專利名稱：便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生物工程技術(shù)領(lǐng)域的檢測系統(tǒng)，具體是一種便攜式熒光層析 檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前重大疾病如肝癌、艾滋病的治療技術(shù)仍不成熟，早期檢測是一個非常重要的 環(huán)節(jié)。免疫層析芯片技術(shù)由于操作簡單，快速，特異性好等，常用于床邊檢測和非醫(yī)院的大 面積篩查。它是以抗原或抗體作為分析試劑，對待測物進(jìn)行定量分析，其基本原理就是抗體 與抗原的特異性免疫反應(yīng)。免疫層析試紙條檢測系統(tǒng)包括試紙條，配套試劑及檢測設(shè)備。待 測樣本與免疫層析試紙條及配套試劑反應(yīng)后，試紙條上的生物信息通過生物信息識別儀， 經(jīng)過分析及加強(qiáng)功能，最后得出結(jié)果。目前基于熒光標(biāo)記的生物芯片檢測技術(shù)主要分為兩大類，一類是采用激光共聚焦 技術(shù)，該方法精度高，缺點是掃描精度受二維移動平臺的機(jī)械精度條件影響，制作成本高， 掃描速度慢；另一類是使用CCD (電荷耦合元件)技術(shù)，一次性完成芯片的整體成像，掃描速 度快，可以不使用移動平臺，缺點是精度低。對于高密度的點陣芯片，通常使用共聚焦技術(shù)， 而低密度的則使用CCD成像技術(shù)即可滿足需求。經(jīng)對現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮?02112625. 9，名稱為帶濾光片轉(zhuǎn)盤 的生物芯片熒光檢測掃描裝置，該系統(tǒng)包括激光激發(fā)光路、熒光接收光路和防止生物芯片 的X-Y平臺及支架索。激光束通過合光棱鏡及全反鏡等共聚焦于生物芯片上的一個點，然 后通過熒光接收光路獲得光信號，通過X-Y 二維平臺的移動，獲得多個生物芯片上的熒光 圖像。但是因為這種裝置時針對高密度生物芯片進(jìn)行設(shè)計，所以體積較大，成本較高，不適 合進(jìn)行床邊檢測。又經(jīng)檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮?02156427. 2，名稱為生物芯片檢測系統(tǒng)，該 技術(shù)為針對低密度層析芯片的光學(xué)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括CCD像機(jī)、物鏡、X-Y 二維平臺、 白熾燈、暗箱、計算機(jī)等，通過將樣品置于暗箱中，樣品的化學(xué)發(fā)光信號通過物鏡捕獲成像 在C⑶上，通過軟件進(jìn)行分析。但是通過C⑶進(jìn)行圖像捕獲的方法，掃描精度較低，而且獲 得的圖像需要經(jīng)過軟件的圖像處理過程進(jìn)行二次識別，信息的精度需要依賴于圖像處理技 術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種便攜式熒光層析檢測設(shè)備。本發(fā) 明在LED和光電二極管的基礎(chǔ)上實現(xiàn)熒光樣品的熒光激發(fā)和光信號采集，操作簡單，體積 小巧，檢測結(jié)果穩(wěn)定可靠；并且在設(shè)備上集成了數(shù)據(jù)的分析、存儲以及樣品傳送等功能，方 便檢測人員攜帶，實現(xiàn)隨時隨地的樣品檢測以及檢測結(jié)果的傳遞。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明包括微處理器、存儲器、光電采集裝置、電源、人機(jī)交互裝置、傳送裝置和信息輸入裝置，其中電源與微處理器相連傳輸電能，微處理器與信息輸入裝置相連傳輸樣 品的相關(guān)輸入信息，微處理器與存儲器相連傳輸采集的樣品信息、樣品的相關(guān)輸入信息和 處理后的樣品信息，微處理器與光電采集裝置相連傳輸采集的樣品信息，微處理器與人機(jī) 交互裝置相連傳輸錄入信息和調(diào)出信息，微處理器與傳送裝置相連傳輸樣品傳送速度的控 制信息。
所述的樣品的相關(guān)輸入信息包括樣品的編號信息和樣品的檢測條件信息。所述的微處理器與通信裝置相連傳輸采集的樣品信息、樣品的相關(guān)輸入信息和處 理后的樣品信息。所述的通信裝置是藍(lán)牙裝置、wifi (無線寬帶)裝置、USB接口和SD (安全數(shù)碼) 卡接口中的一種或幾種。所述的微處理器與熱敏打印裝置相連傳輸采集的樣品信息、樣品的相關(guān)輸入信息 和處理后的樣品信息。所述的傳送裝置是一維步進(jìn)系統(tǒng)。所述的光電采集裝置包括LED (發(fā)光二極管)紫外冷光源、光電二極管、濾光鏡、 兩個反射鏡和透鏡，其中LED紫外冷光源產(chǎn)生的紫外光入射到第一反射鏡，第一反射鏡反 射的光入射到透鏡，透鏡射出的光入射到樣品上，樣品經(jīng)激發(fā)產(chǎn)生的熒光入射到濾光鏡，濾 光鏡射出的光入射到第二反射鏡，第二反射鏡射出的光進(jìn)入光電二極管，光電二極管與微 處理器相連傳輸電信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是體積小，產(chǎn)品通過集成僅有手機(jī)大小，便 于攜帶，并且自帶電源，可以滿足床邊檢測的需求，也可帶到檢測現(xiàn)場進(jìn)行使用；LED陣列 發(fā)光強(qiáng)度高，對樣品的激發(fā)較充分，同時光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，操作簡單，精度較高，成 本較低。


圖1是實施例系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下 述的實施例。實施例如圖1所示，本實施例包括微處理器、存儲器、光電采集裝置、電源、人機(jī)交互裝 置、傳送裝置、信息輸入裝置、熱敏打印裝置和通信裝置，其中電源與微處理器相連傳輸電 能，微處理器與信息輸入裝置相連傳輸樣品的相關(guān)輸入信息，微處理器與存儲器相連傳輸 采集的樣品信息、樣品的相關(guān)輸入信息和處理后的樣品信息，微處理器與光電采集裝置相 連傳輸采集的樣品信息，微處理器與人機(jī)交互裝置相連傳輸錄入信息和調(diào)出信息，微處理 器與傳送裝置相連傳輸樣品傳送速度的控制信息，微處理器分別與熱敏打印裝置和通信裝 置相連傳輸采集的樣品信息、樣品的相關(guān)輸入信息和處理后的樣品信息。所述的樣品的相關(guān)輸入信息包括樣品的編號信息和樣品的檢測條件信息。
所述的光電采集裝置包括LED紫外冷光源、光電二極管、濾光鏡、兩個反射鏡和 透鏡，其中LED紫外冷光源產(chǎn)生的紫外光入射到第一反射鏡，第一反射鏡反射的光入射到 透鏡，透鏡射出的光入射到樣品上，樣品經(jīng)激發(fā)產(chǎn)生的熒光入射到濾光鏡，濾光鏡射出的光 入射到第二反射鏡，第二反射鏡射出的光進(jìn)入光電二極管，光電二極管與微處理器相連傳 輸電信號。所述的LED紫外冷光源由LED陣列組成。所述的透鏡所在的位置作為整個系統(tǒng)的檢測口。所述的光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換， 將樣品發(fā)射的熒光信號轉(zhuǎn)換為電信號。本實施例中所述的人機(jī)交互裝置采用的是液晶觸摸屏。本實施例中所述的信息輸入裝置采用的是條碼掃描裝置。所述的傳送裝置是一維步進(jìn)系統(tǒng)，包括步進(jìn)電機(jī)、橡膠滾輪和紅外檢測頭，其中 紅外檢測頭與微處理器相連傳輸樣品送入信息，步進(jìn)電機(jī)與微處理器相連傳輸樣品傳送控 制信息，步進(jìn)電機(jī)與橡膠滾輪相連。紅外檢測頭進(jìn)行紅外信號的收發(fā)且實時檢測樣品的送 入，當(dāng)有樣品送入時，紅外檢測頭通知微處理器，微處理器發(fā)送接收命令，通過步進(jìn)電機(jī)和 橡膠滾輪實現(xiàn)樣品的傳送。所述的通信裝置包括藍(lán)牙裝置、wifi裝置、USB接口和SD卡接口。本實施例的工作過程傳送裝置對樣品進(jìn)行傳輸，通過條碼掃描裝置進(jìn)行樣品檢 測相關(guān)信息的輸入，使光電采集裝置對樣品進(jìn)行信息采集，采集的樣品信息送入微處理器 進(jìn)行處理，處理得到的熒光檢測結(jié)果可以送入熱敏打印裝置進(jìn)行打印，還可以使用存儲器 對熒光檢測結(jié)果、樣品檢測相關(guān)信息和樣品信息進(jìn)行存儲，通過液晶觸摸屏實現(xiàn)信息的錄 入和調(diào)出，通過通信裝置實現(xiàn)熒光檢測結(jié)果信息與外界裝置的傳輸。本實施例系統(tǒng)的具體優(yōu)點1、采用了 LED紫外冷光源作為激發(fā)光源，光電二極管進(jìn)行熒光信號采集，大幅縮 減了層析檢測設(shè)備的體積。LED紫外冷光源相對普通熒光燈具有更長的半衰期，可以長時間 地保持穩(wěn)定的圖像輸入，響應(yīng)時間快，發(fā)熱低，從而大大降低了光源對圖像的干擾。2、通過光電二極管對發(fā)射光進(jìn)行接收以光電轉(zhuǎn)換，相比較通過CXD進(jìn)行圖像采集 的方法，有了更高的信號精度，可以減少環(huán)境干擾以及圖像處理精度的影響。3、通過一維步進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行樣品的傳送，在傳送中進(jìn)行樣品掃描，通過微處理器將 掃描結(jié)果波譜進(jìn)行運算，得出檢測值，將檢測值與系統(tǒng)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，得出定量結(jié)果 輸出，并通過熱敏打印裝置進(jìn)行及時的報告打印。
權(quán)利要求
一種便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括微處理器、存儲器、光電采集裝置、電源、人機(jī)交互裝置、傳送裝置和信息輸入裝置，其中電源與微處理器相連傳輸電能，微處理器與信息輸入裝置相連傳輸樣品的輸入信息，微處理器與存儲器相連傳輸采集的樣品信息、樣品的輸入信息和處理后的樣品信息，微處理器與光電采集裝置相連傳輸采集的樣品信息，微處理器與人機(jī)交互裝置相連傳輸錄入信息和調(diào)出信息，微處理器與傳送裝置相連傳輸樣品傳送速度的控制信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征是，所述的樣品的輸入信 息包括樣品的編號信息和樣品的檢測條件信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征是，所述的微處理器與通 信裝置相連傳輸采集的樣品信息、樣品的輸入信息和處理后的樣品信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征是，所述的通信裝置是藍(lán) 牙裝置、wif i裝置、USB接口和SD卡接口中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征是，所述的微處理器與熱 敏打印裝置相連傳輸采集的樣品信息、樣品的輸入信息和處理后的樣品信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征是，所述的傳送裝置是一 維步進(jìn)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，其特征是，所述的光電采集裝置 包括LED紫外冷光源、光電二極管、濾光鏡、兩個反射鏡和透鏡，其中LED紫外冷光源產(chǎn)生 的紫外光入射到第一反射鏡，第一反射鏡反射的光入射到透鏡，透鏡射出的光入射到樣品 上，樣品經(jīng)激發(fā)產(chǎn)生的熒光入射到濾光鏡，濾光鏡射出的光入射到第二反射鏡，第二反射鏡 射出的光進(jìn)入光電二極管，光電二極管與微處理器相連傳輸電信號。
全文摘要
一種生物檢測技術(shù)領(lǐng)域的便攜式熒光層析檢測系統(tǒng)，包括微處理器、存儲器、光電采集裝置、電源、人機(jī)交互裝置、傳送裝置和信息輸入裝置，其中電源與微處理器相連傳輸電能，微處理器與信息輸入裝置相連傳輸樣品的相關(guān)輸入信息，微處理器與存儲器相連傳輸采集的樣品信息、樣品的相關(guān)輸入信息和處理后的樣品信息，微處理器與光電采集裝置相連傳輸采集的樣品信息，微處理器與人機(jī)交互裝置相連傳輸錄入信息和調(diào)出信息，微處理器與傳送裝置相連傳輸樣品傳送速度的控制信息。本發(fā)明體積小，便于攜帶，并且自帶電池，可以滿足床邊檢測的需求，檢測精度高。
文檔編號G01N21/64GK101936904SQ201010266830
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者崔大祥, 張雪青, 楊浩, 王侃 申請人:上海交通大學(xué)