标准色卡、标准色卡制作方法及生物分析检测套件

摘要

本发明提供一种标准色卡，该标准色卡用于校准基于荧光材料的生物分析检测仪。该标准色卡包括开设有测试窗口的外壳及封装于该外壳内的基材。该基材表面在对应该测试窗口的位置形成有若干线性排列的发光强度呈梯度变化的发色层。每一发色层含有半导体纳米晶材料。本发明还涉及上述标准色卡的制作方法及配备上述标准色卡的生物分析检测套件。

说明书

技术领域

本发明涉及一种标准色卡、标准色卡制作方法及生物分析检测套件。

背景技术

目前，基于荧光材料的生物分析检测仪进行项目的检测原理基于 光反射原理，通常采用一定波长和强度的光源(如蓝光)照射，使得 基材上的标记物发出荧光，再通过光电传感器件将层析试条上反射的 荧光信号转变为电信号，绘制拟合曲线，计算测试值曲线波峰的面积 或强度来确定相应的荧光信号强度，从而建立起电信号与被测样本浓 度之间的关系。

然基于荧光材料的生物分析检测仪在确定荧光强度的过程中，由 于该生物分析检测仪的光电传感器件受到信号源强度、使用环境因素 等的影响以及检测仪在长时间使用过程中由于设备耗损、老化而导致 检测结果的偏差度增大。因此，在进行项目检测前，若缺失对基于荧 光材料的生物分析检测仪进行校准，将影响基于荧光材料的生物分析 检测仪检测结果的一致性和准确性。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种降低基于荧光材料的生物分析检 测仪检测结果偏差度的标准色卡、标准色卡制作方法及配备该标准色 卡的生物分析检测套件。

一种标准色卡，用于校准基于荧光材料的生物分析检测仪。该标 准色卡包括开设有测试窗口的外壳及封装于该外壳内的基材。该基材 表面在对应该测试窗口的位置形成有若干线性排列的发光强度呈梯 度变化的发色层。每一发色层含有半导体纳米晶材料。

该基材选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯、发泡聚苯乙烯、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、尼龙、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚苯 硫醚、聚砜、聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯中的至少一者。

每一发色层平行间隔排列。

每一发色层在该基材上形成的图案均为点状或均为带状，且每一 发色层的图案直径或宽度为20～2000微米。

该半导体纳米晶材料选自CdSe，CdTe，CdS，ZnS，ZnSe， Zn_xCd_1-xSe(0≤x≤1)或Cu_xIn_1-xS₂(0<x<1)核壳结构的纳米晶材料 中的至少一者或其组合。

该生物分析检测仪包括一设有检测带的检测卡，该发色层与该生 物分析检测仪检测该检测卡的检测带的标准发光强度相对应。

一种标准色卡的制作方法，其包括如下步骤：

配置不同浓度的标准溶液，该标准溶液是半导体纳米晶材料溶于 有机相或溶于水相配置而成；

将该不同浓度的标准溶液线性打印或印刷在基材表面上，以在该 基材表面形成若干线性排列的发光强度呈梯度变化的发色层；

将该基材封装于具有测试窗口的外壳内从而制得标准色卡。

该半导体纳米晶材料选自CdSe，CdTe，CdS，ZnS，ZnSe， Zn_xCd_1-xSe(0≤x≤1)或Cu_xIn_1-xS₂(0<x<1)核壳结构的纳米晶材料 中的至少一者或其组合。

该打印方式采用绘图仪、喷墨打印机打印，该印刷方式采用丝网 印刷，以便将不同浓度梯度的标准溶液在该基材表面进行定位打印或 印刷。

每一发色层在该基材表面形成的图案均为点状或带状，且每一发 色层的图案直径或宽度为20～2000微米。

一种生物分析检测套件，其包括生物分析检测仪及用于校准该生 物分析检测仪的标准色卡。该标准色卡包括开设有测试窗口的外壳及 封装于外壳内的基材。该基材表面在对应该测试窗口的位置形成有若 干线性排列的发光强度呈梯度变化的发色层。每一发色层含有半导体 纳米晶材料。

该生物分析检测仪为采用荧光免疫层析定量检测、荧光免疫吸附 测定、时间分辨荧光检测、原位杂交、生物芯片及微流控技术的定量 检测设备中的至少一者。

相较现有技术，上述标准色卡，通过在该标准色卡的基材上打印 或印刷以形成若干不同浓度的发光强度呈梯度变化的发色层，其中每 一发色层含有半导体纳米晶材料，该发色层与该生物分析检测仪检测 的检测带的标准发光强度相对应，从而降低基于荧光纳米材料的生物 分析检测仪检测结果的偏差度。本发明制作的标准色卡可重复性好、 准确性高、成本低廉。配备该标准色卡校准的生物分析检测套件，其 检测结果准确性高。

附图说明

图1是本发明的一较佳实施例的标准色卡的俯视图。

图2是本发明的另一较佳实施例的标准色卡的俯视图。

图3是本发明的生物分析检测套件的结构图。

图4是实施例3制作的标准色卡的校准标准曲线示意图。

主要元件符号说明

标准色卡 100，200 外壳 10，421 测试窗口 11，420 基材 20，30 发色层 21，31 生物分析检测套件 400 生物分析检测仪 41 卡槽 411 检测卡 42 荧光免疫层析试条 422 检测带 423 质控带 424

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1和图3，本发明标准色卡100的第一较佳实施方式的 结构图，该标准色卡100用于校准荧光免疫层析定量检测仪。该标准 色卡100包括外壳10及封装于外壳10内的基材20。该外壳10开设 有一测试窗口11。该外壳10为塑料外壳。

该基材20选自聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、 聚酯(PV)、发泡聚苯乙烯(EPS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 (ABS)、尼龙(PA)、聚酰亚胺(PI polyimide)、聚四氟乙烯(PET)、 聚苯硫醚(PS)、聚砜(PES)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚碳酸 酯(PC Polycarbonate)中的至少一者。

可以理解的，该基材20可以制成透明基材，也可以制成不透明 基材。

在本实施例中，该基材20为PVC、PET或PI polyimide。

该基材20的表面在对应该测试窗口的位置打印或印刷若干线性 排列的发光强度呈梯度变化的发色层21，每一发色层21含有半导体 纳米晶材料。

优选的，每一发色层21平行间隔排列。

该发色层21在该基材20同一表面形成依序排列的带状图案，每 一发色层21的带宽宽度控制在20微米到2000微米的任意尺度上。 该半导体纳米晶材料溶于有机相或溶于水相，该半导体纳米晶材料选 自硒化镉(CdSe)，碲化镉(CdTe)，硫化镉(CdS)，硒化锌(ZnS)， 硒化锌(ZnSe)，Zn_xCd_1-xSe(0≤x≤1)或Cu_xIn_1-xS₂(0<x<1)核壳 结构的纳米晶材料中的至少一者或其组合。该半导体纳米晶材料荧光 发射波长范围为450～1000纳米(nm)。

该半导体纳米晶材料是一种量子点，优选的，其选用荧光量子产 率大于50％的方法制备而得。

请参阅图2，其为本发明标准色卡200的另一较佳实施例的结构 图。该标准色卡200，该标准色卡200用于校准荧光免疫吸附测定仪， 该标准色卡200包括基材30及封装该基材30的外壳(图中未示)。 该外壳为封装胶膜。该基材30选自PE、PP、PVC、PV、EPS、ABS、 PA、PI polyimide、PET、PS、PES、PMMA、PC Polycarbonate 中的至少一者。

可以理解的，该基材30可以制成透明基材，也可以制成不透明 基材。

在本实施例中，该基材30为PET。该PET嵌套在96孔板表面。

在嵌套有PET的96孔板的每个板孔中打印或印刷若干线性排列 的发光强度呈梯度变化的发色层31，每一发色层31含有半导体纳米 晶材料。

优选的，每一发色层平行间隔排列。

该发色层31在该基材30同一表面形成依序排列的点状图案，并 将该点状图案视为标准点。该点状图案例如是圆形、正方形等，该点 状图案的宽度(或直径)通常也在20微米到2000微米之间。该半导 体纳米晶材料溶于有机相或溶于水相，该半导体纳米晶材料选自 CdSe，CdTe，CdS，ZnS，ZnSe，Zn_xCd_1-xSe(0≤x≤1)或Cu_xIn_1-xS₂(0<x<1)核壳结构的纳米晶材料中的至少一者或其组合。该半导体 纳米晶材料荧光发射波长范围为450～1000纳米(nm)。

该半导体纳米晶材料是一种量子点，优选的，其选用荧光量子产 率大于50％的方法制备而得。

可以理解的，本发明的标准色卡根据基材选取的不同，可选用反 射或透射方式中的至少一者进行该荧光免疫层析定量检测仪的校准。 当该基材为不透明基材时，选用反射方式进行校准。当该基材为透明 基材时，选用透射方式进行校准。

可以理解的，本发明的标准色卡不限于校正本实施方式中的荧光 免疫层析定量检测仪和荧光免疫吸附测定仪，还可用于校准原位杂 交、生物芯片及微流控等各种基于荧光材料的生物分析检测仪，此外 该标准色卡还可结合时间分辨荧光检测，从而保证了各生物分析检测 仪的检测结果的一致性和准确性。

本发明上述的标准色卡100的制作方法，其包括如下步骤：

首先，选取基材20。

可以理解的，该基材20选自PE、PP、PVC、PV、EPS、ABS、 PA、PI polyimide、PET、PS、PES、PMMA、PC Polycarbonate 中的至少一者。

其次，配置标准溶液。

该标准溶液中含有溶于有机相或溶于水相的半导体纳米晶材料。 可以理解的，该标准溶液至少配置2个浓度梯度的溶液，且可根据实 际情况调整所需浓度梯度。优选的，标准溶液配置5个浓度梯度的溶 液。

该半导体纳米晶材料选自CdSe，CdTe，CdS，ZnS，ZnSe， Zn_xCd_1-xSe(0≤x≤1)或Cu_xIn_1-xS₂(0<x<1)核壳结构的纳米晶材料 中的至少一者或其组合。

然后，采用打印设备或印刷设备将该不同浓度的标准溶液线性打 印或印刷在该基材20的表面上，以在该基材20表面形成若干线性排 列的发光强度呈梯度变化的发色层21。

可以理解的，标准溶液的浓度越高，其打印或印刷出来的发色层 21的发光强度越大。每一发色层21与被该荧光免疫层析定量检测仪 检测的标准发光强度相对应。每一发色层21在该基材20表面上形成 点状或带状图案。每一发色层21的带宽宽度或直径通常范围控制在 20微米到2000微米的任意尺度上。

可以理解的，该打印设备例如是绘图仪、喷墨打印机。该印刷设 备例如是丝网印刷。以便将不同浓度梯度的标准溶液在基材20表面 进行定位打印或印刷。

随后，将该基材20进行封装从而制得标准色卡100。

可以理解的，在封装前可以对该基材20进行适当裁剪。例如采 用PVC为基材20，需用裁刀将该基材20剪切成荧光免疫层析试条 422的尺寸大小。

可以理解的，封装处理可采用外壳10进行封装，该外壳10可以 为塑料外壳或封装胶膜中的至少一者。

请参阅图3，本发明的生物分析检测套件400的结构图，该生物 分析检测套件400包括生物分析检测仪41和用于校准该生物分析检 测仪41的标准色卡100。该生物分析检测仪41包括检测卡42。

本实施例中，该生物分析检测仪41为荧光免疫设备，例如为一 荧光免疫层析定量检测仪。

可以理解的，该标准色卡100与该检测卡42的尺寸相同。

该检测卡42包括外壳421及封装于外壳421内的荧光免疫层析 试条422。该外壳421开设有一测试窗口420。该荧光免疫层析试条 422表面在对应该测试窗口的位置设有一检测带423和一质控带424。

该标准色卡100包括外壳10及封装于外壳10内的基材20。该 外壳10开设有一测试窗口11。该外壳10为塑料外壳。该基材20表 面在对应的测试窗口位置打印或印刷若干线性排列的发光强度呈梯 度变化的发色层21，每一发色层21含有半导体纳米晶材料。

可以理解的，该基材20与该荧光免疫层析试条422的尺寸大小 相同。

该生物分析检测仪41设有一卡槽411。该生物分析检测仪41在 检测项目进行检测前，先将该标准色卡100插入该生物分析检测仪41 的卡槽411内，并从该生物分析检测仪41上读取对应的发色层21的 荧光强度值，并将该发色层21测得的荧光强度值记为T值，确定该 标准色卡100上的每一发色层21发出的荧光信号强度。随后根据读 取的T值与已知标准溶液的浓度的关系，构建标准曲线图。标准曲线 构建后，再将该检测卡42插入该生物分析检测仪41的卡槽411内， 从该生物分析检测仪41上读取对应的检测带423的荧光强度值，并根 据所所建立的标准曲线图校正该生物分析检测仪41于该检测带423测 得的荧光强度值。

本实施例中，该生物分析检测仪41为荧光免疫设备，例如为一 荧光免疫层析定量检测分析检测仪。

可以理解的，该生物分析检测仪还可以为例如荧光免疫吸附测 定、时间分辨荧光检测、原位杂交、生物芯片及微流控技术的定量检 测设备中的至少一者。

下面通过具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1

用于荧光免疫层析定量检测仪的标准色卡的制作方法：

选用PVC为基材。选用溶于水相的CdSe/ZnS半导体纳米晶材 料，分别配制浓度为0.5mg/mL,5mg/mL的标准溶液5mL。采用绘 图仪将上述2种标准溶液分别按线性方式方式打印到基材上，以在基 材一个表面形成2个发光强度呈梯度变化的发色层，每一发色层在同 一表面形成平行间隔排列的带状图案，每一发色层的带宽宽度为1000 微米。用裁刀将该基材剪切成荧光免疫层析试条的尺寸大小，并将其 装入塑料外壳封装。

实施例2

用于荧光免疫吸附测定仪的标准色卡的制作方法：

选用嵌套有PET的96孔板为基材。选用溶于水相的CdSe/ZnS半 导体纳米晶材料，分别配制浓度为0.1mg/mL,0.2mg/mL,0.5 mg/mL,5mg/mL,10mg/mL的标准溶液5mL。采用绘图仪将上述5 种标准溶液分别按线性点状方式打印到96孔板上，以在96孔板的板孔 中形成5个发光强度呈梯度变化的发色层，每一发色层在96孔板的板 孔中形成平行间隔排列的圆形图案，每一发色层的直径为1000微米。 将基材采用封装胶膜进行封装。

实施例3

用于荧光免疫层析定量检测仪的标准色卡的制作方法：

选用PI polyimide为基材。选用溶于有机相的CdSe/ZnS半导体 纳米晶材料，分别配制浓度为0.01mg/mL,0.02mg/mL,0.05mg/mL, 0.5mg/mL,1mg/mL的标准溶液5mL。采用绘图仪将上述5种标准 溶液分别按线性方式方式打印到基材上，以在一个表面形成5个发光 强度呈梯度变化的发色层，每一发色层在基材的同一表面形成平行间 隔排列的带状图案，每一发色层的带宽宽度为1000微米。用裁刀将 该基材剪切成荧光免疫层析试条的尺寸大小，并将其装入塑料外壳封 装。

请参阅图4，标准曲线线性关系主为：y＝2776.x+33.716， R²＝0.99937。其中，R²为相关系数的平方，R²越接近1，其线性 关系越好，实验表明本发明提供的标准曲线的线性关系较好。

如表一所示，是实施例3制作的标准色卡测得的5个发色层的荧 光强度值(记为T值)。首先将实施例3中制备的标准色卡插入荧光 免疫层析定量检测仪，并确定标准色卡上的每一发色层发出的荧光信 号强度。然后根据标准色卡打印或印刷的发色层的发光强弱的不同， 从荧光免疫层析定量检测仪读取对应的T值。随后将读取的T值作为 标准值，并根据这些标准值与已知浓度的标准溶液的关系，构建如图 4所示的标准曲线图。根据所建立的标准曲线图即可校正定量检测设 备测得的检测结果。

表一 实施例3制作的标准色卡测得的5个发色层的T值

可以理解的，在其他实施例中，该基材的一个表面还可以附有硝 酸纤维素膜。该硝酸纤维素膜的表面在对应该测试窗口的位置打印或 印刷若干线性排列的发光强度呈梯度变化的发色层，每一发色层含有 半导体纳米晶材料。随后将该硝酸纤维素膜粘在该基材表面，并剪切 成荧光免疫试条的尺寸大小。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不 受上述实施例的限制，以上实施方式仅是用于解释权利要求书。然本 发明的保护范围并不局限于说明书。任何熟悉本技术领域的技术人员 在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或者替换，都包含在 本发明的保护范围之内。