[實用新型]恒定低溫超連續綜合光譜的凍存全血分析儀

有效

• 申請號: 201721316860.1
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN207280940U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 萬雄;王泓鵬;袁汝俊;張銘;何強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所31311
• 代理人: 李秀蘭

技術領域

本專利涉及一種激光光譜分析儀，尤其涉及一種采用恒定低溫激光超連續綜合光譜技術的全血分析儀，適用于人與動物凍存全血樣品的測試、建庫及甄別,屬于光電成像領域。

背景技術

在進出口領域，各國對血液制品的進出口大都采取嚴格控制的措施。由于人與動物的血液成分中含有物種的遺傳特性等重要的生物信息，因此對其的進出口管制非常嚴格，需要特制的儀器設備進行檢測。

由于血液制品的特殊性，因此對測試設備的要求是非接觸式，以免血液外露造成的變性和對測試人員的危害。現有的血液檢測設備大都基于流式細胞術，需要對血樣進行抽樣、稀釋等操作，對檢測環境要求高，只能用于精細檢測，不適合海關快速通關高速檢測的需要。此外，目前國際上血液制品的進出口遵循凍存管保存、通關、運輸的規定，即全血、血清等制品必須保存在零下40-80 度的環境下進行進出口，所以海關檢測的是固態血液的制品。這樣，市面上的生物醫學設備無法勝任。目前，我國的法律規定禁止人的血液制品出口，允許部分動物血液制品出口，因為，為了防止不法人員將人血混入動物血中進行出口，必須一種能快速區別人與動物凍速血液制品的儀器和方法。

面對這一需求，本專利提出一種采用恒定低溫激光超連續綜合光譜技術的全血分析方法及相應儀器，根據恒定低溫下，人與動物凍存全血的超連續透過率光譜差異，進行快速檢測、建庫與識別，方便海關進出口檢測檢疫部門進行凍存血液制品的溯源、鑒別及保護。

發明內容

本專利的目的在于提供一種采用恒定低溫激光超連續綜合光譜技術的全血分析方法及相應儀器，可獲取人與動物凍存全血的激光超連續透過率光譜，用于海關對凍存全血的檢測、識別、建庫、溯源及保護。

本專利是這樣來實現的：

本專利提出的恒定低溫超連續綜合光譜的凍存全血分析儀由機身和裝配在機身內的內部組件組成；內部組件主要包括樹莓派、超連續譜光纖激光器、光譜儀、樣品室、液氮泵、液氮瓶、直流穩壓電源、觸摸屏以及輔助部件；

其中機身除了容納這些內部組件外，還有機身USB接口、鍵盤接口、鼠標接口和市電開關；輔助部件包括USB供電器、若干USB線、一分二USB 線、HDMI線、串口數據線、發射光纖和接收光纖；

超連續譜光纖激光器通過激光器光纖輸出端口輸出可見至中紅外的超連續譜激光至發射光纖，發射光纖另一端聯接積分球光纖輸入端，用以對積分球進行照明；積分球內壁涂覆有白色啞光均光材料，可對進入的光線多次漫反射進行勻光；積分球光纖輸出端與光譜儀的光譜儀光纖接口通過接收光纖聯接，將積分球的出射光引入光譜儀進行分析；

樣品室包括樣品架、積分球與低溫探頭三部分；其中樣品架為透明石英玻璃材質，內部用以放置凍存管，凍存管內部裝有冷凍全血樣品；低溫探頭安裝在積分球內，用以實時探測積分球內的溫度；

液氮泵安裝在樣品室外，并通過入口與出口與積分球相通，形成一循環通道；液氮瓶與入口相連，內裝滿液氮，具有電動閥門，打開此閥門可排出液氮進入循環通道；

直流穩壓電源將輸入的市電轉換成直流電，并分成四路輸出；第一路用以提供液氮泵所需的直流電源；第二路用以提供低溫探頭所需電源；第三路用以對超連續譜光纖激光器進行供電；第四路用以提供USB供電器所需的直流電壓； USB供電器有USB接口丙、USB接口乙、USB接口甲三個5V輸出供電端口，其中光譜儀USB口通過一分二USB線分別與USB接口丙及機身USB接口相連，當儀器工作時，USB接口丙輸出5V直流電壓通過光譜儀USB口給光譜儀供電；當儀器不工作時，USB接口丙無輸出，此時，光譜儀USB口可通過機身USB接口連接外部計算機，進行離線調試；USB接口乙通過USB線與樹莓派USB接口丙相連，用以對樹莓派供電；USB接口甲通過USB線與觸摸屏 USB接口相連，用以對觸摸屏供電；

樹莓派HDMI接口通過HDMI線與觸摸屏的觸摸屏HDMI接口相連，用以對觸摸屏提供顯示；樹莓派串口與光譜儀串口通過串口數據線連接，用以進行通訊；樹莓派具有三個控制口，其一連接液氮泵，通過泵的抽運速度的變化來控制液氮在循環通道的流速；其二連接液氮瓶的電動閥門，用以控制循環通道液氮的流量；其三連接低溫探頭，用以設定恒定低溫的溫度，并實時接收低溫探頭測量的積分球內的溫度；鍵盤接口通過USB線與樹莓派USB接口乙相連，外部鍵盤插入鍵盤接口可在樹莓派中進行鍵盤輸入；鼠標接口通過USB 線與樹莓派USB接口甲相連，外部鼠標插入鼠標接口可在樹莓派中進行鼠標操作；樹莓派裝有主控軟件，用戶可以通過外部鍵鼠或對觸摸屏進行觸摸操作進行軟件的操作，進行人機交互；