AFP免疫金标试条的定量测试仪器

　　1　引　　言

　　甲胎蛋白(α1-fetoprotien,简称AFP)是人胎发育早期的一种主要血清蛋白。胚胎期由卵黄囊、胎儿肝合成,胃肠道也产生少量AFP。在13～15周龄的胎儿血清中AFP含量最高,以后逐渐下降,至40周龄时仅为最高量的1/100～1/1000。新生儿血清中AFP含量持续下降,在出生后6个月至2岁降至正常成人水平,正常成人血清中的AFP不超过20ng/mL。当机体发生肝癌或卵黄囊肿瘤时,又开始合成AFP,并出现在血清中[1]。羊水中AFP含量与胎儿血清中含量大致同步。羊水中AFP高于正常时常提示胎儿畸形、死胎、无脑儿、开放性神经管缺损等[1]。因此,AFP的测定,在临床中有特别重要的辅助诊断价值。本文报道一种用AFP金免疫层析试条仪做免疫分析的新方法,由于金免疫层析试条具有直观、快速、操作简便、可单个测量、价格低廉等优点,越来越受到人们的极大关注[2～4]。

　　2　仪器总体结构和硬件配置

　　仪器的总体结构和硬件配置是由光纤传感器、机械扫描系统、光电转换电路、模数转换电路、单片机等组成。测试时,试条固定,单片电脑控制机械扫描系统,使光纤传感器从试条的背景区向测试线扫描。光源发出的光经发送光纤射向被测体的表面,反射光由接收光纤收集,并传送到光探测器转换成电信号输出。模数转换器将光探测器输出的模拟信号转换为数字信号送入单片机,经单片机信息处理后,将测试结果分别显示、打印。

　　2.1　光导纤维传感器

　　由于抗原、抗体、胶体金价格较贵,因此试条中测试线的显色仅为一条细线,特别在浓度较低时,光能量的变化极为微弱。为了能有效地测试,自行设计了一种光导纤维传感器,将探头端部与测试线形状相匹配,并根据互补光原理[5],选择LB-2滤色镜,使探头的分辨率及灵敏度满足要求。

　　2.2　仪器硬件设计

　　本仪器采用单片机AT89C51配以大规模集成电路实现对AFP金免疫层析试条仪的全面控制及管理,其硬件配置如图1所示。

　　为实现临床监护中与中央控制机的数据交换,本机配有RS-232标准串行口。

　　为减轻CPU负担,本机扩展并行输入/输出接口8155,实现对触摸式键盘和1×16LCD显示器的管理。

　　模数转换器MC14433为转换器,采用BCD编码方式。

　　用软件通过固化继电器GTJ1-1A控制微型马达的正反转,并带动机械系统实现对试条的扫描。采用AD591组成光电转换电路,完成将光信号转化为电信号的任务。为了保存测试结果,配有微型打印机。

　　3　仪器软件的设计和部分实验数据

　　3.1　仪器软件

　　仪器软件采用汇编语言编写,主要由系统自检程序、初始化程序、时间程序、扫描定位程序、数据处理程序等组成。仪器管理软件流程图如图2所示。