CN214473431U - 具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,包括仪器箱体,仪器箱体形成有密光腔室;密光腔室内布置有温孵机构、检测机构、信息交互机构和控制机构;温孵机构具有多个孵育腔室,孵育腔室用于***试纸条且用于为试纸条加热;检测机构用于对单个试纸条进行扫描式免疫层析检测;交互机构用于接收检测机构的检测信息,并实现外界信息的输入和检测信息的输出;控制机构分别与温孵机构、检测机构和信息交互机构电性连接。本实用新型具有多个孵育腔室的温孵机构,可同时对多个待检测试纸条进行孵育,增加测试通量;另外还设有信息交互机构和控制机构,实现例如测试项目、调用算法等信息的输入,自动处理、存储和测试结果的输出功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物免疫检测装置,更具体的说是涉及一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪。
背景技术
近年来人们越来越注重自身的健康监测,去医院检测不方便且存在与潜在患者接触感染疾病的风险,目前已有一些气质性的健康监测仪,例如血压计、血糖仪和心率检测仪等设备,这些气质性的健康监测仪无法反映人体的免疫功能水平。荧光免疫层析技术是基于抗原抗体特异性免疫反应的检测技术,该技术以固定有检测线(举例包被抗体)和质控线(包被抗抗体)的NC 膜为固定相,待测样品为流动相,荧光标记抗原固定于连接垫,通过毛细作用,待测样品中抗原先与荧光标记物标记抗体结合,到达检测线时与包被抗体结合形成双抗夹心的“三明治”型,仪器读取荧光信号,计算目标物质的浓度。因此荧光信号与背景噪声的比值直接影响检测的灵敏度。
荧光免疫层析检测中,背景噪声包括激发光、生物样品的自发荧光以及层析组件所掺杂的一些荧光物质发出的光致发光,这些噪声的存在干扰了信号的读取,导致检测结果的不可靠和灵敏度的下降。采用时间分辨技术可以有效地消除发光寿命比较短的背景噪声,提高信噪比。将时间分辨荧光技术应用于荧光层析领域,发展出时间分辨荧光层析技术,可以有效地提高检测信噪比。目前的时间分辨荧光层析技术主要以含铕元素发光材料为标记物,其发光寿命长达ms级,因此,通过调制激发光为微秒量级后再进行信号测试,可以避免激发光或者其他自发荧光等背景信号的干扰,提高测试的灵敏度。
检测的可靠性还与层析卡中发生的抗原-抗体免疫反应程度直接相关。而抗原-抗体免疫反应活性与环境的温度直接相关,因此,保障层析卡的恒定温度,为抗原-抗体免疫反应提供稳定的反应条件是非常必要和重要的。
与此同时,单位时间内的检测速度也是厂家和用户关心的,如何提高测试的通量是重要课题。
目前,单卡测试的荧光层析仪器或不配温度孵育组件或只在测试位置配一个温度孵育组件。对于不配温度孵育组件的荧光层析仪器,其在使用时要求用户单独购买一个温度孵育设备,增加了成本;有些客户甚至为了节省成本不购买单独的温度孵育设备,导致检测结果的不准确。同时,外置温度孵育设备后,导致客户使用时所占的使用场地偏大,要求偏高。
因此,如何提供一种能够解决目前公开的带单卡测试位的荧光层析检测仪所存在的问题,以实现较高通量测量和准确测量的免疫层析分析仪,是本领域技术人员亟需解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型旨在开发一种体积小、具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,实现对多样本的较高通量检测、测试结果可靠、稳定性好等优点。
为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,包括仪器箱体,所述仪器箱体形成有密光腔室;所述密光腔室内布置有温孵机构、检测机构、信息交互机构和控制机构;
所述温孵机构具有多个孵育腔室,所述孵育腔室用于***试纸条,且用于为所述试纸条加热;
所述检测机构用于对单个所述试纸条进行扫描式免疫层析检测;
所述交互机构用于接收所述检测机构的检测信息,并实现外界信息的输入和检测信息的输出;
所述控制机构分别与所述温孵机构、所述检测机构和所述信息交互机构电性连接。
通过上述技术方案,本实用新型公开的具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪具有多个孵育腔室的温孵机构,可同时对多个待检测试纸条进行孵育,增加测试通量;另外还设有用于接收所述检测机构的检测信息,并实现外界信息输入和检测信息输出的信息交互机构和控制机构,实现例如测试项目、调用算法等信息的输入,自动处理、存储和测试结果的输出功能。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述温孵机构包括孵育仓和加热单元;
所述孵育仓包括隔热壳体和包裹在所述隔热壳体内部的导热板;多个所述孵育腔室开设在所述隔热壳体上;所述导热板与所述孵育腔室连通;所述仪器箱体上开设有与所述孵育腔室的***口对应的***避让口;
所述加热单元包括加热膜和温度传感器;所述加热膜贴设于所述导热板远离所述孵育腔室的一侧,且与所述控制机构电性连接;所述温度传感器安装在所述孵育腔室中,且与所述控制机构电性连接。
导热板可选用导热效率高的金属或金属合金。孵育腔室的个数根据试纸条大小、导热板的大小或实际需要进行设置。加热膜通电加热使热量通过导热板传递到孵育腔室中的试纸条完成对免疫反应的孵育过程。温度传感器用于感应导热板的温度,与加热膜连入同一控制***,保证温度可控。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述检测机构包括传送单元、承载单元和激发检测单元;所述传送单元安装在所述仪器箱体的内部底壁上;所述承载单元与所述传送单元连接,所述承载单元用于盛放所述试纸条,且能够在所述传送单元的带动下实现往复直线运动;所述激发检测单元位于所述承载单元上方,且能够向所述试纸条的检测区域输出激发光,并采集所述试纸条检测区域中发光物质经激发光照射后的发光信号。传送单元被用于将承载单元按照预设速度移动,并依次途径激发检测单元完成标记材料激发和输出信号的采集。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述传送单元为由电机驱动的一级传动带结构,或者为由电机驱动的多级传动带变速结构;所述承载单元与所述一级传动带结构/多级传动带变速结构的传动带连接,且与所述仪器箱体的内壁之间滑动连接。能够保证所述传送单元带动所述承载单元以预设速度经过激发检测单元。通过多级传动带变速结构的设计进一步对电机减速,可以满足时间分辨层析检测仪的检测需要。
具体的:一级传动带结构包括固定于所述仪器箱体内的底板、步进电机、第一同步带轮、第二同步带轮,第一同步带、导轨和滑块;
所述步进电机设于所述底板的一侧;所述第一同步带轮设于所述步进电机侧,所述步进电机为所述第一同步带轮提供动力,所述第二同步带轮设于底板另一侧,第一同步带设于所述第一同步带轮和第二同步带轮上;
所述导轨设于所述底板上且位于所述第一同步带下方,所述滑块滑动设置在所述导轨上,所述承载单元压紧所述第一同步带并设于所述滑块上,承载单元和滑块均可在第一同步带的带动下滑动。
多级传动带变速结构还包括变速模块;
所述变速模块包括第三同步带轮、第四同步带轮和第二同步带;
所述第三同步带轮套设于所述步进电机的输出轴头端,所述第四同步带轮通过所述第二同步带连接,且所述第三同步带轮齿数与所述第四同步带轮不相同;
所述第四同步带轮与所述第一同步带轮通过轴连接。
本方案中,第四同步带轮的齿数小于第三同步带轮称为增速模块,相反则称为减速模块;优选的,第四同步带轮的齿数大于第三同步带的齿数,更优选第四同步带轮齿数为第三同步带轮的2、4或6倍。通过减速模块的设计进一步对步进电机减速,可以满足时间分辨层析检测仪的检测需要。并且本实用新型传动采用同步带,可以进行除震,使仪器更加稳定。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述激发检测单元通过支撑件固定在所述承载单元上方;所述激发检测单元包括激发光子单元和时间分辨检测子单元;所述激发光子单元用于向所述试纸条的检测区域输出激发光;所述时间分辨检测子单元用于采集所述试纸条检测区域中发光物质经激发光照射后的发光信号。传送单元被用于将承载单元按照预设速度移动,并依次途径激发光子单元和时间分辨检测子单元,完成标记材料激发和输出信号的采集,在上述过程中,激发光子单元在预设程序下进行持续的开或关,且时间分辨检测子单元在激发光子单元关闭后进行测试,此方式降低本底干扰、提高荧光信号和噪声的比例,可以提供高灵敏度和低干扰的检测。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述承载单元包括承载板和第一支撑体,所述第一支撑体的底端压紧所述第一同步带并设于所述滑块上,所述承载板设于所述第一支撑体的顶端,用于盛放试纸条。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,第一支撑体设有底座和设置在底座上的支撑体,底座固定在所述滑块上并且底座的下侧设有通过槽,所述第一同步带的下传送部分穿设过通过槽并且底座压紧第一同步带下传送部分到滑块上,多根支撑体对称布置在所述底座的两侧,所述承载板固定设于多根支撑体的顶端,第一同步带的上传送部分从支撑体中间穿设,能够满足各单元的组装需求并防止位置干涉。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,分析仪还设有光耦,在第一支撑体的底座上设有挡片,所述光耦设置于仪器箱体底板上且靠近固定第二同步带轮处,挡片跟随滑块可反复途径光耦,挡片与光耦构成限位开关,使电机复位到起始位,保证运动精度。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的免疫层析分析仪中,分析仪还包括第二支撑体和支撑板,所述第二支撑体固定在所述底板上,所述支撑板固定在所述第二支撑体的顶端,且所述承载单元可从所述支撑板下通过;
所述支撑板上开设有上下贯通的用于安装所述时间分辨检测子单元的检测通过孔,根据需要可选择在所述检测通过孔的底端开口处安装滤波片;
所述支撑板上开设有用于安装所述激发光子单元,且上下贯通的激发光通过孔。发光二极管的波长根据标记材料需要设置。
可选的,在上述一种具有多卡温孵的免疫层析分析仪中,所述激发光通过孔的数量为两个,且沿所述试剂条的长度方向依次布置;所述检测通过孔布置在两个所述激发光通过孔的连线上,且位于两个所述激发光通过孔之间;两个所述激发光通过孔和检测通过孔的连线与所述试剂条长度方向的对称线对应。发光二极管的数量为两个,目的是使检测区域受光均匀。
可选的,在上述一种具有多卡温孵的免疫层析分析仪中,所述激发光通过孔的数量为四个,且分为两组并沿所述试剂条的长度方向依次布置;所述检测通过孔布置在四个所述激发光通过孔的交叉连线的交点上。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述时间分辨检测子单元包括雪崩光电二极管和设于所述雪崩光电二极管外部的防磁干扰罩。能够防止对其他机构的磁干扰。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述支撑件上固定有辅助光源板,所述辅助光源板位于所述试纸条的上方,且用于向所述试纸条提供稳定光源。辅助光源板位于试剂条的上方,为了防止位置干涉可以位于试剂条的斜上方。为解决雪崩光电二极管对环境因素的敏感而导致的测试结果不准确,在分析仪中加入校准的发光光源,在仪器出厂前会在恒定测试环境下测定该稳定发光光源的信号并以此为参比,在之后只需在测试之前通过测定该稳定发光光源的光信号并用上述参比作比较得出准确值。
优选的,在上述具有多卡温孵的免疫层析分析仪中,所述承载板的上表面具有用于卡设所述试纸条的卡槽;所述卡槽的边沿具有凸起的用于压紧所述试纸条的卡接压板;所述承载板侧壁具有凸块,所述凸块与所述导杆滑动连接。卡接压板保证试剂条在整个测试过程中的稳定性。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述信息交互机构包括信息输入机构、信息输出机构和信号处理机构;所述仪器箱体上开设有用于所述信息输入机构和所述信息输出机构的输入端和输出端外露的信息交互口;所述信号处理机构用于接收所述检测机构的检测信息,并传递至所述信息输出机构向外输出。能够满足信息的接收、传输需求。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述信息输入机构包括USB输入结构、磁卡输入结构、IC卡输入结构和非接触式IC 卡输入结构中的一种或多种;所述信息输出机构包括语音输出结构、打印输出结构、显示屏和人机交互界面结构中的一种或多种。实现例如测试项目、调用算法等信息的输入和结果的输出功能。
优选的,在上述一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪中,所述仪器箱体内部固定有光电总成;所述光电总成用于承载所述控制机构以及电路、电源、开关、光电驱动元件和导线。布局合理,节省空间。
经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本实用新型公开提供了一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,具有以下有益效果:
1、本实用新型公开的免疫层析分析仪可用于时间分辨荧光免疫层析分析,可消除背景噪声干扰,提高检测的灵敏度。
2、本实用新型公开的分析仪具有多个孵育腔室的温孵机构,可同时对多个待检测试纸条进行孵育,增加样本测试的通量。
3、采用时间分辨检测子单元,增加了检测的灵敏度。本实用新型的传送单元被用于将承载单元往复移动,依次途径激发光子单元和时间分辨检测子单元完成标记材料激发和输出信号采集,降低本底干扰、提高荧光信号和噪声的比例,可以提供高灵敏度和低干扰的检测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本实用新型提供的基于测试原理的示意图;
图2附图为本实用新型实施例1提供的具有多卡温孵的免疫层析分析仪除去仪器箱体的结构示意图;
图3附图为本实用新型实施例1提供的具有多卡温孵的免疫层析分析仪的温孵机构第一视角示意图;
图4附图为本实用新型实施例1提供的具有多卡温孵的免疫层析分析仪的温孵机构第二视角示意图;
图5附图为本实用新型实施例1提供的具有多卡温孵的免疫层析分析仪的检测机构的立体示意图;
图6附图为本实用新型附图5的剖面图;
图7附图为本实用新型实施例1提供的具有多卡温孵的免疫层析分析仪的承载单元和光耦开关示意图;
图8附图为本实用新型实施例2提供的具有多卡温孵的免疫层析分析仪的检测机构的俯视图。
其中:
1-温孵机构;
11-孵育仓;111-孵育腔室;112-导热板;113-导热壳体;12-加热单元; 121-加热膜;122-温度传感器;
2-检测机构;
21-传送单元;211-底板;2111-第三同步带轮;2112-第四同步带轮;2113- 第一同步带轮;2114-第二同步带轮;212-步进电机;213-第二同步带;214- 第一同步带;215-第二立柱组;216-第一立柱组;217-导轨;218滑块;
22-承载单元;221-承载板;2211-卡接压板;222-第一支撑体;2221- 第一支撑体底座;2222-附加支撑体;
23-激发光子单元;231-第二支撑体;232-支撑板;2321-辅助光源板;
24-时间分辨检测子单元;241-防磁干扰罩;
3-信息输入机构;
4-信息输出机构;
41-打印机;42-人机交互控制面板;
5-试纸条;
6-光电总成;
7-光耦;
71-挡片。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型公开的具有多卡温孵的免疫层析分析仪可用于时间分辨荧光免疫层析,采用的试纸条可选择市面已公开荧光免疫层析试纸条,更加适用于本发明人自行研发的基于时间分辨发光材料制备的免疫层析试纸条。
其中,时间分辨发光材料主要是长荧光衰减周期的镧系稀土金属元素,如铕元素作为发光材料,可在激发光关闭后,仍可发达到ms级以上;它们与荧光材料的免疫层析法一样都是作为基于抗原抗体特异性免疫反应的膜检测技术,时间分辨发光材料利用了发光衰变周期长的优势。相比较一般的发光物质,在激发光消失后荧光也消失的特性,这种发光物质可以在激发光消失后持续发光一段时间(ms级或s级),采取关闭激发光后适当的延迟一段时间再测定发光物质的荧光强度的分析方法进行荧光测定。此时激发光的杂散光和普通的杂荧光都会衰变,但是具有荧光寿命长的元素的荧光强度降低不是非常明显,此时检测就只存在长寿命的荧光,比如用铕元素标记的特异性荧光用此技术可以降低本底干扰、提高荧光信号和噪声的比例,即信噪比。可以提供高灵敏度和低干扰的检测,具有很好的应用前景。
实施例1
为了更方便理解本实用新型的设计原理,如图1所示测试过程中各种发光源的衰减的示意图,纵坐标为光强度、横坐标为时间,其中发光材料的发光时间持续ms以上。根据图1简单解释如下:本底荧光线是LED灯开启至关闭后一段时间内试纸条本身或其他物质荧光的发光示意线,发光LED线是 LED灯开启至关闭后一段时间内LED发光的发光示意线,发光材料线是LED 灯开启至关闭后一段时间内发光材料的发光示意线。本实用新型采用的激发光源是价格廉价的发光二极管,例如各种波段发射的发光二极管,其关闭后有一定的衰减时间,可以采用两种方式来解决由于其衰减时间造成的噪声,一是在时间分辨检测子单元前端加入滤光片;二是由于本材料的发光时间可以达到ms级,甚至s级,因此可以延迟测试时间,即关闭光源,如图1中发光材料发光的示意线所示随着时间的延长光强度会降低,因此本实用新型采用了价格便宜且灵敏度高的雪崩光电二极管进行检测,但其对环境及其敏感。因为雪崩光电二极管价格便宜更适用于家用,因此本实用新型采用了如下解决雪崩光电二极管对环境因素敏感的两种解决方式:一是在本实用新型的分析仪中加入稳定的发光光源,在仪器出厂前会在恒定测试环境下测定该稳定发光光源的信号并以此为参比;用于家用后,只需在测试之前通过测定该稳定发光光源的光信号并用上述参比校准得出准确值;二是可以自行实施也可以基于第一种解决方式,在雪崩光电二极管外部加防磁干扰罩,更加利于测试的准确性。
参见附图2至附图7,本实用新型实施例公开了一种扫描式免疫层析分析仪,包括具有密光环境的仪器箱体,本实施例中各机构设于仪器箱体中,图中未表示此仪器箱体,仪器箱体可以选择任意形状,以及安装在仪器箱体内部并合理位置分布的温孵机构1、检测机构2、信号处理机构(集成在光电总成上)、信息输入机构3、信息输出机构4和控制机构(集成在光电总成上)。
仪器箱体包括箱体底座和与底座插接实现密光环境的盖体,温孵机构1 设置靠近底座一侧且温孵机构1的一端靠近底座的边缘,并在盖体上开设有***避让口,用于使试纸条从仪器箱体外***温孵机构1中。温孵机构1具体包括孵育仓11和加热单元12,孵育仓11开设多个孵育腔室111,孵育腔室111用于***试纸条5。加热单元12靠近多个孵育腔室111设置,为孵育仓11提供适应温度。
检测机构2包括传送单元21、承载单元22、激发光子单元23和时间分辨检测子单元24。传送单元21安装在底座的一侧上,承载单元22固定在传送单元21上,可在传送单元21的带动下以预设的速度经过激发光子单元23 和时间分辨检测子单元24,承载单元22设有承载板221,承载板221用于盛放试纸条5。激发光子单元23设置在固定在底座上的支撑体上,且位于试纸条上方,激发光子单元23用于向试纸条5输出能够激发试纸条检测区域标记材料所需要的激发光,时间分辨检测子单元24安装在支撑体上,且位于试纸条5上方,时间分辨检测子单元24用于采集试纸条检测区域经激发光激发后的输出信号。另外,试纸条5的外壳上还可设有可识别条码,例如一维码、二维码,存储相关信息。另外还在远离***试纸条的一端的盖体上还设有信息输入机构3(IC卡刷卡区)和信息输出机构4(打印机41和人机交互控制面板42),并在仪器箱体的盖体相应位置设置有信息输出口(打印机出口和用于暴露控制面板的信息交互口)和信息输入口(刷卡区)。IC卡刷卡区、打印机和人机交互控制面板构成构成信息输入机构3和信息输出机构4。
在打印机41和控制面板42的下侧的底座上设有光电总成6,光电总成6 用于承载控制机构、信号处理机构,以及电路、电源、开关、光电驱动元件和导线。其中,信号处理机构能够接收检测机构的信号并处理得到检测结果传送给信息输出机构。还可包括信息存储单元,用于存储信息输入机构3输入的信息和信息处理机构处理得到的信息。控制机构分别与温孵机构1、检测机构2、信息输入机构3和信息输出机构4电性连接,实现各机构功能。
为了进一步优化上述技术方案,孵育仓11包括隔热壳体和设于隔热壳体内的导热板112,导热板112的一侧设置一个由可导热材料制备的导热壳体 113,导热壳体113开设了四个孵育腔室111。其中隔热壳体采用不导热挤塑板,可以起到保温的作用并且避免加热损伤仪器箱体内其他部件,导热壳体采用铝合金制备。加热单元12设于隔热壳体内,且包括加热膜121和温度传感器122,导热板112的另一侧设有安装槽,加热膜121贴附于导热板112的安装槽中,加热膜121与控制机构电性连接,用于对多个孵育腔室111加热,温度传感器122设于导热板上,并与控制机构电性连接,温度传感122将温度检测值传送至控制机构,并由控制机构控制加热膜121进行加热从而保证 37℃的免疫反应孵育。
为了进一步说明上述技术方案,传送单元21包括固定于仪器箱体内的底板211、步进电机212、第一同步带轮2113、第二同步带轮2114,第一同步带214、导轨217和滑块218。其中步进电机212固定设于底板211的一侧,步进电机212的输出轴头端套设第一同步带轮2113,底板211的另一侧设有第一立柱组216,第一立柱组顶部通过销轴连接有第二同步带轮2114。
导轨217设于底板211上且位于第一同步带214下方,滑块218滑动设置在导轨217上,承载单元22压紧第一同步带214并设于滑块218上。承载单元和滑块218均可在第一同步带214传动下带动滑动,通过该设计使承载单元22移动更加稳定。
进一步的,承载单元22包括承载板221和第一支撑体222,第一支撑体 222设有第一支撑体底座2221和设置在第一支撑体底座2221上的两组附加支撑体2222,第一支撑体底座2221固定在滑块218上并且第一支撑体底座2221 的下侧设有通过槽,第一同步带214的下传送部分穿设过通过槽并且第一支撑体底座2221压紧第一同步带214下传送部分到滑块218上,两组附加支撑体2222对称布置在第一支撑体底座2221的两侧,承载板221固定设于附加支撑体2222的顶端,第一同步带214的上传送部分从两组附加支撑体2222 中间穿设,能够满足各单元的组装需求并防止位置干涉,其中附加支撑体2222 采用四根支撑柱并分两组对称设置在第一支撑体底座2221上,第一同步带214 的上传送部分从两组支撑柱中间穿过。另外承载板221的上表面具有用于卡设试纸条5的卡槽,卡槽的边沿具有凸起的用于压紧试纸条5的卡接压板 2211,卡接压板保证试剂条5在整个测试过程中的稳定性。
为了进一步使得传送运动精度更高,分析仪还设有光耦7,在第一支撑体底座2221上设有挡片71,光耦7设置于底板211上且靠近固定第二同步带轮 2114的立柱处,挡片71跟随滑块218可反复途径光耦,挡片与光耦构成限位开关,使步进电机212复位到起始位,保证运动精度。
为了进一步说明上述技术方案的结构设置关系,分析仪还包括第二支撑体231和支撑板232,构成上述方案中用于安装激发光子单元23和时间分辨检测子单元24的支撑件,其中第二支撑体231固定在底板211上,支撑板232 固定在第二支撑体231的顶端,且承载单元22可从支撑板232下通过,本实施例中第二支撑体231采用两根对称设置于底板211上的板材。支撑板232 上开设有上下贯通的用于安装时间分辨检测子单元24的检测通过孔,检测通过孔的底端开口处可选择安装或不安装滤波片。激发光子单元23为发光二极管,支撑板232上开设有两个用于安装发光二极管,且上下贯通的激发光通过孔,激发光通过孔的数量为两个,且沿试剂条5的长度方向依次布置,检测通过孔布置在两个激发光通过孔的连线上,且位于两个激发光通过孔之间,两个激发光通过孔和检测通过孔的连线与试剂条长度方向的对称线对应。发光二极管的波长根据标记材料需要设置,发光二极管设置两个目的是使检测区域受光均匀。
本实施例中,时间分辨检测子单元24包括雪崩光电二极管和设于雪崩光电二极管外部的防磁干扰罩241。
为了进一步解决雪崩光电二极管的测试准确性,在支撑板232的下表面固定有辅助光源板2321,辅助光源板2321位于试纸条5的上方,且用于固定校准发光光源,校准发光光源用于向试纸条5提供稳定光源。辅助光源板2321 位于试剂条5的上方,为了防止位置干涉可以位于试剂条5的斜上方,且用于向试剂条5提供稳定光源。为解决雪崩光电二极管对环境因素的敏感而导致的测试结果不准确,在分析仪中加入稳定的校准发光光源,在仪器出厂前会在恒定测试环境下测定该稳定发光光源的信号并以此为参比,在之后只需在测试之前通过测定该稳定发光光源的光信号并用上述参比作比较得出准确值。
本实施例中,信息输入机构3为IC卡输入,信息输出机构4的输出机构为打印输出和显示屏,实现例如测试项目、调用算法等信息的输入和结果的输出功能。
为了进一步优化上述技术方案,仪器箱体内部固定有光电总成6,光电总成用于承载控制机构以及电路、电源、开关、光电驱动元件和导线。布局合理,节省空间。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于:支撑板232上开设的激发光通过孔的数量为四个,且分为两组并沿试剂条5的长度方向依次布置,支撑板232上的检测通过孔布置在四个激发光通过孔的交叉连线的交点上,使检测区域受光更加均匀。
另外本实施例的传送单元21还设有减速模块,如图8所示,具体的,第三同步带轮2111套设于步进电机212的输出轴头端,第四同步带轮2112通过第二同步带213连接,靠近步进电机212一侧设有第二立柱组215,第二立柱组215顶部通过销轴连接第四同步带轮2112和第一同步带轮2113,远离电机侧设有第二立柱组216,第二立柱组216顶部通过销轴连接有第二同步带轮 2114。第二同步带213设于第三同步带轮2111和第四同步带轮上2112,第一同步带214设于第一同步带轮2113和第二同步带轮2114上,且第四同步带轮2112齿数是第三同步带轮2111齿数的两倍,第一同步带轮2113齿数与第四同步带轮2112相同。承载单元22设于第一同步带214上,可跟随第一同步带214运动。
具体说明传动过程如下:步进电机212带动第三同步带轮2111转动,第三同步带轮2111与第四同步带轮2112通过第二同步带213连接,且第四同步带轮2112的齿数为第三同步带轮2111的两倍,即第三同步带轮2111转动两圈,第四同步带轮2112转动一圈,达到了对步进电机212减速的目的。第四同步带轮2112与第一同步带轮2114同轴连接,转速相同,第一同步带轮 2113与第二同步带轮2114通过第一同步带214连接,承载单元22与第一同步带214直接或间接连接,即可在步进电机212的带动下完成特定步速的往返移动。
上述实施例中
激发光子单元23选用发光二极管,根据测试需要选用合适波段的发光二极管;时间分辨检测子单元24选用雪崩光电二极管,根据需要购买或者定制;
温孵机构1的设置的数量根据需要进行设计,可以满足多个试纸条同时孵育,节省时间。
控制机构用于控制各机构或单元的动作,再一次强调说明,试纸条5采用的标记材料是时间分辨材料,在激发光子单元完成激发后(激发时间与具体所用材料相关)关闭激发光子单元23,时间分辨检测子单元24再进行检测,例如,本实用新型的实施例可在整个测试过程中完成100~500次启闭,优选为200次,可结合图1所示理解,可应用于时间分辨材料的测试是本实用新型的主要优势,并且可兼容普通荧光材料的测试。
本实施例的传送单元21的动力选用步进电机212,值得说明的是,通过减速模块,即第三同步带轮2111齿数小于第四同步带轮齿数2112,使得运动满足时间分辨采集间隙小的问题,在激发光子单元23启闭的过程中按预设程序缓慢移动并使试纸条5的检测区域,包括C线和T线,经过时间分辨检测子单元24。
本实施例公开的免疫分析仪整体长为12~16cm,宽为10~15cm,其他单元均合理大小设置。
本实施例具体应用到免疫层析,及本实施例的免疫层析检测仪中的具体操作方法大致如下:
1)打开仪器,刷IC卡,输入测试信息;
2)将试纸条5***承载单元22中承载板221的卡槽中;
3)控制机构控制传送单元21将承载单元22移动至激发光子单元23处,使得试纸条5的检测区域可位于激发光子单元23的光可到达处,激发光子单元23输出激发光至试纸条的检测区域,包括C线和T线,涂敷有发光材料;
4)关闭激发光,由时间分辨检测子单元24采集输出信号,包括光信号或图像信号,并经转化传递到外接处理单元中;
在上述3)和4)的过程中,传送单元21按照预设程序缓慢的推进,使得约2cm的检测区域缓慢通过时间分辨检测子单元24,在行进的过程中激发光子单元23完成多次开启关闭,次数根据硬件限制及测试需要来确定,一般为100次以上;
5)处理单元接收信息并进行数据处理,通过显示屏或打印机等方式传递给用户。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,包括仪器箱体,所述仪器箱体形成有密光腔室;所述密光腔室内布置有温孵机构、检测机构、信息交互机构和控制机构;
所述温孵机构具有多个孵育腔室,所述孵育腔室用于***试纸条,且用于为所述试纸条加热;
所述检测机构用于对所述试纸条进行扫描式免疫层析检测;
所述信息交互机构用于接收所述检测机构的检测信息,并实现外界信息的输入和检测信息的输出;
所述控制机构分别与所述温孵机构、所述检测机构和所述信息交互机构电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述温孵机构包括孵育仓和加热单元;
所述孵育仓包括隔热壳体和包裹在所述隔热壳体内部的导热板;多个所述孵育腔室开设在所述隔热壳体上;所述导热板与所述孵育腔室连通;所述仪器箱体上开设有与所述孵育腔室的***口对应的***避让口;
所述加热单元包括加热膜和温度传感器;所述加热膜贴设于所述导热板远离所述孵育腔室的一侧,且与所述控制机构电性连接;所述温度传感器安装在所述孵育腔室中,且与所述控制机构电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述检测机构包括传送单元、承载单元和激发检测单元;所述传送单元安装在所述仪器箱体的内部底壁上;所述承载单元与所述传送单元连接,所述承载单元用于盛放所述试纸条,且能够在所述传送单元的带动下实现往复直线运动;所述激发检测单元位于所述承载单元上方,且能够向所述试纸条的检测区域输出激发光,并采集所述试纸条检测区域中发光物质经激发光照射后的发光信号。
4.根据权利要求3所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述传送单元为由电机驱动的一级传动带结构,或者为由电机驱动的多级传动带变速结构;所述承载单元与所述一级传动带结构/多级传动带变速结构的传动带连接,且与所述仪器箱体的内壁之间滑动连接。
5.根据权利要求3所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述激发检测单元通过支撑件固定在所述承载单元上方;所述激发检测单元包括激发光子单元和时间分辨检测子单元;所述激发光子单元用于向所述试纸条的检测区域输出激发光;所述时间分辨检测子单元用于采集所述试纸条检测区域中发光物质经激发光照射后的发光信号。
6.根据权利要求5所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述时间分辨检测子单元包括雪崩光电二极管和设于所述雪崩光电二极管外部的防磁干扰罩。
7.根据权利要求5所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述支撑件上固定有辅助光源板,所述辅助光源板位于所述试纸条的上方,且用于向所述试纸条提供稳定光源。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述信息交互机构包括信息输入机构、信息输出机构和信号处理机构;所述仪器箱体上开设有用于所述信息输入机构和所述信息输出机构的输入端和输出端外露的信息交互口;所述信号处理机构用于接收所述检测机构的检测信息,并传递至所述信息输出机构向外输出。
9.根据权利要求8所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述信息输入机构包括USB输入结构、磁卡输入结构、IC卡输入结构和非接触式IC卡输入结构中的一种或多种;所述信息输出机构包括语音输出结构、打印输出结构、显示屏和人机交互界面结构中的一种或多种。
10.根据权利要求1-7和9中任一项所述的一种具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪,其特征在于,所述仪器箱体内部固定有光电总成;所述光电总成用于承载所述控制机构以及电路、电源、开关、光电驱动元件和导线。
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CN202120243996.4U CN214473431U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪 |
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CN202120243996.4U CN214473431U (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 具有多卡温孵的扫描式免疫层析分析仪 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115372317A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-22 | 天津大学 | 一种便携式光纤表面等离子体共振谱仪 |
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2021
- 2021-01-28 CN CN202120243996.4U patent/CN214473431U/zh active Active
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