本發(fā)明屬于熒光免疫層析領(lǐng)域，特別涉及便攜式熒光分析技術(shù)。

背景技術(shù)：

熒光免疫層析技術(shù)由于其靈敏性高、實用性強等特點，能夠檢測含量很低的諸如蛋白質(zhì)、微生物等活性化合物，因而在臨床醫(yī)療、食品安全檢測等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。熒光免疫層析檢測的主要方式是通過熒光免疫分析儀檢測熒光免疫層析試紙的熒光強度，所以在使用中檢測儀是需要和檢測試紙一起使用的，但熒光檢測儀可以通用很多檢測不同項目的熒光檢測試紙，例如無論是熒光癌癥檢測試紙還是熒光早孕檢測試紙，配合的都是同一個熒光檢測儀。

附圖1是現(xiàn)有的免疫熒光層析快速診斷試紙條的示意圖。免疫熒光層析快速診斷試紙條主要是將特異性的抗原或抗體以條帶狀包被在NC膜的檢測線上，熒光標(biāo)記的抗原或抗體吸附在結(jié)合墊上，當(dāng)待測樣品101加到試紙條一端的加樣孔105上后，通過毛細作用向前移動，溶解結(jié)合墊上的熒光標(biāo)記的抗原或抗體，再移動至包被的抗原或抗體的檢測線106(T線)處，如果樣品中含有相應(yīng)的抗體或抗原，包被在檢測線上的抗原或抗體和熒光標(biāo)記物與樣品中的相應(yīng)抗體或抗原結(jié)合，形成免疫復(fù)合物，熒光標(biāo)記物富集在檢測線處形成一條通過特定激發(fā)光102激發(fā)產(chǎn)生熒光103的檢測線。如果待檢血清中沒有相應(yīng)抗體，熒光標(biāo)記物將不會與包被在檢測線上的抗原或抗體結(jié)合，熒光標(biāo)記物不會富集，檢測線上不會出現(xiàn)能產(chǎn)生熒光的檢測線。當(dāng)樣品與溶化了的熒光標(biāo)記物繼續(xù)往上移動至對照線104(C線)時，就與包被在對照線處的特異性抗體或抗原結(jié)合，在對照線上形成免疫復(fù)合物，出現(xiàn)一條通過激發(fā)產(chǎn)生熒光的對照線。檢測線106和對照線104共同形成顯色區(qū)域。

傳統(tǒng)熒光免疫分析儀如附圖2所示，主要是依靠光電檢測系統(tǒng)，機械運動系統(tǒng)，激發(fā)光系統(tǒng)組成。步進電機201帶動同步帶202，使試條的托盤207沿直線運動，激發(fā)光系統(tǒng)與發(fā)射光系統(tǒng)固定在試條上方的固定位置上，光學(xué)鏡片組204的作用是用來區(qū)分激發(fā)光和發(fā)射光，LED激發(fā)光源205前方安置了窄帶濾光片，其作用是只允許激發(fā)波長的光信號通過。這樣可以盡量減少雜光對其它物質(zhì)的熒光激發(fā)和干擾。熒光物質(zhì)在被激發(fā)光激發(fā)后會產(chǎn)生熒光信號的發(fā)射光，在光電池檢測板203前安置了發(fā)射光波長的窄帶濾光片，其作用是只允許發(fā)射光波長的光信號通過，這樣可以屏蔽掉激發(fā)光和別的可能存在的物質(zhì)被激發(fā)光激發(fā)出來的雜光信號。

隨著試條沿直線運動，激發(fā)光系統(tǒng)發(fā)射出來激發(fā)光會在試條的反應(yīng)區(qū)域形成一種類似于掃描的運動，在這個運動的過程中，光電池檢測板203隨時對接收到的發(fā)射光信號進行采集，由于熒光物質(zhì)在被激發(fā)光激發(fā)后會產(chǎn)生熒光信號的發(fā)射光，且熒光信號會隨著熒光物質(zhì)的濃度升高而增強，沒有熒光物質(zhì)的地方則不產(chǎn)生熒光信號，所以通過上述方法可以檢測出試條上熒光物質(zhì)所發(fā)射出的熒光強度。

傳統(tǒng)熒光免疫分析儀存在以下缺點：使用了機械運動結(jié)構(gòu)，在使用過程中會由于機械部分故障，例如同步帶松動，步進電機丟步，機械零件卡死等若干問題造成儀器不能進行檢測或檢測位置偏移。受檢測電路AD轉(zhuǎn)換速度及機械運動結(jié)構(gòu)移動速度的限制，完成整個檢測最短也需要30秒左右的時間。由于靠步進電機對托盤的移動進行控制，當(dāng)試條由于批次原因造成的尺寸微小的變化會導(dǎo)致插入時托盤對試條的阻力超過了步進電機的鎖定力量，導(dǎo)致試條在托盤中沒有插到位，進而影響檢測結(jié)果。由于機械結(jié)構(gòu)和直線運動的空間導(dǎo)致儀器體積過大，無法實現(xiàn)小型化和便攜化。由于使用了步進電機及在檢測過程中各個部分都要與機械部分協(xié)調(diào)工作，導(dǎo)致整個設(shè)備功率較高，在使用過程中必須連接市電，無法實現(xiàn)便攜或者野外、戶外等環(huán)境中的使用。由于機械結(jié)構(gòu)的存在及相應(yīng)配套機械結(jié)構(gòu)的位置的電子檢測，也使整個儀器的成本上升很大。不利于設(shè)備的普及應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決傳統(tǒng)熒光免疫分析儀容易受機械故障影響、不便攜、成本高等問題，提供一種方便、準(zhǔn)確率高、低成本的便攜式熒光免疫分析儀。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種便攜式熒光分析儀，包括試條倉，用于插入熒光層析快速診斷試紙條；激發(fā)光源，位于熒光層析快速診斷試紙條的顯色區(qū)域正上方，用于激發(fā)熒光層析快速診斷試紙條上的熒光物質(zhì)，產(chǎn)生熒光發(fā)射光；攝像頭位于激發(fā)光源上的采集通道上方入口處，用于采集熒光試紙的熒光發(fā)射光；通訊電路，用于發(fā)送攝像頭采集的圖像；CPU芯片，用于控制激發(fā)光源、攝像頭以及通訊電路協(xié)調(diào)工作。

優(yōu)選的，所述激發(fā)光源為對稱分布在激發(fā)光源板的四個角上的四個特定激發(fā)光波長的燈?？蛇x的，所述激發(fā)光源為對稱分布的2個或2個以上特定激發(fā)光波長的燈。

優(yōu)選的，所述激發(fā)光源(302)前方有特定激發(fā)光波長的濾光片。

優(yōu)選的，所述攝像頭(301)頭前方有熒光發(fā)射光波段的濾光片。

優(yōu)選的，所述熒光層析快速診斷試紙條的顯色區(qū)域周圍可以加入識別碼，用于區(qū)分試紙的類型和批次信息。

可選的，所述CPU芯片可以對拍攝的圖像進行分析，得到相應(yīng)發(fā)射光波段的光強。

可選的，所述通訊電路可以是WIFI、藍牙、紅外或usb模塊。

本發(fā)明還提供了一種便攜式熒光分析系統(tǒng)，包括：便攜式熒光分析儀，用于對熒光層析快速診斷試紙條進行拍照；電腦，用于通過通訊電路控制便攜式熒光免疫分析儀對試紙進行拍照，并接收便攜式熒光分析儀發(fā)送的圖片，對采集到的試紙圖像進行分析；其中，該便攜式熒光分析儀包括：試條倉，用于插入熒光層析快速診斷試紙條；激發(fā)光源，位于熒光層析快速診斷試紙條的顯色區(qū)域正上方，用于激發(fā)熒光層析快速診斷試紙條上的熒光物質(zhì)，產(chǎn)生熒光發(fā)射光；攝像頭位于激發(fā)光源上的采集通道上方入口處，用于采集熒光試紙的熒光發(fā)射光；通訊電路，用于發(fā)送攝像頭采集的圖像；CPU芯片，用于控制激發(fā)光源、攝像頭以及通訊電路協(xié)調(diào)工作。

(三)有益效果

通過本發(fā)明的便攜式熒光分析儀和便攜式熒光分析系統(tǒng)，可以將熒光分析儀做成非常小巧便于攜帶的部件，從而可以在任何地方快速的進行樣本檢測。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的免疫熒光層析快速診斷試紙條的示意圖。

圖2是傳統(tǒng)的熒光免疫分析儀示意圖。

圖3是本發(fā)明的便攜式熒光免疫分析儀示意圖。

圖4是本發(fā)明的激發(fā)光源部件的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的激發(fā)光源為兩個的激發(fā)光源部件的局部結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖6是本發(fā)明的試條倉部件的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明的試條倉部件拆開后的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明的免疫熒光層析快速診斷試紙條的示意圖。

圖9是本發(fā)明的熒光免疫分析儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

參考附圖3，本發(fā)明的便攜式熒光免疫分析儀包括攝像頭301、激發(fā)光源302、試條倉303。本發(fā)明的便攜式免疫分析儀內(nèi)部還可以包括CPU芯片和通訊電路。CPU芯片和通訊電路可以位于本發(fā)明的便攜式免疫分析儀的內(nèi)部任意位置，具體結(jié)構(gòu)參見圖9。

試條倉303用于插入試條304，激發(fā)光源302位于試條304顯色區(qū)域的正上方，激發(fā)光源302前方有特定激發(fā)光波長的濾光片，例如，可以是波長為365nm的濾光片，也可以是其他波段的濾光片。經(jīng)過濾光片過濾后的激發(fā)光通過激發(fā)光通道305可以垂直照射在試條304的顯色區(qū)域上。試紙上的熒光物質(zhì)在激發(fā)光源的照射下產(chǎn)生熒光發(fā)射光。

攝像頭301位于激發(fā)光源302上的采集通道306上方入口處，其包括CCD、CMOS等結(jié)構(gòu)，用于采集熒光試紙的熒光發(fā)射光強度。在攝像頭301前方有個熒光發(fā)射光波段的濾光片，例如，試條如果在365nm的激發(fā)光激發(fā)下會產(chǎn)生615nm的發(fā)射光，則在攝像頭301鏡頭前放置615nm的濾光片，發(fā)射光通過615nm的濾光片后進入攝像頭的鏡頭，615nm的光信號被攝像頭采集到。CPU芯片可以對拍攝的圖像進行分析，得到相應(yīng)發(fā)射光波段的光強。通訊電路直接將圖片發(fā)送給與之關(guān)聯(lián)的電腦，可選的，也可以將分析得到的光強傳送給與之關(guān)聯(lián)的電腦。

圖4是本發(fā)明的激發(fā)光源302的局部結(jié)構(gòu)示意圖。所述激發(fā)光源可以是LED、激光、燈泡、燈管等任何可以發(fā)出特定激發(fā)光波長的燈。本發(fā)明以具有特定激發(fā)光波長的燈401做為光源，在LED前面放置了一個特定激發(fā)光波長的窄帶濾光片(未標(biāo)識)。如圖所示，一共有4個激發(fā)光源燈401a-401d對稱分布在激發(fā)光源板的四個角，激發(fā)光源的中心具有采集通道306的入口402。可選的，激發(fā)光源可以是2個對稱分布的激發(fā)光源燈，如圖5所示，激發(fā)光源燈501a和501b對稱分布在激發(fā)光源板的兩側(cè)。激發(fā)光源的中心具有采集通道306的入口502?？蛇x的，激發(fā)光源可以是更多特定激發(fā)光波長的燈，只要呈對稱性分布即可。另外，激發(fā)光源的數(shù)量也可以是任意個數(shù)，例如1個斜上方的光源也可以滿足激發(fā)光的要求。

圖6是本發(fā)明的試條倉部件的局部結(jié)構(gòu)示意圖。在試條倉303中插入試條304。如圖7所示，試條304插入試條倉303之后，顯色區(qū)域304a正好對準(zhǔn)激發(fā)光通道305。

試條304可以采用如圖1所示的現(xiàn)有的免疫熒光層析快速診斷試紙條。另外，可以在試條的顯色區(qū)域周圍加入條形碼或二維碼或其他任何編碼方式的識別碼，用于區(qū)分試紙的類型和批次信息，如附圖8所示，虛線框802內(nèi)為顯色區(qū)域。C線代表對照線，T線代表測試線，檢測T線熒光值反應(yīng)樣本中待檢物質(zhì)的濃度，T線熒光值的高低與待檢物質(zhì)的濃度成比例關(guān)系，熒光值越高代表樣本中待檢物的濃度越高。外界的環(huán)境光線有很多不同，但是T線與C線都是處在同一個環(huán)境光線下，并且C線代表的熒光值是標(biāo)準(zhǔn)熒光值，C線代表對照區(qū)，從而以C線作為參考即可準(zhǔn)確得出T線的熒光值。加樣孔S用于放置被測樣本。可選的，有些試紙也可以沒有加樣孔S，可以是吸樣棒或者還可以將樣本直接至于顯色區(qū)。識別碼801可以是二維碼、條形碼或其他用于識別的編碼方式，用于區(qū)分試紙的類型和批次信息，識別碼可以位于試紙條及外殼上的任意位置。此外，可選的，二維碼可以存在于試條上、包裝袋上、包裝盒上，或某個附件中。如圖8所示可以位于顯色條上方，但并不局限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，識別碼也可以位于顯色條下方或側(cè)方任意位置，只要位于顯色區(qū)域附近使得攝像頭可以采集到其圖像即可。

本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)如圖9所示，本發(fā)明的便攜式熒光免疫分析儀901包括CPU芯片，用于控制激發(fā)光源、攝像頭以及通訊電路協(xié)調(diào)工作，可選的，CPU芯片中也可以對攝像頭拍攝的圖像進行分析，得到相應(yīng)發(fā)射光波段的熒光值光強。通訊電路可以是WIFI、藍牙、紅外或usb模塊。電腦902可以是臺式或便攜式平板電腦，或者具有智能功能的移動終端。在步驟S1，電腦902通過通訊電路控制便攜式熒光免疫分析儀對試紙進行拍照。在步驟S2，攝像頭拍攝的圖片通過便攜式熒光免疫分析儀901的通訊電路傳輸回電腦902。當(dāng)試紙圖片中包括識別碼時，在步驟S3，電腦上的程序可以分析出采集到的圖像中包含的條碼或者二維碼等識別碼信息，然后向服務(wù)器903發(fā)送識別碼信息。在步驟S4，服務(wù)器903根據(jù)接收的識別碼信息查詢數(shù)據(jù)庫中對應(yīng)的批次信息，并向電腦902發(fā)送相應(yīng)的批次信息。與此同時，電腦獲取到圖像中所反映的試紙的熒光值，并根據(jù)獲取的批次信息進行計算，得到試紙所反映的檢測結(jié)果。

當(dāng)試紙為不包含識別碼的普通免疫熒光試紙時，在步驟S2，電腦902可以直接對采集到的試紙圖像進行分析，獲取到圖像中所反映的試紙的熒光值，根據(jù)內(nèi)置的默認(rèn)批次信息，或者人工輸入批次信息，進行計算，得到試紙所反映的檢測結(jié)果。根據(jù)熒光值、批次信息計算檢測結(jié)果的方法可以是現(xiàn)有的熒光免疫分析方法的任何一種。如果便攜式熒光免疫分析儀的CPU芯片已經(jīng)計算出圖像反映的熒光值，則電腦直接利用該熒光值計算檢測結(jié)果。

通過本發(fā)明的方法與系統(tǒng)，用戶可以通過本發(fā)明的便攜式熒光免疫分析儀簡單而準(zhǔn)確的進行樣本測試，擺脫了現(xiàn)有的熒光免疫分析儀的機械運動結(jié)構(gòu)的限制，具體的熒光值運算由計算機或移動終端來實現(xiàn)，使得本發(fā)明的熒光免疫分析儀小巧便攜，可以運用在任何環(huán)境中。使用攝像頭采集熒光信號的同時采集試紙上的條碼或者二維碼信息，這樣同傳統(tǒng)儀器相比我們節(jié)省了一套讀取條碼或者二維碼的機構(gòu)，在降低了成本的同時也減少了操作人員的操作步驟和傳統(tǒng)機器需要先采集條碼或二維碼然后再采集熒光信號所需要的時間。

以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。