[发明专利]表面结合磁颗粒的检测

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测结合到样本室的结合表面的磁颗粒的方法和传感器设备。

背景技术

WO2008/155716公开了一种光生物传感器，其中，光束的受抑全内反射(FTIR)被检测并相对于结合表面处的磁颗粒的量被评估。使用磁场将磁颗粒吸引到所述表面上以获得加速结合，并在做出检测之前将未结合的磁颗粒洗去。

发明内容

本发明的目的在于提供用于定量检测具有提高的灵敏度的表面结合磁颗粒的手段。

这一目的是通过根据权利要求1和2的方法以及根据权利要求3的传感器设备实现的。在从属权利要求中公开了优选实施例。

根据本发明的方法服务于对结合至样本室的结合表面的磁颗粒的检测。

在这一语境中，术语“磁颗粒”应当既包括永久性磁颗粒又包括可磁化颗粒，例如，超顺磁珠。磁颗粒的尺寸通常处于3nm和50μm之间的范围内。此外，磁颗粒可以包括实际感兴趣的所结合的目标成分。“样本室”通常是开放腔、闭合腔或者通过流体连接通道连接至其他腔的腔。样本室的“结合表面”只是该室的一个专用内表面，其能够与磁颗粒或者其他实体接触，并且可以在其上通过适当的方法对它们进行检测。顾名思义，结合表面通常被提供有能够专门结合磁颗粒的结合部位。

该方法包括如下步骤：

a)生成将磁颗粒吸引至结合表面的磁场。由于这一作用，下文将这种磁场称为“吸引磁场”。这种吸引磁场应当在所述结合表面处并且在所述样本室的至少一部分当中占据主导。为了生成其对磁颗粒的吸引作用，所述磁场将具有非零梯度。

b)在上述步骤期间检测和/或在上述步骤之后立即检测结合表面处的磁颗粒，上述步骤即为吸引磁场的生成。在这一语境中，术语“在…期间”一般应当包括贯穿吸引磁场存在的整个时段的连续检测或者这一时段内的一个或几个离散时点/间隔处的检测。术语“立即”应当表示吸引磁场已经关闭但是磁颗粒还没有移动显著(即可检测)的距离的时段。因而，该术语与磁场作用的弛豫时间以及颗粒的布朗运动程度(与处于一团中的情况相比，由于接近表面处粘度提高，因而在接近表面处布朗运动程度较低)相关。

应注意，在上述步骤之前通常具有所述方法固有的准备工作，例如，样本室中的具有磁颗粒的样本的提供以及(借助或者不借助主动辅助)允许磁颗粒结合至结合表面的结合时段。

根据本发明的传感器设备服务于检测结合至样本室的结合表面的磁颗粒，并且包括下述部件：

a)磁场生成器，其用于生成将磁颗粒吸引至所述结合表面的吸引磁场。例如，可以通过永磁体或电磁体实现所述磁场生成器。

b)检测单元，其用于检测所述结合表面处的磁颗粒。

c)控制单元，其用于控制所述检测单元和所述磁场生成器，使得在将磁颗粒吸引至所述结合表面的同时做出检测和/或在将磁颗粒吸引至所述结合表面之后立即做出检测。可以通过专用电子硬件、具有相关软件的数字数据处理硬件或者两者的混合来实现所述控制单元。

所述方法和所述传感器设备是同一发明构思(即，在吸引磁场的作用下检测磁颗粒)的不同实现。因此，为这些实现之一提供的解释和定义对另一实现也有效。

已经表明，能够通过所提出的构思提高磁颗粒检测的准确度和灵敏度。这是令人惊讶的，因为通常认为必然要在将磁颗粒从表面冲离的排斥磁场的作用期间执行测量(参考WO2008/155716)。

在下文中，将描述本发明的各种优选实施例，其既涉及上文定义的方法又涉及上文定义的传感器设备。

评估单元可以地优选被提供用于评估在检测程序期间产生的检测结果(信号)，其中，相对于所述结合表面处结合的磁颗粒的量做出评估。所述评估单元可以是本身与所述控制单元集成的部件。

可以优选地在位于所述吸引磁场开始之后的大约0.01s和大约1s之间的时间点处检测所述结合表面处的磁颗粒，优选大约在开始之后大约100ms。在磁场吸引开始之后非常短的时间内做出的这样的检测的优点在于，主要是结合磁颗粒而不是未结合磁颗粒显示出对所述吸引磁场的可检测反应，因为它们已经接近所述结合表面。