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免疫层析技术是上世纪八十年代初发展起来的一种快速生物检测技术。由于免疫层析技术不须进行结合标记物与自由标记物的分离,因而操作简单、快速,非常适合现场检测之用。时间分辨荧光免疫分析是在传统荧光免疫分析的基础上创立的一种新型非放射性标记免疫分析技术。与传统的荧光免疫分析技术不同,它所用的标记物是具有独特荧光性能的镧系元素及其螯合物,利用这类标记物能发出长寿命与Stokes位移大的荧光的特点,同时采用时间分辨与光谱分辨技术可有效排除样品自然荧光的干扰,具有灵敏度高、特异性强、稳定性好等特点,在临床免疫检验和科学研究中的应用越来越广泛。
针对目前国内外尚无采用时间分辨技术的POCT(Point-of-Care Testing)分析仪的现状,本论文将时间分辨荧光免疫分析和免疫层析两种技术的优点相结合,研制了一种基于免疫层析技术的时间分辨荧光免疫分析仪。该分析仪既具有免疫层析技术操作简单与测量快速的特点,又具有时间分辨荧光技术检测灵敏度高与特异性强的特点,同时因为采用性能优异的紫外LED作激发光源而使整机体积小巧,可用作POCT分析仪,用于现场定量检测。
本论文的主要内容如下:
1.概括介绍了当前广泛应用于临床医学检测的几种标记免疫分析方法以及时间分辨荧光免疫分析仪的发展状况,重点探讨了临床医学检验的新趋势-POCT的特点及其对检验仪器的要求。
2.详细介绍了免疫层析技术、时间分辨荧光免疫分析和免疫微球技术的基本原理和相关知识,在此基础上建立了基于免疫层析技术的时间分辨荧光免疫分析仪的工作原理。
3.详细阐述了基于免疫层析技术的时间分辨荧光免疫分析仪的研制过程,介绍了各个部件的结构和设计方法,给出了主要的技术参数,并对测量软件进行了详细说明。针对时间分辨荧光的特性,提出了荧光信号检测过程的时间控制要求与实现方法。所研制的仪器采用紫外LED作为激发光源,主要由光学传感器、扫描平台及其驱动系统、数据采集与信号处理系统、微机控制与管理系统等几部分组成,采用扫描方式对免疫层析试纸条上荧光颗粒分布进行检测,依据特定算法可计算出目标被检物的浓度,计算结果可保存、拷贝或打印。
4.对基于免疫层析技术的时间分辨荧光免疫分析仪样机的性能进行了测试,并利用该仪器对空白层析膜的光学均匀性进行了分析。实验表明,使用内部填充有Eu3+螯合物的免疫微球标准样品溶液作为检测对象时,仪器的最小检测浓度可达到ng/ml量级,同一试纸条多次测量值的相对标准偏差小于3%,在5-103ng/ml的浓度范围内具有良好的线性响应特性,与最小二乘法拟合出的直线具有很高的相关性,相关系数R2≥0.99。
5.总结了本论文取得的主要成果,列出了主要创新点,并讨论了进一步研究的内容。