[发明专利]通过阻挡层测量分子浓度的装置和方法

说明书

本申请权利要求2004年8月5日提交的临时申请号60/598,896的权益。 

                    发明背景 

1.发明领域 

本发明涉及用于检测特定分子存在的装置及方法，具体涉及用于通过阻挡层检测分子存在和/或浓度的装置及方法。基于对具有亲合力(也即被目标分子所吸引或排斥)的测量分子并且位于所述阻挡层另一边上的测量分子的分析结果，本发明可推断所述目标分子在阻挡层一边上的存在或浓度。 

虽然本发明的描述涉及“分子”，但本发明并非局限于分子本身的检测，而是可广泛应用于检测分子组成部分(包括单一原子)的存在和/或浓度，以及检测由分子或分子团所组成的化学实体(包括有机类和无机类)。此外，用于检测目标实体存在所用的测量剂可包括分子组成部分(包括单一原子)，以及由分子或分子团所组成的化学实体(包括有机类和无机类)。因此，虽然检测分子代表着本发明的一个特指实施方案，但本发明最广泛的形式涉及通过阻挡层，借助于通常也包括化学品、原子和分子的互补测量剂进行各种目标实体(通常包括化学品、原子和分子)的检测和/或操作。 

在一个实例中，通过外部探头本发明可以实现对血糖水平的非侵入式测量，该测量基于如下原理：当将探头置于病患者皮肤附近时，悬浮在凝胶或其他一些凝胶状粘稠基体中的葡糖氧化酶分子的取向发生变化。通过测量凝胶电性能(如电阻率)的变化，或通过检测凝胶或凝胶组分中任何其它影响取向的性能(包括磁或光学性能)可确 定所述取向。还可以通过检测凝胶受分子除了“取向”之外对亲合力有响应的性能(例如测量分子由于外加场的影响迁移通过凝胶时所发生的各种变化)影响的各项性能来推断目标分子的存在。 

作为另一个实例，根据悬浮在凝胶中的C反应蛋白(CRP)特异单克隆抗体的取向，本发明可用来检测CRP特异抗体的存在。 

2.相关技术的描述 

目前只能通过从病患者抽取血液或其它流体进行体外分析来检测许多生理状况。抽血不但需要熟练的医师、引起疼痛、不便、昂贵，而且还存在受感染的风险。因此，往往等到病情相对进一步恶化时才进行许多病理学的检测，而有些监测工作极其繁重。 

需要频繁抽取血液进行检验的一个疾病例子是糖尿病。人们为了开发出一种监测葡萄糖水平的无痛、非侵入式外用仪器已做了大量的尝试。各种方法包括电化学和光谱学技术，如近红外光谱学和拉曼光谱学。然而，尽管人们付出了巨大的努力，但这些方法中没有一种能够得到足够精确的、可靠、方便和划算的、供日常使用的体内测量葡萄糖的非侵入式装置或方法。