一種免疫熒光定量分析儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種免疫熒光定量分析儀，包括外框，還包括步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與第一皮帶輪軸接，外框內(nèi)設(shè)置有第二皮帶輪，第一皮帶輪與第二皮帶輪之間通過(guò)皮帶連接，皮帶上固定有樣品架皮帶連接塊，樣品架皮帶連接塊與滑塊固定連接，滑塊能沿設(shè)置在外框內(nèi)的滑軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊與樣品架連接，樣品架下部開(kāi)設(shè)有檢測(cè)孔，還包括通過(guò)光電單元調(diào)整架固定在外框上且位于樣品架下方的光電單元，光電單元側(cè)部設(shè)置有條碼檢測(cè)器或者二維碼檢測(cè)器。本發(fā)明體積小巧、操作簡(jiǎn)便、維護(hù)容易、穩(wěn)定性和靈敏度性能高。該儀器可用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的中心實(shí)驗(yàn)室、門(mén)診/急診實(shí)驗(yàn)室、CCU、ICU、檢驗(yàn)科、臨床科室及床旁檢測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種免疫熒光定量分析儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測(cè)儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種免疫熒光定量分析儀，適用于快速、精確、方便的免疫熒光定量檢測(cè)儀器。
【背景技術(shù)】
[0002]免疫熒光檢測(cè)技術(shù)是目前生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中常用的快速分析技術(shù)，其具有特異性強(qiáng)、敏感性高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。因此，其在微生物、病毒抗原或抗體檢測(cè)、激素檢測(cè)、腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)、毒品海洛因、嗎啡、搖頭丸、氯胺酮等檢測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]目前通用的熒光定量檢測(cè)儀通常體積較大，不便于便攜式應(yīng)用，因此，限制了其在交通不便，不發(fā)達(dá)地區(qū)的發(fā)展。即使有一些商品化的產(chǎn)品，也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差，精度不高，操作難度大等缺點(diǎn)。因此，實(shí)現(xiàn)儀器便攜，同時(shí)提高檢測(cè)的穩(wěn)定性和靈敏度是本領(lǐng)域需要解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種免疫熒光定量分析儀，體積小巧、操作簡(jiǎn)便、維護(hù)容易、穩(wěn)定性和靈敏度性能高。該儀器可用于醫(yī)療機(jī)構(gòu)的中心實(shí)驗(yàn)室、門(mén)診/急診實(shí)驗(yàn)室、CCU、I⑶、檢驗(yàn)科、臨床科室及床芳檢測(cè)。
[0005]一種免疫熒光定量分析儀，包括外框，還包括步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與第一皮帶輪軸接，外框內(nèi)設(shè)置有第二皮帶輪，第一皮帶輪與第二皮帶輪之間通過(guò)皮帶連接，皮帶上固定有樣品架皮帶連接塊，樣品架皮帶連接塊與滑塊固定連接，滑塊能沿設(shè)置在外框內(nèi)的滑軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊與樣品架連接，樣品架下部開(kāi)設(shè)有檢測(cè)孔，還包括通過(guò)光電單元調(diào)整架固定在外框上且位于樣品架下方的光電單元，光電單元側(cè)部設(shè)置有條碼檢測(cè)器或者二維碼檢測(cè)器。
[0006]如上所述的樣品架往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程的一端設(shè)置有光槽，樣品架對(duì)應(yīng)于光槽的位置設(shè)置有限位片。
[0007]如上所述的光電單元包括外殼，還包括設(shè)置在外殼內(nèi)從上至下依次放置的第三透鏡、第二濾光片、第四透鏡和用于檢測(cè)第四透鏡透射熒光的熒光檢測(cè)模塊，還包括依次設(shè)置在外殼內(nèi)第二透鏡、第一濾光片、第一透鏡和用于產(chǎn)生光源并投射到第一透鏡的LED光源容器，第三透鏡、第二濾光片、第四透鏡的光軸重合構(gòu)成第一光軸，第二透鏡、第一濾光片、第一透鏡的光軸重合構(gòu)成第二光軸，第一光軸和第二光軸成預(yù)定夾角，第一光軸和第二光軸的交點(diǎn)為第三透鏡和第二透鏡的焦點(diǎn)。
[0008]如上所述的預(yù)定夾角為45度，第一光軸和第二光軸的交點(diǎn)位于外殼上方3_8mm處。
[0009]如上所述的LED光源容器內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)光強(qiáng)的光電強(qiáng)度檢測(cè)模塊。
[0010]檢測(cè)過(guò)程為:裝有檢測(cè)試紙條的待檢試紙卡塞入樣品架5，條碼檢測(cè)器4/ 二維碼檢測(cè)器能夠探測(cè)試紙卡是否放到位，如果放到位，那么在步進(jìn)電機(jī)12的驅(qū)動(dòng)下，皮帶8會(huì)帶動(dòng)樣品架5往光槽9方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，條碼檢測(cè)器4/ 二維碼檢測(cè)器能夠讀取噴繪在試紙卡上的條碼數(shù)據(jù)。當(dāng)樣品架5的限位片17到達(dá)光槽9的凹槽內(nèi)時(shí)，光槽9會(huì)給出一個(gè)限位檢測(cè)信號(hào)，樣品架5停止原來(lái)方向的運(yùn)動(dòng)，這里就是樣品架的原點(diǎn)位置。之后，步進(jìn)電機(jī)12反向轉(zhuǎn)動(dòng)，樣品架5也隨著反向運(yùn)動(dòng)，光電單元2開(kāi)始工作，LED光源容器19發(fā)出的LED光源依次經(jīng)過(guò)第一透鏡20、第一濾光片21、第二透鏡22投射到試紙卡上的試紙條上，產(chǎn)生的熒光依次通過(guò)第三透鏡23、第二濾光片24、第四透鏡25投射在熒光檢測(cè)模塊26)上進(jìn)行收集，并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)熒光強(qiáng)度到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。試紙卡每走一小步，就采集一個(gè)熒光光強(qiáng)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)起來(lái)，待整個(gè)試紙條設(shè)定區(qū)域掃描完畢后，這些熒光光強(qiáng)數(shù)據(jù)就可以構(gòu)成一個(gè)采樣序列曲線。通過(guò)對(duì)所采集的曲線和事先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線進(jìn)行分析，可以得出最終的待測(cè)樣品濃度信息。最終分析結(jié)果可以進(jìn)行顯示，打印或網(wǎng)絡(luò)輸出。
[0011]本發(fā)明所采用了滑軌7，首選采用單根精密微型直線滑軌。目前已有類似設(shè)備，多是采用兩根圓形直線導(dǎo)軌。本發(fā)明只需單根精密直線滑軌，且滑塊在滑軌上運(yùn)動(dòng)比兩根圓形導(dǎo)軌將更加平滑穩(wěn)定，速度更快，長(zhǎng)期使用可靠性高。
[0012]本發(fā)明的光電單元2，包含光學(xué)部分和電子學(xué)兩部分，它們封裝在一個(gè)盒子里面。光學(xué)部分由光源發(fā)射光路和熒光檢測(cè)光路兩部分組成，電子學(xué)部分由發(fā)光控制和熒光檢測(cè)電路兩個(gè)部分組成。光源采用微小封裝大功率LED燈珠，采用干涉濾光片對(duì)光源進(jìn)行濾光，干涉濾光片首選帶通濾光片，也可選用短波通截止濾光片。熒光檢測(cè)采用窄帶干涉濾光片進(jìn)行熒光，光電轉(zhuǎn)換首選硅光二極管，也可選用內(nèi)置運(yùn)放的光電轉(zhuǎn)換芯片。發(fā)光控制采用高精度恒流源對(duì)LED進(jìn)行供電，可保證光源發(fā)光強(qiáng)度的穩(wěn)定，同時(shí)，光源的強(qiáng)度采用數(shù)模轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制，通過(guò)輸入不同的數(shù)字值，可以控制LED的發(fā)光強(qiáng)度。熒光檢測(cè)電路包含了光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大濾波、電壓偏置、模數(shù)轉(zhuǎn)換等部分，其中，信號(hào)放大采用程控放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換采用24位的A/D轉(zhuǎn)換芯片，可保證足夠的轉(zhuǎn)換精度和大的動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍。
[0013]本發(fā)明所采用的樣品架5，采用了可拆卸式設(shè)計(jì)，可以快速更換樣品架，適應(yīng)于不同種類樣品卡的檢測(cè)應(yīng)用。
[0014]本發(fā)明所采用的條碼檢測(cè)器4，采用反射式探頭，首選利用紅外光源LED進(jìn)行照明，可以檢測(cè)噴繪在試紙卡上的條形碼。采用紅外LED照明，可以防止自然光的干擾。條碼檢測(cè)器4，可以采用單點(diǎn)式檢測(cè)器，也可以采用二維碼檢測(cè)器。采用單點(diǎn)式檢測(cè)器時(shí)，可以檢測(cè)試紙卡上噴繪的簡(jiǎn)易條碼。采用二維碼檢測(cè)器時(shí)，可以檢測(cè)試紙卡上噴繪的二維碼。如果采用二維碼檢測(cè)器，我們可以將標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)噴繪在試紙卡上，省去了傳統(tǒng)熒光檢測(cè)器需要外置IC卡存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)曲線的麻煩。
[0015]本發(fā)明所采用的電子控制與顯示系統(tǒng)，采用32位的ARM (Advanced RISCMachines)處理器作為主控芯片，其可實(shí)現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度的控制、熒光數(shù)字信號(hào)的采集、電機(jī)的控制、數(shù)據(jù)分析與顯示、結(jié)果打印、人機(jī)界面操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、通信等功能。
[0016]采用上述技術(shù)方案后，對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是:
1、采用單根精密直線導(dǎo)軌，體積小，且使樣品架運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)快速。
[0017]2、將光學(xué)和部分電子學(xué)封裝在一個(gè)光電單元內(nèi)，系統(tǒng)裝調(diào)更簡(jiǎn)單，抗振能力更強(qiáng)。
[0018]3、采用可拆卸式樣品架，可以快速更換樣品架，適應(yīng)于不同種類樣品卡的檢測(cè)應(yīng)用。[0019]4、將熒光檢測(cè)的部分電路放置在光電單元內(nèi)，采用了程控放大設(shè)計(jì)和24位A/D轉(zhuǎn)換芯片，使系統(tǒng)檢測(cè)的精度更高，動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍更寬。
[0020]5、采用了二維碼，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線等特征數(shù)據(jù)的即時(shí)讀取，省去了外置IC卡儲(chǔ)存特征數(shù)據(jù)的麻煩。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明的整體裝配圖。
[0022]圖2是本發(fā)明所采用的滑軌和滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是本發(fā)明所采用的傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的限位部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖5是本發(fā)明的光學(xué)單元外部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖6是光學(xué)單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖中:1_外框；2_光電單元；3_光電單元調(diào)整架；4_條碼檢測(cè)器；5_樣品架；6-滑塊；7_滑軌；8_皮帶；9_光槽；10_第一皮帶輪；13_第二皮帶輪；11_電機(jī)架；12_步進(jìn)電機(jī)；14-滾珠軸承；15-滾珠軸承座；16-樣品架皮帶連接塊；17_限位片；18_外殼；19_LED光源容器；20_第一透鏡；21_第一濾光片；22_第二透鏡；23_第三透鏡；24_第二濾光片；25-第四透鏡；26_熒光檢測(cè)模塊；27_凹槽；28_發(fā)射光源控制模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0029]如圖1-6所示,一種免疫突光定量分析儀,包括外框I,還包括步進(jìn)電機(jī)12,步進(jìn)電機(jī)12與第一皮帶輪10軸接，外框I內(nèi)設(shè)置有第二皮帶輪13，第一皮帶輪10與第二皮帶輪13之間通過(guò)皮帶8連接，皮帶8上固定有樣品架皮帶連接塊16，樣品架皮帶連接塊16與滑塊6固定連接，滑塊6能沿設(shè)置在外框I內(nèi)的滑軌7往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊6與樣品架5連接，樣品架5下部開(kāi)設(shè)有檢測(cè)孔，還包括通過(guò)光電單元調(diào)整架3固定在外框I上且位于樣品架5下方的光電單元2，光電單元2側(cè)部設(shè)置有條碼檢測(cè)器4或者二維碼檢測(cè)器。
[0030]樣品架5往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程的一端設(shè)置有光槽9，樣品架5對(duì)應(yīng)于光槽9的位置設(shè)置有限位片17。
[0031]光電單元2包括外殼18，還包括設(shè)置在外殼18內(nèi)從上至下依次放置的第三透鏡23、第二濾光片24、第四透鏡25和用于檢測(cè)第四透鏡25透射熒光的熒光檢測(cè)模塊26，還包括依次設(shè)置在外殼18內(nèi)第二透鏡22、第一濾光片21、第一透鏡20和用于產(chǎn)生光源并投射到第一透鏡20的LED光源容器19，第三透鏡23、第二濾光片24、第四透鏡25的光軸重合構(gòu)成第一光軸，第二透鏡22、第一濾光片21、第一透鏡20的光軸重合構(gòu)成第二光軸,第一光軸和第二光軸成預(yù)定夾角，第一光軸和第二光軸的交點(diǎn)為第三透鏡23和第二透鏡22的焦點(diǎn)。
[0032]預(yù)定夾角為45度，第一光軸和第二光軸的交點(diǎn)位于外殼18上方3_8mm處。
[0033]LED光源容器19內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)光強(qiáng)的光電強(qiáng)度檢測(cè)模塊。
[0034]圖1是本發(fā)明的整體裝配圖。主要包括:外框1、光電單元2、光電單元調(diào)整架3、條碼檢測(cè)器4、樣品架5、滑塊6、滑軌7、皮帶8、光槽9、第一皮帶輪10、第二皮帶輪13、電機(jī)架11、步進(jìn)電機(jī)12、滾珠軸承14、滾珠軸承座15，樣品架皮帶連接塊16，以及電子控制與顯不系統(tǒng)等。
[0035]圖2是本發(fā)明所采用的滑軌和滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖?；?采用單根精密直線導(dǎo)軌，與同類型產(chǎn)品常采用的圓形導(dǎo)軌相比，其厚度更厚，寬度更寬，因此，其抗振動(dòng)能力極強(qiáng)，承重能力也非常好?；?上面有一排螺紋安裝孔，可通過(guò)螺絲將其牢靠的固定在儀器外框I的頂部，在受到外界的強(qiáng)烈的振動(dòng)情況下，其不會(huì)產(chǎn)生形變，因此，具有很好的可靠性?；瑝K6安裝在滑軌7上，本發(fā)明采用雙排滾珠寬體滑塊，滾珠與滑軌7上兩側(cè)的凹槽相配合?；瑝K6可在滑軌7上自由滑動(dòng)，由于采用了滾珠滑塊，因此，與同類產(chǎn)品常采用的圓形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)方式相比，本發(fā)明中，無(wú)論是運(yùn)行速度，還是運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)度將會(huì)更高，且運(yùn)動(dòng)時(shí)的噪音更小，長(zhǎng)期使用無(wú)需潤(rùn)滑。另外，本發(fā)明僅需一根滑軌，而常規(guī)的同類型產(chǎn)品需要兩根導(dǎo)軌。
[0036]圖3是本發(fā)明所采用的傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，皮帶傳動(dòng)方式?？梢圆捎弥睆匠叽鐬?2_的步進(jìn)電機(jī)12作為驅(qū)動(dòng)源，步進(jìn)電機(jī)12固定在電機(jī)架11上，電機(jī)架11固定在外框I的后板上。第一皮帶輪10與步進(jìn)電機(jī)12同軸，第二皮帶輪13與滾珠軸承14同軸，皮帶8套在第一皮帶輪10和第二皮帶輪13上，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，皮帶8在第二皮帶輪13的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。皮帶8與滑軌7平行放置，皮帶8與連接塊16通過(guò)螺絲連接，連接塊16又與樣品架5和滑塊6通過(guò)螺絲緊密連接。當(dāng)皮帶8運(yùn)動(dòng)時(shí)，它會(huì)帶動(dòng)樣品架5和滑塊6 —起做沿滑軌方向的直線運(yùn)動(dòng)。因此，這里可以把步進(jìn)電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為樣品架5的直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向時(shí)，樣品架5的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)反向。
[0037]圖4是本發(fā)明的限位部分的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)樣品架5做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了保護(hù)樣品架不會(huì)撞到外框I上，需要有一個(gè)限位位置，當(dāng)樣品架運(yùn)動(dòng)到這個(gè)位置時(shí)，必須自動(dòng)停下來(lái)，否則會(huì)損傷本設(shè)備。這里，限位控制我們采用光電限位方式。光槽9固定在外框I的后板上，在樣品架5的尾部，有一個(gè)突出來(lái)的限位片17。當(dāng)樣品架5運(yùn)動(dòng)到所設(shè)定的極限位置時(shí)，限位片17會(huì)插入光槽9，并擋住光槽9內(nèi)對(duì)射式的光路，使光槽9的電路輸出產(chǎn)生邏輯跳變，此跳變狀態(tài)會(huì)送入到本儀器的中央處理電路，從而控制步進(jìn)電機(jī)不再發(fā)送原來(lái)方向的運(yùn)動(dòng)脈沖，保證樣品架5在此極限位置不會(huì)繼續(xù)沿著原來(lái)的方向運(yùn)動(dòng)。這個(gè)極限位置也就是我們所設(shè)定的零點(diǎn)，當(dāng)樣品進(jìn)行掃描時(shí)，是以此作為坐標(biāo)零點(diǎn)，(當(dāng)樣品進(jìn)行掃描時(shí)，樣品架5位于極限位置，光電單元2對(duì)應(yīng)的樣品的位置為掃描的起始位置)，按照步進(jìn)電機(jī)脈沖數(shù)來(lái)進(jìn)行位置確定的。
[0038]圖5是本發(fā)明的光學(xué)單元外部結(jié)構(gòu)示意圖。光學(xué)部分主要有幾個(gè)部件組成:光電單元2、光電單元調(diào)整架3、條碼檢測(cè)器4。光電單元2主要完成熒光激發(fā)光源的產(chǎn)生和熒光信號(hào)的收集檢測(cè)，條碼檢測(cè)器4主要用于檢測(cè)樣品架5內(nèi)裝上的樣品試紙卡上的條形碼，同時(shí)，其另外一個(gè)功能是檢測(cè)試紙卡是否插到規(guī)定的位置。光電單元調(diào)整架3固定在外框I的底板上，其與光電單元2之間通過(guò)螺絲固定，二者之間的相對(duì)位置可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)整相對(duì)位置，使光電單元2的光路正對(duì)著試紙卡上的樣品暴露部分，并使發(fā)射光焦點(diǎn)正好聚焦在試紙表面。
[0039]條碼檢測(cè)器4采用反射式光電傳感器，其包含有一個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)光電檢測(cè)管，當(dāng)沒(méi)有東西位于光路中，或黑色的目標(biāo)位于光路中時(shí)，光電檢測(cè)管將會(huì)檢測(cè)到一個(gè)比較微弱的本底信號(hào)，當(dāng)有白色物體出現(xiàn)在發(fā)射光路中時(shí)，就會(huì)有光反射回來(lái)，被光電檢測(cè)管接收，從而可以探測(cè)是否有白色目標(biāo)正處在光路中。在樣品架5處于待進(jìn)樣位置時(shí)，條碼檢測(cè)器4安裝位置正對(duì)著樣品架5的末端位置。因此，當(dāng)有試紙卡插入到樣品架的末端位置時(shí)，條碼檢測(cè)器4就能夠檢測(cè)到試紙卡的表面被反射回來(lái)的光，從而感知試紙卡已經(jīng)插到位，進(jìn)而自動(dòng)啟動(dòng)整個(gè)測(cè)量過(guò)程。條碼檢測(cè)器4的另外一個(gè)功能是條碼的檢測(cè)，試紙卡一般為白色，其上面噴有黑色的條碼，由此可知，當(dāng)試紙卡隨皮帶8 —起運(yùn)動(dòng)時(shí)，條碼就會(huì)從條碼檢測(cè)器4的光電反射面掃過(guò)，從而引起檢測(cè)光強(qiáng)的變化，通過(guò)檢測(cè)這個(gè)光強(qiáng)，我們就可以通過(guò)中央處理器還原出數(shù)字化的條碼。這里，為了防止試紙卡弄臟了導(dǎo)致光電檢測(cè)失敗的情況，條碼檢測(cè)器4的光源我們采用了紅外光源，其具有較好的抗干擾性能。
[0040]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明不局限于簡(jiǎn)單的一維條形碼的檢測(cè)。二維條形碼作為一種更加高級(jí)的手段，我們也是可以進(jìn)行檢測(cè)的。我們?cè)跅l碼檢測(cè)器4的相鄰位置45°放置一個(gè)反射鏡，在側(cè)面放置二維碼檢測(cè)器，即可以檢測(cè)噴繪在試紙卡上的二維條形碼。
[0041]光電單元2包含了光源發(fā)射產(chǎn)生，熒光收集，熒光強(qiáng)度光電數(shù)字化等幾個(gè)部分，封裝在一個(gè)盒子里面。其主要功能是:產(chǎn)生符合要求的照射樣品的激發(fā)光源，并將激發(fā)出來(lái)的熒光進(jìn)行高效收集，最大限度的去除背景光的干擾，將熒光強(qiáng)度進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，數(shù)字化后傳給中央處理器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6所示，其主要包括:外殼18，LED光源容器19，第一透鏡20、第二透鏡22、第三透鏡23、第四透鏡25，第一濾光片21、第二濾光片24，發(fā)射光源控制模塊28，熒光檢測(cè)模塊26。LED光源容器19的光軸與第一透鏡20、第二透鏡22，以及第一濾光片21的光軸在一條線上，即光軸重合，構(gòu)成第一光軸，熒光檢測(cè)模塊26光電檢測(cè)元件與第三透鏡23、第四濾鏡25、第二濾光片24的光軸在一條線上，即光軸重合，構(gòu)成第二光軸。第一光軸和第二光軸成45度,其交點(diǎn)在離外殼18的外殼的上方3?8mm,且交點(diǎn)為第二透鏡22和第三透鏡23的焦點(diǎn)。第一濾光片21和第二濾光片24均為干涉濾光片，均采用窄帶干涉濾光片。其中，第一濾光片光密度值為0D4,第二濾光片光密度值不低于0D4.第一濾光片帶寬不小于20nm(本實(shí)施例采用30nm),第二濾光片帶寬不超過(guò)25nm(本實(shí)施例采用15nm)，其中第一濾光片21也可以使用截止波長(zhǎng)為580nm的短波通干涉濾光片。
[0042]光路原理如下:LED光源容器19內(nèi)安裝的LED發(fā)出一束發(fā)散的光束，LED位于第一透鏡20的焦點(diǎn)上，從而經(jīng)過(guò)第一透鏡20后變成平行光。平行光經(jīng)過(guò)第一濾光片21后，入射光中580nm以上(注:不同的檢測(cè)需求，可換不同的濾光片，因此，該波長(zhǎng)并不是固定的)的光被濾除掉，出射的光為短波光或窄帶光(580nm以下)，其經(jīng)過(guò)第二透鏡22后，被聚焦到樣品上，激發(fā)出熒光。激發(fā)出的熒光被第三透鏡23收集后變?yōu)槠叫泄?，平行光通過(guò)第二濾光片24后，原來(lái)的激發(fā)光和雜散光會(huì)被濾光片濾除掉，僅剩激發(fā)出的熒光信號(hào)通過(guò)。通過(guò)濾光片后的光被第四透鏡25收集聚焦到熒光檢測(cè)模塊26上的光電轉(zhuǎn)換器上，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0043]LED光源容器19內(nèi)安裝綠色(一般中心波長(zhǎng)在525nm)或藍(lán)色(中心波長(zhǎng)485nm)LED光源，LED采用高亮度LED燈珠作為光源，為了保證光源的穩(wěn)定性，采用了高穩(wěn)定性恒流源驅(qū)動(dòng)方式，這樣可以有效保證光源發(fā)光強(qiáng)度的恒定。對(duì)于有的樣品，照射光源不宜太強(qiáng)，因此，恒流源采用的是程控調(diào)節(jié)的恒流源，通過(guò)輸入不同的數(shù)字值，可以控制LED的發(fā)光強(qiáng)度。即LED驅(qū)動(dòng)電流的大小可以通過(guò)程序進(jìn)行控制。由于光源的正常與否直接關(guān)系到儀器的性能，為了增強(qiáng)儀器的可靠性，在圖6所示的LED光源容器19的凹槽27內(nèi)，安裝了一個(gè)光電強(qiáng)度檢測(cè)模塊，用于自動(dòng)檢測(cè)LED發(fā)出的光是否穩(wěn)定在設(shè)定的強(qiáng)度。
[0044]熒光檢測(cè)模塊26內(nèi)安裝光電檢測(cè)模塊。光電轉(zhuǎn)換首選硅光二極管，也可選用內(nèi)置運(yùn)放的光電轉(zhuǎn)換芯片。熒光檢測(cè)電路包含了光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大濾波、電壓偏置、模數(shù)轉(zhuǎn)換等部分。光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)熒光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，此時(shí)的信號(hào)還比較微弱，并伴有噪聲，需要經(jīng)過(guò)信號(hào)放大和濾波。放大和濾波后的信號(hào)一般基線比較高，通過(guò)電壓偏置，將基線降下來(lái)，然后通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的數(shù)字化，被微處理器進(jìn)行后續(xù)的處理，其中，信號(hào)放大采用程控放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換采用24位的A/D轉(zhuǎn)換芯片，可保證足夠的轉(zhuǎn)換精度和大的動(dòng)態(tài)檢測(cè)范圍。熒光檢測(cè)模塊26安裝在這個(gè)金屬盒子內(nèi)，可以有效保證信號(hào)不受外界干擾，從而大大提聞了系統(tǒng)的精度。
[0045]對(duì)于樣品架5，采用了可拆卸式樣品架。由于不同的檢測(cè)目的，可能試紙卡的結(jié)構(gòu)有所不同，因此，同一臺(tái)儀器，可能要更換不同的試紙卡，因此，我們采用了一種可拆卸式樣品架結(jié)構(gòu)，不用拆開(kāi)儀器，即可快速更換樣品架，以適應(yīng)于不同種類樣品卡的檢測(cè)應(yīng)用。
[0046]對(duì)于系統(tǒng)的電子控制與顯示系統(tǒng)，采用32位的ARM (Advanced RISC Machines)處理器作為主控芯片，其可實(shí)現(xiàn)發(fā)光強(qiáng)度的控制、熒光數(shù)字信號(hào)的采集、電機(jī)的控制、數(shù)據(jù)分析與顯示、結(jié)果打印、人機(jī)界面操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、儀器自檢、通信等功能。顯示屏采用6寸以上的帶觸摸屏的LED屏,采用類似于Android或WinCE的圖形交互界面。為了適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，觸摸屏配備電阻屏和電容屏兩種配置。電容屏適合于裸指操作，更像手機(jī)操作。電阻屏適合于帶手套進(jìn)行操作。測(cè)試結(jié)果可以顯示，也可以通過(guò)內(nèi)置的熱敏打印機(jī)打印。不同時(shí)段的測(cè)試結(jié)果可以存儲(chǔ)在板載的永久存儲(chǔ)器內(nèi)，方便檢索和進(jìn)行趨勢(shì)查看。
[0047]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種免疫熒光定量分析儀，包括外框(1)，其特征在于，還包括步進(jìn)電機(jī)(12)，步進(jìn)電機(jī)(12)與第一皮帶輪(10)軸接，外框(1)內(nèi)設(shè)置有第二皮帶輪(13)，第一皮帶輪(10)與第二皮帶輪(13)之間通過(guò)皮帶(8)連接，皮帶(8)上固定有樣品架皮帶連接塊(16)，樣品架皮帶連接塊(16)與滑塊(6)固定連接，滑塊(6)能沿設(shè)置在外框(I)內(nèi)的滑軌(7)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滑塊(6)與樣品架(5)連接，樣品架(5)下部開(kāi)設(shè)有檢測(cè)孔，還包括通過(guò)光電單元調(diào)整架(3)固定在外框(1)上且位于樣品架(5)下方的光電單元(2)，光電單元(2)側(cè)部設(shè)置有條碼檢測(cè)器(4)或者二維碼檢測(cè)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免疫熒光定量分析儀，其特征在于，所述的樣品架(5)往復(fù)運(yùn)動(dòng)行程的一端設(shè)置有光槽(9)，樣品架(5)對(duì)應(yīng)于光槽(9)的位置設(shè)置有限位片(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免疫熒光定量分析儀，其特征在于，所述的光電單元(2)包括外殼(18)，還包括設(shè)置在外殼(18)內(nèi)從上至下依次放置的第三透鏡(23)、第二濾光片(24)、第四透鏡(25)和用于檢測(cè)第四透鏡(25)透射熒光的熒光檢測(cè)模塊(26)，還包括依次設(shè)置在外殼(18)內(nèi)第二透鏡(22)、第一濾光片(21)、第一透鏡(20)和用于產(chǎn)生光源并投射到第一透鏡(20)的LED光源容器(19)，第三透鏡(23)、第二濾光片(24)、第四透鏡(25)的光軸重合構(gòu)成第一光軸，第二透鏡(22)、第一濾光片(21)、第一透鏡(20)的光軸重合構(gòu)成第二光軸，第一光軸和第二光軸成預(yù)定夾角，第一光軸和第二光軸的交點(diǎn)為第三透鏡(23)和第二透鏡(22)的焦點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種免疫熒光定量分析儀，其特征在于，所述的預(yù)定夾角為45度，第一光軸和第二光軸的交點(diǎn)位于外殼(18)上方3-8mm處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種免疫熒光定量分析儀，其特征在于，所述的LED光源容器(19)內(nèi)還設(shè)置有用于檢測(cè)光強(qiáng)的光電強(qiáng)度檢測(cè)模塊。
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK103901190SQ201410156159
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】吳瓊水, 蔡磊, 鄭忠亮, 朱輝 申請(qǐng)人:武漢紐康度生物科技有限公司