本发明属于多克隆抗体技术、 金标抗体技术和光电型传感器技术领 域， 特别地涉及一种免疫胶体金试纸及其光电传感 器定量检测的方法， 其 尤其可用于 CRP的检测。 背景技术

免疫胶体金分析具有检测效率高、 方法筒便、 无污染、 试剂稳定等特 点， 在临床检验领域中广泛应用。 但最初免疫胶体金试纸条只能用于定性 或半定量的快速免疫检测方法中， 使其临床应用范围受到了很大的限制。

在先技术中，对滴加在免疫胶体金试纸条上的 被检物的判断是通过目 视观察试纸条上检测带和质控带所显示出的暗 红色的深浅来实现的。

上述在先技术主要有下列几个缺点：

1. 不能定量测量， 只能定性测量。 在金标免疫试纸条上， 检测带颜 色的深浅反映了被检物浓度的高低。但目视者 一般只能根据颜色的深浅判 断出被检物的有无， 不能实现被检物的定量判断。

2. 测量结果的客观性差。 由于目视者对颜色深浅的判断是主观的， 易受其经验与身体状态的影响，所以对同一试 纸条在不同的状态下 ^艮有可 能会作出不同的、 甚至是错误的判断结果：不同目视观察者因各 自不同的 主观性会对同一试纸条作出不同的、 甚至是完全相反的判断结果。

光电检测是基础研究和临床检测中常见的技术 ， 光电检测技术与免疫 例如，中国实用新型专利 CN2938080Y公开了一种金标免疫试纸条的 反射式光度计， 其由扫描平台、 光学系统、 光电转换与信号放大系统和数 据采集与控制系统组成， 其光学系统由多个照明光路和一个接收光路组 的峰值波长进行检测。

中国实用新型专利 CN201373850Y公开了一种通过唾液乙醛含量检 测试纸条来判定人体血洗中乙醛含量的乙醛含 量检测装置， 其采用两个 发光二极管作为发射光源。 王慧敏等 (基于视觉成像的生物安全金标试纸检测仪， 光谱仪器与分 析， 第 1-3期， 170-175页)设计了一种通过成像和图像处理技术� ��实现金 标试纸条的检测的装置，其通过对整个反应显 色区图像的处理来避免由于 检测光束定位于显色区的不同位置而造成的检 测结果的误差。

但现有技术的免疫胶体金试纸光电检测设备都 没有考虑到由于液体 的检测样品（如血清、 尿液、 唾液等）在免疫胶体金试纸条中的渗滤造成 的膨胀差异， 这会造成入射光在不同位置具有不同的反射， 从而显著地影 响到达光接收器的光强度， 进而影响最终的检测结果。

另夕卜，免疫胶体金试纸光电检测技术也常用 于临床样品中多种生化参 数的检测。 例如， 用于检测血液中 C反应蛋白的浓度。

C反应蛋白 （C-reactive protein, CRP ), 1930年 Tillet和 Francis在急 性大叶性肺炎患者血清中发现能在钙离子存在 时与肺炎球菌 C 多糖发生 沉淀反应而得名， 是人类重要的急性期反应蛋白， 急性期浓度可升高达上 千倍。人类 C反应蛋白是由肝脏产生， 由五个相同的亚基以非共价键连接 而形成环状五聚体。

C反应蛋白目前作为医院常规检测项目， 可以在 4艮多疾病诊断上作为 辅助判断依据。 C反应蛋白在炎症开始 6-12小时浓度增高， 24-48小时即 可达到峰值， 随着疾病的好转其浓度可迅速恢复至正常水平 ， 因此普遍用 于细菌或病毒感染的鉴别、 监测疾病的动态过程、 抗生素疗效的观察及并 发感染的预测等。 临床上采用普通 C反应蛋白检测试剂盒对 C反应蛋白 进行检测，检测限一般在 3-5 mg/L左右， 标称检测上线为 200 mg/L左右， 灵敏度较低。

近年来， 随着心血管疾病的发病率呈逐年上升趋势， 高敏 C反应蛋白 ( hsCRP )作为心血管疾病的独立危险因素已受到广泛� �注。 在心血管疾 病诊断方面， CRP < 1 mg/L为低危险性， 1-3 mg/L为中度危险性， > 3 mg/L 为高危险性， 被认为是心血管疾病危险评估的一项重要指标 。

目前医院中用于 C反应蛋白检测的大型生化分析仪体积较大，� �便于 携带， 受环境等因素影响严重， 不适应在线检测， 同时目前检测需要静脉 取血且采血量大， 且需离心， 检测速度慢， 因此不能很好的满足医院急诊 和门诊快速诊断的要求； 同时超敏 C反应蛋白试剂盒检测范围小， 需要对 样本稀释后测试， 不能同时适用于普通 C反应蛋白检测。 发明内容

因此， 本发明的目的是提供一种新型生化参数光电检 测仪， 通过检测 免疫胶体金试条板的色度变化来定量确定样品 浓度， 具有便携快速， 操作 筒单， 灵敏度高的特点。

该仪器由光电检测单元、 传感电路、 控制和数据处理电路和数据输出 单元组成，且光电检测单元包括三个或以上发 射光源和一个光接收器或者 包括一个发射光源和三个或以上光接收器，其 中多个发射光源设置成围绕 光接收器对称分布或者多个光接收器设置成围 绕发射光源对称分布。

在一个方面中， 本发明涉及一种生化参数光电检测仪， 包括光电检测 单元、 传感电路、 控制和数据处理电路和数据输出单元， 所述光电检测单 元包含三个或以上发射光源和包括光接收器的 光电传感器， 来自所述发射 光源的光用于照射试条板的检测区，光接收器 用于接收来自经试条板反射 的光信号， 所述光电检测单元设置成能够接收所述试条板 ， 并且所述试条 板的检测区与光电检测单元中的检测孔对齐， 其特征在于所述发射光源设 置成围绕光接收器对称分布， 并使得入射光线与试条板检测区所在的平面 成 45-75° 夹角。

在另一个方面中， 本发明涉及一种生化参数光电检测仪， 包括光电检 测单元、 传感电路、 控制和数据处理电路和数据输出单元， 所述光电检测 单元包含发射光源和包括三个或以上光接收器 的光电传感器， 来自所述发 射光源的光用于照射试条板的检测区， 光接收器用于接收来自经试条板反 射的光信号， 所述光电检测单元设置成能够接收所述试条板 ， 并且所述试 条板的检测区与光电检测单元中的检测孔对齐 ，其特征在于所述光接收器 设置成围绕发射光源对称分布， 并使得光接收器接收与试条板检测区所在 的平面成 45-75° 夹角的反射光线。

所述检测单元可以采用 LED 灯作为发射光源， LED 灯与水平线成 45-75° 夹角，且 4个 LED灯对称分布于光电传感器周围，所述 LED灯为 发白色光， 发出光线的波长在 380 nm-780 nm, 从而利用可见光全语段来 检测色度的变化。 所述光接受器可以采用光电接收管， 主要起到位置差异 补偿的效果， 减少由于免疫试条板位置差异带来的干扰。

或者， 所述检测单元还可以采用 1个 LED灯对准试条板检测区， 发 白色光，发出光线的波长在 380-780 nm, 4个光电接收管与水平线成 45-75 。 夹角， 且 4个光电接收管对称分布于光电传感器周围， 接受来自试条板 的反射光。 主要起到位置差异补偿的效果， 减少由于免疫试条板位置差异 带来的干扰。

所述输出单元包括液晶显示器和 /或嵌入式打印机。

在本发明的光电检测仪的一个实施方式中，所 述试条板为免疫胶体金 试条板。

在本发明的光电检测仪的一个实施方式中，所 述生化参数为 C反应蛋 白浓度。

在本发明的光电检测仪的一个实施方式中， 所述发射光源为 3-8个， 优选为 4个。

在本发明的光电检测仪的一个实施方式中， 所述光接收器为 3-8个， 优选为 4个。

在其中具有一个发射光源和多个光接受器的实 施方式中，发射光源垂 直入射试条板的检测区。

在本发明的光电检测仪的一个实施方式中，所 述光电检测单元中包括 吸光盖板， 其覆盖试条板检测区接收孔周围的表面。

本发明另一个目的是提供可以直接使用全血或 者血清作为样本， 生化 参数光电检测仪能够自动识别全血或者血清样 本试条板。

本发明还有一个目的是提供一种检测速度快、 检测范围宽的普通 C反 应蛋白和超敏 C反应蛋白检测方法。

本发明另一个目的是提供一种 C反应蛋白的检测方法，其包括如下步 骤：

a.制备多个 C反应蛋白标准品的检测试条板；

b.建立光电信号值与多个 C反应蛋白标准品的光电信号值-浓度对应 曲线；

c测定待检样品的光电信号值

d.通过将 c步骤测定的光电信号值与 b步骤中获得的光电信号值 -浓度 曲线进行比对确定 C反应蛋白浓度。

本发明所要解决的问题在于采用免疫胶体金和 光电传感器定量检测 的方法检测生化参数， 大大提高了检测速度， 筒化了操作步骤。 另外， 较 宽的检测范围使得对感染性炎症疾病及心血管 疾病方面的诊断和预测成 为可能。 附图说明

图 1 为本发明生化参数光电检测仪的一种实施方式 的总体结构示意 图。

图 2 为本发明生化参数光电检测仪检测单元的一种 实施方式的示意 图， 其中显示了四个发光二极管 /光敏器件和一个光敏器件 /发光二极管。 具体实施方式

本发明的生化参数光电检测仪主要由光电检测 单元、 传感电路、 控制 和数据处理电路和数据输出单元组成，其中光 电检测单元产生用于照射检 测区域的入射光并接收由检测区域反射的光和 将其转换为电信号，其包括 光源、 光接受器和光电转换装置； 传感电路将光电检测单元产生的电信号 传送给控制和数据处理电路；控制和数据处理 电路用于控制光电检测仪的 操作和数据处理；而数据输出单元可以显示相 关数据和 /或可以将检测数制 输出到外部存储器或打印机。例如数据输出单 元可以包括液晶显示器和嵌 入式打印机等。

特别地，本发明的生化参数光电检测仪包括三 个或以上发射光源和一 个光接收器或者包括一个发射光源和三个或以 上光接收器，其中多个发射 光源设置成围绕光接收器对称分布或者多个光 接收器设置成围绕发射光 源对称分布。

本发明的生化参数光电检测仪的操作和检测步 骤是常规的。

本发明的生化参数光电检测仪的检测原理为胶 体金双抗体渗滤法， 当 用于 C反应蛋白检测时， 其测量范围为 0~200 mg/L ( C反应蛋白的正常 参考值 <10 mg/L ),检测标本可以为全血、血清或者血浆， 标本量为 10 ul, 初始测量时间为 1分半钟，后续每 10秒检测一个样本，一小时检测量 >250 个标本。 的说明。

图 1为便携式的本发明生化参数光电检测仪，从� �中可以看出其具有 液晶显示器和外接端口， 试条板插口在其顶端。

图 2显示了本发明生化参数光电检测仪检测单元� �一种实施方式的示 意图，其中显示了用作发射光源的四个发光二 极管和用作光电传感器的一 发光二极管。现在参见图 2中的上图，四个发光二极管 /光敏器件均等地围 绕位于中央的一个光敏器件 /发光二极管设置， C-反应蛋白试条板已经插入 到检测位置以使得检测区域对准位于中央的光 敏器件 /发光二极管，试条板 上有一个血清全血判断孔以显示检测样品的类 型， 图中还显示有套管、 盖 板和用于胶体金免疫反应部位的敏感膜。 图 2 中的下图是沿上图的 A-A 线截取的截面图，从中可以看出，套管可以使 位于中央的光敏器件 /发光二 极管准确地定位，吸光盖板覆盖试条板检测区 接收孔周围的表面以消除检 测区域外的光散射。 实施例 1

实验目的： 验证四个 LED灯相对单个 LED灯对试条片位置差异补偿 的效果。

实验方案： 对 20 mg/L、 40 mg/L和 100 mg/L三种试条片多次测试， 对测试数据进行统计， 并测算变异系数 (CV)进行比较。

试条片可以根据本领域中已经的多种方法制备 ， 在此不做详细叙述。 测试样品为分别滴加 20 mg/L, 40 mg/L和 60 mg/L的标准品样本并滴 加胶体金以完成免疫反应的标准试条板。

实验数据：

测定的数据为本发明的仪器对三种不同色度的 试条板采样得到的原 始电压值。

下表 1和 2为 20 mg/L, 40 mg/L和 60 mg/L三种不同浓度对应色度的 试条板分别在 4 LED灯和单 LED灯条件下检测 20次得到的实验数据。

表 1 :

1282 1636 2231

1267 1639 2247

1269 1642 2246

1283 1639 2229

1269 1637 2230

1281 1636 2243

1280 1645 2221

1267 1628 2230

1287 1632 2231

1284 1631 2246

1278 1640 2243

1275 1633 2247

1279 1637 2230

1283 1635 2228

1286 1638 2231

1270 1631 2229

1278 1629 2228

1281 1637 2232 均值 1277.4 1634.95 2234.75 标准差 6.68 5.07 8.09 cv 0.52% 0.31% 0.36%

单 LED灯

20 mg/L 40 mg/L 100 mg/L 电压值 (mV) 1229 1498.0 2146

1259 1515.0 2085

1282 1503.0 2017

1170 1503.0 2014

1175 1529.0 2082 1233 1543.0 2101

1257 1546.0 2199

1192 1568.0 2096

1283 1565.0 2118

1265 1611.0 2007

1306 1617.0 2110

1318 1618.0 2195

1315 1631.0 2175

1324 1619.0 2160

1326 1623.0 2114

1321 1636.0 2121

1317 1626.0 2005

1324 1623.0 2108

1323 1635.0 2129

1329 1634.0 2007

均值 1277.3 1582.15 2099.45 标准差 52.91 51.81 62.11

cv 4.14% 3.27% 2.96% 实验结果： 下表中给出了两组测量数据的变异系数 (CV)的比较。

可见四个 LED灯相对单个 LED灯对试条片位置差异具有良好补偿的 效果， 减少由于免疫试条板位置差异带来的干扰。 实施例 2. 用于 C反应蛋白（CRP)的检测的双通道检测仪

本发明的仪器检测具有低浓度检测通道和高浓 度检测通道，低浓度检 测量程为 0.5~18.2 mg/L, 高浓度为大于 18.2 mg/L。 仪器默认及初始状态 为低浓度检测， 当样本液浓度小于 18.2 mg/L, 检测卡插入检测槽内， 仪 器测得 CRP值小于 18.2 mg/L, 直接显示， 完成低浓度检测； 如果样本浓 度大于 18.2 mg/L,检测卡插入检测槽内，仪器测得 CRP值大于 18.2 mg/L, 仪器自动切换到高浓度检测通道， 显示 CRP值， 完成检测。 检测完毕后， 仪器自动恢复为默认低浓度检测。

全血样本和血清样本经采样检测，分别经过与 全血矫正曲线和血清矫 正曲线对比得到相同的实际检测结果，但全血 样本无需进行预处理而可以 直接用于检测。 实施例 3

实验目的： 验证四个接收器对试条片位置差异补偿的效果 。

实验方案：对 20 mg/L的标准试条片多次测试，对测试数据进行� �计， 并测算 CV进行比较。

试条片可以根据本领域中已经的多种方法制备 ， 在此不做详细叙述。 测试样品为滴加 20 mg/L的标准品样本并滴加胶体金以完成免疫反� � 的标准试条板。

实验数据：

测定的数据为本发明的仪器对试条板采样得到 的原始电压值。

下表 3为 20 mg/L浓度对应色度的试条板在 4接收器的条件下检测 20 次得到的实验数据。

表 3:

1275 1262 1265 1278 1270

1306 1187 1340 1249 1271

1325 1238 1247 1257 1267

1316 1198 1343 1165 1256

1329 1183 1336 1191 1260

1226 1324 1267 1326 1286

1321 1191 1318 1249 1270

1280 1308 1240 1330 1290

1327 1218 1345 1279 1292

1133 1321 1245 1339 1260

1341 1205 1325 1186 1264 均值 1268 1254 1271 1257 1263 标准差 55.08 52.21 50.82 50.29 17.64

CV 4.34% 4.16% 4.00% 4.00% 1.40% 从上表格可以看出： 各单个接收器的 CV大于四个接收器平均结果的 cv。

与实施例 1 中采用单接收器对应一个 LED 发射光源所获得的 CV ( 4.14% )相比， 采用 4个接收器对应一个发射光源获得的 CV (1.40%)也 低得多。