一种多模式干式即时检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种多模式干式即时检测装置，涉及一种光路传递装置，其与移动智能终端联用，采集干式即时检测试纸上由于颜色、强度、化学发光、荧光的改变，或这些改变的组合引起的单模式或多模式光学信号变化图像，通过图像分析定量待测分子的含量。该装置满足光吸收、荧光、化学发光检测等需要，可在一定程度上替代干式生化分析仪、干式荧光（免疫）分析仪、干式化学发光分析仪等仪器，用于基于这些信号的待测分子的现场即时检测。该装置通用性高、成本低、小巧、便携，与移动智能终端配合可实现多种模式的光学信号测定，增大检测的灵敏度和线性范围，将会在现场测定和个人、家庭健康管理中发挥重要作用。中发挥重要作用。中发挥重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式干式即时检测装置


[0001]本专利技术属于光学分析、即时检测等领域，具体涉及一种基于移动智能终端的多参数干式检测装置。

技术介绍

[0002]近年来，生物、化学分子快速、现场检测的需求激增。干式即时检测兼具定性、定量功能，并在很大程度上解决了样品不易保存、不易运输、易混易丢、交叉污染的问题，因此具有相当广阔的应用前景。健康领域，个人、家庭、基层医疗机构对代谢相关等生化指标的监测和慢病病程管理；临床方面，疾病生物标志物的检测和院前院内医疗急救评估；食品行业，生产部门、技术监督部门、产品销售部门、用户对重金属、农药兽药残留、微生物的监测；军事领域，解放军指战员对野外生存环境中水、空气、食物的安全性评估、对身体状况的初步评价等，都离不开生物、化学分子的干式即时检测。
[0003]干式即时检测的样品随取随测，可方便实现现场的大规模测试和个人、家庭的即时监测；操作人员无需特殊培训，更不必一定要专业人员；测定过程方便、快捷、卫生环保；检测设备便携、操作步骤简单、免维护；测试数据易存储、易处理，优势非常明显，但仍有进一步提升的空间。比如检验项目多样化就是发展方向之一，而只靠同一检测技术下项目的串联难以真正解决多样化的问题，技术分散导致的设备分散才是项目多样化的最大制约因素。
[0004]鉴于此，本专利技术设计了一种多模式干式即时检测装置，可通用于基于荧光信号、光反射信号、化学发光信号的干式检测。该装置通过3D打印制成，易加工生产；小巧便携，利用移动智能终端这种家庭及社会普及率相当高的信号采集、分析管理设备，结合专用APP，通过其强大的拍照、分析计算和管理存储功能，实现对多种光学信号的采集和分析，达到精准定量检测的目的。这样的多模式干式即时检测设备可以一机多用，满足生物、化学分子检测的通用性、即时化和低成本的需求，还可通过多信号的联用，提高分析灵敏度，扩大线性范围。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种多模式干式即时检测装置，其特征在于，采用一种光路传递装置，与移动智能终端联用，采集干式即时检测试纸上光学信号变化的图像，通过图像分析实现待测分子的定量测定。
[0006]所述的光路传递装置由干式试纸卡槽、光学通道和移动智能终端卡座组成。
[0007]所述的干式试纸卡槽用于放置并固定干式试纸；光学通道1传导来自干式试纸的光学信号，并与移动智能终端摄像头装配在一起，用于辅助拍摄，保证摄像头可以清晰拍摄到来自干式试纸的光学信号；光学通道2用于联结与待测光学信号相匹配的光源，并在不需要光源时封闭，避免环境光的影响；光学通道1与光学通道2不直接联通，互成45度夹角，各自与干式试纸联通；移动智能终端卡座用于放置并固定移动智能终端。
[0008]所述的光学信号包括荧光信号、光反射信号、化学发光信号。
[0009]所述的检测装置可以通过光学信号之一的检测实现待测分子的单模式分析，也可以通过两种或两种以上光学信号的检测实现待测分子的多模式分析。
[0010]所述的移动智能终端包括智能手机和平板电脑。
[0011]本专利技术希望提供任意型号的移动智能终端适配检测装置，以解决或缓解现有技术中存在的生物、化学检测设备空间占用大、专业性要求高、获取信号单一，以及干式即时检测灵敏度不够高、线性范围窄的技术问题，至少提供一种有益的选择。
[0012]本专利技术检测装置涵盖丰富的光学信号，属多技术一机多用。移动智能终端通过拍照获得检测反应的光学图像，APP分析图像的颜色、强度信息，信息包括图像RGB、HSL等数值，这些数值的变化与检测反应的光学信号变化量存在相关关系，通过相关关系的分析达到定量检测的目的。装置具有成本低廉、仪器便携、操作简单等优点，在一定程度上替代干式生化分析仪、干式荧光（免疫）分析仪、干式化学发光分析仪等仪器，对操作环境、人员无特殊要求，可满足即时、现场检测的需求。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]实施例1：光路传递装置的设计加工通过在线3D设计软件（https://www.tinkercad.com/）进行光路传递装置的设计，以辅助移动智能终端进行图像采集。光路传递装置由干式试纸卡槽、光学通道和移动智能终端卡座组成。干式试纸卡槽用于放置并固定干式试纸；光学通道1传导来自干式试纸的光学信号，并与移动智能终端摄像头装配在一起，用于辅助拍摄，保证摄像头可以清晰拍摄到来自干式试纸的光学信号；光学通道2用于联结与待测光学信号相匹配的光源，并在不需要光源时封闭，避免环境光的影响；光学通道1与光学通道2不直接联通，互成45度夹角，各自与干式试纸联通；移动智能终端卡座用于放置并固定移动智能终端。用3D打印机FDM打印出设计好的装置，示意图见图6，实物图见图7。
[0015]实施例2：利用荧光信号的变化定量检测尿素将所用试纸裁成5 mm宽。用100 U/mL脲酶浸泡Whatman CHR试纸，CuNPs浸泡另一种试纸，均于37℃干燥；将两种试纸条组装在卡壳里，其中脲酶纸装在上样一侧，CuNPs纸装在观察一侧，压紧后，加工成干式试纸；吸取10
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L尿素样品注入试纸条上样孔。待样品完全渗入后，将干式试纸正确安放在即时检测装置的干式试纸卡槽中；打开光学通道2的光源——365nm LED，并将光学通道1与智能手机摄像头装配在一起，调试好拍摄参数，获取试纸荧光图像，用颜色分析APP进行分析。结果如图1所示，荧光信号G通道值的变化与尿素的浓度呈一定的相关关系。
[0016]实施例3：利用光反射信号的变化定量检测葡萄糖
将所用试纸裁成5 mm宽。配制含20kU/L葡萄糖氧化酶、6kU/L过氧化物酶、0.4% 明胶、0.1% TritonX
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100、2mmol/L TBHBA、4mmol/L 4
‑
AAP的PBS溶液（0.2mol/L，pH6.0），用其浸泡试纸，37℃干燥；将试纸组装在卡壳里。吸取10
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L葡萄糖样品注入试纸条上样孔；待样品完全渗入后，将干式试纸正确安放在即时检测装置的干式试纸卡槽中；打开光学通道2的白光光源，并将光学通道1与智能手机摄像头装配在一起，调试好拍摄参数，获取试纸光反射图像，用颜色分析APP进行分析。结果如图2所示，光反射信号R通道值的变化与葡萄糖的浓度呈一定的相关关系。
[0017]实施例4：利用化学发光信号的变化定量检测H2O2将所用试纸裁成5 mm宽。配制含6kU/L过氧化物酶、0.4% 明胶、2% PVA、1mmol/L luminol的10mmmol/L K2CO3溶液（pH10），用其浸泡试纸，37℃干燥；将试纸组装在卡壳里。吸取10
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L H2O2样品注入试纸条上样孔；待样品完全渗入后，将干式试纸正确安放在即时检测装置的干式试纸卡槽中；关闭光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模式干式即时检测装置，其特征在于，采用一种光路传递装置，与移动智能终端联用，采集干式即时检测试纸上光学信号变化的图像，通过图像分析实现待测分子含量的定量测定。2.一种多模式干式即时检测装置，其特征在于，权利要求1所述的光路传递装置由干式试纸卡槽、光学通道和移动智能终端卡座组成。3.一种多模式干式即时检测装置，根据权利要求2所述，其特征在于，干式试纸卡槽用于放置并固定干式试纸；光学通道1传导来自干式试纸的光学信号，并与移动智能终端的摄像头装配在一起，用于辅助拍摄，保证摄像头可以清晰拍摄到来自干式试纸的光学信号；光学通道2用于联结与待测光学信号相匹配的光源，并在不需要光源时封闭，避免环境光的影响；光学通道1与光学通道2不直接联通，互成45度夹角，各自与干式试...

【专利技术属性】
技术研发人员：弓子耕，
申请(专利权)人：弓子耕，
类型：发明
国别省市：