[发明专利]磁性标签传感器和筒体无效

专利信息
申请号: 200980137660.1 申请日: 2009-09-16
公开(公告)号: CN102165318A 公开(公告)日: 2011-08-24
发明(设计)人: H·范佐恩;M·M·奥夫扬科;J·H·尼乌文赫伊斯 申请(专利权)人: 皇家飞利浦电子股份有限公司
主分类号: G01N33/543 分类号: G01N33/543;G01N35/00
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 蔡洪贵
地址: 荷兰艾*** 国省代码: 荷兰;NL
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摘要:
搜索关键词: 磁性 标签 传感器
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种磁性标签传感器,尤其涉及一种磁性标签生物传感器及用于这种传感器的筒体。

背景技术

目前对生物传感器的需求日益增长。通常,生物传感器可检测被分析物内的给定特定分子,其中所述分子的数量典型地较少。例如,可测量唾液或血液内药物或心脏标志物的量。因此,如果待检测分子位于被分析物内,靶微粒(例如超顺磁标签珠粒)用于附着到特定的附着部位或仅附着点。一种检测附着到附着点的这些标签微粒的已知技术为受抑全内反射(FTIR)。在该处,光线以全内反射角度被耦合到试样中。如果试样表面附近没有微粒,光线被完全反射。但如果标签微粒附着到所述表面,则违反全内反射条件,一部分光线散射进入试样中,于是所述表面所反射的光线量减少。通过光学探测器测量反射光线强度,可能估计附着到所述表面的微粒量。由此可估计被分析物或试样内所关注特定分子的量。

该技术及其他磁性标签传感器,特别是生物传感器,极为依赖珠粒或磁性标签的磁吸引,也被称为致动。为提高在关注点应用中生物传感器的性能(速度),磁性致动尤为重要。磁性致动的方向既可朝向实际进行测量的表面或传感器区域,也可远离该传感器表面。在第一种情况下,磁性致动可增大传感器表面附近磁性微粒的浓度,从而加速磁性微粒附着到传感器区域的过程。在第二种情况下,将微粒从传感器表面除去,这称作磁性清洗。磁性清洗可代替用液体除去多余微粒的传统湿洗步骤。磁性清洗更精确,并可减少操作步骤数量。

由于磁吸引,传感器区域近旁的微粒或标签的数量增多,传感器信号也相应增强。但是,一旦传感器表面达到一定微粒密度,则不可能进一步增强传感器信号。此时达到最大表面容量。该最大容量由传感器表面上的微粒和/或微粒链之间的磁推斥引起。这种效应可限制积聚在所述表面上的微粒量,从而限制从(生物)传感器获得的信号。这不利地将降低传感器的信噪比及检测极限值(以仍可在如血液中检测到的如心脏标志物的最小浓度表示)。特别对于须测量浓度量级为100fM的心脏标志物应用,实现低的检测极限值非常重要。

发明内容

因此,本发明一个目的是提供改进的磁性标签传感器,特别是磁性标签生物传感器以及其筒体。特别地,本发明一个目的是提供可降低检测极限值和/或增大信噪比的磁性标签传感器与筒体。

这些目的由本权利要求的各特征实现。

如上概述,检测极限值及信噪比与传感器表面最大容量有关。因此,本发明基于增加传感器表面最大容量的想法。根据本发明,传感器表面最大容量的增加由增加另外微粒到筒体中实现,所述筒体可用于将磁性标签推向传感器表面。术语“容量”限定传感器表面上标签微粒的量,由于标签微粒被检测并导致信号,标签微粒的量决定所述信号。因此如上所述,通过一定传感器表面所达到信号幅值与可检测到标签微粒的量有关。

本发明提供用于磁性标签传感器的筒体,特别是用于磁性标签生物传感器的筒体,包括传感器区域、与所述传感器区域接触的流体通道,以及与所述流体通道流体连通的第一和第二储存器。术语“磁性标签传感器”限定为应用磁性标签以附连到本领域已知的例如被分析物等的其它微粒的传感器。第一储存器包括第一类型磁性微粒,第二储存器包括第二类型磁性微粒。第一类型磁性微粒被功能化以附着到所述传感器区域,而第二类型磁性微粒非功能化以附着到所述传感器区域。相应地,第一类型磁性微粒可用于普通生物传感器。如果被分析物内存在待检测分子,第一类型磁性微粒优选为仅附着到特定附着点或传感器区域的超顺磁标签珠粒。第二类型磁性微粒也优选为超顺磁的,不过这些微粒非功能化以附着到所述传感器区域。第二类型磁性微粒仅用于对第一类型磁性微粒产生力,以将它们挤压或推向传感器区域。当磁场切断时,第二类型磁性微粒也减弱第一类型微粒的扩散,从而增加第一类型微粒接近附着表面的时间,并因而增大附着概率。本申请文中,术语“非功能化”也表示第二类型磁性微粒比第一类型磁性微粒的功能化程度低。无论哪一情况,第二类型微粒无需如第一类型微粒被功能化。

术语“储存器”在本申请中应广义地理解。第一与第二储存器可为适于容纳第一与第二类型微粒的凹槽、空腔等。但是,第一与第二类型磁性微粒也可直接沉积在筒体表面上而无需凹槽等。在此情况下,术语“储存器”应理解为沉积微粒的区域或范围。

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