CN109709040B - 一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明是一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，包括光传导方向为上下的光源，光源连接有位置调节装置，所述位置调节装置可使所述光源发生位置调节；所述光源正下方设有发射光侧透镜，所述发射光透镜正下方设置纸质微流测试卡，纸质微流测试卡的正下方设置有接收光侧透镜，所述接收光侧透镜的正下方设置有光接收元件；纸质微流测试卡含有多个检测窗口的纸质微流测试卡。本发明所述具体涉及一套可编程、多波长LED光源部件，一套同步精密移动定位装置，及一套精密的磁力拖动定位装置，使用方便，对一个样品中多项指标进行干式化学反应后的多检测窗口，变换不同的照射波长并测量其吸光度，且误差较小。

Description

一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪

技术领域

本发明涉及芯片生化分析领域，尤其涉及一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪。

背景技术

多层涂膜技术是不使用分析用溶液，将不同化学试药组成均匀地涂布在支撑介质上，以待检测样品中的液体作为反应媒介，待检测样品直接与固化在支撑介质载体上的薄层化学试剂混溶、反应、待测。多靶向纸质微流测试技术具有检测快捷、操作简便、成本低、样本基本不需经前处理、丢弃物是固体试剂片，无废液产生，环保安全等，故特别适用基层医疗单位及个人使用。

为了提高效率，本检测装置在一个纸质微流测试卡上可同时检测同一样品的多个生化免疫项目(即多靶向测试)。单样品多路反应的检测通常是用多组光电检测原件来完成，但由于各个光电组件之间的差异、各个光电组件难与待测样品微型测试窗的精准对位，以及难以设置内部参比测试窗等困扰所导致的误差都会影响到检测结果的精密度和准确性。

为此，设计一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，解决以上问题。

发明内容

本发明为克服以上不足，提供一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，包括光传导方向为上下的光源，光源连接有位置调节装置，所述位置调节装置可使所述光源发生位置调节；所述光源正下方设有发射光侧透镜，所述发射光透镜正下方设置纸质微流测试卡，纸质微流测试卡的正下方设置有接收光侧透镜，所述接收光侧透镜的正下方设置有光接收元件；纸质微流测试卡含有多个检测窗口的纸质微流测试卡。

进一步，所述位置调节装置、发射光侧透镜、接收光侧透镜、光接收元件的一侧通过连接分杆连接到支撑组件上；所述支撑组件使整个所述一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪的一体化。

进一步，所述支撑组件底部设有滑动组件。

进一步，所述滑动组件包括滑块和滑杆，所述滑杆水平插入所述滑块，所述滑块可沿所述滑杆移动，所述滑杆连接有动力源，所述滑块可相对于所述滑杆转动；所述滑杆为动力丝杠。

进一步，所述动力源为电机或气缸。

进一步，所述位置调节装置包括预应力弹簧套筒组件、电磁拖动线圈、第一磁性滑棒和第二磁性滑棒；

所述预应力弹簧套筒组件包括弹簧和筒套，所述弹簧位于所述筒套内，所述筒套一侧开口；所述开口面向所述光源；

所述第一磁性滑棒和第二磁性滑棒位于所述光源的两侧，所述第一磁性滑棒远离光源的一端插入所述筒套的开口内，且可在所述筒套内滑动，但不会脱出套筒；

所述第二磁性滑棒远离光源的一端插入所述电磁拖动线圈内，电磁拖动线圈外连可变电源，可变电源可控制所述电磁拖动线圈电生磁，且随着电力变化而造成磁力变化，且可根据所述电磁拖动线圈的磁力变化使所述第二磁性滑棒顺着所述电磁拖动线圈移动，所述第二磁性滑棒带动所述光源移动，所述光源带动所述第一磁性滑棒在所述筒套内移动。

进一步，所述光源为可编程多波长LED光源。

进一步，所述纸质微流测试卡靠近支架组件一侧设有定位标志口。

进一步，通过设置CPU，控制电机驱动支撑组件带着光电组件(包括光源、发射光侧透镜、接收光侧透镜、光接收元件)沿多个检测窗口的中心线移动。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，具体涉及一套可编程、多波长LED光源部件，一套同步精密移动定位装置，及一套精密的磁力拖动定位装置，使用方便，对一个样品中多项指标进行干式化学反应后的多检测窗口，变换不同的照射波长并测量其吸光度，且误差较小。

附图说明

图1为本发明所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

其中：1-光源；2-预应力弹簧套筒组件；3-电磁拖动线圈；4-发射光侧透镜；5-纸质微流测试卡；6-检测窗口；7-接收光侧透镜；8-定位标志口；9-光接收元件；10-支撑组件；11-滑动组件。

具体实施方式

以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。

一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，包括光传导方向为上下的光源1，光源1连接有位置调节装置，所述位置调节装置可使所述光源1发生位置调节；所述光源1正下方设有发射光侧透镜4，所述发射光透镜正下方设置纸质微流测试卡5，纸质微流测试卡5的正下方设置有接收光侧透镜7，所述接收光侧透镜7的正下方设置有光接收元件9；纸质微流测试卡含有多个检测窗口6的纸质微流测试卡。

进一步，所述位置调节装置、发射光侧透镜4、接收光侧透镜7、光接收元件9的一侧通过连接分杆连接到支撑组件10上。

进一步，所述支撑组件10底部设有滑动组件11。

进一步，所述滑动组件11包括滑块和滑杆，所述滑杆水平插入所述滑块，所述滑块可沿所述滑杆移动，所述滑杆连接有动力源，所述滑块可相对于所述滑杆转动。

进一步，所述动力源为电机或气缸。

进一步，所述位置调节装置包括预应力弹簧套筒组件、电磁拖动线圈3、第一磁性滑棒和第二磁性滑棒；位置调节装置沿纸质微流测试卡5的检测窗口6的排列方向进行移动；

所述预应力弹簧套筒组件包括弹簧和筒套，所述弹簧位于所述筒套内，所述筒套一侧开口；所述开口面向所述光源；

所述第一磁性滑棒和第二磁性滑棒位于所述光源1的两侧，所述第一磁性滑棒远离光源1的一端插入所述筒套的开口内，且可在所述筒套内滑动，但不会脱出套筒；

所述第二磁性滑棒远离光源1的一端插入所述电磁拖动线圈3内，电磁拖动线圈3外连可变电源，可变电源可控制所述电磁拖动线圈3电生磁，且随着电力变化而造成磁力变化，且可根据所述电磁拖动线圈3的磁力变化使所述第二磁性滑棒顺着所述电磁拖动线圈3移动，所述第二磁性滑棒带动所述光源1移动，所述光源1带动所述第一磁性滑棒在所述筒套内移动。

进一步，所述光源1为可编程多波长LED光源，从而可调节光源1的波长。

进一步，所述纸质微流测试卡靠近支架组件10一侧设有定位标志口8。

进一步，通过设置CPU，控制电机驱动支撑组件10带着包括光源1、发射光侧透镜4、接收光侧透镜7、光接收元件9沿多个检测窗口6的中心线移动。

使用方法：

使用一组单光路、多波长、多通道、广谱吸收读取装置来完成对单样品多项反应结果逐个检测，避免了多组光电组件之间的不一致性带来的检测误差。

对于同待测样品在纸质微流测试卡的不同检测项目，多波长LED光源可编程地发出相适应的波长光。

使用同一个参比测试来修正多路检测数据，即每个纸质微流测试卡中都有一个检查窗口作为参比测试窗口，统一标准校正后，避免了缺少内部质控测试带来的测量的误差。

在纸质微流测试卡5上设计了光电拖动路线平行于多视窗中心线的定位标志口8，它保证了光电部件沿多视窗中心线水平移动。(注：光电拖动路线在保证与多视窗中心线达到一定平行度的情况下，其相对于多窗口中心线的距离误差不影响检测结果)

使用了定位光斑来控制光电检测元件行走定位的准确性：使用发射光侧透镜4将LED发出的光在测试卡窗口平面聚焦成略大于窗口直径的光斑，投影在纸质微流测试卡5的视窗上，由于光斑直径非常接近检测窗口6的直径，所以只有当光斑的中心与检测窗口6的中心重合时光斑的光才能全部透过检测窗口6，在检测窗口6另一面的光接收原件9才能检测到最强的光。

对于纸质微流测试卡5中的每个检测窗口6，包括参比视窗，通过CPU及电机驱动光电组件沿八个检测窗口6的中心线移动，该移动由机械拖动部件按测试卡的孔距程控行进，当移动至待测检测窗口6后，机械拖动部件停止行进。

位置移动组件拖动多波长LED光源延机械部件行进的直线左右移动，直至多波长光源中的光源移动到检测光路的中心线上，电部件检测到最强光斑信号停止，从而指导了对光电检测部件的快速及精确定位，从而保证了每个窗口检测的一致性)。

当纸质微流测试卡5插入的本装置时将通过测试卡上的定位标志口8定位并锁定，滑动部件11带动除纸质微流测试卡5之外的各部件同步水平行进至“测试卡”中的第1个视窗后停止并锁定(由程序控制)。纸质微流测试卡5中的定位标志口8与检测窗口6的中心线平行度在纸质微流测试卡5制作中得到了足够的精度保证；

光源1内部的第1个发光LED发光(405nm)，该束光经透镜(4)聚焦投影后形成一个略大于视窗口直径的光斑。

由于光源1内部的六个LED发光原件是一字排列的，所以它们并不能全部都在由发射光侧透镜4、接收光侧透镜7、检测窗口6及光检测原件9所形成光路的中心线上，结果这个LED发出的光经透镜聚焦的光斑并不在需检测的纸质微流测试卡5的检测窗口6上。

预应力弹簧套筒组件、电磁拖动线圈3、第一磁性滑棒和第二磁性滑棒在可控的电流激励下驱动磁性滑棒带动光源1水平移动，这时发出的光经发射光侧透镜4聚焦后投影在纸质微流测试卡5上的光斑也会沿着八个检测窗口6方向移动，当该光斑逐渐移动到指定的视窗并全部覆盖时，通过该窗口的光经接收光侧透镜7聚焦在光检测元件9上并传送到控制板，此时由CPU比较并判断出信号为最强点并发出命令停止并保持第一磁性滑棒和第二磁性滑棒的位置，光电接收元件9测量此时的光吸收度作为有效的测量结果传至CPU作进一步处理。

重复上述步骤分多次测光源1的每个波长的LED发光后在光谱检测元件上的检测值并送CPU作为每种波长检测时的参比信号值。

其后依照上述步骤按CPU发出的指令完成依照不同检测窗口6内检待测样品要求波长发光、定位并读出吸光度值送CPU处理。

CPU将每一个检测窗口6测得的光信号与参比值做比较得出每一个检测窗口6正确的吸光度值，并经演算对每一个视窗口内的反应物给出定量值。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，坐标中的“X”、“Y”、“Z”指的是其在空间内的相互位置或方位关系，仅为了便于对本发明的运动或位置关系的描述，而不能理解为是对其作出的限定。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，包括光传导方向为上下的光源(1)，光源(1)连接有位置调节装置，所述位置调节装置可使所述光源(1)发生位置调节；所述光源(1)正下方设有发射光侧透镜(4)，所述发射光侧透镜正下方设置纸质微流测试卡(5)，纸质微流测试卡(5)的正下方设置有接收光侧透镜(7)，所述接收光侧透镜(7)的正下方设置有光接收元件(9)；纸质微流测试卡为含有多个检测窗口(6)的纸质微流测试卡；

所述位置调节装置、发射光侧透镜(4)、接收光侧透镜(7)、光接收元件(9)的一侧通过连接分杆连接到支撑组件(10)上；

所述位置调节装置包括预应力弹簧套筒组件、电磁拖动线圈(3)、第一磁性滑棒和第二磁性滑棒；位置调节装置可以使光源(1)沿纸质微流测试卡(5)的检测窗口(6)的排列方向进行移动；

所述预应力弹簧套筒组件包括弹簧和筒套，所述弹簧位于所述筒套内，所述筒套一侧开口；所述开口面向所述光源；

所述第一磁性滑棒和第二磁性滑棒位于所述光源(1)的两侧，所述第一磁性滑棒远离光源(1)的一端插入所述筒套的开口内，且可在所述筒套内滑动，但不会脱出套筒；

所述第二磁性滑棒远离光源(1)的一端插入所述电磁拖动线圈(3)内，电磁拖动线圈(3)外连可变电源，可变电源可控制所述电磁拖动线圈(3)电生磁，且随着电力变化而造成磁力变化，且可根据所述电磁拖动线圈(3)的磁力变化使所述第二磁性滑棒顺着所述电磁拖动线圈(3)移动，所述第二磁性滑棒带动所述光源(1)移动，所述光源(1)带动所述第一磁性滑棒在所述筒套内移动。

2.根据权利要求1所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，所述支撑组件(10)底部设有滑动组件(11)。

3.根据权利要求2所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，所述滑动组件(11)包括滑块和滑杆，所述支撑组件(10)设置在所述滑块上，所述滑杆水平插入所述滑块，所述滑块可沿所述滑杆移动，所述滑杆连接有动力源，所述滑块可相对于所述滑杆转动。

4.根据权利要求3所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，所述动力源为电机或气缸。

5.根据权利要求1所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，所述光源(1)为可编程多波长LED光源，从而可调节光源(1)的波长。

6.根据权利要求1所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，所述纸质微流测试卡靠近支撑组件(10)一侧设有定位标志口(8)。

7.根据权利要求1所述的一种纸质微流测试卡检测用微型生化分析仪，其特征在于，通过设置CPU，控制电机驱动支撑组件(10)带着光源(1)、发射光侧透镜(4)、接收光侧透镜(7)、光接收元件(9)沿多个检测窗口(6)的中心线移动。

Images