[发明专利]免疫荧光色带定量检测系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及生化检测领域，具体地，本发明涉及免疫荧光色带定量检测系统及其应用。

背景技术

现场检测是一类极具潜力的检测技术，因其具有快速、可靠、操作简便、价格低等优点,适合于大批量样品的快速现场筛查,现已广泛应用于临床诊断、食品安全检测、环境检测等领域。目前，最为成熟的现场快速诊断技术平台为免疫层析检测方法，已在早早孕检测上实现了全球普遍使用。但常规使用的胶体金、荧光染料等生物示踪物由于检测灵敏度低、荧光淬灭明显等不足，严重限制了免疫层析技术的发展。基于荧光微球纳米材料标记的免疫层析快速检测方法，可实现对靶标分子的超微量检测。有望突破目前技术瓶颈，大幅提升现场快速检测技术水平。

为实现荧光免疫层析试纸条的快速定量测定，目前国内外主要采用的方法有光纤扫描法、线阵CCD扫描法和图像测量法。光纤扫描法由步进电机带动试纸条运动，使光纤传感器从试纸条的背景区向测试线扫描。由发光二极管发出的入射光照射在试纸条测试区上，激发荧光经由接收光纤传送到光电探测器转换成电信号输出，电信号大小与测试区激发荧光光强的大小相对应。该方法需要有机械扫描装置带动光纤传感器扫描,造成仪器体积大而笨重；且对于较低浓度的情况,由于激发荧光光强度变化十分微弱，测量结果稳定性差。线阵CCD扫描法用冷阴极荧光灯和线阵CCD传感器取代了光纤扫描法中的发光二极管和光纤传感器，但仍保留了体积大且笨重的机械扫描装置。

图像测量法通过光电图像传感器将试纸条的荧光显色信号转换为图像信号，再运用图像处理技术获取试纸条荧光显色线的反应特征量。图像测量法不需要步进电机，也不会受到试纸条反应时水分引起的动态干扰的影响，可用图像处理技术提升图像处理效果。但受限于现行的光路设计及线阵CCD图像传感器灰度分辨率低等因素，其对低浓度荧光色带的检出性差，不能良好区分相近的低浓度荧光条带等级。因此有必要采用良好的光路设计、高分辨率的图像传感器及高效的图像处理技术来提升图像测量法的精度及准确率。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种商业选择。

依据本发明的一方面，本发明提供一种免疫层析荧光色带定量检测系统，如图1所示，该系统1000包括：输入模块100，用于输入数据，包括图像采集装置110和直接输入装置130，可通过所述图像采集装置110采集所述荧光色带的图像，并通过所述直接输入装置130来输入所述采集相关设置信息；输出模块200，用于输出数据；存储模块300，用于存储数据，其中包括机器可执行程序；处理模块400，与所述输入模块100、所述输出模块200和所述存储模块300相连，用于执行所述机器可执行程序，执行所述机器可执行程序包括完成以下：提取所述荧光色带图像的灰度值，利用所述灰度值确定光密度值，以及利用所述光密度值和预定关系确定被测物的浓度，所述预定关系为被测物的标准品与其荧光色带的光密度值的函数关系。

本发明的这一方面的系统具有采集图像的速度快、体积小、稳定性高和接口简单的特点，能够直接获取数字图像数据，用于准确、高灵敏度的定量样本中的目标被测物。能够用于实现对低浓度荧光色带的良好区分和定量测定。

根据本发明的实施例，本发明的这一方面的系统还能够具有以下附加技术特征至少之一：

所称的图像采集装置110为扫描装置或者为摄像装置。根据本发明的一个实施例，所称的图像采集装置110包括激发光源、成像镜头、滤光片和传感器。

为保证测得的荧光信息的精确度，基于采用的荧光标记材料多为红色稀土纳米微球、量子点、上转换等荧光纳米材料，其激发光源多为紫外光源。因此，根据本发明的一个实施例，在激发光源的选择上，采用紫外光LED作为反射激发光源，相对于其他紫外光源，紫外光LED具有能耗低、发热少、效率高、工作波长与功率稳定等等优点。另外，紫外光LED的体积比较小巧，激发系统相对简单，便于搭建。

为保证在固定的荧光试纸条反应区域产生强度均匀的照明场，根据本发明的一个较佳实施例，将紫外LED激发光源环状排布分布在图像传感器的周围。所称的紫外LED光源根据被测样品的荧光信息，选用峰值波长为365nm左右，例如为365±10nm的紫外LED发光管。