【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光谱检测领域，具体涉及基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备。
技术介绍
1、癌症是世界上最可怕的疾病之一。它是一种可以影响身体任何部位的疾病，如果不及早发现和治疗，可能会致命。癌症的早发现早治疗对于提高患者生活质量，降低患者痛苦，延长患者寿命具有特别重大的意义。
2、当前，癌症的早期筛查一般是采用生物标志物方法，对人体内的多种生物标志物进行筛查，根据筛查结果判断患者的患癌情况。但是这种方式一方面误差较大，另一方面检测的精度也不够。
3、因为即使相同种类的蛋白质在不同的症状阶段也是存在不同的，这种不同难以通过特异性识别进行检测；而进行基因检测一方面耗时巨大，另一方面难以具有统一的判断标准，因此如何能够更加准确的进行癌症早期筛查是需要解决的主要问题之一。
技术实现思路
1、红外光谱具有细致解析分子成分的功能，尤其是对于细微变化的蛋白质，利用红外光谱进行分析可以非常准确的判断其细微变化，结合神经网络分析方法可以不必分析每个特征峰的归属，而选择直接整体分析的方式直接分析，大大提高了分析的效果。
2、为了解决上述问题，本专利技术提供一种基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，包括检测主机、显示模块、光谱分析模块、荧光采集模块、红外光谱采集模块和微流控芯片；
3、检测主机连接显示模块、光谱分析模块、荧光采集模块、红外光谱采集模块和微流控芯片；
4、荧光采集模块和红外光谱采集模块对准微流控芯片，微流控芯片包括药剂室和分析室，
5、检测主机控制红外光谱采集模块对准荧光图像中的感兴趣区域进行红外光谱的采集，并且将采集的光谱发送至检测主机；
6、光谱分析模块对采集的红外光谱进行分析，完成对肿瘤的早期筛查，并将筛查结果显示在显示模块上。
7、微流控芯片包括药剂室，药剂室内存放有用于进行微流控检测的药剂，药剂包括偶联荧光编码微球的检测抗体、荧光标记的检测抗体以及稀释试剂；
8、其中偶联荧光编码微球的检测抗体和荧光标记的检测抗体都能够和待测成分进行特异性结合，且特异性结合的位点不同；
9、其中待测成分为蛋白质。
10、不同荧光编码微球对不同的蛋白质进行不同的编码，针对待测成分的不同选择多个荧光标记的检测抗体；
11、微流控芯片还设置有加样室，加样室用于加入待测样品，待测样品为血液、血清、尿液、生物组织溶液或者汗液；
12、试剂室、加样室都和分析室连通，且各试剂室之间不连通，试剂室和加样室之间也不连通；
13、试剂室和分析室之间设置导通的通道，通道设置有单向流动闸，使得液体仅可以从试剂室流入分析室；
14、加样室和分析室之间设置导通的通道，通道设置有单向流动闸，使得液体仅可以从加样室流入分析室。
15、荧光采集模块包括激发光照明模块和荧光图像采集摄像头，激发光照明模块从底部对微流控芯片的分析室提供激发光照明；激发光照明模块发射的光波长范围涵盖荧光编码微球和荧光标记的检测抗体的激发波长；
16、荧光图像采集模块采集分析室的荧光图像，荧光图像采集的波长范围涵盖荧光编码微球发射的荧光发射波长以及荧光标记的检测抗体的荧光发射波长。
17、荧光图像采集模块采集的荧光图像发送至检测主机，检测主机内对荧光图像的色彩进行分析，从荧光图像中划分出包括编码微球的发光区域，记为第一区域；检测主机从荧光图像中划分出包括荧光标记的检测抗体的发光区域，记为第二区域；检测主机将第一区域和第二区域进行重叠，得到重叠区域；
18、红外光谱采集模块为显微红外光谱仪，显微红外光谱仪能够对特定区域进行微区傅里叶红外吸收光谱的采集；
19、控制主机获取重叠区域后控制红外光谱采集模块对重叠区域进行红外光谱采集，并将采集的红外光谱发送至控制主机。
20、光谱分析模块对红外光谱进行分析，具体分析过程如下：
21、光谱分析模块首先从检测主机获取重叠区域中编码微球的荧光发射波长，并根据荧光发射波长确定待测成分的种类；
22、光谱分析模块从检测主机获取重叠区域中荧光标记的检测抗体的荧光强度；
23、光谱分析模块将获取的待测成分的种类、荧光标记抗体的荧光强度以及重叠区域的傅里叶变换红外吸收光谱作为输入，输入到筛查模型中；
24、筛查模型输出检测的结果。
25、检测主机中存储有每一种荧光编码微球对应的检测成分的种类，其中检测成分为蛋白质，即检测主机中存储有荧光编码微球和待测蛋白质一一对应关系；即知道重叠区域的荧光编码微球的发光波长就能够获知该区域中蛋白质的种类；
26、重叠区域的荧光标记抗体的荧光强度体现了重叠区域中待测蛋白质的浓度；
27、对重叠区域的蛋白质进行傅里叶红外光谱检测，能够详细的区分同一种蛋白质的细微变化，从而提高癌症早期筛查的准确性。
28、本专利技术的有益效果为：
29、本专利技术利用荧光编码微球实现了对癌症早期筛查蛋白质种类的区分；同时利用荧光标记的检测抗体实现了对癌症早期筛查蛋白质浓度的表示；当在图像中两个荧光图像重叠时，表明该区域既存在荧光编码微球，又存在荧光标记检测抗体，从而在免洗的情况下实现了对待测成分的准确定位；
30、待定位之后使用红外光谱仪对蛋白质区域进行准确的微区红外光谱检测，将检测的红外光谱输入筛查模型进行筛查；可以更加精准的识别蛋白质的细微变化，从而对癌症早期筛查提供更准确的判断依据。
31、利用神经网络模型，结合荧光编码微球的种类、荧光标记抗体的强度和红外光谱的具体细节进行分析，更加准确、及时的实现对癌症的早期筛查。
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1.一种基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于包括检测主机、显示模块、光谱分析模块、荧光采集模块、红外光谱采集模块和微流控芯片(1)；
2.根据权利要求1所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于包括检测主机、显示模块、光谱分析模块、荧光采集模块、红外光谱采集模块和微流控芯片(1)；
2.根据权利要求1所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于微流控检测的肿瘤早期快速筛查设备，其特征在于：
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【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，韩全利，崔智，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：
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