[发明专利]荧光生物检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及基于上转换荧光标记技术、对多种被检液中特定目标菌浓度进行实时定量检测的生物检测系统。

背景技术

上转换荧光技术是基于上转换荧光材料的标记技术。所谓上转换，是指长波长辐射通过上转换荧光材料(Up-ConvertingPhosphor,以下简称UCP)转换成短波长辐射，UCP是由几种稀土元素掺杂于某些晶体的晶格中构成的，其主要成分包括主基质、吸收子、发射子，在红外光激发下，UCP发射波长远短于激发光的可见光。将UCP制备成纳米级颗粒，标记于生物分子，在长波长光源激发下，发出可见荧光，根据荧光的有无及强弱，可判断被检生物分子的属性和含量。

以UCP作为标记物的生物检测技术可对被检物进行无损伤检测，且具有检测灵活、灵敏度高、使用安全等优点，同时，UCP标记物可与仪器结合对目标被检物进行多重定量检测。现有技术中，已经有使用UCP标记物与免疫层析试纸技术相结合的检测系统，其采用激发光源对带有多个功能带的试纸条进行照明，由成像系统和图像接收器接收试纸条上荧光图像，由图像处理系统对所接收的荧光图像进行分析处理，这种检测系统存在如下缺陷：第一，需要设计特定结构的试纸条，试纸条包括多个功能带，需要对多个功能带采集信号进行处理，试纸条结构复杂，制备繁琐；第二，由于试纸条是非透明的，由激发光源与试纸条之间的激发光路到试纸条与图像接收器之间的接收光路，二个光路之间必然存在一个以试纸条为转折点的折射角，且为了能够照明试纸条的多个功能带，需要两个夹角存在特定的数学关系，使得激发光路和接收光路的设置受限；第三，使用免疫层析试纸条，UCP与生物活性分子的结合物与被检物通过免疫反应固定于固相载体的表面，需要设置专门的固相载体；第四，试纸条为一次性使用产品，不能重复使用。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种荧光生物检测系统，其基于上转换荧光技术即可实现对多种被检液中待检目标菌浓度的实时定量检测，整个检测系统无需免疫层析试纸，且激发光路和接收光路的设置更为简便。

本发明的技术方案如下：

荧光生物检测系统，包括发光模块、荧光接收模块和数据处理模块，在发光模块与荧光接收模块之间设有比色皿，比色皿内盛放有上转换荧光材料标记的检测试液；所述发光模块包括红外激发光源，所述红外激发光源发出的激发光束通过激发光路照射于盛放有检测试液的比色皿上，所述检测试液发出的荧光通过接收光路由荧光接收模块接收，所述激发光路与所述接收光路成直线或者直角设置；荧光接收模块为光强传感器，所述光强传感器的输出端连接数据处理模块。

其进一步技术方案为：

所述检测试液由上转换荧光探针与病菌特异性适配体结合物、磁性探针与病菌特异性适配体结合物、待测病菌组成。

所述上转换荧光探针由上转换荧光材料经过氨基化和亲和素化制得，所述上转换荧光材料为NaY_0.78F₄:Yb_0.2,Er_0.02纳米颗粒。

所述磁性探针为亲和素化的磁珠，所述磁珠以六水合氯化高铁为铁源、1，6－己二胺作为氨基功能化试剂通过水热——溶剂热方法合成。

所述数据处理模块包括放大电路模块、抗干扰模块、单片机信号处理模块、液晶显示模块，所述放大电路模块用于放大接收的荧光信号，抗干扰模块用于将所述光强传感器输出的电压信号转换为电流信号传输，并在线路终端又转换为电压信号，所述单片机信号处理模块进行数据运算处理经将结果通过所述液晶显示模块进行实时显示。

所述数据处理模块包括通信模块，所述通信模块用于单片机与上位机之间的远程通信。

所述红外激发光源采用980nm近红外光。

本发明的技术效果：