專(zhuān)利名稱(chēng)：化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法及免疫檢測(cè)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(cè)方法及免疫檢測(cè)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(cè)
化學(xué)發(fā)光免疫分析方法因其具有簡(jiǎn)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(dòng)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(píng)?；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(cè)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(duì)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(duì)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(lái)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(cè)出的堿性磷酸酶的濃度比顯色底物要靈敏5000倍。這對(duì)濃度極稀的臨床標(biāo)志物的檢測(cè)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(cè)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(cè)極限在3. 1-6. 3pg/ml之間，而酶免疫法的最小檢測(cè)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(cè)pM 抗原。其最小檢測(cè)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(dòng)力學(xué)范圍，發(fā)光強(qiáng)度在4-6個(gè)數(shù)量級(jí)之間與測(cè)定物質(zhì)濃度間呈線性關(guān)系，這有助于檢測(cè)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(cè)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(jí)，不受血清非特異因素的干擾，使檢測(cè)的特異性和敏感性明顯提高。③光信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，輝光型化學(xué)發(fā)光產(chǎn)生的光信號(hào)持續(xù)時(shí)間可達(dá)數(shù)小時(shí)甚至1 天。從而簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作及測(cè)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(lái)來(lái)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(zhǎng)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(chǔ)存性差，都無(wú)法與化學(xué)發(fā)光相比，從而有利于推廣應(yīng)用。3、化學(xué)發(fā)光免疫診儀器
免疫市場(chǎng)儀器有全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀、半自動(dòng)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(lèi)型。全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀器及試劑完全依賴(lài)進(jìn)口，集中在國(guó)內(nèi)三級(jí)醫(yī)院市場(chǎng)，以雅培、羅氏，西門(mén)子等國(guó)際知名公司的產(chǎn)品為主，主要用于測(cè)定甲功、性激素、腫瘤、傳染、心肌標(biāo)志物等。國(guó)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(dòng)化學(xué)發(fā)光分析儀。綜上所述，目前的檢測(cè)大都效果不理想且均在頂部檢測(cè)，頂部檢測(cè)存在波動(dòng)大的情況，如何解決現(xiàn)有方法所存在的缺陷，成了一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容
目的本提供一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法及免疫檢測(cè)裝置，其目的是解決以往化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法效果不理想的問(wèn)題。技術(shù)方案本是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于該方法具體步驟如下
(1)、將檢測(cè)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(cè)；
(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(zhǎng)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(hào)，然后使用數(shù)字時(shí)鐘，計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)。(4)、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(hào)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)?！?1)”步驟中檢測(cè)器放置在樣品的底部，樣品和檢測(cè)器之間的距離不大于5毫米，讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動(dòng)小于5%。光電倍增管采集500納米到1000納米波長(zhǎng)的光子。“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率不大于100納秒。“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率不大于10納秒。“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率設(shè)定為1納秒。實(shí)施上述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法的免疫檢測(cè)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(chǔ)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(chǔ)存模板和微控制器模板。光電倍增管為檢測(cè)150納米到1500納米波長(zhǎng)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
本發(fā)明提供一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于該方法具體步驟如下
(1)、將檢測(cè)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(cè)；
(2)、進(jìn)樣采集器及載入部分將光子傳輸至光電倍增管，光電倍增管將150納米到1500 納米波長(zhǎng)的光子采集處理；
(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(hào)，然后使用數(shù)字時(shí)鐘，計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)。
(4)、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(hào)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)。本發(fā)明采用一款高敏感度的檢測(cè)化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光的緊密結(jié)構(gòu)、小巧的儀器， 利用該儀器實(shí)施本發(fā)明的方法，該方法可精確定量96孔微孔板的單個(gè)光子，準(zhǔn)確計(jì)算發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明使用最高技術(shù)水平的光子計(jì)數(shù)光電倍增管，并運(yùn)用單光子模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)，以達(dá)到比市場(chǎng)上的產(chǎn)品敏感度高1一2個(gè)參數(shù)。本發(fā)明使用底部讀取數(shù)據(jù)的微孔板，正好適合樣品和檢測(cè)器之間的距離；因此，可減小在頂部讀取系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的波動(dòng)大的情況。另外，本發(fā)明的全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光產(chǎn)品，即免疫檢測(cè)裝置將大大降低生產(chǎn)成本，本發(fā)明的產(chǎn)品將逐步取代酶聯(lián)免疫、時(shí)間分辨熒光、半自動(dòng)化學(xué)發(fā)光產(chǎn)品。
圖1為本發(fā)明的檢測(cè)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(cè)方法，其特征在于該方法具體步驟如下
(1)、將檢測(cè)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(cè)；
(2)、進(jìn)樣采集器及載入部分將光子傳輸至光電倍增管，光電倍增管將150納米到1500 納米波長(zhǎng)的光子采集處理；
(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(hào)，然后使用數(shù)字時(shí)鐘，計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)。(4)、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(hào)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)。“(1)”步驟中檢測(cè)器放置在樣品的底部，樣品和檢測(cè)器之間的距離不大于5毫米， 讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動(dòng)小于5%?！?3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率不大于100納秒?！?3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率最好是不大于10納秒。“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率設(shè)定為1納秒時(shí)效果最好。另外如圖1所示，本發(fā)明還提供一種免疫檢測(cè)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(chǔ)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(chǔ)存模板和微控制器模板。該裝置中的光電倍增管為檢測(cè)150納米到1500納米波長(zhǎng)的光子的設(shè)備。進(jìn)樣采集器及載入部分為可以的樣品底部讀取數(shù)據(jù)的微孔板。下面對(duì)本發(fā)明的步驟及原理進(jìn)行詳細(xì)的闡述
1.光電倍增管檢測(cè)從150納米到1500納米波長(zhǎng)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(wú)噪聲等特點(diǎn)。這使得他們成為在弱光或極短脈沖光檢測(cè)時(shí)的理想選擇。本發(fā)明的光電倍增管可以用來(lái)檢測(cè)從150納米到1500納米波長(zhǎng)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(yáng)極)構(gòu)成。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(cè)電路集成，它就成為一個(gè)非常敏感的光學(xué)裝置。本發(fā)明的光電倍增管檢測(cè)到光子的波長(zhǎng)從150納米到1500納米，最好是500到1000 nm的波長(zhǎng)。光電倍增管及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器光子重疊電路計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)。傳統(tǒng)的單光子計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)用于檢測(cè)，沒(méi)有重疊的單光子系列。如果，三個(gè)光子， 一，二，三，進(jìn)入依次進(jìn)入檢測(cè)器，并與三個(gè)獨(dú)立的電脈沖響應(yīng)。當(dāng)一個(gè)電脈沖強(qiáng)度超過(guò)一定強(qiáng)度閾值，它是作為一個(gè)光子計(jì)數(shù)數(shù)字。因此，三電脈沖1，2和3是算作三光子。每個(gè)進(jìn)入光子之間的持續(xù)時(shí)間是一個(gè)隨機(jī)變量的函數(shù)。當(dāng)光信號(hào)稍微增加，光子進(jìn)入探測(cè)器可能會(huì)重疊。當(dāng)脈沖距離太近，復(fù)數(shù)脈沖時(shí)間分布開(kāi)始重疊。本發(fā)明通過(guò)引入更多的時(shí)間糾正鐘表來(lái)衡量數(shù)字計(jì)數(shù)脈沖持續(xù)時(shí)間的問(wèn)題。因?yàn)閱喂庾用}沖持續(xù)時(shí)間是已知的，它可以測(cè)量多少重疊光子在很長(zhǎng)的電脈沖出現(xiàn)。加入一個(gè)計(jì)時(shí)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，它可以測(cè)量時(shí)間上重疊的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)。時(shí)鐘時(shí)間分辨率不少于100納秒，最好少于10納秒左右，最優(yōu)選約1納秒。因?yàn)闄C(jī)械時(shí)鐘的時(shí)間分辨率少于100納秒，是非常昂貴，使用機(jī)械時(shí)鐘是不實(shí)際的.本發(fā)明的技術(shù)方案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(hào)，然后使用數(shù)字時(shí)鐘，計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)。數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率為1納秒。光電倍增管和模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器光子強(qiáng)度重疊電路計(jì)算單個(gè)強(qiáng)度水平的基礎(chǔ)上重疊的光子數(shù)。由于光信號(hào)的增加，一些光子可以同時(shí)進(jìn)入探測(cè)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(cè)器的光子情況。兩個(gè)光子在同一時(shí)間進(jìn)入探測(cè)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(hào)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(cè)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(cè)靈敏度和可靠性。4.底部讀取數(shù)據(jù)。本發(fā)明的檢測(cè)器放置在樣品的底部，樣品和檢測(cè)器之間的距離不大于5毫米，讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動(dòng)小于5%。有效的解決了檢測(cè)過(guò)程中的波動(dòng)的問(wèn)題。本發(fā)明合理有效，很好的解決了以往檢測(cè)過(guò)程中所存在的問(wèn)題，利于在化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于該方法具體步驟如下(1)、將檢測(cè)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(cè)；(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(zhǎng)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(hào)，然后使用數(shù)字時(shí)鐘，計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)；(4)、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(hào)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)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于“(1)”步驟中檢測(cè)器放置在樣品的底部，樣品和檢測(cè)器之間的距離不大于5毫米，讀取系統(tǒng)中出現(xiàn)的波動(dòng)小于5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于光電倍增管采集500 納米到1000納米波長(zhǎng)的光子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于:“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘 的時(shí)間分辨率不大于100納秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于:“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率不大于10納秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于:“(3)”步驟中數(shù)字時(shí)鐘的時(shí)間分辨率設(shè)定為1納秒。
7.實(shí)施權(quán)利要求1所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法的免疫檢測(cè)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(chǔ)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(chǔ)存模板和微控制器模板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法的免疫檢測(cè)裝置，其特征在于光電倍增管為檢測(cè)150納米到1500納米波長(zhǎng)的光子的設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法的免疫檢測(cè)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
一種化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)方法，其特征在于該方法具體步驟如下(1)將檢測(cè)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(cè)；(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(zhǎng)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(hào)，然后使用數(shù)字時(shí)鐘，計(jì)算重疊光子的時(shí)間與光子的脈沖周期和數(shù)；(4)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(hào)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)。本發(fā)明合理有效，很好的解決了以往檢測(cè)過(guò)程中所存在的問(wèn)題，利于在化學(xué)發(fā)光免疫檢測(cè)領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)G01N21/76GK102445532SQ201110295050
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)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(qǐng)人:孫琦, 程澎