一种荧光检测仪器的校准方法与流程

本发明涉及生物荧光检测的技术领域，特别涉及一种荧光检测仪器的校准方法。

背景技术：

荧光检测仪器主要是利用荧光物质在接收到某种波长的入射光照射，吸收光能后进入激发态，并且立即退激发并发出不同于入射光的的波长的出射光这一荧光特性，通过使用λ1波长的光线作为激发光并照射在荧光物质上，荧光物质会相应的激发形成λ2波长的发射光，再通过检测λ2波长的发射光的强度，就能够间接得到荧光物质标记的物质的含量，现有技术的荧光检测仪器的操作过程如图1所示。目前，荧光检测仪器的定标是用固定含量荧光物质做为默认标准，放到荧光检测仪器上测量。如果有多台仪器要定标就用这一个固定荧光含量物质做为标准进行定标。这样做的问题是固定含量荧光物质的荧光强度是不能固定的。因为荧光特性是照射之后或长时间放置后荧光物质会衰变，发射出去的光就会减弱，如果用来校准多台仪器就会出问题，因为标准物质荧光强度已经变化了，这会给荧光检测仪器的定标过程带来不确定性，其会影响荧光检测仪器的正常工作。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种荧光检测仪器的校准方法，该荧光检测仪器的校准方法包括如下步骤：步骤s1，通过放置于该荧光检测仪器原有试纸条位置的光强测量仪，对该荧光检测仪器对应的激发光源器进行关于发光强度的第一校准处理，其中，该激发光源器的发光波长为λ1；步骤s2，通过放置于该荧光检测仪器原有试纸条位置的标准光源，对该荧光检测仪器对应的信号检测器进行关于检测精度的第二校准处理，其中，该标准光源的发光波长为λ2，且λ1不同于λ2；可见，该荧光检测仪器的校准方法采用现有的经过计量确定的标准设备进行定标操作，以该定标操作保证具有标准可追溯性和确定性，其能适合大批量和精确测量和提高荧光检测仪器在批量生产过程中的质量一致性，此外，该方法还可用于对荧光检测仪器进行质控以及保证荧光检测仪器性能参数的一致性。

本发明提供一种荧光检测仪器的校准方法，其特征在于，所述荧光检测仪器的校准方法包括如下步骤：

步骤s1，通过放置于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的光强测量仪，对所述荧光检测仪器对应的激发光源器进行关于发光强度的第一校准处理，其中，所述激发光源器的发光波长为λ1；

步骤s2，通过放置于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的标准光源，对所述荧光检测仪器对应的信号检测器进行关于检测精度的第二校准处理，其中，所述标准光源的发光波长为λ2，且λ1不同于λ2；

进一步，在所述步骤s1中，通过放置于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的光强测量仪，对所述荧光检测仪器对应的激发光源器进行关于发光强度第一校准处理具体包括，

步骤s101，获取关于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息，并根据所述第一属性信息，对所述光强测量仪进行第一布设操作；

步骤s102，根据所述第一布设操作的结果，获取关于所述激发光源器位置的第二属性信息；

步骤s103，根据所述第二属性信息，调整所述激发光源器的发光工作模式，以实现所述关于发光强度的第一校准处理；

进一步，在所述步骤s101中，获取关于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息，并根据所述第一属性信息，对所述光强测量仪进行第一布设操作具体包括，

步骤s1011，获取关于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的位置区域面积数据和/或位置朝向数据，以作为所述第一属性信息；

步骤s1012，获取关于所述光强测量仪的受光区域面积数据和受光灵敏度数据；

步骤s1013，根据所述第一属性信息、所述受光区域面积数据和所述受光灵敏度数据，确定所述光强测量仪的最佳布设位置，

其中，所述最佳布设位置通过下面过程确定：

假设原有试纸条位置的位置区域面积为s，所述位置区域的朝向角度为j，所述光强测量仪的受光区域面积为st，其受光灵敏度为m，同时确定检测时间为t，环境系数为h，所述环境系数由环境温度、环境湿度和环境气体成分来确定，所述环境系数h通过下面公式(1)计算得到

在上述公式(1)中，p为环境温度、q为环境湿度，zi、fi分别为气体i的折射率和浓度，i为环境气体成分的编号，i＝1、2、3、…、n；

通过下面公式(2)计算得到所述最佳布设位置p(x，y)

在上述公式(2)中，k(x，y)为原有试纸条相对于光源的位置坐标；

步骤s1014，根据所述最佳布设位置，对所述光强测量仪进行所述第一布设操作；

进一步，在所述步骤s102中，根据所述第一布设操作的结果，获取关于所述激发光源器位置的第二属性信息具体包括，

步骤s1021，获取所述激发光源器的尺寸信息和光发射口位置信息，以作为所述第二属性信息的一部分；

步骤s1022，根据所述第一布设操作的结果，确定所述光强测量仪与所述激发光源器之间的相对位姿信息，以作为所述第二属性信息的一部分；

进一步，在所述步骤s103中，根据所述第二属性信息，调整所述激发光源器的发光工作模式，以实现所述关于发光强度的第一校准处理具体包括，

步骤s1031，从所述第二属性信息中提取关于所述激发光源器的尺寸信息和光发射口位置信息，以及所述光强测量仪与所述激发光源器之间的相对位姿信息；

步骤s1032，根据所述尺寸信息、所述光发射口位置信息和所述相对位姿信息，构建关于所述激发光源器的光发射模型；

步骤s1033，对所述光发射模型进行优化处理，以调整所述激发光源器的发光工作模式，从而实现所述关于发光强度的第一校准处理；

进一步，在所述步骤s1033中，对所述光发射模型进行优化处理，以调整所述激发光源器的发光工作模式，从而实现所述关于发光强度的第一校准处理具体包括，

步骤s10331，对所述光发射模型进行关于激发光源器光路属性和/或电路属性的优化处理，以确定关于所述激发光源器的待调整光路参数和/或电路参数；

步骤s10332，根据所述待调整光路参数和/或所述电路参数，调整所述激发光源器的光学聚焦参数和/或供电电路参数，以实现所述第一校准处理；

进一步，在所述步骤s2中，通过放置于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的标准光源，对所述荧光检测仪器对应的信号检测器进行关于检测精度的第二校准处理具体包括，

步骤s201，获取关于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息和所述荧光检测仪器的光学模块的成像属性信息；

步骤s202，根据所述第一属性信息和所述成像属性信息，对所述标准光源进行第二布设操作；

步骤s203，根据所述第二布设操作的结果，获取关于所述信号检测器的第三属性信息；

步骤s204，根据所述第三属性信息，调整所述信号检测器的检测工作模式，以实现所述关于检测精度的第二校准处理；

进一步，在所述步骤s201中，获取关于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息和所述荧光检测仪器的光学模块的成像属性信息具体包括，

获取关于所述荧光检测仪器原有试纸条位置的位置区域面积数据和/或位置朝向数据，以作为所述第一属性信息，以及获取关于所述成像模块的曝光参数、聚焦参数和滤光参数中的至少一者，以作为所述成像属性信息；

或者，

在所述步骤s202中，根据所述第一属性信息和所述成像属性信息，对所述标准光源进行第二布设操作具体包括，

步骤s2021，根据所述第一属性信息和所述成像属性信息，确定所述标准光源的最佳布设位置；

步骤s2022，根据所述最佳布设位置，对所述标准光源进行所述第二布设操作；

进一步，在所述步骤s203中，根据所述第二布设操作的结果，获取关于所述信号检测器的第三属性信息具体包括，

获取所述信号检测器的受光面积尺寸信息和光电转换灵敏度信息，以所述第三属性信息；

进一步，在所述步骤s204中，根据所述第三属性信息，调整所述信号检测器的检测工作模式，以实现所述关于检测精度的第二校准处理具体包括，

步骤s2041，从所述第三属性信息中提取关于所述信号检测器的受光面积尺寸信息和光电转换灵敏度信息，以此关于所述信号检测器的光接收感应模型；

步骤s2042，对所述光接收感应模型进行优化处理，以调整所述信号检测器的光电转换工作模式，以使所述信号检测器的最小信号检测强度和/或检测灵敏度满足预设条件，从而实现所述第二校准处理。

相比于现有技术，该荧光检测仪器的校准方法采用现有的经过计量确定的标准设备进行定标操作，以该定标操作保证具有标准可追溯性和确定性，其能适合大批量和精确测量和提高荧光检测仪器在批量生产过程中的质量一致性，此外，该方法还可用于对荧光检测仪器进行质控以及保证荧光检测仪器性能参数的一致性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种荧光检测仪器的校准方法的操作示意图。

图2为本发明提供的一种荧光检测仪器的校准方法的流程示意图。

图3为本发明提供的一种荧光检测仪器的校准方法中步骤s1的操作示意图。

图4为本发明提供的一种荧光检测仪器的校准方法中步骤s2的操作示意图。

附图标记：1、激发光源器；2、试纸条；3、信号检测器；4、光学模块；5、光强检测仪；6、标准光源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图2，为本发明实施例提供的一种荧光检测仪器的校准方法的流程示意图。该荧光检测仪器的校准方法包括如下步骤：

步骤s1，通过放置于该荧光检测仪器原有试纸条位置的光强测量仪，对该荧光检测仪器对应的激发光源器进行关于发光强度的第一校准处理，其中，该激发光源器的发光波长为λ1；

步骤s2，通过放置于该荧光检测仪器原有试纸条位置的标准光源，对该荧光检测仪器对应的信号检测器进行关于检测精度的第二校准处理，其中，该标准光源的发光波长为λ2，且λ1不同于λ2。

优选地，在该步骤s1中，通过放置于该荧光检测仪器原有试纸条位置的光强测量仪，对该荧光检测仪器对应的激发光源器进行关于发光强度第一校准处理具体包括，

步骤s101，获取关于该荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息，并根据该第一属性信息，对该光强测量仪进行第一布设操作；

步骤s102，根据该第一布设操作的结果，获取关于该激发光源器位置的第二属性信息；

步骤s103，根据该第二属性信息，调整该激发光源器的发光工作模式，以实现该关于发光强度的第一校准处理。

优选地，在该步骤s101中，获取关于该荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息，并根据该第一属性信息，对该光强测量仪进行第一布设操作具体包括，

步骤s1011，获取关于该荧光检测仪器原有试纸条位置的位置区域面积数据和/或位置朝向数据，以作为该第一属性信息；

步骤s1012，获取关于该光强测量仪的受光区域面积数据和受光灵敏度数据；

步骤s1013，根据该第一属性信息、该受光区域面积数据和该受光灵敏度数据，确定该光强测量仪的最佳布设位置，

其中，该最佳布设位置通过下面过程确定：

假设原有试纸条位置的位置区域面积为s，该位置区域的朝向角度为j，该光强测量仪的受光区域面积为st，其受光灵敏度为m，同时确定检测时间为t，环境系数为h，该环境系数由环境温度、环境湿度和环境气体成分来确定，该环境系数h通过下面公式(1)计算得到

在上述公式(1)中，p为环境温度、q为环境湿度，zi、fi分别为气体i的折射率和浓度，i为环境气体成分的编号，i＝1、2、3、…、n；

通过下面公式(2)计算得到该最佳布设位置p(x，y)

在上述公式(2)中，k(x，y)为原有试纸条相对于光源的位置坐标；

步骤s1014，根据该最佳布设位置，对该光强测量仪进行该第一布设操作；

上述最佳布设位置的确定方法不仅综合了位置区域面积，朝向角度、受光区域面积、受光灵敏度等因素，同时也将温度、湿度和空气成分等环境因素纳入考虑范围中，这样能够消除环境对对确定该最佳布设位置的干扰，从而提高该最佳布设位置的确定准确性。

优选地，在该步骤s102中，根据该第一布设操作的结果，获取关于该激发光源器位置的第二属性信息具体包括，

步骤s1021，获取该激发光源器的尺寸信息和光发射口位置信息，以作为该第二属性信息的一部分；

步骤s1022，根据该第一布设操作的结果，确定该光强测量仪与该激发光源器之间的相对位姿信息，以作为该第二属性信息的一部分。

优选地，在该步骤s103中，根据该第二属性信息，调整该激发光源器的发光工作模式，以实现该关于发光强度的第一校准处理具体包括，

步骤s1031，从该第二属性信息中提取关于该激发光源器的尺寸信息和光发射口位置信息，以及该光强测量仪与该激发光源器之间的相对位姿信息；

步骤s1032，根据该尺寸信息、该光发射口位置信息和该相对位姿信息，构建关于该激发光源器的光发射模型；

步骤s1033，对该光发射模型进行优化处理，以调整该激发光源器的发光工作模式，从而实现该关于发光强度的第一校准处理。

优选地，在该步骤s1033中，对该光发射模型进行优化处理，以调整该激发光源器的发光工作模式，从而实现该关于发光强度的第一校准处理具体包括，

步骤s10331，对该光发射模型进行关于激发光源器光路属性和/或电路属性的优化处理，以确定关于该激发光源器的待调整光路参数和/或电路参数；

步骤s10332，根据该待调整光路参数和/或该电路参数，调整该激发光源器的光学聚焦参数和/或供电电路参数，以实现该第一校准处理。

优选地，在该步骤s2中，通过放置于该荧光检测仪器原有试纸条位置的标准光源，对该荧光检测仪器对应的信号检测器进行关于检测精度的第二校准处理具体包括，

步骤s201，获取关于该荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息和该荧光检测仪器的光学模块的成像属性信息，其中，该光学模块可为透镜、透镜组和滤光片中至少一者及其任意数量的组合；

步骤s202，根据该第一属性信息和该成像属性信息，对该标准光源进行第二布设操作；

步骤s203，根据该第二布设操作的结果，获取关于该信号检测器的第三属性信息；

步骤s204，根据该第三属性信息，调整该信号检测器的检测工作模式，以实现该关于检测精度的第二校准处理。

优选地，在该步骤s201中，获取关于该荧光检测仪器原有试纸条位置的第一属性信息和该荧光检测仪器的光学模块的成像属性信息具体包括，

获取关于该荧光检测仪器原有试纸条位置的位置区域面积数据和/或位置朝向数据，以作为该第一属性信息，以及获取关于该成像模块的曝光参数、聚焦参数和滤光参数中的至少一者，以作为该成像属性信息。

优选地，在该步骤s202中，根据该第一属性信息和该成像属性信息，对该标准光源进行第二布设操作具体包括，

步骤s2021，根据该第一属性信息和该成像属性信息，确定该标准光源的最佳布设位置；

步骤s2022，根据该最佳布设位置，对该标准光源进行该第二布设操作。

优选地，在该步骤s203中，根据该第二布设操作的结果，获取关于该信号检测器的第三属性信息具体包括，

获取该信号检测器的受光面积尺寸信息和光电转换灵敏度信息，以该第三属性信息。

优选地，在该步骤s204中，根据该第三属性信息，调整该信号检测器的检测工作模式，以实现该关于检测精度的第二校准处理具体包括，

步骤s2041，从该第三属性信息中提取关于该信号检测器的受光面积尺寸信息和光电转换灵敏度信息，以此关于该信号检测器的光接收感应模型；

步骤s2042，对该光接收感应模型进行优化处理，以调整该信号检测器的光电转换工作模式，以使该信号检测器的最小信号检测强度和/或检测灵敏度满足预设条件，从而实现该第二校准处理。

参阅图3和4，分别为本发明提供的一种荧光检测仪器的校准方法中步骤s1和步骤s2的操作示意图。其中，该图3和4中所示意的内容与前述关于该步骤s1和步骤s2介绍的内容是相同的，这里就不作相同的累述。

从上述实施例的内容可知，该荧光检测仪器的校准方法采用现有的经过计量确定的标准设备进行定标操作，以该定标操作保证具有标准可追溯性和确定性，其能适合大批量和精确测量和提高荧光检测仪器在批量生产过程中的质量一致性，此外，该方法还可用于对荧光检测仪器进行质控以及保证荧光检测仪器性能参数的一致性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。