CN202002890U

CN202002890U - 金免疫层析试条定量测量仪器

Info

Publication number: CN202002890U
Application number: CN 201020660296
Authority: CN
Inventors: 夏成锋; 雷红涛
Original assignee: Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Current assignee: Zhongkai University of Agriculture and Engineering
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2020-12-15

Abstract

本实用新型公开了一种金免疫层析试条定量测量仪器，包括暗箱、LED灯、摄像头和直流稳压电源，所述暗箱的底板开有凹槽，金免疫层析试条放置在凹槽内，金免疫层析试条的内端顶住凹槽的内端，金免疫层析试条的加液口露出在暗箱外面，LED灯、摄像头安装在暗箱的顶板上，直流稳压电源连接LED灯，LED灯由直流稳压电源供电，为摄像提供照明，直流稳压电源要求输出电压波动小，摄像头通过USB线连接计算机。本实用新型方便、快速、价格低廉。

Description

金免疫层析试条定量测量仪器

技术领域

本实用新型涉及定性试纸的定量测量装置，具体涉及一种金免疫层析试条定量测量仪器。

背景技术

具有直观快速、操作简便和费用低廉等特点的金免疫层析试条近年来在临床诊断方面的应用发展迅速。当待测试液滴入试条时，试液通过试条上吸水膜的毛细作用，将胶体金带到吸附有抗体的检测线上，若试液中的抗原与此抗体相对应，则产生特异性结合胶体金滞留在检测线上，呈红色或紫红色，称为阳性，反之不显色，称为阴性。

但是目前仅靠目测进行定性判断，不能定量表达，应用范围受到很大限制。研究表明，当阳性时，检测线颜色的深浅与测试液的浓度显著相关，可以根据检测线的灰度值或颜色分量与测试液的浓度建立统计函数关系，通过灰度值或颜色分量得到相应的测试液浓度，给出定量的指标，完成定性到定量的转变。

获得灰度值或颜色分量的方法有二种：

1、通过光敏二极管、光导纤维等传感器得到。这种方法在尿液等检测设备上已经有成熟的应用，但免疫层析这种生物检测技术与尿液等化学检测技术在原理上有很大不同，得到检测线远没有化学检测那样整齐、均匀，判断检测线的边缘需要通算法来实现，给定量测量带来很大的误差。

2、通过CCD、CMOS等成像器件获取检测线的感应数据，通过计算机处理后得到检测线的灰度值，类似于图像处理。

上面两种方法对设备的照明设计、制造精度和软硬件要求都比较高，提高了制造成本，限制了推广，并且效果并不是太理想。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种方便、快速、价格低廉的金免疫层析试条定量测量仪器。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：包括暗箱、LED灯、摄像头和直流稳压电源，所述暗箱的底板开有凹槽，金免疫层析试条放置在凹槽内，金免疫层析试条的内端顶住凹槽的内端，金免疫层析试条的加液口露出在暗箱外面，LED灯、摄像头安装在暗箱的顶板上，直流稳压电源连接LED灯，LED灯由直流稳压电源供电，为摄像提供照明，直流稳压电源要求输出电压波动小，摄像头通过USB线连接计算机。

所述暗箱为一个不透光的不受外界光线干扰的PVC箱体、木箱体或者金属箱体。

所述LED灯为单向高亮白光扁平LED灯。

所述LED灯为4个，安装在暗箱顶板的四个角，4个LED灯和一个可变电阻串联之后连接直流稳压电源。使用电阻变化范围较小的可变电阻，使LED亮度只能在较小的范围内可调。

所述摄像头打孔安装在暗箱顶板的中心位置，摄像头为普通家用摄像头，分辨率不小于30W像素，摄取显色反应后的金免疫试条图像，金免疫层析试条的检测线位于摄像头下方，调节LED的角度，使光线集中在试条的检测线上，调节可变电阻使亮度足够图像清晰。

所述金免疫层析试条为胶体金标记侧流免疫层析试纸条。

所述凹槽为矩形凹槽。

所述暗箱底板为可拆卸更换的结构，暗箱底板通过胶水、螺丝、卡扣或者开缝插入的连接方式与暗箱连接。这样可以根据不同的试条，制作不同凹槽的底板。

本实用新型的工作过程为：

1、自检：

关闭LED电源后，插入试条，查看得到的图像应是全黑，否则需要检查哪里漏光。打开LED电源后，观察得到的图像是否清晰明亮，如果不清晰需要调节摄像头的调焦旋钮，如果不明亮需要调节LED电压可变电阻。

2、试条的放入及滴加测试液：

金免疫层析试条放置在凹槽内，并且金免疫层析试条顶住凹槽的内端，这样，就能保证每次检测时试条的位置统一。

3、试液浓度检测：

将空白试条放入暗箱，点软件主界面“第一次取图”。在加液口加入测试液后，要迅速点击软件的取图按钮开始计时，超过15秒还没开始计时此次检测作废。试条加入测试液后，点“第二次取图”，软件自动计时，到最佳反应时间，计算机控制摄像机拍照，通过USB口传送到计算机，得到第二张图片。对二次成像的的图片差值处理后，通过计算一个包含检测线主要部分的窗口的颜色绿色分量相对值，并加入亮度的修正值，就得到与检测线颜色深浅相对应的数值。参考线颜色的绿色分量的获取与此类似，但这个分量是用来判断是否有效(通过一个阀值)，可以相对粗糙。最后计算得到测试液浓度以及是否有效等检测结果，实现常规定性试纸的定量检测。

本实用新型的参数校正过程为：

首次使用、摄像头焦距调节过、LED串联可变电阻调节过、长时间没有使用或者检测结果与已知浓度差异较大的情况，都需要校正参数，校正方法与建立数学模型类似。方法是配制与建模时相同梯度的质量浓度的测试液，每个梯度5次重复，需要将质量浓度与检测值对应起来，通过软件的参数校正功能，可以修正参数。

数学模型的建立：

与分光光度法建立标准曲线类似，试条的定量测量也要建立检测线颜色的绿色分量与检测浓度的数学模型。与标准曲线的建立类似，通过几个梯度的已知浓度的检测液和计算出的相对应的检测线颜色的绿色分量的数据拟合，得到相关的数学模型。配制几个梯度浓度的检测液，每个梯度5次重复，检测完成后通过SPSS软件处理数据，得到拟合方程，建立试液浓度与计算机处理图像数据的函数关系。建立的模型以后只作系数上的变动，不再对模型的项作变动，系数的修正通计算机编程来实现，不再需要SPSS来处理。

试条的定量检测：试条加入试液前后的两次成像，通过计算机处理得到相对应的参考线和检测线颜色绿色分量值，依据参考线绿色分量判断检测有效后，将检测线颜色绿色分量值代入数学模型后就可以得到试液的浓度。

计算机软件：通过VC++编程，从摄像头获取图像，保存图像，处理图像。功能包括，操作提示、计时(两次插入试条)、图像查看、结果显示、参数校正、历史记录等。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点：

1、本金免疫层析试条定量测量仪器完成了定性检测到定量检测的转变。传统的金免疫试条仅靠目测进行定性判断，不能定量表达，应用范围受到很大限制，而本实用新型可以方便快速给出定量的结果，推广试条的应用范围，可用于卫生、质监、海关、家畜养殖场、临床、食品安全、环境等各种场合的金免疫试条的定量检测。

2、本实用新型使用的暗箱不需要很高尺寸精度，摄像头不需要很高像素，LED不需要很高亮度，生产成本低，有利于生产和推广。LED仅需保证试条在关闭LED时得到的图像应为全黑，并且开启LED后检测线能够清晰的成像在图片中部，各元件参数上的差异可在后续的处理中通过算法基本除去。

3、稍加培训就可掌握，操作非常简单。

4、整个装置体积小，携带方便，便于在户外进行测量。

5、不同的金免疫试条在硬件上仅需更换底板，软件上只需建立不同的模型，扩展性很强。

附图说明

图1是本实用新型的金免疫层析试条定量测量仪器的立体图。

图2是图1的前视图。

图3、图4是将暗箱中间剖开后上剖面和下剖面。

图中1为暗箱，2为金免疫层析试条，3为LED灯，4为摄像头，5为加液口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1～4所示的金免疫层析试条定量测量仪器，包括暗箱、LED灯、摄像头和直流稳压电源，暗箱的底板开有凹槽，金免疫层析试条放置在凹槽内，金免疫层析试条的内端顶住凹槽的内端，金免疫层析试条的加液口露出在暗箱外面，LED灯、摄像头安装在暗箱的顶板上，直流稳压电源连接LED灯，LED灯由直流稳压电源供电，为摄像提供照明，直流稳压电源要求输出电压波动小，摄像头通过USB线连接计算机。

暗箱为一个不透光的不受外界光线干扰的30mm厚PVC板材箱体。

LED灯为单向高亮白光扁平LED灯。

LED灯为4个，安装在暗箱顶板的四个角，4个LED灯和一个可变电阻串联之后连接直流稳压电源。使用电阻变化范围较小的可变电阻，使LED亮度只能在较小的范围内可调。

摄像头打孔安装在暗箱顶板的中心位置，摄像头为普通家用摄像头，分辨率不小于30W像素，摄取显色反应后的金免疫试条图像，金免疫层析试条的检测线位于摄像头下方，调节LED的角度，使光线集中在试条的检测线上，调节可变电阻使亮度足够图像清晰。

金免疫层析试条为胶体金标记侧流免疫层析试纸条。

凹槽为矩形凹槽。

暗箱底板为可拆卸更换的结构，暗箱开有凹缝，底板沿着凹缝插入暗箱。

上述具体实施方式为本实用新型的优选实施例，并不能对本实用新型进行限定，其他的任何未背离本实用新型的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：包括暗箱、LED灯、摄像头和直流稳压电源，所述暗箱的底板开有凹槽，金免疫层析试条放置在凹槽内，金免疫层析试条的内端顶住凹槽的内端，金免疫层析试条的加液口露出在暗箱外面，LED灯、摄像头安装在暗箱的顶板上，直流稳压电源连接LED灯，摄像头通过USB线连接计算机。

2.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述暗箱为一个不透光的不受外界光线干扰的PVC箱体、木箱体或者金属箱体。

3.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述LED灯为单向高亮白光扁平LED灯。

4.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述LED灯为4个，安装在暗箱顶板的四个角，4个LED灯和一个可变电阻串联之后连接直流稳压电源。

5.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述摄像头打孔安装在暗箱顶板的中心位置，金免疫层析试条的检测线位于摄像头下方。

6.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述金免疫层析试条为胶体金标记侧流免疫层析试纸条。

7.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述凹槽为矩形凹槽。

8.根据权利要求1所述的金免疫层析试条定量测量仪器，其特征在于：所述暗箱底板为可拆卸更换的结构，暗箱底板通过胶水、螺丝、卡扣或者开缝插入的连接方式与暗箱连接。