定義

上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀是一種基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光技術(shù)的免疫層析檢測系統(tǒng)的核心設(shè)備。它利用特殊的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料作為標(biāo)記物，結(jié)合免疫層析技術(shù)（如側(cè)向?qū)游鲈嚰垪l），通過儀器檢測試紙條上特定位置發(fā)出的光信號，對待測物（如病原體抗原／抗體、生物標(biāo)志物等）進(jìn)行定性和定量分析。

核心技術(shù)與原理

1. 上轉(zhuǎn)換發(fā)光技術(shù)：

• 極低背景干擾：　生物樣本本身在近紅外區(qū)幾乎沒有自發(fā)熒光，因此背景信號極低，顯著提高信噪比。

• 高靈敏度：　低背景使得檢測限更低，能檢測到更低濃度的目標(biāo)物。

• 抗干擾能力強(qiáng)：　不易受樣本基質(zhì)（如血液、唾液、尿液）中復(fù)雜成分的干擾。

• 光穩(wěn)定性好：　稀土材料不易發(fā)生光漂白，信號穩(wěn)定。

• 關(guān)鍵材料：　使用摻雜稀土元素（如鐿Ｙｂ3?、鉺Ｅｒ3?、銩Ｔｍ3?等）的納米晶體（常見基質(zhì)如ＮａＹＦ?）。

• 獨(dú)特發(fā)光機(jī)制：　與傳統(tǒng)熒光標(biāo)記物（需要高能量短波長光激發(fā)，發(fā)出低能量長波長光）相反，上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在低能量的近紅外光激發(fā)下，可以發(fā)出高能量的可見光。這是一種反斯托克斯位移發(fā)光。

• 優(yōu)勢：

2. 免疫層析原理：

• 與膠體金試紙條類似，試紙條包含樣品墊、結(jié)合墊（包被有標(biāo)記了ＵＣＰ納米顆粒的抗體）、硝酸纖維素膜（包被有檢測線Ｔ和質(zhì)控線Ｃ的抗體或抗原）、吸水墊。

• 樣本加入樣品墊后，在毛細(xì)作用下向前流動(dòng)。樣本中的目標(biāo)物在結(jié)合墊處與標(biāo)記了ＵＣＰ的抗體結(jié)合，形成復(fù)合物。

• 復(fù)合物繼續(xù)向前流動(dòng)至檢測線，被固定在Ｔ線的捕獲物質(zhì)（抗體或抗原）捕獲，形成“夾心”或“競爭”復(fù)合物。

• 質(zhì)控線捕獲過量的標(biāo)記抗體或另一種復(fù)合物，表明層析過程正常完成。

3. 儀器檢測原理：

• 定性判斷：　根據(jù)Ｔ線和Ｃ線信號的有無及強(qiáng)度關(guān)系（通常需要Ｃ線信號達(dá)標(biāo)），判斷樣本陰陽性。

• 定量分析：　通過測量Ｔ線（有時(shí)結(jié)合Ｃ線進(jìn)行歸一化）的發(fā)光強(qiáng)度，與預(yù)先建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對，計(jì)算出樣本中目標(biāo)物的具體濃度。

• 將完成層析反應(yīng)的試紙條放入儀器的檢測倉。

• 儀器內(nèi)置特定波長的近紅外激光器（通常是９８０ｎｍ）作為激發(fā)光源，精確照射試紙條上的檢測區(qū)和質(zhì)控區(qū)。

• 固定在Ｔ線和Ｃ線上的ＵＣＰ納米顆粒在激光激發(fā)下，發(fā)出特定波長的可見光（如５４０ｎｍ綠光，?。叮叮埃睿砑t光等，取決于摻雜的稀土離子）。

• 儀器內(nèi)置高靈敏度的光電探測器（如光電倍增管或雪崩光電二極管）捕獲這些可見光信號。

• 信號處理系統(tǒng)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并進(jìn)行分析計(jì)算。

主要組成部件

1. 樣品倉／檢測倉：　用于放置和固定免疫層析試紙條。

2. 激發(fā)光源：　通常為９８０ｎｍ激光二極管，提供激發(fā)上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的光。

3. 光學(xué)系統(tǒng)：　包括透鏡、濾光片等，用于聚焦激發(fā)光到試紙條特定區(qū)域，并收集、過濾掉雜散光，僅讓ＵＣＰ發(fā)出的特征可見光通過到達(dá)探測器。

4. 光電探測器：　高靈敏度檢測器，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。

5. 信號處理與分析單元：　主板、處理器、算法軟件，負(fù)責(zé)信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、背景扣除、結(jié)果計(jì)算（定性／定量）、數(shù)據(jù)存儲等。

6. 顯示屏／用戶界面：　顯示操作菜單、檢測進(jìn)度和最終結(jié)果。

7. 數(shù)據(jù)接口：?。眨樱?、藍(lán)牙、Ｗｉ－Ｆｉ等，用于數(shù)據(jù)傳輸和連接外部設(shè)備（如電腦、ＬＩＳ系統(tǒng)）。

8. 電源：　內(nèi)置電池或外接電源適配器。

主要特點(diǎn)與優(yōu)勢

1. 超高靈敏度：　顯著優(yōu)于傳統(tǒng)膠體金免疫層析，接近甚至媲美大型化學(xué)發(fā)光或電化學(xué)發(fā)光設(shè)備。

2. 高特異性：　低背景和高信噪比降低了假陽性和假陰性的風(fēng)險(xiǎn)。

3. 定量能力：　能提供精確的濃度值，滿足臨床或科研中對定量結(jié)果的需求。

4. 操作簡便快速：　繼承了免疫層析“一步法”操作的優(yōu)點(diǎn)，通常１０－２０分鐘出結(jié)果，對操作人員要求不高。

5. 便攜性與即時(shí)性：　儀器通常設(shè)計(jì)輕巧便攜，適合在實(shí)驗(yàn)室外（如床邊、基層診所、現(xiàn)場、海關(guān)、家庭）進(jìn)行即時(shí)檢測。

6. 抗干擾能力強(qiáng)：　對復(fù)雜樣本基質(zhì)（如全血、血清、血漿、唾液、尿液）的耐受性好。

7. 穩(wěn)定性好：?。眨茫屑{米材料光穩(wěn)定性好，試劑儲存期相對較長。

8. 多指標(biāo)聯(lián)檢：　儀器可支持在同一試紙條上檢測多個(gè)指標(biāo)（多聯(lián)檢）。

9. 數(shù)據(jù)化管理：　可存儲結(jié)果、傳輸數(shù)據(jù)、生成報(bào)告，便于追溯和管理。

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 傳染病檢測：　細(xì)菌（如結(jié)核分枝桿菌）、病毒（如ＣＯＶＩＤ－１９、流感、ＨＩＶ、ＨＢＶ、ＨＣＶ）、寄生蟲（如瘧原蟲）等抗原或抗體的快速、高靈敏檢測。在ＣＯＶＩＤ－１９大流行中發(fā)揮了重要作用。

2. 心血管疾病標(biāo)志物：　肌鈣蛋白、肌紅蛋白、ＢＮＰ／ＮＴ－ｐｒｏＢＮＰ、Ｄ－二聚體等的快速定量檢測。

3. 炎癥標(biāo)志物：?。梅磻?yīng)蛋白、降鈣素原等的檢測。

4. 腫瘤標(biāo)志物：　甲胎蛋白、癌胚抗原、前列腺特異性抗原等的篩查和輔助診斷。

5. 優(yōu)生優(yōu)育與激素：?。龋茫牵ㄔ缭校?、性激素等的檢測。

6. 毒品檢測：　嗎啡、冰毒、大麻等的現(xiàn)場快速篩查。

7. 食品安全：　食源性致病菌、毒素（如黃曲霉毒素）、獸藥殘留等的快速檢測。

8. 生物安全與反恐：　生物戰(zhàn)劑（如炭疽、鼠疫）的快速偵檢。

與傳統(tǒng)免疫層析（如膠體金）的區(qū)別

發(fā)展趨勢

1. 儀器小型化與智能化：　更便攜、操作更智能、連接性更強(qiáng)（物聯(lián)網(wǎng)、云平臺）。

2. 多通道與高通量：　滿足同時(shí)檢測多個(gè)樣本或多個(gè)指標(biāo)的需求。

3. 試劑菜單擴(kuò)展：　開發(fā)更多檢測項(xiàng)目，覆蓋更廣泛的臨床應(yīng)用。

4. 自動(dòng)化集成：　與樣本前處理設(shè)備集成，實(shí)現(xiàn)“樣本進(jìn)－結(jié)果出”。

5. 靈敏度與穩(wěn)定性提升：　研發(fā)新型ＵＣＰ材料和優(yōu)化標(biāo)記工藝。

6. 降低成本：　推動(dòng)儀器和試劑成本下降，促進(jìn)更廣泛應(yīng)用。

7. 家庭健康監(jiān)測：　探索在慢性病管理、家庭自測等場景的應(yīng)用潛力。

總結(jié)

上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀是免疫層析技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，它巧妙地結(jié)合了上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的高靈敏、低背景優(yōu)勢與免疫層析的簡便、快速、便攜特點(diǎn)。作為一種強(qiáng)大的ＰＯＣＴ工具，它在傳染病防控、心血管疾病診斷、現(xiàn)場篩查、基層醫(yī)療、應(yīng)急響應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景，顯著提升了即時(shí)檢測的能力和水平。

更多信息：

• 技術(shù)起源：　上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的研究始于２０世紀(jì)６０年代，但應(yīng)用于生物檢測和免疫層析是近２０年來的重要進(jìn)展。

• 代表性企業(yè)／產(chǎn)品：　國內(nèi)代表企業(yè)如熱景生物、深圳金準(zhǔn)生物、上海奧普生物等都有成熟的上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀及配套試劑產(chǎn)品線。

注：文章來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除