[实用新型]光学检测系统

说明书

本实用新型提供一种光学检测系统，包含检测试片、发光单元、聚光单元、及检测单元。检测试片具有检测带。发光单元设置于检测试片的第一侧，并架构于提供光束。聚光单元设置于发光单元与检测试片之间，并架构于将发光单元所提供的光束会聚至检测带上，其中光束会聚于检测带上的光斑直径小于检测带的宽度。检测单元设置于检测试片的第二侧，并架构于接收穿透检测带的光束并转换为电信号。

技术领域

本实用新型涉及一种光学检测系统，特别涉及一种生物检测装置的光学检测系统。

背景技术

生物检测装置是在装置上放置特定的生物材料(例如核酸或蛋白质)，以与待测检体中特定的生物材料发生特异性的反应，而反应后的信号可经各种感应器或感应物质定量，进而得知生物反应。现行的侧流层析法(Lateral Flow Assay，简称LFA)技术因使用方便且制程技术成熟，被广泛应用于生物快筛检测相关领域之中。举例而言，传统的快筛检测试片即利用侧流层析法进行检测，通过大孔径的微孔滤膜为载体，例如硝酸纤维膜(nitrocellulose membrane，简称NC膜)，将特异性抗体或抗原固定在NC膜上面，并以胶体金(colloidal gold)颗粒作为呈色剂，以检测检体中是否有欲检测的抗体或抗原存在。

图1即显示传统的生物检测技术示意图。如图所示，快筛检测试片1包含NC膜11、样品垫12、结合垫13、及吸收垫14，其中结合垫13具有以胶体金标记的第一抗体(Ab1-CGC)，NC膜11上的检测带T(T-line)固定有第二抗体Ab2，而控制带C(C-line)则固定有控制抗体cAb。当待测检体S滴在卡匣一端的样品垫12上时，液体会通过毛细作用侧向移动(如箭头所示方向)，并与结合垫13上以胶体金标记的第一抗体(Ab1-CGC)产生特异的免疫反应，然后再移动到NC膜11上，使得待测检体S中的抗原Ag被固定在NC膜11表面的第二抗体Ab2捕捉，并随时间聚集在检测带T上，通过检测带T的光反射信号密度，可以得到肉眼可见的显色结果，若检测带T及控制带C皆呈色即表示为阳性反应，其它未结合的标记物会通过检测带T被吸收垫14给吸收。

侧流层析法的检测结果除了肉眼判断以外，反射式光学检测及CMOS影像撷取装置亦是常见的判读技术。然而，使用肉眼判断检测的结果时，除了存在人为判断的差异外，对于呈色较不明显的微弱反应，常常导致使用者误判。而反射式光学检测技术则是仅能检测到检测试片表面的颜色变化，对于潜藏在试片纤维内部的颜色变化无法反应到检测信号中。再者，反射式光学检测信号容易受到试片表面与光学读取装置的距离变化影响，测量变异较大且需要精确的机构配合，因此无法适用于便携式检测的需求。

此外，CMOS影像撷取装置可通过相机拍摄快筛试片的影像，再通过影像分析技术来圈选特定反应区块影像的色彩或明暗并加以量化，虽然解决了肉眼判断的问题，但其灵敏度的判读极限并未有明显的提升。因此，如何提升检测仪器的方便性及灵敏度已成为检测试片读取装置发展的主要议题。

有鉴于此，为了改善现有技术的缺失，实有必要开发一种改良的光学检测系统，以降低快筛检测试片的测量变异与提升检测的灵敏度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种改良的光学检测系统，以降低快筛检测试片的测量变异与提升检测的灵敏度。

为达上述目的，本实用新型提供一种光学检测系统，包含检测试片、发光单元、聚光单元、及检测单元。检测试片具有检测带。发光单元设置于检测试片的第一侧，并架构于提供光束。聚光单元设置于发光单元与检测试片之间，并架构于将发光单元所提供的光束会聚至检测带上，其中光束会聚于检测带上的光斑直径小于检测带的宽度。检测单元设置于检测试片的第二侧，并架构于接收穿透检测带的光束并转换为电信号。

在一实施例中，第一侧与第二侧是分别位于检测试片的两相反侧。

在一实施例中，发光单元为发光二极管。

在一实施例中，聚光单元包含至少一会聚透镜，优选为两会聚透镜。