熒光免疫層析分析儀濾光片
免疫分析儀問世已近40年,其技術(shù)原理發(fā)展至今已經(jīng)十分成熟了,尤其在21-22新冠浪潮,已有多家企業(yè)選擇熒光免疫分析路線。
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熒光免疫分析儀,由于一直采用的是免疫層析原理,所以也被經(jīng)常叫為熒光免疫層析分析儀,它的原理主要基于抗原-抗體特異性免疫反應(yīng)以及熒光標(biāo)記技術(shù)。它利用抗原與抗體之間的高度特異性結(jié)合來檢測和定量目標(biāo)分子。當(dāng)待測物與熒光標(biāo)記抗體結(jié)合后,通過光源照射,熒光標(biāo)記物會受激發(fā)而發(fā)射熒光。這些熒光信號隨后被采集并用于定量分析待測物的濃度。
原理詳情
免疫熒光技術(shù)的原理是在硝酸纖維素膜的測試區(qū)(T)包被 BSA 與抗原的偶聯(lián)物,標(biāo)記墊上含有預(yù)先包被的熒光標(biāo)記抗體。
檢測時,首先用處理試劑將樣本中的抗原與標(biāo)記墊上的熒光標(biāo)記抗體發(fā)生結(jié)合,形成免疫復(fù)合物,復(fù)合物在層析作用下沿著硝酸纖維素膜向前擴(kuò)散至包被有另一種單克隆抗體的檢測區(qū),從而形成雙抗體夾心復(fù)合物,而游離的熒光抗體則附著在質(zhì)控區(qū)。
當(dāng)檢測卡插入熒光免疫分析儀后,光源照射到檢測卡上,通過模塊控制LED的發(fā)光強(qiáng)度以符合測量的強(qiáng)度要求,分析儀自動掃描檢測區(qū)和質(zhì)控區(qū)的熒光強(qiáng)度,傳感器輸出信號經(jīng)放大和濾波處理后,進(jìn)入轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號交給處理器進(jìn)行處理,通過兩種熒光強(qiáng)度的比值計算待測樣本中的抗原含量。
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特點
免疫熒光分析技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、耗材保存簡單、操作簡便等特點,在床旁即時檢測(POCT)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,比如檢測病毒、激素、毒品、C- 反應(yīng)蛋白、糖化血紅蛋白、甲胎蛋白、降鈣素原等。
光路檢測及組成
作為免疫熒光分析儀的核心,在光學(xué)暗箱結(jié)構(gòu)中,一般由光源、激發(fā)光路、采集光路、光電傳感器、放大系統(tǒng)等組成。
光路有共聚焦光路和非共聚焦光路
共聚焦光路
光源產(chǎn)生與熒光標(biāo)記物的吸收波長相近的單色光,單色光通過激發(fā)光路,照射在試劑條特定的掃描點上。掃描點附近的熒光物質(zhì)受激發(fā)發(fā)射熒光,采集光路(也叫接受光路)將熒光收集并聚焦到光電探測器的有效接收靶面內(nèi)。采集光路除了透鏡實現(xiàn)聚焦功能外,還通過濾光片來濾除非特定波段光的干擾。
非共聚焦光路
非共聚焦光路也叫V型光路,成本相對較低,通過兩個相同的光源分別與試劑條水平面成 45°和 135°夾角,對稱的激發(fā)光源經(jīng)過透鏡和濾光片等光學(xué)器件后,聚焦于試劑條平面形成光斑。激發(fā)出的熒光則沿著垂直于試劑條的光路通過濾光片、透鏡等光學(xué)器件到達(dá)光闌,并被光電探測器采集。光電探測器接受光信號后,將熒光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為微弱電信號。為了能夠有效的測量微弱電信號的值,系統(tǒng)中的信號放大電路對電信號進(jìn)行放大。之后模數(shù)轉(zhuǎn)換器將電信號結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送給送到微處理器進(jìn)行計算和定量分析。
濾光片選擇
激發(fā)濾光片:位于光源和樣品之間,用于選擇性地傳遞激發(fā)波長的光線,濾除其他非激發(fā)波長的光線,激發(fā)光路一般選用中心波長低于600nm的濾光片。在熒光免疫層析中,激發(fā)光通常是紫外光或特定波長的光,激發(fā)濾光片確保只有這些波長的光線能夠照射到樣品上,從而激發(fā)樣品中的熒光物質(zhì)。
發(fā)射濾光片:位于樣品和檢測器之間,用于選擇性地傳遞發(fā)射波長的熒光光線,濾除其他非熒光波長的光線。樣品受到激發(fā)光照射后發(fā)出的熒光光線會經(jīng)過發(fā)射濾光片,只有特定波長的熒光光線能夠通過,從而確保檢測器接收到的是純凈的熒光信號。根據(jù)熒光波長,采集光路一般選用中心波長在610~620nm濾光片。
二向色鏡(二色鏡),通過反射或透射特定波長的光線,實現(xiàn)激發(fā)光和發(fā)射熒光的分離。二向色鏡通常與激發(fā)濾光片和發(fā)射濾光片一起使用,以確保激發(fā)光和熒光信號在光路中不相互干擾。
濾光片特性要求
高截止陡度:確保濾光片在截止波長處具有陡峭的截止特性,以減少光譜重疊和干擾。
高透過率:在所需波長范圍內(nèi)具有高的透過率,以提高信號的強(qiáng)度和靈敏度。
高定位精度:確保濾光片在光學(xué)系統(tǒng)中的準(zhǔn)確位置,以保證光譜的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
高截止深度:通常要求濾光片截止深度在OD5(光密度)以上,以有效阻擋不需要的光線。
優(yōu)良的環(huán)境穩(wěn)定性:濾光片應(yīng)能在各種環(huán)境條件下保持穩(wěn)定的性能,如溫度、濕度和光照等。
在熒光免疫層析分析儀中,濾光片通常被組合使用,以形成完整的熒光檢測系統(tǒng)。例如,在檢測過程中,激發(fā)濾光片首先選擇性地傳遞激發(fā)光至樣品,樣品受到激發(fā)后發(fā)出熒光,然后熒光信號經(jīng)過發(fā)射濾光片濾除其他非熒光波長的光線,最后純凈的熒光信號被檢測器接收并進(jìn)行處理分析。同時,二向色鏡在光路中起到關(guān)鍵作用,確保激發(fā)光和熒光信號的有效分離和傳遞。
綜上所述,熒光免疫層析分析儀中的濾光片是確保分析過程準(zhǔn)確性和靈敏性的重要組成部分。通過選擇合適的濾光片類型和參數(shù),可以優(yōu)化熒光檢測系統(tǒng)的性能并提高檢測結(jié)果的可靠性。