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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、生物標志物等）進行定性和定量分析。
核心技術(shù)與原理
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物。
抗干擾能力強： 不易受樣本基質(zhì)（如血液、唾液、尿液）中復雜成分的干擾。
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?）。
獨特發(fā)光機制： 與傳統(tǒng)熒光標記物（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：
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，在毛細作用下向前流動。樣本中的目標物在結(jié)合墊處與標記了ＵＣＰ的抗體結(jié)合，形成復合物。
復合物繼續(xù)向前流動至檢測線，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”復合物。
質(zhì)控線捕獲過量的標記抗體或另一種復合物，表明層析過程正常完成。
儀器檢測原理：
定性判斷： 根據(jù)Ｔ線和Ｃ線信號的有無及強度關(guān)系（通常需要Ｃ線信號達標），判斷樣本陰陽性。
定量分析： 通過測量Ｔ線（有時結(jié)合Ｃ線進行歸一化）的發(fā)光強度，與預先建立的標準曲線進行比對，計算出樣本中目標物的具體濃度。
將完成層析反應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，并進行分析計算。
主要組成部件
樣品倉／檢測倉： 用于放置和固定免疫層析試紙條。
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。
光學系統(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探測器。
光電探測器： 高靈敏度檢測器，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
信號處理與分析單元： 主板、處理器、算法軟件，負責信號放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換、背景扣除、結(jié)果計算（定性／定量）、數(shù)據(jù)存儲等。
顯示屏／用戶界面： 顯示操作菜單、檢測進度和最終結(jié)果。
數(shù)據(jù)接口：?。眨樱?、藍牙、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)）。
電源： 內(nèi)置電池或外接電源適配器。
主要特點與優(yōu)勢
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發(fā)光或電化學發(fā)光設(shè)備。
高特異性： 低背景和高信噪比降低了假陽性和假陰性的風險。
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。
操作簡便快速： 繼承了免疫層析“一步法”操作的優(yōu)點，通常１０－２０分鐘出結(jié)果，對操作人員要求不高。
便攜性與即時性： 儀器通常設(shè)計輕巧便攜，適合在實驗室外（如床邊、基層診所、現(xiàn)場、海關(guān)、家庭）進行即時檢測。
抗干擾能力強： 對復雜樣本基質(zhì)（如全血、血清、血漿、唾液、尿液）的耐受性好。
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。
多指標聯(lián)檢： 儀器可支持在同一試紙條上檢測多個指標（多聯(lián)檢）。
數(shù)據(jù)化管理： 可存儲結(jié)果、傳輸數(shù)據(jù)、生成報告，便于追溯和管理。
應用領(lǐng)域
傳染病檢測： 細菌（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。
心血管疾病標志物： 肌鈣蛋白、肌紅蛋白、ＢＮＰ／ＮＴ－ｐｒｏＢＮＰ、Ｄ－二聚體等的快速定量檢測。
炎癥標志物： Ｃ反應蛋白、降鈣素原等的檢測。
腫瘤標志物： 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。
優(yōu)生優(yōu)育與激素：?。龋茫牵ㄔ缭校⑿约に氐鹊臋z測。
毒品檢測： 嗎啡、冰毒、大麻等的現(xiàn)場快速篩查。
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。
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
| 特性 | 上轉(zhuǎn)發(fā)光免疫分析儀 | 傳統(tǒng)膠體金免疫層析 |
|---|---|---|
| 標記物 | 上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆?！。ǎ眨茫校?/td> | 膠體金顆粒 |
| 信號類型 | 光信號（近紅外激發(fā)→可見光發(fā)射） | 顏色信號（可見光反射） |
| 靈敏度 | 極高 | 較低 |
| 定量能力 | 強，可精確定量 | 弱，通常只能半定量或定性 |
| 背景干擾 | 極低（近紅外激發(fā)，生物樣本無自發(fā)熒光） | 較高（易受樣本顏色、雜質(zhì)影響） |
| 抗干擾性 | 強 | 較弱 |
| 結(jié)果判讀 | 需專用儀器 | 肉眼或簡單讀卡器 |
| 成本 | 儀器和試劑成本相對較高 | 成本低廉 |
| 應用場景 | 需要高靈敏度、定量結(jié)果的ＰＯＣＴ | 快速篩查、定性／半定量ＰＯＣＴ |
發(fā)展趨勢
儀器小型化與智能化： 更便攜、操作更智能、連接性更強（物聯(lián)網(wǎng)、云平臺）。
多通道與高通量： 滿足同時檢測多個樣本或多個指標的需求。
試劑菜單擴展： 開發(fā)更多檢測項目，覆蓋更廣泛的臨床應用。
自動化集成： 與樣本前處理設(shè)備集成，實現(xiàn)“樣本進－結(jié)果出”。
靈敏度與穩(wěn)定性提升： 研發(fā)新型ＵＣＰ材料和優(yōu)化標記工藝。
降低成本： 推動儀器和試劑成本下降，促進更廣泛應用。
家庭健康監(jiān)測： 探索在慢性病管理、家庭自測等場景的應用潛力。
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。作為一種強大的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、應急響應等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應用價值和發(fā)展前景，顯著提升了即時檢測的能力和水平。
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６０年代，但應用于生物檢測和免疫層析是近２０年來的重要進展。
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。
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