2016年第35卷第10期
传感器与微系统（Transducer and Microsystem Technologies）
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DOI:10.13873/J.10009787( 2016 )10009703
金标试纸条的尿素酶快速定量检测仪研制
郑宇，王侃，张晶晶，沈广霞，崔大祥
（上海交通大学电子信息与电气工程学院仪器科学与工程系纳米生物医学工程研究所，上海200240）部分除了实现免疫层析试纸条光信号的分析和诊断还实现病人信息采集和建立病人信息数据库等关键功能。该软件采用了k-means聚类算法，实现采集图像的精准分析。通过检测200例尿素酶样品试纸条，验证了设备的稳定性和准确性。该系统体积小、便携性强且具有优秀的续航能力，可用于长时间的临床、野外和社区体检。
关键词：试纸条检测仪；CMOS传感器；k-means算法；尿素酶
中图分类号：TH776
文献标识码：A
文章编号：1000-9787(2016)10-0097-03
Researchandfabricationof detectorofurea enzymes basedonrapidandquantitativetestreaderusing
immunochromatographic strips
ZHENG Yu, WANG Kan, ZHANG Jing-jing, SHEN Guang-xia, CUI Da-xiang
( Institute of Nano Biomedical and Engineering,Department of Instrument Science and Engineering:
School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University , Shanghai 200240, China )
Abstract: A new immunochromatographic test reader based on CMOS sensor is presented, which is used for detecting colloidal gold strip quantitatively. This system is made of hardware system and software system. The function of the hardware system is to get the detecting image and personal information with the CMOS sensor and the barcode scanner. In addition to realizing the analysis and diagnosing of optical signal of the test strip, the software system can also collect the patient's information and build the database to manage patients' information. A clustering algorithm called k-means is used to process the image,realizing the accurate analysis of the image. 200 urea enzymes samples are collected to test the accuracy and the stability of this reader. This reader has a small volume and a good portability and can run for long durations, it possesses advantages for clinical detection, outdoor detection and community examination.
Key words: test strip reader; CMOS sensor; K-means algorithm; urea enzymes
0引言
根据数据统计，胃癌的晚期治愈率不到20%，但是它的早期治愈率高达85%（1]。由于，幽门螺旋杆菌是人的胃中唯一可以产生大量尿索酶的细菌，因此，可以通过检测病人的尿素酶的含量来确定是否感染了幽门螺旋杆菌2]。
层析试纸条检测是一种用于疾病早期诊断的快速检测技术[3.4]。它的优点在于检测速度快、结果稳定并且操作简便。胶体金试纸条目前已被广泛用于抗体、抗原以及其他生物标记物的检测5]。目前大多数的检测结果都是肉眼直接观测得知，由于每个人会存在视觉上的差异，对于同
收稿日期：2016-01-07
一个检测结果，不同的检测人员甚至可能会得出相反的结论，这就会导致检测结果的不准确。为了解决这一困难，本文研制了一种基于CMOS摄像头和平板电脑的免疫层析检测系统，该系统可用于定量检测试纸条的浓度，具有病人信息的存储和载人功能，不仅有着良好的稳定性和准确性，且重量较轻，续航能力强，非常适用于长时间的野外检测。
硬件部分的设计和开发 1
1.1试纸条的组成
标准试纸条由样品垫、结合垫、硝化纤维膜、吸收垫以及PVC背板组成。当液体样品（比如人的血液、唾液以及