[发明专利]用于生理气体样品中的分析物感测的系统和方法

说明书

本发明的实施例涉及用于对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的系统和装置；该系统和装置可以用于生理气体样品中的分析物感测。在一个实施例中，提供一种用于对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的系统，该系统具有电容‑数字转换器(CDC)和石墨烯变容二极管。CDC可以与石墨烯变容二极管电性连接，并且可以构造成对响应于在多个直流偏置电压下的激励信号的石墨烯变容二极管的电容进行测量。本文中也包括其他实施例。

技术领域

本发明的实施例涉及用于生理气体样品中的分析物感测的系统和装置。更具体地，本文中的实施例涉及用于对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的系统和装置。

背景技术

在提供医疗保健的过程中，临床医生常常执行体格检查并进行检测以收集关于患者的数据。在收集数据并对其他方面(如指定患者的健康史)进行分析之后，临床医生常常形成诊断结果然后选择对所诊断疾病进行治疗的疗法。

对各种化学分析物(如挥发性有机化合物)的存在和或浓度的了解对于用于形成诊断结果而言会是非常有用的。然而，以临床上实用的方式对这种化学分析物进行测量，在技术上仍然具有挑战性。

发明内容

本发明的实施例涉及用于生理气体样品中的分析物感测的系统和装置及方法。

本发明涉及一种通过对在一系列直流偏置电压下的电容进行评估而对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的系统，包括：电容-数字转换器(CDC)；一个或多个石墨烯变容二极管；和控制器电路，所述控制器电路构造成接收反映在多个直流偏置电压下所述一个或多个石墨烯变容二极管的电容的电信号；其中所述CDC与所述一个或多个石墨烯变容二极管电性连接，并且构造成对所述石墨烯变容二极管的响应于所述一系列直流偏置电压下的激励信号的电容进行测量，其中在所述一系列直流偏置电压下的测得电容构成指定样品的模式的一部分；并且其中计算装置构造成对在所述一系列直流偏置电压下的测得电容值进行记录。

本发明还涉及一种用于感测气态分析物例如挥发性有机化合物的气体采样装置，例如手持式呼气采样装置或供导管和/或内窥镜检查系统使用气体采样装置，其包括根据前述权利要求中任一项所述的系统或这被包含于根据前述权利要求中任一项所述的系统中。

本发明还涉及一种通过对在一系列直流偏置电压下的电容进行评估而对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的方法，包括：利用电容数字转换器(CDC)对响应于在一系列的直流偏置电压下的激励信号的所述石墨烯变容二极管的电容进行测量；对在一系列直流偏置电压下的测得电容值进行评估，以确认与一个或多个分析物的存在、不存在或量相关的模式。

本发明的又一方面是一种用于对在石墨烯变容二极管上的分析物存在进行测量的系统，所述系统包括：电容-数字转换器(CDC)；石墨烯变容二极管；所述CDC与所述石墨烯变容二极管电性连接，并且构造成对所述石墨烯变容二极管的响应于在多个直流偏置电压下的激励信号的电容进行测量。

根据一具体实施方案的系统，还包括构造成选择性地提供在所述CDC与多个石墨烯变容二极管之间的电性连接的多路复用器。

根据一具体实施方案的系统，其中将激励信号经过所述多路复用器提供给所选择的石墨烯变容二极管。

根据一具体实施方案的系统，所述激励信号包括交流电压。

根据一具体实施方案的系统，其中所述激励信号的幅度是由所述CDC而设定。

根据一具体实施方案的系统，还包括构造成接收反映所述石墨烯变容二极管的电容的电信号的控制器电路。

根据一具体实施方案的系统，还包括与所述控制器电路和所述CDC电性连接的电子元件，所述电子元件是选自由I2C或SPI所组成的组群。

根据一具体实施方案的系统，其中所述石墨烯变容二极管包括功能化石墨烯变容二极管。