(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210773072.4 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 长春长光辰英生物科 学仪器有限公 司 地址 130000 吉林省长 春市经开区营口路 77号B座 (72)发明人 叶鑫影　刘春雨　王楠　洪喜　 师卫彪　 (74)专利代理 机构 北京挺立专利事务所(普通 合伙) 11265 专利代理师 高福勇 (51)Int.Cl. C12M 1/34(2006.01) C12M 1/38(2006.01) C12M 1/36(2006.01)C12M 1/00(2006.01) G01N 21/31(2006.01) C12Q 1/6844(2018.01) (54)发明名称 基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置及 其检测方法 (57)摘要 本发明基于多色光吸光度比值的LAMP检测 装置及其检测方法， 包括： 检测模块、 运放模块、 控制模块、 温控模块以及壳体； 检测模块、 运放模 块、 控制模块以及温控模块设置在所述壳体内； 所述壳体正面设置有检测通道， 所述检测通道的 两侧开设有通孔； 所述检测模块包括： 多色激发 光源、 反应溶液、 光电探测器； 在整个检测过程 中， 控制模块可以实时监测数值变化， 亦可在特 定时间段监控； 当反应溶液颜色发生变化时， 产 生了不同的吸光度， 不同颜色的光线透射强度比 例会发生变化， 当变化达到一定比值时， 即可判 定核酸反应呈阳性。 本发明仅需定性检测即可， 无需测试亮度， 光电探测器无需测试光电转换效 率， 可大量减少元件检测成本， 关键元件无需定 制， 适合推广。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115141734 A 2022.10.04 CN 115141734 A 1.基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置， 其特 征在于， 包括： 检测模块、 运 放模块、 控制模块、 温控 模块以及壳体； 所述检测模块、 运放模块、 控制模块以及温控模块设置在所述壳体 内； 所述壳体正面设 置有检测通道， 所述检测通道的两侧开设有通 孔； 所述检测模块包括： 多色激发光源、 反应溶液、 光电探测器； 所述多色激发光源设置在 所述检测 通道的左侧 通孔一侧， 所述光电探测器设置在所述检测 通道右侧的通孔一侧， 所 述多色激发光源与所述光电探测器左右对称； 所述反应溶液放置在所述检测 通道中， 位于 所述多色激发光源与所述 光电探测器之间； 所述运放模块， 内置有运 放电路， 用于放大 所述光电探测器返回的电信号； 所述控制模块： 用于点亮、 切换所述多色激发光源， 并将所述运放模块放大的电信号存 储至控制模块中， 通过控制模块内置的智能算法进行吸光度的比值分析； 所述温控 模块， 用于所述检测通道的温度控制； 包括： 升温操作以及 恒温保持； 所述控制模块分别与所述检测模块、 运放模块和温控模块电连接， 用于控制所述检测 模块、 运放模块和温控 模块的工作。 2.根据权利要求1所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置， 其特征在于， 所述多 色激光光源为RGB三色光源。 3.根据权利要求1所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置， 其特征在于， 所述光 电探测器为硅光电二极管。 4.根据权利要求1所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置， 其特征在于， 所述控 制模块通过连接仪器IMD薄膜显示屏， 自动显示判读结果。 5.基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置的检测方法， 其特 征在于， 包括： 步骤一、 温控模块工作： 温控模块控制所述检测通道快速升温， 至被测样品的适宜反应 温度， 并恒温保持， 将被测样品放入检测通道内的反应溶 液中进行反应； 步骤二、 检测模块工作： 控制模块控制多色激发光源依次单独点亮一个颜色， 不同颜色 的光线依 次通过所述检测通道的所述反应溶液后， 被光电探测器依 次接收， 并转换为不同 的电信号； 所述电信号 为电压信号； 步骤三、 运 放模块工作： 所述 不同的电信号依次经运 放模块放大后， 传送至控制模块； 步骤四、 控制模块工作： 控制模块对放大后的电信号进行存储， 并通过内置的智能算 法， 得出对应透射 光强度的比值分析 结果； 在整个检测过程中， 所述控制模块可以实时监测数值变化， 亦可在特定时间段监控； 当 所述反应溶液颜色发生变化时， 产生了不同的吸光度， 不同颜色的光线透射强度比例会发 生变化； 所述智能算法包括： 第一、 设定红光对应电压值 为RX， 绿光对应电压值GX， 蓝光对应电压值 为BX； 第二、 被测样品与反应溶液反应后， 反应溶液的颜色变化会导致RGB吸光度比值的变 化， 通过智能算法公式： M＝ARX/R0+BGX/G0+CBX/B0计算被测样品对RGB三种色光吸 收强度的比值变化数据； 当M值大于阈值K时， 则认为此 溶液颜色发生改变， 即核酸反应呈 阳性； 当M值小于等于阈值K时， 认为溶 液颜色基本不变， 即核酸反应呈 阴性；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115141734 A 2其中： x表示第x次采集的数据， R0表示被测样品反应前反应溶液的红光电压数据， G0表 示被测样品反应前反应溶液的绿光电压数据， B0表示被测样品反应前反应溶液的蓝光电压 数据； A、 B、 C为比例系数， 是前期通过大量试剂反应数据， 即根据已知阴性、 阳性标签的样 本 集， 采用分类分析 方法得到的比例系数； 所述分类分析方法包括： 采用SVM建模进行线性判别； 每组样本集数据已知其RX/R0、 GX/ G0、 BX/B0及阴性、 阳性结果， 将其绘制为 三维坐标系， 可分析阈值K设定及比例系数。 6.根据权利要求5所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置的检测方法， 其特征 在于， 所述智能算法公式M＝A RX/R0+BGX/G0+CBX/B0中， 以RX/R0为X轴， 以GX/G0为Y轴， 以BX/B0 为Z轴， 绘制RGB变化率三维坐标系； 设： RX/R0为△X， GX/G0为△Y， BX/B0为△Z,通过数据分析 匹配最优系数。 7.根据权利要求6所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置的检测方法， 其特征 在于， 根据已知其阴性、 阳性结果的大量真实数据， 进行机器学习得出的比例系数： A＝ 0.93392、 B＝ ‑6.71046、 C＝4.18634， 阈值K＝ ‑2.31744719， 即样品阴阳性判别的三维平面 为0.93392·△X‑6.71046·△Y+4.18634 ·△Z+2.317447 19＝0， 落于此平面以上样品为阳 性， 反之样品为阴性。 8.根据权利要求5所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置的检测方法， 其特征 在于， 所述分类分析 方法是指： 采用SVM分类 器得到比例系数的分类分析 方法。 9.根据权利要求5所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置的检测方法， 其特征 在于， 所述智能算法公式不仅适用于三色光源， 还适用于多色或单色光源。 10.根据权利要求7所述的基于多色光吸光度比值的LAMP检测装置的检测方法， 其特征 在于， 在单色光源中， 智能算法公式 中其他颜色的比例系数设定为 零。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115141734 A 3