本发明属于微生物检测,具体涉及一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪及其检测方法和应用。
背景技术:
1、在早期结直肠癌的筛查中,粪便样本中存在多种与癌症相关的致癌毒素,可作为重要的生物标志物。例如,产肠毒素脆弱拟杆菌(enterotoxigenic bacteroidesfragilis,etbf)分泌的脆弱拟杆菌毒素(bacteroides fragilis toxin,bft),可引发肠道炎症并促进肿瘤发生;大肠杆菌中携带pks基因簇的菌株能产生基因毒素(genotoxin),直接损伤dna并引发癌变;某些大肠杆菌和弯曲杆菌分泌的环素肽毒素(cyclic peptidetoxin,cdt)能导致细胞周期停滞和dna损伤;葡聚糖基转移酶毒素,由艰难梭菌产生,与肠道上皮细胞病变有关;以及志贺毒素(shiga toxin,stx),尽管通常与急性胃肠炎相关,也可能影响肠道肿瘤的发展。
2、这些毒素可以通过荧光探针技术在粪便中检测,通过特定标记的分离和定量分析,为癌症的早期筛查提供了支持。然而,现有的检测方法仍面临样本复杂性干扰、探针开发难度大、定量检测准确性等方面的挑战,急需进一步优化,以提高癌症早期筛查的可靠性和灵敏度。
3、目前用于检测粪便样本中与癌症相关的致癌毒素的技术包括pcr(聚合酶链反应)、elisa(酶联免疫吸附试验)和质谱分析等。pcr技术则通过扩增特定毒素基因,用于检测毒素产生菌,但仅限于基因水平,无法直接检测毒素蛋白。elisa通常用于蛋白质毒素的检测,能够提供相对准确的定性或定量信息,但容易受到粪便中其他物质干扰。质谱分析在毒素种类和精确定量方面表现出色,但由于设备昂贵、样本处理复杂,难以广泛应用于筛查。
4、这些检测技术在实际应用中面临一些问题。首先,粪便样本成分复杂,可能会干扰检测信号,从而影响灵敏度和准确性。其次,粪便中的多种毒素需要针对性很强的检测手段,现有方法难以在一个步骤中实现多重毒素的检测。此外,某些高精度检测如质谱分析因成本和操作复杂性不适合大规模筛查。最后,现有技术在毒素浓度的定量检测和结果标准化上也存在不足,这些问题限制了这些技术在早期癌症筛查中的广泛应用。改进这些检测技术,以提高其在复杂样本中高通量、快速、低成本的检测能力,将有助于早期癌症的有效筛查。
5、荧光探针在癌症早期筛查中具有显著优势。首先,其高灵敏度可以放大检测信号,捕捉到低浓度的目标毒素,特别适用于早期检测。此外,荧光探针的高特异性使其能够精准地与特定毒素结合,减少非特异性干扰,提高检测准确性。检测过程也相对快速,无需复杂的样本处理,适合需要实时结果的筛查。荧光信号易于观察或读取,便于临床上快速获得可视化的结果。而且,由于设备便携、操作简便,荧光探针技术能够应用于高通量筛查,有助于在大规模人群中广泛使用。综合来看,这些特点使荧光探针成为癌症早期检测和筛查的理想工具。
6、市面上有用于癌症早期检测的荧光检测仪,这类仪器通常基于荧光探针和光学生物传感器技术。荧光探针在检测癌症相关生物标志物方面具有敏感度高、非侵入性和实时响应的优势。多种癌症检测设备正在研发和推广,包括针对多种癌症类型的早期检测工具,例如通过荧光标记的生物标志物实现高精度的筛查。此类仪器常用于检测粪便中的致癌毒素以及血液、唾液等体液中的癌症相关生物标志物。
7、现有的荧光检测设备为大型设备,主要在实验室中用,在癌症筛查中的问题主要包括高成本、检测样本的复杂性和结果的标准化挑战。此外,现有荧光探针设备的便携性也有所限制,因此在大规模普及筛查时无法使用,面临挑战。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪及其检测方法和应用,解决了现有荧光检测设备价格昂贵且无法大规模普及筛查时使用的配套设计的问题。
2、本发明是通过以下技术方案来实现:
3、本发明公开了一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,包括壳体,及设置在壳体内的样品融合组件、荧光采集组件和主控板,在壳体内设有用于放置样品融合组件的样品管;
4、样品融合组件包括试管、拭子和手持盖帽,拭子的顶端固定在手持盖帽中,形成采样组件;检测时,将沾有待测样品的拭子伸入在试管中,试管中预置有检测溶液,试管放置在样品管中;
5、在样品管的顶部安装有挤断组件,试管贯穿在挤断组件中;使用时,挤断组件用于对试管进行挤压,将拭子挤断;
6、荧光采集组件设置在样品槽的侧方;
7、荧光采集组件包括绿色荧光传感器和荧光激发器,绿色荧光传感器和荧光激发器与主控板连接;
8、在壳体内设有电池组件,电池组件与主控板连接。
9、进一步,挤断组件包括连接于一体的挤压杆和中间杆,中间杆直径大于挤压杆;
10、在不受挤压状态时,挤压杆位于样品管外侧,中间杆位于样品管的内腔中。
11、进一步,在挤压杆的内侧还安装有限位块,用于限制挤压杆的行程。
12、进一步,在壳体上预制有安装孔,挤压杆的外端伸出在安装孔外部。
13、进一步,绿色荧光传感器采用518nm荧光传感器,荧光激发器的激发光源中心波长为488nm。
14、进一步,样品管由遮光材料制成,试管为透明管;
15、拭子由脆性材料制成。
16、进一步,样品管的底部预制有激光透射孔,荧光采集组件设置在激光透射孔一侧。
17、进一步,样品融合组件为一次性耗材组件;
18、壳体包括可拆卸式连接的前壳体和后壳体;
19、在壳体的上部设置有侧开的上盖,用于打开后将样品融合组件插入。
20、本发明还公开了所述基于绿色荧光探针检测的手持检测仪的检测方法,包括以下过程:
21、检测时,将采完样的采样组件放入试管中,将样品融合组件放进样品槽中;
22、启动荧光激发器,对检测溶液进行荧光激发,绿色荧光传感器获取检测溶液的荧光信号,用于获取检测溶液的本底值,发送给主控板;
23、按压挤断组件,试管被挤压变形,拭子被挤断,拭子掉落入下方的检测溶液中,待测样品与检测溶液融合进行反应,进行荧光激发后,检测溶液产生荧光信号的改变,绿色荧光传感器再次采集到新的荧光信号,发送给主控板;
24、主控板基于检测溶液的本底值和新的荧光信号,得到差值,输出待检测样品的浓度并显示。
25、本发明还公开了所述基于绿色荧光检测的手持检测仪在癌症筛查中的应用,所述手持检测仪用于检测微生物和微生物毒素的浓度。
26、与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
27、本发明公开了一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,包括壳体,壳体内设有样品融合组件和荧光采集组件,样品融合组件包括试剂管、拭子和手持盖帽,拭子的顶端固定在手持盖帽中,形成采样组件;在样品管的顶部安装有挤断组件,试管贯穿在挤断组件中,使用时,挤断组件对试管进行挤压,将拭子挤断,拭子掉落入试管中,与检测溶液融合;在每个样品融合组件侧方布设有荧光采集组件,荧光采集组件包括绿色荧光传感器和荧光激发器,在采样后的拭子掉入试剂管后,会与检测溶液发生融合反应,进行荧光激发,荧光传感器获取荧光信号的改变,主控板处理后,直接输出待检测污染物的浓度。利用该检测仪,就可以快速检测出待测样品致癌毒素的浓度,荧光显色灵敏度高,检测速度快无需等待;不再需要送到专业机构去检验,大众用户也可以自行检测,无需专业人员操作,适合居家自检使用;本检测仪用来检测微生物与微生物毒素,结构简单,成本低,便携性强,稳定性高,特异性强。
28、进一步,挤断组件包括连接于一体的挤压杆和中间杆,中间杆直径大于挤压杆,当挤压杆向内位移时,可以顺利进入样品管中,而当回位时,中间杆就会被限位在样品管中,可以避免挤压杆被拉脱。
29、进一步,壳体上盖装有永磁体,在上盖闭合时,上盖上的永磁体将会接近三轴地磁式传感器,传感器将检测到周围磁场的变化,该信号将传输到主控板,主控板以此信号变化来获取上盖闭合状态。
30、进一步,在挤压杆的内侧还安装有限位块,可以限制挤压杆向内侧移动的行程,避免挤压杆向内挤压过量。
1.一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,包括壳体(1),及设置在壳体(1)内的样品融合组件、荧光采集组件(8)和主控板(4),在壳体(1)内设有用于放置样品融合组件的样品管(7);
2.根据权利要求1所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,挤断组件(2)包括连接于一体的挤压杆(21)和中间杆(22),中间杆(22)直径大于挤压杆(21);
3.根据权利要求2所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,在挤压杆(21)的内侧还安装有限位块(10),用于限制挤压杆(21)的行程。
4.根据权利要求1所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,在壳体(1)上预制有安装孔,挤压杆(21)的外端伸出在安装孔外部。
5.根据权利要求1所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,绿色荧光传感器采用518nm荧光传感器,荧光激发器的激发光源(81)中心波长为488nm。
6.根据权利要求1所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,样品管(7)由遮光材料制成,试管(12)为透明管;
7.根据权利要求1所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,样品管(7)的底部预制有激光透射孔(71),荧光采集组件(8)设置在激光透射孔(71)一侧。
8.根据权利要求1所述的一种基于绿色荧光探针检测的手持检测仪,其特征在于,样品融合组件为一次性耗材组件;
9.本发明还公开了权利要求1-8任意一项所述基于绿色荧光探针检测的手持检测仪的检测方法,其特征在于,包括以下过程:
10.权利要求1-8任意一项所述基于绿色荧光探针检测的手持检测仪在癌症筛查中的应用,其特征在于,所述手持检测仪用于检测微生物和微生物毒素的浓度。
