[发明专利]全息传感器的应用

说明书

技术领域

本发明涉及测量样本中被分析物的量的方法，以及供在该方法中使用的装置。

背景技术

全息传感器是例如从WO95/26499和WO03/087899已知的，可用于探测各种被分析物。传感器的光学性质由于该传感器与被分析物之间的相互作用而改变，从而通过光学特性的改变来指示被分析物的存在。为了提供定量结果，使用分光计确定光学性质的改变程度。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种测量样本中被分析物的量的方法包括：

(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道(flow channel)，其中被分析物与传感器相互作用并由传感器保留，并且其中被分析物的相互作用改变了传感器的光学性质，以及

(b)监测被分析物的相互作用，其中沿流道的发生被分析物相互作用的距离或流道上发生被分析物相互作用的区域面积指示了样本中被分析物的量。

根据本发明的第二方面，一种供在根据本发明第一方面的方法中使用的装置包括全息传感器，该全息传感器包括被分析物可在该处发生相互作用的位点，其中该传感器具有集成的流道，包含被分析物的样本可通过该流道。

根据第三方面，一种探测样本中被分析物的方法包括：

(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道，其中被分析物与传感器相互作用，从而改变传感器的光学性质，并且其中流道限定一个标记(symbol)；以及

(b)通过观察标记的出现或消失或标记外观的变化来探测被分析物。

本发明的方法利用流道来确保样本在沿限定路径的预定区域中与传感器接触。当样本通过流道时样本中的被分析物与传感器的支持媒质(support medium)相互作用并结合到该支持媒质上，从而减少残留在流体中的被分析物的量。支持媒质通过改变传感器在与发生被分析物相互作用的位点有关的位点——通常是在发生被分析物相互作用的位点——处的光学性质来响应于与被分析物的相互作用。

在沿流道的某个点处，样本将基本不含有被分析物，因为基本上所有初始存在于样本中的被分析物都已与传感器相互作用。一直到该点，传感器的光学性质会由于与被分析物的相互作用而改变。在该点之后，将不存在相互作用，因而光学性质不发生变化。该边界或“响应前沿(response front)”可通过监测传感器沿流道的光学性质来观察。可使用滤光器改变所观察到的传感器响应以使其更易探测。

该响应所覆盖的区域面积依赖于样本中被分析物的量(这是所使用流体的量以及该流体中被分析物的初始浓度的结果)，因而响应前沿的位置依赖于样本中被分析物的量。因此，样本中被分析物的量的定量表示通过响应前沿沿流道的位置来显示。对于任何具体应用，使用与待探测的被分析物相互作用的全息传感器，并选择样本中被分析物的量，以通过确保存在有位于传感器上的合适标度(scale)上的响应前沿来优化结果。

本发明的方法是有利的，因为它能够实现在没有分光计的情况下进行定量测量。分光计昂贵且不方便运输，因此在很多情况下是不合适的。相反，本发明提供了不需要任何专用探测设备的定量分析方法，因此该方法适合用于广泛的应用，例如用于家庭使用的工具包。此外，该方法提供快速结果，且易于使用。

附图说明

图1A-1E与实施例1有关。图1A-1D示出了对己烷中分别为A)0ppm、B)10ppm、C)20ppm和D)30ppm的水的探测。图1E为用来限定空间上以响应为目标的十字形区域的微加工流道的照片。

图2A-2F与实施例2有关。图2A、2B和2C示出了使用沿流道行进的距离对煤油中的水滴进行量化以确定浓度。图A、B和C中分别以下列浓度向煤油中加水：A：0ppm；B：30ppm；C：120ppm。图2D-2F为所使用系统的示意图。

图3A-3C与实施例3有关。图3A为全息胶片的响应的照片，利用1mm的环状自喷井口装置(flow head)使该全息胶片受到煤油中100ppm的水作用以显示一个O形标记。图3B和3C为所使用系统的示意图。

具体实施方式

本发明涉及使用全息传感器来指示样本中被分析物的存在，其中传感器与流道结合成一体，以使得能够探测被分析物量。