[发明专利]用于传感器系统中信号校准的系统和方法

说明书

提供了用于补偿重力和流体成分对磁性生物传感器系统的影响的方法和系统。在示例中，传感器系统包括被配置为容纳含有待测试分析物的样本的样本容器，样本容器包括检测表面和样本容器中的多个信号产生元件，其中检测表面包括结合表面，结合表面已用捕获元件部分地官能化，捕获元件可直接地和/或间接结合分析物和/或多个信号产生元件。传感器系统还包括存储指令的存储器，指令可由处理器执行以从检测表面的一个或多个背景区域获得包括传感器信号的背景数据，从结合表面获得包括传感器信号的样本数据，并基于背景数据执行样本数据的校正。

技术领域

本说明书总体上涉及用于检测样本中分析物的传感器系统的系统和方法，并且更具体地涉及补偿影响分析物检测的信号变化。

背景技术

生物传感器可允许检测样本中给定的特定靶分子，称为分析物，其中分析物的量或浓度通常较小，有时在纳克每毫升的范围内。为了检测这些分子，可以使用官能化的标记或检测标签，例如酶、荧光团或磁珠。在磁性标记生物传感器中，测量分析物(例如药物或心脏标记物)的存在是基于分子捕获和用磁性粒子或珠子标记。磁珠可被布置在样本盒的样本室中。样本室中的传感器表面的至少一部分被制备用于检测分析物。例如，传感器表面可以包括一个或多个区域，其中被配置成结合到分析物的捕获元件被固定(例如，抗体)。为了进行测试，将样本装载到盒中，并且样本中的任何分析物会结合在结合表面上的磁珠和捕获元件两者。

珠子的磁性吸引(也称为驱动)可以提高生物传感器用于护理点应用的性能，例如速度。磁性吸引的方向可以朝向进行实际测量的表面或远离该表面。在第一种情况下，磁性驱动允许增强传感器表面附近的磁性颗粒的浓度(其中磁性颗粒可经分析物结合到传感器表面上的相应捕获元件，例如抗体)，从而加速磁性颗粒在传感器表面处的结合过程。在第二种情况下，未结合的磁性颗粒(例如，未结合到传感器表面上的捕获元件的磁性颗粒)从表面去除，这被称为磁性清洗。一旦磁性清洗完成，样本中分析物的浓度可以通过测量与传感器表面上的捕获元件结合的磁珠的数量来确定。例如，可以将光源引导到传感器表面的固定有捕获元件的区域，以便产生全内反射的光。传感器表面处的磁性颗粒可以散射和/或吸收全内反射的光，其可以由检测器检测并用于确定样本中靶分子的浓度。

发明内容

在一个实施方案中，传感器系统包括样本容器，样本容器被配置为容纳含有待测试分析物的样本，样本容器包括检测表面和在样本容器中的多个信号产生元件，其中检测表面包括结合表面，结合表面已经用捕获元件部分官能化，捕获元件可以直接和/或间接地结合分析物和/或多个信号产生元件。传感器系统还包括存储指令的存储器，指令可由处理器执行以从检测表面的一个或多个背景区域获得包括传感器信号的背景数据，从结合表面获得包括传感器信号的样本数据，并基于背景数据执行样本数据的校正。

为了实现前述和相关目的，本文结合以下描述和附图描述了系统的某些说明性方面。已经讨论的特征、功能和优点可以在本发明的各种实施例中单独地实现，或者可以在其他实施例中组合，参考以下描述和附图可以看到其进一步的细节。提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在确定本文描述的任何主题的关键特征或必要特征。

附图说明

图1示意性地示出了根据本发明的传感器系统的一般设置。

图2-图4示意性地示出了根据本发明的具有多个结合表面区域的传感器系统的示例样本盒。

图5示意性地示出了图2-图4的示例样本盒，其中多个背景区域位于结合表面区域之外。

图6示意性地示出了根据本发明的样本盒内的示例信号产生元件分布。

图7是说明根据本发明的使用传感器系统测试样本的方法的流程图，该方法使用在结合表面区域之外的背景区域测量的背景校正。

图8-图12示出了说明根据本发明的当进行或不进行背景校正时使用传感器系统的分析物的各种测量参数的图表。