金免疫層析試條定量測量儀器的製作方法
2023-12-09 07:22:41
專利名稱：金免疫層析試條定量測量儀器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及定性試紙的定量測量裝置，具體涉及一種金免疫層析試條定量測量儀器。
背景技術：
具有直觀快速、操作簡便和費用低廉等特點的金免疫層析試條近年來在臨床診斷方面的應用發展迅速。當待測試液滴入試條時，試液通過試條上吸水膜的毛細作用，將膠體金帶到吸附有抗體的檢測線上，若試液中的抗原與此抗體相對應，則產生特異性結合膠體金滯留在檢測線上，呈紅色或紫紅色，稱為陽性，反之不顯色，稱為陰性。但是目前僅靠目測進行定性判斷，不能定量表達，應用範圍受到很大限制。研究表明，當陽性時，檢測線顏色的深淺與測試液的濃度顯著相關，可以根據檢測線的灰度值或顏色分量與測試液的濃度建立統計函數關係，通過灰度值或顏色分量得到相應的測試液濃度，給出定量的指標，完成定性到定量的轉變。獲得灰度值或顏色分量的方法有二種1、通過光敏二極體、光導纖維等傳感器得到。這種方法在尿液等檢測設備上已經有成熟的應用，但免疫層析這種生物檢測技術與尿液等化學檢測技術在原理上有很大不同，得到檢測線遠沒有化學檢測那樣整齊、均勻，判斷檢測線的邊緣需要通算法來實現，給定量測量帶來很大的誤差。2、通過(XD、CMOS等成像器件獲取檢測線的感應數據，通過計算機處理後得到檢測線的灰度值，類似於圖像處理。上面兩種方法對設備的照明設計、製造精度和軟硬體要求都比較高，提高了製造成本，限制了推廣，並且效果並不是太理想。
實用新型內容本實用新型為了克服以上現有技術存在的不足，提供了一種方便、快速、價格低廉的金免疫層析試條定量測量儀器。本實用新型的目的通過以下的技術方案實現本金免疫層析試條定量測量儀器， 其特徵在於包括暗箱、LED燈、攝像頭和直流穩壓電源，所述暗箱的底板開有凹槽，金免疫層析試條放置在凹槽內，金免疫層析試條的內端頂住凹槽的內端，金免疫層析試條的加液口露出在暗箱外面，LED燈、攝像頭安裝在暗箱的頂板上，直流穩壓電源連接LED燈，LED燈由直流穩壓電源供電，為攝像提供照明，直流穩壓電源要求輸出電壓波動小，攝像頭通過 USB線連接計算機。所述暗箱為一個不透光的不受外界光線幹擾的PVC箱體、木箱體或者金屬箱體。所述LED燈為單向高亮白光扁平LED燈。所述LED燈為4個，安裝在暗箱頂板的四個角，4個LED燈和一個可變電阻串聯之後連接直流穩壓電源。使用電阻變化範圍較小的可變電阻，使LED亮度只能在較小的範圍內可調。所述攝像頭打孔安裝在暗箱頂板的中心位置，攝像頭為普通家用攝像頭，解析度不小於30W像素，攝取顯色反應後的金免疫試條圖像，金免疫層析試條的檢測線位於攝像頭下方，調節LED的角度，使光線集中在試條的檢測線上，調節可變電阻使亮度足夠圖像清晰。所述金免疫層析試條為膠體金標記側流免疫層析試紙條。所述凹槽為矩形凹槽。所述暗箱底板為可拆卸更換的結構，暗箱底板通過膠水、螺絲、卡扣或者開縫插入的連接方式與暗箱連接。這樣可以根據不同的試條，製作不同凹槽的底板。本實用新型的工作過程為1、自檢:關閉LED電源後，插入試條，查看得到的圖像應是全黑，否則需要檢查哪裡漏光。 打開LED電源後，觀察得到的圖像是否清晰明亮，如果不清晰需要調節攝像頭的調焦旋鈕， 如果不明亮需要調節LED電壓可變電阻。2、試條的放入及滴加測試液金免疫層析試條放置在凹槽內，並且金免疫層析試條頂住凹槽的內端，這樣，就能保證每次檢測時試條的位置統一。3、試液濃度檢測將空白試條放入暗箱，點軟體主界面「第一次取圖」。在加液口加入測試液後，要迅速點擊軟體的取圖按鈕開始計時，超過15秒還沒開始計時此次檢測作廢。試條加入測試液後，點「第二次取圖」，軟體自動計時，到最佳反應時間，計算機控制攝像機拍照，通過USB 口傳送到計算機，得到第二張圖片。對二次成像的的圖片差值處理後，通過計算一個包含檢測線主要部分的窗口的顏色綠色分量相對值，並加入亮度的修正值，就得到與檢測線顏色深淺相對應的數值。參考線顏色的綠色分量的獲取與此類似，但這個分量是用來判斷是否有效(通過一個閥值)，可以相對粗糙。最後計算得到測試液濃度以及是否有效等檢測結果， 實現常規定性試紙的定量檢測。本實用新型的參數校正過程為首次使用、攝像頭焦距調節過、LED串聯可變電阻調節過、長時間沒有使用或者檢測結果與已知濃度差異較大的情況，都需要校正參數，校正方法與建立數學模型類似。方法是配製與建模時相同梯度的質量濃度的測試液，每個梯度5次重複，需要將質量濃度與檢測值對應起來，通過軟體的參數校正功能，可以修正參數。數學模型的建立與分光光度法建立標準曲線類似，試條的定量測量也要建立檢測線顏色的綠色分量與檢測濃度的數學模型。與標準曲線的建立類似，通過幾個梯度的已知濃度的檢測液和計算出的相對應的檢測線顏色的綠色分量的數據擬合，得到相關的數學模型。配製幾個梯度濃度的檢測液，每個梯度5次重複，檢測完成後通過SPSS軟體處理數據，得到擬合方程， 建立試液濃度與計算機處理圖像數據的函數關係。建立的模型以後只作係數上的變動，不再對模型的項作變動，係數的修正通計算機編程來實現，不再需要SPSS來處理。試條的定量檢測試條加入試液前後的兩次成像，通過計算機處理得到相對應的參考線和檢測線顏色綠色分量值，依據參考線綠色分量判斷檢測有效後，將檢測線顏色綠色分量值代入數學模型後就可以得到試液的濃度。計算機軟體通過VC++編程，從攝像頭獲取圖像，保存圖像，處理圖像。功能包括， 操作提示、計時(兩次插入試條)、圖像查看、結果顯示、參數校正、歷史記錄等。本實用新型相對於現有技術具有如下的優點1、本金免疫層析試條定量測量儀器完成了定性檢測到定量檢測的轉變。傳統的金免疫試條僅靠目測進行定性判斷，不能定量表達，應用範圍受到很大限制，而本實用新型可以方便快速給出定量的結果，推廣試條的應用範圍，可用於衛生、質監、海關、家畜養殖場、 臨床、食品安全、環境等各種場合的金免疫試條的定量檢測。2、本實用新型使用的暗箱不需要很高尺寸精度，攝像頭不需要很高像素，LED不需要很高亮度，生產成本低，有利於生產和推廣。LED僅需保證試條在關閉LED時得到的圖像應為全黑，並且開啟LED後檢測線能夠清晰的成像在圖片中部，各元件參數上的差異可在後續的處理中通過算法基本除去。3、稍加培訓就可掌握，操作非常簡單。4、整個裝置體積小，攜帶方便，便於在戶外進行測量。5、不同的金免疫試條在硬體上僅需更換底板，軟體上只需建立不同的模型，擴展性很強。
圖1是本實用新型的金免疫層析試條定量測量儀器的立體圖。圖2是圖1的前視圖。圖3、圖4是將暗箱中間剖開後上剖面和下剖面。圖中1為暗箱，2為金免疫層析試條，3為LED燈，4為攝像頭，5為加液口。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1 4所示的金免疫層析試條定量測量儀器，包括暗箱、LED燈、攝像頭和直流穩壓電源，暗箱的底板開有凹槽，金免疫層析試條放置在凹槽內，金免疫層析試條的內端頂住凹槽的內端，金免疫層析試條的加液口露出在暗箱外面，LED燈、攝像頭安裝在暗箱的頂板上，直流穩壓電源連接LED燈，LED燈由直流穩壓電源供電，為攝像提供照明，直流穩壓電源要求輸出電壓波動小，攝像頭通過USB線連接計算機。暗箱為一個不透光的不受外界光線幹擾的30mm厚PVC板材箱體。LED燈為單向高亮白光扁平LED燈。LED燈為4個，安裝在暗箱頂板的四個角，4個LED燈和一個可變電阻串聯之後連接直流穩壓電源。使用電阻變化範圍較小的可變電阻，使LED亮度只能在較小的範圍內可調。攝像頭打孔安裝在暗箱頂板的中心位置，攝像頭為普通家用攝像頭，解析度不小於30W像素，攝取顯色反應後的金免疫試條圖像，金免疫層析試條的檢測線位於攝像頭下方，調節LED的角度，使光線集中在試條的檢測線上，調節可變電阻使亮度足夠圖像清晰。[0046]金免疫層析試條為膠體金標記側流免疫層析試紙條。凹槽為矩形凹槽。暗箱底板為可拆卸更換的結構，暗箱開有凹縫，底板沿著凹縫插入暗箱。上述具體實施方式
為本實用新型的優選實施例，並不能對本實用新型進行限定， 其他的任何未背離本實用新型的技術方案而所做的改變或其它等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於包括暗箱、LED燈、攝像頭和直流穩壓電源，所述暗箱的底板開有凹槽，金免疫層析試條放置在凹槽內，金免疫層析試條的內端頂住凹槽的內端，金免疫層析試條的加液口露出在暗箱外面，LED燈、攝像頭安裝在暗箱的頂板上，直流穩壓電源連接LED燈，攝像頭通過USB線連接計算機。
2.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述暗箱為一個不透光的不受外界光線幹擾的PVC箱體、木箱體或者金屬箱體。
3.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述LED燈為單向高亮白光扁平LED燈。
4.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述LED燈為4 個，安裝在暗箱頂板的四個角，4個LED燈和一個可變電阻串聯之後連接直流穩壓電源。
5.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述攝像頭打孔安裝在暗箱頂板的中心位置，金免疫層析試條的檢測線位於攝像頭下方。
6.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述金免疫層析試條為膠體金標記側流免疫層析試紙條。
7.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述凹槽為矩形凹槽。
8.根據權利要求1所述的金免疫層析試條定量測量儀器，其特徵在於所述暗箱底板為可拆卸更換的結構，暗箱底板通過膠水、螺絲、卡扣或者開縫插入的連接方式與暗箱連接。
專利摘要本實用新型公開了一種金免疫層析試條定量測量儀器，包括暗箱、LED燈、攝像頭和直流穩壓電源，所述暗箱的底板開有凹槽，金免疫層析試條放置在凹槽內，金免疫層析試條的內端頂住凹槽的內端，金免疫層析試條的加液口露出在暗箱外面，LED燈、攝像頭安裝在暗箱的頂板上，直流穩壓電源連接LED燈，LED燈由直流穩壓電源供電，為攝像提供照明，直流穩壓電源要求輸出電壓波動小，攝像頭通過USB線連接計算機。本實用新型方便、快速、價格低廉。
文檔編號G01N21/75GK202002890SQ20102066029
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者夏成鋒, 雷紅濤 申請人:仲愷農業工程學院