[發明專利]一種數字ELISA檢測裝置與檢測方法

在審

• 申請號: 202010108352.4
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111273000A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 趙祥偉;崔玉軍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 朱欣欣

1.一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：包括光纖傳像束（1）、圖像傳感器（2）、圖像采集電路（3）、檢測微室（4）、磁性微球（5）以及線圈（7）；所述光纖傳像束（1）的上端面設有至少2個檢測微室（4）；所述光纖傳像束（1）下端設有圖像傳感器（2），所述圖像傳感器（2）與圖像采集電路（3）相連；所述光纖傳像束（1）外側設有線圈（7），通過線圈（7）產生磁場，并使磁性微球（5）進入檢測微室（4）內。

2.根據權利要求1所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：所述檢測微室（4）的直徑小于100微米，所述檢測微室（4）的深度小于100微米。

3.根據權利要求1所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：每個檢測微室（4）內放置一個磁性微球（5）；所述磁性微球（5）上修飾有特異性抗體（6）。

4.根據權利要求3所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：所述特異性抗體（5）包括依次設置的抗體、抗原以及標記二抗。

5.根據權利要求4所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：所述標記二抗的標記為酶標記或熒光標記。

6.根據權利要求5所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：所述酶標記為辣根過氧化物酶或堿性磷酸酶；所述熒光標記為熒光染料標記、熒光量子點標記或上轉換發光標記。

7.根據權利要求1所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：所述圖像采集電路（3）包括FLASH模塊、FPGA模塊、電壓控制模塊以及接口模塊；

所述FLASH模塊，用于視頻或圖像的短暫存儲；

所述FPGA模塊，作為控制核心用于對圖像的處理；

所述電壓控制模塊，為電路板提供穩定電源；

所述接口模塊，用于將采集的圖像傳給計算機，實現與外部設備的通訊。

8.根據權利要求1所述的一種數字ELISA檢測裝置，其特征在于：所述圖像傳感器（2）為CCD 圖像傳感器或CMOS圖像傳感器。

9.一種利用權利要求1-8所述的數字ELISA檢測裝置進行檢測的方法，其特征在于：當標記二抗的標記為酶標記時，所述檢測方法步驟如下：

（a）在磁性微球（5）表面修飾上待檢測的特異性抗體（5）；

（b）將磁性微球（5）平鋪到檢測微室（4）中，線圈（7）通電控制磁場，并使磁性微球（5）落入檢測微室（4）中；

（c）在光纖傳像束（1）表面的微孔陣列中加入顯色溶液，再涂上一層氟化油進行微區隔離，并將多余的磁性微球（5）沖走；

（d）明場光源照射在光纖傳像束（1）上表面，軟件控制拍攝圖片，若檢測微室（4）中有磁性微球（5）則該檢測微室（4）為暗，若檢測微室（4）中無磁性微球（5）則該檢測微室（4）為亮，設置合適的閾值區別出亮暗微室數，計暗微室總數為N_a；

（e）關閉光源，計算機把通過圖像采集電路（3）控制長曝光，拍攝此時的圖片，此過程中亮微室數計為N_l；

（f）將前兩次圖像進行比對分析，通過N_a與N_l計算得到模板待測物質的數量。

10.一種利用權利要求1-8所述的數字ELISA檢測裝置進行檢測的方法，其特征在于：當標記二抗的標記是熒光染料標記時，包含以下步驟：

（a）在磁性微球（5）表面修飾上待檢測的特異性抗體（5）；

（b）將磁性微球（5）倒入檢測光纖傳像束（1）中，線圈通電控制磁場，并使磁性微球（5）落入檢測微室（4）中，使用紙板刮擦磁性微球（5）使其進入檢測微室（4）內；再涂上一層氟化油進行微區隔離，并將多余的磁性微球（5）沖走；

（c）光源照射在光纖傳像束（1）上表面，軟件控制拍攝圖片，若檢測微室（4）中有磁性微球（5）則該檢測微室（4）為暗，計暗微室總數為N_a；若微室中無磁性微球（5）則該檢測微室（4）為亮；

（d）使用熒光染料激發波長的光照射在光纖傳像束（1）上表面，軟件控制拍攝此時的圖片，若檢測微室（4）中有磁性微球（5）且該磁性微球（5）結合有待測抗原，則該檢測微室（4）為亮，亮微室數計為N_l，若檢測微室（4）中有磁性微球（5）且該磁性微球（5）沒結合有待測抗原，則沒有熒光，則該檢測微室（4）為暗；

（e）計算機把通過圖像采集電路（3）采集的兩次圖像進行比對分析，通過N_a與N_l計算得到模板待測物質的數量。