專利名稱：免疫熒光分析儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種臨床診斷領域和食品安全監(jiān)控領域中的激光染色與多點定 標技術在層析定量分析中的應用。特別適用于臨床診斷領域做免疫定量分析以及食品行 業(yè)，釀酒行業(yè)，飲料行業(yè)，乳品行業(yè)，化妝品行業(yè)等場合作快速檢測待檢樣品中激素和農(nóng)藥 殘留的免疫熒光分析儀。
背景技術：
免疫層析技術是以層析作為示蹤標志物應用于抗原抗體的一種新型的免疫標記 技術。層析是由氯金酸(HAuCl4)在還原劑如白磷、抗壞血酸、枸櫞酸鈉、鞣酸等作用下，聚 合成為特定大小的金顆粒，并由于靜電作用成為一種穩(wěn)定的膠體狀態(tài)，稱為層析。層析在弱 堿環(huán)境下帶負電荷，可與蛋白質(zhì)分子的正電荷基團形成牢固的結(jié)合，由于這種結(jié)合是靜電 結(jié)合，所以不影響蛋白質(zhì)的生物特性。層析除了與蛋白質(zhì)結(jié)合以外，還可以與許多其它生物大分子結(jié)合，如SPA、PHA、 ConA等。根據(jù)層析的一些物理性狀，如高電子密度、顆粒大小、形狀及顏色反應，加上結(jié)合物 的免疫和生物學特性，因而使層析廣泛地應用于免疫學、組織學、病理學和細胞生物學等領 域。臨床診斷(IVD)行業(yè)已經(jīng)意識到層析免疫分析對POC及OTC市場來說都是一個很 好的技術平臺，因為它成本低，用起來也方便。大多數(shù)商業(yè)臨床診斷(IVD)產(chǎn)品使用免疫平臺只能提供定性和半定量的結(jié)果。即 通過目測測試卡上的T線(測試線)和C線(質(zhì)控線)的相對關系來判斷待測樣品為陰性 或陽性比如，C線顯色為試劑卡工作正常，T線顯色為陽性，T線不顯色為陰性。雖然IVD 行業(yè)正在開發(fā)或已經(jīng)開發(fā)了一些新興的提供定量測量的層析檢測技術，但由于全部采用顏 色識別的方法即通過測試線顏色的深淺來做出陽性、陰性判斷，或大體估算待測樣本的濃 度，因此目前沒有任何技術在常規(guī)層析檢測性能和成本方面都令人滿意的分析設備。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型克服現(xiàn)有技術中的不足，提供了一種高信噪比、高靈敏度、高測試速 度、操作簡便、測試成本低廉，檢測環(huán)境要求低的免疫熒光分析儀。為了解決上述技術的問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的免疫熒光分 析儀包括微處理器、顯示器、按鍵、IC卡、打印機、指示燈和電源，還包括激光器和傳感器，微 處理器1腳與電源連接，電源向各部件提供工作電壓Vcc，微處理器2腳與傳感器連接，微處 理器8腳與激光器連接，微處理器3腳與顯示器連接，微處理器4腳與按鍵連接，微處理器 5腳與IC卡連接，微處理器6腳與打印機連接，微處理器7腳與指示燈連接。本實用新型也可以通過以下技術方案實現(xiàn)以上所述的激光器包括三極管、運算 放大器、微處理器和激光管，運算放大器1腳與三極管的基極連接，三極管的集電極與激光 管2腳連接，激光管1腳通過電阻R3與電源出端Vcc電壓端連接，激光管1腳通過電容C4后接地端，運算放大器2腳與三極管的發(fā)射極連接，運算放大器2腳通過電阻R5接地端，運 算放大器3腳串接電阻R2后接地端，運算放大器3腳串接電阻Rl后與微處理器13腳連接， 微處理器11腳串接電容Cl后與微處理器14腳連接，微處理器12腳與運算放大器7腳連 接，微處理器12腳分別通過電容C2和電阻R6與運算放大器6腳連接，電容C2、電阻R6和 運算放大器6腳與激光管4腳連接，激光管3腳分別通過電容C3和電阻R7接地端，激光管 3腳、電容C3和電阻R7分別與運算放大器5腳和電阻R4連接，電阻R4與電源出端Vcc電 壓端連接，運算放大器4腳接地端。本實用新型還可以通過以下技術方案實現(xiàn)以上所述的傳感器包括光電傳感器、 積分放大器、雙二極管和微處理器，積分放大器1腳與地端連接，積分放大器3腳、4腳、5腳 和6腳與光電傳感器2端連接，光電傳感器1端與地端連接，積分放大器7腳與地端連接，積 分放大器8腳與地端連接并通過電容C3與模擬地端連接，積分放大器14腳與模擬地端連 接，積分放大器10腳串接雙二極管1腳連接，雙二極管3腳與地端連接，積分放大器10腳 串接電容C5與地端連接，積分放大器10腳串接電阻Rl與微處理器2腳連接，積分放大器9 腳通過電容C4與地端連接，積分放大器9腳與模擬地端連接，積分放大器13腳接地端，積 分放大器12腳與微處理器15腳連接，積分放大器11腳與模擬地端連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是1.本實用新型采用了激光器102、傳感器103實現(xiàn)利用激光染色原理有效提高了 系統(tǒng)的信噪比，并通過C1、C2兩條質(zhì)控線實時校準出廠曲線，通過B點背景噪聲的測試有效 控制信噪比，通過T線與Cl、C2線的相對關系做為變量由校正后的出廠曲線計算待測樣本 的濃度。因此是常規(guī)層析目測或比色檢測的替代方法，具有高信噪比、高靈敏度、高測試速 度，微處理器的多參數(shù)擬合數(shù)學模型提高了儀器測試靈敏度，其靈敏度和測試速度明顯優(yōu) 于通常的測試方法。2.本實用新型采用寬帶積分放大器202、302，同時采用微處理器101等技術提高 了自動校準、自動數(shù)據(jù)處理、自動結(jié)果判定等程度，縮短了分析流程，簡化了工作人員的操 作程序，使產(chǎn)品實現(xiàn)了快速、便捷、準確的性能。3.本實用新型結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)越，測試成本低廉，檢測環(huán)境要求低，不需在實驗 室，在室外即可方便的檢測樣本，特別適用在奶制品、水源、醫(yī)藥、化工、造紙、化妝品等行業(yè) 的生產(chǎn)衛(wèi)生和環(huán)境快速監(jiān)測，具有很強實用性。

圖1是本實用新型的原理方框圖。圖2是本實用新型的激光器102的電原理圖。圖3是本實用新型的傳感器103的電原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述免疫熒光分析儀 包括微處理器101、激光器(102)、傳感器(10 顯示器104、按鍵105、IC卡106、打印機107、 指示燈108和電源109組成。圖1是本實用新型的原理方框圖。微處理器101的作用是對 輸入數(shù)據(jù)進行處理并輸出處理結(jié)果，實施例采用單片P89V51RD2型微處理器件制作。顯示器104的作用是顯示測量結(jié)果，實施例采用LCD1604型顯示器件制作。按鍵105的作用是輸 入操作信號，實施例采用定制貼膜按鍵制作。IC卡106的作用是讀入試劑附卡的數(shù)據(jù)，實施 例采用KF-013M型IC卡制作。打印機107的作用是打印輸出測量結(jié)果，實施例采用ELM205 型打印機制作。指示燈108的作用是工作狀態(tài)指示，實施例采用3mmled型指示燈制作。電 源109的作用是提供各部件工作電壓，其輸出Vcc電壓為+5V，實施例采用市售17805型集 成電源制作。本實用新型激光器102的作用是作為穩(wěn)定光源，它由三極管201、運算放大器202、 激光管204和微處理器101組成，如圖2所示，圖2是本實用新型的激光器102的電原理圖， 實施例按圖2連接線路。其中三極管201的作用是對上級送來電信號進行電流放大后驅(qū)動 激光管，采用S9013型三極管制作。其中運算放大器202的作用是對三極管201的電流穩(wěn)流 控制和激光管內(nèi)部的反饋信號進行放大，采用TLC2272型運算放大器制作。其中激光管204 的作用是發(fā)出一束激光作為光源且有亮度監(jiān)控二極管，采用LD660型激光管制作。實施例 中亮度信號輸入微處理器101輸入亮度控制信號，之后經(jīng)電路處理后輸出至激光管204，激 光管204LD部分在電信號的控制下發(fā)光，在激光管204內(nèi)部PD同時監(jiān)控激光的亮度，并將 監(jiān)控到的亮度信號送回運算放大器，經(jīng)放大后的信號最終反饋給微處理器101進行處理。本實用新型傳感器103的作用是接收微弱的熒光信號并放大處理。它由光電傳感 器301、積分放大器302、雙二極管303和微處理器(101)組成，如圖3所示，按圖3連接線 路。其中光電傳感器301的作用是采集熒光信號。實施例采用市售S2371型光電傳感器制 作。積分放大器302的作用是對光電傳感器301的微弱信號進行放大處理。實施例采用市 售IVC102型積分放大器制作。雙二極管303的作用是泄放積分放大器輸出的負脈沖。實 施例采用市售M1MA142WATIG型雙二極管制作。本實用新型采用的所有電阻、電容元器件均采用市售通用電阻、電容器件制作。本實用新型簡要工作原理如下當插入被測物后，在微處理器101的控制下激光 器102發(fā)出激光照射被測物，被測物在激光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這個熒光被傳感器103部分 接受并處理為電信號，這個電信號發(fā)給微處理器101處理從而得到與被測物含量密切相關 的數(shù)值。準備好試劑卡，把需測試的樣品滴三滴到試劑卡的樣品孔，平衡3分鐘后將試劑卡 放入儀器的托盤部件檢測艙內(nèi)，啟動測試按鍵進行測量。這時傳感器103光學部分首先啟 動激光管204使其發(fā)光，同時檢測激光二極管的PD端返回的監(jiān)控信號，經(jīng)微處理器101運 算后在控制激光的亮度進行自校準，然后光源開始掃描試劑卡，微處理器101依次記錄Cl 線、C2線以及T線和B位置背景信號，測試卡上的各條線是由試劑廠在這個卡上事先噴膜 好的，在加入樣品后在每條線的位置樣品與噴膜包被反應后即生成可識別的線條。經(jīng)加樣 反應后的試劑卡在激光管204的掃描下對熒光強度進行測定，并使用微處理器101根據(jù)Cl 線和C2線的測試結(jié)果修正儀器內(nèi)置的出廠曲線，同時微處理器101通過B位置背景信號測 試結(jié)果處理背景噪聲，微處理器101根據(jù)T線與Cl線、C2線的相對數(shù)據(jù)關系帶入修正后的 出廠曲線，微處理器101計算待測樣品的濃度，整個測試過程由微處理器進行操作控制，并 通過顯示器104顯示和鍵盤105設定，實現(xiàn)測試過程的全自動控制，測試結(jié)果由數(shù)據(jù)存儲器 保護或由內(nèi)置打印機107輸出，完成整個測試過程。本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把本實用新型附圖1及所有電路部件安裝在一個長X寬X高為280X210X130毫米儀器外殼內(nèi)，顯示器104、打印機107、按鍵105安裝在儀器外殼的前面板上，在外殼的 側(cè)面裝有數(shù)據(jù)傳輸與外部計算機的接口，組裝成本實用新型。
權(quán)利要求1.一種免疫熒光分析儀，它包括微處理器(101)、顯示器(104)、按鍵(105)、IC卡 (106)、打印機(107)、指示燈(108)和電源(109)，其特征在于還包括激光器(102)和傳感 器(103)，微處理器(101)1腳與電源(109)連接，電源(109)向各部件提供工作電壓Vcc， 微處理器(101) 2腳與傳感器(10 連接，微處理器(101) 8腳與激光器(10 連接，微處理 器(101) 3腳與顯示器(104)連接，微處理器(101) 4腳與按鍵(105)連接，微處理器(101)5 腳與IC卡(106)連接，微處理器(101)6腳與打印機(107)連接，微處理器(101) 7腳與指 示燈(108)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的免疫熒光分析儀，其特征在于激光器(102)包括三極管001)、 運算放大器002)、微處理器(101)和激光管004)，運算放大器002)1腳與三極管(201) 的基極連接，三極管(201)的集電極與激光管004)2腳連接，激光管004)1腳通過電阻R3 與電源(109)出端Vcc電壓端連接，激光管004)1腳通過電容C4后接地端，運算放大器 002)2腳與三極管O01)的發(fā)射極連接，運算放大器002)2腳通過電阻R5接地端，運算 放大器002)3腳串接電阻R2后接地端，運算放大器002)3腳串接電阻Rl后與微處理器 (101) 13腳連接，微處理器(101)11腳串接電容Cl后與微處理器(101) 14腳連接，微處理器 (101) 12腳與運算放大器(202) 7腳連接，微處理器(101) 12腳分別通過電容C2和電阻R6 與運算放大器002)6腳連接，電容C2、電阻R6和運算放大器002)6腳與激光管004)4腳 連接，激光管004)3腳分別通過電容C3和電阻R7接地端，激光管004)3腳、電容C3和電 阻R7分別與運算放大器002)5腳和電阻R4連接，電阻R4與電源(109)出端Vcc電壓端 連接，運算放大器002)4腳接地端。
3.如權(quán)利要求1或2所述的免疫熒光分析儀，其特征在于傳感器(103)包括光電傳 感器(301)、積分放大器(302)、雙二極管(30 和微處理器(101)，積分放大器(302) 1腳 與地端連接，積分放大器(302)3腳、4腳、5腳和6腳與光電傳感器(301)2端連接，光電傳 感器(301)1端與地端連接，積分放大器(302)7腳與地端連接，積分放大器(302)8腳與地 端連接并通過電容C3與模擬地端連接，積分放大器(30 14腳與模擬地端連接，積分放大 器(30 10腳串接雙二極管(303) 1腳連接，雙二極管(303) 3腳與地端連接，積分放大器 (302) 10腳串接電容C5與地端連接，積分放大器(302) 10腳串接電阻Rl與微處理器(101)2 腳連接，積分放大器(302)9腳通過電容C4與地端連接，積分放大器(302)9腳與模擬地端 連接，積分放大器(30 13腳接地端，積分放大器(30 12腳與微處理器(101) 15腳連接， 積分放大器(30 11腳與模擬地端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種免疫熒光分析儀。屬于測試儀器的技術領域。其用于解決檢測食品激素或農(nóng)藥殘留存在的低信噪比、低靈敏度、低測試速度、操作復雜、測試成本高和檢測環(huán)境要求高的問題。免疫熒光分析儀是由微處理器、顯示器、按鍵、IC卡、打印機、指示燈、電源，激光器(102)和傳感器組成，微處理器1腳與電源連接，電源向各部件提供工作電壓Vcc，微處理器2腳與傳感器連接，微處理器8腳與激光器連接，微處理器3腳與顯示器連接，微處理器4腳與按鍵連接，微處理器5腳與IC卡連接，微處理器6腳與打印機連接，微處理器7腳與指示燈連接。采用這種免疫熒光分析儀可廣泛地應用于食品激素或農(nóng)藥殘留量的檢測。
文檔編號G01N33/558GK201852839SQ201020575269
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者郝書順 申請人:郝書順