[發(fā)明專利]磁性標簽傳感器和筒體

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980137660.1
• 申請日: 2009-09-16
• 公開（公告）號: CN102165318A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發(fā)明（設計）人: H·范佐恩;M·M·奧夫揚科;J·H·尼烏文赫伊斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N35/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

技術領域

本發(fā)明涉及一種磁性標簽傳感器，尤其涉及一種磁性標簽生物傳感器及用于這種傳感器的筒體。

背景技術

目前對生物傳感器的需求日益增長。通常，生物傳感器可檢測被分析物內(nèi)的給定特定分子，其中所述分子的數(shù)量典型地較少。例如，可測量唾液或血液內(nèi)藥物或心臟標志物的量。因此，如果待檢測分子位于被分析物內(nèi)，靶微粒(例如超順磁標簽珠粒)用于附著到特定的附著部位或僅附著點。一種檢測附著到附著點的這些標簽微粒的已知技術為受抑全內(nèi)反射(FTIR)。在該處，光線以全內(nèi)反射角度被耦合到試樣中。如果試樣表面附近沒有微粒，光線被完全反射。但如果標簽微粒附著到所述表面，則違反全內(nèi)反射條件，一部分光線散射進入試樣中，于是所述表面所反射的光線量減少。通過光學探測器測量反射光線強度，可能估計附著到所述表面的微粒量。由此可估計被分析物或試樣內(nèi)所關注特定分子的量。

該技術及其他磁性標簽傳感器，特別是生物傳感器，極為依賴珠粒或磁性標簽的磁吸引，也被稱為致動。為提高在關注點應用中生物傳感器的性能(速度)，磁性致動尤為重要。磁性致動的方向既可朝向?qū)嶋H進行測量的表面或傳感器區(qū)域，也可遠離該傳感器表面。在第一種情況下，磁性致動可增大傳感器表面附近磁性微粒的濃度，從而加速磁性微粒附著到傳感器區(qū)域的過程。在第二種情況下，將微粒從傳感器表面除去，這稱作磁性清洗。磁性清洗可代替用液體除去多余微粒的傳統(tǒng)濕洗步驟。磁性清洗更精確，并可減少操作步驟數(shù)量。

由于磁吸引，傳感器區(qū)域近旁的微粒或標簽的數(shù)量增多，傳感器信號也相應增強。但是，一旦傳感器表面達到一定微粒密度，則不可能進一步增強傳感器信號。此時達到最大表面容量。該最大容量由傳感器表面上的微粒和/或微粒鏈之間的磁推斥引起。這種效應可限制積聚在所述表面上的微粒量，從而限制從(生物)傳感器獲得的信號。這不利地將降低傳感器的信噪比及檢測極限值(以仍可在如血液中檢測到的如心臟標志物的最小濃度表示)。特別對于須測量濃度量級為100fM的心臟標志物應用，實現(xiàn)低的檢測極限值非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明一個目的是提供改進的磁性標簽傳感器，特別是磁性標簽生物傳感器以及其筒體。特別地，本發(fā)明一個目的是提供可降低檢測極限值和/或增大信噪比的磁性標簽傳感器與筒體。

這些目的由本權利要求的各特征實現(xiàn)。

如上概述，檢測極限值及信噪比與傳感器表面最大容量有關。因此，本發(fā)明基于增加傳感器表面最大容量的想法。根據(jù)本發(fā)明，傳感器表面最大容量的增加由增加另外微粒到筒體中實現(xiàn)，所述筒體可用于將磁性標簽推向傳感器表面。術語“容量”限定傳感器表面上標簽微粒的量，由于標簽微粒被檢測并導致信號，標簽微粒的量決定所述信號。因此如上所述，通過一定傳感器表面所達到信號幅值與可檢測到標簽微粒的量有關。

本發(fā)明提供用于磁性標簽傳感器的筒體，特別是用于磁性標簽生物傳感器的筒體，包括傳感器區(qū)域、與所述傳感器區(qū)域接觸的流體通道，以及與所述流體通道流體連通的第一和第二儲存器。術語“磁性標簽傳感器”限定為應用磁性標簽以附連到本領域已知的例如被分析物等的其它微粒的傳感器。第一儲存器包括第一類型磁性微粒，第二儲存器包括第二類型磁性微粒。第一類型磁性微粒被功能化以附著到所述傳感器區(qū)域，而第二類型磁性微粒非功能化以附著到所述傳感器區(qū)域。相應地，第一類型磁性微粒可用于普通生物傳感器。如果被分析物內(nèi)存在待檢測分子，第一類型磁性微粒優(yōu)選為僅附著到特定附著點或傳感器區(qū)域的超順磁標簽珠粒。第二類型磁性微粒也優(yōu)選為超順磁的，不過這些微粒非功能化以附著到所述傳感器區(qū)域。第二類型磁性微粒僅用于對第一類型磁性微粒產(chǎn)生力，以將它們擠壓或推向傳感器區(qū)域。當磁場切斷時，第二類型磁性微粒也減弱第一類型微粒的擴散，從而增加第一類型微粒接近附著表面的時間，并因而增大附著概率。本申請文中，術語“非功能化”也表示第二類型磁性微粒比第一類型磁性微粒的功能化程度低。無論哪一情況，第二類型微粒無需如第一類型微粒被功能化。

術語“儲存器”在本申請中應廣義地理解。第一與第二儲存器可為適于容納第一與第二類型微粒的凹槽、空腔等。但是，第一與第二類型磁性微粒也可直接沉積在筒體表面上而無需凹槽等。在此情況下，術語“儲存器”應理解為沉積微粒的區(qū)域或范圍。