專利名稱：一種共聚焦熒光檢測裝置及應(yīng)用該裝置的免疫床旁檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域的臨床檢驗設(shè)備，特別是涉及一種用于心 肌標(biāo)志物(如心肌脂肪酸結(jié)合蛋白H-FABP、心肌鈣蛋白cTnl、肌酸激酶同功酶CK-MB、肌紅 蛋白Myoglobin)工型鈉尿肽BNP)專用定量床旁檢測的一種共聚焦熒光檢測裝置及應(yīng)用該 裝置的免疫床旁檢測儀。
背景技術(shù)：
心血管醫(yī)學(xué)是二十一世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展最為迅猛的學(xué)科之一，預(yù)防醫(yī)學(xué)、循證醫(yī)學(xué)和 介入治療技術(shù)都取得了令人矚目的成就，人們對于心血管疾病的治療觀念和手段不斷更 新。我們已經(jīng)認識到，只有對心血管患者進行早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早救治，才能最大程度防止致 殘、致死后果，最大程度改善患者預(yù)后和生活質(zhì)量。心血管檢驗是整個心血管領(lǐng)域中的“瓶頸”學(xué)科，因為只有在盡可能短的時間內(nèi)正 確診斷疾病，才能及時有效的將先進的治療手段用于臨床，使患者受益。2000年以來，美國AACC會議上開始列入床旁即時檢驗一P0CT (Point Of Care Testing)內(nèi)容，2006年的歐洲MEDICA也增加了 POCT的技術(shù)報告和現(xiàn)場演示報告。POCT成 為全球醫(yī)療器械及醫(yī)學(xué)診斷產(chǎn)業(yè)中增長率最高的產(chǎn)品。其中，心臟病實時檢驗成為了所有 的POCT檢測中發(fā)展最快的部分。但是，現(xiàn)有的床旁檢測儀器所使用的，是單一熒光免疫試劑，包括熒光免疫層析和 熒光免疫微流控芯片，其只能進行半定量診斷，檢測結(jié)果判讀主觀性大，結(jié)果不宜保存，因 此在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。如何能創(chuàng)設(shè)一種可 實現(xiàn)熒光免疫層析和微流控芯片試劑檢測結(jié)果定量化的新型結(jié)構(gòu)的共聚焦熒光檢測裝置 及應(yīng)用該裝置的免疫床旁檢測儀，實屬當(dāng)前本領(lǐng)域的重要改進目標(biāo)。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種共聚焦熒光檢測裝置及應(yīng)用該裝置的 免疫床旁檢測儀，使其可實現(xiàn)熒光免疫層析和微流控芯片試劑檢測結(jié)果定量化，從而克服 現(xiàn)有的熒光免疫床旁檢測儀的不足。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種共聚焦熒光檢測裝置，主要包括可反射激 發(fā)光并透射熒光的分光鏡；發(fā)射方向朝向分光鏡的激發(fā)光源；設(shè)置在分光鏡反射方向上的 顯微物鏡；位于顯微物鏡另一側(cè)并布有熒光物質(zhì)的芯片微通道；以及設(shè)置在分光鏡透射方 向上的檢測器。作為本實用新型的一種改進，所述芯片微通道位于顯微物鏡的焦點處。所述的激發(fā)光源與分光鏡之間還設(shè)置有發(fā)射光濾光片。所述的分光鏡與檢測器之間還設(shè)置有激發(fā)光濾光片。所述的激發(fā)光濾光片為帶通濾光片。此外，本實用新型還提供了一種應(yīng)用上述裝置的免疫床旁檢測儀，主要包括機殼，以及安裝在機殼內(nèi)的共聚焦熒光檢測裝置、掃描裝置、電路處理模塊和通訊模塊，其中機 殼上設(shè)有插口 ；共聚焦熒光檢測裝置、掃描裝置和通訊模塊均與電路處理模塊連接；掃描 裝置為免疫層析試紙條或微流控芯片傳動掃描裝置，設(shè)置在插口處。作為進一步改進，所述的共聚焦熒光檢測裝置通過光信號放大補償模塊與電路處 理模塊連接。所述的通訊模塊為藍牙模塊。所述的電路處理模塊還連接有存儲模塊。所述的電路處理模塊還連接有顯示模塊。采用這樣的結(jié)構(gòu)后，本實用新型順應(yīng)心血管診療技術(shù)的迅速發(fā)展，配合熒光免疫 試劑，包括熒光免疫層析和熒光免疫微流控芯片，可在15分鐘內(nèi)測定人體血液樣本，包括 全血、血清和血漿中的心肌標(biāo)志物，實現(xiàn)了對熒光免疫診斷試劑的定量化檢測，測定結(jié)果直 接、準(zhǔn)確，為臨床搶救、治療、愈后觀察提供依據(jù)，成為醫(yī)療機構(gòu)診斷監(jiān)護病人用的具有現(xiàn)實 意義的POCT系統(tǒng)，并且整機結(jié)構(gòu)緊湊、清潔環(huán)保、操作簡易，使用時無須進行調(diào)試，因而具 有良好的市場前景和經(jīng)濟效益。

上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手 段，
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。圖1是本實用新型一種共聚焦熒光檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型一種應(yīng)用共聚焦熒光檢測裝置的免疫床旁檢測儀的外部結(jié)構(gòu) 示意圖。圖3是本實用新型一種應(yīng)用共聚焦熒光檢測裝置的免疫床旁檢測儀的模塊組成 示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示，本實用新型一種共聚焦熒光檢測裝置，主要包括分光鏡1、激發(fā) 光源2、顯微物鏡3、芯片微通道4和檢測器5。其中，分光鏡1可反射激發(fā)光并透射熒光，其作用在于使激發(fā)光源2的發(fā)射光被反 射而不能透過，而較長波長的熒光則可大部分透過，從而有效地消除強激發(fā)光對熒光檢測 的干擾。激發(fā)光源2的發(fā)射方向朝向分光鏡1。顯微物鏡3設(shè)置在分光鏡1的反射方向上。芯片微通道4中分布有熒光物質(zhì)，與分光鏡1分設(shè)于顯微物鏡3的兩側(cè)。較佳的， 將芯片微通道4設(shè)置在顯微物鏡3的焦點處。檢測器5設(shè)置在分光鏡1的透射方向上。此外，還可在激發(fā)光源2與分光鏡1之間設(shè)置發(fā)射光濾光片6，并在分光鏡1與檢 測器5之間設(shè)置有激發(fā)光濾光片7。激發(fā)光濾光片7優(yōu)選為帶通濾光片，僅供特定波段的熒 光透過，以降低檢測器的背景噪聲。圖1箭頭所示即為本實用新型共聚焦熒光檢測裝置的基本光路從激發(fā)光源2發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)發(fā)射光濾光片6濾波后，被二色分光鏡1反射，再由顯微物鏡3聚焦到芯片微 通道4中，以激發(fā)微通道4中的熒光物質(zhì)發(fā)出相應(yīng)波長的熒光；熒光由同一物鏡3所收集， 透過二色分光鏡1后，由激發(fā)光濾光片7濾去雜散光，最后進入檢測器5而轉(zhuǎn)化為電信號。 由于激發(fā)光的聚焦和熒光的收集都由同一顯微物鏡3完成，且激發(fā)光聚焦光斑和光闌分別 處于兩個共軛焦點上，故稱之為共聚焦型檢測器。請參閱圖2、圖3所示，本實用新型一種應(yīng)用上述共聚焦熒光檢測裝置的免疫床旁 檢測儀，主要包括機殼9，安裝在機殼9內(nèi)的電路處理模塊，與電路處理模塊連接的掃描裝 置、通訊模塊、顯示模塊、存儲模塊、光信號放大補償模塊，以及與光信號放大補償模塊連接 的共聚焦熒光檢測裝置。其中，機殼9上設(shè)有免疫層析試劑和微流控芯片插口 91。電路處理模塊是檢測儀的程序存儲和執(zhí)行單元，通過程序控制共聚焦熒光檢測裝 置、光信號放大補償模塊、掃描裝置、通訊模塊、顯示模塊進行檢測和數(shù)據(jù)存儲，采用T線 (檢測線)和C線(質(zhì)控線)信號比值建立與被測樣的濃度關(guān)系，以其規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型， 融入嵌入式自標(biāo)定和自檢軟件，使測試時能對諸多干擾訊號自動補償，提高儀器的靈敏度 和準(zhǔn)確性。共聚焦熒光檢測裝置可降低背景光干擾，特別是降低激發(fā)光對檢測光路的影響， 實現(xiàn)用熒光免疫層析試劑條和熒光微流控芯片檢測免疫物質(zhì)的定量檢測，這是實現(xiàn)高靈敏 度熒光檢測的關(guān)鍵所在。掃描裝置為免疫層析試紙條或微流控芯片傳動掃描裝置，設(shè)置在插口 91處，能使 共聚焦熒光模塊準(zhǔn)確的查到熒光峰值的掃描區(qū)。光信號放大補償模塊對光信號放大補償，并對干擾源進行統(tǒng)計剔除和分析，消除 背景干擾。通訊模塊優(yōu)選為藍牙模塊，通過PC及軟件實現(xiàn)熒光免疫層析試劑條和熒光微流 控芯片批間校準(zhǔn)曲線和測量次數(shù)等技術(shù)參數(shù)的通訊設(shè)置，避免了通過IC卡存儲和傳輸可 能帶來的故障，保證了使用和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時降低了成本。此外，通訊模塊的設(shè)置 還可利用在外接PC機上安裝的軟件實現(xiàn)遠程通訊、病例儲存、結(jié)果打印、聯(lián)網(wǎng)、兼容醫(yī)院信 息系統(tǒng)等功能。此外，本實用新型還可利用配備的標(biāo)準(zhǔn)熒光卡，對儀器進行調(diào)零和標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)定，隨 時進行校準(zhǔn)和自檢，增強了質(zhì)控能力。由于許多免疫物質(zhì)在病人血樣中含量較低，但必須檢測到，而且熒光免疫層析試 劑和微流控芯片的檢測區(qū)僅為約Imm的一條細線，檢測時光信號極其微弱。傳統(tǒng)的熒光檢 測光路采用正交設(shè)計，難消除背景光的干擾，對檢測結(jié)果可造成一定誤差，因此只適用于樣 品池體積較大的常規(guī)檢測。本實用新型公開了一種專用的利用熒光免疫層析試紙和熒光微 流控芯片進行熒光免疫定量快速檢測的手持式床旁檢測儀，利用共聚焦熒光檢測裝置和掃 描裝置，提高了對熒光免疫層析試紙條或微流控芯片中T線和C線的分辨率；采用共聚焦熒 光光路設(shè)計技術(shù)，并對掃描時產(chǎn)生的光信號進行放大、補償，使光電轉(zhuǎn)化信號可放大幾十甚 至上百倍，從而使檢測靈敏度和精度更高，有效的提高了檢測的準(zhǔn)確性。以心肌標(biāo)志物的檢測靈敏度為例，本實用新型可以達到心肌脂肪酸結(jié)合蛋白H-FABP-—0. 6ng/ml，[0041 ]心肌鈣蛋白 cTnl-—0. 2ng/ml，肌酸激酶同功酶CK-MB-—1. Ong/ml,肌紅蛋白 Myoglobin-—5ng/ml ；心衰標(biāo)志物的檢測靈敏度可以達到B 型鈉尿肽 BNP-—5pg/ml。如上所述，本實用新型免疫床旁檢測儀的靈敏度明顯高于國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品，主要技 術(shù)指標(biāo)也達到了國際同類產(chǎn)品先進水平，且產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，符合成本效益，更適于廣泛推 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上 的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均 落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種共聚焦熒光檢測裝置，其特征在于主要包括可反射激發(fā)光并透射熒光的分光鏡；發(fā)射方向朝向分光鏡的激發(fā)光源；設(shè)置在分光鏡反射方向上的顯微物鏡；位于顯微物鏡另一側(cè)并布有熒光物質(zhì)的芯片微通道；以及設(shè)置在分光鏡透射方向上的檢測器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚焦熒光檢測裝置，其特征在于所述的芯片微通道位于顯 微物鏡的焦點處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共聚焦熒光檢測裝置，其特征在于所述的激發(fā)光源與分光鏡 之間還設(shè)置有發(fā)射光濾光片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共聚焦熒光檢測裝置，其特征在于所述的分光鏡與檢測器之 間還設(shè)置有激發(fā)光濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚焦熒光檢測裝置，其特征在于所述的激發(fā)光濾光片為帶 通濾光片。
6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1-5中任一項所述裝置的免疫床旁檢測儀，其特征在于主要包括 機殼，以及安裝在機殼內(nèi)的共聚焦熒光檢測裝置、掃描裝置、電路處理模塊和通訊模塊，其 中機殼上設(shè)有插口；共聚焦熒光檢測裝置、掃描裝置和通訊模塊均與電路處理模塊連接；掃描裝置為免疫層析試紙條或微流控芯片傳動掃描裝置，設(shè)置在插口處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的免疫床旁檢測儀，其特征在于所述的共聚焦熒光檢測裝置通 過光信號放大補償模塊與電路處理模塊連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的免疫床旁檢測儀，其特征在于所述的通訊模塊為藍牙模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的免疫床旁檢測儀，其特征在于所述的電路處理模塊還連接有 存儲模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的免疫床旁檢測儀，其特征在于所述的電路處理模塊還連接 有顯示模塊。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種共聚焦熒光檢測裝置及應(yīng)用該裝置的免疫床旁檢測儀。該共聚焦熒光檢測裝置主要包括可反射激發(fā)光并透射熒光的分光鏡；發(fā)射方向朝向分光鏡的激發(fā)光源；設(shè)置在分光鏡反射方向上的顯微物鏡；位于顯微物鏡另一側(cè)并布有熒光物質(zhì)的芯片微通道；以及設(shè)置在分光鏡透射方向上的檢測器。該免疫床旁檢測儀，主要包括機殼，以及安裝在機殼內(nèi)的共聚焦熒光檢測裝置、掃描裝置、電路處理模塊和通訊模塊，其中機殼上設(shè)有插口；共聚焦熒光檢測裝置、掃描裝置和通訊模塊均與電路處理模塊連接；掃描裝置為免疫層析試紙條或微流控芯片傳動掃描裝置，設(shè)置在插口處。本實用新型可實現(xiàn)熒光免疫層析和微流控芯片試劑檢測結(jié)果定量化。
文檔編號G01N21/64GK201917521SQ201020664739
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者呂希鋼, 周磊 申請人:北京柏奧達思科技有限公司