CN108051416A - 多项目上转换荧光检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多项目上转换荧光检测方法，包括以下步骤：(1)多项目上转换荧光分子探针与待测物质在固相载体上进行反应，项目反应区为中心对称排列；(2)反应后的固相载体通过旋转方式进行上转换荧光检测。本发明实现了多项目自动识别和定量检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种多项目上转换荧光检测方法及装置。
背景技术
上转换发光，即：反-斯托克斯发光（Anti-Stokes），由斯托克斯定律而来。斯托克斯定律认为材料只能受到高能量的光激发，发出低能量的光，换句话说，就是波长短的频率高的激发出波长长的频率低的光。将上转换技术应用到实际的检测中，就是利用上转换的荧光材料制造相应的检测试纸，根据测试目标与试纸产生的反应物浓度来检测。
目前上转换技术应用的试纸在检测上多为定性检测，由于相应的荧光强度比较方法的不同，检测的设备存在灵敏度低，光通量低，光路复杂等问题。
发明内容
本发明的目的是解决目前上转换荧光试纸在检测上多为定性检测，检测的设备灵敏度低，光通量低，光路复杂的技术问题。
为解决以上技术问题，一方面，本发明提供一种多项目上转换荧光检测方法，包括以下步骤：
(1)多项目上转换荧光分子探针与待测物质在固相载体上进行反应，项目反应区为中心对称排列；
(2)反应后的固相载体通过旋转方式进行上转换荧光检测。
进一步地，所述多项目上转换荧光分子探针为受到高能量的光激发，发出低能量的光的特定材料。
进一步地，所述上转换荧光检测是一种将上转换发光信号通过光路采集转换为数值的定量检测方法。
另一方面，本发明提供一种多项目上转换荧光检测装置，包括外壳，所述外壳内安装有驱动电机、激发光源、射频设别装置、控制器和摄像头；所述控制器分别连接至所述驱动电机、激发光源、射频设别装置和摄像头；
所述驱动电机的输出轴连接至试纸托盘驱动其转动，所述试纸托盘上固定有多项目上转换荧光试纸，不同的多个待检测项目在所述多项目上转换荧光试纸上依次排列，所述多项目上转换荧光试纸具有对称形态；
所述射频设别装置用于识别所述多项目上转换荧光试纸上的多个不同的待检测项目，所述激发光源用于照射所述多项目上转换荧光试纸使其发生荧光反应，所述摄像头用于采集所述荧光反应的结果。
进一步地，所述外壳上表面还安装有显示器，所述显示器连接至所述控制器，用于提供人机交互界面并显示检测结果。
进一步地，所述激发光源为多光谱的LED光源，所述激发光源照射所述多项目上转换荧光试纸的光谱根据所述射频设别装置识别的检测项目类别由控制器自动调节。
进一步地，所述试纸托盘为圆环形，圆环内圆内侧设有一圈上转换荧光试纸读取孔，圆环上设有用于位置校准的初始定位孔；
所述射频设别装置设于所述上转换荧光试纸读取孔正下方。
进一步地，所述摄像头与所述多项目上转换荧光试纸之间设有反射镜，所述反射镜将所述多项目上转换荧光试纸上由所述荧光反应产生的条带反射给所述摄像头。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1）新型封装的试纸条
针对上转换荧光检测的自动化多通量需求，在试纸封装上做了改进，实现了多项目封装到一起的方法。
2）实现了多项目自动识别和定量检测
激发光源可以由控制器根据自动识别的待检测项目类别自动切换，实现多项目识别和定量检测。
3）检测精度提升
本发明采用的摄像头技术与先进的图像处理技术利用了更多的感光器件，与现在通用的硅光电池检测法不同，通过摄像头的采样，增加了采样点数量，利用大通量的采样数据，实现了检测项目精度的提高。
附图说明
图1为本发明方法的流程图；
图2为本发明装置的原理框图；
图3为本发明装置的结构示意图。
图中：多项目上转换荧光试纸1；试纸托盘2；射频识别装置3；驱动电机4；控制器5；激发光源6；显示器7；激发光源传导光路8；荧光采集传导光路 9；摄像头10；试纸盖板11；外壳12。
具体实施方式
在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
如图1所示，本发明的多项目上转换荧光检测方法，包括以下步骤：
（1）用多项目上转换荧光试纸与待测物质在固相载体上进行反应，项目反应区为中心对称排列；
（2）反应后的固相载体通过旋转方式进行上转换荧光检测，具体检测过程包括：自动识别所述多项目上转换荧光试纸上的检测项目类别；根据检测项目类别自动切换检测项目的激发光源；通过所述激发光源照射所述多项目上转换荧光试纸来发生荧光反应；采集所述多项目上转换荧光试纸上由所述荧光反应形成的条带信息；通过控制器对所述条带信息进行信号处理后输出定量检测结果，遵循的是生化浓度转换为荧光，荧光转换为电信号，电信号转换为数值的转换过程。
优选地，自动识别检测项目类别后，根据检测项目的类别特征自动选取检测项目所需的激发光源。
优选地，通过高精度COMS摄像头对所述多项目上转换荧光试纸的荧光反应条带信息进行图像识别。
优选地，不同检测项目的荧光反应条带信息的图像识别结果以数值形式表现，实现定量化的检测结果输出，实现了多项目自动识别和定量检测。
如图2-3所示，本发明的多项目上转换荧光检测装置，包括外壳12，外壳12内安装有驱动电机4、激发光源6、射频设别装置3、控制器5和摄像头10；控制器5分别连接至驱动电机4、激发光源6、射频设别装置3和摄像头10；
驱动电机4的输出轴连接至试纸托盘2驱动其转动，试纸托盘2上固定有多项目上转换荧光试纸1，多项目上转换荧光试纸1具有对称形态，多项目上转换荧光试纸1上方设有可活动的试纸盖板11；
射频设别装置3用于识别多项目上转换荧光试纸1上的不同检测项目，激发光源6通过激发光源传导光路8照射多项目上转换荧光试纸1使其发生荧光反应，摄像头10通过荧光采集传导光路 9采集荧光反应的结果。
优选地，外壳12上表面还安装有显示器7，显示器7连接至控制器5，用于提供人机交互界面并显示检测结果。
优选地，激发光源6为多光谱的LED光源，激发光源6照射多项目上转换荧光试纸1的光谱根据射频设别装置3识别的检测项目类别由控制器5自动调节。
优选地，试纸托盘2为圆环形，圆环内圆内侧设有一圈上转换荧光试纸读取孔201，圆环上设有用于位置校准的初始定位孔202；
射频设别装置3设于上转换荧光试纸读取孔201正下方。
优选地，摄像头10与多项目上转换荧光试纸1之间设有反射镜，反射镜将多项目上转换荧光试纸1上由荧光反应产生的条带反射给摄像头10。
本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。
Claims (8)
1.多项目上转换荧光检测方法，其特征在于:
(1)多项目上转换荧光分子探针与待测物质在固相载体上进行反应，项目反应区为中心对称排列；
(2)反应后的固相载体通过旋转方式进行上转换荧光检测。
2.根据权利要求1所述的多项目上转换荧光检测方法，其特征在于，所述多项目上转换荧光分子探针为受到高能量的光激发，发出低能量的光的特定材料。
3.根据权利要求1所述的多项目上转换荧光检测方法，其特征在于，所述上转换荧光检测是一种将上转换发光信号通过光路采集转换为数值的定量检测方法。
4.多项目上转换荧光检测装置，其特征在于，包括外壳，所述外壳内安装有驱动电机、激发光源、射频设别装置、控制器和摄像头；所述控制器分别连接至所述驱动电机、激发光源、射频设别装置和摄像头；
所述驱动电机的输出轴连接至试纸托盘驱动其转动，所述试纸托盘上固定有多项目上转换荧光试纸，不同的多个待检测项目在所述多项目上转换荧光试纸上依次排列，所述多项目上转换荧光试纸具有对称形态；
所述射频设别装置用于识别所述多项目上转换荧光试纸上的多个不同的待检测项目，所述激发光源用于照射所述多项目上转换荧光试纸使其发生荧光反应，所述摄像头用于采集所述荧光反应的结果。
5.根据权利要求4所述的多项目上转换荧光检测装置，其特征在于，所述外壳上表面还安装有显示器，所述显示器连接至所述控制器，用于提供人机交互界面并显示检测结果。
6.根据权利要求4所述的多项目上转换荧光检测装置，其特征在于，所述激发光源为多光谱的LED光源，所述激发光源照射所述多项目上转换荧光试纸的光谱根据所述射频设别装置识别的检测项目类别由控制器自动调节。
7.根据权利要求6所述的多项目上转换荧光检测装置，其特征在于，所述试纸托盘为圆环形，圆环内圆内侧设有一圈上转换荧光试纸读取孔，圆环上设有用于位置校准的初始定位孔；
所述射频设别装置设于所述上转换荧光试纸读取孔正下方。
8.根据权利要求7所述的多项目上转换荧光检测装置，其特征在于，所述摄像头与所述多项目上转换荧光试纸之间设有反射镜，所述反射镜将所述多项目上转换荧光试纸上由所述荧光反应产生的条带反射给所述摄像头。
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