[发明专利]基于精确比色法的检测试纸读取器系统

说明书

提供了基于比色法的检测试纸分析和读取器系统的技术。在一个方面，检测试纸分析方法包括：用选择的光谱照射用样本浸湿的检测试纸，其中该检测试纸包括测试板，测试板被配置为在样本中存在分析物时改变颜色；获得至少一个检测试纸的数字图像；以及根据校准曲线分析来自至少一个数字图像的颜色强度以确定样本中的分析物浓度，并对样本中影响颜色强度的一种或多种干扰物质进行校正。还提供了校准方法和读取器设备。

技术领域

本发明涉及检测试纸(testing strips)分析，更具体地，涉及改进的基于比色法的检测试纸分析和读取器系统。

背景技术

流体样本检测通常涉及使检测试纸与样本接触，由此检测试纸包含用于一种或多种分析物的反应物。商用检测试纸可用于各种分析物，例如血糖，pH，生物标志物等。例如，著名的检测试纸供应商是新泽西州富兰克林湖的碧迪医疗(Becton，Dickinson andCompany)。分析物与检测试纸上的反应物的反应会引起颜色变化，然后可以使用读取器进行检测。市售检测试纸读取器的示例包括来自印第安纳州印第安纳波利斯的罗氏诊断公司的那些读取器。

传统的检测试纸读取器的一个缺点在于它们是主观的并且容易出错。即，诸如样本量，反应时间，用于照射样本以供读取的光源等因素的变化都可以产生不同的颜色读数。因此，这些常规测试高度主观并且容易出错。实际上，当用已知浓度的分析物对一组检测试纸进行检测时，常规读取器会产生大量错误。

常规检测试纸读取器的另一个局限性在于它们不够灵敏，无法检测到检测试纸上颜色的微小变化。因此，商用读取器可能对因为浓度不同而略有变化的多个样本可能会返回相同的结果，这仅仅是因为他们无法解决样本之间的颜色差异。

此外，已经发现商用检测试纸读取器在低分析物浓度下产生无效结果，而在高分析物浓度下饱和。例如，即使测试试纸的颜色有明显变化，将分析物浓度增加到一定量以上也不会使读取器检测到的颜色强度发生相应变化。因此，商用读取器的检测范围相当有限或范围较窄。

发明内容

本发明提供了用于基于比色法的检测试纸分析和读取器系统的改进技术。在本发明的一个方面，提供了一种检测试纸分析的方法。方法包括：用选择的光谱照射用样本浸湿的检测试纸，其中该检测试纸包括测试板，测试板被配置为在样本中存在分析物时改变颜色；获得至少一个检测试纸的数字图像；和根据校准曲线分析来自至少一个数字图像的颜色强度，以确定样本中的分析物浓度，并对样本中影响颜色强度的一种或多种干扰物质进行校正。

方法可以进一步包括：获得校准板的至少一个数字图像，其中校准板具有颜色参考色标，颜色参考色标构成一系列已知色度的颜色；

通过以下方式从校准板的至少一个数字图像中分析颜色参考色标的颜色：i)将校准板的至少一个数字图像分为其分量红色，绿色和蓝色(RGB)通道，并且ii)测量每个RGB通道的强度；获得每个RGB通道的强度相对于颜色参考色标的已知色度的图；并存储该图。

进一步地，方法还可以包括：通过以下方式创建校准曲线：获得校准板和检测试纸的至少一个数字图像，该检测试纸被一系列在各种分析物浓度下具有已知pH值的分析物溶液润湿；使用从所述图确定的归一化因子来调整检测试纸的至少一个数字图像的颜色强度；和将检测试纸的至少一个数字图像的颜色强度相对于各种分析物浓度作图，以形成校准曲线。可以使用在不同分析物浓度下具有不同已知pH值的其他系列分析物溶液重复x次创建校准曲线，以获得一系列pH值的校准曲线。可以用添加了干扰物质的一系列分析物溶液重复y次创建校准曲线，以获得干扰物质的校准曲线。

在本发明的另一方面，提供了一种校准方法。方法包括：通过以下方式创建校准曲线：获得校准板和检测试纸的至少一个数字图像，该检测试纸被一系列在各种分析物浓度下具有已知pH值的分析物溶液润湿，其中，校准板具有颜色参考色标，颜色参考色标构成一系列已知色度的颜色；和将检测试纸的至少一个数字图像的颜色强度相对于各种分析物浓度作图，以形成校准曲线。