一种荧光免疫检测方法、装置、设备及可读存储介质与流程

1.本技术涉及免疫检测领域，特别涉及一种荧光免疫检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.现有荧光免疫分析仪的激发光源基本采用led(light-emitting diode，发光二极管)灯，在激发周期内采用常亮的方式对被测物质进行激发，由于采用的是常亮的方式，因此led灯的电流不能超过额定电流(例如20ma)，因此限制了led灯的激发能量，导致低浓度的被测物质荧光激发效果不佳，荧光信号强度弱，从而降低了检测的灵敏度。因此，本技术提供了一种荧光免疫检测方法，用来解决现有技术中检测灵敏度低的问题。


技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种荧光免疫检测方法、装置、设备及计算机可读存储介质，从而提高免疫检测的灵敏度。
4.为实现上述目的，本技术提供了一种荧光免疫检测方法，包括：
5.采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，其中所述脉冲式led激发光包括多个激发脉冲；所述激发脉冲的峰值电流大于led的额定电流；
6.根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期的荧光信号强度；
7.根据每个激发周期的所述荧光信号强度，得到荧光信号强度曲线；根据所述荧光信号强度曲线，确定所述被测物质的具体浓度。
8.可选的，所述根据所述荧光信号强度曲线，确定所述被测物质的具体浓度，包括：
9.对所述荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理；
10.根据处理后的所述荧光信号强度曲线，确定t线荧光信号强度峰值位置和预设波峰宽度内t线荧光信号净面积，并确定c线荧光信号强度峰值位置和预设波峰宽度内c线荧光信号净面积；
11.根据所述t线荧光信号净面积和所述c线荧光信号净面积的比值，确定所述被测物质的具体浓度。
12.可选的，所述对所述荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理，包括：
13.对所述荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理，其中所述平滑滤波处理包括上边界数据处理、下边界数据处理和非边界数据处理。
14.可选的，所述采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，包括：
15.通过光电传感器以预设频率，采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值；所述预设频率大于所述激发脉冲的频率。
16.可选的，所述采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，包括：
17.通过电机带动光电传感器所在的光学检测装置以预设速度沿平行于被测区域长
度方向进行运动，采集整个被测区域内的所述荧光信号值。
18.可选的，所述根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期的荧光信号强度，包括：
19.根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期总的荧光信号强度和每个激发周期的背景噪声信号强度；
20.根据每个激发周期所述总的荧光信号强度和所述背景噪声信号强度，最终确定每个激发周期的荧光信号强度。
21.可选的，所述根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期总的荧光信号强度和每个激发周期的背景噪声信号强度，包括：
22.每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值减去所述荧光信号值中的最小值，得到待处理数据；
23.对所述待处理数据中的每个激发周期内不同采样时刻的荧光信号值求和，得到每个激发周期总的荧光信号强度；
24.对所述待处理数据中的每个激发周期内淬灭时刻后的不同采样时刻的所述荧光信号值求和，得到每个激发周期背景噪声信号强度。
25.为实现上述目的，本技术还提供了一种荧光免疫检测装置，包括：
26.信号值采集模块，用于采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，其中所述脉冲式led激发光包括多个激发脉冲；所述激发脉冲的峰值电流大于led的额定电流；
27.信号值处理模块，用于根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期的荧光信号强度；
28.信号强度曲线处理模块，用于根据每个激发周期的所述荧光信号强度，得到荧光信号强度曲线；根据所述荧光信号强度曲线，确定所述被测物质的具体浓度。
29.为实现上述目的，本技术还提供了一种荧光免疫检测设备，包括：
30.存储器，用于存储计算机程序；
31.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述的荧光免疫检测方法的步骤。
32.为实现上述目的，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的荧光免疫检测方法的步骤。
33.本技术提供的一种荧光免疫检测方法，包括：采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，其中所述脉冲式led激发光包括多个激发脉冲；所述激发脉冲的峰值电流大于led的额定电流；根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期的荧光信号强度；根据每个激发周期的所述荧光信号强度，得到荧光信号强度曲线；根据所述荧光信号强度曲线，确定所述被测物质的具体浓度。
34.显然，本技术将脉冲式的led激发光作用于被测物质上，触发荧光，由于相比于常亮方式的led灯的电流不能超过额定电流(例如20ma)，采用脉冲式的led激发光的电流可以高出额定电流许多(例如100ma)，因此能够提高激发能量，从而提高被测物质荧光的激发效率，进而提高检测的灵敏度。本技术还提供一种荧光免疫检测装置、设备及计算机可读存储
介质，具有上述有益效果。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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。
36.图1为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的流程图；
37.图2为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的被测物质俯视图；
38.图3为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的单个激发周期内的荧光信号值曲线图；
39.图4为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的荧光信号强度曲线图；
40.图5为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的背景噪声信号面积和荧光信号净面积示意图；
41.图6为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测装置的结构框图。
具体实施方式
42.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
43.请参考图1，图1为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的流程图，该方法可以包括：
44.s101：采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，其中所述脉冲式led激发光包括多个激发脉冲；所述激发脉冲的峰值电流大于led的额定电流。
45.需要说明的是，由于本实施例采用脉冲式的激发光，led灯的电流可以高出额定电流许多，因此本实施例并不限定激发脉冲的电流的具体数值，只要满足激发脉冲的峰值电流大于led的额定电流即可。本实施例并不限定激发脉冲的具体频率，可以根据实际情况确定激发脉冲的具体频率。本实施例并不限定激发脉冲的具体个数，可以根据实际被测区域的长度确定激发脉冲的具体个数。进一步的，为了保证能够采集到整个激发周期内的数据，本实施例可以通过光电传感器以预设频率，采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值；预设频率大于激发脉冲的频率。需要说明的是，预设频率越大，采样时刻越多，采集的数据的准确性越高。进一步的，为了保证能够采集到整个被测区域的数据，本实施例可以通过电机带动光电传感器所在的光学检测装置以预设速度沿平行于被测区域长度方向进行运动，采集整个被测区域内的荧光信号值。
46.s102：根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期的荧光信号强度。
47.本实施例并不限定确定每个激发周期的荧光信号强度，例如可以是直接对每个激发周期内不同采样时刻的荧光信号值求和；也可以是考虑背景噪声对数据的影响，最终确
定每个激发周期的荧光信号强度。为了提高检测结果的准确性，本实施例可以根据每个激发周期内不同采样时刻的荧光信号值，确定每个激发周期总的荧光信号强度和每个激发周期的背景噪声信号强度；根据每个激发周期总的荧光信号强度和背景噪声信号强度，最终确定每个激发周期的荧光信号强度。需要说明的是，被测物质的荧光信号有延迟淬灭的性质。进一步的，为了更好的消除背景噪声对数据的影响，本实施例可以每个激发周期内不同采样时刻的荧光信号值减去荧光信号值中的最小值，得到待处理数据；对待处理数据中的每个激发周期内不同采样时刻的荧光信号值求和，得到每个激发周期总的荧光信号强度；对待处理数据中的每个激发周期内淬灭时刻后的不同采样时刻的荧光信号值求和，得到每个激发周期背景噪声信号强度。
48.s103：根据每个激发周期的所述荧光信号强度，得到荧光信号强度曲线；根据所述荧光信号强度曲线，确定所述被测物质的具体浓度。
49.需要说明的是，t线荧光信号净面积和c线荧光信号净面积的比值可以表征被测物质的含量，通过标定即可测定被测物质的具体浓度。进一步的，为了更准确地确定被测物质的具体浓度，本实施例可以对荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理；根据处理后的荧光信号强度曲线，确定t线荧光信号强度峰值位置和预设波峰宽度内t线荧光信号净面积，并确定c线荧光信号强度峰值位置和预设波峰宽度内c线荧光信号净面积；根据t线荧光信号净面积和c线荧光信号净面积的比值，确定被测物质的具体浓度。本实施例并不限定对荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理的具体方式，例如可以是通过数值拟合方法对荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理；也可以是不同区间范围内采取相应的平滑滤波处理方式。为了提高数据的准确性，本实施例可以对荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理，其中平滑滤波处理包括上边界数据处理、下边界数据处理和非边界数据处理。本实施例并不限定预设波峰宽度的具体数值，可以根据实际情况确定预设波峰宽度的具体数值。进一步的，为了提高检测结果的准确性，本实施例可以根据处理后的荧光信号强度曲线，确定t线荧光信号强度峰值位置和c线荧光信号强度峰值位置，并确定与t线荧光信号强度峰值位置两侧均间隔预设波峰宽度范围内的t线荧光信号面积，以及与c线荧光信号强度峰值位置两侧均间隔预设波峰宽度范围内的c线荧光信号面积；根据与t线荧光信号强度峰值位置两侧均间隔预设波峰宽度位置处的荧光信号强度，确定t线背景噪声信号面积，根据与c线荧光信号强度峰值位置两侧均间隔预设波峰宽度位置处的荧光信号强度，确定c线背景噪声信号面积；t线荧光信号面积减去t线背景噪声信号面积，得到t线荧光信号净面积；c线荧光信号面积减去c线背景噪声信号面积，得到c线荧光信号净面积。
50.基于上述实施例，本技术将脉冲式的led激发光作用于被测物质上，触发荧光，由于相比于常亮方式的led灯的电流不能超过额定电流(例如20ma)，采用脉冲式的led激发光的电流可以高出额定电流许多(例如100ma)，因此能够提高激发能量，从而提高被测物质荧光的激发效率，进而提高检测的灵敏度。
51.下面结合具体的实例说明上述荧光免疫检测过程，请参考图2、图3、图4和图5，图2为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的被测物质俯视图，图3为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的单个激发周期内的荧光信号值曲线图，图4为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的荧光信号强度曲线图，图5为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的背景噪声信号面积和荧光信号净面积示意图，该过程具体如下：
52.1、led激发光的频率n＝100hz，将脉冲式的激发光作用于被测物质上，触发荧光；
53.2、在led激发的同时，控制光电传感器以5khz的频率对被测区域10(参见图2中10所示的区域)的荧光信号进行采集，得到每个采样时刻的信号值xi(采样频率为5khz，则每个激发周期内的信号采样数为50个)；
54.3、在led激发光触发的同时，驱动电机带动光电传感器所在的光学检测装置以一定的速度平行于检测区域长度方向进行运动，获取整个被测区域的荧光信号；
55.4、参见图3，图3为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的单个激发周期内的荧光信号值曲线图，其中横坐标表示采样点，纵坐标表示荧光信号值。
56.对单个激发周期内的荧光信号值xi(i＝1、2、3、
……
、50)进行如下处理：
57.(1)找出xi中的最小值min
x
，将xi减去最小值min
x
，形成新的数列xi'：
58.x
′i＝x
i-min
x i＝1......50
59.其中，xi表示每个采样时刻的荧光信号值，min
x
表示单个激发周期内的荧光信号最小值。
60.(2)求取单个激发周期内总的荧光信号强度qz：
[0061][0062]
其中，xi'表示减去背景噪声信号值后的每个采样时刻的荧光信号值。
[0063]
(3)由于单个周期内后面25个数是led熄灭的时候采集的，同时考虑被测物质的荧光信号有延迟淬灭的性质，延迟时间大概500μs左右，因此将从单个激发周期内的第29个信号值到第50个信号值的累计作为背景噪声强度qb：
[0064][0065]
其中，xi'表示减去背景噪声信号值后的每个采样时刻的荧光信号值。
[0066]
(4)单个激发周期内的被测物质的荧光信号强度q：
[0067]
q＝q
z-qb[0068]
其中，qz表示单个激发周期内总的荧光信号强度，qb表示单个激发周期内背景噪声强度。
[0069]
(5)根据激发脉冲个数为m＝350，则整个被测区域内的荧光信号强度个数为350个，即qi(i＝1、2、3
……
、350)；
[0070]
5、参见图4和图5，图4为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的荧光信号强度曲线图，图5为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测方法的背景噪声信号面积和荧光信号净面积示意图，其中横坐标为采样点，纵坐标为荧光信号强度。
[0071]
对整个被测区域内的荧光信号强度qi(i＝1、2、3、
……
、350)进行如下处理：
[0072]
(1)对qi进行如下平滑滤波处理，得到新的荧光信号强度曲线qi':
[0073]
平滑滤波处理分上边界数据处理(i《5)、下边界数据处理(i》345)处理和非边界数据处理。
[0074]
上边界数据处理：
[0075]
其中，qi表示整个被测区域内的荧光信号强度，i表示采样点所在的位置。
[0076]
下边界数据处理：
[0077][0078]
其中，qi表示整个被测区域内的荧光信号强度，i表示采样点所在的位置。
[0079]
非边界数据处理：
[0080][0081]
其中，qi表示整个被测区域内的荧光信号强度，i表示采样点所在的位置。
[0082]
(2)找出t线波峰和c线波峰所在的位置，假如t线波峰的位置(即t线荧光信号强度最大的点所在的位置)i＝pt，c线波峰的位置(即c线荧光信号强度最大的点所在的位置)i＝pc，pt和pc分别为1到m中的某一个数；
[0083]
(3)截取一定宽度波峰宽度k(即参与荧光信号面积计算的点个数)进行t线荧光信号面积s
t
和c线荧光信号面积sc计算：
[0084][0085][0086]
其中，qi'表示经平滑滤波处理后的荧光信号强度曲线，pt表示t线荧光信号强度最大的点所在的位置，pc表示c线荧光信号强度最大的点所在的位置，k表示波峰宽度。
[0087]
(4)分别计算t线背景噪声信号面积z
t
和c线背景噪声信号面积zc：
[0088]zt
＝(q
′
pt-k
+q
′
pt+k
)/2
×
(2k+1)
[0089]
zc＝(q
′
pc-k
+q
′
pc+k
)/2
×
(2k+1)
[0090]
其中，q
pt-k
'表示i＝pt-k位置处的荧光信号强度，q
pt+k
'表示i＝pt+k位置处的荧光信号强度，q
pc-k
'表示i＝pc-k位置处的荧光信号强度，q
pc+k
'表示i＝pc+k位置处的荧光信号强度，k表示波峰宽度。
[0091]
(5)将荧光信号面积减去背景噪声信号面积，则为荧光信号净面积s
t
'和sc'：
[0092]s′
t
＝s
t-z
t
[0093]s′c＝s
c-zc[0094]
其中，s
t
表示t线荧光信号面积，z
t
表示t线背景噪声信号面积，sc表示c线荧光信号面积，zc表示c线背景噪声信号面积。
[0095]
(6)计算t线和c线荧光信号净面积的比值s
t
'/sc'，比值即可表征被测物质的含量，通过标定即可测定被测物质的具体浓度。
[0096]
下面对本技术实施例提供的一种荧光免疫检测装置、设备及计算机可读存储介质进行介绍，下文描述的荧光免疫检测装置、设备及计算机可读存储介质与上文描述的荧光
免疫检测方法可相互对应参照。
[0097]
请参考图6，图6为本技术实施例提供的一种荧光免疫检测装置的结构框图，该装置可以包括：
[0098]
信号值采集模块100，用于采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值，其中所述脉冲式led激发光包括多个激发脉冲；所述激发脉冲的峰值电流大于led的额定电流；
[0099]
信号值处理模块200，用于根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期的荧光信号强度；
[0100]
信号强度曲线处理模块300，用于根据每个激发周期的所述荧光信号强度，得到荧光信号强度曲线；根据所述荧光信号强度曲线，确定所述被测物质的具体浓度。
[0101]
基于上述实施例，本技术将脉冲式的led激发光作用于被测物质上，触发荧光，由于相比于常亮方式的led灯的电流不能超过额定电流(例如20ma)，采用脉冲式的led激发光的电流可以高出额定电流许多(例如100ma)，因此能够提高激发能量，从而提高被测物质荧光的激发效率，进而提高检测的灵敏度。
[0102]
基于上述实施例，所述信号强度曲线处理模块，包括：
[0103]
平滑滤波处理单元，用于对所述荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理；
[0104]
荧光信号净面积单元，用于根据处理后的所述荧光信号强度曲线，确定t线荧光信号强度峰值位置和预设波峰宽度内t线荧光信号净面积，并确定c线荧光信号强度峰值位置和预设波峰宽度内c线荧光信号净面积；
[0105]
荧光信号净面积比值单元，用于根据所述t线荧光信号净面积和所述c线荧光信号净面积的比值，确定所述被测物质的具体浓度。
[0106]
基于上述各实施例，所述平滑滤波处理单元具体用于对所述荧光信号强度曲线进行平滑滤波处理，其中所述平滑滤波处理包括上边界数据处理、下边界数据处理和非边界数据处理。
[0107]
基于上述各实施例，所述信号值采集模块，具体用于通过光电传感器以预设频率，采集脉冲式led激发光在被测物质上触发的荧光信号值；所述预设频率大于所述激发脉冲的频率。
[0108]
基于上述各实施例，所述信号值采集模块，具体用于通过电机带动光电传感器所在的光学检测装置以预设速度沿平行于被测区域长度方向进行运动，采集整个被测区域内的所述荧光信号值。
[0109]
基于上述各实施例，所述信号值处理模块，包括：
[0110]
第一信号值处理单元，用于根据每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值，确定每个激发周期总的荧光信号强度和每个激发周期的背景噪声信号强度；
[0111]
第二信号值处理单元，用于根据每个激发周期所述总的荧光信号强度和所述背景噪声信号强度，最终确定每个激发周期的荧光信号强度。
[0112]
基于上述各实施例，所述第一信号值处理单元，具体用于每个激发周期内不同采样时刻的所述荧光信号值减去所述荧光信号值中的最小值，得到待处理数据；对所述待处理数据中的每个激发周期内不同采样时刻的荧光信号值求和，得到每个激发周期总的荧光信号强度；对所述待处理数据中的每个激发周期内淬灭时刻后的不同采样时刻的所述荧光
信号值求和，得到每个激发周期背景噪声信号强度。
[0113]
基于上述实施例，本技术还提供了一种荧光免疫检测设备，包括：存储器和处理器，其中，存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序时实现上述各实施例所述的荧光免疫检测方法的步骤。当然，该荧光免疫检测设备还可以包括各种必要的网络接口、电源以及其它零部件等。
[0114]
本技术还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例所述的荧光免疫检测方法的步骤。该存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0115]
本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，且各个实施例间为递进关系，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，可参见对应的方法部分说明。以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
[0116]
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。