光学模块制造技术

一种用于读取横向流动检验测定(15)的检验区域的光学模块，该光学模块包括：近红外光源(13)，用于利用近红外光谱中的光来照射测定的检验区域；光学检测器(12)，其包括光学输入端和电输出端，光学输入端用于接收从测定的检验区域发射的光；电信号处理器(5)，其电耦接至电输出端；以及一个或更多个光学滤波器(10)，其布置在光学检测器的光学输入端的前面。其布置在光学检测器的光学输入端的前面。其布置在光学检测器的光学输入端的前面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学模块


[0001]本专利技术涉及测定读取器，具体地但不限于，涉及测定读取器的光学模块。

技术介绍

[0002]诊断检验通常用于识别疾病。可以在中央实验室执行诊断检验，其中从患者取得样本(例如血液)，并送到分析样本的中央实验室。发布了用于在护理患者的地点处处理样本的被称为即时检验(point
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care，POC)的不同设置。POC检验允许更快的诊断。在POC检验中，可以使用不同的技术平台。第一类POC检验是高端的、基于微流控技术的POC检验。这些POC检验主要用于诸如医院或急诊室的专业环境中。通过横向流动检验(lateral flow test)技术提供不同的技术平台。一些横向流动检验用于诸如妊娠检验的消费者领域，并且易于生产且非常具有成本效益。
[0003]横向流动检验是众所周知的，但是通过
技术介绍
的方式简要描述。横向流动测定包括用于通过毛细管力将流体输送到一系列垫上的一系列毛细管床，例如多孔纸、硝酸纤维素膜、微结构聚合物或烧结聚合物。样品垫用作海绵，并且被布置成接纳样品流体，并且还容纳过量的样品流体。在用样品流体使样品垫饱和之后，样品流体迁移至缀合物垫，制造商已经在该缀合物垫中存储了所谓的缀合物。缀合物是盐糖基质中的生物活性颗粒的干燥形式，旨在在靶分子(例如抗原)与其化学伴侣(例如抗体或受体)之间产生化学反应。当样品流体溶解盐糖基质时，其也使生物活性颗粒流动，并且在一个组合的运输作用下，样品和缀合物在流经毛细管床时彼此混合。当进一步迁移经过第三毛细管床时，分析物与颗粒结合。这种材料具有被称为条带的一个或更多个区域(制造商将第三类分子固定于此)，在大多数情况下是针对抗原的另一部分的抗体或受体。当样品缀合物混合物到达这些条带时，分析物已经结合在颗粒上，并且第三类分子与复合物结合。当更多的流体经过条带时，颗粒在条带上聚集，并且条带变得可见、出现或者以特定颜色产生或具有荧光波长的能力。以这种方式，可以分别通过颜色或通过荧光发射检测来光学检测条带。
[0004]通常，存在至少两个条带：控制条带/线，其捕获缀合物，并且从而显示出反应条件和技术有效；以及第二条带，即检验条带/线，其包含特定捕获分子，并且仅捕获分析物或抗原分子已经固定在其上的那些颗粒。这使得检验的诊断结果对患者可见。一些检验结果依赖于荧光颗粒的存在，这些荧光颗粒可能对于用户不可见，但当条带被照射时，可以通过光学检测器检测到。在经过不同的反应区之后，流体进入最终的多孔材料，该最终的多孔材料是用作废物容器的芯。
[0005]横向流动检验条可以包含多条检验线，其中，每条检验线包含与不同的分析物或抗原结合的不同类型的特定捕获分子。使用空间上分离的检验线的这种多分析物检测可以使用用于光学检测的相同颜色或荧光发射波长来完成。然而，每条检验线也可以通过不同的颜色或荧光发射波长使其可见。例如，与相应的分析物
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缀合物的复合物结合的每种特定受体可以具有不同的颜色或发射波长。最终，这些检验线可以是在横向流动检验条上的一条线，没有空间分离，而是可以通过不同的颜色或发射波长进行光谱分离。
[0006]总之，这样的横向流动检验是众所周知的，并且具有四个关键要素：抗体、抗原、缀合物和复合物。尽管已经很好地建立了这些关键要素，但是技术人员使用的术语并不总是一致的，并且不同的术语可以指代同一要素。抗体也被称为受体、化学伴侣或捕获分子。抗原也被称为分析物、靶分子、抗原分子、靶分析物或生物标志物。样品通常包含分析物，尽管并非总是如此。缀合物也被称为(分析物)标记、标记颗粒、化学伴侣、(样品)缀合物混合物、生物活性颗粒或缀合物受体。缀合物的示例是荧光颗粒、红色颗粒或染料，并且在具体描述中提供另外的示例。复合物是抗原和缀合物的组合。复合物也被称为标记分析物，或其上固定有分析物分子的颗粒。
[0007]目前，存在可以用肉眼来“读取”的可获得横向流动检验。最常见的检验是人们可以在超市或药店买到的妊娠检验。这些检验指示某种分析物(例如，妊娠检验情况下的HCG激素)是高于某个值还是低于某个值。不可以进行量化，并且灵敏度限于人们可以用其肉眼观察到的颜色差。另外，由于该颜色差必须以肉眼可见，因此仅能够使用可见区域中的缀合物(例如染料)。
[0008]为了提高灵敏度和量化水平，存在电子光学检测器，其中，横向流动检验条被定位成具有光源和光学检测器。电子光学检测器可以结合到包括横向流动检验条的横向流动测定装置中。替选地，电子光学检测器可以结合到包括用于接纳横向流动测定装置的孔径的测定读取器装置中，所述横向流动测定装置包括横向流动检验条。

技术实现思路

[0009]专利技术人已经认识到，对于已知的电子光学检测器，1)灵敏度通常受到自发荧光背景信号的阻碍，2)多分析物检测是困难的，因为需要附加的光源和检测器来测量不同种类的分析物，例如不同种类的线。另外，许多横向流动检验使用可见光波长带中的染料以进行检测，因为其对于肉眼可见。然而，当被可见光或紫外线(UV)光激发时，许多生物流体甚至膜在可见区域中具有自发荧光，这归因于高背景信号。
[0010]荧光是如下事件，物质从电磁辐射中吸收能量，并且以比所吸收的能量更低/更高的能量发射光。，存在于流体和/或LFT纸上的大量有机物质在用光激发时具有荧光，这是一种自然现象，被称为自发荧光。
[0011]在检测测定中，缀合物(例如，人工荧光团)用于检测特定化合物的浓度。然而，其他天然化合物(例如人的皮肤、血液、尿液、血浆、硝酸纤维素膜等)的自发荧光也在与期望检测的波长相同波长下发出荧光。例如，血浆中的卟啉在590nm和630nm下自发荧光，并且硝酸纤维素膜在500nm和600nm下自发荧光。这又降低了灵敏度，因为自发荧光被认为是相对于标记信号的背景噪声。
[0012]本公开内容的实施方式总体上涉及在分析横向流动检验条时减少背景自发荧光的光学模块。这使得灵敏度增加了两到三个数量级。这种高灵敏度使得能够检测生物标志物(并且因此对应的疾病)，这是以前通过眼睛可读取的横向流动检验无法实现的。
[0013]根据一个方面，提供了用于读取测定的检验区域的光学模块，该光学模块包括：近红外光源，用于利用近红外光谱的光来照射测定的检验区域；光学检测器，包括光学输入端和电输出端，光学输入端用于接收从测定的检验区域发射的光；电信号处理器，其电耦接至电输出端；以及一个或更多个光学滤波器，其布置在光学检测器的光学输入端的前面。
[0014]这使得电信号处理器能够执行非常灵敏和定量的测量。
[0015]光学模块可以包括多个光学滤波器。这有利地使得能够检测和测量多个分析物，而不需要额外的线或更多的检测器。
[0016]多个光学滤波器可以对应于光学检测器的多个空间上分离的区域。
[0017]光学检测器可以包括检测器阵列，并且其中，检测器阵列中的每一个检测器可以对应于所述光学滤波器中的每一个。
[0018]一个或更多个光学滤波器可以被布置在光学检测器的光学输入端的前面，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学模块(100)，用于读取测定的检验区域，所述光学模块包括：近红外光源(13)，用于利用近红外光谱的光来照射所述测定的检验区域；光学检测器(12)，其包括光学输入端和电输出端，所述光学输入端用于接收从所述测定的检验区域发射的光；电信号处理器(5)，其电耦接至所述电输出端；以及一个或更多个光学滤波器(10)，其布置在所述光学检测器的光学输入端的前面。2.根据权利要求1所述的光学模块，其中，所述光学模块包括多个光学滤波器。3.根据权利要求2所述的光学模块，其中，所述多个光学滤波器对应于所述光学检测器的多个空间分离的区域。4.根据权利要求2或3所述的光学模块，其中，所述光学检测器包括检测器阵列，并且所述检测器阵列中的每个检测器对应于所述光学滤波器中的每个。5.根据任一项前述权利要求所述的光学模块，其中，所述一个或更多个光学滤波器被布置在所述光学检测器的光学输入端的前面，使得在所述光学输入端的一部分的前面不存在光学滤波器。6.根据权利要求1所述的光学模块，其中，所述光学检测器包括所述一个或更多个光学滤波器。7.根据任一项前述权利要求所述的光学模块，包括第二近红外光源(13)，用于照射所述测定的控制区域。8.根据任一项前述权利要求所述的光学模块，其中，由所述近红外光源发射的光具有以激发波长为中心的激发光谱，并且所述一个或更多个光学滤波器对于所述激发光谱中的至少一部分透明，其中，所述激发光谱的一部分在所述测定中使用的缀合物的吸收光谱内。9.根据权利要求8所述的光学模块，其中，所述一个或更多个光学滤波器阻挡具有所述缀合物的发射光谱内的波长的光。10.根据权利要求1至7中任一项所述的光学模块，其中，由所述近红外光源发射的光具有以激发波长为中心的激发光谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文宗，雷姆科，
申请(专利权)人：艾迈斯欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：