专利名称：免疫荧光分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种临床诊断领域和食品安全监控领域中的激光染色与多点定 标技术在层析定量分析中的应用。特别适用于临床诊断领域做免疫定量分析以及食品行 业，酿酒行业，饮料行业，乳品行业，化妆品行业等场合作快速检测待检样品中激素和农药 残留的免疫荧光分析仪。
背景技术：
免疫层析技术是以层析作为示踪标志物应用于抗原抗体的一种新型的免疫标记 技术。层析是由氯金酸(HAuCl4)在还原剂如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等作用下，聚 合成为特定大小的金颗粒，并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态，称为层析。层析在弱 碱环境下带负电荷，可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合，由于这种结合是静电 结合，所以不影响蛋白质的生物特性。层析除了与蛋白质结合以外，还可以与许多其它生物大分子结合，如SPA、PHA、 ConA等。根据层析的一些物理性状，如高电子密度、颗粒大小、形状及颜色反应，加上结合物 的免疫和生物学特性，因而使层析广泛地应用于免疫学、组织学、病理学和细胞生物学等领 域。临床诊断(IVD)行业已经意识到层析免疫分析对POC及OTC市场来说都是一个很 好的技术平台，因为它成本低，用起来也方便。大多数商业临床诊断(IVD)产品使用免疫平台只能提供定性和半定量的结果。即 通过目测测试卡上的T线(测试线)和C线(质控线)的相对关系来判断待测样品为阴性 或阳性比如，C线显色为试剂卡工作正常，T线显色为阳性，T线不显色为阴性。虽然IVD 行业正在开发或已经开发了一些新兴的提供定量测量的层析检测技术，但由于全部采用颜 色识别的方法即通过测试线颜色的深浅来做出阳性、阴性判断，或大体估算待测样本的浓 度，因此目前没有任何技术在常规层析检测性能和成本方面都令人满意的分析设备。
发明内容本实用新型克服现有技术中的不足，提供了一种高信噪比、高灵敏度、高测试速 度、操作简便、测试成本低廉，检测环境要求低的免疫荧光分析仪。为了解决上述技术的问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的免疫荧光分 析仪包括微处理器、显示器、按键、IC卡、打印机、指示灯和电源，还包括激光器和传感器，微 处理器1脚与电源连接，电源向各部件提供工作电压Vcc，微处理器2脚与传感器连接，微处 理器8脚与激光器连接，微处理器3脚与显示器连接，微处理器4脚与按键连接，微处理器 5脚与IC卡连接，微处理器6脚与打印机连接，微处理器7脚与指示灯连接。本实用新型也可以通过以下技术方案实现以上所述的激光器包括三极管、运算 放大器、微处理器和激光管，运算放大器1脚与三极管的基极连接，三极管的集电极与激光 管2脚连接，激光管1脚通过电阻R3与电源出端Vcc电压端连接，激光管1脚通过电容C4后接地端，运算放大器2脚与三极管的发射极连接，运算放大器2脚通过电阻R5接地端，运 算放大器3脚串接电阻R2后接地端，运算放大器3脚串接电阻Rl后与微处理器13脚连接， 微处理器11脚串接电容Cl后与微处理器14脚连接，微处理器12脚与运算放大器7脚连 接，微处理器12脚分别通过电容C2和电阻R6与运算放大器6脚连接，电容C2、电阻R6和 运算放大器6脚与激光管4脚连接，激光管3脚分别通过电容C3和电阻R7接地端，激光管 3脚、电容C3和电阻R7分别与运算放大器5脚和电阻R4连接，电阻R4与电源出端Vcc电 压端连接，运算放大器4脚接地端。本实用新型还可以通过以下技术方案实现以上所述的传感器包括光电传感器、 积分放大器、双二极管和微处理器，积分放大器1脚与地端连接，积分放大器3脚、4脚、5脚 和6脚与光电传感器2端连接，光电传感器1端与地端连接，积分放大器7脚与地端连接，积 分放大器8脚与地端连接并通过电容C3与模拟地端连接，积分放大器14脚与模拟地端连 接，积分放大器10脚串接双二极管1脚连接，双二极管3脚与地端连接，积分放大器10脚 串接电容C5与地端连接，积分放大器10脚串接电阻Rl与微处理器2脚连接，积分放大器9 脚通过电容C4与地端连接，积分放大器9脚与模拟地端连接，积分放大器13脚接地端，积 分放大器12脚与微处理器15脚连接，积分放大器11脚与模拟地端连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1.本实用新型采用了激光器102、传感器103实现利用激光染色原理有效提高了 系统的信噪比，并通过C1、C2两条质控线实时校准出厂曲线，通过B点背景噪声的测试有效 控制信噪比，通过T线与Cl、C2线的相对关系做为变量由校正后的出厂曲线计算待测样本 的浓度。因此是常规层析目测或比色检测的替代方法，具有高信噪比、高灵敏度、高测试速 度，微处理器的多参数拟合数学模型提高了仪器测试灵敏度，其灵敏度和测试速度明显优 于通常的测试方法。2.本实用新型采用宽带积分放大器202、302，同时采用微处理器101等技术提高 了自动校准、自动数据处理、自动结果判定等程度，缩短了分析流程，简化了工作人员的操 作程序，使产品实现了快速、便捷、准确的性能。3.本实用新型结构合理，性能优越，测试成本低廉，检测环境要求低，不需在实验 室，在室外即可方便的检测样本，特别适用在奶制品、水源、医药、化工、造纸、化妆品等行业 的生产卫生和环境快速监测，具有很强实用性。
图1是本实用新型的原理方框图。图2是本实用新型的激光器102的电原理图。图3是本实用新型的传感器103的电原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述免疫荧光分析仪 包括微处理器101、激光器(102)、传感器(10 显示器104、按键105、IC卡106、打印机107、 指示灯108和电源109组成。图1是本实用新型的原理方框图。微处理器101的作用是对 输入数据进行处理并输出处理结果，实施例采用单片P89V51RD2型微处理器件制作。显示器104的作用是显示测量结果，实施例采用LCD1604型显示器件制作。按键105的作用是输 入操作信号，实施例采用定制贴膜按键制作。IC卡106的作用是读入试剂附卡的数据，实施 例采用KF-013M型IC卡制作。打印机107的作用是打印输出测量结果，实施例采用ELM205 型打印机制作。指示灯108的作用是工作状态指示，实施例采用3mmled型指示灯制作。电 源109的作用是提供各部件工作电压，其输出Vcc电压为+5V，实施例采用市售17805型集 成电源制作。本实用新型激光器102的作用是作为稳定光源，它由三极管201、运算放大器202、 激光管204和微处理器101组成，如图2所示，图2是本实用新型的激光器102的电原理图， 实施例按图2连接线路。其中三极管201的作用是对上级送来电信号进行电流放大后驱动 激光管，采用S9013型三极管制作。其中运算放大器202的作用是对三极管201的电流稳流 控制和激光管内部的反馈信号进行放大，采用TLC2272型运算放大器制作。其中激光管204 的作用是发出一束激光作为光源且有亮度监控二极管，采用LD660型激光管制作。实施例 中亮度信号输入微处理器101输入亮度控制信号，之后经电路处理后输出至激光管204，激 光管204LD部分在电信号的控制下发光，在激光管204内部PD同时监控激光的亮度，并将 监控到的亮度信号送回运算放大器，经放大后的信号最终反馈给微处理器101进行处理。本实用新型传感器103的作用是接收微弱的荧光信号并放大处理。它由光电传感 器301、积分放大器302、双二极管303和微处理器(101)组成，如图3所示，按图3连接线 路。其中光电传感器301的作用是采集荧光信号。实施例采用市售S2371型光电传感器制 作。积分放大器302的作用是对光电传感器301的微弱信号进行放大处理。实施例采用市 售IVC102型积分放大器制作。双二极管303的作用是泄放积分放大器输出的负脉冲。实 施例采用市售M1MA142WATIG型双二极管制作。本实用新型采用的所有电阻、电容元器件均采用市售通用电阻、电容器件制作。本实用新型简要工作原理如下当插入被测物后，在微处理器101的控制下激光 器102发出激光照射被测物，被测物在激光的激发下发出荧光，这个荧光被传感器103部分 接受并处理为电信号，这个电信号发给微处理器101处理从而得到与被测物含量密切相关 的数值。准备好试剂卡，把需测试的样品滴三滴到试剂卡的样品孔，平衡3分钟后将试剂卡 放入仪器的托盘部件检测舱内，启动测试按键进行测量。这时传感器103光学部分首先启 动激光管204使其发光，同时检测激光二极管的PD端返回的监控信号，经微处理器101运 算后在控制激光的亮度进行自校准，然后光源开始扫描试剂卡，微处理器101依次记录Cl 线、C2线以及T线和B位置背景信号，测试卡上的各条线是由试剂厂在这个卡上事先喷膜 好的，在加入样品后在每条线的位置样品与喷膜包被反应后即生成可识别的线条。经加样 反应后的试剂卡在激光管204的扫描下对荧光强度进行测定，并使用微处理器101根据Cl 线和C2线的测试结果修正仪器内置的出厂曲线，同时微处理器101通过B位置背景信号测 试结果处理背景噪声，微处理器101根据T线与Cl线、C2线的相对数据关系带入修正后的 出厂曲线，微处理器101计算待测样品的浓度，整个测试过程由微处理器进行操作控制，并 通过显示器104显示和键盘105设定，实现测试过程的全自动控制，测试结果由数据存储器 保护或由内置打印机107输出，完成整个测试过程。本实用新型安装结构如下把本实用新型附图1及所有电路部件安装在一个长X宽X高为280X210X130毫米仪器外壳内，显示器104、打印机107、按键105安装在仪器外壳的前面板上，在外壳的 侧面装有数据传输与外部计算机的接口，组装成本实用新型。
权利要求1.一种免疫荧光分析仪，它包括微处理器(101)、显示器(104)、按键(105)、IC卡 (106)、打印机(107)、指示灯(108)和电源(109)，其特征在于还包括激光器(102)和传感 器(103)，微处理器(101)1脚与电源(109)连接，电源(109)向各部件提供工作电压Vcc， 微处理器(101) 2脚与传感器(10 连接，微处理器(101) 8脚与激光器(10 连接，微处理 器(101) 3脚与显示器(104)连接，微处理器(101) 4脚与按键(105)连接，微处理器(101)5 脚与IC卡(106)连接，微处理器(101)6脚与打印机(107)连接，微处理器(101) 7脚与指 示灯(108)连接。
2.如权利要求1所述的免疫荧光分析仪，其特征在于激光器(102)包括三极管001)、 运算放大器002)、微处理器(101)和激光管004)，运算放大器002)1脚与三极管(201) 的基极连接，三极管(201)的集电极与激光管004)2脚连接，激光管004)1脚通过电阻R3 与电源(109)出端Vcc电压端连接，激光管004)1脚通过电容C4后接地端，运算放大器 002)2脚与三极管O01)的发射极连接，运算放大器002)2脚通过电阻R5接地端，运算 放大器002)3脚串接电阻R2后接地端，运算放大器002)3脚串接电阻Rl后与微处理器 (101) 13脚连接，微处理器(101)11脚串接电容Cl后与微处理器(101) 14脚连接，微处理器 (101) 12脚与运算放大器(202) 7脚连接，微处理器(101) 12脚分别通过电容C2和电阻R6 与运算放大器002)6脚连接，电容C2、电阻R6和运算放大器002)6脚与激光管004)4脚 连接，激光管004)3脚分别通过电容C3和电阻R7接地端，激光管004)3脚、电容C3和电 阻R7分别与运算放大器002)5脚和电阻R4连接，电阻R4与电源(109)出端Vcc电压端 连接，运算放大器002)4脚接地端。
3.如权利要求1或2所述的免疫荧光分析仪，其特征在于传感器(103)包括光电传 感器(301)、积分放大器(302)、双二极管(30 和微处理器(101)，积分放大器(302) 1脚 与地端连接，积分放大器(302)3脚、4脚、5脚和6脚与光电传感器(301)2端连接，光电传 感器(301)1端与地端连接，积分放大器(302)7脚与地端连接，积分放大器(302)8脚与地 端连接并通过电容C3与模拟地端连接，积分放大器(30 14脚与模拟地端连接，积分放大 器(30 10脚串接双二极管(303) 1脚连接，双二极管(303) 3脚与地端连接，积分放大器 (302) 10脚串接电容C5与地端连接，积分放大器(302) 10脚串接电阻Rl与微处理器(101)2 脚连接，积分放大器(302)9脚通过电容C4与地端连接，积分放大器(302)9脚与模拟地端 连接，积分放大器(30 13脚接地端，积分放大器(30 12脚与微处理器(101) 15脚连接， 积分放大器(30 11脚与模拟地端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种免疫荧光分析仪。属于测试仪器的技术领域。其用于解决检测食品激素或农药残留存在的低信噪比、低灵敏度、低测试速度、操作复杂、测试成本高和检测环境要求高的问题。免疫荧光分析仪是由微处理器、显示器、按键、IC卡、打印机、指示灯、电源，激光器(102)和传感器组成，微处理器1脚与电源连接，电源向各部件提供工作电压Vcc，微处理器2脚与传感器连接，微处理器8脚与激光器连接，微处理器3脚与显示器连接，微处理器4脚与按键连接，微处理器5脚与IC卡连接，微处理器6脚与打印机连接，微处理器7脚与指示灯连接。采用这种免疫荧光分析仪可广泛地应用于食品激素或农药残留量的检测。
文档编号G01N33/558GK201852839SQ201020575269
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者郝书顺 申请人:郝书顺