CN101936904A

CN101936904A - 便携式荧光层析检测系统

Info

Publication number: CN101936904A
Application number: CN 201010266830
Authority: CN
Inventors: 张雪青; 崔大祥; 王侃; 杨浩
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2011-01-05

Abstract

一种生物检测技术领域的便携式荧光层析检测系统，包括：微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置和信息输入装置，其中：电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的相关输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息。本发明体积小，便于携带，并且自带电池，可以满足床边检测的需求，检测精度高。

Description

便携式荧光层析检测系统

技术领域

本发明涉及的是一种生物工程技术领域的检测系统，具体是一种便携式荧光层析检测系统。

背景技术

目前重大疾病如肝癌、艾滋病的治疗技术仍不成熟，早期检测是一个非常重要的环节。免疫层析芯片技术由于操作简单，快速，特异性好等，常用于床边检测和非医院的大面积筛查。它是以抗原或抗体作为分析试剂，对待测物进行定量分析，其基本原理就是抗体与抗原的特异性免疫反应。免疫层析试纸条检测系统包括试纸条，配套试剂及检测设备。待测样本与免疫层析试纸条及配套试剂反应后，试纸条上的生物信息通过生物信息识别仪，经过分析及加强功能，最后得出结果。

目前基于荧光标记的生物芯片检测技术主要分为两大类，一类是采用激光共聚焦技术，该方法精度高，缺点是扫描精度受二维移动平台的机械精度条件影响，制作成本高，扫描速度慢；另一类是使用CCD(电荷耦合元件)技术，一次性完成芯片的整体成像，扫描速度快，可以不使用移动平台，缺点是精度低。对于高密度的点阵芯片，通常使用共聚焦技术，而低密度的则使用CCD成像技术即可满足需求。

经对现有文献检索发现，中国专利申请号为：02112625.9，名称为：带滤光片转盘的生物芯片荧光检测扫描装置，该系统包括：激光激发光路、荧光接收光路和防止生物芯片的X-Y平台及支架索。激光束通过合光棱镜及全反镜等共聚焦于生物芯片上的一个点，然后通过荧光接收光路获得光信号，通过X-Y二维平台的移动，获得多个生物芯片上的荧光图像。但是因为这种装置时针对高密度生物芯片进行设计，所以体积较大，成本较高，不适合进行床边检测。

又经检索发现，中国专利申请号为：02156427.2，名称为：生物芯片检测系统，该技术为针对低密度层析芯片的光学检测系统，该系统包括：CCD像机、物镜、X-Y二维平台、白炽灯、暗箱、计算机等，通过将样品置于暗箱中，样品的化学发光信号通过物镜捕获成像在CCD上，通过软件进行分析。但是通过CCD进行图像捕获的方法，扫描精度较低，而且获得的图像需要经过软件的图像处理过程进行二次识别，信息的精度需要依赖于图像处理技术。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种便携式荧光层析检测设备。本发明在LED和光电二极管的基础上实现荧光样品的荧光激发和光信号采集，操作简单，体积小巧，检测结果稳定可靠；并且在设备上集成了数据的分析、存储以及样品传送等功能，方便检测人员携带，实现随时随地的样品检测以及检测结果的传递。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置和信息输入装置，其中：电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的相关输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息。

所述的样品的相关输入信息包括：样品的编号信息和样品的检测条件信息。

所述的微处理器与通信装置相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息。

所述的通信装置是蓝牙装置、wifi(无线宽带)装置、USB接口和SD(安全数码)卡接口中的一种或几种。

所述的微处理器与热敏打印装置相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息。

所述的传送装置是一维步进系统。

所述的光电采集装置包括：LED(发光二极管)紫外冷光源、光电二极管、滤光镜、两个反射镜和透镜，其中：LED紫外冷光源产生的紫外光入射到第一反射镜，第一反射镜反射的光入射到透镜，透镜射出的光入射到样品上，样品经激发产生的荧光入射到滤光镜，滤光镜射出的光入射到第二反射镜，第二反射镜射出的光进入光电二极管，光电二极管与微处理器相连传输电信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：体积小，产品通过集成仅有手机大小，便于携带，并且自带电源，可以满足床边检测的需求，也可带到检测现场进行使用；LED阵列发光强度高，对样品的激发较充分，同时光电二极管进行光电转换，操作简单，精度较高，成本较低。

附图说明

图1是实施例系统的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，本实施例包括：微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置、信息输入装置、热敏打印装置和通信装置，其中：电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的相关输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息，微处理器分别与热敏打印装置和通信装置相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息。

所述的光电采集装置包括：LED紫外冷光源、光电二极管、滤光镜、两个反射镜和透镜，其中：LED紫外冷光源产生的紫外光入射到第一反射镜，第一反射镜反射的光入射到透镜，透镜射出的光入射到样品上，样品经激发产生的荧光入射到滤光镜，滤光镜射出的光入射到第二反射镜，第二反射镜射出的光进入光电二极管，光电二极管与微处理器相连传输电信号。

所述的LED紫外冷光源由LED阵列组成。

所述的透镜所在的位置作为整个系统的检测口。

所述的光电二极管进行光电转换，将样品发射的荧光信号转换为电信号。

本实施例中所述的人机交互装置采用的是液晶触摸屏。

本实施例中所述的信息输入装置采用的是条码扫描装置。

所述的传送装置是一维步进系统，包括：步进电机、橡胶滚轮和红外检测头，其中：红外检测头与微处理器相连传输样品送入信息，步进电机与微处理器相连传输样品传送控制信息，步进电机与橡胶滚轮相连。红外检测头进行红外信号的收发且实时检测样品的送入，当有样品送入时，红外检测头通知微处理器，微处理器发送接收命令，通过步进电机和橡胶滚轮实现样品的传送。

所述的通信装置包括：蓝牙装置、wifi装置、USB接口和SD卡接口。

本实施例的工作过程：传送装置对样品进行传输，通过条码扫描装置进行样品检测相关信息的输入，使光电采集装置对样品进行信息采集，采集的样品信息送入微处理器进行处理，处理得到的荧光检测结果可以送入热敏打印装置进行打印，还可以使用存储器对荧光检测结果、样品检测相关信息和样品信息进行存储，通过液晶触摸屏实现信息的录入和调出，通过通信装置实现荧光检测结果信息与外界装置的传输。

本实施例系统的具体优点：

1、采用了LED紫外冷光源作为激发光源，光电二极管进行荧光信号采集，大幅缩减了层析检测设备的体积。LED紫外冷光源相对普通荧光灯具有更长的半衰期，可以长时间地保持稳定的图像输入，响应时间快，发热低，从而大大降低了光源对图像的干扰。

2、通过光电二极管对发射光进行接收以光电转换，相比较通过CCD进行图像采集的方法，有了更高的信号精度，可以减少环境干扰以及图像处理精度的影响。

3、通过一维步进系统进行样品的传送，在传送中进行样品扫描，通过微处理器将扫描结果波谱进行运算，得出检测值，将检测值与系统内的标准值进行比较，得出定量结果输出，并通过热敏打印装置进行及时的报告打印。

Claims

1.一种便携式荧光层析检测系统，其特征在于，包括：微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置和信息输入装置，其中：电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息。

2.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的样品的输入信息包括：样品的编号信息和样品的检测条件信息。

3.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的微处理器与通信装置相连传输采集的样品信息、样品的输入信息和处理后的样品信息。

4.根据权利要求3所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的通信装置是蓝牙装置、wifi装置、USB接口和SD卡接口中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的微处理器与热敏打印装置相连传输采集的样品信息、样品的输入信息和处理后的样品信息。

6.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的传送装置是一维步进系统。

7.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的光电采集装置包括：LED紫外冷光源、光电二极管、滤光镜、两个反射镜和透镜，其中：LED紫外冷光源产生的紫外光入射到第一反射镜，第一反射镜反射的光入射到透镜，透镜射出的光入射到样品上，样品经激发产生的荧光入射到滤光镜，滤光镜射出的光入射到第二反射镜，第二反射镜射出的光进入光电二极管，光电二极管与微处理器相连传输电信号。