全自動膠體金免疫層析分析儀是一種集樣本處理、檢測、結果判讀和報告輸出于一體的智能化設備,專為膠體金免疫層析試紙條(GICA) 設計的自動化檢測平臺。它將傳統的手工操作升級為標準化、高通量的流水線作業,顯著提升檢測效率、準確性和可追溯性,廣泛應用于醫療、疾控、食品安全、動物檢疫等領域。
一、核心價值
替代人工操作: 自動完成加樣、溫育、判讀等步驟,消除人為誤差。
提高結果客觀性: 光學系統精準定量/半定量判讀,避免肉眼主觀偏差(如弱陽性漏檢、色覺誤差)。
提升檢測效率: 可同時處理多份樣本(通量高),縮短報告時間。
標準化流程: 確保溫育時間、加樣量等關鍵參數一致,提升結果可靠性。
數據可追溯: 自動記錄樣本信息、檢測時間、原始數據、結果及操作者,符合GLP/GMP要求。
降低生物安全風險: 減少操作者直接接觸樣本的機會。
二、工作原理(自動化流程)
樣本加載:
將采集的樣本(血清/血漿/全血/尿液/唾液等)放入專用樣本管或樣本架。
掃描樣本條碼(可選),綁定患者信息。
試紙條裝載:
將膠體金試紙條(單人或多人份卡盒)放入儀器指定艙位。
儀器自動識別試紙條類型(通過條碼或芯片)。
自動加樣:
精密移液系統吸取定量樣本(通常2-100μL)。
精準滴加到試紙條的加樣區(S區)。
自動溫育:
加樣后試紙條自動移入恒溫孵育倉(通常37℃)。
精確控制反應時間(通常5-20分鐘),確保抗原抗體充分結合。
自動判讀:
捕捉T/C線顯色區域的光反射強度(或透射強度)。
軟件算法計算 T/C線信號比值(或T線灰度值)。
根據預設的臨界值(Cut-off值) 和判讀規則(符合試紙條說明書)自動判斷結果:
定性: 陽性(+)、陰性(-)、無效(質控線未出)。
半定量/定量: 部分儀器可報告相對濃度(如S/CO值)或估算濃度范圍(需配套定量試紙條和標準曲線)。
采用高分辨率CMOS/CCD攝像頭和特定波長LED光源(如反射光)。
掃描試紙條的檢測線(T線) 和質控線(C線)。
光學掃描系統(核心):
信號采集與分析:
結果輸出與報告:
結果自動顯示在觸摸屏。
通過LIS/HIS系統傳輸電子報告。
內置打印機輸出紙質報告(含樣本信息、結果、曲線圖、時間、操作者等)。
三、核心組成部分
機械運動平臺:
三維機械臂或傳送帶系統,精確定位樣本管、試紙條和移液頭。
樣本處理模塊:
樣本架/盤:承載樣本管。
條碼掃描器(可選):識別樣本ID。
試紙條處理模塊:
試紙條倉/卡盒架:存放未使用試紙條。
試紙條抓手/傳送機構:抓取、移動試紙條至加樣位、孵育位、掃描位。
廢條回收倉:收集已檢測試紙條。
加樣系統:
高精度注射泵/壓電移液器。
一次性或可清洗Tip頭(防交叉污染)。
溫育模塊:
恒溫孵育倉(通常35-40℃可調)。
溫控系統(PTC加熱片/半導體溫控)。
光學檢測系統(核心):
光源: 特定波長LED陣列(如紅光、綠光,需匹配膠體金標記物)。
成像模塊: 高分辨率CMOS/CCD攝像頭 + 光學鏡頭。
掃描機構: 帶動光源和攝像頭勻速掃描試紙條或固定位置拍攝。
控制系統與軟件:
嵌入式工控機/PC。
專用控制軟件:驅動硬件、圖像采集、數據處理、結果判讀算法、用戶管理、數據存儲與導出。
觸摸屏人機交互界面。
輸出模塊:
顯示屏。
內置熱敏打印機。
RS232/USB/以太網接口(連接LIS、電腦)。
電源與外殼。
四、關鍵性能指標
通量: 單次可裝載樣本數/試紙條數,每小時檢測速度(Tests/hour)。
加樣精度與重復性: CV值(通常<5%)。
溫控精度: ±0.5℃以內。
光學分辨率: 攝像頭像素(影響對弱線的識別能力)。
檢測靈敏度與特異性: 接近或優于人工判讀(尤其對弱陽性)。
判讀準確性: 與參考方法(如ELISA、PCR)的符合率。
試劑兼容性: 支持主流品牌/項目的試紙條(開放或封閉系統)。
數據管理: 存儲容量、查詢功能、報告格式、LIS兼容性。
操作便捷性: 開機自檢、一鍵運行、故障報警提示。
生物安全性: 防污染設計(如HEPA過濾、紫外消毒模塊選配)。
五、主要應用場景
醫療機構:
急診/門診: 快速檢測感染標志物(流感、新冠、RSV、肺炎支原體)、妊娠(hCG)、心肌標志物(cTnI、Myo、CK-MB)、炎癥標志物(PCT、CRP)。
檢驗科: 傳染病篩查(HIV、HCV、梅毒)、便潛血(FOB)、輪狀病毒/腺病毒。
輸血科: 血型檢測(ABO/RhD)。
疾控中心(CDC): 突發傳染病現場快速篩查、流行病學調查。
基層衛生機構(社區、鄉鎮衛生院): 彌補大型設備不足,開展基礎項目。
海關/口岸檢疫: 出入境人員傳染病快速篩查(如登革熱、瘧疾)。
食品安全檢測: 農獸藥殘留(克倫特羅、磺胺)、毒素(黃曲霉毒素)、食源性致病菌(沙門氏菌、大腸桿菌O157)。
動物疫病診斷: 寵物醫院(犬瘟熱、細小病毒)、養殖場(禽流感、非洲豬瘟)。
藥物濫用檢測: 禁毒、職場篩查(嗎啡、冰毒、大麻)。
六、與傳統手工操作的對比優勢
項目 | 手工操作 | 全自動分析儀 |
---|---|---|
操作步驟 | 人工加樣、計時、肉眼判讀 | 全自動一體化完成 |
效率 | 低(逐個處理) | 高(批量處理,高通量) |
判讀主觀性 | 高(個體差異大) | 低(光學定量,客觀一致) |
弱陽性檢出率 | 易漏檢 | 顯著提高 |
標準化程度 | 低(加樣量、溫育時間難控) | 高(參數精準控制) |
數據管理 | 手工記錄,易出錯 | 自動記錄,電子存儲,可追溯 |
生物安全風險 | 高(直接接觸) | 低(封閉/半封閉系統) |
人力成本 | 高 | 低(解放人力) |
七、主流品牌(國內外)
國際品牌:
QuidelOrtho(美國): Savanna? 系列(高度集成,多項目靈活檢測)。
Abbott(美國): ID NOW?(超快速,但非純膠體金平臺,部分項目用)。
Siemens Healthineers(德國): CLINITEST? 系列。
Boditech Med(韓國): iChroma? II。
國產品牌(占據重要市場):
萬孚生物(Wondfo): FIA系列(如FIA8600)、iPOCT系列。
基蛋生物(Getein): MAGICL 系列(如MAGICL 6000)。
明德生物(Hotgen): HT2000系列。
奧泰生物(Artron): ATOP系列。
東方基因(Orient Gene): AutoReader系列。
美康生物(Meikang): MS-S系列。
優利特(URIT): UA-660系列。
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