[发明专利]用于感测流体中的物质的感测系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于感测流体中的物质的感测系统、用于与分析装置配合来感测流体中的物质的感测装置、所述分析装置、用于感测流体中的物质的感测方法、以及用于感测流体中的物质的计算机程序。

背景技术

能够将用于使用受抑全内反射(FTIR)检测在光学界面上的数个结合点处的磁珠的磁光生物传感器作为用于感测流体中的物质的感测系统。为了执行FTIR，将来自光源的光引导至光学界面上，使得在结合点处产生消逝场。在结合点处的磁珠影响消逝场，其中，此影响被检测为从光学界面反射的光的强度变化。所检测的强度变化用于确定在结合点处的磁珠的浓度。借助于生物测定中这些磁珠与光学界面的结合或非结合(non-binding)，通过检测消逝场内附着物质的磁珠，在像唾液或血液的真实基质(real matrices)中检测例如药物滥用(drugs-of-abuse)或心肌肌钙蛋白-I的各种物质的存在。修改生物传感器光学界面上的一个专用区，使得磁珠不能到达消逝场并且全内反射未受抑，从而将所检测的信号保持在它的最大，即参考，电平。使用此所谓的真实白色参考(True-White-Reference，TWR)，通过归一化来抑制由例如光源引发的每个结合点中的共模强度变化。

发明内容

本发明的目的是提供用于感测流体中的物质的感测系统，其中改善了对不是由待感测的物质的波动引发的感测信号的波动的抑制。

在本发明的第一方面中，提供了一种用于感测流体中的物质的感测系统，其中，所述感测系统包括：

-感测部位，所述物质在所述感测部位被感测；

-参考部位；

-信号产生单元，用于通过感测所述感测部位来产生感测信号并且通过感测所述参考部位来产生参考信号；

-归一化单元，用于通过使用所述参考信号归一化所述感测信号来产生归一化感测信号；

其中，所述参考部位和所述信号产生单元适合于使得所述参考信号不受所述物质和所述流体的影响，并且所述感测部位和所述信号产生单元适合于使得所述感测信号取决于所述感测部位的所述物质，

其中，所述感测部位和所述参考部位布置为使得所述归一化感测信号的漂移变化在所述归一化感测信号的噪声变化内。

本发明基于感测信号不仅受在感测部位和参考部位的共模强度变化的影响，而且还受空间变化，即，观察到的感测信号的波动和参考信号的波动是空间非均匀的，的强度变化的影响的认识。这些空间非均匀的感测波动不利地影响感测信号并且通常不能通过上述现有技术的归一化来消除。本发明基于能够通过更改感测部位和参考部位的布置来减小信号的空间非均匀波动的影响的认识。参考部位和感测部位能够布置为使得空间非均匀波动的影响的此减小是使得归一化感测信号的漂移变化在归一化感测信号的噪声变化内，即，优选地是使得归一化感测信号的漂移变化小于归一化感测信号的噪声变化。

感测信号的变化能够是共模变化和空间非均匀变化，共模变化即变化是空间均匀的。能够通过利用如现有技术中所述的单TWR的TWR信号归一化感测信号来抑制共模变化。能够将其余的空间非均匀变化视为包括感测信号的漂移变化和噪声变化，其中漂移变化是感测信号的比较长时期的改变，而噪声变化则描述比较短时期的改变。感测系统的漂移与噪声变化能够由本领域技术人员容易地确定。能够将噪声变化视为比较短时期内的感测信号的变异(variance)。优选地，关于漂移的“比较长时期”的表述涉及若干分钟，例如，至少两分钟、至少三分钟或至少五分钟，并且关于噪声的“比较短时期”的表述则涉及若干秒，例如少于30秒、少于20秒或少于10秒。

信号产生单元优选地适合于通过使用FTIR来产生感测信号。优选地，在感测部位存在用于结合物质的结合元件。感测系统优选地包括能够附着有流体中的物质并且能够被磁力吸引至感测部位的磁珠。具有附着的磁珠的物质结合至感测部位，并且通过使用FTIR的信号产生单元检测以此方式通过物质结合至感测部位的磁珠。从而，对应的感测信号优选地取决于在感测部位的结合的物质，即，结合的磁珠，的浓度。参考信号不受流体、物质或磁珠的影响。

感测系统能够包括一个或数个感测部位以及一个或数个参考部位。

在感测部位的物质和流体的量未更改的情况下，漂移和噪声变化与归一化感测信号的波动有关。在此情况下，感测信号的变化不是由例如在感测部位的物质的随时间变化的浓度引起的。

在优选实施例中，感测部位和参考部位之间的距离选择为使得归一化感测信号的漂移变化在归一化感测信号的噪声变化内。

波动优选地是随时间的波动，即随时间变化测量感测信号和参考信号。