一种胶体金读卡仪及相应的控制方法
【专利摘要】一种胶体金读卡仪，所述读卡仪包括，主控制单元及与其电连接地屏幕显示单元，光学单元以及照明单元，所述照明单元包括颜色控制单元，所述颜色控制单元根据设定的不同的照明颜色，输出相应颜色的照明光。采用上面的胶体金读卡仪后，胶体金测试方法可以适应不同颜色被检样本，应用范围更广，仪器及测试过程也更加标准化，流程化，检测结果也更加精确，更加可靠。
【专利说明】一种胶体金读卡仪及相应的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种胶体金试读卡仪及相应的控制方法。
【背景技术】
[0002]针对测试化学和生物物质的快速测试装置被广泛引用，而且经常代替一些传统的实验室内的测试。这些测试装置包括多种类型的测试，被用来进行诸如人类诊断、畜牧测试和食品环境测试等等。
[0003]用来测验测试装置的数字读取设备也被广泛使用，它们主要是模仿通过裸眼、显微镜或放大镜等手工诊断的方式而被设计而成的。这种设备为了提高人类使用还应用了图象处理技术来进行测试或诊断。这种提高是通过应用了其它的灵敏的但可以实现的技术。
[0004]胶体金法是目前使用最广的一种测试方法。胶体金是由氯金酸(HAUC14)在还原剂如白磷、抗坏血酸、枸橼酸钠、鞣酸等作用下，可聚合成一定大小的金颗粒，并由于静电作用成为一种稳定的胶体状态，形成带负电的疏水胶溶液，由于静电作用而成为稳定的胶体状态，故称胶体金。胶体金在弱碱环境下带负电荷，可与蛋白质分子的正电荷基团形成牢固的结合，由于这种结合是静电结合，所以不影响蛋白质的生物特性。胶体金除了与蛋白质结合以外，还可以与许多其它生物大分子结合。根据胶体金的一些物理性状，如高电子密度、颗粒大小、形状及颜色反应，加上结合物的免疫和生物学特性，因而使胶体金广泛地应用于免疫学、组织学、病理学和细胞生物学等领域。胶体金标记，实质上是蛋白质等高分子被吸附到胶体金颗粒表面的包被过程。吸附机理可能是胶体金颗粒表面负电荷，与蛋白质的正电荷基团因静电吸附而形成牢固结合。用还原法可以方便地从氯金酸制备各种不同粒径、也就是不同颜色的胶体金颗粒。这种球形的粒子对蛋白质有很强的吸附功能，可以与葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、糖蛋白、酶、抗生素、激素、牛血清白蛋白多肽缀合物等非共价结合，因而在基础研究和临床实验中成为非常有用的工具。
[0005]免疫金标记技术(Immunogold labelling technique)主要利用了金颗粒具有高电子密度的特性，在金标蛋白结合处，在显微镜下可见黑褐色颗粒，当这些标记物在相应的配体处大量聚集时，肉眼可见红色或粉红色斑点，因而用于定性或半定量的快速免疫检测方法中，这一反应也可以通过银颗粒的沉积被放大，称之为免疫金银染色。
[0006]图1是胶体金试纸卡示意图。一般来说，胶体金试纸卡I主要包括样品孔2和观察孔3，观察孔3设置有检测线5 (即T线)和质控线4 (即C线)。目前，胶体金试纸卡的测量方法是用肉眼观察判断，即在试剂加入胶体金试纸卡I后等待规定时间后，由操作者用肉眼观察质控线4和检测线5的颜色差别来判断检测结果。这种方法是一种手工肉眼分析的办法，存在着分辨率低、只能定性测量、测量结果有赖于操作者个人的主观经验、测量具有极大主观性、误判率较高、测量结果只能手工记录，不易保存结果等弊端。因此，针对胶体金试纸卡的胶体金读卡仪就问世了。
[0007]图2是现在市场上胶体金读卡仪(又称金标读数仪)的示意图。胶体金读卡仪10包括主控制单元11，用于控制仪器的正常工作；屏幕显示单元12用于显示测试过程及测试结果；图像处理单元13用于对光学单元16所拍摄的结果进行分析处理；光学单元16用于对放入测试区14的胶体金试纸卡进行光学检测，图像处理单元13得到胶体金试纸卡质控线和检测线的灰度值，主控制单元11通过计算检测线灰度值与质控线灰度值的比值来确定检测结果。
[0008]虽然胶体金读卡仪可以解决以前手工肉眼分析办法存在着的问题，但还存在更多改进空间，其中检测线和质控线的光学亮度值由于受到被检物的本体颜色污染，如血液呈红色，尿液呈黄色，极大地影响了判读结果的准确性。如何减少本底干扰，提高判读结果准确性，就成了非常关键的技术。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种胶体金读卡仪，可以适应不同的被检样本的检测，尤其是适应不同颜色的被检样本的检测。
[0010]为了实现上述目的，本发明提供一种胶体金读卡仪，所述读卡仪包括，主控制单元及与其电连接地屏幕显示单元，光学单元以及照明单元，所述照明单元包括颜色控制单元，所述颜色控制单元根据设定的不同的照明颜色，输出相应颜色的照明光。
[0011]更进一步，所述照明单元还包括红光LED，绿光LED，蓝光LED，所述颜色控制单元控制其发光。
[0012]更进一步，所述照明单元还包括白光LED。
[0013]更进一步，所述照明单元还包括匀光板。
[0014]更进一步，所述红光LED,绿光LED,蓝光LED为复数个。
[0015]更进一步，所述照明单元为IXD模块。
[0016]更进一步，所述照明单元为OLED模块。
[0017]本发明还提供一种用于胶体金读卡仪的控制方法，所述胶体金读卡仪包括照明单元，所述方法包括，设定所述照明单元的颜色为A，所述照明单元输出颜色A;设定照明单元的颜色为B，所述照明单元输出颜色B;所述颜色A与所述颜色B是不同的。
[0018]更进一步，所述方法还包括，反应完成后，拍摄胶体金试纸卡的照片，对所拍摄到的照片进行去本底处理，计算经去本底处理的胶体金试纸卡检测线和质控线的光学亮度值Bt以及Be，并根据Bt/Bc的值来确定样品中被检物的浓度。
[0019]采用上面的胶体金读卡仪后，胶体金测试方法可以适应不同颜色被检样本，应用范围更广，仪器及测试过程也更加标准化，流程化，检测结果也更加精确，更加可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是胶体金试纸卡示意图；
图2是现在市场上胶体金读卡仪的示意图；
图3为本发明胶体金读卡仪示意图；
图4为本发明的胶体金读卡仪的照明单元实施例一示意图；
图5是本发明的胶体金读卡仪的工作流程图。
【具体实施方式】[0021 ]图3为本发明的胶体金读卡仪的系统框架示意图。胶体金读卡仪20包括主控制单元21，用于控制仪器的正常工作；屏幕显示单元22用于显示测试过程及测试结果；图像处理单元23用于对光学单元26所拍摄的结果进行分析处理；光学单元26用于对放入测试区24的胶体金试纸卡25进行光学检测，图像处理单元23得到胶体金试纸卡检测线和质控线的光学亮度值，其中需要经过本底去除模块30去除检测线和质控线的本底；主控制单元21通过计算检测线光学亮度值与质控线光学亮度值的比值来确定检测结果；测试区温度湿度控制单元27用于控制测试区24的湿度和温度；网络通讯单元28用于上传或下载信息。存储单元29用于存储相应的数据，如拍摄的照片、测试过程、测试结果等，所有经过网络通讯单元28上传的数据都可以先存储在这里。照明单元31用于对测试区24进行照明，光学单元26进行光学检测时，启动照明单元31，使拍摄的图像清晰。
[0022]在现有技术中，照明单元通常是白色，或者其它单一颜色的光，主要是为了检测某一种样品而设置，拍摄的照片经本底去除后，计算检测线和质控线的光学亮度值Bt以及Be,并根据Bt/Bc的值来确定样品中被检物的浓度。根据Bt/Bc的值来确定样品中被检物的浓度是现有技术。但是，胶体金读卡仪的原理是通用的，必须能够不同的被检样品，如尿液、血液等，单一颜色的光在本底去除时对不同的被检样品效果不一样。为了适应不同的被检样品，本发明的胶体金读卡仪的照明单元31可以控制照明光的颜色，根据不同的被检样品设置不同的照明光颜色。
[0023]图4为本发明的胶体金读卡仪的照明单元实施例一示意图。照明单元31包括颜色控制单元311，红光LED 314，绿光LED 313，蓝光LED 312，以及匀光板315。颜色控制单元311根据设置的照明光颜色，计算出红光LED 314，绿光LED 313，蓝光LED 312的配色比例，并根据比例分别驱动红光LED 314，绿光LED 313以及蓝光LED 312按比例发光。匀光板315对红光LED 314，绿光LED 313以及蓝光LED 312发出的光进行均匀化处理，然后作为照明光照在胶体金试纸卡25上，光学单元26拍摄相应照片，拍摄的照片经本底去除后，计算检测线和质控线的光学亮度值Bt以及Be，并根据Bt/Bc的值来确定样品中被检物的浓度。
[0024]图5是本发明的胶体金读卡仪的工作流程图。
[0025]步骤50，设定照明单元的颜色；照明单元的颜色即其发光颜色，颜色值可以根据厂家的建议值进行设定，如R=0，G=255, B=O为绿光，R=255, G=255, B=255为白光。
[0026]步骤51，分别控制R/G/B LED的输出；颜色控制单元311根据设置的照明光颜色，计算出红光LED 314，绿光LED 313，蓝光LED 312的配色比例，并根据比例分别驱动红光LED 314，绿光LED 313以及蓝光LED 312按比例发光。
[0027]步骤52，根据响应时间直到反应完成；响应时间为当被检样品滴入胶体金试纸卡后至反应完成的时间长度。胶体金试纸卡的厂家都会提供胶体金试纸卡的响应时间。
[0028]步骤53，光学单元26拍摄胶体金试纸卡的照片。
[0029]步骤54，对所拍摄到的照片进行去本底处理。
[0030]步骤55，计算经去本底处理的胶体金试纸卡检测线和质控线的光学亮度值；图像处理单元23用于对光学单元26所拍摄的结果进行分析处理，包括去本底处理；图像处理单元23得到胶体金试纸卡检测线和质控线的光学亮度值Bt、Bc，主控单元21计算出Bt/Bc的值，并根据所存储的检测结果判断曲线计算出相应的被检物浓度。[0031]步骤56，输出并存储测试结果；屏幕显示单元22显示测试结果。
[0032]步骤57，将测试结果上传至服务器。
[0033]图4所示的本发明的胶体金读卡仪的照明单元，其中的R\G\B LED发光单元可以是一组，也可以根据需要设置为复数组。此外，发光单元还可以单独设置白光LED，当设置白光照明时，用白光LED提供照明。
[0034]为了控制成本以及模块化，照明单元还可以是LCD液晶屏模块，这样可以简化产品的设计。
[0035]除了 IXD液晶屏模块，照明单元也可以是其它彩色显示模块，如OLED (有机发光二
极管)，等等。
[0036]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，本领域的普通技术人员可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围内。
【权利要求】
1.一种胶体金读卡仪，所述读卡仪包括，主控制单元及与其电连接地屏幕显示单元，光学单元以及照明单元，其特征在于，所述照明单元包括颜色控制单元，所述颜色控制单元根据设定的不同的照明颜色，输出相应颜色的照明光。
2.如权利要求1所述的胶体金读卡仪，其特征在于，所述照明单元还包括红光LED，绿光LED，蓝光LED，所述颜色控制单元控制其发光。
3.如权利要求2所述的胶体金读卡仪，其特征在于，所述照明单元还包括白光LED。
4.如权利要求1或2中任意一项所述的胶体金读卡仪，其特征在于，所述照明单元还包括勻光板。
5.如权利要求4所述的胶体金读卡仪，其特征在于，所述红光LED，绿光LED，蓝光LED为复数个。
6.如权利要求1所述的胶体金读卡仪，其特征在于，所述照明单元为LCD模块。
7.如权利要求1所述的胶体金读卡仪，其特征在于，所述照明单元为OLED模块。
8.一种用于胶体金读卡仪的控制方法，所述胶体金读卡仪包括照明单元，其特征在于，所述方法包括，设定所述照明单元的颜色为A，所述照明单元输出颜色A;设定照明单元的颜色为B，所述照明单元输出颜色B;所述颜色A与所述颜色B是不同的。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括，反应完成后，拍摄胶体金试纸卡的照片，对所拍摄到的照片进行去本底处理，计算经去本底处理的胶体金试纸卡检测线和质控线的光学亮度值Bt以及Be，并根据Bt/Bc的值来确定样品中被检物的浓度。
【文档编号】G01N33/53GK103472218SQ201310449250
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】张沈平 申请人:张沈平