[发明专利]包括局部脱盐系统的生物传感器设备和方法

说明书

公开了给样品脱盐的示例性设备、系统和方法。示例性设备包括基体和被置于基体上的传感器。传感器具有被结合剂功能化以便当液体样品接触传感器表面时与液体样品中的分析物相互作用的表面。示例性设备进一步包括被置于基体上的电极以便产生电势并移动样品中的离子离开传感器的表面。

相关申请

本申请在美国35 U.S.C. $ 119(e)下要求2012年10月16日提交的名称为“LOCALIZED DESALTING SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请61/714,658的权益，其全部内容并入本文以供参考。

技术领域

本公开大体涉及分子探测系统，并且更具体地涉及用于增加分子探测系统的敏感度的设备、系统和方法。

背景技术

纳米结构传感器被广泛地用在医学和化学工业以便测量在样品中所需化合物（例如分析物或者其他分子）的存在性和/或浓度。纳米结构传感器通常仅需要非常小的样品并且通常是非常敏感的。常见的纳米结构传感器使用电基探测，例如场效应晶体管（FET）。通常，这些传感器包括位于两个电极之间的半导体材料，其中半导体材料被结合剂（例如抗体或适体）功能化。将感兴趣的或目标分子的化合物结合到传感器表面上的结合剂会导致半导体材料的电学性质改变，并且因此能够被测量并关联于样品内化合物的浓度。当寻求生物样品或者原生质例如在医学和临床分析中的浓度时，这些纳米结构传感器通常被称为生物传感器。生物传感器通常被用于测量分析物（例如抗体、抗原等等）在样品流体（例如血清、血液或者尿液）中的浓度。

盐或者离子聚积在生物传感器处并且降低敏感度。使样品脱盐或去离子的一些示例性方法利用使用超滤膜的离线处理。这些方法会经受如下问题，即在过滤步骤期间会丢失掉在低浓度时存在的分析物。另一些示例性方法利用脱盐技术方案，例如透析、凝胶过滤管柱和片上隔膜。这些方法也会存在缺点，包括可能丢失低丰度蛋白、增加成本并增加复杂性。

附图说明

图1示出了用于测量和探测样品中的化合物的示例性纳米结构传感器的侧视图。

图2示出了用于移动离子的示例性电极设置。

图3是根据本公开教导的用于脱盐样品的示例性系统的框图。

图4A示出用于脱盐样品的另一示例性系统或设备，其具有被置于示例性传感器上方的示例性电极。

图4B示出用于脱盐样品的替代性示例性系统或设备，其具有被置于示例性传感器的基体上的示例性电极。

图5是具有两个电极的用于脱盐样品的另一示例性系统或设备的图释。

图6是图5的示例性系统的敏感度与时间的关系图。

图7示出在操作一段时间之后图5的示例性系统或设备。

图8是图5和图7的示例性系统或设备的敏感度与时间的关系图。

图9示出用于脱盐样品的另一示例性系统或设备，其具有被置于示例性传感器的基体上的两个示例性电极。

图10示出用于脱盐样品的示例性系统或设备的透视图，其具有被置于示例性传感器的基体上的两个示例性电极，其中一个电极施加电位。

图11是图10的示例性系统或设备的透视图，其中两个电极施加电位。

图12示出了在批量样品供应系统中使用的用于脱盐样品的示例性系统或设备，其具有流动通道。

图13A是在漏极处的电流与时间关系的示例性绘图的图释。

图13B是在示例性脱盐电极处电流与时间关系的示例性绘图的图释。

图13C是在脱盐电极处电流与时间关系的示例性绘图的图释。