專利名稱：一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，特別是涉及一種可針對(duì)食品、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域中的病毒和致病菌進(jìn)行快速且靈敏鑒定、計(jì)數(shù)并將檢測(cè)裝置采集到的信號(hào)通過(guò)信號(hào)輸出端進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出、分析處理，通過(guò)無(wú)線通信模塊進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸及至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中服務(wù)端的數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)分析處理軟件進(jìn)行存儲(chǔ)、進(jìn)一步進(jìn)行分析處理、記錄的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)自身健康愈來(lái)愈重視，然而伴隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快所引起的環(huán)境污染的加劇和生存環(huán)境的惡化，導(dǎo)致感染的致病菌的種類逐漸增多，人類仍遭受著致病菌、病毒等相關(guān)疾患的危害，這給人們的生活乃至生命健康造成巨大危害?？焖佟?zhǔn)確檢測(cè)、計(jì)算和鑒定大體積中的少量或痕量病毒及特定致病菌是食品、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境診斷的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)培養(yǎng)法持續(xù)了一個(gè)世紀(jì)之多，此種微生物培養(yǎng)是一個(gè)非常成功的方法，在一個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間里，該方法在醫(yī)學(xué)微生物學(xué)和工業(yè)微生物學(xué)中的質(zhì)量控制試驗(yàn)占據(jù)主導(dǎo)地位。傳統(tǒng)的培養(yǎng)法從培養(yǎng)到肉眼可見(jiàn)的菌落需要M小時(shí)至數(shù)天時(shí)間(具體視致病菌種類而定)，例如引起肺結(jié)核的細(xì)菌，通常需要在培養(yǎng)物中持續(xù)生長(zhǎng)幾周。傳統(tǒng)培養(yǎng)法的缺點(diǎn)是 手工操作且操作繁瑣，檢測(cè)對(duì)操作人員的專業(yè)技術(shù)水平要求較高，且存在人為的誤差。另外，常規(guī)菌落計(jì)數(shù)的工作量大、費(fèi)力、費(fèi)時(shí)。隨后雖然通過(guò)染色，例如革蘭氏染色、金胺-若丹明抗酸法鑒定結(jié)核分枝桿菌，可以進(jìn)一步方便鑒定致病菌，但染色法又會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且很難確切計(jì)算標(biāo)本中的致病菌或病毒數(shù)量。在食物生產(chǎn)加工中，較長(zhǎng)的檢測(cè)時(shí)間可能增加食物變質(zhì)的可能。因此，傳統(tǒng)的方法已很難滿足日益要求提高的致病菌和病毒檢測(cè)。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們一直在尋求快速且靈敏檢測(cè)病毒和致病菌的方法。隨著科技的發(fā)展，一些研究人員致力于開(kāi)發(fā)一些新的技術(shù)或方法。再例如，1995年，Contag首次在小動(dòng)物體內(nèi)檢測(cè)到帶有Iux操縱子的病原菌發(fā)出的可見(jiàn)光。他是通過(guò)CCD相機(jī)捕捉到這個(gè)被感染動(dòng)物的生物發(fā)光現(xiàn)象的。在1997年，他又首次觀察到表達(dá)熒光素酶的轉(zhuǎn)基因小鼠在注入熒光素酶底物后的生物發(fā)光現(xiàn)象(Contag PR等，Nature Medicine, 1998. 4 =245-247)，隨后隨著CCD和CMOS技術(shù)的發(fā)展，其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用，比如檢測(cè)蛋白、核酸、酶、活體動(dòng)物內(nèi)基因表達(dá)等等。顧等回顧了 CCD傳感器成像的特點(diǎn)，指出CCD成像具有更高的靈敏度及更多的選擇面(顧聚興等，《紅外》，2000年第9期25-28)。無(wú)線傳輸技術(shù)自誕生之日起就與人們的生活密不可分，從最初的無(wú)線電信號(hào)傳輸?shù)揭话慵译姷倪b控器再到我們現(xiàn)在應(yīng)用的Wi-Fi、藍(lán)牙傳輸?shù)鹊?，無(wú)線技術(shù)在多個(gè)市場(chǎng)例如醫(yī)療、民用、安防等得到了應(yīng)用。無(wú)線傳輸具有下述優(yōu)點(diǎn)傳輸距離遠(yuǎn)、操作簡(jiǎn)單、便于管理等。以醫(yī)療系統(tǒng)為例，無(wú)線傳輸在醫(yī)療器械領(lǐng)域更是得到了廣泛應(yīng)用(公開(kāi)號(hào)為 101744606A的發(fā)明專利人體基本生理數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法；艾信友等，《醫(yī)療裝備》， 2009年第22卷第05期)。采用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)+醫(yī)療終端模式的無(wú)線醫(yī)療可以克服以前醫(yī)療服務(wù)困難?，F(xiàn)在越來(lái)越多的醫(yī)療終端被應(yīng)用在人們的生活之中，醫(yī)療人員能夠利用這些終端完成以病人為中心的各種醫(yī)療項(xiàng)目，如無(wú)線指示病人用藥，對(duì)家居病人的健康狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控等。無(wú)線醫(yī)療就像一位隨身醫(yī)生，讓健康監(jiān)測(cè)與診斷無(wú)處不在。目前發(fā)展起來(lái)的其他檢測(cè)技術(shù),包括免疫學(xué)方法例如酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)、以 DNA或RNA探針為基礎(chǔ)的基因芯片檢測(cè)法、帝火蟲(chóng)熒光素酶法(檢測(cè)ATP)、分子牛物學(xué)為基礎(chǔ)的檢測(cè)方法如Smart Cycler儀器可檢測(cè)少量HIV病毒粒子的核酸(每毫升50個(gè)粒子)、流式細(xì)胞術(shù)例如已商業(yè)化的流式細(xì)胞儀雖能對(duì)樣品中的細(xì)胞講行單個(gè)檢測(cè)，佰不能講行大面積成像檢測(cè)、牛物化學(xué)與物理法如牛物傳感器、電化學(xué)原理等檢測(cè)方法雖然比常規(guī)的傳統(tǒng)培養(yǎng)方法大大縮短了檢測(cè)時(shí)間，提高了檢測(cè)效率，然而這些技術(shù)仍存在不同程度的不足，比如操作流程復(fù)雜、低通量、應(yīng)用范圍窄、特異性不高、需要設(shè)計(jì)復(fù)雜引物、儀器試劑價(jià)格昂貴，難于檢測(cè)大體積中的少量量或痕量病毒和致病菌、有些還需要在專門(mén)的實(shí)驗(yàn)室才能進(jìn)行檢測(cè)等局限性，從而限制了這些技術(shù)在食品、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域中的應(yīng)用， 尤其限制了迫切需要現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和野外環(huán)境中的應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容基于以上不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種操作方便、快速而且靈敏、特異性的檢測(cè)病毒和致病菌裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)對(duì)食品、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境等領(lǐng)域中的病毒和致病菌快速檢測(cè)、計(jì)數(shù)、鑒定及對(duì)采集處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通信模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸，并進(jìn)一步通過(guò)所述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析、記錄。本實(shí)用新型基于可靠的特異性標(biāo)記技術(shù)、光電檢測(cè)原理、無(wú)線通信技術(shù)原理并結(jié)合了上述技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。待測(cè)標(biāo)本放入本實(shí)用新型所產(chǎn)生的高強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)采用高靈敏度的傳感器采集，將信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并經(jīng)信號(hào)智能分析芯片分析、處理，其中傳感器包括CCD傳感器、CMOS傳感器、或其他能將光子信號(hào)傳遞轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置或儀器。進(jìn)一步，經(jīng)信號(hào)智能分析芯片處理后數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵饨语@示屏或通過(guò)無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸，并進(jìn)一步通過(guò)后續(xù)所述系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、分析、記錄。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有診斷技術(shù)的最佳特征，同時(shí)解決了診斷系統(tǒng)中的缺陷，用戶容易掌握使用， 檢測(cè)全過(guò)程可在一個(gè)密閉的殼體內(nèi)，受干擾程度小，本實(shí)用新型基于核酸擴(kuò)增試驗(yàn)法的高水平靈敏度、免疫測(cè)定法的速度和無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的高保真及不被篡改，是一種有效、快速且靈敏鑒定食品、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域中病毒和致病菌的檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，并有益于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)跟蹤及后續(xù)進(jìn)一步處理，例如存儲(chǔ)、分析、記錄等，進(jìn)一步易于實(shí)現(xiàn)多路、 自動(dòng)化的檢測(cè)待測(cè)標(biāo)本。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括標(biāo)本檢測(cè)部分、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，所述標(biāo)本檢測(cè)部分包括光源發(fā)生及控制模塊、光源后端的光路中安裝有準(zhǔn)直鏡、分束鏡、濾光片、擴(kuò)束鏡、與光軸傾斜一定角度的全反射鏡、載物臺(tái)、采集透鏡、聚焦透鏡、發(fā)射光濾波器和與光軸傾斜45度的全反射鏡；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括信號(hào)輸出端和數(shù)據(jù)處理端，所述信號(hào)輸出端包括傳感器模塊、信號(hào)智能分析芯片、顯示屏、無(wú)線通信模塊和時(shí)鐘芯片，所述數(shù)據(jù)處理端包括數(shù)據(jù)庫(kù)，所述傳感器模塊的輸出端和信號(hào)智能分析芯片輸入端相連，時(shí)鐘芯片的輸出端與信號(hào)智能分析芯片的輸入端相連，信號(hào)智能分析芯片的輸出端與顯示屏或通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)的輸入端連接， 所述無(wú)線通信模塊的輸入端與信號(hào)智能分析芯片的輸出端相連，所述無(wú)線通信模塊輸出端輸出數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理端的數(shù)據(jù)庫(kù)。其中，所述時(shí)鐘芯片上包含時(shí)鐘調(diào)整按鈕；其中，所述無(wú)線通信模塊選擇已商業(yè)化的短距離或長(zhǎng)距離無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)模塊；進(jìn)一步，所述的光源發(fā)生及控制模塊包括激光發(fā)生器及其控制電路，其中，光源發(fā)生模塊與殼體內(nèi)的平臺(tái)固接；其中，所述光源控制模塊包括準(zhǔn)直鏡、分束鏡、光電二極管、控制電路，其中，光電二極管的輸出端與控制電路的輸入端連接；進(jìn)一步，所述擴(kuò)束鏡前端放置有濾光片、分束鏡前端放置有準(zhǔn)直鏡、經(jīng)全反鏡的激發(fā)光束射向載物臺(tái)(7)處放置的標(biāo)本，激發(fā)標(biāo)本中病毒或致病菌所結(jié)合的特異性標(biāo)記，從而產(chǎn)生高強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)(發(fā)射光)，隨后發(fā)射信號(hào)順序經(jīng)采集透鏡、聚焦透鏡、發(fā)射光濾波器處理后進(jìn)入信號(hào)輸出端中的信號(hào)智能分析裝置，由其中的傳感器模塊采集到信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)信號(hào)智能分析芯片分析處理，進(jìn)一步在顯示屏或計(jì)算機(jī)處顯示圖像。所述的病毒和致病菌快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其還包括USB接口、無(wú)線通信模塊接口，其中USB接口同上位顯示屏或計(jì)算機(jī)接口的輸入端連接，方便使用者把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)同步顯示，或把數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄、分析；無(wú)線通信模塊接口，便于將檢測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程控制中心的數(shù)據(jù)處理端；所述的病毒和致病菌快速、靈敏檢測(cè)傳輸裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其所述的光源發(fā)生模塊包含一種或幾種激光二極管的組合，優(yōu)選的，激光發(fā)生模塊選擇為He-Ne激光器；進(jìn)一步，所述病毒和致病菌快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括殼體、底座、電源、光源發(fā)生模塊與內(nèi)部殼體的固接，光源控制電路與殼體的連接以及不同功能透鏡與殼體的連接。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括光源發(fā)生和控制模塊、 準(zhǔn)直鏡、分束鏡、濾光片、擴(kuò)束鏡、與光軸傾斜一定角度的全反射鏡、載物臺(tái)、透鏡組、發(fā)射光濾波器和與光軸傾斜45度的全反射鏡、傳感器模塊、信號(hào)智能分析芯片、無(wú)線通信模塊及接口、顯示屏、數(shù)據(jù)庫(kù)，其特征在于所述擴(kuò)束鏡前端放置有濾光片、分束鏡前端放置有準(zhǔn)直鏡、經(jīng)擴(kuò)束鏡的目標(biāo)激光光束經(jīng)全反射鏡射向載物臺(tái)(7)處放置的標(biāo)本，待測(cè)標(biāo)本中的特異性標(biāo)記產(chǎn)生高強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)(發(fā)射光)，隨后，發(fā)射光經(jīng)透鏡組、發(fā)射光濾波器到達(dá)信號(hào)輸出端，成像于傳感器、并進(jìn)一步由信號(hào)智能分析裝置進(jìn)行分析處理并記錄檢測(cè)標(biāo)本的時(shí)間；其中，所述透鏡組由采集透鏡和聚焦透鏡組成，進(jìn)一步，所述信號(hào)智能分析裝置包括傳感器模塊和信號(hào)智能分析芯片。進(jìn)一步，所述濾光片⑷放置在分束鏡(3)和擴(kuò)束鏡(5)之間；進(jìn)一步，所述的傳感器模塊包括CMOS或CCD傳感器、或其他能將光子信號(hào)傳遞轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置或儀器；進(jìn)一步，所述的CMOS或CCD傳感器或其他傳感器和信號(hào)智能分析芯片組合裝配在一個(gè)殼體內(nèi)；進(jìn)一步，所述的顯示屏與信號(hào)智能分析芯片的輸出端通過(guò)USB接口相連輸出至顯示屏內(nèi)；本實(shí)用新型基于可靠的特異性標(biāo)記低水平或痕量的病毒和致病菌、光電檢測(cè)原理及無(wú)線通信技術(shù)等原理快速且靈敏實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)標(biāo)本中的病毒和致病菌鑒定、計(jì)數(shù)、成像，用激光器照射待檢標(biāo)本結(jié)合的特異性標(biāo)記，從而激發(fā)產(chǎn)生高強(qiáng)度的發(fā)射信號(hào)(發(fā)射光)，隨后發(fā)射信號(hào)經(jīng)采集透鏡、聚焦透鏡、發(fā)射光濾波器后，在照相底板或數(shù)字傳感器(例如CCD傳感器)上成像，經(jīng)信號(hào)智能分析芯片分析、處理、記錄檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的信號(hào)，進(jìn)一步在顯示屏或計(jì)算機(jī)處顯示圖像，進(jìn)一步，通過(guò)無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸至控制中心的服務(wù)端進(jìn)行進(jìn)一步存儲(chǔ)、分析和數(shù)據(jù)的反饋。本實(shí)用新型的有益效果及其應(yīng)用(1)改變了傳統(tǒng)培養(yǎng)法需要很長(zhǎng)時(shí)間才能肉眼檢測(cè)到菌落的不足，不僅極大縮短了待測(cè)標(biāo)本的檢測(cè)時(shí)間，加速了檢測(cè)過(guò)程，同時(shí)大面積成像檢測(cè)靈敏度高，減少可能產(chǎn)生的假陽(yáng)性結(jié)果，且感光元件采集圖像更客觀，可鑒別效果好。(2)通過(guò)本實(shí)用新型裝置可在外置顯示屏、計(jì)算機(jī)輸出采集到的數(shù)據(jù)，從而使得圖像數(shù)據(jù)資料更直觀，觀察更方便，且易于存儲(chǔ)、編輯分析。(3)通過(guò)無(wú)線通信模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸，便于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)或檢測(cè)需要，確保數(shù)據(jù)的高保真和不被篡改。(4)通過(guò)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中服務(wù)端的數(shù)據(jù)庫(kù)，利于輸出的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析處理、記錄和及時(shí)通知檢驗(yàn)部門(mén)，進(jìn)一步，有益于需要進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢的領(lǐng)域。(5)激光控制電路保證輸出激光的穩(wěn)定性，提高了設(shè)備的使用時(shí)間。(6)操作簡(jiǎn)單，易于掌握，且應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣。本實(shí)用新型檢測(cè)快速、靈敏度高，使用方便，能夠應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，易于實(shí)現(xiàn)多通路、自動(dòng)化，特別是能滿足在相應(yīng)場(chǎng)合做出現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需要，并把采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸?shù)椒?wù)端，避免了數(shù)據(jù)的丟失和被篡改，從而在環(huán)境監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型檢測(cè)傳輸裝置及服務(wù)系統(tǒng)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中圖1本實(shí)用新型檢測(cè)部分的光信號(hào)傳遞示意圖；圖2本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)處理系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
1-激光發(fā)生模塊；2-準(zhǔn)直鏡；3-分束鏡；4-濾光片；5-擴(kuò)束鏡；6_全反射鏡； 7-載物臺(tái)；8-采集透鏡；9-聚焦透鏡；10-發(fā)射光濾波器；11-全反射鏡；12-光電二極管； 13-激光控制電路；14-傳感器模塊；15-信號(hào)智能分析芯片；16-無(wú)線通信模塊；17-顯示屏；18-時(shí)鐘芯片；19-數(shù)據(jù)庫(kù)。參見(jiàn)附圖。本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和過(guò)程，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的附圖和實(shí)施例僅用于解釋本實(shí)用新型，保護(hù)范圍并不限于下述實(shí)施例。熟悉此項(xiàng)技術(shù)者應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行的修改或者等同替換、 組合及應(yīng)用于其他用途，惟任何可能的修改均應(yīng)包含在本發(fā)明的精神范圍內(nèi)，也涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。圖1為本實(shí)用新型檢測(cè)部分的光信號(hào)傳遞示意圖；圖2為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)傳輸、 存儲(chǔ)處理系統(tǒng)示意圖。具體而言，如圖1、2所示，一種病毒和致病菌快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括光源發(fā)生和控制模塊、準(zhǔn)直鏡O)、分束鏡(3)、濾光片0)、擴(kuò)束鏡(5)、 與光軸傾斜一定角度的全反射鏡(6)、載物臺(tái)(7)、透鏡組、發(fā)射光濾波器(10)和與光軸傾斜45度的全反射鏡(11)、信號(hào)智能分析裝置、無(wú)線通信模塊(16)、顯示屏(17)、時(shí)鐘芯片(18)、數(shù)據(jù)庫(kù)(19)，其特征在于所述擴(kuò)束鏡前端放置有濾光片、分束鏡前端放置有準(zhǔn)直鏡、經(jīng)擴(kuò)束鏡的目標(biāo)激光光束射向載物臺(tái)(7)處放置的標(biāo)本，激發(fā)光激發(fā)待測(cè)標(biāo)本結(jié)合的特異性標(biāo)記，從而產(chǎn)生高強(qiáng)度的發(fā)射信號(hào)(發(fā)射光)，隨后，發(fā)射信號(hào)依次經(jīng)透鏡組、發(fā)射光濾波器到達(dá)信號(hào)輸出端，光信號(hào)經(jīng)信號(hào)智能分析裝置中的傳感器模塊進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換再經(jīng)信號(hào)智能分析芯片分析；其中，所述透鏡組由采集透鏡(8)和聚焦透鏡(9)組成，進(jìn)一步，所透信號(hào)智能分析裝置包括傳感器模塊(14)和信號(hào)智能分析芯片(15)，所述傳感器模塊的輸出端和智能芯片輸入端相連，所述時(shí)鐘芯片的輸出端與智能芯片的輸入端相連，智能芯片的輸出端與顯示屏或通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)的輸入端連接，進(jìn)一步，所述的無(wú)線通信模塊的輸入端與智能芯片的輸出端相連，經(jīng)過(guò)上述過(guò)程從而完成標(biāo)本的快速、靈敏檢測(cè)及多種方式傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)進(jìn)一步在數(shù)據(jù)處理端得以存儲(chǔ)、分析處理、記錄。其中，所述濾光片⑷放置在分束鏡(3)和擴(kuò)束鏡(5)之間。其中，所述光源發(fā)生及控制模塊包括激光發(fā)生器及控制電路，其中所述光源發(fā)生模塊包含一種或幾種激光二極管激光器的組合，優(yōu)選的，本實(shí)施例所述光源發(fā)生模塊選擇為發(fā)射633nm波長(zhǎng)的光的激光發(fā)生模塊(1)，例如為He-Ne激光器，此激光發(fā)生模塊固定在殼內(nèi)。所述模塊還包括光源控制模塊，來(lái)自激光發(fā)生模塊(1)的光束經(jīng)準(zhǔn)直鏡( 再經(jīng)分束鏡C3)后，一部分光束進(jìn)入光源控制裝置，經(jīng)光電二極管轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，控制電路芯片對(duì)整個(gè)電路的電流進(jìn)行調(diào)控以實(shí)現(xiàn)恒流。另一部分目標(biāo)激光光束依次經(jīng)濾光片、擴(kuò)束鏡射向與光軸傾斜一定角度的全反射鏡，經(jīng)反射后再射向載物臺(tái)(7)處放置的標(biāo)本，激發(fā)標(biāo)本所結(jié)合的特異性標(biāo)記，例如為熒光分子標(biāo)記的抗體，從而產(chǎn)生高強(qiáng)度的發(fā)射信號(hào)(發(fā)射光)， 隨后，發(fā)射信號(hào)依次經(jīng)過(guò)采集透鏡、聚焦透鏡、發(fā)射光濾波器后，在照相底板或數(shù)字傳感器 (例如CCD傳感器)上成像，經(jīng)信號(hào)智能分析芯片分析、處理、記錄檢測(cè)區(qū)域內(nèi)目標(biāo)信息，所述系統(tǒng)采用USB接口作為上位接口，方便使用者直接實(shí)時(shí)把數(shù)據(jù)客觀顯示在顯示屏上，或直接與計(jì)算機(jī)相連進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)記錄。同時(shí)，系統(tǒng)還設(shè)有無(wú)線通信模塊及接口，便于使用者將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給遠(yuǎn)程控制中心。進(jìn)一步，通過(guò)無(wú)線通信模塊及相應(yīng)協(xié)議實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸至所述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理端進(jìn)行存儲(chǔ)、分析處理、記錄，有益于需要進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢的領(lǐng)域。其中，本實(shí)施例無(wú)線通信模塊可選擇已商業(yè)化的短距離或長(zhǎng)距離無(wú)線通信模塊；本實(shí)施例的信號(hào)智能分析裝置，包括CMOS傳感器模塊和信號(hào)智能分析芯片。進(jìn)一步，CMOS傳感器的輸出端和信號(hào)智能分析芯片的輸入端相連；進(jìn)一步，信號(hào)智能分析芯片的輸出端與顯示屏的輸入端通過(guò)USB接口相連；[0048]進(jìn)一步，時(shí)鐘芯片的輸出端和信號(hào)智能分析芯片的輸入端相連；進(jìn)一步，信號(hào)智能分析芯片的輸出端與無(wú)線通信模塊輸入端相連；本實(shí)施例的激光光源控制模塊與殼體內(nèi)固接，與激光發(fā)生器相連。本實(shí)施例還包括殼體、底座、電源、光源發(fā)生模塊與內(nèi)部殼體的固接，光源控制電路與殼體的連接以及不同功能透鏡與殼體的連接。根據(jù)所述實(shí)施方案，可以對(duì)食品、工業(yè)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域中的待測(cè)標(biāo)本進(jìn)行有效、快速且靈敏檢測(cè)及利用所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)一步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理等。此外，本實(shí)用新型裝置從標(biāo)本檢測(cè)至信號(hào)采集、分析、處理可設(shè)置在一個(gè)封閉的系統(tǒng)中，避免了對(duì)待測(cè)標(biāo)本的干擾。進(jìn)一步，所有光學(xué)元件均設(shè)置在一個(gè)黑的密封的殼體內(nèi)，從而減少外界雜散光的影響，提高了檢測(cè)的精度。
權(quán)利要求1.一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括；標(biāo)本檢測(cè)部分、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于標(biāo)本檢測(cè)部分包括光源發(fā)生及控制模塊、光源后端的光路中安裝有準(zhǔn)直鏡O)、分束鏡(3)、濾光片G)、擴(kuò)束鏡(5)、與光軸傾斜一定角度的全反射鏡(6)、 載物臺(tái)(7)、采集透鏡(8)、聚焦透鏡(9)、發(fā)射光濾波器(10)和與光軸傾斜45度的全反射鏡(11)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括信號(hào)輸出端和數(shù)據(jù)處理端，所述信號(hào)輸出端包括傳感器模塊(14)、信號(hào)智能分析芯片(15)、顯示屏(16)、無(wú)線通信模塊(17)和時(shí)鐘芯片(18)，所述數(shù)據(jù)處理端包括數(shù)據(jù)庫(kù)(19)，所述傳感器模塊的輸出端和信號(hào)智能分析芯片輸入端相連，時(shí)鐘芯片的輸出端與信號(hào)智能分析芯片的輸入端相連，信號(hào)智能分析芯片的輸出端與顯示屏或通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)的輸入端連接，所述的無(wú)線通信模塊的輸入端與信號(hào)智能分析芯片的輸出端相連，所述無(wú)線通信模塊(17)輸出端輸出數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)處理端的數(shù)據(jù)庫(kù)(19)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于所述的光源發(fā)生及控制模塊包括激光發(fā)生器(1)及其控制電路。
3.根據(jù)權(quán)力要求1或2所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其特征在于所述標(biāo)本檢測(cè)部分還包括光電二極管(1 和控制電路(13)，它們組成光源控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于所述擴(kuò)束鏡前端放置有濾光片、分束鏡前端放置有準(zhǔn)直鏡、經(jīng)全反鏡的光束射向載物臺(tái)(7)處放置的標(biāo)本，標(biāo)本中結(jié)合的特異性標(biāo)記產(chǎn)生的高強(qiáng)度發(fā)射信號(hào)再依次經(jīng)采集透鏡、聚焦透鏡、發(fā)射光濾波器處理后進(jìn)入傳感器模塊(14)，再經(jīng)信號(hào)智能分析芯片(15)進(jìn)一步分析處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于所述的激光發(fā)生器(1)包含一種或幾種激光二極管激光器的組合，它們組成光源發(fā)生模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于所述濾光片(4)放置在分束鏡( 和擴(kuò)束鏡( 之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的無(wú)線通信模塊可選擇為短距離或長(zhǎng)距離傳輸?shù)臒o(wú)線通信模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于數(shù)據(jù)輸出端上還設(shè)有時(shí)鐘芯片(18)，其上包含時(shí)鐘調(diào)整按鈕。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)， 其特征在于還包括殼體、底座、電源、光源發(fā)生模塊與內(nèi)部殼體的固接，光源控制電路與殼體的連接及不同功能透鏡與殼體的連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種病毒和致病菌的快速、靈敏檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，由標(biāo)本檢測(cè)部分、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成，具體而言，標(biāo)本檢測(cè)部分包括光源發(fā)生及控制模塊、濾光片、擴(kuò)束鏡、全反射鏡、載物臺(tái)、采集透鏡、聚焦透鏡、發(fā)射光濾波器、全反射鏡；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括傳感器模塊、信號(hào)智能分析裝置、時(shí)鐘芯片、無(wú)線傳輸模塊、顯示屏、數(shù)據(jù)庫(kù)；光源控制模塊包括準(zhǔn)直鏡、分束鏡、光電二極管、控制電路。本實(shí)用新型基于光電技術(shù)原理、免疫測(cè)定法的速度和無(wú)線通信技術(shù)原理，提供了一種靈敏度高且快速準(zhǔn)確的病毒和致病菌檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，用戶容易掌握使用，且檢測(cè)裝置易于實(shí)現(xiàn)多通路和自動(dòng)化，應(yīng)用領(lǐng)域和前景廣泛。
文檔編號(hào)G08C17/02GK202083634SQ20102061706
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者盧晶晶, 盧淼淼, 盧磊磊, 李福生 申請(qǐng)人:盧磊磊, 李福生