CN203811524U - 多功能荧光仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种多功能荧光仪，用于进行荧光分析法和时间分辨荧光免疫分析法两种方法学检测项目的检测，所述荧光仪包括光路系统、人机交互接口以及中央处理器，其中所述光路系统包括适用于荧光分析法的光路结构和适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构；所述人机交互接口用于向所述中央处理器发送使用者的命令，接收中央处理器的运算结果；所述中央处理器根据使用者的命令控制所述光路系统，接收所述光路系统的输出信号，对所述信号进行处理，并将处理结果返回人机交互接口。本实用新型能在一台仪器中完成荧光分析法和时间分辩荧光免疫分析法两种方法的检测项目。

Description

多功能荧光仪

技术领域

本实用新型涉及一种分析仪器，尤其涉及一种荧光仪。 

背景技术

荧光分析法(fluoro assay,FA)是近年来发展起来的一种微量分析方法，是目前最灵敏的微量分析技术之一。某些物质的分子能吸收能量而发射出荧光、根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量的方法，称为荧光分析法。 

荧光分析法具有高灵敏度、选择性强、需样量少和方法简便等优点，他的测定下限通常比分光光度法低2-4个数量级，在生化分析中的应用较广泛。 

在室温下分子大都处在基态的最低振动能级，当受到光的照射时，便吸收与它的特征频率相一致的光线，其中某些电子由原来的基态能级跃迁到第一电子激发态或更高电子激发态中的各个不同振动能级，这就是在分光光度法中所述的吸光现象。跃迁到较高能级的分子，很快(约10-8s)因碰撞而以热的形式损失部分能量，由所处的激发态能级下降到第一电子激发态的最低振动能级，能量的这种转移形式，称为无辐射跃迁。由第一电子激发态的最低振动能级下降到基态的任何振动能级，并以光的形式放出它们所吸收的能量，这种光便称为荧光。 

荧光分析法是测定物质吸收了一定频率的光以后，物质本身所发射的光的强度。物质吸收的光，称为激发光；物质受激后所发射的光，称为发射光或荧光。如果将激发光用单色器分光后，连续测定相应的荧光的强度所得到的曲线，称为该荧光物质的激发光谱。实际上荧光物质的激发光谱就是它的吸收光谱。在激发光谱中最大吸收处的波长处，固定波长和强度，检测物质所发射的荧光的波长和强度，所得到的曲线称为该物质的荧光发 射光谱，简称荧光光谱。在建立荧光分析法时，需根据荧光光谱来选择适当的测定波长。激发光谱和荧光光谱是荧光物质定性的依据。 

对于某一荧光物质的稀溶液，在一定波长和一定强度的入射光照射下，当液层的厚度不变时，所发生的荧光强度和该溶液的浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。 

时间分辩荧光免疫分析法是一种特殊的荧光分析。该荧光分析利用了荧光的波长与其激发波长的巨大差异克服了普通紫外－可见分光分析法中杂色光的影响，同时，荧光分析与普通分光不同，光电接受器与激发光不在同一直线上，激发光不能直接到达光电接受器，从而大幅度的提高了光学分析的灵敏度。但是，当进行超微量分析的时候，激发光的杂散光的影响就显得严重了。因此，解决激发光的杂散光的影响成了提高灵敏度的瓶颈。 

解决杂散光影响的最好方法当然是测量时没有激发光的存在。但普通的荧光标志物荧光寿命非常短，激发光消失，荧光也消失。不过有非常少的稀土金属(Eu、Tb、Sm、Dy)的荧光寿命较长，可达1－2ms，能够满足测量要求，因此而产生了时间分辨荧光免疫分析法，即使用长效荧光标记物，在关闭激发光后再测定荧光强度的分析方法。 

由于常用Eu/Sm作为荧光标记，因此增强剂就成了试剂中的重要组成。增强剂原理：利用含络合剂、表面活性剂的溶液的亲水和亲脂性同时存在，使Eu在水中处于稳定状态。现在有些试剂，在络合Eu/Sm在抗体上时已考虑了增强问题，而使用了具有增强作用的新络合剂，因而有的试剂没有单独的增强剂。 

现国内市场上只有分别以以上两种技术为依据生产的两款设备，荧光分析仪和时间分辩荧光免疫仪，两款仪器分别用于检测不同项目。但随着时代的进步，现大多数医院都开展了多项目的检测，一款仪器无法满足医院需求。并且随着医院检测的不断向自动化方向发展，今后大多数检测设备要配套自动前处理系统，这样一个医院要检测多个项目时，不仅要配两台检测仪器，同时还需要配两套自动前处理系统，这样不仅大大增加了医院的成本，也增加了操作的复杂程度。 

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种荧光仪，能在一台仪器中完成荧光分析法和时间分辩荧光免疫分析法两种方法学检测项目的检测。 

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种多功能荧光仪，用于进行检测荧光分析法和时间分辨荧光免疫分析法两种方法学的检测项目的检测，所述荧光仪包括光路系统、人机交互接口以及中央处理器，其中 

所述光路系统包括适用于荧光分析法的光路结构和适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构； 

所述人机交互接口用于向所述中央处理器发送使用者的命令，以及接收并所述中央处理器的运算结果； 

所述中央处理器根据使用者的命令控制所述光路系统，接收所述光路系统的输出信号，对所述信号进行处理，并将处理结果返回人机交互接口。 

进一步的，任一所述光路结构均包括光源、激发光路、待测样品、接受光路和光电转换器，光路从所述光源开始依次经由激发光路、待测样品、接收光路进入光电转换器。 

进一步的，所述荧光仪包括用于放置待测样品的运动平台，所述运动平台上可放置多个所述待测样品，所述运动平台根据检测项目，将相应的待测样品移动至用于检测的光路上。 

优选的，所述适用于荧光分析法的光路结构的光源包括卤素灯、反馈聚光镜和硅光二极管，所述卤素灯发出的光经由所述反馈聚光镜聚光后照射到所述硅光二极管上，所述硅光二极管发出的电信号被送至中央处理器，所述中央处理器通过所述电信号检测所述卤素灯的光强度，及时调整所述卤素灯的供电状况。 

优选的，所述适用于荧光分析法的光路结构的激发光路包括第一凸透镜、第二凸透镜、第一滤光片组和半透半反镜片构成，光路依次经过所述第一凸透镜、所述第一滤光片组、所述第二凸透镜并通过所述半透半反镜 片射入所述待测样品。 

优选的，所述适用于荧光分析法的光路结构的接收光路包括所述半透半反镜片、第三凸透镜、第四凸透镜、第五凸透镜、第一宽度截止滤光片、第二滤光片组、光纤、和第一反射镜，光路经过所述半透半反镜片、所述第三凸透镜、所述第一宽度截止滤光片、所述第二滤光片组和所述第四凸透镜进入所述光纤进行传送，最后经过所述第五凸透镜，由第一反射镜将光路反射入所述光电转换器中。 

优选的，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构的光源为高频氙灯。 

优选的，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构的激发光路包括第六凸透镜、第七凸透镜、第三滤光片组和第二反射镜构成，光路依次经过所述第六凸透镜、所述第三滤光片组、所述第七凸透镜和所述第二反射镜射入所述待测样品。 

优选的，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构的接收光路包括第八凸透镜、第九凸透镜、第十凸透镜、第二宽度截止滤光片和第四滤光片组，光路透过待测样品经由所述第二宽度截止滤光片、所述第八凸透镜、所述第九凸透镜、所述第四滤光片组、所述第十凸透镜，最后入射到所述光电转换器中。 

优选的，所述第一滤光片组、所述第二滤光片组、所述第三滤光片组和所述第四滤光片组中的滤光片可切换，所述荧光仪根据测试的项目切换至相应的合适的滤光片。 

特别地，所述第一滤光片组至少包括390nm、340nm波段的滤光片，所述第二滤光片组至少包括486nm、460nm波段的滤光片，所述第三滤光片组至少包括340nm波段的滤光片，所述第四滤光片组至少包括613nm、642nm波段的滤光片，所述第一滤光片组与所述第二滤光片组配合使用，所述第三滤光片组与所述第四滤光片组配合使用。 

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果： 

1、通过同一台机能进行荧光分析法和时间分辩荧光免疫分析法两种检测方法学检测项目的检测，功能强大。 

2、在一台机器上集合两种测试仪，降低成本，节省空间。 

3、对同一个样本做多个检测项目时，可减少移动样本的次数，大大降低操作难度。 

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图； 

图2为本实用新型实施例的光路系统图，图中：41——卤素灯，42——反馈聚光镜，43——硅光二极管，51——第一凸透镜，52——第一滤光片组，53——第二凸透镜，54——半透半反镜片，6——待测样品，71——第三凸透镜，72——第一宽度截止滤光片，73——第二滤光片组，74——第四凸透镜，75——光纤，76——第五凸透镜，77——第一反射镜，8——光电转换器，4’——高频氙灯，51’——第六凸透镜，、52’——第三滤光片组，53’——第七凸透镜，54’——第二反射镜，71’——第二宽度截止滤光片，72’——第八凸透镜，73’——第九凸透镜，74’——第四滤光片组，75’——第十凸透镜。 

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。 

图1所示为本实用新型实施例的结构示意图。如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，所述荧光仪包括电源1、人机交互接口2、中央处理器3和光路系统0。其中所述电源1为整台仪器提供运行电能。仪器上电后，使用者可以通过所述人机交互接口2向所述中央处理器3发送命令，所述命令包括，例如，要进行的测试项目、开始运行。所述中央处理器3控制所述光路系统0、接收并处理所述光路系统0的输出，最后将处理结果以可视化的方式显示于所述人机交互接口2。 

进一步的，所述光路系统0包括适用于荧光分析法的光路结构和适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构。 

其中所述适用于荧光分析法的光路结构包括荧光分析光源4、荧光分析 激发光路5、待测样品6、荧光分析接收光路7和光电转换器8。若使用者选择的检测项目需要使用荧光分析法进行检测，则所述中央处理器3开启所述荧光分析光源4，光路经由所述荧光分析激发光路5滤光和聚焦之后照射到待测样品6，激发出另外一组波长的光，经反射反向后再次通过所述荧光分析接收光路7滤光和聚焦，传送到所述光电转换器8，所述光电转换器8将光信号转换为电信号，返回所述中央处理器3进行处理，处理结果包括，例如，所述待测样品6的浓度值。所述中央处理3还可根据需要调整所述光电转换器8的参数。 

相应的，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构包括时间分辨荧光免疫分析光源4’、时间分辨荧光免疫分析激发光路5’、待测样品6、时间分辨荧光免疫分析接收光路7’以及所述光电转换器8。若使用者选择的检测项目需要使用时间分辨荧光免疫分析法进行检测，则所述中央处理器3开启所述时间分辨荧光免疫分析光源4’，光路经由所述时间分辨荧光免疫分析激发光路5’滤光和聚焦之后照射到待测样品6，激发出另外一组波长的光，然后再次通过所述时间分辨荧光免疫分析接收光路7滤光和聚焦，传送到所述光电转换器8，所述光电转换器8将光信号转换为电信号，返回所述中央处理器3进行处理。所述中央处理3可根据需要调整所述光电转换器8的参数。 

特别的，在本发明的一个实施例中，所述荧光仪包括具有多个试剂盒的运动平台。所述待测样品被放置在所述运动平台的试剂盒中。所述运动平台上可放置多个，例如96个，试剂盒。当使用者选定一个检测项目后，所述运动平台根据检测项目，将装有相应待测样品的试剂盒移动至用于检测的光路上。 

图2所示为本实用新型实施例光路系统图。 

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，所述荧光分析光源4使用卤素灯41。优选的，所述荧光分析光源4进一步包括反馈聚光镜42和硅光二极管43。所述卤素灯41发出的光经由所述反馈聚光镜42聚光后照射到硅光二极管43上，所述硅光二极管43发出电信号被送回所述中央处理器3，构成一个反馈模块，所述中央处理器3通过检测所述卤素灯41的光 强度，可以及时调整所述卤素灯41的供电状况，使之时刻满足要求。 

在该实施例中，所述荧光分析激发光路5包括第一凸透镜51、第一滤光片组52、第二凸透镜53和半透半反镜片54。所述卤素灯41发出的光经由所述第一凸透镜51和所述第二凸透镜53聚焦后输出，所述第一凸透镜51和所述第二凸透镜53之间装有可切换的所述第一滤光片组52，输出光线为对应滤光片的波长的光，再经由所述半透半反镜片54将光线反射到所述待测样品6中。优选的，所述第一滤光片组52包括有390nm/340nm及其他波段的滤光片。 

光线照射所述待测样品6后激发出特定波长的光，向上发射，进入所述荧光分析接收光路7中。所述荧光分析接收光路7中包括所述半透半反镜片54、第三凸透镜71、第一宽度截止滤光片72、第二滤光片组73、第四凸透镜74、光纤75、第五凸透镜76和第一反射镜77。所述待测样品6发出的光再次经过所述半透半反镜片54，然后经所述第三凸透镜71和所述第四凸透镜74，设在所述第三凸透镜71和所述第四凸透镜74之间的切换的所述第二滤光片组73。优选的，所述第二滤光片组73包括有486nm/460nm及其他波段的滤光片。切换滤光片时，接受光滤光片波长与激发光波长相对应，比如激发光波长390nm对应接受光波长486nm，激发光波长340nm对应接受光波长360nm。然后由所述光纤75传送，经过所述第五凸透镜76聚光，最后由第一反射镜77将光路反射入所述光电转换器8中。 

在本实施例中，所述时间分辨荧光免疫分析光源使用高频氙灯4’。所述时间分辨荧光免疫分析激发光路5’包括第六凸透镜51’、第三滤光片组52’、第七凸透镜53’和第二反射镜54’构成。所述高频氙灯4’启动后发光，进入所述时间分辨荧光免疫分析激发光路5’，光线经由所述第六凸透镜51’和所述第七凸透镜53’聚焦后输出，所述第六凸透镜51’和所述第七凸透镜53’间装有所述可切换的第三滤光片组52’，其中包括有340nm及其他波段的滤光片，最后输出光线为对应滤光片的波长的光，再经所述第二反射镜54’将光线反射到所述待测样品6中。 

所述时间分辨荧光免疫分析接收光路7’包括第二宽度截止滤光片71’、第八凸透镜72’、第九凸透镜73’、第四滤光片组74’和第十凸透镜75’。光 线照射所述待测样品6后激发出特定波长的光，光路透过所述待测样品6向下发射，然后经由所述第二宽度截止滤光片71’、经所述第八凸透镜72’、所述第九凸透镜73’、所述第十凸透镜75’聚光。所述第八凸透镜72’、第九凸透镜73’和第十凸透镜75’之间装有可切换的所述第四滤光片组74’，其中包括613nm/643nm及其他波段的滤光片，切换时接受光滤光片波长与激发光波长相对应。最后光路入射到所述光电转换器8中。 

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。 

Claims (13)

1.一种多功能荧光仪，其特征在于，用于进行荧光分析法和时间分辨荧光免疫分析法两种方法学检测项目的检测，所述荧光仪包括光路系统、人机交互接口以及中央处理器，其中 

所述光路系统包括适用于荧光分析法的光路结构和适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构； 

所述人机交互接口用于向所述中央处理器发送使用者的命令，以及接收中央处理器的运算结果； 

所述中央处理器根据使用者的命令控制所述光路系统，接收所述光路系统的输出信号，对所述信号进行处理，并将处理结果返回人机交互接口。 

2.根据权利要求1所述荧光仪，其特征在于，任一所述光路结构均包括光源、激发光路、待测样品、接收光路和光电转换器，光路从所述光源开始依次经由激发光路、待测样品、接收光路进入光电转换器。 

3.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，包括用于放置所述待测样品的运动平台，所述运动平台上可放置多个待测样品，所述运动平台根据检测项目，将相应的待测样品移动至用于检测的光路上。 

4.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，所述适用于荧光分析法的光路结构的光源包括卤素灯、反馈聚光镜和硅光二极管，所述卤素灯发出的光经由所述反馈聚光镜聚光后照射到所述硅光二极管上，所述硅光二极管发出的电信号被送至中央处理器，所述中央处理器通过所述电信号检测所述卤素灯的光强度，及时调整所述卤素灯的供电状况。 

5.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，所述适用于荧光分析法的光路结构的激发光路包括第一凸透镜、第二凸透镜、第一滤光片组和半透半反镜片，光路依次经过所述第一凸透镜、所述第一滤光片组、所述第 二凸透镜并通过所述半透半反镜片射入所述待测样品。 

6.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，所述适用于荧光分析法的光路结构的接收光路包括半透半反镜片、第三凸透镜、第四凸透镜、第五凸透镜、第一宽度截止滤光片、第二滤光片组、光纤和第一反射镜，光路经由所述半透半反镜片、所述第三凸透镜、所述第一宽度截止滤光片、所述第二滤光片组和所述第四凸透镜进入所述光纤进行传送，最后经过所述第五凸透镜，由第一反射镜将光路反射入所述光电转换器中。 

7.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构的光源为高频氙灯。 

8.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构的激发光路包括第六凸透镜、第七凸透镜、第三滤光片组和第二反射镜构成，光路依次经过所述第六凸透镜、所述第三滤光片组、所述第七凸透镜和所述第二反射镜射入所述待测样品。 

9.根据权利要求2所述荧光仪，其特征在于，所述适用于时间分辨荧光免疫分析法的光路结构的接收光路包括第八凸透镜、第九凸透镜、第十凸透镜、第二宽度截止滤光片和第四滤光片组，光路透过待测样品经由所述第二宽度截止滤光片、所述第八凸透镜、所述第九凸透镜、所述第四滤光片组、所述第十凸透镜，最后入射到所述光电转换器中。 

10.根据权利要求5所述荧光仪，其特征在于，所述第一滤光片组可切换，所述荧光仪根据测试的项目切换相应的合适的滤光片，所述第一滤光片组至少包括390mm、340nm波段的滤光片。 

11.根据权利要求6所述荧光仪，其特征在于，所述第二滤光片组可 切换，所述荧光仪根据测试的项目切换相应的合适的滤光片，所述第二滤光片组至少包括486mm、460nm波段的滤光片。 

12.根据权利要求8所述荧光仪，其特征在于，所述第三滤光片组可切换，所述荧光仪根据测试的项目切换相应的合适的滤光片，所述第三滤光片组至少包括340mm波段的滤光片。 

13.根据权利要求9所述荧光仪，其特征在于，所述第四滤光片组可切换，所述荧光仪根据测试的项目切换相应的合适的滤光片，所述第四滤光片组至少包括613mm、642nm波段的滤光片。