專利名稱：一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法及免疫檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本涉及一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法及免疫檢測裝置，屬于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、化學(xué)發(fā)光免疫檢測
化學(xué)發(fā)光免疫分析方法因其具有簡便易行、標(biāo)記物制備非常容易、穩(wěn)定性高、便于實(shí)現(xiàn)完全自動化和不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，特別是能在較短的時(shí)間內(nèi)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此深受檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)工作者和臨床醫(yī)師的好評?；瘜W(xué)發(fā)光免疫診斷儀作為化學(xué)發(fā)光診斷試劑的應(yīng)用載體和輔助手段，以化學(xué)發(fā)光免疫檢測技術(shù)為基礎(chǔ)，理論上所有免疫反應(yīng)均可以制備為化學(xué)發(fā)光診斷試劑盒。對各種可以應(yīng)用化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)進(jìn)行診斷的疾病和相關(guān)因子研究均可使用，準(zhǔn)確度高，靈敏度好， 有針對性進(jìn)行個(gè)性化診斷，能夠?qū)崿F(xiàn)減少臨床診斷周期，提高疾病臨床治愈率。2、化學(xué)發(fā)光免疫方法的特點(diǎn)
作為近十年來在世界范圍內(nèi)發(fā)展非常迅速的非放射性免疫分析方法。基于此構(gòu)建的化學(xué)發(fā)光免疫診斷試劑具有以下突出的技術(shù)特點(diǎn)
①靈敏度高。以發(fā)光底物可檢測出的堿性磷酸酶的濃度比顯色底物要靈敏5000倍。這對濃度極稀的臨床標(biāo)志物的檢測尤為有效。以當(dāng)前廣為關(guān)注的HIV診斷為例。Handa等醫(yī)用化學(xué)發(fā)光免疫分析法檢測處于窗口期的HIV-I PM抗原。發(fā)現(xiàn)化學(xué)發(fā)光法的最小檢測極限在3. 1-6. 3pg/ml之間，而酶免疫法的最小檢測極限在12. 5-25. 0 pg/mL之間。與酶免疫法相比，化學(xué)發(fā)光法可把HIV的窗口期縮短7d。Sakai等醫(yī)用化學(xué)發(fā)光免疫技術(shù)檢測pM 抗原。其最小檢測濃度達(dá)到4. 3 pg/mL,小于Abbot和Coulter酶免疫試劑盒的相應(yīng)濃度。 縮短了 HIV感染的窗口期。②寬的線性動力學(xué)范圍，發(fā)光強(qiáng)度在4-6個(gè)數(shù)量級之間與測定物質(zhì)濃度間呈線性關(guān)系，這有助于檢測濃度較高的臨床樣本。并避免彎鉤效應(yīng)，便如化學(xué)發(fā)光免疫分析檢測癌胚抗原(CEA)時(shí)的線性范圍為0. 01-1000 ng/mL，達(dá)到約6個(gè)數(shù)量級，不受血清非特異因素的干擾，使檢測的特異性和敏感性明顯提高。③光信號持續(xù)時(shí)間長，輝光型化學(xué)發(fā)光產(chǎn)生的光信號持續(xù)時(shí)間可達(dá)數(shù)小時(shí)甚至1 天。從而簡化了實(shí)驗(yàn)操作及測量。④結(jié)果穩(wěn)定、誤差小、樣品系直接發(fā)光。不需要任何光源照射。免除了各種可能因素(光源穩(wěn)定性、光散射、光波選擇器等)給分析來來的影響。⑤環(huán)境友好。免除了使用放射性物質(zhì)。到目前為止，還未發(fā)現(xiàn)化學(xué)發(fā)光免疫分析的危害性，試劑有效期可長達(dá)1年以上，放射免疫分析由于放射性同位素的衰變，一般有效期只有1-2個(gè)月。而酶聯(lián)的底物儲存性差，都無法與化學(xué)發(fā)光相比，從而有利于推廣應(yīng)用。但是，免疫市場儀器有全自動化學(xué)發(fā)光儀、半自動化學(xué)發(fā)光分析儀、酶標(biāo)分析儀、 時(shí)間分辨熒光分析儀等類型。集中在國內(nèi)三級醫(yī)院市場，以雅培、羅氏，西門子等國際知名公司的產(chǎn)品為主，主要用于測定甲功、性激素、腫瘤、傳染、心肌標(biāo)志物等。國產(chǎn)免疫儀器方面主要是酶標(biāo)分析儀、時(shí)間分辨熒光分析儀、半自動化學(xué)發(fā)光分析儀。綜上所述，目前的化學(xué)發(fā)光免疫檢測效果不夠理想。

發(fā)明內(nèi)容
目的本提供一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法及免疫檢測裝置，其目的是解決以往的化學(xué)發(fā)光免疫檢測效果不理想的問題。技術(shù)方案本是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法，其特征在于該方法的具體步驟如下
(1)、將檢測器的進(jìn)樣采集器及載入部分放置在樣品的底部，從樣品的底部進(jìn)行檢測；
(2)、進(jìn)樣采集器及載入部分將光子傳輸至光電倍增管，光電倍增管采集150納米到 1500納米波長的光子；
(3)使用光電倍增管和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將重疊光子的電脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，引入多層次閾值，計(jì)算出單個(gè)強(qiáng)度水平的基礎(chǔ)上重疊的光子數(shù)；
(4)、對于采集的不同的光子脈沖疊加值，設(shè)定不同的量級，以符號表示如下
①SO為無脈沖輸出；
②檢測初始化階段需要對單個(gè)短脈沖規(guī)范化；每個(gè)單個(gè)短脈沖對應(yīng)一個(gè)計(jì)數(shù)Sl；
③對于2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖，其長脈沖的不同振幅分別對應(yīng)于S2，S2，……S9;
④對于10個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于SOl；
⑤對于100個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S02；
⑥對于1，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S03；
⑦對于10，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S04；
⑧對于100，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S05；
⑨對于1，000,000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S06 ；
其中，疊加脈沖振幅對應(yīng)于單個(gè)短脈沖的振幅比例通過理論計(jì)算和實(shí)際測量獲得，全部數(shù)據(jù)經(jīng)校準(zhǔn)后，存入模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)庫；采樣區(qū)域內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，不論為長脈沖、短脈沖或無脈沖，其轉(zhuǎn)換都需要光電倍增管模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路與上述量級做比對，從而得到與之對應(yīng)的脈沖計(jì)數(shù)，其計(jì)算和轉(zhuǎn)換順序可根據(jù)初始值做正序順排或反序倒排，累積全部脈沖數(shù)后，即獲得最終結(jié)果?！?1)”步驟中檢測器放置在樣品的底部，樣品和檢測器之間的距離不大于5毫米， 讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動小于5%。光電倍增管采集500納米到1000納米波長的光子?！?4)”步驟中對2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖可放在比對的最后進(jìn)行，以提高轉(zhuǎn)換效率。實(shí)施如上所述的一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法的免疫檢測裝置，其特征在于該裝置包括進(jìn)樣采集器及載入部分、光電倍增管、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器、接口電路轉(zhuǎn)換模塊、主板及電源模板、顯示面板、儀器操作面板、儲存模板和微控制器模板；采集器及載入部分連接光電倍增管，光電倍增管連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器連接接口電路轉(zhuǎn)換模塊，接口電路轉(zhuǎn)換模塊連接主板及電源模板，主板及電源模板上連接顯示面板、儀器操作面板、儲存模板和微控制器模板。光電倍增管為檢測150納米到1500納米波長的光子的設(shè)備。
進(jìn)樣采集器及載入部分為可以在樣品底部讀取數(shù)據(jù)的微孔板。優(yōu)點(diǎn)及效果
本提供一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法及免疫檢測裝置，其很好的解決了以往化學(xué)發(fā)光分析儀應(yīng)用范圍不廣和檢測方法效果不理想的問題。通過光電倍增管，可以測量脈沖寬度和光電子振幅，計(jì)算在樣品中分散和重疊的光電子的數(shù)量。為了避免錯(cuò)誤和獲得準(zhǔn)確采樣數(shù)量，需要通過信號處理標(biāo)準(zhǔn)化，增加信號調(diào)節(jié)，消除噪音，消除在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換中的非預(yù)期數(shù)字處理。光子計(jì)數(shù)光電倍增管信號處理可通過硬件電路與數(shù)學(xué)模型庫光子檢測算法結(jié)合完成。本發(fā)明闡述光子計(jì)數(shù)數(shù)學(xué)模型庫和光子檢測方法。為了相對準(zhǔn)確地用光子計(jì)數(shù)光電倍增管完成光子檢測，計(jì)數(shù)不僅需要統(tǒng)計(jì)所有單個(gè)短脈沖(可稱之為基準(zhǔn)脈沖)，而且還需要針對包括各種不同振幅的長脈沖做轉(zhuǎn)換，統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換后等值對應(yīng)的眾多個(gè)基準(zhǔn)脈沖，這樣檢測結(jié)果才能反映真實(shí)情況。為此，本發(fā)明提出通過實(shí)驗(yàn)的手段建立起不同疊加脈沖，即單個(gè)長脈沖幅值與多個(gè)短脈沖幅值對應(yīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)模型庫，從而準(zhǔn)確地表示和統(tǒng)計(jì)實(shí)際光子數(shù)量。不同波長的光子檢測將對應(yīng)于不同的數(shù)學(xué)模型庫，因?yàn)楣庾佑?jì)數(shù)光電倍增管對不同波長的光子檢測效率及精度是不同的。本發(fā)明提出光子計(jì)數(shù)光電倍增管波長為:150-1500 納米。本發(fā)明的推出將大大降低化學(xué)發(fā)光免疫診斷儀器的成本，本發(fā)明將逐步取代酶聯(lián)免疫、時(shí)間分辨熒光、半自動化學(xué)發(fā)光產(chǎn)品。


圖1為免疫檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法，該方法的具體步驟如下
(1)、將檢測器的進(jìn)樣采集器及載入部分放置在樣品的底部，從樣品的底部進(jìn)行檢測；
(2)、進(jìn)樣采集器及載入部分將光子傳輸至光電倍增管，光電倍增管采集150納米到 1500納米波長的光子；
(3)使用光電倍增管和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將重疊光子的電脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，引入多層次閾值，計(jì)算出單個(gè)強(qiáng)度水平的基礎(chǔ)上重疊的光子數(shù)；
(4)、對于采集的不同的光子脈沖疊加值，設(shè)定不同的量級，以符號表示如下 ⑩ SO為無脈沖輸出。檢測初始化階段需要對單個(gè)短脈沖規(guī)范化。每個(gè)單個(gè)短脈沖對應(yīng)一個(gè)計(jì)數(shù)Sl ； 對于2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖，其長脈沖的不同振幅分別對應(yīng)于S2，S2，。。。S9；
對于10個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于SOl ； 對于100個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S02 ； 對于1，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S03 ； 對于10，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S04 ； 對于100，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S05 ； 對于1，000, 000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S06 ； “(1)”步驟中檢測器放置在樣品的底部，樣品和檢測器之間的距離不大于5毫米，讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動小于5%。光電倍增管采集500納米到1000納米波長的光子?！?3)”步驟中對2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖可放在比對的最后進(jìn)行，以提高轉(zhuǎn)換效率。另外本發(fā)明還提供一種免疫檢測裝置，該裝置包括進(jìn)樣采集器及載入部分、光電倍增管、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器、接口電路轉(zhuǎn)換模塊、主板及電源模板、顯示面板、儀器操作面板、 儲存模板和微控制器模板；采集器及載入部分連接光電倍增管，光電倍增管連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器連接接口電路轉(zhuǎn)換模塊，接口電路轉(zhuǎn)換模塊連接主板及電源模板， 主板及電源模板上連接顯示面板、儀器操作面板、儲存模板和微控制器模板。光電倍增管為檢測150納米到1500納米波長的光子的設(shè)備。進(jìn)樣采集器及載入部分為可以在樣品底部讀取數(shù)據(jù)的微孔板。下面對本發(fā)明的原理及過程做詳細(xì)闡述
光電倍增管檢測從150納米到1500納米波長的光子。光電倍增管提供極高的靈敏度和超快速響應(yīng)。光電倍增管具有高帶寬，無噪聲。這使得他們成為在弱光或極短脈沖光檢測的理想選擇。光電倍增管可以用來檢測從150納米到1500納米波長的光子。一個(gè)典型的光電倍增管組成的光電發(fā)射陰極(光陰)由電子倍增器和電子收集器(陽極)構(gòu)成；其次，為光子計(jì)算使用光電倍增管是非常低的暗電流預(yù)選管。 當(dāng)光子計(jì)數(shù)光電倍增管與單光子探測電路集成，它成為一個(gè)非常敏感的光學(xué)裝置.本發(fā)明的光電倍增管檢測到光子的波長從150納米到1500納米，最好是500到1000 nm的波長。光子計(jì)數(shù)光電倍增管靈敏度和最小事件的分辨精度。光子計(jì)數(shù)光電倍增管靈敏度和最小事件的分辨精度是通過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路完成，進(jìn)行邏輯識別和算術(shù)累計(jì)。具體的說就是由于光信號的增加，一些光子可以同時(shí)進(jìn)入探測器。上述定時(shí)時(shí)鐘仍不能達(dá)成解決兩個(gè)在同一時(shí)間探測器的光子情況。兩個(gè)光子在同一時(shí)間進(jìn)入探測器，產(chǎn)生強(qiáng)大的電脈沖，并作為單光子計(jì)數(shù)。這是因?yàn)樗械某Ｒ?guī)電路只有一個(gè)強(qiáng)度歧視的水平。 本發(fā)明是使用光電倍增管和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將重疊光子的電脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，引入了多層次閾值，因此，可以計(jì)算出單個(gè)強(qiáng)度水平的基礎(chǔ)上重疊的光子數(shù)，也可用于有多個(gè)強(qiáng)度鑒別，準(zhǔn)確測量多個(gè)強(qiáng)度重疊的光子數(shù)。這些新的計(jì)數(shù)電路將顯著提高單光子探測靈敏度和可靠性。光子計(jì)數(shù)數(shù)學(xué)模型庫和光子檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明強(qiáng)調(diào)兩個(gè)基本要素，其一為光子計(jì)數(shù)光電倍增管的靈敏度和最小事件的分辨精度，其二為數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性。本專利發(fā)明著重在其二。數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性取決于量級的合理選取以及模數(shù)轉(zhuǎn)換的精度選取。對于不同的脈沖疊加值，設(shè)定不同的量級，如上面所述， 以符號表示如下 ①SO為無脈沖輸出。②檢測初始化階段需要對單個(gè)短脈沖規(guī)范化。每個(gè)單個(gè)短脈沖對應(yīng)一個(gè)計(jì)數(shù)Sl ；
③對于2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖，其長脈沖的不同振幅分別對應(yīng)于S2，S2，。。。S9；
④對于10個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于SOl；
⑤對于100個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S02；
⑥對于1，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S03；⑦對于10，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S04；
⑧對于100，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S05；
⑨對于1，000,000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S06 ；
其中，疊加脈沖振幅對應(yīng)于單個(gè)短脈沖的振幅比例可通過理論計(jì)算和實(shí)際測量獲得， 全部數(shù)據(jù)經(jīng)校準(zhǔn)后，存入模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)庫。在實(shí)際的檢測中，采樣區(qū)域內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，不論為長脈沖、短脈沖或無脈沖，其轉(zhuǎn)換都需要光電倍增管模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路與上述量級做比對，從而得到與之對應(yīng)的脈沖計(jì)數(shù)。其計(jì)算和轉(zhuǎn)換順序可根據(jù)初始值做正序順排或反序倒排，累積全部脈沖數(shù)后，即獲得最終結(jié)果。顯而易見，對2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖可放在比對的最后進(jìn)行，以提高轉(zhuǎn)換效率。 本發(fā)明實(shí)施過程合理，效果明顯，很好的解決了以往化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法所存在的問題。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法，其特征在于該方法的具體步驟如下(1)、將檢測器的進(jìn)樣采集器及載入部分放置在樣品的底部，從樣品的底部進(jìn)行檢測；(2)、進(jìn)樣采集器及載入部分將光子傳輸至光電倍增管，光電倍增管采集150納米到 1500納米波長的光子；(3)使用光電倍增管和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器將重疊光子的電脈沖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，引入多層次閾值，計(jì)算出單個(gè)強(qiáng)度水平的基礎(chǔ)上重疊的光子數(shù)；(4)、對于采集的不同的光子脈沖疊加值，設(shè)定不同的量級，以符號表示如下 SO為無脈沖輸出；檢測初始化階段需要對單個(gè)短脈沖規(guī)范化；每個(gè)單個(gè)短脈沖對應(yīng)一個(gè)計(jì)數(shù)Sl ； 對于2個(gè)到9個(gè)疊加脈沖，其長脈沖的不同振幅分別對應(yīng)于S2，S2，……S9 ； 對于10個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于SOl ； 對于100個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S02 ； 對于1，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S03 ； 對于10，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S04 ； 對于100，000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S05 ； 對于1，000, 000個(gè)疊加脈沖，其脈沖振幅對應(yīng)于S06 ；其中，疊加脈沖振幅對應(yīng)于單個(gè)短脈沖的振幅比例通過理論計(jì)算和實(shí)際測量獲得，全部數(shù)據(jù)經(jīng)校準(zhǔn)后，存入模數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)庫；采樣區(qū)域內(nèi)的每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，不論為長脈沖、短脈沖或無脈沖，其轉(zhuǎn)換都需要光電倍增管模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路與上述量級做比對，從而得到與之對應(yīng)的脈沖計(jì)數(shù)，其計(jì)算和轉(zhuǎn)換順序可根據(jù)初始值做正序順排或反序倒排，累積全部脈沖數(shù)后，即獲得最終結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法，其特征在于“(1)”步驟中檢測器放置在樣品的底部，樣品和檢測器之間的距離不大于5毫米，讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動小于5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法，其特征在于光電倍增管采集 500納米到1000納米波長的光子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法，其特征在于“(4)”步驟中對2 個(gè)到9個(gè)疊加脈沖可放在比對的最后進(jìn)行，以提高轉(zhuǎn)換效率。
5.實(shí)施權(quán)利要求1所述的一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法的免疫檢測裝置，其特征在于 該裝置包括進(jìn)樣采集器及載入部分、光電倍增管、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器、接口電路轉(zhuǎn)換模塊、主板及電源模板、顯示面板、儀器操作面板、儲存模板和微控制器模板；采集器及載入部分連接光電倍增管，光電倍增管連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊器連接接口電路轉(zhuǎn)換模塊， 接口電路轉(zhuǎn)換模塊連接主板及電源模板，主板及電源模板上連接顯示面板、儀器操作面板、 儲存模板和微控制器模板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法的免疫檢測裝置，其特征在于光電倍增管為檢測150納米到1500納米波長的光子的設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法的免疫檢測裝置，其特征在于進(jìn)樣采集器及載入部分為可以在樣品底部讀取數(shù)據(jù)的微孔板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法及免疫檢測裝置，其目的是解決以往的化學(xué)發(fā)光免疫檢測效果不理想的問題，本發(fā)明實(shí)施過程合理，效果明顯，很好的解決了以往化學(xué)發(fā)光免疫檢測方法所存在的問題。
文檔編號G01N33/53GK102445446SQ20111029498
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者孫琦, 程澎, 賈世哲, 鐘卓理 申請人:孫琦, 程澎