[发明专利]具有双压电晶片致动和压阻读出的微悬臂梁式传感器

权利要求书

1.一种使用热特征和/或机械特征来监测流体介质样本中的一个或多个指定反应的方法，所述方法包括：

提供至少一个校准的微悬臂梁式传感器，所述微悬臂梁式传感器包括具有不同热膨胀系数的至少两种材料，并且具有集成在所述微悬臂梁式传感器中的加热器和压阻传感器，所述至少一个校准的微悬臂梁式传感器针对热和/或机械变化被校准，以及所述至少一个微悬臂梁的自由端可操作用于浸入所述流体介质样本中；

用一个或多个电脉冲对所述加热器施加脉冲以在所述微悬臂梁中引起发热；

对所述集成的压阻传感器的输出进行采样以表征在所述流体介质中的指定反应期间所述微悬臂梁的响应；以及

从所采样的输出中减去校准微悬臂梁响应特性以确定所述流体介质样本中的所述一个或多个指定反应的特性。

2.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括：根据要对所述流体介质样本执行的测试，在对热更敏感与对机械更敏感之间的滑动刻度上将所述至少一个微悬臂梁调节为对热更敏感或对机械更敏感。

3.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括：在对所述输出进行采样之前或之后搅动所述流体介质样本。

4.根据任一前述权利要求所述的方法,其中，所述一个或多个电脉冲包括以下中的任一个或多个：

单个短脉冲；

多个短脉冲；

长脉冲；

多个长脉冲；以及

按任意预定布置的交替的长脉冲和短脉冲。

5.一种使用热特征来监测流体介质样本中的一个或多个指定反应的方法，所述方法包括：

提供至少一个微悬臂梁式传感器，所述微悬臂梁式传感器包括具有不同热膨胀系数的至少两种材料，并且具有集成在所述微悬臂梁式传感器中的加热器和压阻传感器；

校准对热变化的至少一个微悬臂梁响应以形成校准微悬臂梁响应特性；

开始所述流体介质样本中的指定反应；

用一个或多个电脉冲对所述加热器施加脉冲以在所述微悬臂梁中引起发热；

对所述集成的压阻传感器的输出进行采样以表征在所述流体介质中的指定反应期间所述微悬臂梁的响应；以及

从所采样的输出中减去所述校准微悬臂梁响应特性以确定所述流体介质样本中的所述一个或多个指定反应的特性。

6.根据任一前述权利要求所述的方法,其中，使用热特征包括使用热特征和机械特征，以及其中，校准所述至少一个微悬臂梁响应还包括针对热变化和机械变化进行校准。

7.根据任一前述权利要求所述的方法,其中，所述一个或多个指定反应包括以下中的任一个或多个：共价键反应、非共价键反应、结合反应、非结合反应、抗体抗原反应、凝集反应、血型检定反应。

8.根据任一前述权利要求所述的方法,其中，所述流体介质响应中的所述一个或多个指定反应的特性是所述一个或多个指定反应是否存在、或者所述一个或多个指定反应的程度。

9.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括：对于所述一个或多个指定反应中的至少一个指定反应，用反应物涂覆至少一个微悬臂梁。

10.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括：提供至少两个基本相似的微悬臂梁，其中，一个微悬臂梁涂覆有反应物，而一个微悬臂梁未涂覆反应物，其中，所述方法还包括：当两个微悬臂梁都浸入所述流体介质样本中时，将集成到已涂覆的微悬臂梁中的压阻传感器的输出与集成到未涂覆的微悬臂梁中的压阻传感器的输出进行比较。

11.一种用于测量流体介质样本的至少一个热属性的方法，包括：

提供至少一个微悬臂梁式传感器，所述微悬臂梁式传感器包括具有不同热膨胀系数的至少两种材料，并且具有集成在所述微悬臂梁式传感器中的加热器和压阻传感器；

校准对已知流体介质样本的热变化的至少一个微悬臂梁响应以形成校准微悬臂梁响应特性；

将所述至少一个微悬臂梁式传感器的至少自由端部分浸入未知的流体介质样本中；

用一个或多个电脉冲对所述加热器施加脉冲以在所述微悬臂梁中引起发热；

对所述集成的压阻传感器的输出进行采样以表征所述流体介质中所述微悬臂梁的响应；以及

从所采样的输出中减去所述校准微悬臂梁响应特性以确定所述流体介质样本的热属性。