CN112946258A - 一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，涉及侧流定量检测技术领域，激励磁芯骨架与检测平台基座可拆卸连接且激励磁芯骨架相对于检测平台基座沿Z向的位置可调，试纸条座与检测平台基座沿X向滑动连接，激励磁芯骨架用于缠绕激励线圈，激励磁芯骨架上设置有上激励磁芯和下激励磁芯，上激励磁芯和下激励磁芯之间的缺口处设置有传感线圈，试纸条座用于放置试纸条。本发明采用“一定两动”的结构，降低了试纸条装配的难度，解决了目前商用检测仪器存在的三个MAR检测核心在定量检测时，相对位置要求极高，从而导致对试纸条的安装和侧向移动控制要求极高的难点，规避了现有技术中履带松动和脱落的问题。
Description
技术领域
本发明涉及侧流定量检测技术领域，特别是涉及一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台。
背景技术
侧流检测分析(Lateral Flow assay,LFA)是20世纪80年代发展起来的一种快速免疫分析技术。该技术具有检测速度快、灵敏度高、特异性出色和操作简单的一系列特点，因此LFA被广泛用于各种定性检测环境。LFA通过硝化纤维薄膜(NC膜)的毛细作用，将具有特异性结合靶点的检测对象侧向传输，检测对象在侧向移动过程中与检测线上的标记物进行特异性结合并形成一段窄带，通过观察是否出现窄带来判断阳性和阴性，其工作流程如图1所示。
随着LFA技术和纳米载体材料的发展，定量检测技术成为重点研究方向。相比于荧光和比色卡检测技术，磁检测技术具备更优秀的检测灵敏性和信噪比。而在这其中，磁通量检测技术更具备了仅次于超导量子干涉技术的灵敏度，因此基于磁通量的检测方法被重点应用于生物环境的浓度检测。
磁通量检测原理(MagneticAssay Reader,MAR)如图2所示，水平移动的磁性条带在穿过垂直的均强磁场时，引发磁感线方向和强度的变化，该磁场变化情况被磁场内部的感应线圈捕获，并以输出感应电流强度变化的形式表现。在基于LFA的磁芯纳米粒子浓度检测应用中，将携带磁性纳米粒子的试纸条放置于恒磁场，试纸条在垂直磁感线方向的侧向平移过程中，测试线(T线)和控制线(C线)上磁性纳米颗粒形成的条带在X轴和Z轴的空间位置会影响恒定磁场的强度和方向变化程度，通过检测磁芯上传感线圈的电流信号变化情况，即可实现将纳米磁颗粒浓度信号转换为电信号。
该方法相比于其他磁检测原理具有高灵敏度的特点，但基于该原理的定量检测仪器对三个MAR检测核心结构：激励磁芯、传感线圈和层析检测试纸条之间的空间位置要求极高，以至于难以实现高精度的测量。
针对上述技术难点，目前市面上已有的MAR层析试纸定量检测仪器是通过完全固定磁芯和传感器的空间位置，通过单边履带和旋转电机传动精密控制试纸条安装卡，从而实现试纸条较高精度的横向平移。图3为一种单边履带传动示意图，其具体工作方式为：检测人员将待测试纸条平行安装至试纸条卡上，再将试纸条卡固定于检测滑轨。开始检测时，旋转电机通过履带牵引检测滑轨运行，同时检测滑轨带动试纸条卡侧向移动，最终实现试纸条的横向平移。
现有技术存在以下不足：1、目前商用检测装置的工作模式为：固定激励磁芯和传感线圈的空间位置，严格控制试纸条侧向平移的“两定一动”检测方案。该检测方式对固定试纸条卡的检测滑轨稳定工作能力和试纸条的安装要求极高；
2、由于工作模式为单边履带式传动，因此长时间工作后，可能出现履带脱落或松弛的情况，再安装造成不便的同时可能会影响整体检测精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，以解决上述现有技术存在的问题，降低了试纸条装配的难度，降低了检测人员的操作难度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供了一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，包括检测平台基座、激励磁芯骨架和试纸条座，所述激励磁芯骨架与所述检测平台基座可拆卸连接且所述激励磁芯骨架相对于所述检测平台基座沿Z向的位置可调，所述试纸条座与所述检测平台基座沿X向滑动连接，所述激励磁芯骨架用于缠绕激励线圈，所述激励磁芯骨架上设置有上激励磁芯和下激励磁芯，所述上激励磁芯和所述下激励磁芯之间的缺口处设置有传感线圈，所述试纸条座用于放置试纸条。
优选的，所述激励磁芯骨架包括连接板和连通部，所述连接板位于所述连通部的底部，所述连通部开设有通孔，所述上激励磁芯和所述下激励磁芯均呈U形，所述上激励磁芯的一端和所述下激励磁芯的一端分别从所述通孔的两端伸入所述连通部中，所述上激励磁芯的另一端和所述下激励磁芯的另一端形成设置传感线圈的所述缺口。
优选的，所述连接板的底部设置有若干第一螺孔，所述检测平台基座上设置有若干第二螺孔，各所述第一螺孔与各所述第二螺孔的位置相对应，各所述第一螺孔与各所述第二螺孔均与螺栓螺纹连接，通过改变各所述第一螺孔与各所述第二螺孔沿所述螺栓的Z向位置进而调节所述激励磁芯骨架相对于所述检测平台基座沿Z向的位置。
优选的，所述试纸条座包括两条平行设置的滑杆，所述滑杆与所述检测平台基座的滑槽滑动连接，两条所述滑杆上设置有放置槽，所述放置槽的一端设置有拉杆，所述放置槽的另一端设置有卡口。
优选的，所述滑杆的截面呈圆形，所述滑槽的形状与所述滑杆相匹配。
优选的，所述检测平台基座上开设有用于所述下激励磁芯通过的通过口。
优选的，所述检测平台基座的底部设置有若干固定孔，所述固定孔用于将所述检测平台基座固定在电路板上。
优选的，所述试纸条座与所述检测平台基座均采用树脂或塑料制成。
优选的，所述用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台还包括驱动机构，所述驱动机构驱动所述试纸条座沿X向运动。
优选的，所述驱动机构包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿条的一端与所述试纸条座连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中激励磁芯骨架相对于检测平台基座沿Z向的位置可调，试纸条座与检测平台基座沿X向相对滑动，上激励磁芯、下激励磁芯和传感线圈沿Y向的位置固定，即本发明采用“一定两动”的结构，降低了试纸条装配的难度，解决了目前商用检测仪器存在的三个MAR检测核心在定量检测时，相对位置要求极高，从而导致对试纸条的安装和侧向移动控制要求极高的难点，规避了现有技术中履带松动和脱落的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中的LFA检测原理示意图；
图2为现有技术中的磁通量检测原理示意图；
图3为现有技术中的单边履带式结构俯视图；
图4为本发明的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台示意图(实施例一)；
图5为本发明中的磁芯骨架示意图；
图6为本发明中的上激励磁芯、下激励磁芯及磁芯骨架示意图；
图7为本发明中的检测平台基座示意图；
图8为本发明中的检测平台基座侧视图；
图9为本发明中的检测平台基座仰视图；
图10为本发明中的试纸条座示意图；
图11为本发明的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台示意图(实施例二)；
其中：其中1-上激励磁芯，2-下激励磁芯，3-传感线圈，4-层析检测试纸条，5-单边履带结构，6-旋转电机，7-检测滑轨，8-试纸条卡，9-磁芯骨架，10-检测平台基座，11-试纸条座，12-固定孔，13-滑槽，14-第一螺孔，15-螺栓，16-第二螺孔，17-卡口，18-滑杆，19-拉杆，20-缺口，21-连接板，22-连通部，23-通过口，24-齿轮，25-齿条。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，以解决上述现有技术存在的问题，降低了试纸条装配的难度，降低了检测人员的操作难度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
如图4-图10所示：本实施例提供了一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，包括检测平台基座10、激励磁芯骨架9和试纸条座11，激励磁芯骨架9与检测平台基座10可拆卸连接且激励磁芯骨架9相对于检测平台基座10沿Z向的位置可调，试纸条座11与检测平台基座10沿X向滑动连接，激励磁芯骨架9用于缠绕固定匝数的漆包线或利兹线，激励磁芯骨架9上设置有上激励磁芯1和下激励磁芯2，上激励磁芯1和下激励磁芯2之间的缺口20处设置有传感线圈，上激励磁芯1或下激励磁芯2与传感线圈粘合组成传感结构，试纸条座11用于放置试纸条。漆包线或利兹线通有交流信号以驱动上激励磁芯1和下激励磁芯2在缺口20处产生稳定交变磁场，通过检测上激励磁芯1和下激励磁芯2产生磁场的电流变化情况，即可反应穿过缺口20的试纸条的T/C线上磁颗粒浓度。本实施例中激励磁芯骨架9相对于检测平台基座10沿Z向的位置可调，试纸条座11与检测平台基座10沿X向相对滑动，上激励磁芯1、下激励磁芯2和传感线圈沿Y向的位置固定，即本实施例采用“一定两动”的结构，降低了试纸条装配的难度，解决了目前商用检测仪器存在的三个MAR检测核心在定量检测时，相对位置要求极高，从而导致对试纸条的安装和侧向移动控制要求极高的难点，规避了现有技术中履带松动和脱落的问题。
具体地，本实施例中，激励磁芯骨架9包括连接板21和连通部22，连接板21位于连通部22的底部，激励线圈缠绕在连通部22的外侧，连通部22开设有通孔，上激励磁芯1和下激励磁芯2均呈U形，上激励磁芯1的一端和下激励磁芯2的一端分别从通孔的两端伸入连通部22中，上激励磁芯1的另一端和下激励磁芯2的另一端形成设置传感线圈的缺口20。
本实施例中，连接板21的底部设置有若干第一螺孔14，具体为四个，检测平台基座10上设置有若干第二螺孔16，具体为四个，各第一螺孔14与各第二螺孔16的位置相对应，各第一螺孔14与各第二螺孔16均与螺栓15螺纹连接，螺纹的螺距越小，Z向距离控制精度越高，检测平台基座10和激励磁芯骨架9通过四个螺栓15装配，通过改变各第一螺孔14与各第二螺孔16沿螺栓15的Z向位置，即调节四个螺栓15的转动圈数，进而调节激励磁芯骨架9相对于检测平台基座10沿Z向的位置，即调整传感线圈和试纸条的Z向距离。由于传感线圈和试纸条的竖直距离可通过四个螺栓15控制，因此适用于不同浓度的检测环境，可根据用户检测对象浓度的需求不同，调节最合适的Z向距离，即本实施例既可适用于低浓度检测，也能适用于高浓度检测，针对浓度较低的检测环境，减小传感线圈与试纸条的距离，即可加强响应的电信号；针对浓度较高的检测环境，增大传感线圈与试纸条的距离，防止电信号饱和失真，相比于目前商用机，本实施例扩大了浓度检测的范围。
本实施例中，可根据实际检测环境修改试纸条座11的尺寸和形状，以适用于各种试纸条的检测，试纸条座11包括两条平行设置的滑杆18，滑杆18与检测平台基座10的滑槽13滑动连接，两条滑杆18上设置有放置槽，放置槽的一端设置有拉杆19，放置槽的另一端设置有卡口17，用于防止试纸条在检测过程中滑动。试纸条放入放置槽中，卡口17将试纸条卡住，通过拉杆19实现试纸条沿X向的运动。现有的基于MAR检测原理的LFA仪器因需高精度控制试纸条工作，从而需要统一试纸条的安装，因此市售检测仪器都带有相配的试纸条卡，用于将试纸条固定在检测滑轨上。而本实施例采用试纸条直接放置于试纸条座11的检测方式，更换试纸条时只需替换试纸条即可继续检测，省略了检测卡的部分，同时也降低了检测人员的操作技术要求。
本实施例中，滑杆18的截面呈圆形，滑槽13的形状与滑杆18相匹配，控制试纸条的X向位移。由于试纸条座11的滑杆18和检测平台基座10的滑槽13为同心轴装配约束，因此试纸条在Y向上不产生位移或位移极小。
本实施例中，检测平台基座10上开设有用于下激励磁芯2通过的通过口23。
本实施例中，检测平台基座10的底部设置有若干固定孔12，固定孔12用于将检测平台基座10固定在电路板上。
本实施例中，试纸条座11与检测平台基座10均采用树脂或塑料制成，制作成本低。
本实施例通过检测平台基座10、激励磁芯骨架9和试纸条座11三个结构的组合实现试纸条的X向与Z向的移动，并且限制了Y向的移动。
本实施例中，X向为试纸条座11的滑动方向，Z向为螺栓15的轴向，Y向为垂直于X向和Z向的方向。
本实施例弃用了商用的电机履带牵引式结构，采用手动控制的双滑轨结构，极大地缩小了检测平台的体积，本实施例的结构整体体积小于18*31*50mm3，适用于便携式检测环境及POCT(point-of-care testing)的应用；本实施例采用“一定两动”的结构，相比于现有的“两定一动”，本实施例将试纸条控制的重任分摊给螺栓15和滑杆18，降低了试纸条装配的难度；通过四个螺栓15控制激励磁芯骨架9和检测平台基座10的Z向的相对位置，即可控制上激励磁芯1、下激励磁芯2和试纸条座11的Z向距离，避免了试纸条和传感线圈沿Z向相对位置偏大/小，从而导致输出信号偏大/小的问题；本实施例的整体检测结构无论在检测还是在静置过程中，均不受应力作用，不易产生变形、老化和磨损等问题，并且对加工材料要求较低，成本相比目前市售检测仪器的检测平台低；本实施例不具备履带和电机等复合结构，因此替换老化元件难度较低，并且替换后，通过微调四个螺栓15即可完成三个检测核心结构(平台基座、激励磁芯骨架9和试纸条座11)的相对位置调整。
实施例二
如图11所示：本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中，用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台还包括驱动机构，驱动机构驱动试纸条座11沿X向运动。
本实施例中，驱动机构包括相互啮合的齿轮24和齿条25，齿条25的一端与试纸条座11连接，旋转电机的动力输出端与齿轮24传动连接，旋转电机上的齿轮24带动齿条25实现试纸条的X向移动，相比于单边履带式结构，该结构同样不存在长期应力作用导致的变形，并且也不存在履带老化造成的脱落和检测精度降低的情况，齿轮24和齿条25采用无磁性金属或陶瓷制成。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：包括检测平台基座、激励磁芯骨架和试纸条座，所述激励磁芯骨架与所述检测平台基座可拆卸连接且所述激励磁芯骨架相对于所述检测平台基座沿Z向的位置可调，所述试纸条座与所述检测平台基座沿X向滑动连接，所述激励磁芯骨架用于缠绕激励线圈，所述激励磁芯骨架上设置有上激励磁芯和下激励磁芯，所述上激励磁芯和所述下激励磁芯之间的缺口处设置有传感线圈，所述试纸条座用于放置试纸条。
2.根据权利要求1所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述激励磁芯骨架包括连接板和连通部，所述连接板位于所述连通部的底部，所述连通部开设有通孔，所述上激励磁芯和所述下激励磁芯均呈U形，所述上激励磁芯的一端和所述下激励磁芯的一端分别从所述通孔的两端伸入所述连通部中，所述上激励磁芯的另一端和所述下激励磁芯的另一端形成设置传感线圈的所述缺口。
3.根据权利要求2所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述连接板的底部设置有若干第一螺孔，所述检测平台基座上设置有若干第二螺孔，各所述第一螺孔与各所述第二螺孔的位置相对应，各所述第一螺孔与各所述第二螺孔均与螺栓螺纹连接，通过改变各所述第一螺孔与各所述第二螺孔沿所述螺栓的Z向位置进而调节所述激励磁芯骨架相对于所述检测平台基座沿Z向的位置。
4.根据权利要求1所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述试纸条座包括两条平行设置的滑杆，所述滑杆与所述检测平台基座的滑槽滑动连接，两条所述滑杆上设置有放置槽，所述放置槽的一端设置有拉杆，所述放置槽的另一端设置有卡口。
5.根据权利要求4所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述滑杆的截面呈圆形，所述滑槽的形状与所述滑杆相匹配。
6.根据权利要求1所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述检测平台基座上开设有用于所述下激励磁芯通过的通过口。
7.根据权利要求1所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述检测平台基座的底部设置有若干固定孔，所述固定孔用于将所述检测平台基座固定在电路板上。
8.根据权利要求1所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述试纸条座与所述检测平台基座均采用树脂或塑料制成。
9.根据权利要求1所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台还包括驱动机构，所述驱动机构驱动所述试纸条座沿X向运动。
10.根据权利要求9所述的用于侧流定量检测的微型试纸条控制平台，其特征在于：所述驱动机构包括相互啮合的齿轮和齿条，所述齿条的一端与所述试纸条座连接。
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