CN203178190U - 便携式荧光检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物工程技术领域的检测系统，尤其是一种便携式荧光检测器。包括由发射波长为400-600nm的发光二极管、透镜、夹缝、滤镜、光电二极管构成的激发检测模块、前置放大模块、控制分析模块，激发检测模块的输出端与前置放大模块的输入端连接，前置放大模块的输出端与控制分析模块的输入端连接。上述结构利用激发检测模块激发荧光探针产生发射光，并将其转化了电信号通过前置放大模块进行放大，激发效果稳定，而前置放大电路则减少干扰信号的产生，并对减噪信号进行放大，大大提高了定量检测的灵敏度与精度，相对于现有技术的激发部分，结构明显简化，可以便于携带，拓广了本实用新型的应用范围。

Description

便携式荧光检测器

技术领域

本实用新型涉及一种生物工程技术领域的检测系统，尤其是一种便携式荧光检测器。

背景技术

荧光层析技术利用生物学技术原理，利用液体流动相在膜上的毛细虹吸作用，实现标本中待测物的快速分离与检测。根据所采用的生物学反应类型不同，荧光层析技术可分为免疫层析和核酸杂交层析两大类技术。

由于层析法具有操作便捷、检测快速等特点，因此适用于杂质多、含量少的复杂样品分析，尤其适用于生物样品的分离分析。近年来，层析法已成为生物化学及分子生物学常用的分析手段；作为一种独具特点的层析检测方法被广泛应用于多种不同领域的检测，如毒品、过敏原、残留农药、肿瘤标志物、心脏标志物和微生物病原体核酸的检测等。而且伴随相关应用领域对定量检测需求的逐步提高，相关的荧光层析检测技术也应运而生。

通过对现有已公示专利进行检索，发现专利名称《层析试条扫描检测方法及其扫描检测仪》（申请号为200710037553.4）的专利，其扫描检测仪特征是光学系统包括氙灯光源、紫外透镜组、紫外滤光片、分束器、透镜组、滤光片、光电倍增管、紫外透镜和紫外光电管，分束器设置系统中部，在分束器右方由内向外设有紫外透镜组和氙灯光源，在紫外透镜组的透镜间设置有紫外滤光片，在分束器的左方由内向外设有紫外透镜和紫外光电管，在分束器上方由内向外设有透镜组和光电倍增管，在透镜组的透镜间设置有滤光片。

该专利特征技术缺点在于光学系统使用氙灯光源，由于氙灯光源发光光谱较宽，因此光学系统中同时配套紫外透镜、紫外滤光片、分束器、透镜组等组件作为滤光、分光用途。光学模块复杂、成本较高、设备体积较大。同时受到氙灯光源使用条件及使用寿命影响，其设备需要配套适宜温湿度条件以及稳定电源供应，同时存在开机预热等问题。因此不适合层析试条的临床急诊检测、床边检测以及野外现场检测用途需求。

另检索发现专利名称为《荧光定量检测仪》（申请号为201010618601．0）特征在于，其包括激发光源模块、光电转换模块、控制分析模块和软件系统，所述激发光源模块包括第一激光模块组件和第二激光模块组件；第一激光模块组件l包括激发光源II、分光镜，激发光束A经透镜发射到试剂条的检测区中，经反射出荧光信号C，经滤光片、透镜、光栅出射到第一光电转换模块，然后输入主电路。第一激光模块组件用于向试剂条的检测区中发射激发光束A，经反射出荧光信号C;第二激光模块组件用于向试剂条上的编码区发射激发光束B，经反射出激光信号D;所述光电转换模块用于接收反射的荧光信号C和激光信号D并进行光电信号转换；所述控制分析模块包括主电路、电机、显示屏，控制分析模块用于处理接收光电转换模块输出的电信号并进行处理输出到显示屏显示；所述荧光定量检测仪设置有用于放置试剂条和定标芯片ID卡的试剂条插槽和ID卡插槽；该电机用于驱动试剂条移动。

该系统缺点在于：采用激光光源进行激发，使用前存在预热的问题，光学系统同时需配合分光镜、光栅设计以减除杂散光，装置设计较为复杂。

另检索发现专利名称为《便携式荧光层析检测系统》（申请号为201010266830.0）其特征是，所述的光电采集装置包括：LED紫外冷光源、光电二极管、滤光镜、两个反射镜和透镜，其中：LED紫外冷光源产生的紫外光入射到第一反射镜，第一反射镜反射的光入射到透镜，透镜射出的光入射到样品上，样品经激发产生的荧光入射到滤光镜，滤光镜射出的光入射到第二反射镜，第二反射镜射出的光进入光电二极管，光电二极管与微处理器相连传输电信号。

该专利局限性在于使用紫外LED冷光源照射，并使用反射镜反射。紫外光光谱范围为200-400nm,紫外LED冷光源对于大多数荧光物质并不具有最佳的激发效应，而使用反射镜设计往往对激发光强度损失，并可能导致荧光探针激发效率低下的问题，从而导致检测系统灵敏度较低。

因此目前市场上的荧光检测器最主要的问题在于，系统在使用惰性气体光源、激光光源作为激发光源情况下，需配合滤光/分光组件对激发光进行处理，设备体积较大、生产成本较高；光源寿命短，维护及使用时校准工作繁杂；不能满足现场检测时设备便携性及即时检测需求。

而使用紫外LED冷光源作为激发光源，对于大多数荧光物质并不具有最佳的激发效应，同时LED光强相对较低，在结合反射镜的设计的情况下，激发光强会产生较大的损失，并可能导致荧光探针激发程度不够，从而导致检测系统灵敏度较低。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单、荧光定量检测灵敏、精确度高的便携式荧光检测器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式荧光检测器，包括激发检测模块、前置放大模块、控制分析模块，激发检测模块的输出端与前置放大模块的输入端连接，前置放大模块的输出端与控制分析模块的输入端连接，所述的激发检测模块包括发射波长为400-600nm的发光二极管、透镜、夹缝、滤镜、光电二极管，透镜与发光二极管对应设置，发光二极管经透镜折射后的光线聚焦于夹缝上，滤镜与光电二极管对应设置，激发的光线经过滤镜后由光电二极管接收。

此项设置采用功能性叙述限定发光二极管、透镜、夹缝、滤镜、光电二极管的位置关系，这是因为，在激发荧光探针产生发射光的时候，发光二极管发出的光经透镜折射后射到夹缝中，待测样品处在夹缝下面，各个发光二极管的激发光聚焦集中于待测样品检测区表面形成条状光斑，激发荧光探针所产生的发射光信号经滤镜滤除杂散光后，使用光电二极管接收，这几个部件的位置是对应的，但并没有连接，但发光二极管、透镜、夹缝、滤镜、光电二极管共同构成了特殊的激发检测模块。

本实用新型的进一步设置为：还包括输入输出模块、存储单元，控制分析模块与输入输出模块连接，存储单元与控制分析模块连接。

此项设置采用了一个输入输出模块与存储单元，存储单元是为了方便控制分析模块的多个检测结果，而输入输出模块的作用在于拓展本实用新型的适用性，并简化结构，这是因为一套完整的检测系统涉及的部件是非常多的，为了简化整体结构，输入输出模块可以配置微型打印机装置，用于打印检测结果，也可通过数据接口连接于上位机，并在上位机实现数据管理、存储及打印，而通过输入输出模块输入的定标信息，储存于特定磁条卡、IC卡或射频卡上，经配套的读卡组件进行读取，这样，本实用新型就可以与各种不同的配件设备配合使用，简化整体结构，减小设备体积，便于携带。

本实用新型的进一步设置为：所述的前置放大模块为一前置放大电路。

此项设置采用了前置放大电路，这是因为前置放大电路可以减少干扰信号的产生，并对减噪信号进行放大，使检测的精度提高，也使本实用新型更加灵敏。

上述结构利用400-600nm的发光二极管、透镜、夹缝、滤镜、光电二极管所组成的激发检测模块激发荧光探针产生发射光，并将其转化了电信号通过前置放大模块进行放大，由于发光二极管发射的激发光比较稳定，激发效果稳定，而前置放大电路则减少干扰信号的产生，并对减噪信号进行放大，大大提高了定量检测的灵敏度与精度，相对于现有技术的激发部分，结构明显简化，可以便于携带，拓广了本实用新型的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例的原理框图；

图2为本实施例的结构示意图；

具体实施方式

参考图1、图2可知，本实用新型一种便携式荧光检测器，包括激发检测模块、前置放大模块、控制分析模块，激发检测模块的输出端与前置放大模块的输入端连接，前置放大模块的输出端与控制分析模块的输入端连接，控制分析模块分别与输入输出模块、存储单元连接，所述的前置放大模块为一前置放大电路，所述的激发检测模块包括发射波长为400-600nm的发光二极管1、透镜2、夹缝3、滤镜4、光电二极管5，发光二极管1呈阵列排布（阵列形式图中未标识），透镜2与发光二极管1一一对应，发光二极管1经透镜2折射后的光线聚焦于夹缝3上，射到待检区6上进行反射，滤镜4与光电二极管5对应设置，滤镜4位于夹缝3正上方，光电二极管5设置在滤镜4上，所激发的光线（荧光探针产生发射光）经过滤镜4后由光电二极管5接收。

本实用新型要加强激发光的强度，可以通过调整发光二极管的陈列排布来实现，并有很多种不同组合。

本实用新型的工作简要流程为：激发检测模块使用多个发光二极管经阵列排布后，使用透镜及狭缝将各个发光二极管的激发光聚焦集中于待测样品检测区表面形成条状光斑，激发荧光探针所产生的发射光信号经滤镜滤除杂散光后，使用光电二极管接收并将光信号转化为电信号，该电信号经前置放大模块进行减噪及增强处理后，进入控制分析模块，控制分析模块通过对信号进行运算并对比输入输出模块输入的定标信息，最终换段得到检测结果。

本实用新型中输入输出模块有很多用途，比如用于样品信息、检测试剂信息、仪器/试剂校准信息的输入，以及检测结果打印输出、存储，当然还可以通过输入输出模块进行其他功能扩展。

本实用新型采用特殊设计的多光电二极管可见光激发组件和前置放大电路，使荧光定量检测更加灵敏和精确，同时简化光学系统结构，降低加工制造成本、提高光源稳定性、减小设备体积并使其可以高度集成为掌上型检测设备，更适合急诊检验、床边检测、现场检验等即时检验领域用途，拓广本实用新型的适用范围。

显然，上述实施例仅仅是为了清楚的说明所做的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种便携式荧光检测器，其特征在于：包括激发检测模块、前置放大模块、控制分析模块，激发检测模块的输出端与前置放大模块的输入端连接，前置放大模块的输出端与控制分析模块的输入端连接，所述的激发检测模块包括发射波长为400-600nm的发光二极管、透镜、夹缝、滤镜、光电二极管，透镜与发光二极管对应设置，发光二极管经透镜折射后的光线聚焦于夹缝上，滤镜与光电二极管对应设置，激发的光线经过滤镜后由光电二极管接收。

2.按照权利要求1所述的便携式荧光检测器，其特征在于：还包括输入输出模块、存储单元，控制分析模块与输入输出模块连接，存储单元与控制分析模块连接。

3.按照权利要求1或2所述的便携式荧光检测器，其特征在于：所述的前置放大模块为一前置放大电路。

Images