一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法技术

本发明专利技术公开了一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法，包括以下步骤：制备量子点免疫荧光层析检测卡，检测卡包括底板，在底板上依次衔接有样品垫、结合垫、硝酸纤维膜和吸水垫，结合垫上设有荧光微球标记的抗原蛋白，硝酸纤维膜设有一条包被单克隆抗体的质控C线，及两条包被抗IgM、IgG抗体的检测T1、T2线，将制备的量子点免疫层析检测卡安装在检测装置中，蓝牙模块负责采集所述的检测模块的多光谱数据，经过数字滤波、快速傅里叶变换、特征量提取、浓度反演等运算后将结果显示在OLED显示模块上；本发明专利技术采用不同发射波长的量子点荧光标记技术结合智能化的荧光检测和蓝牙传输技术，具有低成本、小型化、数字显示、蓝牙传输等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法
本专利技术涉及生物医学检测
，具体为一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法。
技术介绍
免疫层析膜条检测技术是一种快速方便的检测技术。通过肉眼观察膜条上的显色条带实现对待测物的定性或定量分析。目前多选用胶体金标记方法，但无论从灵敏度、量化检测还是多标志物联检方面还存在一定的限制。从发光标记物的差别上讲，量子点作为荧光标记物与传统的胶体金染料分子相比具有多种优势。量子点作为无机微晶体能够承受多次激发光而发射不同波长的信号；而且量子点具有丰富的颜色，可以用同一激发光激发而产生多种可辨别的信号。与传统胶体金试纸相比，量子点荧光免疫层析试膜条在具备更高定量检测灵敏度优势的同时，对定量仪器要求也较低。目前，基于免疫荧光的生物医学检测法存在以下不足：1)采用单独的试纸条外加各种荧光读取装置来实现检测，每一次检测都需要插入到相应的高昂的试纸阅读器(检测仪器)中进行扫描或者拍照检测，最后生成检测结果；2)目前大多数的生物医学检测，特别是用于检测新冠病毒(COVID-19)、严重急性呼吸综合征(SARS)、埃博拉、季节性流感等病毒抗体(不限于此)的产品均为单一标志物检测，不能满足在不同病毒抗体进行甄别性的检测需求，只能采用多种试纸和多种阅读器进行繁琐和复杂的检测。3)成本高，智能化程度低，不易于网络化和信息化的管理基于此，本专利技术设计了一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法，包括以下步骤：S1，制备量子点免疫荧光层析检测卡，检测卡包括底板，在底板上依次衔接有样品垫、结合垫、硝酸纤维膜和吸水垫，结合垫上设有荧光微球标记的抗原蛋白，硝酸纤维膜设有一条包被单克隆抗体的质控C线，及两条包被抗IgM、IgG抗体的检测T1、T2线；S11，样品垫的制备方法为：(1)配制样品垫处理液：硼酸盐100mM,TritonX1001.0％，PVP40k0.2％，pH9.2，(2)将样品垫浸泡于步骤(1)中制备的样本垫处理液中60min，然后取出晾干；S12，结合垫的制备方法为：(1)配制结合垫处理液：BSA0.5％(w/v)，PVP10，0000.25％(w/v)，TritonX1000.1％(v/v)，pH8.0，(2)将结合垫浸泡于步骤(1)中制备的处理液中60min，拿出后室温晾干，(3)将荧光微球标记的抗原蛋白溶液用结合垫处理液稀释5倍，(4)将结合垫浸泡在步骤(3)溶液中60min，取出后室温晾干；S13，硝酸纤维膜的制备方法为：用含3％蔗糖的pH7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将COVID-19抗体稀释到0.6mg/mL，即为C质控线工作液，用含3％蔗糖的pH7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgM单克隆抗体稀释到0.6mg/mL，即为T1检测线工作液，用含3％蔗糖的pH7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgG单克隆抗体稀释到0.6mg/mL，即为T2检测线工作液，在底板上粘贴硝酸纤维膜，在硝酸纤维膜上划T1、T2线和C线，划线浓度均为1μL/cm，完成后将片材放置在37℃干燥箱中干燥过夜；S14，荧光微球标记的抗原蛋白制备方法为：稀释荧光微球：取一离心管，加入1mL标记缓冲液0.1MMES缓冲液，加入荧光微球1mg，涡旋混匀，微球的活化：在步骤(1)离心管中加入20μL-50μL标记活化剂A和20μL-50μL标记活化剂B，旋转培养器上反应30min，清洗：将活化后的荧光微球加入到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，加入1.8mL清洗液A到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，重复用清洗液A重复两次，抗体的标记：将超滤离心管收集的量子点加入150μL重悬液重悬，加入50μL抗体溶液，旋转培养器上反应120min，清洗：将标记完抗体的微球加入到超滤离心管(100kd)中，3500rmp离心10min，弃滤液，加入1.8mL清洗液B到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，重复用清洗液B重复俩次，封闭：加入200μL标记封闭液，超声2s，间歇5s，重复3次，超声完成后置于旋转培养器上反应60min；S2，制备量子点免疫荧光层析检测卡安装在检测装置中，标定好特征量比值参量与浓度曲线关系，并将标的系数存于内部Flash中，求解待检测卡的抗原或抗体浓度；S3，滴入待测样本待反应一定时间后，打开电源，启动检测，蓝牙模块中CPU信号产生调制信号驱动激发光源驱动模块，调制后的出射光信号入射到荧光免疫层析检测试剂条的C线、T1线和T2线，量子点标记物后被激发光源激发后，辐射出荧光信号被多光谱探测模块转换为数字信号，最后由CPU读取到内部进行运算；量子点免疫荧光试纸条采用三种不同荧光光谱波长进行标记，其中将固定在C线和T1和T2线上的荧光波长为465nm作为参考波长，而将发射波长为525nm和615nm的量子点作为抗原或抗体标记物；S4，首先将CPU获取到的多光谱信号通过通信接口方式将数据传输至计算机中，利用MATLAB软件采用小波滤波算法对多光谱信号进行模拟软阈值滤波处理，优化滤波器好参数后，将系数保存在CPU的内部，其次，将获取得到的多光谱信号与优化好的小波滤波系数做分块卷积运算，得到滤波后多光谱数据，小波滤波算法可以有效去除光源噪声和探测器噪声，提高探测灵敏度；S5，对经过滤波后的多光谱信号进行数字解调，即采用快速傅里叶变换求得多光谱信号的频谱，提取基频、三次谐波成分、五次谐波成分及七次谐波成分的幅度值作为特征量，将465nm波长信号作为参考波长，求得测量波长525nm及615nm与参考波长的特征量比值参量；S6，将实际测量特征量比值参量代入标定系数，并将各谐波结果进行求平均，分别得到C线和T线强度参量，根据试纸条C线与T线关系IT/IC＝常数，其中IC为C线的平均强度，IT为T线的平均强度，得到荧光免疫层析定量检测最后结果；S7，CPU将结果传送至所述的OLED显示模块上，同时将测量结果通过蓝牙接口传输至移动设备。优选的，所述标记活化剂A为含50mg/mLN-羟基琥珀酰亚胺的0.05M的MES缓冲液，所述标记活化剂B为含50mg/mL1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的0.05MMES缓冲液。优选的，所述清洗液A为0.05M的MES缓冲液，所述清洗液B为0.01M的PBS缓冲液。优选的，所述标记封闭液为含0.1％人血清白蛋白的0.2M甘氨酸缓冲液，所述重悬液为0.01M的PBS缓冲液。优选的，所述检测装置包括包括量子点免疫荧光层析检测卡、荧光检测模块、纽扣电池、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1，制备量子点免疫荧光层析检测卡，检测卡包括底板，在底板上依次衔接有样品垫、结合垫、硝酸纤维膜和吸水垫，结合垫上设有荧光微球标记的抗原蛋白，硝酸纤维膜设有一条包被单克隆抗体的质控C线，及两条包被抗IgM、IgG抗体的检测T1、T2线；/nS11，样品垫的制备方法为：/n(1)配制样品垫处理液：硼酸盐100mM,Triton X100 1.0％，PVP40k 0.2％，pH9.2，/n(2)将样品垫浸泡于步骤(1)中制备的样本垫处理液中60min，然后取出晾干；/nS12，结合垫的制备方法为：/n(1)配制结合垫处理液：BSA 0.5％(w/v)，PVP10，000 0.25％(w/v)，Triton X1000.1％(v/v)，pH 8.0，/n(2)将结合垫浸泡于步骤(1)中制备的处理液中60min，拿出后室温晾干，/n(3)将荧光微球标记的抗原蛋白溶液用结合垫处理液稀释5倍，/n(4)将结合垫浸泡在步骤(3)溶液中60min，取出后室温晾干；/nS13，硝酸纤维膜的制备方法为：/n(1)用含3％蔗糖的pH 7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将COVID-19抗体稀释到0.6mg/mL，即为C质控线工作液，/n(2)用含3％蔗糖的pH 7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgM单克隆抗体稀释到0.6mg/mL，即为T1检测线工作液，/n(3)用含3％蔗糖的pH 7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgG单克隆抗体稀释到0.6mg/mL，即为T2检测线工作液，/n(4)在底板上粘贴硝酸纤维膜，在硝酸纤维膜上划T1、T2线和C线，划线浓度均为1μL/cm，完成后将片材放置在37℃干燥箱中干燥过夜；/nS14，荧光微球标记的抗原蛋白制备方法为：/n(1)稀释荧光微球：取一离心管，加入1mL标记缓冲液0.1M MES缓冲液，加入荧光微球1mg，涡旋混匀，/n(2)微球的活化：在步骤(1)离心管中加入20μL-50μL标记活化剂A和20μL-50μL标记活化剂B，旋转培养器上反应30min，/n(3)清洗：将活化后的荧光微球加入到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，加入1.8mL清洗液A到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，重复用清洗液A重复两次，/n(4)抗体的标记：将超滤离心管收集的量子点加入150μL重悬液重悬，加入50μL抗体溶液，旋转培养器上反应120min，/n(5)清洗：将标记完抗体的微球加入到超滤离心管(100kd)中，3500rmp离心10min，弃滤液，加入1.8mL清洗液B到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，重复用清洗液B重复俩次，/n(6)封闭：加入200μL标记封闭液，超声2s，间歇5s，重复3次，超声完成后置于旋转培养器上反应60min；/nS2，制备量子点免疫荧光层析检测卡安装在检测装置中，标定好特征量比值参量与浓度曲线关系，并将标的系数存于内部Flash中，求解待检测卡的抗原或抗体浓度；/nS3，滴入待测样本待反应一定时间后，打开电源，启动检测，蓝牙模块中CPU信号产生调制信号驱动激发光源驱动模块，调制后的出射光信号入射到检测试剂条的C线、T1线和T2线，量子点标记物后被激发光源激发后，辐射出荧光信号被多光谱探测模块转换为数字信号，最后由CPU读取到内部进行运算；量子点免疫荧光试纸条采用三种不同荧光光谱波长进行标记，其中将固定在C线和T1和T2线上的荧光波长为465nm作为参考波长，而将发射波长为525nm和615nm的量子点作为抗原或抗体标记物；/nS4，首先将CPU获取到的多光谱信号通过通信接口方式将数据传输至计算机中，利用MATLAB软件采用小波滤波算法对多光谱信号进行模拟软阈值滤波处理，优化滤波器好参数后，将系数保存在CPU的内部，其次，将获取得到的多光谱信号与优化好的小波滤波系数做分块卷积运算，得到滤波后多光谱数据，小波滤波算法可以有效去除光源噪声和探测器噪声，提高探测灵敏度；/nS5，对经过滤波后的多光谱信号进行数字解调，即采用快速傅里叶变换求得多光谱信号的频谱，提取基频、三次谐波成分、五次谐波成分及七次谐波成分的幅度值作为特征量，将465nm波长信号作为参考波长，求得测量波长525nm及615nm与参考波长的特征量比值参量；/nS6，将实际测量特征量比值参量代入标定系数，并将各谐波结果进行求平均，分别得到C线和T线强度参量，根据试纸条C线与T线关系I...

【技术特征摘要】
1.一种智能化荧光多标记物的生物医学检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1，制备量子点免疫荧光层析检测卡，检测卡包括底板，在底板上依次衔接有样品垫、结合垫、硝酸纤维膜和吸水垫，结合垫上设有荧光微球标记的抗原蛋白，硝酸纤维膜设有一条包被单克隆抗体的质控C线，及两条包被抗IgM、IgG抗体的检测T1、T2线；
S11，样品垫的制备方法为：
(1)配制样品垫处理液：硼酸盐100mM,TritonX1001.0％，PVP40k0.2％，pH9.2，
(2)将样品垫浸泡于步骤(1)中制备的样本垫处理液中60min，然后取出晾干；
S12，结合垫的制备方法为：
(1)配制结合垫处理液：BSA0.5％(w/v)，PVP10，0000.25％(w/v)，TritonX1000.1％(v/v)，pH8.0，
(2)将结合垫浸泡于步骤(1)中制备的处理液中60min，拿出后室温晾干，
(3)将荧光微球标记的抗原蛋白溶液用结合垫处理液稀释5倍，
(4)将结合垫浸泡在步骤(3)溶液中60min，取出后室温晾干；
S13，硝酸纤维膜的制备方法为：
(1)用含3％蔗糖的pH7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将COVID-19抗体稀释到0.6mg/mL，即为C质控线工作液，
(2)用含3％蔗糖的pH7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgM单克隆抗体稀释到0.6mg/mL，即为T1检测线工作液，
(3)用含3％蔗糖的pH7.4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgG单克隆抗体稀释到0.6mg/mL，即为T2检测线工作液，
(4)在底板上粘贴硝酸纤维膜，在硝酸纤维膜上划T1、T2线和C线，划线浓度均为1μL/cm，完成后将片材放置在37℃干燥箱中干燥过夜；
S14，荧光微球标记的抗原蛋白制备方法为：
(1)稀释荧光微球：取一离心管，加入1mL标记缓冲液0.1MMES缓冲液，加入荧光微球1mg，涡旋混匀，
(2)微球的活化：在步骤(1)离心管中加入20μL-50μL标记活化剂A和20μL-50μL标记活化剂B，旋转培养器上反应30min，
(3)清洗：将活化后的荧光微球加入到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，加入1.8mL清洗液A到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，重复用清洗液A重复两次，
(4)抗体的标记：将超滤离心管收集的量子点加入150μL重悬液重悬，加入50μL抗体溶液，旋转培养器上反应120min，
(5)清洗：将标记完抗体的微球加入到超滤离心管(100kd)中，3500rmp离心10min，弃滤液，加入1.8mL清洗液B到超滤离心管中，3500rmp离心10min，弃滤液，重复用清洗液B重复俩次，
(6)封闭：加入200μL标记封闭液，超声2s，间歇5s，重复3次，超声完成后置于旋转培养器上反应60min；
S2，制备量子点免疫荧光层析检测卡安装在检测装置中，标定好特征量比值参量与浓度曲线关系，并将标的系数存于内部Flash中，求解待检测卡的抗原或抗体浓度；
S3，滴入待测样本待反应一定时间后，打开电源，启动检测，蓝牙模块中CPU信号产生调制信号驱动激发光源驱动模块，调制后的出射光信号入射到检测试剂条的C线、T1线和T2线，量子点标记物后被激发光源激发后，辐射出荧光信号被多光谱探测模块转换为数字信号，最后由CPU读取到内部进行运算；量子点免疫荧光试纸条采用三种不同荧光光谱波长进行标记，其中将固定在C线和T1和T2线上的荧光波长为465nm作为参考波长，而将发射波长为525nm和615nm的量子点作为抗原或抗体标记物...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚建平，杨武，孟令超，
申请(专利权)人：山西瑞豪生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14