CN107525926A - 一种免疫层析检测方法以及检测*** - Google Patents

一种免疫层析检测方法以及检测*** Download PDF

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Abstract

一种免疫层析检测***的检测方法以及检测***，包括如下步骤：（1）分别通过标准光源和检测光源照射校准区域内的校准色块，根据光电探测器的响应确定检测光源的修正系数；（2）根据检测光源的修正的结果确定是否需要进行光电探测器响应系数的修正；如果需要修正进入步骤（3），如果不需要修正进入步骤（4）；（3）对于光电探测器响应系数进行修正；（4）通过检测光源照射检测区域，获取修正后的信号强度；（5）根据修正后的信号强度，确定样品的目标检测物浓度。

Description

一种免疫层析检测方法以及检测***
技术领域
本发明涉及免疫层析检测技术领域，尤其是涉及免疫层析检测***。
背景技术
胶体金溶液是指分散相粒子直径在l—150nm之间的金溶胶，属于多相不均匀体系，颜色呈桔红色到***。胶体金可以作为探针进行细胞表面和细胞内多糖、蛋白质、多肽、抗原、激素、核酸等生物大分子的精确定位，也可以用于日常的免疫诊断。由于胶体金作为标记物有很多优点，因此自该技术问世以来在国内外的许多研究领域中得到了迅速的发展。现已广泛用于电镜、流式细胞仪、免疫印迹、蛋白染色、体外诊断试剂的制造等领域。目前在医学检验中的应用主要是免疫层析法。
金标免疫层析技术(gold—labeled immunochromatography assay，GICA)是一种将胶体金标记技术、免疫检测技术和层析分析技术等多种技术结合在一起的固相标记免疫检测技术。因其操作简便、快速，且具有很高的特异性和敏感性，近几年来在临床诊断、床边检测方面的应用发展迅速，已经在体液检测中得到了广泛应用。
金标免疫层析检测***是应用胶体金技术及抗体、抗原特异性规律进行检测的，当待测试液（根据检验项目不同，试样可取病人血清、唾液或尿）滴入试纸时，试液通过毛细作用，将胶体金带到吸附有抗体的测试线上，若试液中的抗原与此抗体相对应，则产生特异性结合，胶体金滞留在测试线上，呈特定颜色。利用具有光源和光电探测器的对检测试纸进行即时判读，能够实现对目标被检物定量检测。
常规的技术方案，通过LED光源在金免疫层析检测试纸表面形成照射光，使用光电二极管阵列接收金免疫层析检测试纸的散射光，通过对纳米金颗粒的定量测量，实现对目标金标试纸条的快速定量检测。但是，常规的技术方案中没有考虑***部件老化导致的影响，为了克服现有技术的上述缺陷，201210185414.7的发明专利提出了一种金标免疫层析试纸条检测***的性能校正方法，通过检测***出厂时金标条比色卡的数据信息，根据此数据信息建立与检测物浓度相对应的最佳响应曲线；在特定的时间周期，重新检测比色卡对应的数据信息，将其与校正标准进行比较，从而计算出修正系数，通过该修正系数修正***部件老化的结果。但是，该发明的技术方案还存在如下缺陷：一方面，其需要间隔特定周期才能够进行修正，无法实时判断是否需要进行修正；另一方面，其修正仅仅是数值修正，不考虑具体的物理过程，其结果是非线性的，准确性不足。
发明内容
本发明提供了改进的技术方案，能够解决现有技术的上述问题，并且提高修正的准确性。
作为本发明的一个方面，提供了一种免疫层析检测***，包括：检测光源，光电探测器，免疫层析检测试纸；所述免疫层析检测试纸设置检测区域，所述检测区域设置检测线，当样品中存在目标检测物时，其中的纳米金标记物颗粒发生免疫层析反应聚集在检测线上；所述检测光源能够向所述检测区域发射检测光；所述光电探测器能够接收所述检测区域的反射光；其特征在于：还包括标准光源，其能够向所述检测区域发射标准光；所述免疫层析检测试纸设置校准区域，所述校准区域设置校准色块，所述校准色块位于所述纳米金标记物颗粒的显色范围，通过标准光和检测光对于校准色块照射的检测对于检测结果进行修正并且确定是否需要进一步的修正。
优选的，所述标准光源为能够提供稳定出射光强度的光源，其设置为远低于检测光源的校正和更换周期。
优选的，还包括比色卡，其标识目标检测物浓度与颜色梯度的关系。
优选的，存储模块，其存储比色卡色度与光电探测器信号强度相对应的最佳响应曲线。
优选的，所述校准色块包括颜色相同的第一色块以及第二色块，所述第一色块表面覆盖特定透光率的透光层，所述第二色块表面不覆盖透光层。
优选的，所述透光层的透光率为70％～90％。
优选的，所述透光层的透光率为80％。
优选的，所述校准色块还包括第三色块以及第四色块，所述第三色块以及第四色块分别为不同颜色，其中第三色块颜色靠近所述纳米金标记物颗粒的显色范围的下限，第四色块颜色靠近所述纳米金标记物颗粒的显色范围的上限。
作为本发明的另外一个方面，提供免疫层析检测***的检测方法，包括如下步骤：（1）分别通过标准光源和检测光源照射校准区域内的校准色块，根据光电探测器的响应确定检测光源的修正系数；（2）根据检测光源的修正的结果确定是否需要进行光电探测器响应系数的修正；如果需要修正进入步骤（3），如果不需要修正进入步骤（4）；（3）对于光电探测器响应系数进行修正；（4）通过检测光源照射检测区域，获取修正后的信号强度；（5）根据修正后的信号强度，确定样品的目标检测物浓度。
优选的，所述步骤（1）中，分别通过检测光源和标准光源照射所述第一色块以及第二色块，根据光电探测器的响应确定检测光源的修正；所述修正包括如下步骤：1、根据计算修正系数k和b，其中L标1为使用标准光源照射第一色块时光电探测器检测的信号强度，L标2为使用标准光源照射第二色块时光电探测器检测的信号强度；L检1为使用检测光源照射第一色块时光电探测器检测的信号强度，L检2为使用检测光源照射第二色块时光电探测器检测的信号强度；2、在检测光源照射检测区域时，检测光源对应的光电探测器检测的信号强度修正为L修＝kL测+b。
优选的，所述步骤（2）中，通过最佳响应曲线，计算第三色块以及第四色块的期待信号强度，L期3＝k1X1+b1和L期4＝k1X2+b1，其中k1和b1为最佳响应曲线的斜率和截距，X1和X2分别为第三色块和第四色块的色阶梯度数值；通过检测光源测定第三色块以及第四色块的信号强度L测3和L测4，分别计算修正后的信号强度L修3＝kL测3+b和L修4＝kL测4+b，如果L期3－L修3和L期4－L修4中任意一个的绝对值大于特定阈值，进行进一步的光电探测器响应系数的修正。
优选的，所述步骤（3）中光电探测器响应系数的修正值通过如下步骤计算:(a)使用检测光源作为光源，光电探测器依次获取比色卡各个梯度区域的数据信息；（b）进行检测光源的修正，得到各个梯度区域修正后的信号强度L修i；（c）通过最佳响应曲线，分别计算各个梯度区域的期待信号强度L期i；（d）计算各个梯度区域的响应系数的修正值εi＝L期i/L修i。
优选的，所述步骤(4)中，检测光源对应的光电探测器检测的信号强度修正为L修＝kL测+b；根据步骤（2）的结果判定是否需要光电探测器响应系数的修正，如果需要修正，则对于L修的光电探测器响应系数的修正步骤为：（a1）获取其色度对应梯度区域端点的响应系数的修正值ε1和ε2；（a2）通过对于ε1和ε2进行插值计算出该色度的修正值ε修；（a3）计算该信号强度L修的最终修正Lf＝L修×ε修。
附图说明
图1是本发明实施例的免疫层析检测***示意图。
图2是本发明实施例的免疫层析检测***的检测流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将使用实施例对本发明进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本发明的公开范围。
本发明实施例的免疫层析检测***，参见图1，包括免疫层析检测试纸10、检测光源20，标准光源30以及光电探测器40。
检测光源20用于向免疫层析检测试纸10提供入射光，通过使用光电探测器40接收免疫层析检测试纸10的散射光，可以使用例如LED光源作为检测光源。标准光源30为出射光强度保持稳定的光源，其设置为远低于检测光源20的校正和更换周期，单个标准光源30能够用于多个检测***。
免疫层析检测试纸10包括加液口1，检测区域2以及校准区域3。加液口1设置吸水垫，用于通过加液口1向试纸加入检测样品，检测样品可以是体液如血液等。检测区域2内设置检测线，当样品中存在目标检测物时，样品通过毛细作用，将纳米金标记物颗粒带到吸附有抗体的测试线上，若样品中的抗原与此抗体相对应，则产生特异性结合，胶体金滞留在测试线上，呈特定颜色。通过检测光源发出的光照射在试纸条卜，试纸条表面散射光由光电探测器接收。光强度反映物体对入射光的吸收程度，根据朗伯－比尔定律，光强度与样品中目标被检物的浓度成线性关系，所以根据光电探测器的测量结果，能够确定样品中被检测物的浓度。
免疫层析检测试纸的校准区域3用于检测***的老化效应，包括第一色块31、第二色块32、第三校准色块33以及第四校准色块34。其中第一色块31和第二色块32具有相同的颜色，用于进行光源校正系数的确定。第一色块31表面覆盖特定透光率例如80％透光率的透光层，第二色块32表面不覆盖透光层。
第三色块33以及第四色块34用于判断光电探测器的老化程度，从而确定是否需要进行光电探测器的老化修正。第三色块33以及第四色块34分别为不同颜色，其中第三色块33颜色靠近纳米金标记物颗粒的显色范围的下限，第四色块34颜色靠近纳米金标记物颗粒的显色范围的上限。
免疫层析检测***还包括比色卡和存储模块，其中比色卡用于标识目标检测物浓度与颜色梯度的关系，存储模块用于存储比色卡色度与光电探测器信号强度相对应的最佳响应曲线。其中，最佳响应曲线通过如下方式确定：在***出厂时通过光电探测器记录检测比色卡的数据信息，根据此数据信息建立比色卡色度与光电探测器信号强度相对应的最佳响应曲线。
本发明的技术方案基于如下原理，检测***的老化包括光源***的老化以及光电探测器的老化。其中光源***的老化是由于光源例如发光二极管的发光性能退化，导致同样的输入参数，其发光强度减弱，由此导致检测结果的误差，其导致的误差是线性的。而光电探测器例如光电二极管老化时，其光电响应性能变化，导致对于色度光源的响应系数变化，该变化导致的误差是非线性的。现有技术如201210185414.7发明专利中，通过使用单一的修正系数将光源***的老化以及光电探测器的老化一起进行简单的数值修正，无法反应老化的物理过程，导致修正结果不理想。并且，光源和光电探测器的老化周期也是不同的，可能光源老化周期较短而光电探测器的老化周期较长，仅需要进行光源的老化修正即可。
参见图2，本发明实施例的免疫层析检测***的检测方法，包括如下步骤：（1）分别通过标准光源30和检测光源20照射校准区域3内的校准色块，根据光电探测器40的响应确定检测光源20的修正系数；（2）根据检测光源20的修正的结果确定是否需要进行光电探测器40响应系数的修正；如果需要修正进入步骤（3），如果不需要修正进入步骤（4）；（3）对于光电探测器40响应系数进行修正；（4）通过检测光源20照射检测区域2，获取修正后的信号强度；（5）根据修正后的信号强度，确定样品的目标检测物浓度。
所述步骤（1）中，分别通过检测光源20和标准光源30照射第一色块31以及第二色块32，根据光电探测器40的响应确定检测光源20的修正；所述修正包括如下步骤：1、根据计算修正系数k和b，其中L标1为使用标准光源30照射第一色块31时光电探测器40检测的信号强度，L标2为使用标准光源30照射第二色块32时光电探测器40检测的信号强度；L检1为使用检测光源20照射第一色块31时光电探测器40检测的信号强度，L检2为使用检测光源20照射第二色块32时光电探测器40检测的信号强度；2、在检测光源20照射检测区域2时，检测光源20对应的光电探测器40检测的信号强度修正为L修＝kL测+b。
所述步骤（2）中，通过最佳响应曲线，计算第三色块33以及第四色块34的期待信号强度，L期3＝k1X1+b1和L期4＝k1X2+b1，其中k1和b1为最佳响应曲线的斜率和截距，X1和X2分别为第三色块33和第四色块34的色阶梯度数值；通过检测光源20测定第三色块33以及第四色块34的信号强度L测3和L测4，分别计算修正后的信号强度L修3＝kL测3+b和L修4＝kL测4+b，如果L期3－L修3和L期4－L修4中任意一个的绝对值大于特定阈值，进行进一步的光电探测器40响应系数的修正。
所述步骤（3）中光电探测器40响应系数的修正值通过如下步骤计算:(a)使用检测光源20作为光源，光电探测器40依次获取比色卡各个梯度区域的数据信息；（b）进行检测光源20的修正，得到各个梯度区域修正后的信号强度L修i；（c）通过最佳响应曲线，分别计算各个梯度区域的期待信号强度L期i；（d）计算各个梯度区域的响应系数的修正值εi＝L期i/L修i。
所述步骤(4)中，检测光源20对应的光电探测器40检测的信号强度修正为L修＝kL测+b；根据步骤（2）的结果判定是否需要光电探测器40响应系数的修正，如果需要修正，则对于L修的光电探测器40响应系数的修正步骤为：（a1）获取其色度对应梯度区域端点的响应系数的修正值ε1和ε2；（a2）通过对于ε1和ε2进行插值计算出该色度的修正值ε修；（a3）计算该信号强度L修的最终修正Lf＝L修×ε修。
在进行了光源修正以及光电探测器响应系数修正后，得到光源修正以及光电探测器响应系数修正后的信号强度，根据信号强度与目标检测物浓度的对应关系，能够确定样品中目标检测物的浓度。
本发明提及的所有文献都在本申请中引用参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述公开内容之后，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，在不脱离本发明原理前提下，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种免疫层析检测***的检测方法，包括如下步骤：（1）分别通过标准光源和检测光源照射校准区域内的校准色块，根据光电探测器的响应确定检测光源的修正系数；（2）根据检测光源的修正的结果确定是否需要进行光电探测器响应系数的修正；如果需要修正进入步骤（3），如果不需要修正进入步骤（4）；（3）对于光电探测器响应系数进行修正；（4）通过检测光源照射检测区域，获取修正后的信号强度；（5）根据修正后的信号强度，确定样品的目标检测物浓度；所述步骤（2）中，通过最佳响应曲线，计算第三色块以及第四色块的期待信号强度，L期3＝k1X1+b1和L期4＝k1X2+b1，其中k1和b1为最佳响应曲线的斜率和截距，X1和X2分别为第三色块和第四色块的色阶梯度数值；通过检测光源测定第三色块以及第四色块的信号强度L测3和L测4，分别计算修正后的信号强度L修3＝kL测3+b和L修4＝kL测4+b，如果L期3－L修3和L期4－L修4中任意一个的绝对值大于特定阈值，进行进一步的光电探测器响应系数的修正。
2.根据权利要求1所述的免疫层析***的检测方法，其特征在于：所述步骤（3）中光电探测器响应系数的修正值通过如下步骤计算:(a)使用检测光源作为光源，光电探测器依次获取比色卡各个梯度区域的数据信息；（b）进行检测光源的修正，得到各个梯度区域修正后的信号强度L修i；（c）通过最佳响应曲线，分别计算各个梯度区域的期待信号强度L期i；（d）计算各个梯度区域的响应系数的修正值εi＝L期i/L修i。
3.一种免疫层析检测***，其用于上述权利要求之一的检测方法。
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