CN106568948A - 一种免疫层析检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及免疫分析技术领域，具体公开了一种免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，支撑片为在小于450nm波长具有10%以下透光率，在500nm波长以上具有90%以上的透光率的材料；检测器包括激发光源、放置试纸条的检测区和光检测器，所述激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。本发明采用透射法，光检测器能够捕捉多层多孔膜表面和内部的荧光信号，使检测结果更准确。

Description

一种免疫层析检测装置
技术领域
本发明涉及免疫分析技术领域，具体地，涉及一种免疫层析检测装置。
背景技术
免疫层析法(immunochromatography)是近几年来国外兴起的一种快速诊断技术，其原理是将特异的抗体先固定于硝酸纤维素膜的某一区带，当该干燥的硝酸纤维素一端浸入样品(尿液或血清)后，由于毛细管作用，样品将沿着该膜向前移动，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，若用免疫胶体金或免疫酶染色可使该区域显示一定的颜色，来提供对样品的定性或半定量检测数据，从而实现特异性的免疫诊断。与常规诊断方法相比，该技术分析速度快，全部检测过程仅需5～30分钟。操作简便，不需要其它任何仪器，无需专业人员，为实时实地检测提供了条件。检测样品种类多，可用于医疗、卫生、食品安全、环境检测中的血液、唾液、食物、水质、土壤等制备的微量溶液。
免疫层析试纸条是结合免疫标记物与对应抗原(抗体)的反应特异性和层析技术而制成的。免疫层析测试条通常由加样区、反应区和吸水区三部分组成。加样区含有免疫标记物颗粒，通常由玻璃纤维将免疫胶体金颗粒吸附在该区；反应区则喷涂两条反应线，一条为检测线，一条为质控线。检测线用以检测此处(抗原)物质与免疫标记物颗粒的包被抗原(抗体或抗体携带的抗原)的反应性；质控线则用以检测免疫标记物颗粒上的包被蛋白质的活性及程度，免疫标记物由加样区释放后，经反应区，部分继续到吸附区，完成层析，从而达到快速检测的目的。
最新的免疫层析法采用化学交联或生物分子间特异性作用将特异性抗体偶联到荧光分子或荧光颗粒的表面，分别得到荧光染料修饰的特异性抗体和荧光染料修饰的质控分子。当荧光染料表面存在活性基团时，可将其直接与特异性抗体反应，不需用化学交联剂；反之，则需通过化学交联剂将荧光染料与特异性抗体或质控分子相偶联。其中，化学交联剂包括1-乙基-3-(3-二甲基胺丙基)碳化二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)及戊二醛等。
为了提高信号与背景的区分度，荧光染料的荧光波长范围应为550～800nm。因为在紫外照射下，层析膜、底板和扣卡的自身荧光强度在550nm以下会远强于550nm以上，从而会对低浓度蛋白的检测产生一定的影响，故优选发射波长大于550nm的荧光染料；此外，层析膜、底板和扣卡一般在近红外区域(600～800nm)荧光强度极弱，因此，优选波长范围为550～800nm的荧光染料以进一步提高灵敏度。荧光染料包括有机荧光染料和稀土元素荧光染料，例如AlexaFluro系列的荧光素。
目前采用的免疫荧光层析装置采用反射法检测多孔膜上的荧光信号，荧光检测仪捕捉到的是多孔膜表面荧光染料修饰的特异性抗体，而检测不到多孔膜内部的荧光信号，导致检测灵敏度下降。
发明内容
本发明为了克服现有技术的上述不足，提供一种免疫层析检测装置，该装置创造性地采用透射法，光检测器能够捕捉多层多孔膜表面和内部的荧光信号，使检测结果更准确。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种免疫层析检测装置，由试纸条和检测器组成，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，支撑片为在小于450nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料；检测器腔体内部包括激发光源、放置试纸条的检测区和光检测器，所述激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
本发明检测器的组成部件与传统的免疫层析检测器的部件组成完全相同，唯一不同之处在于，本发明检测器中的激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧；而传统的检测器中的激发光源和光检测器位于检测区的同一侧。这种区别在于，传统的检测器是利用反射法检测多层多孔膜上的荧光信号，而本发明是通过透射法检测多层多孔膜上的荧光信号。为了配合透射法的实现，本发明将传统试纸条中的支撑片的材料进行了改进，使用了在小于450nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料。这种材料可以允许绝大多数的可见光透过。这样激发光源能穿透多层多孔膜的表面及内部，光检测器能够捕捉多层多孔膜表面和内部的荧光信号，使检测结果更准确。
根据支撑片对于不同波长光源的透过要求，支撑片可以是无色或者有色的，塑料材质的支持物可掺入染料和颜料以吸引一定波长的光子，来满足对于不同波长光源的透过要求。优选地，所述支撑片为聚酯、亚克力、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯或乙酸丁酸纤维素材料。
更优选地，所述支撑片为聚碳酸酯材料。聚碳酸酯是光学树脂材料中折光指数较高的品种，其透光率与无机玻璃相当，折射率达到1.59，密度为无机玻璃的一半，能自由成型为任意形状，具有良好的生物相容性。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
传统的免疫荧光层析方法为将一定量的样本滴加到样品垫上，通过层板作用向前移动，溶解在结合垫上的标记试剂与样本反应，当结合物移动至抗原检测带时，待测物与结合物发生特异性的反应被截留，结合物在检测线上富集，结合物含量与样品中的待测物含量成正比。在激发光源下产生的荧光强度与试纸条上的结合物含量成正比，当光源照射到试纸条的检测区和质控区时，激发附着的荧光物质，发射光收集并转化为电信号，电信号的强弱和荧光分子数量相关，检测仪计算样品中待测物的含量。透射法比传统的反射方法的优点在于灵敏度高。因为传统的反射方法只是采集膜片表面的抗体信号，而透射法连膜内部的抗体反应信号都能采集，所以信号会更高。
附图说明
图1为检测器的立体示意图。
图2为检测器腔体内部结构示意图。
图3为检测卡槽的结果示意图。
图4为与医院检查数据相关性比较结果。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，所述实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1
一种荧光免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，多层多孔膜分别为样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，结合垫上固定有荧光标记试剂，硝酸纤维素膜设有检测线和控制线，样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次相互搭接地粘贴在支撑片上，从而得到试纸条。本实施例中支撑片为聚碳酸酯材料。聚碳酸酯材料在小于400nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料，能保证紫外光，可见光和红外线的透过。
检测器的立体示意图见图1，检测器腔体内部结构示意图见图2。检测器包括壳体和至于壳体内的激发光源、放置试纸条的检测卡槽、光检测器、微控制器，所述激发光源和光检测器分别位于检测卡槽的两侧，激发光源和光检测器通过检测电路与微控制器连接。检测器的壳体表面设有显示屏和一个卡槽开口，通过开口可以把检测卡槽从检测器壳体内抽出来，检测卡槽的抽出方式可以是抽拉式或者弹出式，检测卡槽为中间开口的回字形卡槽(见图3)，把试纸条放到检测卡槽上，试纸条的两头通过旋转压板或其他装置固定后，试纸条上的检测线和控制线正好落在口字形卡槽的中间开口处，这样激发光源通过试纸条的透射光可以没有任何阻挡被光检测器检测到。
本实施例所述荧光免疫层析检测装置的使用方法为，将一定量的待测样本滴加到样品垫上，通过层板作用向前移动，溶解在结合垫上的标记试剂与样本反应，当结合物移动至抗原检测线时，待测物与结合物发生特异性的反应被截留，结合物在检测线上富集，结合物含量与样品中的待测物含量成正比。在激发光源下产生的荧光强度与试纸条上的结合物含量成正比，微控制器控制激发光源照射到试纸条的检测线和控制线时，激发附着的荧光物质，光检测器收集通过试纸条上的透射光，并转化为电信号，电信号的强弱和荧光分子数量相关，电信号传送给微控制器，微控制器接收电流信号，进行转换处理分析，计算待测样品中待测物的含量，微控制器将处理分析的结果通过检测器壳体表面的显示屏显示出来。
实施例2
一种荧光免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，多层多孔膜分别为样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，结合垫上固定有荧光标记试剂，硝酸纤维素膜设有检测线和控制线，样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次相互搭接地粘贴在支撑片上，从而得到试纸条。本实施例中支撑片为亚克力材料。亚克力材料400nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料，能保证紫外光，可见光和红外线的透过。
检测器同实施例1或者检测器的组件组成和现有技术中常用的荧光层析检测器相同，唯一不同的是激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
实施例3
一种荧光免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，多层多孔膜分别为样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，结合垫上固定有荧光标记试剂，硝酸纤维素膜设有检测线和控制线，样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次相互搭接地粘贴在支撑片上，从而得到试纸条。本实施例中支撑片为聚酯材料。聚酯材料小于400nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料，能保证紫外光，可见光和红外线的透过。
检测器同实施例1或者检测器的组件组成和现有技术中常用的荧光层析检测器相同，唯一不同的是激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
实施例4
一种荧光免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，多层多孔膜分别为样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，结合垫上固定有荧光标记试剂，硝酸纤维素膜设有检测线和控制线，样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次相互搭接地粘贴在支撑片上，从而得到试纸条。本实施例中支撑片为乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料。乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯材料在小于400nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料，能保证紫外光，可见光和红外线的透过。
检测器同实施例1或者检测器的组件组成和现有技术中常用的荧光层析检测器相同，唯一不同的是激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
实施例5
一种荧光免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，多层多孔膜分别为样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，结合垫上固定有荧光标记试剂，硝酸纤维素膜设有检测线和控制线，样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次相互搭接地粘贴在支撑片上，从而得到试纸条。本实施例中支撑片为乙酸丁酸纤维素材料。乙酸丁酸纤维素材料在小于400nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料，能保证紫外光，可见光和红外线的透过。
检测器同实施例1或者检测器的组件组成和现有技术中常用的荧光层析检测器相同，唯一不同的是激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
实施例6
一种荧光免疫层析检测装置，包括试纸条和检测装置，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片，多层多孔膜分别为样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸，结合垫上固定有荧光标记试剂，硝酸纤维素膜设有检测线和控制线，样品垫、结合垫、硝酸纤维素膜和吸水纸顺次相互搭接地粘贴在支撑片上，从而得到试纸条。本实施例中支撑片为聚丙烯酸酯材料。聚丙烯酸酯材料在小于450nm波长具有10％以下透光率，在500nm波长以上具有90％以上的透光率的材料，能保证紫外光，可见光和红外线的透过。
检测器同实施例1或者检测器的组件组成和现有技术中常用的荧光层析检测器相同，唯一不同的是激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
应用例1
使用实施例1所述的免疫层析检测装置用于肌钙蛋白的免疫荧光检测，步骤如下：
1、使用前将检测试纸条和全血/血清/血浆标本恢复至室温(20～30℃)，取出反应缓冲液并放置20分钟使其恢复至室温。
2、将试纸条置于干净平坦的台面上，用吸管吸取指尖血或静脉血后滴入1滴全血/血清/血浆(约25ml)于样品垫上。
3、在15分钟左右将试纸条放在检测器的检测卡槽中，检测器读取测试结果。
4、根据检测器数据进行结果判定。
将使用本发明所述免疫层析检测装置的检测结果与医院的相关性数据进行对比，结果见表1和图4。由图4可以看出，说明使用本发明所述仪器检测的结果与医院检测结果有良好的相关性，本发明所述仪器的准确率比较高。
表1为使用本发明所述的免疫层析检测装置检测肌钙蛋白的结果

Claims (3)

1.一种免疫层析检测装置，由试纸条和检测器组成，所述试纸条包括多层多孔膜和支撑片；检测器腔体内部包括激发光源、放置试纸条的检测区和光检测器，其特征在于，所述试纸条的支撑片为在小于450nm波长具有10%以下透光率，在500nm波长以上具有90%以上的透光率的材料；所述激发光源和光检测器分别位于检测区的两侧。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑片为聚酯、亚克力、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、乙二醇改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯或乙酸丁酸纤维素材料。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑片为聚碳酸酯材料。
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