一種多功能食品快速檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
。
[0001]本發(fā)明涉及一種食品檢測(cè)裝置。特別是涉及一種為每個(gè)檢測(cè)試紙條設(shè)定唯一標(biāo)識(shí)ID的多功能食品快速檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在食品安全領(lǐng)域，上轉(zhuǎn)換熒光試紙檢測(cè)法作為一種簡(jiǎn)便、高效、低成本的檢測(cè)手段，其發(fā)展為食品安全快速檢測(cè)提供了有效的保障。
[0003]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料標(biāo)記具有靈敏度高、選擇性好、便于觀察、操作簡(jiǎn)單且不損傷樣本等諸多優(yōu)點(diǎn)，而且其吸收和發(fā)射帶窄、靈敏度高、熒光壽命長(zhǎng)、光學(xué)穩(wěn)定性好、不會(huì)對(duì)生物體廣生!貝害。
[0004]上轉(zhuǎn)換技術(shù)是將上轉(zhuǎn)換物質(zhì)作為生物標(biāo)記物與多種生物活性分子相結(jié)合，并最終應(yīng)用于檢測(cè)領(lǐng)域，在紅外光的照射下以其獨(dú)特的上轉(zhuǎn)換發(fā)光來指示具有高敏感特異性的生物活性分子。
[0005]上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料由稀土金屬元素?fù)诫s于晶體的晶格中構(gòu)成。它是基于稀土元素電子間的躍迀，由于外殼層電子對(duì)層電子有屏蔽作用，使得電子態(tài)之間的躍迀受基質(zhì)的影響很小，每種稀土離子都有其確定的能級(jí)位置。由于稀土離子不同，則有不同的上轉(zhuǎn)換過程。上轉(zhuǎn)換過程可分為激發(fā)態(tài)吸收、能量轉(zhuǎn)移和“光子雪崩”三種過程。
[0006]在上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料中，有三種主要的成分:主基質(zhì)、吸收子和發(fā)射子。不同的吸收子、發(fā)射子、主基質(zhì)結(jié)合，可使上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料具有不同的光學(xué)性質(zhì)。例如，在主基質(zhì)相同的情況下，一系列上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料采用相同的吸收子、不同的發(fā)射子，則它可由相同波長(zhǎng)的紅外光激發(fā)，產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的發(fā)射光:980nm紅外光激發(fā)吸收子Yb3+、發(fā)射子Er3+，吸收子Yb3+、發(fā)射子Tm3+，可分別發(fā)射550nm綠色可見光和475nm藍(lán)色可見光;采用不同的吸收子、相同的發(fā)射子，則雖經(jīng)由不同的激發(fā)光，卻可產(chǎn)生相同的發(fā)射光。而當(dāng)主基質(zhì)不同時(shí)，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料光譜特征也將改變，如同一吸收子Yb3+、發(fā)射子Er3+，在主基質(zhì)YF3和GdF3中，分別發(fā)射紅色和綠色的可見光。發(fā)光標(biāo)記物的特性以及獨(dú)特的可自由組合的多樣化特征光譜(吸收光譜和發(fā)射光譜)，使其可同時(shí)適用于定量分析與多重分析。目前已經(jīng)研制完成的多種上轉(zhuǎn)換熒光試紙條，可對(duì)不同類型的靶標(biāo)如單一靶標(biāo)、雙靶標(biāo)、多個(gè)靶標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。例如:對(duì)大腸桿菌、霍亂弧菌群、沙門氏菌、副溶血弧菌等細(xì)菌以及諾氟沙星、酪胺、羥脯氨酸、諾龍等獸藥。
[0007]作為快速發(fā)展起來的熱門熒光標(biāo)記技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米技術(shù)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域的細(xì)胞成像、生物檢測(cè)等方面取得了大量的研究成果。近年來，尤其在農(nóng)藥、獸藥殘留等方面取得突破性進(jìn)展，令該技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用得到了極大的發(fā)展，顯示出廣闊的應(yīng)用前景。然而，目前未有用于食品安全領(lǐng)域的上轉(zhuǎn)換熒光定量分析檢測(cè)的成熟儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠適應(yīng)多種類型的上轉(zhuǎn)換熒光試紙條檢測(cè)場(chǎng)合的多功能食品快速檢測(cè)儀。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種多功能食品快速檢測(cè)儀，包括有用于驅(qū)動(dòng)上轉(zhuǎn)換熒光試紙條移動(dòng)的電機(jī)，用于照射上轉(zhuǎn)換熒光試紙條的可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)激光器模組，每個(gè)上轉(zhuǎn)換熒光試紙條都設(shè)定并附有唯一的ID標(biāo)識(shí)，還設(shè)置有用于獲取上轉(zhuǎn)換熒光試紙條ID標(biāo)識(shí)信息的條形碼掃描模塊，以及設(shè)置有用于采集上轉(zhuǎn)換熒光試紙條發(fā)出的可見光的光學(xué)檢測(cè)單元，其中，所述的電機(jī)的信號(hào)輸入端和可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)激光器模組的信號(hào)輸入端分別連接控制單元的控制信號(hào)輸出端，所述條形碼掃描模塊和光學(xué)檢測(cè)單元的信號(hào)輸出端分別連接控制單元的信號(hào)輸入端，所述控制單元還通過互聯(lián)網(wǎng)模塊連接存儲(chǔ)有與所述上轉(zhuǎn)換熒光試紙條ID標(biāo)識(shí)信息相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的云端數(shù)據(jù)庫(kù)，所述控制單元的信息輸出端連接用于存儲(chǔ)輸出信息的SD存儲(chǔ)卡，所述控制單元的信息輸出端還連接用于顯示輸出信息的LCD觸摸屏。
[0010]所述的光學(xué)檢測(cè)單元包括有依次設(shè)置在上轉(zhuǎn)換熒光試紙條的出射光路上的用于接收上轉(zhuǎn)換熒光試紙條發(fā)出的可見光的平凸聚焦透鏡、對(duì)平凸聚焦透鏡接收的可見光進(jìn)行過濾的紅外波段截止濾光片以及采集紅外波段截止濾光片過濾后的可見光的光電探測(cè)器，所述光電探測(cè)器的輸出端連接控制單元的信號(hào)輸入端。
[0011]所述的控制單元包括有控制芯片，所述控制芯片的一個(gè)控制信號(hào)輸出端通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元連接所述電機(jī)的信號(hào)輸入端，所述控制芯片的另一個(gè)控制信號(hào)輸出端通過一個(gè)起開關(guān)作用的三極管連接可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)激光器模組的開關(guān)信號(hào)輸入端，所述控制芯片的一個(gè)信號(hào)輸入端通過A/D轉(zhuǎn)換單元連接光學(xué)檢測(cè)單元中的光電探測(cè)器的信號(hào)輸出端，另一個(gè)信號(hào)輸入端直接連接所述形碼掃描模塊的信號(hào)輸出端，所述控制芯片是通過RS232通訊接口與所述互聯(lián)網(wǎng)模塊相連，所述控制芯片信息輸出端直接連接所述用于顯示輸出信息的LCD觸摸屏和用于存儲(chǔ)輸出信息的SD存儲(chǔ)卡。
[0012]本發(fā)明的一種多功能食品快速檢測(cè)儀，具有低功耗、高精密度、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)，可適應(yīng)多種類型的上轉(zhuǎn)換熒光試紙條檢測(cè)場(chǎng)合。本發(fā)明可以適用于食品安全領(lǐng)域和醫(yī)療檢測(cè)領(lǐng)域，并且為實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)的免疫熒光檢測(cè)提供了高效的工具與手段。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確定量檢測(cè)出多種和食品安全相關(guān)的物質(zhì)的含量，不僅僅是技術(shù)上的提升，而且?guī)淼慕?jīng)濟(jì)效益和人民生活品質(zhì)的提升尤為重要。本發(fā)明不僅能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，而且還保障了人們身體健康的安全。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種多功能食品快速檢測(cè)儀的整體構(gòu)成框圖；
[0014]圖2是本發(fā)明中光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明中控制單元的構(gòu)成框圖。
[0016]圖中
[0017]1:電機(jī)2:條形碼掃描模塊
[0018]3:可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)激光器模組4:光學(xué)檢測(cè)單元
[0019]41:平凸聚焦透鏡42:紅外波段截止濾光片
[0020]43:光電探測(cè)器5:控制單元
[0021]51:控制芯片52:電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元
[0022]53: A/D轉(zhuǎn)換單元54:三極管
[0023]55:RS232通訊接口6: LCD 觸摸屏
[0024]7: SD存儲(chǔ)卡8:互聯(lián)網(wǎng)模塊
[0025]9:云端數(shù)據(jù)庫(kù)10:上轉(zhuǎn)換熒光試紙條
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的一種多功能食品快速檢測(cè)儀做出詳細(xì)說明。
[0027]本發(fā)明的一種多功能食品快速檢測(cè)儀，是運(yùn)用食品科學(xué)、光學(xué)、電子學(xué)和單片機(jī)技術(shù)，基于上轉(zhuǎn)換原理而研制的。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明的一種多功能食品快速檢測(cè)儀，包括有用于驅(qū)動(dòng)上轉(zhuǎn)換熒光試紙條10移動(dòng)的電機(jī)I，用于照射上轉(zhuǎn)換熒光試紙條10的可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)激光器模組3，每個(gè)上轉(zhuǎn)換熒光試紙條10都設(shè)定并附有唯一的ID標(biāo)識(shí)，還設(shè)置有用于獲取上轉(zhuǎn)換熒光試紙條10的ID標(biāo)識(shí)信息的條形碼掃描模塊2，以及設(shè)置有用于采集上轉(zhuǎn)換熒光試紙條10發(fā)出的可見光的光學(xué)檢測(cè)單元4，其中，所述的電機(jī)I的信號(hào)輸入端和可調(diào)節(jié)波長(zhǎng)激光器模組3的信號(hào)輸入端分別連接控制單元5的控制信號(hào)輸出端，所述條形碼掃描模塊2和光學(xué)檢測(cè)單元4的信號(hào)輸出端分別連接控制單元5的信號(hào)輸入端，所述控制單元5還通過互聯(lián)網(wǎng)模塊8連接存儲(chǔ)有與所述