一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统，包括信息采集单元和与之相连的信息处理分析单元；信息采集单元用于对试纸进行光学扫描，其向试纸投射出射光束，以接收试纸的反射光束，并将反射光束汇聚后转换为电信号；信息处理分析单元用于对电信号进行处理分析，从而输出检测结果。本发明专利技术与现有技术相比，能够解决人眼只能定性判断，不能定量分析存在的技术问题，同时也避免了人为主观因素的影响，保证了检测结果准确稳定；另外，相比CCD成像技术，本发明专利技术的信息处理运算量较小，只需普通单片机即可完成运算，光源采用单颗LED；因此本发明专利技术系统具有成本低廉、灵敏度高、体积小、重量轻、便于携带等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗检测
，具体涉及一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统。
技术介绍
胶体金免疫层析试纸是近几年来国外兴起的一种快速诊断技术，其原理是将胶体金快速检测技术应用于抗原抗体反应，将特异的抗体先固定于硝酸纤维素膜的某一区带，当干燥的硝酸纤维膜一端浸入样品后，由于毛细管作用，样品将沿着该纤维膜向前移动，当移动至固定有抗体的区域时，样品中相应的抗原即与该抗体发生特异性结合，通过反应区域颜色变化来实现特异性的免疫诊断。胶体金免疫层析试纸具有检测效率高、方法简便、成 本低廉等特点，目前该技术已经广泛应用于食品、药品、水质、医疗等各个领域。目前胶体金免疫层析试纸的检测方法主要是依靠人眼观察判断，这种方式具有一定的缺陷，如测试结果只能定性判断，不能定量分析；当待检测物质浓度处于临界范围时，试纸条条纹质控区带和待测区带的颜色对比不明显，目测难以判断，存在假阳性和假阴性问题；当外界环境光线较暗时，人眼难以目测判读，并且人眼容易疲劳，主观因素会影响结果判定，人眼检测速度较慢，也无法进行大批量检测。针对这一技术缺陷，目前现有技术大多采用CCD成像技术来检测胶体金免疫层析试纸，这种技术方法通过CCD采集试纸条的图像信息，再运用图像处理技术进行处理分析。但由于对图像处理操作运算量很大，对处理器的要求很高，普通的单片机难以完成，若采用嵌入式系统，则设备成本较高，不易于胶体金免疫层析试纸诊断技术的推广和使用。采用CCD成像技术，其照明光源一般采用白色LED光源，照明光源为单一光源时则存在照明均匀性的问题，胶体金免疫层析试纸条上部分区域的中心较亮，周围较暗，若待测区带恰好落在中心区域，由于背景亮度很高，图像采集后可能无法分辨出待测区带，或者待测区带与背景对比不明显，这样会严重影响检测结果。若采用多光源照明，对光源稳定性有较高的要求，需要具有较高稳定度的供电电源，为使得照明区域亮度均匀，对LED的摆放位置、角度亦有要求。此外，多颗LED同时工作时，LED温度上升会影响光源稳定性，还需要考虑LED散热的问题。考虑到这些问题，仪器体积重量会明显增加，设备便携性会受到影响。由于一般采用白光LED作为光源，而胶体金免疫层析试纸条的待测区带呈品红色，选择性吸收绿光，但绿光在白光中占的比例有限，因此待测区带与背景的反射光差别不明显，待测区带与背景的颜色对比度不高。
技术实现思路
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本专利技术提供了一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统，结构简单，体积小，质量轻，成本低，检测结果可靠。一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统，包括信息采集单元和与之相连的信息处理分析单元；所述的信息采集单元用于对试纸进行光学扫描，其向试纸投射出射光束，以接收试纸的反射光束，并将所述的反射光束汇聚后转换为电信号；所述的信息处理分析单元用于对所述的电信号进行处理分析，从而输出检测结果O优选地，所述的信息采集单元通过第一反射镜将出射光束投射于试纸上；能够减少系统占用的垂直空间。所述的信息采集单元包括光源，用于通过狭缝光栅出射光束； 第一透镜，用于接收光源出射的光束，并对该光束进行汇聚；半透半反射器件，用于接收经第一透镜汇聚后的光束，并对该光束进行反射；第二透镜，用于接收经半透半反射器件反射的光束，并对该光束进行汇聚后向试纸投射出射光束；第三透镜和第一光伏探测器；所述的第二透镜接收试纸的反射光束，并对该反射光束进行汇聚；所述的半透半反射器件透射经第二透镜汇聚后的反射光束；所述的第三透镜用于接收经半透半反射器件透射的反射光束，并对该反射光束进行汇聚；所述的第一光伏探测器用于接收经第三透镜汇聚后的反射光束，并将该反射光束转换为电信号。进一步优选地，所述的第三透镜通过第二反射镜接收经半透半反射器件透射的反射光束；能够减小信息采集单元的长度及体积。进一步优选地，所述的信息采集单元还包括一消光槽，所述的消光槽用于吸收第一透镜汇聚后的光束经半透半反射器件透射的那部分光束；能够降低背景杂散光，减小背景噪声，提高系统灵敏度。进一步优选地，所述的光源采用绿光LED ;能够使试纸上的待测区带与背景的反射光强度对比更明显，提高光伏探测器对待测区带颜色变化的灵敏度。进一步优选地，所述的信息采集单元还包括第二光伏探测器，所述的第二光伏探测器用于采集光源出射的光束，并将该光束转换为反馈信号提供给信息处理分析单元，信息处理分析单元根据所述的反馈信号以对光源的工作电压进行闭环控制；以保证光源出射光束亮度光强恒定，系统检测可靠。所述的信息处理分析单元连接有传动装置，信息处理分析单元通过驱动传动装置带动信息采集单元在试纸正上方平移；以使信息采集单元对试纸进行光学扫描。所述的半透半反射器件采用上表面镀有光学薄膜的光学玻璃；光伏探测器采用光电二极管；信息处理分析单元采用单片机。本专利技术检测系统的工作原理为比尔-郎伯定律指出，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。因此，当吸收层厚度一定时，试纸测试区域物质吸收的光强程度仅与该区域的吸光物质的浓度有关。当入射光的强度一定时，吸收的光强程度越大则反射光的强度就越小，反射光强度减弱的程度仅与测试区域对光的吸收有关。反射光强度越弱，样本的浓度越高；反之，反射光强度越强，样本的浓度越低。由于物体光谱特性不同，胶体金免疫层析试纸的质控线，检测线与背景区域的吸光度均有差异。通过对胶体金试纸各区域反射光光强的检测，就可定量分析出试纸上的样本浓度。本专利技术与现有技术相比，能够解决人眼只能定性判断，不能定量分析存在的技术问题，同时也避免了人为主观因素的影响，保证了检测结果准确稳定；另外，相比CCD成像技术，本专利技术的信息处理运算量较小，只需普通单片机即可完成运算，光源采用单颗LED;因此本专利技术系统具有成本低廉、灵敏度高、体积小、重量轻、便于携带等优点，有益于社会推广胶体金免疫层析检测技术。附图说明图I为本专利技术检测系统的结构示意图。 图2为图I沿AA’方向的剖面图。图3为胶体金免疫层析试纸的示意图。具体实施例方式为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案及其相关原理进行详细说明。如图I所示，一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统，包括信息采集单元、信息处理分析单元、第一反射镜和传动装置；其中信息采集单元用于对试纸进行光学扫描，其向试纸投射出射光束，以接收试纸的反射光束，并将反射光束汇聚后转换为电信号；其外壳固定于传动装置上，传动装置与信息处理分析单元连接，信息处理分析单元通过驱动传动装置带动信息采集单元在试纸正上方平移。本实施方式中，传动装置采用马达带动齿条运行的方式实现传动。如图2所示，信息采集单元包括绿光LED I、狭缝光栅2、第一透镜3、半透半反射器件4、第二透镜5、第二反射镜7、第三透镜8、消光槽9、第一光电二极管10和第二光电二极管11 ;其中绿光LED I通过狭缝光栅2出射光束；本实施方式中，光源I与信息处理分析单元连接，且绿光LED I产生的光束为峰值波长为530nm的绿光；第二光电二极管11与信息处理分析单元连接，其采集绿光LED I出射的光束，并将该光束转换为反馈信号提供给信息处理分析单元，信息处理分析单元根据反馈信号以对绿光LED I的工作电压进行闭环控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统，包括信息采集单元和与之相连的信息处理分析单元；其特征在于：所述的信息采集单元用于对试纸进行光学扫描，其向试纸投射出射光束，以接收试纸的反射光束，并将所述的反射光束汇聚后转换为电信号；所述的信息处理分析单元用于对所述的电信号进行处理分析，从而输出检测结果。

【技术特征摘要】
1.一种胶体金免疫层析试纸用的检测系统，包括信息采集单元和与之相连的信息处理分析单元；其特征在于 所述的信息采集单元用于对试纸进行光学扫描，其向试纸投射出射光束，以接收试纸的反射光束，并将所述的反射光束汇聚后转换为电信号； 所述的信息处理分析单元用于对所述的电信号进行处理分析，从而输出检测结果。2.根据权利要求I所述的胶体金免疫层析试纸用的检测系统，其特征在于所述的信息采集单元包括 光源，用于通过狭缝光栅出射光束； 第一透镜，用于接收光源出射的光束，并对该光束进行汇聚； 半透半反射器件，用于接收经第一透镜汇聚后的光束，并对该光束进行反射； 第二透镜，用于接收经半透半反射器件反射的光束，并对该光束进行汇聚后向试纸投射出射光束； 第三透镜和第一光伏探测器； 所述的第二透镜接收试纸的反射光束，并对该反射光束进行汇聚； 所述的半透半反射器件透射经第二透镜汇聚后的反射光束； 所述的第三透镜用于接收经半透半反射器件透射的反射光束，并对该反射光束进行汇聚； 所述的第一光伏探测器用于接收经第三透镜汇聚后的反射光束，并将该反射光束转换为电信号。3.根据权利要求I所述的胶体金免疫层析试纸用...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文标，王牧云，郑臻荣，
申请(专利权)人：杭州华光光电有限公司，
类型：发明
国别省市：