荧光免疫层析检测技术：基于数字图像处理的定量分析方法

"基于显微镜数字图像的荧光免疫层析定量检测方法是一种用于临床检测的技术，尤其在新冠病毒肺炎筛查中发挥重要作用。该方法通过构建显微系统的光通量损失方程，结合面阵CCD（Charge-Coupled Device）的数字图像处理，提升荧光免疫层析检测的精度。通过提取RGB分量、加权处理和拟合量子响应速率曲线，可以获取荧光信号的相对强度，进一步推算出待测物的浓度。实验证明，该方法变异系数低，线性拟合度高，能准确检测到最低0.1 ng/mL的物质浓度，适用于CCD成像型荧光显微镜系统。" 详细解释： 荧光免疫层析定量检测技术是利用抗原-抗体反应原理和荧光标记技术，对特定生物分子进行定量分析的一种方法。在这个过程中，荧光标记物与目标物质结合，产生荧光信号，其强度与目标物质的浓度成正比。为了提高检测的精确度，研究者引入了显微镜数字图像处理技术。 首先，建立显微系统的光通量损失方程是为了考虑在实际成像过程中由于光学元件、样品和环境等因素导致的光通量衰减。通过这个方程，可以校正由这些因素引起的测量误差。 接着，采用面阵CCD捕捉荧光图像，CCD是一种常用的光电信号转换设备，可以将接收到的光信号转化为数字图像。通过分析这些图像的RGB分量，即红、绿、蓝三原色的强度，可以获取荧光信号的相关信息。对RGB分量进行加权处理，有助于优化信号的提取，减少噪声影响。 接下来，拟合面阵CCD的量子响应速率曲线，这是理解CCD如何将光子转化为电子的关键步骤。量子效率描述了CCD对每个入射光子产生电子的能力，通过拟合这一曲线，可以更准确地计算出荧光信号的相对强度。 根据荧光信号的强度，可以反演出待测物的浓度。这种方法的优势在于它能够提供定量信息，而不仅仅是定性的阳性或阴性结果。实验结果显示，检测结果的变异系数仅为3.04%，表明结果一致性好，线性拟合系数大于0.99，说明检测的线性关系良好，可以覆盖较宽的浓度范围。 这种检测方法可以检测到最低0.1 ng/mL的待测物质量浓度，对于临床诊断尤其是早期疾病检测具有重要意义。它适用于CCD成像型荧光显微镜系统，对其他类似的荧光检测技术也具有借鉴价值。这项技术提升了荧光免疫层析检测的精确性和可靠性，对于生物光学领域的研究和临床应用具有重要的推动作用。