[发明专利]物质确定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定流体之内的物质的物质确定装置和物质确定方法。本发明还涉及一种用于彼此合作地确定流体之内的物质的结合设备和分析设备，一种用于确定流体之内物质的分析方法以及一种用于确定流体之内物质的分析计算机程序。

背景技术

WO2009/098623A1公开了一种基于能够利用电磁场致动的磁珠的磁生物传感器。利用能够与样本中的特定分析物分子结合的抗体将磁珠功能化。珠子被吸引到传感器表面，在那里结合珠子的数目与样本中存在的分析物分子的量直接地相关或相反地相关。之后通过基于受抑全内反射（FTIR）的技术检测珠子。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于确定流体之内的物质的物质确定装置和物质确定方法，其能够提高确定物质的准确度。本发明的另一目的是提供一种用于彼此合作地确定流体之内的物质的对应的结合设备和分析设备，一种用于确定流体之内物质的分析方法，以及一种用于确定流体之内物质的分析计算机程序。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于确定流体之内的物质的物质确定装置，其中所述物质确定装置包括：

-粒子，其用于附着到所述流体之内的所述物质，

-结合表面，其用于如果所述粒子已经附着于所述物质，则结合所述粒子，

-感测单元，其用于感测所述结合表面上的感测区域之内的所述粒子，其中，所述感测单元适于根据所述感测区域中的所述粒子生成感测信号，

-位置事件确定单元，其用于从所生成的感测信号确定指示粒子位于所述感测区域中的位置事件和所述位置事件的属性，

-位置事件选择单元，其用于选择所述位置事件中具有在预定义属性范围之内的属性的部分，以及

-物质确定单元，其用于基于所述位置事件的所选部分确定所述流体之内的所述物质。

在现有技术中，感测结合的粒子，并基于结合的粒子确定流体之内的物质，具体而言，确定流体之内物质的量或浓度。然而，在确定流体之内物质的程序期间，粒子可能会进入感测区域并可能离开感测区域。因此，在这个程序期间，能够确定位置事件的数目远远大于在特定测量时间结合的粒子数目。因此，如果确定是基于位置事件的，确定流体之内的物质能够基于非常大量的数据。这种大量数据能够改善信噪比，因此，提高确定流体之内物质的准确度。此外，由于位置事件选择单元选择位置事件中具有在预定义属性范围之内的属性的部分，所以可以将流体之内物质的确定调整到期望的属性范围，其中，物质确定单元基于位置事件的所选部分确定流体之内的物质，所述期望的属性范围可以涉及期望种类的结合粒子。物质确定单元之后可以基本仅使用具有特定属性的位置事件，基本不使用可能由其他不希望种类的结合粒子、结合表面上的刮擦、结合表面上的灰尘、自由粒子等导致的其他位置事件。这能够导致进一步改善确定流体之内物质的准确度。

位置事件对应于感测区域中各个粒子的位置，其中，各个粒子能够直接位于结合表面上或接近结合表面。位置事件能够涉及例如结合事件，即涉及结合的粒子，或结合表面上或接近结合表面的自由粒子。

感测单元可以是使用允许根据感测区域中的粒子生成感测信号的技术的任何单元，其中，感测区域由感测单元界定。例如，如果粒子与渐逝场的相互作用被用于感测粒子，那么由渐逝场界定感测区域。感测区域优选界定了结合表面上和上方的体积，其中，如果粒子位于所述体积之内则感测到所述粒子。

优选地，所述位置事件确定单元适于确定各个位置事件的以下属性中的至少一个：各个粒子在感测区域中的寿命、开始时刻、结束时刻、尺寸以及位置变化。所述位置事件确定单元能够适于确定各个位置事件的若干属性，其中，所述位置事件选择单元适于选择位置事件中具有在各自属性范围之内的属性的部分。具体而言，位置事件选择单元能够适于选择位置事件中具有全部在相应属性范围之内的属性的部分，所述属性是由位置事件确定单元确定的。优选相对于预定义的参考时间确定开始时刻和/或结束时刻。此外，位置变化能够是例如各个粒子测量的坐标随时间的标准偏差，其中，平均值能够给出中心位置，标准偏差能够界定位置变化。然而，也能够以另一种方式确定位置变化。例如，它能够是与界定中心位置的平均位置的最大偏差。

位置事件的寿命优选是粒子在感测区域之内的时间。因此也能够将寿命视为停留时间。

物质确定装置优选是磁生物传感器，其中，粒子是磁珠，即纳米粒子，其标记物质。优选利用附着元件将磁珠功能化，所述附着元件能够附着于作为例如特定分析物分子的物质。附着元件例如是抗体、蛋白质、DNA、适体等。物质确定装置优选适于执行夹心免疫测定。