低成本多光谱量子点新冠IgM和IgG抗体定量检测仪研究

摘要：

目前,核酸检测已成为了我国新型冠状病毒感染确诊的"金标准",然而核酸检测在检测过程中受到病程、标本采集、检测过程、检测试剂等因素的影响,容易出现检测结果"假阴性"而漏诊的情况.检测血清中的新型冠状病毒特异性IgM和IgG抗体已作为新冠病毒检测的辅助手段,可以用来弥补核酸检测的"假阴性"短板,提高检测阳性率.论文介绍了一种成本低的便携式新冠IgM和IgG抗体定量检测仪.检测仪由CPU信号处理模块、光源驱动模块、多光谱探测模块、电源模块、显示存储和通信模块等组成.采用荧光免疫层析技术使待测样本中的IgM和IgG抗体与量子点相结合,并将其截留在试纸条的T线.方波调制后的光源驱动模块驱动紫外LED,其出射紫外光通过一种屋脊形的光学系统垂直照射在免疫荧光层析试纸条的T线和C线上,量子点标记物被光源激发辐射出红色荧光,红色荧光透过窄带滤光片后被多光谱探测模块所捕获;多光谱信号在CPU中进行FFT变换得到其频谱特征量,利用信号波段和参考波段的特征量的比值进行归一化处理消除背景和环境干扰信号计算得到荧光强度,根据标定系数,从而确定IgM和IgG抗体的含量.最终检测结果显示到UI界面上同时上传到服务器数据库中,可通过计算机端进行远程查询实现数据共享和信息化管理.采用正常人血清样本作为测量试剂,进行了重复性实验,实验表明,C V值在0～8.30％之间,其中T线的CV值仅为3.45％.将含有IgG与IgM抗体的溶液,利用梯度稀释法得到一系列不同质量浓度的样品溶液进行线性度实验,采用线性度最小二乘法对检测结果进行曲线拟合,拟合系数为0.9975.最后,通过新冠疫苗血清抗体检测的实验表明,检测仪的阳性检出率为75％.该检测仪结构精巧、功耗低、操作简便、性能良好,可作为辅助手段有效提高新型冠状病毒感染的阳性检出率.

关键词：新型冠状病毒、多光谱探测、光谱分析、量子点、抗体定量检测

所属期刊栏目：43

分类号：O433(光学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1012-1016