CN105842217B - 一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置 - Google Patents

一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，属于生物检测装置技术领域。由便携式激光光源发生装置发出激光，激发成像光路垂直于待测上转换荧光层析试纸条正面，激光通过1号聚焦镜聚焦到待测上转换荧光层析试纸上，激发待测上转换荧光层析试纸上质控带和检测带同时发出荧光，所激发出的荧光经过一个二向色镜反射到上部成像光路，经2号聚焦镜放大成像后，经滤光片滤除980nm激发光，可被移动终端拍摄实现结果读取。本发明的上转换荧光层析试纸读取装置结构简单、体积小、操作方便且易携带，可供家庭、社区或普查机构用于上转换荧光层析试纸的快速读取。

Description

一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置
技术领域
本发明属于生物检测装置技术领域，具体涉及一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置。
背景技术
上转换荧光层析试纸是以红外光激发(包含980nm、850nm、800nm、740nm等波段)发射可见光的新型免疫层析试纸条。它具有操作简单、反应快速、检测灵敏度高且可定量检测等特点。因其为荧光免疫层析试纸条，故其测试结果需要专业的读取设备进行读取。目前已有的上转换荧光层析试纸读取设备体积大、质量重、操作复杂而且造价高昂，使其很难进入普通家庭、社区用户。而现今免疫层析试纸发展迅速，其主要市场在社区、家庭检测。因此，亟需一个体积小、质量轻、操作简单且造价低廉的便携式上转换荧光层析试纸读取仪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，该装置体积小，重量轻，操作简单，易于携带，能够实现即时定量化检测。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，包括光路箱体及与光路箱体相连的试纸腔室，在试纸腔室上方设有用于读取检测结果的移动终端设备；在光路箱体内设有激发光通道，激发光通道的一端设有便携式激光光源发生装置，便携式激光光源发生装置的激发光成像光路上设有1号聚焦镜，激发光通道伸入试纸腔室的端部设为斜坡，在该斜坡上设有二向色镜，待测上转换荧光层析试纸设置在二向色镜投射的光路上；在试纸腔室顶部内设有荧光发生通道，在该荧光发生通道内由下至上依次设有2号聚焦镜和700nm短通滤光片，荧光发生通道的顶壁透明，被700nm短通滤光片滤过的激发光能够被试纸腔室上方的移动终端设备捕获。
便携式激光光源发生装置包括激光头及为激光头供电的可充电电源，可充电电源由可充电聚合物锂电池、电路驱动板及导线组成；可充电聚合物锂电池与电路驱动板相连，导线将电路驱动板与激光头相连，电路驱动板上还设有电源开关。
所述可充电聚合物锂电池由两块容量为2000mAh，额定电压为3.7V，充电电压为4.2V的电池串联而成。
激光头上还设有散热座。
激光头的体积为5cm×5cm×2.5cm，电路驱动板的体积为10cm×6.5cm×5cm，可充电聚合物锂电池的体积为5cm×3.4cm×2cm。
光路箱体内还设有用于承装激光头的激光头卡槽。
激发光成像光路的总体积为14.5cm×8.3cm×6.5cm。
在试纸腔室上方设有用于承载移动终端设备的卡槽，在光路箱体上方设有用于支撑平衡移动终端设备的支撑座。
试纸腔室内设有用于承装上转换荧光层析试纸的试纸卡槽。
便携式激光光源发生装置发出的激光为3W的980nm激光；该3W的980nm激光经1号聚焦镜聚焦后通过二向色镜投影至待测上转换荧光层析试纸，待测上转换荧光层析试纸发出绿色荧光，绿色荧光再经二向色镜反射至2号聚焦镜，最后经700nm短通滤光片滤除980nm激发光，被移动终端设备捕获。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明公开的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，由便携式激光光源发生装置发出功率为3W的980nm激光，激发成像光路垂直于待测上转换荧光层析试纸条正面，激光通过1号聚焦镜聚焦到待测上转换荧光层析试纸上，激发待测上转换荧光层析试纸上质控带和检测带同时发出荧光，所激发出的荧光经过一个二向色镜反射到上部成像光路，经2号聚焦镜放大成像后，经滤光片滤除980nm激发光，可被移动终端拍摄实现结果读取，同时进行定量读取分析，整个成像光路密闭不透光，因此无需避光处理。本发明的上转换荧光层析试纸读取装置结构简单、体积小、操作方便且易携带，可供家庭、社区或普查机构用于上转换荧光层析试纸的快速读取。
进一步地，本发明的便携式激光光源发生装置，包括激光头及为激光头供电的可充电电源，可充电聚合物锂电池容量2000mAH，额定输出电压3.7V，充电电压为4.2V；激光头为额定电压7.4V，电流1A，输出口为功率3W的980nm近红外激光。该便携式激光光源发生装置能够保证激光头发生所需激光，且为可充电便携装置，能够反复多次利用。
附图说明
图1为本发明的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置的结构俯视图；
图2为本发明的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置的结构侧视图；
图3为本发明的便携式激光光源发生装置的结构示意图。
其中，1为光路箱体；2为支撑座；3为卡槽；4为激光头卡槽；5为1号聚焦镜；6为试纸卡槽；7为二向色镜；8为2号聚焦镜；9为700nm短通滤光片；10为可充电聚合物锂电池；11为电源开关，12为电路驱动板；13为散热座；14为激光头；15为导线。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1和图2，本发明公开的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，包括光路箱体1及与光路箱体1相连的试纸腔室，在试纸腔室上方设有用于读取检测结果的移动终端设备；在光路箱体1内设有激发光通道，激发光通道的一端设有便携式激光光源发生装置，便携式激光光源发生装置的激发光成像光路上设有1号聚焦镜5，激发光通道伸入试纸腔室的端部设为斜坡，在该斜坡上设有二向色镜7，待测上转换荧光层析试纸设置在二向色镜7投射的光路上；在试纸腔室顶部内设有荧光发生通道，在该荧光发生通道内由下至上依次设有2号聚焦镜8和700nm短通滤光片9，荧光发生通道的顶壁透明，被700nm短通滤光片9滤过的激发光能够被试纸腔室上方的移动终端设备捕获。参见图3，便携式激光光源发生装置包括激光头14及为激光头14供电的可充电电源，可充电电源由可充电聚合物锂电池10、电路驱动板12及导线15组成；可充电聚合物锂电池10与电路驱动板12相连，导线15将电路驱动板12与激光头14相连，电路驱动板12上还设有电源开关11。
在试纸腔室上方设有用于承载移动终端设备的卡槽3，在光路箱体1上方设有用于支撑平衡移动终端设备的支撑座2。试纸腔室内设有用于承装上转换荧光层析试纸的试纸卡槽6。
待测上转换荧光层析试纸呈细长型，在该试纸条上设置了多个功能带，如一个质控带和一个或多个检测带，功能带以一定间距平行排列，其方向垂直于试纸条长边方向。
光路箱体1内部设有激光头卡槽4，用于定位激光头14，激光头14发出980nm激光首先经过1号聚焦镜5，激光聚焦后通过二向色镜7以预设形状投影到置于试纸卡槽6中的待测上转换荧光层析试纸，使试纸卡槽6中的待测上转换荧光层析试纸受激发出绿色荧光，再经二向色镜7反射通过2号聚焦镜8放大视野，最后经过700nm短通滤光片9滤掉携带的980nm激发光，最终被固定于卡槽3中的移动终端读取。
本发明中可充电聚合物锂电池10为两块容量2000mAh，额定电压3.7V，充电电压4.2V串联，经过稳压驱动电路12后，由导线15供给激光头14以发出功率为3W的980nm近红外激光，激光头14置于散热座13上，以保持在工作温度内，稳压驱动电路12上设有电源开关11，用于开关的接通关闭。
移动终端为带有摄像头的手机、平板电脑、可传输摄像装置等。
优选地，激光头14的体积为5cm×5cm×2.5cm，电路驱动板12的体积为10cm×6.5cm×5cm，可充电聚合物锂电池10的体积为5cm×3.4cm×2cm。体积小，方便携带。
本发明公开的的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，在使用时：
结果读取利用移动终端摄像头拍照，可自动对焦。980nm近红外激光由便携式激光光源发生装置产生，功率为3W且稳定不变，出口光斑为矩形，经透镜聚焦后可同时覆盖上转换荧光层析试纸的质控线和检测线。整个成像光路密闭不透光，且试纸卡槽与检测试纸配合紧密，几乎无外界光进入成像区域影响检测结果，故整个检测无需避光处理。整个读取过程快速，简便，读取结果可通过移动终端相应软件进行定量分析或者将检测结果传到云端，利用服务器处理再返回结果。

Claims (10)

1.一种基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，包括光路箱体(1)及与光路箱体(1)相连的试纸腔室，在试纸腔室上方设有用于读取检测结果的移动终端设备；在光路箱体(1)内设有激发光通道，激发光通道的一端设有便携式激光光源发生装置，便携式激光光源发生装置的激发光成像光路上设有1号聚焦镜(5)，激发光通道另一端伸入试纸腔室且端部设为斜坡，在该斜坡上设有二向色镜(7)，待测上转换荧光层析试纸设置在二向色镜(7)投射的光路上，出口光斑为矩形，经透镜聚焦后可同时覆盖上转换荧光层析试纸的质控线和检测线；在试纸腔室顶部内设有荧光发生通道，在该荧光发生通道内由下至上依次设有2号聚焦镜(8)和700nm短通滤光片(9)，荧光发生通道的顶壁透明，被700nm短通滤光片(9)滤过的激发光能够被试纸腔室上方的移动终端设备捕获。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，便携式激光光源发生装置包括激光头(14)及为激光头(14)供电的可充电电源，可充电电源由可充电聚合物锂电池(10)、电路驱动板(12)及导线(15)组成；可充电聚合物锂电池(10)与电路驱动板(12)相连，导线(15)将电路驱动板(12)与激光头(14)相连，电路驱动板(12)上还设有电源开关(11)。
3.根据权利要求2所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，所述可充电聚合物锂电池(10)由两块容量为2000mAh，额定电压为3.7V，充电电压为4.2V的电池串联而成。
4.根据权利要求2所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，激光头(14)上还设有散热座(13)。
5.根据权利要求2所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，激光头(14)的体积为5cm×5cm×2.5cm，电路驱动板(12)的体积为10cm×6.5cm×5cm，可充电聚合物锂电池(10)的体积为5cm×3.4cm×2cm。
6.根据权利要求1所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，光路箱体(1)内还设有用于承装激光头(14)的激光头卡槽(4)。
7.根据权利要求1所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，激发光成像光路的总体积为14.5cm×8.3cm×6.5cm。
8.根据权利要求1所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，在试纸腔室上方设有用于承载移动终端设备的卡槽(3)，在光路箱体(1)上方设有用于支撑平衡移动终端设备的支撑座(2)。
9.根据权利要求1所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，试纸腔室内设有用于承装上转换荧光层析试纸的试纸卡槽(6)。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的基于移动终端的上转换荧光层析试纸检测结果读取装置，其特征在于，便携式激光光源发生装置发出的激光为3W的980nm激光；该3W的980nm激光经1号聚焦镜(5)聚焦后通过二向色镜(7)投影至待测上转换荧光层析试纸，待测上转换荧光层析试纸发出绿色荧光，绿色荧光再经二向色镜(7)反射至2号聚焦镜(8)，最后经700nm短通滤光片(9)滤除980nm激发光，被移动终端设备捕获。
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