CN108535471A - 免疫荧光检测光路机构、免疫荧光检测仪及其校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种免疫荧光检测光路机构，包括光源发生装置、光学二相分镜、第一聚集透镜组件、第二聚集透镜组件及荧光采集装置，光学二相分镜设置于光源的传输光路上，第一聚集透镜组件与第二聚集透镜组件分别位于光学二相分镜的反射光的光路及透射光的光路上，荧光采集装置位于第二聚集透镜组件远离光学二相分镜的一侧；第一聚集透镜组件被配置为根据施加于其的电信号沿光学二相分镜的反射光光路方向作直线运动。如此，可将多台免疫荧光检测仪对同一待测样本的荧光试纸的荧光值进行统一，降低了因仪器中的零件差异及生产组装中产生的差异对测试结果的数值影响，提高了测试的准确性。还提供一种免疫荧光检测仪及及其校准方法。

Description

免疫荧光检测光路机构、免疫荧光检测仪及其校准方法

技术领域

本发明涉及免疫荧光检测技术领域，特别是涉及一种免疫荧光检测光路机构、免疫荧光检测仪及其校准方法。

背景技术

免疫荧光技术的基本原理是将抗原抗体反应的高度特异性与荧光的敏感可测性有机的结合在一起，以荧光物质为示踪剂标记抗原或抗体制成特异性试剂，用于检测相应的抗体或抗原的技术。具体是利用特定的光源照射激发抗原抗体结合物中的荧光物质，荧光物质受激发辐射荧光，该种荧光可被观察或分析仪进行定量检测，以检测和定位出特定物质的功能。因其具有准确、特异、灵敏快速等优点，而被广泛应用于医学、生物学及药学领域。

随着科学技术的不断发展与进步，更多的免疫荧光技术被应用到临床检测分析领域，更多的免疫荧光检测仪器进入市场。一般地，免疫荧光检测仪器的核心部件为光学检测组件，简称光路。光路由光源发生装置、透镜、滤光片及检测用的荧光采集装置等多个部件组成，同时还存在连接与固定上述部件的结构部件。

目前，在实际的免疫荧光检测仪器的生产过程中，由于加工及装配误差，不同的免疫荧光检测仪器的测试结果难以保证重复性，即对于同一张标准测试卡，不同免疫荧光检测仪器的检测结果往往相差较大。如此导致不同的免疫荧光检测仪器的CV值(测试结果变异系数)差别较大，难以满足现代医疗系统对于测试仪器的CV值的要求。因此，如何保证免疫荧光检测仪器测试结果的统一性，降低不同测试仪器的测试CV值，是免疫荧光检测技术领域所急需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的免疫荧光检测仪器测试结果偏差大、测试仪器CV值大的问题，提供一种保证免疫荧光检测仪器测试结果统一性、降低不同测试仪器的CV值，提高测试准确性的免疫荧光检光路、免疫荧光检测仪及其校准方法。

一种免疫荧光检测光路机构，包括光源发生装置、光学二相分镜、第一聚集透镜组件、第二聚集透镜组件及荧光采集装置，所述光源发生装置用于产生可激发待测样本产生荧光信号的光源，所述光学二相分镜设置于所述光源的传输光路上，所述第一聚集透镜组件与所述第二聚集透镜组件设置于所述光学二相分镜的相对两侧，且分别位于所述光学二相分镜的反射光的光路及透射光的光路上，所述第一聚集透镜组件还设于所述光学二相分镜与所述待测样本之间的光路上，所述荧光采集装置位于所述第二聚集透镜组件远离所述光学二相分镜的一侧，用于采集所述待测样本激发产生的所述荧光信号；

其中，所述第一聚集透镜组件被配置为根据施加于其的电信号沿所述光学二相分镜的反射光光路方向作直线运动。

在其中一实施例中，所述第一聚集透镜组件包括第一聚集透镜、驱动电路、移动元件及固定于免疫荧光检测仪的壳体的固定磁性件，所述第一聚集透镜固定连接于所述移动元件，所述移动元件与所述驱动电路连接，以由所述驱动电路施加电流信号于所述移动元件，从而与所述固定磁性件之间产生磁力，进而驱动所述移动元件作线性运动。

在其中一实施例中，所述第一聚集透镜组件还包括弹性件，所述弹性件一端相对所述固定磁性件固定，另一端连接于所述第一聚集透镜，以提供使所述第一聚集透镜具有沿所述光学二相分镜的反射光光路方向朝靠近所述光学二相分镜移动趋势的回复力。

在其中一实施例中，所述第一聚集透镜包括平衡位置，当所述第一聚集透镜处于所述平衡位置，所述移动元件与所述固定磁性件之间产生的磁力和所述弹性件产生的所述回复力相互平衡。

在其中一实施例中，所述第二聚集透镜组件沿所述光学二相分镜的透射光的光路方向可作线性运动。

在其中一实施例中，所述光源发生装置包括可激发待测样本产生荧光信号的LED单色光源，以及用于对所述LED单色光源的光信号进行准直调整的光源准直透镜，所述光源准直透镜位于所述LED单色光源的光信号传输的光路上。

一种免疫荧光检测仪，包括待测样本、控制处理系统及如上述的免疫荧光检测光路机构，所述待测样本位于所述第一聚集透镜组件的出光光路上，所述控制处理系统分别与所述第一聚集透镜组件、光源发生装置及所述荧光采集装置连接，用于控制所述免疫荧光检测仪启停，并获取检测结果。

一种如上述的免疫荧光检测仪的调节方法，包括以下步骤：

对每一待校准免疫荧光检测仪的所述第一聚集透镜组件施加不同的电信号，并分别对相同的待测样本进行检测，获取每一所述待校准免疫荧光检测仪对所述待测样本的检测范围区间；

选取不同的所述待校准免疫荧光检测仪对相同的所述待测样本的检测范围区间中相同的检测值作为校准检测值；

获取每一待校准免疫荧光检测仪检测获得所述校准检测值时对应的校准电信号值。

在其中一实施例中，还包括步骤：

将所述校准电信号值输入所述免疫荧光检测仪的所述控制处理系统，以在所述免疫荧光检测仪对待测样本检测时，控制所述第一聚透镜组件被施加所述校准电信号。

在其中一实施例中，所述选取不同的所述待校准免疫荧光检测仪对相同的所述待测样本的检测范围区间中相同的检测值作为校准检测值的步骤具体包括：

选取不同所述待校准免疫荧光检测仪对所述待测样本的检测范围区间中重叠的范围区间；

选取所述重叠的范围区间中的任一值作为所述校准检测值。

上述免疫荧光检光路机构、免疫荧光检测仪及其校准方法，在调试过程中，可将多台免疫荧光检测仪对同一待测样本的荧光试纸的荧光值进行统一，并分别获得每台免疫荧光检测仪对应统一的荧光值的电信号，并将该电信号作为调试校准参数，在实际应用中调出该参数调试即可。降低了因仪器中的零件差异及生产组装中产生的差异对测试结果的数值影响，降低了不同仪器之间的CV值，提高了测试的准确性。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的免疫荧光检测仪的免疫荧光检测光路机构的结构示意图；

图2为图1所示的免疫荧光检测光路机构的第一聚集透镜组件的结构示意图；

图3为本发明另一实施方式中的免疫荧光检测仪的免疫荧光检测光路机构的结构示意图；

图4为本发明一实施方式中的免疫荧光检测仪的调节方法的流程图；

图5为本发明一实施方式中的三组免疫荧光检测仪对同一待测样本检测获得的结果对比图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“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，本文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。本文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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。

如图1所示，本发明一实施方式中的免疫荧光检测仪，包括免疫荧光检测光路机构10、待测样本20及控制处理系统。该免疫荧光检测光路机构10用于产生并传输可激发待测样本20产生荧光信号的光源，并对该荧光信号进行采集，该控制处理系统用于控制该免疫荧光检测仪的启停，并对采集到的荧光信号进行处理，获取检测结果。

具体地，该免疫荧光检测光路机构10包括光源发生装置12、光学二相分镜14、第一聚集透镜组件16、第二聚集透镜组件18及荧光采集装置19。该光源发生装置12用于产生可激发待测样本产生荧光信号的光源，该光学二相分镜14设置于该光源的传输光路上。该第一聚集透镜组件16与该第二聚集透镜组件18设置于该光学二相分镜14的相对两侧，且分别位于该光学二相分镜14的反射光的光路及透射光的光路上。该荧光采集装置19位于第二聚集透镜组件18远离所述光学二相分镜14的一侧，用于采集待测样本激发产生的所述荧光信号。

该待测样本20位于第一聚集透镜组件16的出光光路上，该控制处理系统分别与第一聚集透镜组件16、光源发生装置12及荧光采集装置19连接。在检测过程中，该控制处理系统控制光源发生装置12产生可激发待测样本产生荧光信号的激发光线。该激发光线经过光学二相分镜14反射至第一聚集透镜组件16上，该第一聚集透镜组件16将该激发光线会聚投射到位于其出光光路的待测样本20上。待测样本20被激发产生荧光信号，该荧光信号依次透射第一聚集透镜组件16、光学二相分镜14，并经过第二聚集透镜组件18的会聚投射至该荧光采集装置19，以便于前述的控制处理系统进行处理获得检测结果。

其中，所述第一聚集透镜组件16被配置为根据施加于其的电信号沿所述光学二相分镜14的反射光光路方向作直线运动。

具体地，第一聚集透镜组件16可响应施加于其的电信号而沿所述光学二相分镜14的反射光光路方向作线性运动。在实际调试校准过程中，可改变第一聚集透镜组件16相对待测样本20的位置，进而控制荧光试纸激发光斑的能量强度。再由荧光采集装置19采集荧光信号，并由控制处理系统对待测样本20激发产生的荧光信号值进行处理转化。若测试结果高于预设值，控制处理系统对第一聚集透镜组件16施加电信号，使激发光斑在荧光试纸处发散，以降低采集到的荧光信号值。若低于预设值，则调节第一聚集透镜组件16使激发光斑聚集，以提高采集到的荧光信号值。

如此，在调试过程中，可将多台免疫荧光检测仪对同一待测样本20的荧光试纸的荧光值进行统一，并分别获得每台免疫荧光检测仪对应统一的荧光值的电信号，并将该电信号作为调试校准参数，在实际应用中调出该参数调试即可。降低了因仪器中的零件差异及生产组装中产生的差异对测试结果的数值影响，降低了不同仪器之间的CV值，提高了测试的准确性。

应当理解的是，该第一聚集透镜组件16作线性运动可停止于光学二相分镜14的反射光光路方向上的某一位置，不同的免疫荧光检测仪可能存在误差，因此，对同一待测样本20获得相同的荧光值，该第一聚集透镜组件16停止的位置相对待测样本20的位置可能相同，也可能不同。本发明中的免疫用荧光检测光路将各个组件的加工及组装误差对测试的影响，由第一聚集透镜组件16的线性运动调节而降低或消除，从而提高了测试的准确性。

在一个实施例中，该光源发生装置12包括可激发待测样本产生荧光信号的LED单色光源122，以及用于对所述LED单色光源122的光信号进行准直调整的光源准直透镜124，该光源准直透镜124位于该LED单色光源122的光信号传输的光路上。具体到一个实施方式中，如图1所示，该LED单色光源122及光源准直透镜124沿横向排布，该光源准直透镜124将LED单色光源122的发散光线变为平行光线，该光学二相分镜14位于光源准直透镜124的出光光路上，且相对横向呈一定角度倾斜，该第一聚集透镜组件16位于光学二相分镜14的下方，第二聚集透镜组件18位于光学二相分镜14的上方。

在一个实施例中，请一并参阅图2，该第一聚集透镜组件16包括第一聚集透镜162、驱动电路164、移动元件166及固定于免疫荧光检测仪的壳体的固定磁性件168。该第一聚集透镜162固定连接于移动元件166，以随着移动元件166移动。该移动元件166与该驱动电路164连接，以由该驱动电路164施加电流信号于该移动元件166，从而与该固定磁性件168之间产生磁力，进而驱动该移动元件166作线性运动。本实施例中，该移动元件166为音圈可动线圈，该电信号为电流信号，该固定磁性件168为永磁铁，该控制处理系统与该驱动电路164连接，以控制该驱动电路164可施加不同的电流于该移动元件166，从而实现移动元件166在其与固定磁性件168的磁力作用下移动。可以理解，第一聚集透镜162可仅包括一个透镜，也可包括多个透镜，根据需要设置。

可以理解，在其他一些实施例中，电信号也可为电压信号，在此不作限定。

在一个实施例中，该第一聚集透镜组件16还包括弹性件169，该弹性件169一端相对固定磁性件168固定，另一端连接于该第一聚集透镜162，以提供使第一聚集透镜162具有沿该光学二相分镜14的反射光光路方向朝靠近所述光学二相分镜14移动趋势的回复力。本实施例中，该弹性件169为弹簧，该弹性件169一端固定于荧光检测仪的壳体，当检测过程中，施加电流至移动元件166，弹性件169被拉伸，当停止检测，则移动元件166可在弹性件169的作用下回到初始位置，以便于下次调节校准。

具体地，该第一聚集透镜162还包括平衡位置，当该第一聚集透镜162处于该平衡位置，该移动元件166与该固定磁性件168之间产生的磁力和该弹性件169产生的回复力相互平衡。应当理解的是，当第一聚集透镜162随移动元件166响应电信号作线性运动，并停止于一个平衡位置，则对应地控制处理系统处理转化获得的一个检测结果。也就是说，不同的电信号值获得不同的检测结果，而在调试过程中，通过向移动元件166施加不同的电信号值而获得一个检测范围。

在另一个实施例中，请参阅图3，该第二聚集透镜组件18沿所述光学二相分镜14的透射光的光路方向可作线性运动。如此，可以进一步地增大测量的荧光值的范围值，更加便于不同仪器之间设定的合理的重叠区间。具体到一个实施方式中，该第二聚集透镜组件18可与第一聚集透镜组件16的结构类似，采用固定磁性件168、移动元件166及驱动电路164的方式，通过施加不同的电信号而使第二聚集透镜组件18可作线性运动。

可以理解，由于与第一聚集透镜组件16结构相似，故不在此赘述具体的结构及原理。

如图4所示，基于上述的免疫荧光检测仪，本发明还提供一种免疫荧光检测仪的调节方法，具体包括以下步骤：

S110：对每一待校准免疫荧光检测仪的所述第一聚集透镜组件16施加不同的电信号，并分别对相同的待测样本进行检测，获取每一所述待校准免疫荧光检测仪对所述待测样本的检测范围区间；

具体地，可对待校准的免疫荧光检测仪施加若干组电信号，以使第一聚集透镜162沿光学二相分镜14的反射光的光路方向上作线性运动，从而调节投射在待测样本20上的光斑会聚及发散的情况，进而获得的检测值为一个范围区间。更具体地，荧光采集装置19具体为光电采集管，其采集待测样本20被激发产生的荧光信号并获得相应的电信号，该控制处理系统对该电信号进行处理获得相应的检测范围区间。

S120:选取不同的所述待校准免疫荧光检测仪对相同所述待测样本的检测范围区间中相同的检测值作为校准检测值；

S130:获取每一待校准免疫荧光检测仪检测获得所述校准检测值时对应的校准电信号值；

具体地，向每一待校准免疫荧光检测仪的移动元件166施加不同的电流信号，调节第一聚集透镜162相对待测样本20的位置，从而控制荧光试纸激发光斑处的能量强度，以获得不同的检测值及相应的检测范围。若检测值高于预设值，控制处理系统对第一聚集透镜组件16施加不同的电流信号，控制第一聚集透镜162使激发光斑发散，以降低采集到的荧光信号值。若低于预设值，则控制第一聚集透镜组件162使激发光斑聚集，以提高采集到的荧光信号值。如此，获得对应校准检测值的校准电信号值。

在一个实施例中，该免疫荧光检测仪的调节方法还包括步骤：

S140：将所述校准电信号值输入所述免疫荧光检测仪的所述控制处理系统，以在所述免疫荧光检测仪对待测样本检测时，控制所述第一聚透镜组件被施加所述校准电信号；

具体地，将该校准电信号值输入该控制处理系统作为调节参数，在每次进行测试前，将该台机器对应的调节参数调出，以使第一聚集透镜162调节至相应的位置，从而可以保证多台机器测试同一待测样本20得到的荧光值相同。

在一个实施方式中，所述步骤S120包括：

S122：选取不同所述待校准免疫荧光检测仪对所述待测样本的检测范围区间中重叠的范围区间；

具体地，将每台待校准免疫荧光检测仪的检测范围区间导出，并通过数据处理方法，获取其中共同的范围区间，也即重叠的范围区间。

S124：选取所述重叠的范围区间中的任一值作为所述校准检测值；

下面将以具体实施例对该免疫荧光检测仪的调节方法进行说明：

假设有三台免疫荧光检测仪需要进行校准，分别标号为A、B及C。首先对A、B、C分别施加多组电流信号，并对同一待测样本20进行测试，以调节相应的第一聚集透镜162作线性运动，并获得如图5所示的检测范围区间A_max～A_min，B_max～B_min，C_max～C_min。因为每台免疫荧光检测仪的检测光路中的器件的生产及组装产生误差，导致每台机器对同一待测样本20的检测范围区间各不相同。通过数据处理方法找出其中共同的区间P_max～P_min，并在该共同范围区间内选取一个校准检测值P。将每台机器对该待测样本20测试的值调试到该校准检测值P，并记录下该校准检测值对应的第一聚集透镜162调节到相应位置的校准电流信号，并输入到每台机器的控制处理系统中。

如此，可保证不同机器测试同一待测样本20得到的检测结果相同，降低了因仪器中的零件差异及生产组装中产生的差异对测试结果的数值影响，降低了不同仪器之间的CV值，提高了测试的准确性。

应当理解的是，随着免疫荧光检测仪使用次数和年限的增加，其检测光路的各个器件都会老化，从而导致在同一种校准电流信号设定情况下，其接收的光强度会逐渐衰减，使用上述的调节方法定期对多台仪器进行重新校准，能够有效地将仪器之间的CV值在仪器使用寿命内保持稳定，进而提高多台仪器的整体测试准确率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种免疫荧光检测光路机构，其特征在于，包括光源发生装置、光学二相分镜、第一聚集透镜组件、第二聚集透镜组件及荧光采集装置，所述光源发生装置用于产生可激发待测样本产生荧光信号的光源，所述光学二相分镜设置于所述光源的传输光路上，所述第一聚集透镜组件与所述第二聚集透镜组件设置于所述光学二相分镜的相对两侧，且分别位于所述光学二相分镜的反射光的光路及透射光的光路上，所述第一聚集透镜组件还设于所述光学二相分镜与所述待测样本之间的光路上，所述荧光采集装置位于所述第二聚集透镜组件远离所述光学二相分镜的一侧，用于采集所述待测样本激发产生的所述荧光信号；

其中，所述第一聚集透镜组件被配置为根据施加于其的电信号沿所述光学二相分镜的反射光光路方向作直线运动。

2.根据权利要求1所述的免疫荧光检测光路机构，其特征在于，所述第一聚集透镜组件包括第一聚集透镜、驱动电路、移动元件及固定于免疫荧光检测仪的壳体的固定磁性件，所述第一聚集透镜固定连接于所述移动元件，所述移动元件与所述驱动电路连接，以响应所述驱动电路施加于其的电流信号与所述固定磁性件之间产生磁力，驱动所述移动元件作线性运动。

3.根据权利要求2所述的免疫荧光检测光路机构，其特征在于，所述第一聚集透镜组件还包括弹性件，所述弹性件一端相对所述固定磁性件固定，另一端连接于所述第一聚集透镜，以提供使所述第一聚集透镜具有沿所述光学二相分镜的反射光光路方向朝靠近所述光学二相分镜移动趋势的回复力。

4.根据权利要求3所述的免疫荧光检测光路机构，其特征在于，所述第一聚集透镜包括平衡位置，当所述第一聚集透镜处于所述平衡位置，所述移动元件与所述固定磁性件之间产生的磁力和所述弹性件产生的所述回复力相互平衡。

5.根据权利要求1或2所述的免疫荧光检测光路机构，其特征在于，所述第二聚集透镜组件沿所述光学二相分镜的透射光的光路方向可作直线运动。

6.根据权利要求1或2所述的免疫荧光检测仪，其特征在于，所述光源发生装置包括可激发待测样本产生荧光信号的LED单色光源，以及用于对所述LED单色光源的光信号进行准直调整的光源准直透镜，所述光源准直透镜位于所述LED单色光源的光信号传输的光路上。

7.一种免疫荧光检测仪，其特征在于，包括待测样本、控制处理系统及如权利要求1～6任意一项所述的免疫荧光检测光路机构，所述待测样本位于所述第一聚集透镜组件的出光光路上，所述控制处理系统分别与所述第一聚集透镜组件、光源发生装置及所述荧光采集装置连接，用于控制所述免疫荧光检测仪的启停，并获取检测结果。

8.一种如权利要求7所述的免疫荧光检测仪的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

对每一待校准免疫荧光检测仪的所述第一聚集透镜组件施加不同的电信号，并分别对相同的待测样本进行检测，获取每一所述待校准免疫荧光检测仪对所述待测样本的检测范围区间；

选取不同的所述待校准免疫荧光检测仪对相同的所述待测样本的检测范围区间中相同的检测值作为校准检测值；

获取每一待校准免疫荧光检测仪检测获得所述校准检测值时对应的校准电信号值。

9.根据权利要求8所述的免疫荧光检测仪的调节方法，其特征在于，还包括步骤：

将所述校准电信号值输入所述免疫荧光检测仪的所述控制处理系统，以在所述免疫荧光检测仪对待测样本检测时，控制所述第一聚透镜组件被施加所述校准电信号。

10.根据权利要求8所述的免疫荧光检测仪的调节方法，其特征在于，所述选取不同的所述待校准免疫荧光检测仪对相同的所述待测样本的检测范围区间中相同的检测值作为校准检测值的步骤具体包括：

选取不同所述待校准免疫荧光检测仪对所述待测样本的检测范围区间中重叠的范围区间；

选取所述重叠的范围区间中的任一值作为所述校准检测值。