Измерительное устройство и способ отбора образцов



Измерительное устройство и способ отбора образцов
Измерительное устройство и способ отбора образцов
Измерительное устройство и способ отбора образцов
Измерительное устройство и способ отбора образцов
G01N1/40 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2653145:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС Н.В. (NL)

Изобретение относится к измерительному устройству и к способу отбора образцов. Способ содержит следующие этапы: а) добавление образца в камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом образец содержит целевой компонент, и камера имеет поверхность обнаружения; b) приложение силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения. Cвязанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения; c) сбрасывание части образца из камеры и добавление нового образца в камеру; d) изменение силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения; e) повторение этапов b-d в течение определенного числа циклов, при этом перед этапом приложения этап b дополнительно содержит этап, на котором смешивают магнитные частицы и целевой компонент посредством формирования переменного магнитного поля в течение заданного периода времени. Изобретение позволяет увеличить чувствительность измерительного устройства. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к измерительному устройству. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу отбора образцов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Биодатчик представляет собой аналитическое устройство для обнаружения анализируемого вещества, в котором биологический компонент объединен с физико-химическим детектором. В настоящее время разрабатываются биодатчики для множества применений, таких как здравоохранение, безопасность пищевых продуктов, и т.д.

Один из имеющихся в настоящее время биодатчиков, например платформа Magnotech, работает следующим образом. Когда образец наливают в камеру, магнитные гранулы в камере начинают захватывать целевые молекулы в образце с помощью антител (что называется 'захват мишени'). Затем, первое магнитное поле прилагается для того, чтобы притянуть все магнитные гранулы к поверхности обнаружения, покрытой антителами, камеры (что называется 'магнитным притяжением'), при этом магнитные гранулы, захватившие целевые молекулы (то есть связанные магнитные гранулы), связываются с поверхностью обнаружения за счет реакции антигена-антитела, и магнитные гранулы, не захватившие целевой молекулы (то есть несвязанные магнитные гранулы) удерживаются на поверхности обнаружения за счет силы действия магнитного поля. Затем, второе магнитное поле прилагается для оттягивания несвязанных магнитных гранул от поверхности обнаружения (что называется 'магнитной промывкой'). Оптический способ далее применяется для измерения количества связанных магнитных гранул на поверхности обнаружения и, таким образом, концентрации целевых молекул в образце.

Имеющийся биодатчик может работать с образцом очень небольшого размера, например, 100 мкл, и имеет определенную чувствительность для этого объема образца. Однако, этот небольшой размер образца может являться ограничением/недостатком для таких применений, как безопасность пищевых продуктов. Во-первых, характеристика пробы продуктов питания определяет, что объем образца, равный 100 мкл, является менее представительным. Во-вторых, требования к чувствительности в безопасности пищевых продуктов являются очень высокими. Таким образом, небольшой размер образца может привести к ложному отрицательному результату или более длительному времени обогащения.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На основании указанных выше проблем, в одном из аспектов один из вариантов осуществления изобретения предусматривает измерительное устройство. Измерительное устройство содержит:

- камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом камера имеет поверхность обнаружения и выполнена с возможностью приема образца, в который включен целевой компонент;

- магнитный манипулятор, выполненный с возможностью приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения, при этом связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения; затем, для изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

- модуль замены образца, выполненный с возможностью замены по меньшей мере части образца в камере новым образцом;

- измерительный (сенсорный) блок, выполненный с возможностью измерения количества связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения;

- блок управления, соединенный с магнитным манипулятором, модулем замены образца и измерительным блоком, при этом блок управления выполнен с возможностью многократного выполнения следующих операций до достижения определенного числа циклов:

- управления магнитным манипулятором для приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения,

- управления модулем замены образца для замены по меньшей мере части образца в камере новым образцом,

- управления магнитным манипулятором для изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

и дополнительно выполненный с возможностью управления измерительным блоком для измерения количества связанных магнитных частиц, которые связаны с поверхностью обнаружения, когда достигнуто определенное число циклов.

Магнитный манипулятор дополнительно выполнен с возможностью смешивания магнитных частиц и целевого компонента посредством формирования переменного магнитного поля в течение заданного отрезка времени

В данном варианте осуществления число замен образца (то есть определенное число циклов) является заданным и хранится в контроллере. Во время функционирования измерительного устройства контроллер будет управлять модулем замены образца для замены образца в камере новым образцом, пока не будет достигнуто определенное число циклов. Поскольку образец в камере заменяется новым образцом многократно, суммарный объем образца для обнаружения увеличивается, и, таким образом, чувствительность измерительного (сенсорного) устройства улучшается.

Другой вариант осуществления изобретения предусматривает измерительное устройство. Измерительное устройство содержит:

- камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом камера имеет поверхность обнаружения и выполнена с возможностью приема образца, в который включен целевой компонент;

- магнитный манипулятор, выполненный с возможностью приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения, при этом связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения; затем, для изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

- модуль замены образца, выполненный с возможностью замены по меньшей мере части образца в камере новым образцом;

- измерительный блок, выполненный с возможностью измерения количества связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения;

- блок управления, соединенный с магнитным манипулятором, модулем замены образца и измерительным блоком, и выполненный с возможностью выполнения следующих операций:

i. управления магнитным манипулятором для приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения;

ii. управления магнитным манипулятором для изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

iii. определения, находится ли количество связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения, выше заданной пороговой величины;

- если нет, блок управления дополнительно выполнен с возможностью выполнения следующей операции,

- управления магнитным манипулятором для приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения;

- управления модулем замены образца для замены по меньшей мере части образца в камере новым образцом;

- управления магнитным манипулятором для изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

и затем выполнения операций i-iii.

В данном варианте осуществления, число замен образца определяется на основании сравнения измеренного количества связанных магнитных частиц и заданной пороговой величины во время функционирования измерительного устройства. Как только измеренное количество связанных магнитных частиц достигает заданной пороговой величины, замену образцов прекращают, что делает обнаружение измерительного устройства более гибким.

В другом аспекте один из вариантов осуществления изобретения предусматривает способ отбора образцов. Способ содержит этапы:

a. добавления образца в камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом образец содержит целевой компонент, и камера имеет поверхность обнаружения;

b. приложение силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения, при этом связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения;

c. сброса по меньшей мере части образца из камеры и последующего добавления нового образца в камеру;

d. изменение силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

e. повторение этапов b-d в течение определенного числа циклов.

Перед этапом приложения этап b дополнительно содержит смешивание магнитных частиц и целевого компонента посредством формирования переменного магнитного поля в течение заданного периода времени.

Другой вариант осуществления изобретения предусматривает способ отбора образцов. Способ содержит этапы:

A. добавления образца в камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом образец содержит целевой компонент, и камера имеет поверхность обнаружения;

B. приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения, при этом связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения;

C. изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

D. измерения количества связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения;

E. определения, находится ли количество связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения, выше заданной пороговой величины;

- если нет, выполнение следующих этапов:

- приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения;

- сброса по меньшей мере части образца из камеры и последующего добавления нового образца в камеру;

- изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

- возвращения к выполнению этапов B-E.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Указанные выше и другие объекты и функции настоящего изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами, на которых:

На фиг. 1 показана блочная диаграмма измерительного устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

На фиг. 2 показано типовое измерительное устройство согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

На фиг. 3 приведено схематическое представление магнитного притяжения измерительного устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

На фиг. 4 приведено схематическое представление магнитной промывки измерительного устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

На фиг. 5 показана блок-схема способа отбора образцов и обнаружения, реализованного посредством измерительного устройства с фиг. 2; и

На фиг. 6 показана блок-схема другого способа отбора образцов и обнаружения, реализованного посредством измерительного устройства с фиг. 2.

На всех указанных выше чертежах ссылочные позиции должны пониматься как относящиеся к похожим, подобным или соответствующим компонентам или функциям.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь обратимся к вариантам осуществления изобретения, один или более примеров которых проиллюстрированы на чертежах. Варианты осуществления приведены для пояснения изобретения и не предназначены для ограничения изобретения. Например, компоненты, проиллюстрированные или описанные как часть одного варианта осуществления, могут быть применены в другом варианте осуществления, что приведет к получению еще одного варианта осуществления. Предполагается, что изобретение охватывает эти и другие изменения и вариации, которые находятся в пределах формы и объема изобретения.

Измерительное устройство по изобретению применимо ко множеству сценариев обнаружения, например, измерительное устройство по изобретению может применяться для обнаружения концентрации целевого компонента в образце.

Технология магнитного разделения применяется в измерительном устройстве по изобретению в целях обеспечения обнаружения. В одном из примеров технология магнитного разделения может являться иммуномагнитным разделением, в котором применяется механизм иммунной системы.

На фиг. 1 показано типовое измерительное устройство 10 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Обратимся к фиг. 1; измерительное устройство 10 содержит камеру 12 для приема образца, который содержит целевой компонент (например, антигены для иммуномагнитного разделения). Камера 12 может представлять собой, например, пустую полость. Предпочтительно, камера 12 делается из материала, который по существу непроницаем для образца. В камере 12 обеспечена группа магнитных частиц P. Магнитная частица может представлять собой, например, намагниченную или поддающуюся намагничиванию гранулу, которая способна к захвату целевого компонента T в образце.

Камера 12 имеет поверхность 122 обнаружения, на которой находятся участки 124 связывания (например, антител), с которыми те магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент (например, антигены), могут специфично связаться с помощью реакции антигена-антитела. Следует понимать, что в камере 12 также есть магнитные частицы, которые не могут связаться с поверхностью обнаружения 122, потому что они не захватили целевой компонент. Поверхность 122 обнаружения может являться поверхностью подложки, например, кремниевой подложки, в которую встроены микросхемы, или стеклянной подложкой в случае оптического измерения.

Обратимся опять к фиг. 1; измерительное устройство 10 дополнительно содержит магнитный манипулятор 14, выполненный с возможностью приложения силы магнитного поля ко всем магнитным частицах в камере 12, чтобы притянуть этих магнитные частицы к поверхности 122 обнаружения (называемого 'магнитным притяжением'). Во всех этих магнитных частицах магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент (именуемые в дальнейшем 'связанные магнитные частицы') удерживаются на поверхности 122 обнаружения, например, за счет реакции антигена-антитела; и оставшиеся магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент (именуемые в дальнейшем 'несвязанные магнитные частицы') удерживаются на поверхности обнаружения за счет силы магнитного поля, как показано на фиг. 3. Кроме того, магнитный манипулятор 14 дополнительно выполнен с возможностью изменения силы магнитного поля, прилагаемого ко всем магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности 122 обнаружения (называемого 'магнитным промыванием'), как показано на фиг. 4.

Магнитный манипулятор 14 может быть реализован множеством способов. В одном примере магнитный манипулятор 14 может содержать первый магнит 142, расположенный ниже камеры 12 и смежно с поверхностью 122 обнаружения, и второй магнит 144, расположенный выше камеры 12, как показано на фиг. 2. Когда первый магнит 142 активируется (то есть включается), формируется первое магнитное поле, чтобы притянуть все магнитные частицы к поверхности 122 обнаружения, и затем, когда первый магнит 142 деактивируется (то есть выключается), и второй магнит 144 активируется, формируется второе магнитное поле, которое противоположно первому магнитному полю, чтобы оттянуть несвязанные магнитные частицы от поверхности 122 обнаружения. Следует отметить, что тянущим усилием второго магнитного поля нужно управлять таким образом, чтобы оно было меньше, чем сила связи связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения, с тем чтобы связанные магнитные частицы могли удерживаться на поверхности 122 обнаружения, в то время как несвязанные магнитные частицы оттягиваются от поверхности 122 обнаружения.

В другом примере магнитный манипулятор 14 может содержать только первый магнит 142. Когда первый магнит 142 активируется, формируется первое магнитное поле, чтобы притянуть все магнитные частиц к поверхности 122 обнаружения, и затем когда первый магнит 142 деактивируется, первое магнитное поле выключается и, таким образом, несвязанные магнитные частицы высвобождаются с поверхности 122 обнаружения.

Обратимся опять к фиг. 1; измерительное устройство 10 дополнительно содержит модуль 16 замены образца, выполненный с возможностью замены по меньшей мере части образца в камере 12 новым образцом, который содержит целевой компонент.

Модуль 16 замены образца может иметь различные конфигурации, но обычно содержит выпускной клапан 162 и впускной клапан 164, расположенные в камере 12, как показано на фиг. 2. Предпочтительно, выпускной клапан 162 располагается в более низком положении камеры 12, например, на дне камеры 12, с тем чтобы по меньшей мере часть образца могла быть слита из камеры 12 под воздействием гравитации, когда выпускным клапаном 162 управляют для его открытия. Альтернативно, насос может также применяться для откачивания по меньшей мере части образца из камеры 12.

Впускной клапан 164 может, например, находиться в жидкостном взаимодействии с контейнером, который содержит большой объем нового образца. Когда выпускным клапаном 162 управляют для его закрытия и впускным клапаном 164 управляют для его открытия, новый образец в контейнере протекает через камеру 12.

Обратимся опять к фиг. 1; измерительное устройство 10 дополнительно содержит измерительный блок 18, выполненный с возможностью измерения количества связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения. Предпочтительно измерительный блок 18 расположен ниже поверхности 122 обнаружения камеры 12. Измерительный (сенсорный) блок 18 может представлять собой любой датчик, подходящий для обнаружения наличия магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения. Например, измерительный блок 18 может обнаруживать наличие связанных магнитных частиц посредством магнитных способов, оптических способов, акустических способов, электрических способов, комбинации упомянутого, и т.д.

Предпочтительно, измерительное устройство 10 может дополнительно содержать блок 13 смесителя, выполненный с возможностью смешивания магнитных частиц и целевого компонента, когда образец/новый образец добавляется в камеру 12. В одном из примеров первый магнит 142 и второй магнит 144 могут выполнять функцию блока 13 смесителя. Конкретнее, первым магнитом 142 и вторым магнитом 144 управляют для поочередного включения для формирования переменного магнитного поля таким образом, чтобы могло быть достигнуто хорошее смешивание магнитных частиц и целевого компонента.

Обратимся опять к фиг. 1; измерительное устройство 10 дополнительно содержит контроллер 15, соединенный с магнитным манипулятором 14, блок 13 смесителя, модуль 16 замены образца и измерительный блок 18, и выполнено с возможностью управления действиями этих модулей. Контроллер 15 может представлять собой, например, MCU (блок микроконтроллера).

На основании различных стратегий управления контроллером 15, измерительное устройство 10 может функционировать различным образом. Ниже различное функционирование измерительного устройства 10 будет описано, соответственно, в связи с конфигурацией измерительного устройства 10, описанной выше, и в отношении фиг. 5 и 6.

В одном из вариантов осуществления, приведенном на фиг. 5, во-первых, на этапе 31 образец добавляется в камеру 12.

Затем на этапе 32 контроллер 15 управляет первым магнитом 142 и вторым магнитом 144 с целью их поочередного включения для формирования переменного магнитного поля. Предпочтительно, переменное магнитное поле действует в течение заданного периода времени, таким образом, способствуя хорошему смешиванию магнитных частиц и целевого компонента в образце. Заданный период времени может быть предварительно установлен в соответствии с типом образца, количеством целевого компонента в образце, и т.д. После смешивания часть магнитных частиц захватывает целевой компонент в образце (то есть связанные магнитные частицы), и другие частицы не захватывают целевой компонент (то есть несвязанные магнитные частицы).

Затем на этапе 33 контроллер 15 управляет первым магнитом 142 для формирования первого магнитного поля, чтобы притянуть все магнитные частицы к поверхности 122 обнаружения. Для всех магнитных частиц, которые притягиваются к поверхности 122 обнаружения, связанные магнитные частицы будут удерживаться на поверхности 122 обнаружения, например, за счет реакции антигена-антитела; и несвязанные магнитные частицы будут удерживаться на поверхности 122 обнаружения за счет силы магнитного поля.

Затем на этапе 34 контроллер 15 управляет выпускным клапаном 162 для его открытия, чтобы слить по меньшей мере часть образца из камеры 12, и затем управляет выпускным клапаном 162 для его закрытия и впускным клапаном 162 для его открытия, чтобы позволить новому образцу течь в камеру 12.

Далее на этапе 35 контроллер 15 управляет первым магнитом 142 для его выключения и вторым магнитом 144 для его включения для формирования второго магнитного поля, чтобы оттянуть несвязанные магнитные частицы от поверхности 122 обнаружения.

Затем на этапе 36 контроллер 15 определяет, достигнуто ли определенное число циклов. Определенное число циклов может быть предварительно установлено в соответствии с типом образца, чувствительностью измерительного блока 18 и т.д.

Если определенное число циклы не достигнуто, контроллер 15 продолжает выполнять этапы 32-36. Если определенное число циклов достигнуто, на этапе 37 контроллер 15 управляет измерительным блоком 18 для измерения количества связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения. На основании измеренного количества связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения может быть получена концентрация целевого компонента в образце.

В данном варианте осуществления число замен образца (то есть определенное число циклов) устанавливается предварительно и хранится в контроллере 15. Во время функционирования измерительного устройства 10, контроллер 15 управляет модулем 16 замены образца для замены образца в камере 12 новым образцом до достижения определенного числа циклов. Поскольку образец в камере 12 многократно заменяется новым образцом, суммарный объем образца для обнаружения увеличивается, и, таким образом, улучшается чувствительность измерительного устройства 10.

В другом варианте осуществления, приведенном на фиг. 6, во-первых, на этапе 41 образец добавляется в камеру 12.

Затем на этапе 42 контроллер 15 управляет первым магнитом 142 и вторым магнитом 144 для их поочередного включения для формирования переменного магнитного поля. Предпочтительно, переменное магнитное поле продолжается в течение заданного периода времени, таким образом, способствуя хорошему смешиванию магнитных частиц и целевого компонента в образце. Заданная продолжительность может быть предварительно установлена в соответствии с типом образца, количеством целевого компонента в образце, и т.д. После смешивания часть магнитных частиц захватывает целевой компонент в образце (то есть связанные магнитные частицы), и другие частицы не захватывают целевой компонент (то есть несвязанные магнитные частицы).

Затем на этапе 43 контроллер 15 управляет первым магнитом 142 для формирования первого магнитного поля, чтобы притянуть все магнитные частицы к поверхности 122 обнаружения. Для всех магнитных частиц, которые притягиваются к поверхности 122 обнаружения, связанные магнитные частицы будут удерживаться на поверхности 122 обнаружения, например, за счет реакции антигена-антитела; и несвязанные магнитные частицы будут удерживаться на поверхности 122 обнаружения за счет силы магнитного поля.

Далее на этапе 44 контроллер 15 управляет первым магнитом 142 для его выключения и вторым магнитом 144 для его включения для формирования второго магнитного поля, чтобы оттянуть несвязанные магнитные частицы от поверхности 122 обнаружения.

Затем на этапе 45 контроллер 15 управляет измерительным блоком 18 для измерения количества связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения.

Затем на этапе 46 контроллер 15 определяет, превышает ли количество связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения заданную пороговую величину. Заданная пороговая величина может быть определена на основании свойств образца и/или измерительного блока 18. Например, заданная пороговая величина может быть пределом количественного определения целевого компонента.

Если количество связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения превышает заданную пороговую величину, то это количество связанных магнитных частиц может использоваться для получения концентрации целевого компонента в образце.

Если количество связанных магнитных частиц на поверхности 122 обнаружения ниже заданной пороговой величины, контроллер 15 продолжает выполнять следующие этапы 47-49.

На этапе 47 контроллер 15 дополнительно управляет первым магнитом 142 для формирования первого магнитного поля, чтобы притянуть все магнитные частицы к поверхности 122 обнаружения.

Затем на этапе 48 контроллер 15 дополнительно управляет выпускным клапаном 162 для его открытия, для его открытия, чтобы слить по меньшей мере часть образца из камеры 12, и затем управляет выпускным клапаном 162 для его закрытия и впускным клапаном 162 для его открытия, чтобы позволить новому образцу течь в камеру 12.

Затем на этапе 49 контроллер 15 дополнительно управляет первым магнитом 142 для его выключения и вторым магнитом 144 для его включения для формирования второго магнитного поля, чтобы оттянуть несвязанные магнитные частицы от поверхности 122 обнаружения.

Затем контроллер 15 продолжает выполнять этапы 42-46.

В данном варианте осуществления, число замен образца определяется на основании сравнения измеренного количества связанных магнитных частиц и заданной пороговой величины во время функционирования измерительного устройства 10. Как только измеренное количество связанных магнитных частиц достигает заданной пороговой величины, замену образцов прекращают, что делает обнаружение измерительного устройства 10 более гибким.

Следует отметить, что описанные выше варианты осуществления приведены для описания, а не ограничения изобретения, и следует понимать, что можно прибегать к изменениям и вариациям, не отступая от формы и объема изобретения, как будет легко понятно специалистам в данной области техники. Такие изменения и вариации считаются находящимися в пределах объема изобретения и прилагаемой формулы изобретения. Объем охраны изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, любая ссылочная позиция в формуле изобретения не должна интерпретироваться как ограничение формулы изобретения. Использование глагола «содержит» и его спряжений не исключает наличия элементов или этапов помимо указанных в пункте формулы изобретения. Единственное число для элемента или этапа не исключает наличия множества таких элементов или этапов.

1. Способ отбора образцов, при этом способ содержит этапы, на которых:

a) добавляют образец в камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом образец содержит целевой компонент, и камера имеет поверхность обнаружения;

b) прикладывают силу магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения, при этом связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения;

c) сбрасывают по меньшей мере часть образца из камеры и затем добавляют новый образец в камеру;

d) изменяют силу магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

e) повторяют этапы b-d в течение определенного числа циклов, при этом перед этапом приложения этап b дополнительно содержит этап, на котором:

- смешивают магнитные частицы и целевой компонент посредством формирования переменного магнитного поля в течение заданного периода времени.

2. Способ по п. 1 дополнительно содержит этап, на котором:

- измеряют количество связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения после завершения этапа повторения.

3. Способ по п. 1, в котором этап приложения содержит этап, на котором:

- формируют первое магнитное поле для притяжения магнитных частиц к поверхности обнаружения;

и этап изменения содержит этап, на котором:

- прекращают формирование первого магнитного поля, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения; или

- прекращают формирование первого магнитного поля и формируют второе магнитное поле, чтобы оттянуть несвязанные магнитные частицы от поверхности обнаружения.

4. Способ по п. 3, в котором второе магнитное поле представляет собой магнитное поле, которое противоположно первому магнитному полю.

5. Способ по п. 1, в котором этап d дополнительно содержит этап, на котором:

- определяют, находится ли количество связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения, выше заданной пороговой величины;

- если нет, выполняют этапы b-d.

6. Способ по п. 5, в котором этап приложения содержит этап, на котором:

- формируют первое магнитное поле для притяжения магнитных частиц к поверхности обнаружения;

и этап изменения содержит этап, на котором:

- прекращают формирование первого магнитного поля, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения; или

- прекращают формирование первого магнитного поля и формируют второе магнитное поле, чтобы оттянуть несвязанные магнитные частицы от поверхности обнаружения.

7. Измерительное устройство, содержащее:

- камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом камера имеет поверхность обнаружения и выполнена с возможностью приема образца, в который включен целевой компонент;

- магнитный манипулятор, выполненный с возможностью приложения силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения, при этом связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения; затем изменения силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения;

- модуль замены образца, выполненный с возможностью замены по меньшей мере части образца в камере новым образцом;

- измерительный блок, выполненный с возможностью измерения количества связанных магнитных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения;

- блок управления, соединенный с магнитным манипулятором, модулем замены образца и измерительным блоком, при этом блок управления выполнен с возможностью управления магнитным манипулятором, модулем замены образца и измерительным блоком для выполнения способа по п. 1.

8. Способ отбора образцов, при этом способ содержит этапы, на которых:

i) добавляют образец в камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом образец содержит целевой компонент, и камера включает в себя поверхность обнаружения;

ii) после добавления образца смешивают магнитные частицы и целевой компонент посредством формирования переменного магнитного поля в течение заданного периода времени;

iii) после упомянутого смешивания формируют первое магнитное поле для притяжения магнитных частиц к поверхности обнаружения таким образом, что как связанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент, так и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения;

iv) после притяжения магнитных частиц к поверхности обнаружения сбрасывают по меньшей мере часть образца из камеры и затем добавляют новый образец в камеру;

v) после добавления нового образца в камеру высвобождают несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения посредством одного из прекращения формирования первого магнитного поля или прекращения формирования первого магнитного поля и формирования второго магнитного поля, которое оттягивает несвязанные магнитные частицы от поверхности обнаружения;

vi) повторяют этапы ii-v в течение определенного множественного числа циклов.

9. Способ по п. 8, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:

- после этапа vi измеряют количество связанных частиц, которые удерживаются на поверхности обнаружения.

10. Измерительное устройство, содержащее:

- камеру, включающую в себя поверхность обнаружения и выполненную с возможностью приема магнитных частиц и образца, включающего в себя целевой компонент, который захватывается в магнитных частицах для формирования связанных магнитных частиц, магнитных частиц, которые не захватывают целевой компонент, являющихся несвязанными магнитными частицами;

- первый магнит, расположенный смежно с камерой и выполненный с возможностью притяжения связанных и несвязанных магнитных частиц к поверхности обнаружения;

- второй магнит, расположенный смежно с камерой и выполненный с возможностью оттягивания несвязанных магнитных частиц от поверхности обнаружения;

- систему замены образца, выполненную с возможностью сброса по меньшей мере части образца из камеры и последующего добавления нового образца в камеру;

- один или более процессоров, выполненных с возможностью управления первым и вторым магнитами и системой замены образца для выполнения способа по п. 8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ветеринарии и медицины, а именно гематологии. Способ определения пригодности слизи кожи рыб для осуществления гемостаза путем активации агрегации тромбоцитов и свертывания крови IN VITRO включает внесение слизи в плазму крови овец, обогащенную тромбоцитами (ОТП), в нативную кровь и определение времени образования сгустка визуально и путем фотометрии на фотоэлектроколориметре (ФЭК) в опытной и контрольной пробах.
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для количественной оценки степени окислительного стресса в клетках. Для этого на первом этапе проводят инкубацию 0,25 мл лизированных 1% раствором тритона Х-100 клеток с 0,5 мл 10 мМ раствора 2,4-динитрофенилгидразина в 2 М НСl, связывающегося с карбонильными группами белков.

Изобретение относится к чайной промышленности и направлено на разработку новых ускоренных методов оценки качества сырья и готовой продукции. Способ определения общего содержания золы в чае заключается в том, что измельченную пробу чая массой 1,0-1,5 г помещают в фарфоровый тигель объемом 10 см3, добавляют к пробе 2 см3 спиртового раствора ацетата магния, приготовленного путем растворения 1,61 г (CH3COO)2Mg⋅2Н2О в 100 мл 96%-ного водного раствора этанола, спустя 1-2 минуты находящийся в тигле раствор поджигают и после его прогорания тигель с обуглившейся пробой помещают в муфельную печь, в которой проводят прокаливание пробы при температуре 525±25°С в течение 1,5 ч до образования золы, затем тигель с золой охлаждают и взвешивают, общее содержание золы в измельченной пробе чая, выраженное в процентах по массе в перерасчете на сухое вещество пробы, вычисляют по формуле.

Изобретение относится к экспериментальной биологии и медицине, к лабораторным способам исследования в физиологии и гематологии. Способ определения М-холинореактивности эритроцитов крови включает забор крови (0,2 мл) у человека или животного, подготовку раствора атропина с концентрацией 0,4 мг/мл, инкубацию образца крови в гипоосмотической среде в отсутствии (контрольная проба) и присутствии атропина в конечной концентрации 15×10-6 мг/мл (опытная проба), определение оптической плотности надосадочной жидкости проб, расчет значения M-холинореактивности эритроцитов как процента, на который гемолиз в опытных пробах ниже, чем в контрольных.

Изобретение относится к области медицины, биологии и биотехнологии и предназначено для определения генотипа человека по полиморфизму в гене цитохрома Р450 CYP2D6*4 (1846G>A) rs3892097.

Изобретение относится к области медицины, биологии и биотехнологии и предназначено для определения генотипа человека по полиморфизму в гене цитохрома Р450 CYP2D6*9 (2615-2617delAAG) rs5030656.

Изобретение относится к области медицины, биологии и биотехнологии и предназначено для определения генотипа человека по полиморфизму в гене цитохрома Р450 CYP2D6*3 (2549delA) rs35742686.
Изобретение относится к области медицины, а именно к стоматологии и клинической лабораторной диагностике, и предназначено для прогноза возможности развития воспалительных осложнений дентальной имплантации.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, онкологии и лучевой терапии, и предназначено для прогнозирования эффективности применения лучевой терапии у больных злокачественными опухолями.

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для использования в качестве экспресс-теста для выявления риска злокачественной опухоли.

Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложен способ определения того, что индивид имеет повышенный риск сердечно-сосудистого события, включающий определение биомаркеров MMP-12, комплемента C7, CCL18, комплекса α-1-антихимотрипсина, GDF-11, α-2-антиплазмина и ангиопоэтина-2.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для обработки текучей среды (например, кровь), содержащей мешающие частицы (например, клетки), где мешающие частицы препятствуют обработке текучей среды.

Группа изобретений относится к медицине и может быть использована для обработки текучей среды (например, кровь), содержащей мешающие частицы (например, клетки), где мешающие частицы препятствуют обработке текучей среды.

Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложены способ и набор олигонуклеотидных зондов для определения полиморфных маркеров в генах метаболизма лекарственных препаратов и генах иммунного ответа.

Предложенная группа изобретений относится к области медицины. Предложены способ и набор олигонуклеотидных зондов для определения полиморфных маркеров в генах метаболизма лекарственных препаратов и генах иммунного ответа.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики H. pylori.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики H. pylori.

Изобретение относится к биохимии. Описан способ количественной оценки и характеризации агрегатов А-бета, включающий следующие стадии, на которых: а) осуществляют иммобилизацию захватывающих молекул на субстрате, б) наносят предназначенный для тестирования образец и внутренний стандарт на субстрат, в) добавляют меченые с целью детекции зонды, которые метят агрегаты А-бета посредством специфического связывания с ними, и г) определяют количество и размер маркированных агрегатов А-бета с пространственным разрешением в каждом случае по сравнению с соответствующим фоном, при этом стадию б) можно осуществлять до осуществления стадии в).

Изобретение относится к ветеринарной вирусологии и биотехнологии, в частности к созданию тест-системы ИФА с использованием вируса нодулярного дерматита крупного рогатого скота при разработке и производстве средств диагностики.

Изобретение относится к медицине и касается способа определения общего количества терапевтического мультиспецифического антитела в образце сыворотки или плазмы с помощью иммуноанализа сэндвич-типа, включающего стадию определения количества комплекса, образовавшегося между I) антиидиотипическим антителом, которое специфически связывается с первой связывающей специфичностью терапевтического мультиспецифического антитела, и II) терапевтическим мультиспецифическим антителом, путем инкубации комплекса с антиидиотипическим антителом, которое специфически связывается со второй связывающей специфичностью терапевтического мультиспецифического антитела, отличной от первой связывающей специфичности, и тем самым определяют количество терапевтического мультиспецифического антитела в образце.

Изобретение относится к области спектрометрии. Описываются системы и способы для очистки коронирующего острия.

Изобретение относится к измерительному устройству и к способу отбора образцов. Способ содержит следующие этапы: а) добавление образца в камеру, в которой обеспечены магнитные частицы, при этом образец содержит целевой компонент, и камера имеет поверхность обнаружения; b) приложение силы магнитного поля к магнитным частицам, чтобы притянуть магнитные частицы к поверхности обнаружения. Cвязанные магнитные частицы, которые захватывают целевой компонент в магнитных частицах, удерживаются на поверхности обнаружения, и несвязанные магнитные частицы, которые не захватывают целевой компонент в магнитных частицах, также удерживаются на поверхности обнаружения; c) сбрасывание части образца из камеры и добавление нового образца в камеру; d) изменение силы магнитного поля, прилагаемого к магнитным частицам, чтобы высвободить несвязанные магнитные частицы с поверхности обнаружения; e) повторение этапов b-d в течение определенного числа циклов, при этом перед этапом приложения этап b дополнительно содержит этап, на котором смешивают магнитные частицы и целевой компонент посредством формирования переменного магнитного поля в течение заданного периода времени. Изобретение позволяет увеличить чувствительность измерительного устройства. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх