[发明专利]磁性工具和使用其收集磁性颗粒的方法

说明书

一种磁性工具(10)，包括极高磁导率的材料制成的探针(12)和磁场源(14)。所述磁性工具(10)具有支撑探针(12)和磁场源(14)的主体(18)。所述磁场源(14)可在主体(18)/圆筒(20)中移动。探针(12)呈μ‑金属针的形式，在其尖端(16)处形成有尖锐点，并且具有嵌入或以其他方式固定在主体(18)中的相对端(26)。因此，尖端(16)与主体(18)的端部保持固定的距离。所述工具(10)被设置为将磁场源(14)和探针(12)之间的磁耦合在最大值和最小值之间改变，当磁场源(14)接触探针(12)的端部26时磁耦合最大，并且当磁场源被移动至远离探针16时磁耦合最小。

技术领域

本发明公开了一种磁性工具以及使用所述磁性工具收集磁性颗粒的方法。所述磁性颗粒可以是微观尺度的。所述磁性工具和方法可用于，例如检测哺乳动物生物材料中的寄生虫卵，所述哺乳动物生物材料包括诸如尿液和粪便物质的废物。

背景技术

对于几种寄生虫病，例如血吸虫病，诊断需要在尿液或粪便样本中鉴定寄生虫卵。例如，一种用于检测人类寄生虫卵的常用方法是使用光学显微镜检查粪便涂片。卵通常大小为100微米，因此可以使用病理学实验室中使用的标准光学显微镜容易地识别。

标准粪便涂片检测的一个主要缺点是只评估少量粪便样品(通常在50到60毫克之间)，因此当卵的含量很低时，出现假阴性的可能性(即患者的粪便样品中存在卵时，没有检测到卵)会非常大。为了克服这个问题，Teixeira及其同事开发了一种检测大量粪便物质的方法，以在卵存在时提高卵的检出率。[Teixeira，C.F.等，通过与磁场中顺磁珠的相互作用检测粪便中的曼氏血吸虫卵，PLoS Negl Trop Dis，2007.1(2)：p.E73]

该方法包括使用最多30克悬浮在自来水中的粪便物质。使用几个过滤步骤，然后重悬沉淀物，最后一步涉及使用磁性颗粒。磁性颗粒与沉积物混合，随后使用永磁体将颗粒吸引到微量离心管的侧面。利用血吸虫卵对磁性颗粒的亲和力，吸引到微量离心管一侧的沉淀物富含卵。用光学显微镜检测沉积物的这种磁性部分是该过程的最后一步，称为Helmintex技术。光学检测每个样品可能需要几个小时。

以上对背景技术的引用并不构成承认最近技术形成本领域普通技术人员的公知常识的一部分。此外，以上参考不旨在限制本文所公开的系统、方法和设备的应用。本文所公开的磁性工具和收集磁性颗粒的方法的具体实施方式限于检测粪便中的寄生虫卵，而是更广泛地扩展到包括但不限于检测哺乳动物生物材料中的寄生虫卵，所述哺乳动物生物材料包括废物、血液和其他组织。

发明概述

在一个方面，本发明公开了一种磁性工具，包括：

主体，所述主体具有第一端；

探针，所述探针支撑在主体的第一端并由具有非常高磁导率的材料制成，并且所述探针具有距离第一端固定距离的尖端；和

磁场源；

所述工具被设置为将磁场源和探针之间的磁耦合在最大值和最小值之间改变，其中在最大耦合时，来自磁场源的磁通量与探针耦合，以在探针的尖端处产生高磁场梯度，并且在最小耦合时，探针尖端处的磁场和场梯度基本上为零或者不足以吸引磁性颗粒。

在一个实施方式中，所述磁性工具包括控制机构，所述控制机构能够将磁场源和探针之间的磁耦合程度控制在最大值和最小值之间。

在一个实施方式中，所述控制机构能够改变磁场源和探针之间的物理间隔，其中当磁耦合处于最大值时，磁场源和探针之间的物理间隔最小。

在一个实施方式中，最小间隔为零，使得磁场源与探针物理接触。

在一个实施方式中，所述磁性工具包括支撑探针和磁场源的主体，其中所述磁场源可通过控制机构的操作相对于探针移动，以改变磁场源和探针之间的磁耦合程度。