CN105866403A

CN105866403A - 一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法

Info

Publication number: CN105866403A
Application number: CN201610196484.0A
Authority: CN
Inventors: 蒋海; 张闻; 周海滨; 蒋凯; 李松羊; 周广亮; 陆晨; 章思思
Original assignee: NINGBO RUI BIO-TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: NINGBO RUI BIO-TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2016-08-17

Abstract

本发明涉及一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，包括步骤：a、设定采样数据的单元范围F[x,y]；b、设置质控线C和检测线T的理想光强度峰值位置；c、定C和T线的实际光强度峰值位置；d、确定C和T线光强度峰体；e、确定C和T线背景光强；f、求C和T线峰体光强度；g、求T/C适用于采用处理线帧CCD收集的荧光信号，在干式荧光免疫试纸条定量分析中，用线帧CCD扫描试纸条收集荧光信号，本算法可以大大增加检测荧光光强，提高了干式荧光免疫定量试剂卡的检测精度。

Description

一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法

技术领域：

本发明属于光检测领域，涉及一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法。

背景技术：

目前，免疫层析(lateral flow immunoassay,LFIA)快速检测技术是建立在层析技术和抗原-抗体特异性免疫反应基础上技术，荧光免疫层析试纸条以荧光色素作为标记物，可广泛应用于现场定量检测，是未来即时检测技术发展的重要方向。

干式荧光免疫分析仪的工作原理一般是在试纸条的加样口中加入含待测物样本，待测物和试纸条中的荧光标记物形成免疫复合物，并经过层析过程固化在检测区和质控区。当试纸条插入仪器卡座，LED激发光源照射到检测区和质控区，激发荧光。仪器上的线帧CCD收集发射荧光，并转化为电信号进行分析。根据光电信号的强弱和待测物浓度相关性，仪器根据光电信号的强弱和校准品浓度的关系自动分析出待分析物的含量。

在干式荧光免疫试纸条定量检测分析中，核心的部分是光学检测通道的设计。目前光源多种多样，有采用发光二极管，发光二极管既不是点光源，也非平行光源；有采用激光，点光源激光是平行光，光线本身聚焦效果较好。不管哪种光源，在试纸条检测线上都会分布不均，检测线上的荧光强度也不均。

发明内容：

本发明目的是为了提供检测精度高的一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其技术方案如下：

一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其特征在于，包括步骤：

a、设定采样数据的单元范围F[x,y]，设定z轴为光强度；

b、设置质控线C的理想光强度峰值位置P_0C、设置检测线T的理想光强度峰值位置P_0T，以及设置光强度的半波长λ_X；

c、确定质控线C和检测线T的实际光强度峰值位置：以质控线C的理想峰值位置P_0C为中心线左右两侧N个点范围内最高光强值的位置定为质控线C的实际光强度峰值位置P_XCM；以检测线T的峰值位置P_0T为中心线左右两侧N个点范围内最高光强值的位置定为质控线C的实际光强度峰值位置P_XTM；

d、确定质控线C的和检测线T的光强度峰体：设定以实际峰值位置P_XCM±λ_X的范围为质控线C的C峰体，定以实际峰值位置P_XTM±λ_X的范围为检测线T的T峰体；

e、确定C峰体和T峰体的背景光强：根据C峰体两侧的任意数据利用最小二乘法拟合峰的背景面的光强Bc[x,y]，根据T峰体两侧的任意数据利用最小二乘法拟合峰的背景面的光强B_T[x,y]；

f、计算C峰体的光强值和T峰体的光强值：C峰体的光强值为C峰体上的任意数据减去C峰体背景光强Bc[x,y]的总和；T峰体的光强值为T峰体上的任意数据减去T峰体背景光强B_T[x,y]的总和；

g、计算T峰体的光强值与C峰体的光强值的比值。

进一步的，所述单元范围F[x,y]内的原始数据通过高斯滤波进行降噪处理。

进一步的，所述单元范围F[x,y]按照大于或等于干式荧光免疫试剂卡的检测范围设定。

进一步的，所述N个点中N为X轴上的自然数，且N的选取范围在单元范围F[x,y]内。

进一步的，所述光强度为干式荧光免疫试剂卡上的荧光转换成的电信号。

本发明的有益效果：本发明设计的检测光强的算法，适用于采用处理线帧CCD收集的荧光信号，在干式荧光免疫试纸条定量分析中，用线帧CCD扫描试纸条收集荧光信号，本算法可以大大增加检测荧光光强，提高了干式荧光免疫定量试剂卡的检测精度。

附图说明：

图1为本发明算法检测到光强的曲线分析图。

具体实施方式：

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法用于检测干式荧光免疫试剂卡的质控线C和检测线T，质控线C和检测线T以直线形状固定分布在荧光检测区域内，质控线C和检测线T上有荧光物质，本实施中选择的采样单元为长350mm，宽为100mm，具体检测算法的步骤如下：

(1)、采集由干式荧光免疫试剂卡上的荧光转换成的电信号，设定采样荧光的单元范围F[x,y]，x＝[1，2……350]，y＝[1，2，……100]；x轴上350根线，每根线100个点的数据为光电转换后采集到的值，z轴设定为光强信号。

(2)、设置质控线C的峰值位置P_0cx和光强度的半波长λ_X。

(3)、采用高斯函数滤波将采集单元范围F[x,y]内的数据进行平滑处理，得到降噪后的单元范围F’[x,y]；

F’[x,y]＝F[x,y]*G(x,y),x＝[1，2……350]，y＝[1，2，……100]；

其中G(x,y)为二维高斯函数

(4)、在单元范围F’[x,y]内，以设定的质控线C的峰值位置P_0cx为中心线，在质控线C的峰值位置P_0cx左右各N个点的范围内查找最高光强值的位置定为质控线C实际峰值位置P_XCM；x＝x＝[P_0cx-_N,P_0cx-_N+1,…，P_0cx,…,P_0cx+_N],y＝[1,2,…100]。

(5)、在单元范围F’[x,y]内，以质控线C实际峰值位置P_XCM±λ_X的范围作为质控线C的C峰体。

(6)、根据C峰体两侧的任意数据F’[x_i,y_j]，x＝[P_XCM-λ_X-20，P_XCM-λ_X-19…，P_XCM-λ_X-1]＝[P_XCM+λ_X+1，P_XCM+λ_X+2，…，P_XCM+λ_X+20]，y＝[1，2，……100]，利用最小二乘法拟合C峰体背景面的光强Bc[x,y]，Bc[x,y]中x＝[P_XCM-λ_X，P_XCM-λ_X+1…，P_XCM+λ_X],y＝[1，2，……100]；

(7)、计算C峰体光强值，光强值设定为峰两侧的任意数据F’[x_i,y_j]减去背景面的光强B[x,y]的总和，公式如下：

C = Σ_{X - P_{X C M} - λ x}^{P_{X C M} + λ x} Σ_{y - 1}^{350} (F^{'} [x, y] - B c [x, y]);

检测线T的T峰体光强值算法和质控线C的C峰体算法一致，公式如下：

T = Σ_{X - P_{X T M} - λ x}^{P_{X T M} + λ x} Σ_{y - 1}^{350} (F^{'} [x, y] - B c [x, y]);

(8)、求T峰体光强值与C峰体光强值的比值：T/C。

按照上述方法得到的检测线T和质控线C的结果如图1所示。

通过观测比值，可以判断出质控线C的强度是否存在偏差，由此可见，本算法适用于采用处理线帧CCD收集的荧光信号，在干式荧光免疫试纸条定量分析中，用线帧CCD扫描试纸条收集荧光信号，本算法可以大大增加检测荧光光强，提高了干式荧光免疫定量试剂卡的检测精度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其特征在于，包括步骤：

a、设定采样数据的单元范围F[x,y]，设定z轴为光强度；

g、计算T峰体的光强值与C峰体的光强值的比值。

2.根据权利要求1所述一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其特征在于，所述单元范围F[x,y]内的原始数据通过高斯滤波进行降噪处理。

3.根据权利要求1所述一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其特征在于，所述单元范围F[x,y]按照大于或等于干式荧光免疫试剂卡的检测范围设定。

4.根据权利要求1所述一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其特征在于，所述N个点中N为X轴上的自然数，且N的选取范围在单元范围F[x,y]内。

5.根据权利要求1所述一种干式荧光免疫试剂卡的检测光强算法，其特征在于，所述光强度为干式荧光免疫试剂卡上的荧光转换成的电信号。