[发明专利]使用磁阻传感器的检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用磁阻传感器定量测量磁性颗粒的高灵敏检测系统。

背景技术

用于测试或检验一种或多种物质在液体样本（例如尿液或血液样本）中的存在的设备被称为诊断套组或测量筒。具体地，当前的诊断领域正被纳入到护理点测试（POCT）。POCT被定义为在中心测试室外进行的医疗测试并且甚至能够由不具有专门技巧或知识的普通人员执行。目前，POCT的诊断区域扩展到在一地点及在医院的个人。

例如，POCT可以在大剂量抗生素在医院被实施给患者以防止感染之后应用以通过获取少量血液来检查血液中的抗生素的量，或者可以在不能表达愿意的儿童或患者由于认知功能障碍而摄入大剂量药物的情况下应用以快速检查摄入到体内的药物种类以确保适当的治疗。

使用诊断套组进行诊断的医疗仪器或测量仪器的示例包括电化学血液分析仪、光学血液分析仪、使用磁场测量法的测量仪器等。电化学血液分析仪进行操作，使得其从测量筒获得电压、电流和电阻并且使用这些值用于测量。光学血液分析仪进行操作，使得其获取测量筒的测试线的图像并且测量所获取图像的像素强度。

图1是例示了磁阻传感器的感测原理的概念图。为了便于描述，将参考作为磁阻传感器例子的巨磁致电阻（GMR）传感器描述感测原理。该图示出了自旋阀型GMR设备。如图所示，磁阻传感器配置为使得非磁性金属层配合在两个铁磁金属层之间。第一铁磁金属层的磁性是固定的，而第二铁磁层的磁性是可变调节的，使得当第二层的磁性平行于第一层的磁性时，仅有沿特定方向自旋定向的电子穿过导体。即，在材料中感生出的电势差或电阻差取决于在两个铁磁层之间的磁化方向的对准而发生，并且该差异被检测作为数字信号。GMR设备具有作为层间材料的导体。使用磁阻传感器的诊断仪器是能够使用GMR传感器定量测量在横向流膜中积累的磁性颗粒的高灵敏POCT设备。

这类使用磁阻的测量仪器需要更高的自动化，并且需要实施为标准化自动装备以改进定量测量的质量。

发明内容

技术问题

本发明的一个方面涉及一种为样本使用磁阻传感器的信号检测系统，所述检测系统配置为使得沿所述磁阻传感器的Y轴和Z轴方向向所述磁阻传感器施加磁场以最大化所述传感器的灵敏度，并且实施样本保持单元的水平运动和所述磁阻传感器的竖直运动以获得更精确的测量结果。

问题的解决方案

根据本发明的一个实施例，提供了一种使用磁阻传感器的检测系统，包括：检测含有磁性颗粒的样本的磁元的磁阻传感器；沿第一方向和第二方向而向所述磁阻传感器施加外部磁场的外部磁场施加设备，所述外部磁场施加设备具有用于样本保持单元的进入或离开的空间；接收所述样本保持单元以使所述样本保持单元在所述磁阻传感器下方水平移动的水平驱动模块；以及接收所述磁阻传感器以将所述磁阻传感器竖直移动至所述样本保持单元的竖直驱动模块。

根据本发明的另一实施例，水平驱动模块可以包括接收所述样本保持单元的测定单元，以及使所述测定单元在所述磁阻传感器下方移动的进给单元和Y轴驱动马达。

根据本发明的另一实施例，竖直驱动模块可以包括支承所述磁阻传感器的支承单元，以及将所述磁阻传感器竖直移动至由所述水平驱动模块移动的所述样本保持单元的Z轴驱动马达。

根据本发明的另一实施例，检测系统还可以包括分析所述磁阻传感器的检测信号以控制所述驱动马达的移动的控制单元。

根据本发明的另一实施例，检测系统还可以包括容纳所述检测系统的壳体，将检测信号的分析结果显示到所述壳体外部的显示单元，以及将所述检测信号的分析结果输出到外部的打印单元。

根据本发明的另一实施例，外部磁场施加设备可以包括沿作为第一方向的水平方向（Y轴）向所述磁阻传感器施加磁场的第一施加单元，以及沿作为第二方向的竖直方向（Z轴）向所述磁阻传感器施加磁场的第二施加单元。

根据本发明的另一实施例，具有样本的样本保持单元包括磁性颗粒和抗体的组合被固定其上的测量筒或薄膜。

根据本发明的另一实施例，第一施加单元包括磁场生成单元，所述磁场生成单元包括从螺线管线圈、亥姆霍兹线圈、电磁轭和永磁体中选取的一个或多个部件，由此施加固定磁场。

根据本发明的另一实施例，第二施加单元包括磁场生成单元，所述磁场生成单元包括从螺线管线圈、亥姆霍兹线圈、和电磁轭中选取的一个或多个部件，由此施加磁场。

根据本发明的另一实施例，由第二施加单元产生的磁场由DC电流形成。

根据本发明的另一实施例，根据本发明的磁阻传感器可以包括GMR传感器。

本发明的有益效果