[发明专利]基于拴系颗粒的生物传感器

权利要求书

1.一种用于使用拴系颗粒运动来感测分析物的方法，所述方法包括：

使包含所述分析物的基质与具有表面和系链分子的传感器设备接触，所述系链分子在第一端结合至所述表面，并且在第二端结合至功能化颗粒，

其中，所述功能化颗粒利用第一部分被功能化且所述表面利用第二部分被功能化，使得所述功能化颗粒具有第一状态和第二状态，在所述第一状态中，所述功能化颗粒通过所述第一部分和所述第二部分与所述表面结合，并且在所述第二状态中，所述功能化颗粒没有通过所述第一部分和所述第二部分与所述表面结合，其中，所述功能化颗粒根据所述分析物的存在与不存在来在所述第一与第二状态之间切换，

由此，根据所述分析物的存在来改变所述功能化颗粒的运动特性；

测量所述功能化颗粒相对于所述表面的空间坐标参数；以及

根据测量的空间坐标参数的变化来确定所述分析物的存在/浓度。

2.如权利要求1所述的方法，

其中，测量所述空间坐标参数包括：

照亮所述功能化颗粒和/或所述表面；

检测来自所述功能化颗粒和/或所述表面的光学辐射；

根据所述光学辐射确定所述功能化颗粒相对于所述表面的位置、取向和/或速度。

3.如权利要求1所述的方法，

其中，测量所述空间坐标参数包括：

激励所述功能化颗粒和/或所述表面中的自由电荷载流子；

检测来自所述功能化颗粒和/或所述表面的光学辐射；

其中，以所述功能化颗粒和/或所述表面的等离子体共振附近的波长来执行所述激励和/或检测；

其中，确定所述分析物的存在/浓度包括：

确定检测到的光学辐射的变化。

4.如权利要求1所述的方法，

其中，根据所述测量的空间坐标参数的变化来确定所述分析物的存在/浓度包括：根据颗粒定位分布的变化、定位图案面积的变化或者颗粒定位之间的步长大小的变化来确定所述分析物的存在/浓度。

5.如权利要求1所述的方法，其中，其中，测量所述空间坐标参数包括：由具有大于5nm的线宽的光源或由超发光二极管照亮所述功能化颗粒和/或所述表面。

6.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述分析物的存在/浓度包括：执行直方图和/或直方图处理以便抑制背景噪声并增强特异性。

7.如权利要求1所述的方法，其中，测量所述功能化颗粒的空间坐标参数包括：测量所述颗粒的位置、所述颗粒的取向、所述颗粒的角速度或所述颗粒的线速度。

8.一种用于使用拴系颗粒运动来感测分析物的生物传感器，所述生物传感器包括：

颗粒；

基质；

系链分子，所述系链分子在第一端结合至所述颗粒并且在第二端结合至所述基质；

缀合至所述颗粒或所述系链分子的第一部分；

缀合至所述基质或所述系链分子的第二部分；

其中，在所述第一部分被缀合至所述系链分子的情形下所述第二部分被缀合至所述基质，且在所述第二部分被缀合至所述系链分子的情形下所述第一部分被缀合至所述颗粒；

其中，所述第一部分和所述第二部分具有取决于目标分析物存在或不存在的彼此之间的结合亲和性，或具有对于所述目标分析物的结合亲和性，由此所述颗粒的运动特性取决于所述分析物的存在而变化，从而使得通过测量所述颗粒在空间坐标参数上相对于表面的变化来感测所述分析物。

9.如权利要求8所述的生物传感器，其中，所述第一部分在靠近所述系链分子的所述第一端的点缀合至所述系链分子。

10.如权利要求8所述的生物传感器，其中，所述第二部分在靠近所述系链分子的所述第二端的点缀合至所述系链分子。