[发明专利]上转换发光免疫层析分析仪及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于生物免疫检测领域，特别是一种上转换发光免疫层析分析仪及检测方法。

背景技术

上转换发光免疫层析分析仪是一种以上转换磷光材料为标记物的生物免疫检测仪。长波长辐射通过特殊机制转换成短波长辐射称为上转换。具有上转换发光现象的材料被称为上转换磷光材料(Up-Converting Phosphor简称UCP)，UCP材料通过吸收两个或多个红外光子发出一个可见光子。将UCP材料制备成纳米级颗粒，并在其上标记生物分子，在免疫层析过程中，标记有生物分子的UCP颗粒通过免疫反应而被固定在固相载体表面，且在红外光激发下UCP颗粒发出可见磷光。通过对固相载体发出的磷光分布和强度的检测，便可实现对所滴加的生物样品中目标被检物浓度的测量。

在先技术中，上转换发光免疫层析分析仪所采用的技术方案，可参见中国科学院上海光学精密机械研究所刘蕾等人在2005年10月14日申请的发明专利“上转换磷光免疫层析试纸条检测系统”(申请号为200510030549.6)。上转换发光免疫层析分析仪通常由照明模块、成像模块、磷光图像接收器件、数据采集电路、控制系统组成。其中的照明模块包括一激发光源，在该激发光源的输出光路上依次是光纤束、准直透镜、分色镜、前镜组。激发光源是一半导体激光器，光纤束将激发光源发出的激发光分成有一定间距的两束光，以分别照明试纸条上的检测带和质控带。其中的成像模块由共光轴的前镜组、分色镜、滤光片和后镜组构成，图像接收器件为CCD，CCD的光敏面位于成像模块的像面上。其中的照明模块的光路在分色镜之前部分与其中的成像模块的光轴垂直，而其中的照明模块的光路在分色镜之后的部分与所述的成像模块共光轴。检测时，半导体激光器所发出的激发光经过光纤束后分为有一定间距的两束光，经分色镜反射并通过前镜组对光斑大小调整后照射在试纸条表面，两束激发光分别照明试纸条的检测带和质控带，激发出可见磷光。被激发出的可见磷光依次透过分色镜和滤光片去噪后由后镜组成像在一维CCD的光敏面上，从而使试纸条上的磷光分布由CCD光敏面上的像素大小分布体现。CCD将光信号转换为电信号，送入数据采集电路，采用求区域最大值法，求得两个有一定间隔的磷光强度峰值位置，分别取两峰值位置周围50个点求平均，作为两个功能带发射的磷光强度值。

上述在先技术的缺点是：

1.两个照明光斑的强度差异降低了检测结果的准确性。采用光纤束将半导体激光器所发出的激发光分为两束光分别照明试纸条的检测带和质控带，两束光的强度和均匀性差异导致检测带和质控带上得到的照明条件不同，从而降低了检测结果的准确性。

2.分色镜对磷光的吸收和反射降低了系统的检测灵敏度。照明模块与成像模块共光路，照明光线被共光路镜组和试纸条表面所反射的光进入磷光图像接收器件，增加系统的本底噪声，降低系统的信噪比。

3.功能带定位不准，导致检测结果不准确。在对临床实际样本的检测过程中，试纸条功能带的峰值呈无规则分布，一般不在功能带的中心，而且，功能带的形状和宽度不一，因此，取峰值位置周围50个点求平均，作为功能带发射的磷光强度值会降低检测结果的准确性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述在先技术的不足，提供一种上转换发光免疫层析分析仪及检测方法，该分析仪具有灵敏度高和稳定性好的特点，能快速、准确地进行生物免疫反应检测。

本发明的技术解决方案如下：

一种上转换发光免疫层析分析仪，包括光学系统、恒温系统、控制系统、试纸条和试纸条托架，其特点在于：

所述的光学系统包括照明模块、成像模块、磷光图像接收器件和罩壳，所述的照明模块包括沿第一光轴的激发光源、聚焦镜组和匀光板，所述的第一光轴与所述的试纸条托架的表面的夹角是45度，所述的激发光源发出的激光束经所述的聚焦镜组和匀光板同时照射所述的试纸条表面的检测带和质控带，所述的成像模块包括在其第二光轴上依次的前镜组、滤光片和后镜组，所述的试纸条表面的功能带发出的磷光依次通过所述的前镜组、滤光片和后镜组成像在所述的磷光图像接收器件的光敏面上，所述的试纸条表面位于所述的成像模块的物面上，所述的磷光图像接收器件的光敏面位于所述的成像模块的像面上，所述的第二光轴与所述的试纸条托架表面垂直，所述的第二光轴与所述的第一光轴的夹角是45度，所述的磷光图像接收器件和恒温系统与所述的控制系统相连。

所述的磷光图像接收器件可以是CCD摄像机、CMOS摄像机或者光电二极管阵列，其将磷光信号转换成电信号送入所述的控制系统进行分析处理。