一种基于多通道光照系统的液体活检装置的制作方法

一种基于多通道光照系统的液体活检装置
【技术领域】
1.本实用新型属于活检技术领域，具体的说涉及一种基于多通道光照系统的液体活检装置。


背景技术：

2.液体活检技术是体外诊断的一个创新技术。尿液是肾脏排出的代谢废物，可以反映出人体健康方面的诸多信息，比如红细胞异常、白细胞异常、尿蛋白异常等；在泌尿肿瘤领域，由于大部分泌尿肿瘤生长于尿路中，而尿液则成了该肿瘤领域特殊的、可靠的、便于操作的液体活检的检测样本；通过对尿液样本进行生物标志物的筛查，可针对肿瘤相关信息进行早期诊断以及预后监测；相比血液检测它更加“无创”，同一个体可重复取样。
3.斯坦福的科学家发明了一款家庭尿检设备，且将关于该设备的研究文章发表在了英国皇家化学学会出版社旗下的《lab on a chip》杂志上，该文章中指出，该设备的使用方法为：要拿到一个试纸，试纸上分为10个小格，它们有不同的颜色，分别可以检测白细胞(leu)、亚硝酸盐(nit)、尿胆原(uro)、葡萄糖(glu)、红细胞(blo)、尿蛋白(pro)、尿比重(sg)、酮体(ket)、酸碱度(ph)以及胆红素(bil)。试纸上的化学物质会与尿液中的成分发生反应，产生不同的颜色变化，提示不同的疾病，例如：肾病、糖尿病、尿路感染、甚至是膀胱癌等等。设备的顶部有一个开口，将手机放在开口处，当试纸推入设备之后，手机开始录像；2分钟后，使用者可以将视频上传到电脑上的一个特定程序中，这个程序可以捕捉到，在不同的正确反应时间结束后，尿液与试纸反应的颜色，对这个结果进行分析。但该设备存在以下缺点：1)用手机作为颜色采样设备，由于每个品牌、每台手机的ccd颜色识别有很大的差异，势必造成结果不准确，甚至误判；2)基于试纸，限制了液态反应检测的可能，比如液相分析dna、rna的反应。
4.因此，有必要提供一种新的基于多通道光照系统的液体活检装置来解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种基于多通道光照系统的液体活检装置，利用光照系统对样本进行光学信号检测，根据光电信号实现对样本的分析，大大提高了检测的精准度。
6.本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种基于多通道光照系统的液体活检装置，其包括样品孔板、设置在所述样品孔板上下两侧的隔光板与照明模组、接收所述隔光板输出光束的光电探测器模组、与所述照明模组电连接的电源控制模块、以及与所述光电探测器模组和所述电源控制模组电连接的主控制器。
7.进一步的，所述样品孔板包括由不透光材料制成的基底层、与所述基底层叠合在一起的且由透光材质制成的反应层。
8.进一步的，所述反应层上设置有若干反应区域，所述基底层上设置有与所述反应
区域一一对应的且供反应区域裸露出来的第一开孔。
9.进一步的，所述第一开孔的形状可以选自圆形、方形、三角形、圆环形中的一种或多种。
10.进一步的，所述隔光板为由不透光材质制成的孔板结构；
11.进一步的，所述隔光板上开设有若干贯通上下表面的光学通道，所述光学通道与所述反应区域一一对应设置。
12.进一步的，所述光电探测器模组包括若干点阵密布的光电探测器，所述光电探测器与所述光学通道一一对应设置。
13.进一步的，所述反应区域呈m
×
n的矩阵结构分布，其中m，n大于或等于1。
14.与现有技术相比，本实用新型一种基于多通道光照系统的液体活检装置的有益效果在于：利用设定波长的光束对样品进行照射，采样利用光电信号采集装置来采集透过样品后的透射光信号，根据透射光的光电信号来分析样品，有效的解决了原有采样手机录制视频再进行分析而存在的较大误差或误判问题，提高了检测结果的精准度和可信度。具体的，
15.1)采用照明模组作为照射光源，使得所有的多路信号探测光源的光谱一致，还可以对光源的强度、光谱信号进行统一标定，检测前期的标定工作操作简便，也保障了检测结果的精准度；
16.2)利用光电探测器阵列作为信号接收装置，经济实惠，且可在开机时，对每个反应区域对应的光电探测器阵列进行标定，减小检测误差，提高检测精准度；
17.3)采用隔光模块，形成与各个样品反应区域一一对应的且独立的光学通道，实现多路信号反应、采集无串扰，保障各个反应区域检测的精准度。
【附图说明】
18.图1为本实用新型实施例的结构原理示意图；
19.图2为本实用新型实施例中样品孔板的剖视结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例中样品孔板的俯视结构示意图；
21.图4为本实用新型实施例中隔光板的的俯视结构图；
22.图5为本实用新型实施例中光电探测器模组采集的光斑结构示意图；
23.图中数字表示：
24.100-基于多通道光照系统的液体活检装置；
25.1-样品孔板，11-基底层，111-第一开孔，12-反应层，121-反应区域；2-隔光板，21-光学通道；3-照明模组；4-光电探测器模组，41-光电探测器；5-电源控制模块；6-主控制器。
【具体实施方式】
26.实施例：
27.请参照图1-图5，本实施例为一种基于多通道光照系统的液体活检装置100，其包括样品孔板1、设置在样品孔板1上下两侧的隔光板2与照明模组3、接收隔光板2输出光束的光电探测器模组4、与照明模组3电连接的电源控制模块5、以及与光电探测器模组4电连接的主控制器6。
28.本实施例中，照明模组3按照具体的检测需求，产生均匀的、强度可调节的单色光或多光谱混合光。
29.样品孔板1为两层结构，且由不透光材料和透光材料叠合加工而成，上面设置有呈m
×
n(m,n》＝1)矩阵结构分布的反应区域121，反应区域121可以按照设计需要加工成不同的形状。具体的，样品孔板1包括由不透光材料制成的基底层11、与基底层11叠合在一起的且由透光材质制成的反应层12。基底层11和反应层12的叠合顺序可灵活设置，如反应层12在基底层11的上面，或基底层11在反应层12的上面均可。反应层12上设置有若干反应区域121，基底层11上设置有与所述反应区域121一一对应的且供反应区域121裸露出来的第一开孔111，第一开孔111的形状可以选自圆形、方形、三角形、圆环形中的一种或多种。
30.样品孔板1中的检测样本可以是液体样本，直接点滴在反应区域121上；也可以试纸板，贴装在反应区域121上，或直接叠放在样品孔板1上，试纸板上的检测区域与反应区域121对应即可；反应区域121也可以用作一个具有透明底板的反应容器。
31.隔光板2由不透光材料加工而成，与样品孔板1匹配，确保每一个样品孔板1中的反应区域121都能对空气裸露，不被遮挡。具体的，隔光板2为不透光材质制成。隔光板2上开设有若干贯通上下表面的光学通道21，光学通道21与反应区域121一一对应设置。光学通道21的内壁表面根据需求可进行表面处理，设置提高反射率的涂层结构。
32.光电探测器模组4由点阵密布的光电探测器构成，用于接收自隔光板2中光学通道21输出的光学信号。具体的，光电探测器模组4包括若干光电探测器41，光电探测器41与光学通道21一一对应设置。
33.电源控制模块5主要用于给照明模组3提供电源。
34.主控制器6由微处理器(cpu、mcu)和基本电学原件组成，主要是控制光电探测器模组4完成信号的采样、分析及处理，同时具有通讯功能，可以把数据发送到其他外围设备或者云端。
35.本实施例一种基于多通道光照系统的液体活检装置100的工作原理为：主控制器6发送信号给电源控制模块5，由其驱动照明模组3工作，按照设定的波长，发出照明光源照射样品孔板1的反应区域121；样品孔板1中样品既可以是液体试剂，也可以是试纸，在添加了相应的待测样品后，放到样品孔板1的反应区域121上；由于反应区域121没有不透光材料的遮挡，光会通过该区域，没有样品的区域，全部都是不透光材料的基底层11，光无法通过；光通过待测样品时，由于样品反应而吸收了部分光线，使得透射光的颜色发生改变；透射光通过隔光板2内的光学通道21，投射到光电探测器模组4上；光电探测器模组4受主控制器6的触发信号控制，进行信号采样，并将结果送入主控制器6；主控制器6对光电信号进行分析和处理，并通过内嵌的通讯模块，将部分或者全部数据上传外部设备，并且能从外部设备下载数据和结果。
36.本实施例一种基于多通道光照系统的液体活检装置100的有益效果在于：利用设定波长的光束对样品进行照射，采样利用光电信号采集装置来采集透过样品后的透射光信号，根据透射光的光电信号来分析样品，有效的解决了原有采样手机录制视频再进行分析而存在的较大误差或误判问题，提高了检测结果的精准度和可信度。具体的，
37.1)采用照明模组作为照射光源，使得所有的多路信号探测光源的光谱一致，还可以对光源的强度、光谱信号进行统一标定，检测前期的标定工作操作简便，也保障了检测结
果的精准度；
38.2)利用光电探测器阵列作为信号接收装置，经济实惠，且可在开机时，对每个反应区域对应的光电探测器阵列进行标定，减小检测误差，提高检测精准度；
39.3)采用隔光模块，形成与各个样品反应区域一一对应的且独立的光学通道，实现多路信号反应、采集无串扰，保障各个反应区域检测的精准度。
40.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本使用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。