CN105259148B - 一种荧光免疫定量分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种荧光免疫定量分析仪，包括主机架、电源、光学模组与光学支架，所述电源、光学支架与驱动电机固定在主机架上，所述光学模组设置在光学支架上，所述光学模组内设有紫外线光源，所述电源与光学模组上分别设有屏蔽罩。本发明采用紫外线作为激发光源，紫外线作为激发光源时激发的荧光与紫外线之间存在较大的波长差，光线经过滤波片后，被反射的紫外线光及其它外界干扰光被滤波片滤除，紫外线无法干扰到荧光的强度，避免了激发光源对检测精度的影响。

Description

一种荧光免疫定量分析仪

技术领域

本发明涉及一种荧光分析仪，特别是一种荧光免疫定量分析仪。

背景技术

荧光效应是指：当高能量短波长光线射入某些物质时，物质中的电子吸收能量，从基态跃迁至高能级；由于电子处在高能级不稳定，就会从高能级跃迁至低能级，从而释放出能量发出荧光，此为荧光效应。

荧光分析仪是一种利用荧光物质的荧光效应进行检测的仪器，免疫层析试纸条上有荧光素，经激发光源的照射、吸收了一定波长的入射光后，即可发射出比入射光波长稍长的荧光，当光源一旦停止照射，所发射的光也随之消失，以荧光素作为标记物，与已知的抗体结合，但不影响其免疫学特性，然后将荧光素标记的抗体作为标准试剂，用于检测和鉴定未知的抗原，抗原与抗体进行免疫反应后，与抗体结合的荧光素被释放出来，与抗体进行免疫反应的抗原越多，释放的荧光素就越多，荧光效应产生的荧光就越多，反之，则产生的荧光较少，通过将荧光强度转换为电信号，通过分析电信号即能够知道被检测物中对应抗原的含量。

现有技术中提供的荧光分析仪中的激发光源经过反射后，与荧光混杂在一起，会影响转换后电信号的大小，进而影响到对检测结果，另，激发光源照射的稳定度与外界电磁干扰，同样也会影响最后的检测结果。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种荧光免疫定量分析仪，通过使激发光源与荧光之间存在较大的波长差，提供更为稳定的激发光源以及屏蔽装置，提高检测的准确度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种荧光免疫定量分析仪，包括主机架、电源、光学模组与光学支架，所述电源、光学支架与驱动电机固定在主机架上，所述光学模组设置在光学支架上，所述光学模组内设有紫外线光源，所述电源与光学模组上分别设有屏蔽罩。

进一步地，所述光学模组包括：聚光板与光源驱动板，所述聚光板设置在光学支架上，所述光源驱动板设置在聚光板上，所述光源驱动板上设有紫外线光源。

更进一步地，所述紫外线光源包括：至少2个紫外线灯，所述聚光板上设有与紫外线灯配合的斜孔，所述紫外线灯发光部分位于斜孔内，所述斜孔中心线在光学支架下方汇聚于一点。

更进一步地，所述聚光板上凸起形成第一支撑柱，所述聚光板上开设有第一通光孔，所述第一通光孔贯穿聚光板与第一支撑柱，所述斜孔绕第一支撑住对称排布，所述第一通光孔的中心线与斜孔中心线在光学支架下方汇聚于一点。

更进一步地，所述光学模组还包括：光学镜组，所述光学镜组设置在第一通孔处，所述光学镜组的中心线与第二通光孔的中心线位于同一直线。

更进一步地看，所述光学镜组沿光线出射方向依次包括：第一平凸透镜、第一透镜固定块、带通滤光片、第二透镜固定块与第二平凸透镜。

更进一步地，，所述光学模组还包括：透镜顶盖，所述透镜顶盖位于第二平凸透镜上方，所述透镜顶盖上凸起形成与第一支撑柱配合的第二支撑柱，所述透镜顶盖上开设有第二通光孔，所述第二通光孔贯穿透镜顶盖与第二支撑柱，所述第二通光孔的中心线与第一通光孔的中心线位于同一直线。

更进一步地，所述光学模组还包括：光电转换板，所述光电转换板设置在透镜顶盖上，所述光电转换板通过连接柱固定在聚光板上。

更进一步地，所述光电转换板上方固定有屏蔽罩。

进一步地，所述荧光免疫定量分析仪还包括：驱动电机与搭载装置，所述驱动装置设置在主机架上，所述搭载装置设置在光学支架下方，所述驱动电机带动搭载装置在光学模组下方做匀速直线运动。

进一步地，所述主机架上还设有：开关组件与散热风扇。

本发明的有益效果是：本发明采用紫外线作为激发光源，紫外线作为激发光源时激发的荧光与紫外线之间存在较大的波长差，光线经过滤波片后，被反射的紫外线光及其它外界干扰光被滤波片滤除，紫外线无法干扰到荧光的强度，避免了激发光源对检测精度的影响。本发明的激发光源由多个紫外线灯组成，紫外线灯通过聚光板上的斜孔，将射出的光线汇聚在光学支架下方，增强了激发光源的强度以及稳定性，避免了由于激发光源不稳定造成的荧光强度变化的问题，提高了检测精度。本发明在光学模组与电源上都设有屏蔽罩，防止电源对光电转换板的电磁干扰，以及屏蔽外界电磁噪声对于光电转换板的电磁干扰，提高了检测精度。

附图说明

图1为本发明主机架结构内部示意图；

图2为本发明光学模组装配示意图；

图3为本发明聚光板正向面结构示意图；

图4为本发明聚光板背向面结构示意图；

图5为本发明光源驱动板结构示意图；

图6为本发明透镜顶盖结构示意图。

附图说明：100、主机架；200、电源；300、光学模组；310、聚光板；311、第一支撑柱；312、斜孔；313、第一通光孔；314；第二支撑柱；315、第二通光孔；320、光源驱动板；330、第一平凸透镜；331、第一透镜固定块；332、带通滤光片；333、第二透镜固定块；334、第二平凸透镜；335、透镜顶盖；336、光电转换板；340、第一屏蔽罩；400、光学支架；500、驱动电机；600、搭载装置；700、开关组件；800、散热风扇。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种荧光免疫定量分析仪，包括主机架100、电源200、光学模组300、光学支架400、驱动电机500、搭载装置600、开关组件700与散热风扇800，电源200、光学支架400、驱动电机500、开关组件700与散热风扇800固定在主机架100上，电源200、光学支架400与驱动电机500固定在主机架100底部，开关组件700与散热风扇800固定在主机架100的侧壁上，光学模组300设置在光学支架400上，光学模组300内设有紫外线光源，电源200与光学模组300上分别设有屏蔽罩，搭载装置600设置在光学支架400下方，驱动电机500带动搭载装置600在光学模组300下方做匀速直线运动。

如图2所示，其中，光学支架400为“几”字型支架，光学支架400的两条侧壁底端固定在主机架100上，光学支架400与主机架100围成的空间中固定有搭载装置600，光学支架400的上表面开设有方形通孔，通孔靠近搭载装置600的内壁上凸起形成挡沿，挡沿的四个角上都开设有一个螺纹孔，挡沿上方固定有光学镜组(未标识)，光学镜组沿荧光出射的方向依次包括：聚光板310、光源驱动板320、第一平凸透镜330、第一透镜固定块331、带通滤光片332、第二透镜固定块333、第二平凸透镜334、透镜顶盖335与光电转换板336，第一平凸透镜330、第一透镜固定块331、带通滤光片332、第二透镜固定块333与第二平凸透镜334统称为光学镜组。

如图3、4、5所示，其中，聚光板310的尺寸比光学支架400上表面开设的方形通孔略小，聚光板310位于方形通孔内挡沿的上方，聚光板310的四个角上同样开有螺纹孔，聚光板310通过螺钉固定在光学支架400上表面的方形通孔内，聚光板310的上方设有光源驱动板320，光源驱动板320通过螺钉固定在聚光板310上，光源驱动板320面向聚光板310的面上设有4个LED紫外线灯，光源驱动板320中心位置设有通孔，4个LED紫外线灯绕通孔对称排布，聚光板310上设有与LED紫外线灯配合的斜孔312，LED紫外线灯发光部分位于斜孔312内，聚光板310中心位置凸起形成第一支撑柱311，光源驱动板320上的通孔套装在第一支撑柱311上，与4个LED紫外线灯配合的4个斜孔312绕第一支撑柱311对称排布，第一通光孔313的中心线与4个斜孔312中心线在光学支架400下方汇聚于一点。

在一些实施方式中，光源驱动板320面向聚光板310的面上设有2个LED紫外线灯，光源驱动板320中心位置设有通孔，2个LED紫外线灯绕通孔对称排布，聚光板310上设有与LED紫外线灯配合的斜孔312，LED紫外线灯发光部分位于斜孔312内，聚光板310中心位置凸起形成第一支撑柱311，光源驱动板320上的通孔套装在第一支撑柱311上，与2个LED紫外线灯配合的2个斜孔312绕第一支撑柱311对称排布，第一通光孔313的中心线与2个斜孔312中心线在光学支架400下方汇聚于一点。

在一些实施方式中，光源驱动板320面向聚光板310的面上设有2个LED紫外线灯，光源驱动板320中心位置设有通孔，2个LED紫外线灯绕通孔对称排布，聚光板310上设有与LED紫外线灯配合的斜孔312，LED紫外线灯发光部分位于斜孔312内，聚光板310中心位置凸起形成第一支撑柱311，光源驱动板320上的通孔套装在第一支撑柱311上，与2个LED紫外线灯配合的2个斜孔312绕第一支撑柱311对称排布，第一通光孔313的中心线与2个斜孔312中心线在光学支架400下方汇聚于一点。

在一些实施方式中，LED紫外线灯选用波长为：200nm～400nm范围内的紫外线灯，这一波长范围内的紫外线灯与荧光之间的波长差在200nm以上，容易将掺杂在荧光中的紫外线滤除。

在一些实施方式中，LED紫外线灯选用波长为：365nm的紫外线灯，这一波长激发出的荧光波长为615nm，紫外线灯与荧光之间的波长差为250nm。

其中，光学镜组上方设有透镜顶盖335，透镜顶盖335位于第二平凸透镜334上方，透镜顶盖335上凸起形成与第一支撑柱311配合的第二支撑柱314，透镜顶盖335上开设有第二通光孔315，第二通光孔315贯穿透镜顶盖335与第二支撑柱314，第二支撑柱314通过长螺钉固定在第一支撑柱311上，第二通光孔315与第一通光孔313同轴叠放，第一通光孔313与第二通光孔315同轴叠放后形成侧边闭合的容纳通道(图未示)，光学镜组设在该容纳通道内，设置在该容纳通道内的光学镜组组件沿光线出射方向依次为：第一平凸透镜330、第一透镜固定块331、带通滤光片332、第二透镜固定块333与第二平凸透镜334。

如图6所示，其中，透镜顶盖335上方设有光电转换板336，光电转换板336通过连接柱固定在聚光板310与光源驱动板320上，连接柱一端带有螺纹杆另一端设有螺纹孔，连接杆带有螺纹杆的一端拧在聚光板310与光源驱动板320同轴叠放的螺纹孔内，将光源驱动板320固定在聚光板310上方，连接杆带有螺纹孔的一端固定有光电转换板336。光电转换板336上设有硅光电池，硅光电池用于将接收到的荧光转换为电流信号。

其中，光电转换板336上方设有第一屏蔽罩340，第一屏蔽罩340上设有与光电转换板336同轴叠放的螺纹孔，通过螺钉将第一屏蔽罩340与光电转换板336固定在螺纹杆带有螺纹孔的一端，屏蔽罩用于保护光电转换板336不受外界的电磁干扰，电源200上设有第二屏蔽罩(图未示)，第二屏蔽罩固定在主机架100上。

其中，驱动电机500为步进电机，步进电机通过“几”字形电机支架固定在主机架100上，电机支架的两条侧壁固定在主机架100上，电机支架的上表面固定步进电机，步进电机的驱动轴在电机支架下方，电机支架与光学支架400位于同一水平面内，光学支架400下方设有用于驱动搭载装置600运动的传动齿轮，搭载装置600是固定在主机架100上的导轨结构，导轨结构设置在固定在主机架100上的两个导轨槽内，导轨结构的上方设有固定免疫层析试纸条的固定槽，导轨结构的下方设有与传动齿轮配合的直线齿牙，步进电机的驱动轴通过传送带与传动齿轮相连，带动搭载装置600进行匀速直线运动。

本发明使用流程为：将滴有被检测液体免疫层析试纸条放入到搭载装置600内，驱动电机500转动将搭载装置600移动至光学支架400下方，搭载装置600直线匀速经过聚光板310的第一通光孔313，此时，光源驱动板320上的4个LED紫外线灯开始发光，光线通过聚光板310上与LED紫外线灯相互配合的斜孔312，在经过第一通光孔313下方的免疫层析试纸条上形成光斑，免疫层析试纸条上被释放的荧光素吸收紫外线，并发出荧光，荧光与被反射的紫外线光线一起通过第一通光孔313，进入到光学镜组内，经过带通滤光片332将紫外线光线滤除，后荧光光线射到光电转换板336上的硅光电池上，硅光电池将荧光转换为电流信号。

需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种荧光免疫定量分析仪，包括主机架、电源、光学模组与光学支架，其特征在于，所述荧光免疫定量分析仪还包括驱动电机和搭载装置，所述电源、光学支架与驱动电机固定在主机架上，所述光学模组设置在光学支架上，所述搭载装置设置在光学支架下方，所述光学支架下方设有用于驱动所述搭载装置运动的传动齿轮；所述搭载装置是固定在主机架上的导轨结构，所述导轨结构的下方设有与传动齿轮配合的直线齿牙；所述光学模组内设有紫外线光源，所述光学模组上设有第一屏蔽罩，所述电源上设有第二屏蔽罩；

所述光学模组包括：聚光板与光源驱动板，所述聚光板设置在光学支架上，所述光源驱动板设置在聚光板上，所述光源驱动板上设有紫外线光源；所述紫外线光源包括：至少2个紫外线灯，所述聚光板上设有与紫外线灯配合的斜孔，所述紫外线灯发光部分位于斜孔内，所述斜孔中心线在光学支架下方汇聚于一点；

所述聚光板上凸起形成第一支撑柱，所述聚光板上开设有第一通光孔，所述第一通光孔贯穿聚光板与第一支撑柱，所述斜孔绕第一支撑柱对称排布，所述第一通光孔的中心线与斜孔中心线在光学支架下方汇聚于一点；

所述光学模组还包括：光学镜组，所述光学镜组设置在第一通光孔处，所述光学镜组的中心线与第一通光孔的中心线位于同一直线；

所述光学镜组沿光线出射方向依次包括：第一平凸透镜、第一透镜固定块、带通滤光片、第二透镜固定块与第二平凸透镜；

所述光学模组还包括：透镜顶盖，所述透镜顶盖位于第二平凸透镜上方，所述透镜顶盖上凸起形成与第一支撑柱配合的第二支撑柱，所述透镜顶盖上开设有第二通光孔，所述第二通光孔贯穿透镜顶盖与第二支撑柱，所述第二通光孔的中心线与第一通光孔的中心线位于同一直线。

2.根据权利要求1所述荧光免疫定量分析仪，其特征在于，所述光学模组还包括：光电转换板，所述光电转换板设置在透镜顶盖上，所述光电转换板通过连接柱固定在聚光板上。

3.根据权利要求2所述荧光免疫定量分析仪，其特征在于，所述光电转换板上方固定有第一屏蔽罩。

4.根据权利要求3所述的荧光免疫定量分析仪，其特征在于，所述聚光板中心位置凸起形成第一支撑柱，所述光源驱动板上的通孔套装在第一支撑柱上。

5.根据权利要求4所述的荧光免疫定量分析仪，其特征在于，所述连接柱一端带有螺纹杆另一端设有螺纹孔，连接柱带有螺纹杆的一端拧在聚光板与光源驱动板同轴叠放的螺纹孔内，将光源驱动板固定在聚光板上方，连接柱带有螺纹孔的一端固定有光电转换板。

6.根据权利要求5所述的荧光免疫定量分析仪，其特征在于，所述第一屏蔽罩上设有与光电转换板同轴叠放的螺纹孔，通过螺钉将第一屏蔽罩与光电转换板固定在连接柱带有螺纹孔的一端。