[发明专利]一种全自动荧光免疫分析系统及方法

说明书

本发明属于荧光免疫分析技术领域，公开了一种全自动荧光免疫分析系统及方法，包括：供电模块、试剂信息采集模块、光源模块、中央控制模块、荧光检测模块、光子计数模块、层析模块、显示模块。本发明能有效避免普通计数模式中由于同步时钟信号的限制而导致的光子的遗漏现象，计数准确；同时，通过层析模块本可以获得更加准确的目标化合物浓度信息。本发明通过光子数时间扩展曲线的某个特定区间进行积分以及非线性最小二乘拟合，分别获得荧光强度和荧光寿命，其中为了非线性最小二乘在拟合的过程中，避免受到初始值的影响，提高全局搜索能力，得到较好的效果，采用基于遗传模拟退火算法的最小二乘算法。

技术领域

本发明属于荧光免疫分析技术领域，尤其涉及一种全自动荧光免疫分析系统及方法。

背景技术

荧光免疫检测技术具有专一性强、灵敏度高、实用性好等优点，因此它被用于测量含量很低的生物活性化合物，例如蛋白质(酶、接受体、抗体)、激素(甾族化合物、甲状腺激素、酞激素)、药物及微生物等。免疫分析法是利用毒物与标记毒物竞争性结合抗体检测毒物的方法。可用于某些毒药物的筛选试验。利用免疫分析法进行检测，当没有加入非标记毒药物时，抗体完全与标记毒药物结合生成标记毒药物-抗体复合物。加入非标记毒药物后，非标记毒药物也将与抗体结合，生成非标记毒药物抗体复合物，从而抑制标记毒药物与抗体的结合反应，使生成产物中标记毒药物的含量降低。若抗体和标记毒药物的量固定，则加入的非标记毒药物的量与复合物中标记毒药物的含量之间存在一定的函数关系。选择合适的方法检测复合物中的标记毒药物，则可据此计算出检材中毒药物的量。然而，现有全自动荧光免疫分析系统光子计数不准确，导致不能获取准确的荧光强度和寿命；同时，不能获取准确的试剂化合物的浓度。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有全自动荧光免疫分析系统光子计数不准确，导致不能获取准确的荧光强度和寿命；同时，不能获取准确的试剂化合物的浓度。

(2)现有技术中通过读码器读取试剂类型、样品编号信息之后，采用传统的算法对各类试剂数据进行分类，导致不平衡数据集分布的整体变化以及模糊正负类边界，降低分类的效果。

(3)现有技术中荧光检测模块通过光学检测器检测样品上产生的荧光信号的过程中，光电探测器产生的噪声影响荧光检测系统的灵敏度，降低信息完整性和时移不变性。

(4)通过光子数时间扩展曲线的某个特定区间进行积分以及非线性最小二乘拟合，分别获得荧光强度和荧光寿命，其中非线性最小二乘在拟合的过程中，容易受到初始值的影响，降低全局搜索能力，得不到较好的效果。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种全自动荧光免疫分析系统及方法。

本发明是这样实现的，一种全自动荧光免疫分析方法，所述全自动荧光免疫分析方法包括：

第一步，为全自动荧光免疫分析系统进行供电；

第二步，采集实验试剂，进行样品编号，并对试剂进行荧光标记，利用激发光源激发样品上的荧光信号；

第三步，利用光学检测器检测样品上产生的荧光信号计算光子数，并通过光子数时间扩展曲线的某个特定区间进行积分以及非线性最小二乘拟合，分别获得荧光强度和荧光寿命；并利用层析法获得试剂化合物浓度信息；

第四步，通过显示器显示试剂信息、荧光信号、光子数据、化合物浓度信息。

进一步，通过读码器读取试剂类型、样品编号信息之后，对各类试剂数据进行分类，采用改进的不平衡数据分类算法，具体包括以下步骤：

步骤一，初始簇K值的确定；利用K-means算法聚类并计算簇心，选择稀有数据类样本，利用K-means算法进行聚类操作并记录簇心；稀有数据类共分为K个聚类，每一个聚类的簇心为{c₁，c₂，…，c_k}；