荧光免疫层析分析仪的制作方法

1.本发明属于医疗检测设备技术领域，尤其是涉及荧光免疫层析分析仪。


背景技术：

2.免疫层析检测技术是建立在层析技术和抗原-抗体特异性免疫反应基础上的技术。目前，主要的免疫层析技术包括荧光免疫层析和胶体金层析，其中，由于免疫层析快速检测技术可广泛应用于现场定量检测，故未来即时检测技术发展的重要方向。
3.荧光免疫层析试纸条检测的具体过程是，在试纸条上检测线（t）和质控线（c）区域进行荧光色素染色或者胶体金标记处理，将试纸条放入检测样品，t线和c线区域发出不同强度的荧光或者浓度不同的显色。
4.荧光免疫层析分析仪的检测原理是：紫外光通过激发光路聚焦于试纸条上的检测线和质控线，使反应结合物产生荧光，受激产生的荧光通过荧光收集光路聚焦于光电探测器上。通过检测线和质控线的荧光相对强度来判断病情。
5.现有的荧光免疫层析分析仪存在以下问题：（1）只能检测单一项目，如果需要检测具有多个项目的免疫层析试纸条，则需要设置多个光学传感器进行检测。
6.（2）为定性检测，只检测阴性、阳性，不出具体数值。


技术实现要素：

7.本发明旨在解决上述技术问题，提供一种荧光免疫层析分析仪。
8.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：荧光免疫层析分析仪，包括上壳组件、光学检测组件、下壳体；所述上壳组件包括显示主控电路板、显示屏、上壳体，所述显示主控电路板固定设置在所述上壳体上，所述显示屏固定设置在所述显示主控电路板上；所述光学检测组件包括检测电路板、支架、滑动安装架、电机、齿轮、齿条、光学检测模块、电源电路板，所述支架固定设置在所述下壳体上，所述滑动安装架与所述支架沿前后方向滑动连接，所述电机和所述光学检测模块固定安装在所述滑动安装架上，所述电机的输出轴与所述齿轮固定连接，所述齿轮与所述齿条传动连接，所述光学检测模块包括光学检测基座、激光发射器、光电探测器、二色镜、滤光片、凸透镜，所述激光发射器固定设置在所述光学检测基座的后部且向前发射激光，所述二色镜呈45
°
角倾斜设置在所述激光发射器的前方，所述凸透镜设置在所述二色镜的下方，所述激光发射器发射的激光经所述二色镜反射后由所述凸透镜聚焦到试纸条上的检测线和质控线上，所述滤光片设置在所述二色镜的上方，所述光电探测器固定设置在所述光学检测基座的上部且位于所述滤光片的上方，试纸条上的检测线和质控线激发出的荧光透过所述二色镜，由所述滤光片滤除荧光波长以外的杂散光后被所述光电探测器接收，所述检测电路板固定设置在所述光学检测模块的上端，所述电源电路板固定设置在所述下壳体上；所述显示主控电路板上还设有数据存储模块、蓝牙模块、任务调度模块，所述检测电路板上设有电
机控制模块、激光发射控制模块、荧光信号读取模块，所述电源电路板上设有数据通信模块、试剂信息模块、电源管理模块，所述电源电路板与所述显示主控电路板、所述检测电路板和所述显示主控电路板分别通过柔性连接器连接。
9.作为一种优选的技术方案，所述显示主控电路板的下表面设有上光耦一、上光耦二，所述上光耦一、上光耦二沿前后方向设置，所述检测电路板的上表面固定设有下光耦。
10.作为一种优选的技术方案，所述上壳组件还包括透光罩、透光罩安装圈、显示窗卡圈、透光罩下压盖，所述上壳体上开设有显示窗，所述显示窗卡圈安装在所述上壳体的显示窗处，所述透光罩安装圈安装在所述显示窗卡圈上，所述透光罩安装圈与所述上壳体通过螺栓固定连接，使得所述显示窗卡圈被固定在所述透光罩安装圈与所述上壳体之间，所述透光罩安装在所述透光罩安装圈上，所述透光罩外周的下边缘处设有一圈透光罩卡边，所述透光罩卡边抵接在所述透光罩安装圈的下表面，所述透光罩下压盖的上端固定连接在所述透光罩安装圈的下端，所述透光罩下压盖的顶部抵接在所述透光罩的下表面，使得所述透光罩被固定在所述透光罩安装圈和所述透光罩下压盖之间，所述透光罩下压盖上下贯通，所述透光罩下压盖的下端抵接在所述显示屏上表面。
11.作为一种优选的技术方案，所述上壳组件还包括按钮开关，所述显示窗卡圈和所述透光罩安装圈之间设有按钮开关安装孔，所述按钮开关安装在所述按钮开关安装孔处，所述按钮开关包括按钮开关本体和两个弹性安装条，所述按钮开关本体底部设有触动柱，所述显示主控电路板上表面在所述触动柱的正下方设有触动开关模块，所述弹性安装条的一端连接在所述上壳体上，所述弹性安装条的另一端与所述按钮开关本体固定连接。
12.作为一种优选的技术方案，所述透光罩下压盖为上大下小的筒形。
13.作为一种优选的技术方案，所述显示窗卡圈上设有一圈与透光罩安装圈相配合的v形槽。
14.作为一种优选的技术方案，所述按钮开关本体的下部设有一圈限位凸缘。
15.作为一种优选的技术方案，所述透光罩、透光罩安装圈、显示窗卡圈、透光罩下压盖、上壳体外表面形成一平滑连接的椭球面。
16.采用上述技术方案后，本发明具有如下优点：本发明的荧光免疫层析分析仪，其光学检测组件能够完成具有多个检测项目的整个检测区域的荧光采集。通过电机和齿轮齿条机构，带动光学检测模块沿前后方向作直线运动，在作直线运动的同时光学检测模块进行连续采集。由光学检测模块中的激光发射器发出激发光，经校正光路后聚焦在试纸条上，试纸条上被激发的荧光，再经收集光路聚焦到光电探测器上。由此，光学检测组件可扫描出整条检测区域的荧光曲线，再对荧光曲线进行数据处理，推测出待测物的含量。
17.本发明的荧光免疫层析分析仪，克服了现有的荧光免疫层析分析仪只能检测单一项目的技术缺陷。本发明设置可移动式的光学检测模块，能够对不同规格型号的荧光免疫层析试纸条进行检测，适配性更强；由于设备通用，成本降低。
18.本发明的荧光免疫层析分析仪，只要用一个光学探测器，通过控制测试点不同，就可以控制测试结果。
19.本发明的荧光免疫层析分析仪，克服了现有的荧光免疫层析分析仪都是定性的，只检测阴性、阳性，不出具体数值的技术缺陷，本发明的光学检测组件能够进行定量检测，
能够检测出具体数值。
附图说明
20.图1为荧光免疫层析分析仪的结构示意图；图2为荧光免疫层析分析仪的爆炸图；图3为荧光免疫层析分析仪的剖视图；图4为光学检测组件的结构示意图；图5为光学检测组件的侧视图；图6为显示主控电路板、检测电路板、电源电路板的模块连接结构示意图；图7为显示主控电路板的电路图；图8为检测电路板的电路图；图9为电源电路板的电路图；图中：1-透光罩；2-透光罩安装圈；3-透光罩下压盖；4-显示窗卡圈；5-按钮开关；501-按钮开关本体；502-弹性安装条；503-触动柱；504-限位凸缘；6-上壳体；7-显示主控电路板；8-光学检测组件；801-检测电路板；802-支架；803-滑动安装架；804-电机；805-齿轮；806-齿条；807-光学检测模块；8071-光学检测基座；8072-激光发射器；8073-光电探测器；8074-二色镜；8075-滤光片；8076-凸透镜；808-层析条导向支架；809-电源电路板；810-底板；9-下壳体；10-显示屏；11-触动开关模块；12-上光耦一；13-上光耦二；14-usb接口；15-下光耦；16-数据通信模块；17-试剂信息模块；18-电源管理模块；19-数据存储模块；20-蓝牙模块；21-任务调度模块；22-电机控制模块；23-激光发射控制模块；24-荧光信号读取模块。
具体实施方式
21.以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
22.如图1-3所示，荧光免疫层析分析仪，包括上壳组件、光学检测组件8、下壳体9。
23.所述上壳组件包括透光罩1、透光罩安装圈2、显示窗卡圈4、透光罩下压盖3、显示主控电路板7、显示屏10、按钮开关5以及上壳体6。光学检测组件8设置在上壳体6和下壳体9之间的容置空间内。
24.所述上壳体6上开设有显示窗，所述显示窗卡圈4安装在所述上壳体6的显示窗处。所述透光罩安装圈2安装在所述显示窗卡圈4上，所述透光罩安装圈2与所述上壳体6通过螺栓固定连接，使得所述显示窗卡圈4被固定在所述透光罩安装圈2与所述上壳体6之间。所述显示窗卡圈4上设有一圈与透光罩安装圈2相配合的v形槽，便于透光罩安装圈2的安装定位。
25.所述显示窗卡圈4和所述透光罩安装圈2之间设有按钮开关安装孔。所述按钮开关5安装在所述按钮开关安装孔处。所述按钮开关5包括按钮开关本体501和两个弹性安装条502。所述按钮开关本体501底部设有触动柱503，所述显示主控电路板7上表面在所述触动柱503的正下方设有触动开关模块11。所述弹性安装条502的一端连接在所述上壳体6上，所述弹性安装条502的另一端与所述按钮开关本体501固定连接。所述弹性安装条503使得所述按钮开关本体501具有向上弹起的趋势。所述按钮开关本体501的下部设有一圈限位凸缘
504，用于限制所述按钮开关5从所述按钮开关安装孔中弹出。
26.所述透光罩1安装在所述透光罩安装圈2上。所述透光罩1外周的下边缘处设有一圈透光罩卡边101，所述透光罩卡边101抵接在所述透光罩安装圈2的下表面。
27.所述透光罩安装圈2的下端设有若干透光罩下压盖卡接柱201，所述透光罩下压盖3的上端通过所述若干透光罩下压盖卡接柱201固定连接在所述透光罩安装圈2的下端。所述透光罩下压盖3的顶部抵接在所述透光罩1的下表面，使得所述透光罩1被固定在所述透光罩安装圈2和所述透光罩下压盖3之间。所述透光罩下压盖3上下贯通，特别地，所述透光罩下压盖3为上大下小的筒形。所述透光罩下压盖3的下端抵接在所述显示屏10上表面。所述透光罩下压盖3下端的敞口形状与所述显示屏10相对应，所述透光罩下压盖3上端的敞口与所述透光罩1相对应。
28.上壳组件安装完毕后，透光罩1、透光罩安装圈2、显示窗卡圈4、透光罩下压盖3、上壳体6外表面形成一平滑连接的椭球面。
29.所述显示屏10固定设置在所述显示主控电路板7的上表面。显示主控电路板7的前端通过一个螺栓与透光罩下压盖3固定连接，显示主控电路板7的后端通过两个螺栓与上壳体6固定连接。所述显示主控电路板7的下表面设有上光耦一12、上光耦二13，上光耦一12、上光耦二13沿前后方向设置。
30.如图3-5所示，所述光学检测组件8包括检测电路板801、两个支架802、滑动安装架803、电机804、齿轮805、齿条806、光学检测模块807、层析条导向支架808、电源电路板809以及底板810。
31.所述底板810固定安装在所述下壳体9上。所述层析条导向支架808固定设置在所述底板810的上表面。所述电源电路板809设置在所述层析条导向支架808的上端并与所述下壳体9固定连接。所述下壳体9上设有usb接口安装孔，在所述电源电路板809上固定设有usb接口14，所述usb接口14安装在所述usb接口安装孔处。
32.所述两个支架802固定设置在所述底板810上，所述滑动安装架803与所述两个支架802沿前后方向滑动连接。所述电机804和所述光学检测模块807固定安装在所述滑动安装架803上。所述齿条806沿前后方向固定安装在其中一个支架802上。所述电机804的输出轴与所述齿轮805固定连接，所述齿轮805与所述齿条806传动连接。
33.所述光学检测模块807包括光学检测基座8071、激光发射器8072、光电探测器8073、二色镜8074、滤光片8075、凸透镜8076。
34.所述激光发射器8072固定设置在所述光学检测基座8071的后部且向前发射激光。所述二色镜8074呈45
°
角倾斜设置在所述激光发射器8072的前方，所述凸透镜8076设置在所述二色镜8074的下方，所述激光发射器8072发射的激光经所述二色镜8074反射后由所述凸透镜8076聚焦到试纸条上的检测线和质控线上。所述滤光片8075设置在所述二色镜8074的上方。所述光电探测器8073固定设置在所述光学检测基座8071的上部且位于所述滤光片8075的上方，试纸条上的检测线和质控线激发出的荧光透过所述二色镜8074，由所述滤光片8074滤除荧光波长以外的杂散光后被所述光电探测器8073接收。
35.所述检测电路板801固定设置在所述光学检测模块807的上端。所述检测电路板801的上表面固定设有下光耦15。上光耦一12、上光耦二13、下光耦15起到光学检测模块807的前后限位作用。前端的上光耦一12检测到下光耦15后，电机804停止驱动光学检测模块
807继续前进，后端的上光耦二13检测到下光耦15后，电机804停止驱动光学检测模块807继续后退。
36.如图6所示，所述电源电路板809上设有数据通信模块16、试剂信息模块17、电源管理模块18。所述显示主控电路板7上设有所述显示屏10、所述触动开关模块11以及数据存储模块19、蓝牙模块20、任务调度模块21。所述检测电路板801包括电机控制模块22、激光发射控制模块23、荧光信号读取模块24。所述电源电路板809与所述显示主控电路板7、所述检测电路板801和所述显示主控电路板7分别通过柔性连接器连接。
37.各模块的具体电路连接结构在图7-9中公开。如图7中的u5所示，采用stm32f103rct6芯片作为数据存储模块19和主控制器。显示屏10采用oled液晶显示屏fpc4。图7中fpc3、fpc5为柔性连接器。图8中cn2为激光发射器8072。图8中u7为信号放大器。图8中采用光电二极管u8作为光电探测器8073。如图9中的u4所示，数据通信模块16使用ch340e芯片，该芯片可以将usb协议转换为rs232协议，有效的将复杂的usb协议转换为单片机容易接收的rs232协议，且体积非常小，功耗低。如图9中的u3所示，电源管理模块18使用小封装的tp4054芯片，作为锂电池的主要控制管理模块，可以对锂电池进行恒流/恒压不同状态的充电形式进行转换，且内部有mosfet，在应用上不在需要外部的电阻和阻塞二极管。在高温运行和外界温度过高时，热反馈模块可以控制充电电流已降低芯片的温度。如图9中的u2所示，电源管理模块18采用型号为lp5907mfx-3.3/nopb的电源管理芯片。图9中tpc1为上述的usb接口14。图9中fpc1为柔性连接器。图9中p3为3x2的排针。
38.由显示主控电路板7对激光发射器8072进行控制，当激光发射器8072使能时，激光发射器8072发光，同时光电探测器8073将接收到荧光发出的光信号。荧光信号再经过信号放大器u7进行放大后，送入到主控中进行ad转换。同时电机cn4也会收到主控的运行信号，在激光点亮的同时，控制整个光学检测模块807扫描整个试纸条。
39.显示主控电路板7中三极管q8对应的引脚可以控制液晶的显示亮度，在低功耗时，完全关断显示的电源。蓝牙的信号和控制模块p1之间使用并行通信。在低功耗时，蓝牙的电源也将通过三极管q7关断。蓝牙模块负责和手机app进行数据交换，方便数据的存储、形成报告和分享。按键key1的功能是开始测试，或者查询数据。长按次按钮可以进行设备开/光状态的切换。
40.试剂信息模块17是一个检测存储信息的触点，主控可以通过该触点读取存储在每根试纸条背面的试剂信息，从而将标定、试剂种类等信息同步到设备中，实现试剂信息的精确管理和准确判读。
41.除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
42.除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。