從而計算出原有的曲線面積比值。

優(yōu)選地，所述基線校正選用最小二乘法。

優(yōu)選地，所述方法包括以下步驟：

(1)在熒光免疫試劑條上滴加待測樣本溶液，靜置一段時間后，插入熒光免疫分析儀中進行檢測；

(2)針對試劑條中熒光標記物的光譜，選擇合適的LED光源，啟動LED光源照射試劑條；

(3)針對熒光標記物的激發(fā)波長和發(fā)射波長，選擇對應的激發(fā)光濾光片和發(fā)射光濾光片，濾除背景光、雜散光的干擾；

(4)利用光電探測器將檢測到的熒光信號轉(zhuǎn)換成電信號；

(5)對光電探測器獲取的微弱電流信號進一步處理，先通過I/V轉(zhuǎn)換電路將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，再通過帶通濾波放大電路進行放大，增大信噪比；然后通過檢波電路以獲取高精度的放大的模擬電信號；

(6)使用AD轉(zhuǎn)換器，將采集處理放大后的模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且將轉(zhuǎn)換來的數(shù)字信號按照每個檢測點的檢測順序拼成一條原始檢測數(shù)據(jù)的采集樣品曲線；

(7)將AD轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進行基線校正，采用最小二乘法擬合來進行基線校正以消除曲線漂移造成的影響；

(8)將基線校正后的原始檢測數(shù)據(jù)進行L-M處理；

(9)經(jīng)過上述算法和校正流程處理過后，形成了T峰和C峰的高斯曲線，將形成的兩個高斯曲線寫為振幅系數(shù)與面積為1的高斯曲線的乘積，而高斯曲線的面積比就是高斯曲線公式中的振幅系數(shù)的比值，同時也將比值的結(jié)果記為光強特征值；