CN209102734U - 一种小型便携式检测信息收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型便携式检测信息收集装置，包括光盘、外壳、电机和电路板，在光盘内放置试纸，通过电机带动旋转，使试纸充分吸收检测样本产生反应信息，并在试纸放置槽两侧设置光反射面，在电路板上设置激光发射器和接收器，投射到反射面上形成光路，采集试纸上的颜色信息，进而检测。这种检测方式自动化程度高，无需人工滴定，省去点样机这一复杂设备，降低成本，同时在同一光盘上可集成多条试纸，进行多项检测，将试纸上的数据通过光路反射至电路板上，并与外部数据分析系统相连，可大大缩小产品的体积，方便携带，同时还可缩短数据读取时间。

Description

一种小型便携式检测信息收集装置

技术领域

本实用新型涉及免疫检验领域，尤其涉及一种小型便携式检测信息收集装置。

背景技术

随着社会发展，人们对健康和食品安全越来越重视，因此体检和食品检测也随之发展，检测项目也越来越多，检测量逐年快速增长，传统检测设备和人工检测的方法越来越难以满足发展要求，因此对检测设备自动化、集成化的要求越来越高。

传统多项目的检测设备涉及的设备数目过多，如点样机、反应器、数据读取仪等，还需多道人工辅助操作，容易影响检测结果，同时设备多体积大不易携带，无法满足很多现场检测的需求，现场取样送至检测机构，检测时间长，效率低，且样品保存时间过长，可能还会影响检测结果。而很多体积小巧的检测设备，检测功能又过于单一化，不太适用于多项目检测的场合。医学上，救人时常分秒必争，如能加快检测速度，即能争取抢救时间。

本实用新型是基于国家自然科学基金项目“31371444”“IPS细胞——肿瘤细胞体外精密实时微环境控制芯片实验室新技术研究”的内容展开。

实用新型内容

本实用新型提供一种小型便携式检测信息收集装置，以改变现有检测设备体积大，不易携带的问题，能同时进行多项检测，并同时读取检测数据，加快检测速度。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：从上至下依次包括光盘、外壳、电机和电路板，所述电机和电路板固定安装在外壳下方，二者之间有电路连接关系，光盘在外壳上方，电机输出轴穿过外壳与光盘中心相连接；

所述光盘是一种离心式光盘微流控芯片，包括样品放置区、储液池、旁通道、凸台通道、浸液池、试纸放置槽、试纸、内反射面和外反射面，所述光盘设置多个检测区域，样品放置区设置在光盘的中心孔周围，所述储液池与样品放置区相连，连接通路的一侧设有旁通道，所述储液池的后端连接凸台通道，所述凸台通道的通过面较储液池的底面高，所述凸台通道后为浸液池，所述浸液池的底面较凸台通道的通过面低，宽度方向一侧连接试纸放置槽，所述试纸放置槽内放置试纸，所述试纸放置槽先弯曲而后沿光盘旋转方向的径向延伸，所述试纸长边向下立放插入试纸放置槽内，进样端插入到浸液池中，反应区则在光盘旋转径向方向的试纸放置槽内；所述浸液池的宽度比凸台通道宽；

所述试纸包括试纸层和基板，所述试纸弯曲时采用试纸层在内，基板在外的弯曲方式，所述光盘的厚度至少超过试纸宽度的一半；所述试纸放置槽在光盘的径向方向的反应区段两侧分别设有内反射面和外反射面；所述内反射面和外反射面是从光盘的底面向上开设的两个直角三角形凹槽的斜面，三角形凹槽的顶点位于试纸放置槽的两侧，顶角为45度，两斜面分别向试纸放置槽外倾斜设置；

所述电路板上设有激光发射器和接收器，分别设置在内反射面和外反射面的正下方，所述外反射面反射激光发射器发出的光，穿过透明基板后，扫描试纸上的样本反应颜色信息，并将扫描结果投射到内反射面上，再反射至接收器；

所述光盘与电机之间设有外壳，所述外壳为绝缘材料，所述外壳上开有光让位孔。

优选的，所述试纸为胶体金试纸。

优选的，所述外壳为方形盖状，将电机和电路板盖在其内，所述外壳为塑料材质。

优选的，所述外壳与光盘之间设有固定板，所述电机固定安装在固定板上；所述外壳内部设有多根通心脚柱，所述固定板下端设有插脚，插入脚柱中，所述插脚下端为螺纹孔，螺丝从电路板底面穿过，通过脚柱与固定板的插脚相连。

优选的，所述固定板为铝板。

优选的，所述固定板与外壳相同位置上开有光让位孔，所述光让位孔为长方形，尺寸足够让激光完全通过；所述电机安装中部，避开光让位孔。

本实用新型将试纸集成在光盘上，通过电机带动光盘旋转，使得光盘上的液体在试纸虹吸作用下爬升至试纸反应区，同时在试纸两侧设置光反射面，与电路板上的发射器和接收器相对应，从而实现检测数据的自动采集。这种检测方式自动化程度高，无需人工滴定，省去点样机这一复杂设备，降低成本，同时在同一光盘上可集成多条试纸，进行多项检测，将试纸上的数据通过光路反射至电路板上，并与外部数据分析系统相连，可大大缩小产品的体积，方便携带，同时还可缩短数据读取时间。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的光盘结构示意图。

图3是试纸弯曲示意图。

图4是光盘内外反射面的位置剖视图。

图5是本实用新型的仰视示意图。

图中，1光盘、2固定板、3外壳、4电机、5电路板、11样品放置区、12储液池13、旁通道、14凸台通道、15浸液池、16试纸放置槽、17试纸、18内反射面、19外反射面、171试纸层、172基板、 21插脚、22光让位孔、31-通心脚柱、51发射器、52接收器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1～5为本实用新型的一种实施方式，从上至下依次包括光盘1、固定板2、外壳3、电机4和电路板5，电机4和电路板5固定安装在外壳3下方，电机4和电路板5二者之间有电路连接关系，光盘 1在外壳3上方，电机4的输出轴穿过外壳3与光盘1的中心相连接；

光盘1是一种离心式光盘微流控芯片，光盘1包括样品放置区 11、储液池12、旁通道13、凸台通道14、浸液池15、试纸放置槽 16、试纸17、内反射面18和外反射面19。光盘1设置多个检测区域，样品放置区11设置在光盘1的中心孔周围，可以是互相连通的一个区域，也可以是分隔开的多个区域，样品放置区11通过通道连接检测区域，如图2所示，储液池12与样品放置区11相连，连接通路的一侧设有旁通道13，通过转速控制储液池12的液面角度，通过结构上设计旁通道13控制储液池12的体积，即可以实现储液池12的初始体积与流出体积的精确控制。储液池12的后端连接凸台通道14，凸台通道14的通过面较储液池12的底面高，凸台通道14后为浸液池15，浸液池15的底面较凸台通道14的通过面低，宽度方向一侧连接试纸放置槽16，试纸放置槽16内用于放置试纸17，试纸放置槽16的形状如图2所示，先弯曲而后沿光盘旋转方向的径向延伸。试纸17长边向下立放插入试纸放置槽16内，进样端插入到浸液池15 中，反应区则在光盘旋转径向方向的试纸放置槽16内。浸液池15的宽度比凸台通道14宽，在光盘旋转方向反向侧宽出凸台通道14一定宽度，保证试纸17的进样端能够顺利插入浸液池15中而不会与凸台通道14相接触。

本实施例中，试纸17优选胶体金试纸，包括试纸层171和基板 172，胶体金试纸的试纸层171是一层薄膜，粘附于基板172上，基板172的材料为透明易弯曲材质，优选聚碳酸酯(PC)材料，弯曲时采用试纸层171在内，基板172在外的弯曲方式，如图3所示。试纸层171的固液反应是靠虹吸作用，需要保证试纸层171表面的空气压力均匀，因此试纸层171上不能碰到任何东西，否则会导致反应失败，试纸17放置时需要保证试纸层171是自然的反应状态。经过实验发现，试纸17弯曲时不影响虹吸能力，只要确保试纸层171上没有接触到除空气外的任何其他杂质，采用试纸层171在内，基板172 在外的弯曲方式就可以实现试纸17弯曲不影响反应，基板172是刚性的，弯曲时有向外的弹性，张力使得基板172自然贴近试纸放置槽 16的内壁，形成固定状态。光盘1有足够的厚度(至少超过试纸宽度一半或接近试纸宽度)，可保证试纸17插入试纸放置槽16后不易滑出。

试纸放置槽16在光盘1的径向方向的反应区段两侧分别设有内反射面18和外反射面19。内反射面18和外反射面19是从光盘1的底面向上开设的两个直角三角形凹槽的斜面，如图4所示，三角形凹槽的顶点位于试纸放置槽16的两侧，顶角为45度，两斜面分别向试纸放置槽16外倾斜设置，试纸放置槽16下端外侧为直角。内反射面18和外反射面19也可以位于试纸放置槽16的同一侧，即采用45°全反射原理，这种放置方法降低信噪强度不如两侧分开放置方式。电路板5上设有激光发射器51和接收器52，分别设置在内反射面18 和外反射面19的正下方，本实施例中，外反射面19下放置发射器 51，内反射面18下放置接收器52，光透射路线如图4所示，外反射面19反射激光发射器51发出的光，穿过透明基板172后，扫描试纸上的样本反应颜色信息，并将扫描结果投射到内反射面18上，再反射至接收器52。电路板5将扫描的信息通过电路系统(图中未示出) 传送至分析装置(图中未示出)。

光盘1与电机4之间设有外壳3，外壳3为方形盖状，将电机4 和电路板5盖在其内，外壳3为绝缘材料，本实施例中为塑料，为保证电机4的安装牢固性，在外壳3与光盘1之间增加固定板2，电机 4固定安装在固定板2上。固定板2优选铝板，外壳3内部设有多根通心脚柱31，固定连接固定板2和电路板5，固定板2下端设有插脚 21，插入脚柱31中，插脚21下端为螺纹孔，螺丝从电路板5底面穿过，通过脚柱31与固定板2的插脚21相连。大多数产品中，电路板 5是直接用螺丝连接固定在外壳3上，当产品上下震动的时候，螺丝就容易松脱。本实施例在外壳3下设通心脚柱31让两个部件通过孔连接在一起，螺丝的作用是让上下两个部件夹住外壳的通心脚柱31 以固定，这样增大的各界面之间的摩擦力能有效防止振动带来的螺丝松脱，确保有振动产品的长期牢固。

为确保数据的传送采集，固定板2和外壳3上开有光让位孔22，本实施例中，光让位孔22为长方形，尺寸足够让激光完全通过。电机4较选用小尺寸的，安装中部，避开光让位孔22，不会影响光路。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：从上至下依次包括光盘、外壳、电机和电路板，所述电机和电路板固定安装在外壳下方，二者之间有电路连接关系，电机输出轴穿过外壳与光盘中心相连接；

所述光盘是一种离心式光盘微流控芯片，包括样品放置区、储液池、旁通道、凸台通道、浸液池、试纸放置槽、试纸、内反射面和外反射面，所述光盘设置多个检测区域，样品放置区设置在光盘的中心孔周围，所述储液池与样品放置区相连，连接通路的一侧设有旁通道，所述储液池的后端连接凸台通道，所述凸台通道的通过面较储液池的底面高，所述凸台通道后为浸液池，所述浸液池的底面较凸台通道的通过面低，宽度方向一侧连接试纸放置槽，所述试纸放置槽内放置试纸，所述试纸放置槽先弯曲而后沿光盘旋转方向的径向延伸，所述试纸长边向下立放插入试纸放置槽内，进样端插入到浸液池中，反应区则在光盘旋转径向方向的试纸放置槽内；所述浸液池的宽度比凸台通道宽；

所述试纸包括试纸层和基板，所述试纸弯曲时采用试纸层在内，基板在外的弯曲方式，所述光盘的厚度至少超过试纸宽度的一半；所述内反射面和外反射面是从光盘的底面向上开设的两个直角三角形凹槽的斜面，三角形凹槽的顶点位于试纸放置槽的两侧，顶角为45度，两斜面分别向试纸放置槽外倾斜设置；

所述电路板上设有激光发射器和接收器，分别设置在内反射面和外反射面的正下方，所述外反射面反射激光发射器发出的光，穿过透明基板后，扫描试纸上的样本反应颜色信息，并将扫描结果投射到内反射面上，再反射至接收器；

所述光盘与电机之间设有外壳，所述外壳为绝缘材料，所述外壳上开有光让位孔。

2.根据权利要求1所述的一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：所述试纸为胶体金试纸。

3.根据权利要求1所述的一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：所述外壳为方形盖状，将电机和电路板盖在其内，所述外壳为塑料材质。

4.根据权利要求1所述的一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：所述外壳与光盘之间设有固定板，所述电机固定安装在固定板上；所述外壳内部设有多根通心脚柱，所述固定板下端设有插脚，插入脚柱中，所述插脚下端为螺纹孔，螺丝从电路板底面穿过，通过脚柱与固定板的插脚相连。

5.根据权利要求4所述的一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：所述固定板为铝板。

6.根据权利要求4所述的一种小型便携式检测信息收集装置，其特征是：所述固定板与外壳相同位置上开有光让位孔，所述光让位孔为长方形，尺寸足够让激光完全通过；所述电机安装中部，避开光让位孔。