专利名称：受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学发光检测技术，特别涉及一种利用化学发光来检测受放射线辐射后机体受损伤程度的方法及其装置。
背景技术：
目前放射线治疗(简称“放疗”)依然是治疗早期癌症及缓解晚期癌症患者痛苦的主要手段之一，但是放疗的仪器上所计算出的只是放疗孔径上的辐射通量，而放疗后患者机体所受的损伤并没有一个客观的评价标准，只能是凭借主治医师的经验去衡量，然后决定下一步放疗的剂量，这样容易产生较大的偏差，可能影响到治疗的效果。另外，意外的核泄露问题不能保证完全避免，而其对周围人员的影响大小也一直无法衡量。还有，长期在放射线环境下工作的人员其身体健康程度也一直无法定量判断。上述这类问题的产生都是因为至目前为止，国内外都还没有一种可以较准确地检查及测量受放射线辐射后机体受损伤程度的技术可以利用。另一方面，经研究发现，在血液中的白细胞在受电离辐射后应激产生自由基，这些自由基可与化学发光试剂反应发出较强的光，通过检测这种化学发光即可衡量被测者受放射线辐照后机体所受到的损伤程度。
发明内容
本发明的目的在于针对现存的受放射线辐射后机体所受损伤程度无法衡量的问题，提供一种可快速、客观、准确地综合评估人在受放射线辐照后机体所受损伤程度的化学发光检测方法。
本发明的另一目的在于提供一种实现上述方法的化学发光检测装置。
本发明的目的通过下述技术方案实现本受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法包括如下步骤——(1)从需检验的人身上抽取血液，提取血液中的白细胞放到比色皿中；
(2)将比色皿放入样品室内的样品盘中；(3)在比色皿中加入化学发光试剂，产生化学发光；(4)对化学发光进行可选择的全自动检测，得到化学发光的光强值；(5)将化学发光的光强与已知正常血液光强对比得到相应的机体损伤程度大小的结果。
在步骤(1)中，可用淋巴分离液对血液进行分离，取中间层的白细胞加培养液后放到比色皿中进行测量。
在步骤(2)中，比色皿可以任意放置在样品盘中；可以在样品盘中放入多个比色皿进行具选择性的、同时的测量。
在步骤(3)中，所使用的化学发光试剂包括MCLA、FCLA(MCLA、FCLA为两种结合了不同基团的海萤荧光素类似物)、鲁米诺或光泽精。
在步骤(4)中，所述全自动检测为通过计算机的程序控制光纤收集光子并进行传导，利用光子计数模块进行光学探测，并把光信号转换为电脉冲，甄别后输出标准方波(TTL)脉冲，通过USB计数卡对该脉冲进行计数，计数结果对应化学发光的光强值，并由计算机输出并存储。
实现上述方法的化学发光检测装置包括光电转换组件、控制组件、反馈组件、采集组件、显示组件、计算机，光电转换组件同时与采集组件及显示组件电气连接，控制组件、反馈组件、采集组件分别与计算机电气连接。
所述光电转换组件用于将光子个数以电脉冲个数的形式输出，可以采用单光子计数模块，如PerkinElmer公司的通道式光子放大器CPM-962。
所述控制组件用于在自动采集时对当前所采集样品的轮换、采集的开始与结束等步骤的控制；可以由计算机上的控制卡与装置中被控部分如步进电机驱动器、继电器控制板等连接组成；如可采用Advantech公司的PCL-836控制卡实现对装置内继电器、步进电机驱动器的控制。
所述反馈组件用于对多样品的转盘进行定位；可以用红外的光偶合器件实现，它所输出的反馈信号通过控制卡组件传递给计算机，由计算机进行分析并进入下一步的测量。
所述采集组件用于信息的采集，可以使用通用的数据采集卡。发明人为本发明专门设计了一种更简洁、方便的USB数据采集卡，它主要由Cypress公司的EZ-USB AN2131QC开发而成，并实现了LabVIEW对该卡的驱动控制。
所述显示组件是用于在装置上直观地显示采集结果，可以采用南京新联电子设备有限公司的NFC-1000C-1多功能计数器与光电转换组件电气连接即可以简单地显示采集的结果。
所述计算机内装有通用的虚拟仪器软件，例如National Instruments公司开发的LabVIEW软件，用于控制和协调整个程序的运行，并可以在计算机上连续显示采集的结果，还可以对采集的结果进行处理以及存储。
本发明具有以下的特点及效果(1)本方法所适用的放射剂量为0～3Gy。
(2)由于采用了比色皿这种较小的样品池，使得测试时所需的样品量非常微小，如果是液体样品，只要200μl即可，所以取样较为简单、方便，对机体损伤度小。
(3)用探测器在侧面检测使得机械误差对探测器的影响几乎为零，并且用光纤导光和超高灵敏度的单光子计数模进行探测，可显著的提高信噪比和灵敏度。
(4)对不同样品池进行可选择测量，可以同时进行多个样品的测量，因而测量者具有更大的选择空间，可节约测量时间，而且可以对多样品进行对比测量。
(5)本发明装置仪器集成化程度高，整个测量过程可全自动完成而不需要人工进行干预。
(6)本发明装置操作简单，使用方便，仅需在测量开始时进行简单的设置后就可以方便地得到所需的测量结果。
(7)利用本发明可快速、客观、准确地综合评估人在受放射线辐照后机体所受损伤程度，为疾病的诊断及对人体健康的判断提供有力的依据。
图1是本发明受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测装置的结构方框图；图2是用图1所示装置检测的经过不同照射剂量的人体血液中提出的白细胞的化学发光强度图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例本发明的具体如图1所示，由图1可见，本发明装置包括显示组件1、光电转换组件2、控制组件5、采集组件6、反馈组件10、计算机7，光电转换组件2同时与采集组件6及显示组件1电气连接，控制组件5、反馈组件10、采集组件6分别与计算机7电气连接；其中控制组件5由步进电机驱动器5-1、继电器控制板5-2、控制板卡5-3连接构成；样品池旋转托盘3上的比色皿9中的样品发出的光经由光纤8传输给光电转换组件2，把光信号转换为电脉冲后分别传给显示组件1和采集组件6；样品池旋转托盘3由步进电机驱动器5-1带动的步进电机带动转动，对放有样品的样品池位置进行测量；控制组件中的继电器控制板5-2控制采集的开始和结束；由采集组件6采集到的信息传给计算机7进行处理和存储；构件4为暗室，11为装置外壳。本发明化学发光检测装置各组件的选型如下显示组件1采用南京新联电子设备有限公司的NFC-1000C-1多功能计数器；光电转换组件2采用德国PerkinElmer公司的CPM-962型通道式光子放大器；控制组件中的控制板卡5-3选用Advantech公司的PCL-836板卡；采集组件6为发明者自行开发的USB数据采集卡，主要是利用Cypress公司EZ-USB AN2131QC芯片进行开发，并实现了LabVIEW对该卡的驱动控制；光纤8由南京春辉科技公司制作，采用单光纤直径为35-40微米，通光截面为5毫米的光纤束；计算机7上运行的控制、显示及存储软件用National Instruments公司的LabVIEW编程平台开发。
将上述装置应用于全血受不同剂量电离辐射后化学发光的检测。50mlB型全血购于暨南大学医学院第一附属医院，在该全血中加入淋巴分离液，用2000r/m的速度离心分离10分钟，取中间的白细胞进行平均分装到4个容量为25m1的玻璃克氏瓶中，细胞数为6×106/ml，每瓶装6m1的细胞；对比组只含有等量的培养液，而没有任何细胞。在室温下用暨南大学医学院第一附属医院的加拿大产的PHOENIX60Coγ射线进行不同剂量的照射，照射的辐射源的产率为189.51cGy/min，到样品目标靶的距离大约为80cm；经过照射后立刻对其化学发光利用本发明方法进行测量。测量75s后加入8μM/L的MCLA，加入MCLA后发光有较大的增高，为了检验发光是否是自由基引起的，在不同的样品中分别加入超氧化物歧化酶(SOD)、甘露醇、叠氮化钠去影响MCLA的化学发光，得到了如图2所示的结果。图2的结果表明了MCLA的化学发光与辐射剂量之间的关系在未加MCLA之前，化学发光是非常弱的，加入MCLA后，对照组只有微小的上升，但其他组的发光却有明显的上升，且上升的幅度随血液受辐照剂量的增大而升高。由本实施例证明本发明方法可以快速、客观的检测特定患者的特定部位经放疗后患者所受到实际放射量；本发明装置可以方便地操作得到准确的结果。
权利要求
1.一种受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法，其特征在于包括如下步骤(1)从需检验的人身上抽取血液，提取血液中的白细胞放到比色皿中；(2)将比色皿放入样品室内的样品盘中；(3)在比色皿中加入化学发光试剂，产生化学发光；(4)对化学发光进行可选择的全自动检测，得到化学发光的光强值；(5)将化学发光的光强与已知正常血液光强对比得到相应的机体损伤程度大小的结果。
2.根据权利要求1所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法，其特征在于在步骤(1)中用淋巴分离液对血液进行分离，取中间层的白细胞加培养液后放到比色皿中进行测量。
3.根据权利要求1所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法，其特征在于在步骤(2)中的比色皿任意放置在样品盘中；在样品盘中放入多个比色皿进行具选择性的、同时的测量。
4.根据权利要求1所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法，其特征在于在步骤(3)中所使用的化学发光试剂包括MCLA、FCLA、鲁米诺或光泽精。
5.根据权利要求1所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法，其特征在于在步骤(4)中所述全自动检测为通过计算机的程序控制光纤收集光子并进行传导，利用光子计数模块进行光学探测，并把光信号转换为电脉冲，甄别后输出标准方波脉冲，通过USB计数卡对该脉冲进行计数，计数结果对应化学发光的光强值，并由计算机输出并存储。
6.一种受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测装置，其特征在于包括光电转换组件2、控制组件5、反馈组件10、采集组件6、显示组件1、计算机7；光电转换组件2同时与采集组件6及显示组件1电气连接，控制组件5、反馈组件10、采集组件6分别与计算机7电气连接。
7.根据权利要求6所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测装置，其特征在于所述光电转换组件为单光子计数模块。
8.根据权利要求6所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测装置，其特征在于所述控制组件由计算机上的控制卡与装置中被控部分步进电机驱动器、继电器控制板连接组成。
9.根据权利要求6所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测装置，其特征在于所述反馈组件为红外的光偶合器件。
10.根据权利要求6所述的受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测装置，其特征在于所述采集组件为USB数据采集卡。
全文摘要
本发明提供一种受放射线辐射后机体受损伤程度的化学发光检测方法，包括如下步骤从需检验的人身上抽取血液，提取血液中的白细胞放到比色皿中；将比色皿放入样品室内的样品盘中；在比色皿中加入化学发光试剂，产生化学发光；对化学发光进行可选择的全自动检测，得到化学发光的光强值；将化学发光的光强与已知正常血液光强对比得到相应的机体损伤程度大小的结果；一种实现上述方法的化学发光检测装置包括光电转换组件2、控制组件5、反馈组件10、采集组件6、显示组件1、计算机7等组成部分。本发明具有操作简单，使用方便，自动化程度高，能够快速、准确地评定出机体所受损伤程度的优点，可为疾病的诊断及对人体健康的判断提供有力的依据。
文档编号G01N21/76GK1424575SQ03113540
公开日2003年6月18日 申请日期2003年1月10日 优先权日2003年1月10日
发明者邢达, 魏亚东 申请人:华南师范大学