技术摘要：
本发明公开了一种智能化胶体金生物医学检测方法，包括以下步骤：制备胶体金免疫层析检测卡，检测卡包括底板和塑料卡壳，在底板上依次衔接有样品垫、金标垫、硝酸纤维膜和吸水垫，检测卡还包括层析缓冲液，将制备的胶体金免疫层析检测卡安装在检测装置中，蓝牙模块负责  全部
背景技术：
冠状病毒是一个大型病毒家族，已知可引起感冒以及中东呼吸综合征(MERS)和严 重急性呼吸综合征(SARS)等较严重疾病。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病 毒新毒株。经研究发现新冠病毒与严重急性呼吸综合征(SARS)、埃博拉都属于冠状病毒，其 部分基因序列有一致性，尤其新冠病毒与SARS病毒基因序列相似度达到85％。病毒抗原蛋 白是一种存在于许多病毒中的形成免疫反应的蛋白。以新型冠状病毒为例，其N或S蛋白都 具有很强的免疫源性。 现有的病毒检测方法主要是酶联免疫法及核酸检测法，核酸检测目前是新型冠状 病毒感染患者早期诊断的主要方法，但根据目前临床报道，核酸检查敏感性只有50-70％， 核酸检测法需要专业人员操作，其样本要求较高，采样比较危险；由于酶联免疫测定周期 长，不能在自动生化分析仪上使用，不适合急诊的快速检测，是酶联免疫法检测试剂盒的弊 端，快速检测和有效鉴别病毒的种类与疾病的性质对预防和治疗很重要。 胶体金免疫层析检测技术是一种快速、方便、简单、经济的检测技术。通过肉眼观 察硝酸纤维膜的显色条带实现对待测物的定性或定量分析，可以在绝大多数医院的自动生 化分析仪上使用，特别是急诊能实现快速定量检测，其基本原理是：将抗原包被在氯化金颗 粒上，与相应抗体发生免疫反应后，形成红色聚合物，通过微型设备在一定波长下，检测T1， T2线的颜色强度，即可测出标本中被检物含量。 但是，胶体金生物医学检测法存在以下不足： (1)采用人工肉眼直接判断。目前，通过对胶体金检测卡显色结果进行分析即可得 到相应检测项目对应的抗原的浓度值。现有技术中对胶体金检测卡显色结果的检测、分析 只能通过医院或诊所等医疗单位中的分析仪器对胶体金检测卡进行现场检测分析，并将分 析结果以纸质报告的形式反馈至用户，现有技术中只能进行现场检测，不能实现在线检测， 给用户带来不便。该方法存在分辨率低、一致性差、只能定性、具有主观性、不能数字化和信 息化，只适合专业人员使用； (2)采用单独的检测卡外加各种荧光读取装置来实现检测，每一次检测都需要插 入到相应的高昂的检测卡阅读器(检测仪器)中进行扫描或者拍照检测，最后生成检测结 果； (3)目前大多数的生物医学检测，特别是用于检测新冠病毒(COVID-19)、严重急性 呼吸综合征(SARS)、埃博拉、季节性流感等病毒抗体(不限于此)的产品均为单一标志物检 测，不能满足在不同病毒抗体进行甄别性的检测需求，只能采用多种试纸和多种阅读器进 行繁琐和复杂的检测； (4)成本高，智能化程度低，不易于网络化和信息化的管理。 4 CN 111551731 A 说　明　书 2/8 页 基于此，本发明设计了一种智能化胶体金生物医学检测方法，以解决上述提到的 问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种智能化胶体金生物医学检测方法，以解决上述背景技 术中提出的问题。 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化胶体金生物医学检测方 法，包括以下步骤： S1，制备胶体金免疫层析检测卡，检测卡包括底板和塑料卡壳，在底板上依次衔接 有样品垫、金标垫、硝酸纤维膜和吸水垫，检测卡还包括层析缓冲液； S11，样品垫的制备方法为： (1)配制样品垫预处理液：含100mM硼酸盐，1.0％Triton×100，0.2％PVP40000，PH ＝9.2； (2)将步骤(1)中制备样品垫预处理液浸泡玻璃纤维1小时后，在室温下过夜晾干； S12，金标垫的制备方法为： (1)配制金标垫预处理液：0.5％BSA，0.25％PVP10000,0.1％Triton×100，PH＝ 8.0； (2)将步骤(1)中制备的金标垫预处理液浸泡玻璃纤维1小时后，在室温下过夜晾 干； (3)将步骤(2)处理好的金标垫浸泡在已制备好的金标病毒抗原蛋白溶液中； (4)步骤(3)所述的金标病毒抗原蛋白溶液制备方法如下： 标记高特异性病毒蛋白抗原，以1％浓度的碳酸钾调节胶体金溶液PH在9.2-9.4左 右，按照1％的病毒抗原蛋白浓度比例加入胶体金溶液，反应60分钟后，以0.1％BSA进行封 闭，8000rpm离心25～30分钟，弃上清，沉淀用含有0.5％的BSA悬混缓冲液将最终OD值在8.0 ～8.5； (5)将步骤(3)浸泡好的金标垫，置于37℃干燥4-5小时； S13，硝酸纤维素膜制备方法为： (1)用含3％蔗糖的pH  7 .4的0.01M的磷酸盐缓冲液将病毒抗原蛋白抗体稀释到 0.6mg/mL，即为C质控线工作液； (2)用含3％蔗糖的pH  7 .4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgM单克隆抗体稀释到 0.6mg/mL，即为T1检测线工作液； (3)用含3％蔗糖的pH  7 .4的0.01M的磷酸盐缓冲液将抗IgG单克隆抗体稀释到 0.6mg/mL，即为T2检测线工作液； (4)取底板粘贴硝酸纤维膜； (5)在硝酸纤维膜上划T1、T2线和C线，划线浓度均为1μL/cm； (6)完成后将硝酸纤维膜放置在室内晾干3-4个小时； S14，层析缓冲液制备方法为： 用10x  PBS配制成1x  PBS，体积为1L的10x  PBS，包括2g氯化钾、2.4g  KH2PO4、80g 氯化钠、11.45g  Na2HPO4、0.2％PVP  40000、0.02％叠氮化钠； 5 CN 111551731 A 说　明　书 3/8 页 S2，将制备的胶体金免疫层析检测卡安装在检测装置中，标定好特征量比值参量 与浓度曲线关系，并将标的系数存于内部Flash中，求解待检测卡的抗原或抗体浓度； S3，加入待测样本并滴加层析缓冲液待反应一定时间后，打开电源，启动检测，蓝 牙模块中CPU信号产生调制信号驱动白光光源驱动模块，调制后的出射光信号入射到胶体 金试剂条的C线和T线，反射光信号被多光谱探测模块转换为数字信号，最后由CPU读取到内 部进行运算； S4，首先在MATLAB中对多光谱信号进行模拟软阈值滤波处理，优化滤波器好参数 后，将系数保存在CPU的内部，其次，将获取得到的多光谱信号与优化好的小波滤波系数做 分块卷积运算，得到滤波后多光谱数据，小波滤波算法可以有效去除光源噪声和探测器噪 声，提高探测灵敏度； S5，对经过滤波后的多光谱信号进行数字解调，即采用快速傅里叶变换求得多光 谱信号的频谱，提取基频、三次谐波成分、五次谐波成分及七次谐波成分的幅度值作为特征 量，将465nm波长信号作为参考波长，求得测量波长525nm及615nm与参考波长的特征量比值 参量； S6，将实际测量特征量比值参量代入标定系数，并将各谐波结果进行求平均，分别 得到C线和T线强度参量，根据试纸条C线与T线关系：IT/IC＝常数，其中IC为C线的平均强度， IT为T线的平均强度，得到胶体金定量检测最后结果； S7，CPU将结果传送至所述的OLED显示模块上，同时将测量结果通过蓝牙接口传输 至移动设备。 优选的，所述检测装置包括胶体金免疫层析检测卡、检测模块、纽扣电池、OLED显 示模块、蓝牙模块。 优选的，所述检测模块包括白光LED光源、光学装置、低成本多光谱传感器。 优选的，所述蓝牙模块为低功耗集成CPU和蓝牙协议栈的单芯片BLUENRG2构成，负 责采集所述的检测模块的多光谱数据，并在CPU内部经过数字滤波、快速傅里叶变换、特征 量提取、浓度反演等运算后将结果显示在所述的OLED显示模块上，同时将测量结果通过蓝 牙接口传输至移动设备。 优选的，所述检测模块出射光采用PWM调制方式，利用PWM的频率对光源进行信号 调制，利用占空比控制出射光的强度，出射光通过光学装置垂直入射到C和T线上，被反射后 的光通过与入射成一定角度的导光孔入射到低成本的低成本多光谱传感器。 优选的，所述低成本多光谱传感器由具有多种不同波长增透特性的光电探测器阵 列构成，采用中心波长分别为465nm、525nm及615nm，带宽为20nm的滤波片构成的CCD探测阵 列，为了提高探测效率，采用每个波长通道均由3个像元构成，多光谱探测为3个以上窄带探 测光谱区域。 优选的，所述纽扣电池为可拆卸3.3V锂电池或碱性电池，为检测模块、OLED显示模 块和蓝牙模块提供电源。 优选的，所述OLED显示模块为检测结果提供数字化的检测结果显示。 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够完成定性和定量的检测，同时 能够通过大数据及时向国家疾病控制中心自动上报新发现的病例，病例的产生地点，为国 家疾病控制提供准确的病例数据和新发病例的位置，有助于国家疾病控制中心掌握疫情发 6 CN 111551731 A 说　明　书 4/8 页 展状况和及时布局防止潜在传染源的扩大。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附 图。 图1为本发明胶体金免疫层析检测卡原理图； 图2为本发明胶体金检测卡组装图； 图3为本发明实施例1检测结果示意图。