[发明专利]磁性线圈在传感器装置中的定位

说明书

技术领域

本发明涉及包括布置在传感器室上方和下方的至少两个磁性线圈的传感器装置，例如受抑全内反射(FTIR)生物传感器装置，并且具体而言，涉及对磁性线圈的定位。

背景技术

目前，对生物传感器的需求日益增长。一般而言，生物传感器能够检测在待分析物内的给定具体分子，其中，所述靶分子的量或浓度通常是很小的。例如，可以测量在唾液或血液内的药物或心脏标志物的量。滥用药物一般是仅拥有一个抗原表位的小分子，并且出于这个原因，不能通过例如夹心测定检测到。竞争性测定或抑制性测定是检测这些分子的优选方法。众所周知的竞争性测定设置是将感兴趣的靶分子耦合到表面上，并且将抗体连接到可能是酶、荧光团或磁珠的检测标记物上。该系统被用于使用标记后的抗体执行在来自样品的靶分子和表面上的靶分子之间的竞争性测定。对于路边测试，执行所述测定的方法，也称为测定，应该是快速的(这样可以在大约1分钟内执行完测试)并且鲁棒的。

在如图1所示的示例性的设置中，在传感器盒(sensor cartridge)1内的传感器室的传感器表面11的至少一部分被制备用于对靶分子进行检测。在传感器盒1内的传感器室应当具有预先确定的体积。盒1可以被制作为一次性的聚苯乙烯盒。顺磁珠12布置在传感器室内，优选地布置在预定位置处，诸如如图1所示的盒1的盖子底部。为了提高要在注入到盒1内的流体中检测的靶分子的反应速度，将磁激励线圈3，3’布置在盒1的下方，以便产生将珠12拉向传感器表面11的磁场。如图1所示，通常使用布置为彼此邻近的一对线圈3，3’。然而，在盒1下方仅使用一个磁性线圈同样是可能的。在预先确定的时间过后，关闭下部的线圈3，3’，并且因此去除了所述磁场，并且施加由布置在盒1上方的磁性线圈2所产生的另一磁场将未结合的珠12从传感器表面11上拉开。随后，可以检测在传感器表面11上的结合点处存在的珠12。结合点是在传感器表面11上分子和珠12以现有技术中已知的不同方法与其结合的区域。这些结合方法中的其中一种是将珠12结合到抗原表位上，所述抗原表位又结合到固定在结合点的抗体上。在盒1内的抗原表位的量可以例如借助于光学检测方法通过检测结合到抗原表位上的珠的量进行推断。

代替提供用于排斥未结合的多余珠的附加上部线圈2，也可以使用布置在盒1下方的线圈3，3’，通过对下部线圈3，3’进行适当设计或布置而局部地从传感器表面11上排斥珠12。此外，如图1所示，可以通过组合分别布置在传感器表面11上方和下方的上部线圈和下部线圈的磁场从传感器表面11上排斥珠12。甚至是具有专用几何结构的单一线圈也可以用于排斥珠12。在一部分珠12结合到结合点之后，去除多余的珠12也可以叫做磁清洗。

珠12的检测可以使用例如磁电阻技术来完成。另一个已知技术是使用例如FTIR的光学技术光学地检测结合到结合点的磁性标记珠12。在FTIR磁性生物传感器中，从光源(例如激光或LED)发射出的光线13以全内反射的角度指向到传感器表面11上。光路在图1中以黑色箭头加以描述。如果在靠近传感器表面11处不存在粒子，光线将被完全反射。然而，如果珠12或其它检测标记物结合到了传感器表面11上，将违反全内反射的条件，并且部分光线被散射到传感器室或传感器盒1内，并且因此降低了由传感器表面11反射的光线的量。通过使用光检测器测量反射光线的强度，有可能估计结合到传感器表面11上的结合点的珠12的量。

对磁性线圈2、3、3’的精确和可重复布置与定位，具体而言，对存在于传感器盒1的上方和下方的线圈2、3、3’的精确对准是非常重要的，这样，在测试期间，在传感器盒1内的磁珠12能够以有效的和可重复的方式被激励。具体而言，在化学结合较弱的情况下，对由线圈产生的激励力的精确对准是非常重要的。在那种情况下，线圈2、3、3’相对于彼此的定位是该测量中非常关键的参数。

发明内容

因此，需要提供能够在生物传感器中进行精确测量的方法和传感器装置。