[发明专利]探测粒子的探测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用以探测粒子的探测装置、一种用以探测粒子的探测方法和用以探测粒子的计算机程序。本发明还涉及用以制造探测粒子的探测装置的方法。

背景技术

作为探测粒子的探测装置的生物传感器我们已经已知了。生物传感器通过利用例如所谓的夹心化验而探测粒子。磁珠被涂有特殊抗体，该特殊抗体附着到存在于流体例如血液或唾液中的目标分子上。当自由存在于流体内的磁珠已经与可用的目标分子起作用时，磁珠被吸引到已经涂有另一抗体的探测表面上，该另一抗体能够结合到目标分子上。用以磁珠和附着的目标分子一起吸引到探测表面上的吸引力是由磁性装置产生的磁力。在足够长的反应时间之后，磁场被转变，以使没有结合到探测表面上的磁珠从探测表面上离开，这样，只有与目标分子特定结合的磁珠保持附着在探测表面上，目标分子被结合到对应抗体上。探测表面上的磁珠可以被磁学或光学探测到。

此生物传感器具有磁珠在探测表面的某些位置上聚集的缺点，这是由磁性装置产生的磁场的不均匀性确定的。因此，在由于磁场的不均匀而使磁珠聚集的位置，与探测表面上的其他位置相比，磁珠被结合到探测表面上的可能性降低了。这降低了探测装置在这些位置上的灵敏度，因此降低了探测装置的整体灵敏度。

发明内容

本发明的一个目是提供一种用以探测粒子的探测装置、探测方法和计算机程序，其中探测粒子的灵敏度被提高了。本发明的另一目的是提供一种制造探测粒子的探测装置的相应方法。

在本发明的第一方面中，提出了一种用以探测粒子的探测装置，其中，探测装置包括探测表面，探测表面用以探测该探测表面上的粒子，且其中，探测表面包括用以限制粒子运动的突出部。

本发明是基于磁性粒子在探测表面上的不均匀分布是由粒子沿探测表面的运动而产生的思想。因为沿探测表面移动粒子的力通常不均匀，所以沿探测表面的运动造成粒子在探测表面上的不均匀分布。在现有技术中，由于粒子在探测表面上的不均匀分布，与其他位置上相比，在探测表面上粒子聚集的位置处的探测的灵敏度被降低了。因此降低了探测装置的整体灵敏度。粒子的这种不均匀分布的影响可以通过在探测表面上设置突出部得以减小，突出部限制粒子的运动。因此，必须在探测表面上探测到的粒子不能沿探测表面自由移动并不能在某些位置上聚集，这是由使粒子运动的不均匀力确定的。因而，通过设置用以限制粒子运动的突出部，粒子在探测表面上的分布可以更均匀，因此提高了用以探测粒子的探测装置的灵敏度。

突出部优选被适于限制粒子沿探测表面的横向运动。因为在现有技术中粒子的不均匀分布被认为主要由粒子沿探测表面的横向运动引起，所以突出部的限制粒子横向运动的适应性将进一步提高粒子在探测表面上分布的均匀度。

探测装置优选是生物传感器，且粒子优选磁性粒子。

进一步优选地，突出部将探测表面分为被突出部围绕的区域，以便如果粒子在探测表面上横向运动，位于探测表面上的粒子中的一部分被保持于各自的区域内。因为粒子不能沿平行于探测表面的任一方向内自由运动，且因为对粒子的不均匀分布的主要原因被认为是沿探测表面和平行于探测表面的运动，所以被围绕的区域进一步提高了粒子在探测表面上分布的均匀度，并因此提高了探测装置的灵敏度。

进一步优选地，探测表面包括用以结合粒子的结合位置。这进一步减少了粒子的运动，并因此进一步提高了粒子在探测表面上分布的均匀度。另外，因为结合位置在探测表面上结合粒子，所以它们被保持于探测表面上用以探测这些粒子，这进一步提高了探测装置的灵敏度。

在优选实施例中，探测表面包括具有不同结合特性的不同类型的结合位置。这允许用不同的附着元件区分不同的粒子或相同的粒子，附着元件用以将粒子附着在目标分子上，其中，结合位置的结合特性对粒子的附着元件已经被附着于其上的目标元件来说可以是特定的。

探测装置优选包括磁性装置，其中粒子是磁性粒子，且其中磁性装置被适于产生磁场，迫使粒子到探测表面上。因为粒子被磁场迫使到探测表面上，所以探测表面上存在了更多的粒子，这样，探测装置的灵敏度被进一步提高了。

在优选实施例中，探测装置包括用以在探测表面上横向移动粒子的磁性单元。如此，运动被突出部所限制，但在突出部之间粒子沿探测表面横向运动，因此提高了在结合位置上结合粒子的可能性，其可能存在于突出部之间，且可以将粒子保持于结合位置上，这样，探测装置的灵敏度被进一步提高了。