专利名称：便携式荧光层析检测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种生物工程技术领域的检测系统，具体是一种便携式荧光层析 检测系统。
背景技术：
目前重大疾病如肝癌、艾滋病的治疗技术仍不成熟，早期检测是一个非常重要的 环节。免疫层析芯片技术由于操作简单，快速，特异性好等，常用于床边检测和非医院的大 面积筛查。它是以抗原或抗体作为分析试剂，对待测物进行定量分析，其基本原理就是抗体 与抗原的特异性免疫反应。免疫层析试纸条检测系统包括试纸条，配套试剂及检测设备。待 测样本与免疫层析试纸条及配套试剂反应后，试纸条上的生物信息通过生物信息识别仪， 经过分析及加强功能，最后得出结果。目前基于荧光标记的生物芯片检测技术主要分为两大类，一类是采用激光共聚焦 技术，该方法精度高，缺点是扫描精度受二维移动平台的机械精度条件影响，制作成本高， 扫描速度慢；另一类是使用CCD (电荷耦合元件)技术，一次性完成芯片的整体成像，扫描速 度快，可以不使用移动平台，缺点是精度低。对于高密度的点阵芯片，通常使用共聚焦技术， 而低密度的则使用CCD成像技术即可满足需求。经对现有文献检索发现，中国专利申请号为=02112625. 9，名称为带滤光片转盘 的生物芯片荧光检测扫描装置，该系统包括激光激发光路、荧光接收光路和防止生物芯片 的X-Y平台及支架索。激光束通过合光棱镜及全反镜等共聚焦于生物芯片上的一个点，然 后通过荧光接收光路获得光信号，通过X-Y 二维平台的移动，获得多个生物芯片上的荧光 图像。但是因为这种装置时针对高密度生物芯片进行设计，所以体积较大，成本较高，不适 合进行床边检测。又经检索发现，中国专利申请号为=02156427. 2，名称为生物芯片检测系统，该 技术为针对低密度层析芯片的光学检测系统，该系统包括CCD像机、物镜、X-Y 二维平台、 白炽灯、暗箱、计算机等，通过将样品置于暗箱中，样品的化学发光信号通过物镜捕获成像 在C⑶上，通过软件进行分析。但是通过C⑶进行图像捕获的方法，扫描精度较低，而且获 得的图像需要经过软件的图像处理过程进行二次识别，信息的精度需要依赖于图像处理技 术。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种便携式荧光层析检测设备。本发 明在LED和光电二极管的基础上实现荧光样品的荧光激发和光信号采集，操作简单，体积 小巧，检测结果稳定可靠；并且在设备上集成了数据的分析、存储以及样品传送等功能，方 便检测人员携带，实现随时随地的样品检测以及检测结果的传递。本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置和信息输入装置，其中电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样 品的相关输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和 处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机 交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控 制信息。
所述的样品的相关输入信息包括样品的编号信息和样品的检测条件信息。所述的微处理器与通信装置相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处 理后的样品信息。所述的通信装置是蓝牙装置、wifi (无线宽带)装置、USB接口和SD (安全数码) 卡接口中的一种或几种。所述的微处理器与热敏打印装置相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息 和处理后的样品信息。所述的传送装置是一维步进系统。所述的光电采集装置包括LED (发光二极管)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。与现有技术相比，本发明的有益效果是体积小，产品通过集成仅有手机大小，便 于携带，并且自带电源，可以满足床边检测的需求，也可带到检测现场进行使用；LED阵列 发光强度高，对样品的激发较充分，同时光电二极管进行光电转换，操作简单，精度较高，成 本较低。
图1是实施例系统的组成示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前 提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下 述的实施例。实施例如图1所示，本实施例包括微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装 置、传送装置、信息输入装置、热敏打印装置和通信装置，其中电源与微处理器相连传输电 能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的相关输入信息，微处理器与存储器相连传输 采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相 连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理 器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息，微处理器分别与热敏打印装置和通信装 置相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息。所述的样品的相关输入信息包括样品的编号信息和样品的检测条件信息。
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。所述的LED紫外冷光源由LED阵列组成。所述的透镜所在的位置作为整个系统的检测口。所述的光电二极管进行光电转换， 将样品发射的荧光信号转换为电信号。本实施例中所述的人机交互装置采用的是液晶触摸屏。本实施例中所述的信息输入装置采用的是条码扫描装置。所述的传送装置是一维步进系统，包括步进电机、橡胶滚轮和红外检测头，其中 红外检测头与微处理器相连传输样品送入信息，步进电机与微处理器相连传输样品传送控 制信息，步进电机与橡胶滚轮相连。红外检测头进行红外信号的收发且实时检测样品的送 入，当有样品送入时，红外检测头通知微处理器，微处理器发送接收命令，通过步进电机和 橡胶滚轮实现样品的传送。所述的通信装置包括蓝牙装置、wifi装置、USB接口和SD卡接口。本实施例的工作过程传送装置对样品进行传输，通过条码扫描装置进行样品检 测相关信息的输入，使光电采集装置对样品进行信息采集，采集的样品信息送入微处理器 进行处理，处理得到的荧光检测结果可以送入热敏打印装置进行打印，还可以使用存储器 对荧光检测结果、样品检测相关信息和样品信息进行存储，通过液晶触摸屏实现信息的录 入和调出，通过通信装置实现荧光检测结果信息与外界装置的传输。本实施例系统的具体优点1、采用了 LED紫外冷光源作为激发光源，光电二极管进行荧光信号采集，大幅缩 减了层析检测设备的体积。LED紫外冷光源相对普通荧光灯具有更长的半衰期，可以长时间 地保持稳定的图像输入，响应时间快，发热低，从而大大降低了光源对图像的干扰。2、通过光电二极管对发射光进行接收以光电转换，相比较通过CXD进行图像采集 的方法，有了更高的信号精度，可以减少环境干扰以及图像处理精度的影响。3、通过一维步进系统进行样品的传送，在传送中进行样品扫描，通过微处理器将 扫描结果波谱进行运算，得出检测值，将检测值与系统内的标准值进行比较，得出定量结果 输出，并通过热敏打印装置进行及时的报告打印。
权利要求
一种便携式荧光层析检测系统，其特征在于，包括微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置和信息输入装置，其中电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息。
2.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的样品的输入信 息包括样品的编号信息和样品的检测条件信息。
3.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的微处理器与通 信装置相连传输采集的样品信息、样品的输入信息和处理后的样品信息。
4.根据权利要求3所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的通信装置是蓝 牙装置、wif i装置、USB接口和SD卡接口中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的微处理器与热 敏打印装置相连传输采集的样品信息、样品的输入信息和处理后的样品信息。
6.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，其特征是，所述的传送装置是一 维步进系统。
7.根据权利要求1所述的便携式荧光层析检测系统，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。
全文摘要
一种生物检测技术领域的便携式荧光层析检测系统，包括微处理器、存储器、光电采集装置、电源、人机交互装置、传送装置和信息输入装置，其中电源与微处理器相连传输电能，微处理器与信息输入装置相连传输样品的相关输入信息，微处理器与存储器相连传输采集的样品信息、样品的相关输入信息和处理后的样品信息，微处理器与光电采集装置相连传输采集的样品信息，微处理器与人机交互装置相连传输录入信息和调出信息，微处理器与传送装置相连传输样品传送速度的控制信息。本发明体积小，便于携带，并且自带电池，可以满足床边检测的需求，检测精度高。
文档编号G01N21/64GK101936904SQ201010266830
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月31日 优先权日2010年8月31日
发明者崔大祥, 张雪青, 杨浩, 王侃 申请人:上海交通大学