用于樣品中分析物的高通量檢測(cè)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供了高通量檢測(cè)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括：磁傳感器件、磁場(chǎng)源以及包括多個(gè)流體貯存器的貯存器板。磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。也提供了利用本發(fā)明的高通量檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
【專利說明】用于樣品中分析物的高通量檢測(cè)的系統(tǒng)和方法
[0001]政府資助
[0002]本發(fā)明受到來自美國國家癌癥研究所，批準(zhǔn)號(hào)為N44CM-2009-00011的政府支持。政府對(duì)此發(fā)明享有一定權(quán)利。
[0003]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0004]依照35U.S.C.§ 119 (e)，本申請(qǐng)要求于2011年3月9日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?1/450,655的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用合并于本文。
【背景技術(shù)】
[0005]高通量檢測(cè)是一種例如，在臨床診斷學(xué)、藥物研發(fā)以及生物學(xué)和化學(xué)的相關(guān)領(lǐng)域中利用的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法。高通量檢測(cè)允許研究者快速地進(jìn)行許多化學(xué)的、遺傳的、蛋白質(zhì)組學(xué)的或者藥理學(xué)的測(cè)試。例如，利用高通量檢測(cè)方法，可以快速地識(shí)別活性化合物、抗體或者調(diào)節(jié)特定生物分子途徑的基因。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果提供了用于藥物設(shè)計(jì)和用于理解在生物學(xué)中特定生化過程的相互作用或作用的起點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]提供了高通量檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:磁傳感器件、磁場(chǎng)源以及包括多個(gè)流體貯存器的貯存器板。磁傳感器件 包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端處的磁傳感器陣列。也提供了利用本發(fā)明的高通量檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
[0007]本公開的實(shí)施例包括一種高通量檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:(a)磁傳感器件；(b)磁場(chǎng)源；以及(C)具有多個(gè)流體貯存器的貯存器板，其中，該系統(tǒng)被配置成將磁傳感器陣列安置在流體貯存器的順序組。磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端處的磁傳感器陣列。
[0008]在所述系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，每個(gè)磁傳感器陣列包括具有與磁傳感器的表面結(jié)合的分析物特異性探針的一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器。
[0009]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括第一貯存器板致動(dòng)器，所述第一貯存器板致動(dòng)器被配置成將貯存器板移動(dòng)成與磁傳感器件的可操作的關(guān)系，使得磁傳感器件的細(xì)長區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端部被安置在單獨(dú)的流體貯存器中。
[0010]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括第二貯存器板致動(dòng)器，所述第二貯存器板致動(dòng)器被配置成沿著與貯存器板共面的至少一個(gè)軸移動(dòng)貯存器板。
[0011]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括磁傳感器件致動(dòng)器，所述磁傳感器件致動(dòng)器被配置成將磁傳感器件移動(dòng)成與磁場(chǎng)源的可操作關(guān)系。
[0012]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括處理器，所述處理器被配置成從磁傳感器陣列中獲得實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)。
[0013]在系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，所述處理器被配置成當(dāng)樣本中的磁性標(biāo)記的分析物與分析物特異性探針結(jié)合時(shí)，或者當(dāng)磁性標(biāo)記與分析物/分析物特異性探針復(fù)合物結(jié)合時(shí)，從磁傳感器陣列中獲得實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)。[0014]本公開的實(shí)施例包括高通量檢測(cè)系統(tǒng)，所述高通量檢測(cè)系統(tǒng)包括:(a)磁場(chǎng)源；
(b)第一貯存器板致動(dòng)器，所述第一貯存器板致動(dòng)器被配置成將具有多個(gè)流體貯存器的貯存器板安置成與包括兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器陣列的磁傳感器件成可操作關(guān)系，其中，所述系統(tǒng)被配置成將兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器陣列安置在流體貯存器的順序組中。
[0015]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括第二貯存器板致動(dòng)器，所述第二貯存器板致動(dòng)器被配置成沿著與貯存器板共面的至少一個(gè)軸移動(dòng)貯存器板。
[0016]在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括磁傳感器件致動(dòng)器，所述磁傳感器件致動(dòng)器被配置成將磁傳感器件移動(dòng)成與磁場(chǎng)源成可操作的關(guān)系。
[0017]在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括處理器，所述處理器被配置成從磁傳感器陣列中獲得實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)。
[0018]本公開的實(shí)施例包括磁傳感器件，所述磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。
[0019]在所述器件的一些實(shí)施例中，每個(gè)磁傳感器陣列包括具有與磁傳感器的表面結(jié)合的分析物特異性探針的一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器。
[0020]在所述器件的一些實(shí)施例中，所述細(xì)長區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端部的尺寸適合在單獨(dú)的流體貯存器中。
[0021]在所述器件的一些實(shí)施例中，至少一個(gè)磁傳感器陣列包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的磁傳感器，每個(gè)磁傳感器被配置成特異性地檢測(cè)相同的分析物。
[0022]在所述器件的一些實(shí)施例中，至少一個(gè)磁傳感器陣列包括兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立的磁傳感器，每個(gè)磁傳感器被配置成特異性地檢測(cè)不同的分析物。
[0023]在所述器件的一些實(shí)施例中，至少兩個(gè)磁傳感器陣列被配置成特異性地檢測(cè)不同組的分析物。
[0024]在所述器件的一些實(shí)施例中，所述磁傳感器陣列包括一個(gè)或更多個(gè)自旋閥傳感器。
[0025]在所述器件的一些實(shí)施例中，所述磁傳感器陣列包括一個(gè)或更多個(gè)磁隧道結(jié)傳感器。
[0026]本公開的實(shí)施例包括貯存器板，所述貯存器板包括流體貯存器的可尋址陣列，所述流體貯存器的可尋址陣列具有兩個(gè)或更多個(gè)行的流體貯存器以及兩個(gè)或更多個(gè)列的流體貯存器，其中在每行中的流體貯存器具有相同的容量，并且在單獨(dú)的列中的至少兩個(gè)流體貯存器具有不同的容量。
[0027]在所述貯存器板的一些實(shí)施例中，流體貯存器陣列包括24個(gè)或更多個(gè)流體貯存器。
[0028]在所述貯存器板的一些實(shí)施例中，每個(gè)流體貯存器具有ImL或更小的容量。
[0029]在一些實(shí)施例中，所述貯存器板被配置成與貯存器板致動(dòng)器可操作地耦接，所述貯存器板致動(dòng)器被配置成沿著移動(dòng)軸移動(dòng)貯存器板。
[0030]在一些實(shí)施例中，貯存器板包括對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件，所述對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件被配置成將貯存器板的縱軸平行于移動(dòng)軸對(duì)準(zhǔn)。
[0031]本公開的實(shí)施例包括一種用于確定在樣本中是否存在分析物的方法。所述方法包括以下步驟:將磁傳感器件與在流體貯存器組中包含的樣本組接觸來產(chǎn)生信號(hào)，以及基于所述信號(hào)確定在每個(gè)樣本中是否存在分析物。磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)所述細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。
[0032]在所述方法的一些實(shí)施例中，每個(gè)磁傳感器陣列包括一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器，所述磁傳感器具有與磁傳感器的表面結(jié)合的分析物特異性探針。
[0033]在所述方法的一些實(shí)施例中，所述接觸包括將磁傳感器陣列安置在包含樣本的流體貯存器組中。
[0034]在一些實(shí)施例中，所述方法包括在接觸之前將樣本磁性標(biāo)記。
[0035]在所述方法的一些實(shí)施例中，確定的步驟包括:當(dāng)磁性標(biāo)記的樣本接觸磁傳感器陣列時(shí)，從磁傳感器陣列中獲得實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)。
[0036]在一些實(shí)施例中，所述方法包括以下步驟:在將磁傳感器陣列安置在包含樣本的流體貯存器組中之后，將磁傳感器陣列與磁性標(biāo)記接觸。
[0037]在所述方法的一些實(shí)施例中，將磁傳感器陣列與磁性標(biāo)記接觸的步驟包括:將磁傳感器陣列安置在包含磁性標(biāo)記的第二組流體貯存器中。
[0038]在所述方法的一些實(shí)施例中，從磁傳感器陣列中不去除未結(jié)合的磁性標(biāo)記的分析物。
[0039]本公開的實(shí)施例包括試劑盒，所述試劑盒包括磁傳感器件和磁性標(biāo)記。磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。
[0040]在所述試劑盒的一些實(shí)施例中,磁性標(biāo)記是磁性納米顆粒。
[0041]在一些實(shí)施例中，所述試劑盒包括具有多個(gè)流體貯存器的貯存器板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的高通量系統(tǒng)的示意性示圖。
[0043]圖2A示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的貯存器板的透視圖的示意性示圖。圖2B示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的貯存器板的俯視圖的示意性示圖。
[0044]圖3示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的高通量磁性生物傳感器的信號(hào)電平隨著時(shí)間的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]提供了高通量檢測(cè)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:磁傳感器件、磁場(chǎng)源以及貯存器板，所述貯存器板包括多個(gè)流體貯存器。磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，和設(shè)置在每個(gè)細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。也提供了利用本發(fā)明的高通量檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
[0046]在更加詳細(xì)地描述本發(fā)明之前，要理解的是本發(fā)明不限制于所描述的特定實(shí)施例，因?yàn)檫@些實(shí)施例當(dāng)然可以變化。也要理解的是本文利用的術(shù)語僅出于描述特定實(shí)施例的目的，并非意圖限制，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍將僅通過所附權(quán)利要求來限制。
[0047]當(dāng)提供數(shù)值范圍時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解的是，在范圍的上限和下限之間的每個(gè)中間值(除非上下文另外清楚地指出，到下限單位的十分之一)和其它所說明的或者在所說明范圍中的中間值都包括在本發(fā)明內(nèi)。這些較小范圍的上限和下限可以獨(dú)立地包括在較小的范圍內(nèi)，并且也包括在本發(fā)明內(nèi)，受到所述說明的范圍中任何明確排除的限制。其中，所說明的范圍包括一個(gè)或兩個(gè)限值，排除被包括限值的那些中的任何一個(gè)或兩個(gè)的范圍也包括在本發(fā)明中。
[0048]在本文中，某些范圍用前面帶有術(shù)語“大約”的數(shù)值來表示。術(shù)語“大約”在本文中用于為其之后的確切數(shù)目，以及接近或近似在術(shù)語之后的數(shù)字的數(shù)字提供字面支持。在確定數(shù)字是否接近或近似明確記載的數(shù)字方面，該接近或近似的未記載的數(shù)字可以是這樣的數(shù)字，在陳述它的上下文中提供明確記載的數(shù)字的基本等同物。
[0049]除非另有定義，否則本文中所利用的全部技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬的領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員普遍理解的意義。盡管在對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)或測(cè)試中也可以使用與本文所描述的方法和材料相似或等價(jià)的任何方法和材料，但是現(xiàn)在要描述代表性的說明性的方法和材料。
[0050]在本說明書中引用的所有出版物和專利都通過引用合并于本文，如每個(gè)單獨(dú)的出版物或?qū)＠唧w地和單獨(dú)通過引用合并，并通過引用合并于文本來結(jié)合引用的出版物公開和描述方法和/或材料。任何出版物的引用是因其披露先于本申請(qǐng)的申請(qǐng)日，并且不應(yīng)解釋為允許本發(fā)明由于在先發(fā)明預(yù)期這些公開而不被授權(quán)。另外，提供的出版物的日期可以與實(shí)際
【公開日】期不同，這些實(shí)際
【公開日】期可能需要單獨(dú)確認(rèn)。
[0051]應(yīng)當(dāng)注意的是，如本文所使用的和在所附權(quán)利要求中，單數(shù)形式“一”包括復(fù)數(shù)對(duì)象，除非上下文中另外清楚地指出。還應(yīng)當(dāng)注意的是，權(quán)利要求可以起草成排除任何可選的元件。因此，這種表述意在結(jié)合權(quán)利要求的敘述，作為如“單獨(dú)地”、“僅僅”等的這種排它性術(shù)語的使用，或使用“否定的”限制的先前基礎(chǔ)。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的某些特征(出于清楚起見，在單獨(dú)的實(shí)施例的上下文中描述)也可以在單個(gè)實(shí)施例中以組合的方式提供。相反，本發(fā)明的各種特征(出于簡(jiǎn)化起見，在單個(gè)實(shí)施例的上下文中描述)也可以單獨(dú)地提供或者以任何合適的子組合提供。本實(shí)施例的全部組合特別包括在本發(fā)明中，并且在本文中公開，如同每種組合和每個(gè)組合分別并且明確地公開到這種組合包含可操作的過程和/或器件/系統(tǒng)/試劑盒的程度。另外，描述這種變體的實(shí)施例中列舉的所有子組合也特別地包括在本發(fā)明中，并且在本文中公開，正如每個(gè)化學(xué)基團(tuán)和每個(gè)這種子組合在本文中單獨(dú)地并且明確地公開。
[0053]通過閱讀本公開對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然的是，本文所描述和說明的每個(gè)單獨(dú)的實(shí)施例具有離散的部件和特征，可以在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的情況下，與任何其它的很多實(shí)施例的特征容易地分開或組合。任何敘述的方法可以在采用所引證的事件的順序或者邏輯上合理的任何其它順序來執(zhí)行。
[0054]在以下部分中，首先更加詳細(xì)地描述本發(fā)明的高通量檢測(cè)系統(tǒng)，接著是磁傳感器件和貯存器板用于本發(fā)明高通量檢測(cè)系統(tǒng)的綜述，以及利用本發(fā)明高通量檢測(cè)系統(tǒng)的各種代表性方法的論述。
[0055]高通量檢測(cè)系統(tǒng)
[0056]本公開的方面包括高通量檢測(cè)系統(tǒng)?！案咄俊?、“高通量檢測(cè)”、或者“高通量分析”意為多個(gè)反應(yīng)(例如，分析)并行執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，高通量方法包括大體同時(shí)并行執(zhí)行多個(gè)反應(yīng)(例如，分析)。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)包括:磁傳感器件、磁場(chǎng)源以及貯存器板(其中，以下將更加詳細(xì)地描述這些部件中的每個(gè))。磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，和被設(shè)置在每個(gè)細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。貯存器板包括多個(gè)流體貯存器。高通量檢測(cè)系統(tǒng)被配置成將磁傳感器陣列安置在流體貯存器的順序組中。
[0057]通過將磁傳感器陣列安置在流體貯存器的順序組中，可以大體同時(shí)并行地執(zhí)行多個(gè)分析，并且因此提供期望的高通量格式。例如，在第一組流體貯存器中的每個(gè)流體貯存器可以分別包括相同或不同的樣本。所述系統(tǒng)可以被配置成將磁傳感器陣列安置在第一組流體貯存器中，諸如通過將具有磁傳感器陣列的磁傳感器件的細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部安置在第一組流體貯存器中。所述系統(tǒng)可以被配置成從每個(gè)磁傳感器陣列中獲得信號(hào)，表示在每個(gè)樣本中是否存在一種或更多種分析物。隨后，所述系統(tǒng)可以被配置成將磁傳感器陣列安置在第二組流體貯存器中，第二組流體貯存器可以分別包括相同或不同的樣本。所述系統(tǒng)可以被配置成將磁傳感器陣列安置在所期望的第三組、第四組、第五組等流體貯存器中。
[0058]為了將磁傳感器陣列安置在流體貯存器中，所述系統(tǒng)可以具有一種或更多種配置。在某些實(shí)施例中，磁傳感器件和貯存器板相對(duì)于彼此移動(dòng)，例如，一個(gè)部件可以是靜止的，而另一個(gè)部件相對(duì)于其移動(dòng)，或者兩個(gè)部件相對(duì)于彼此移動(dòng)。例如，所述系統(tǒng)可以被配置成通過將磁傳感器件相對(duì)于貯存器板移動(dòng)來將磁傳感器陣列安置在流體貯存器中。在其它的實(shí)施例中，所述系統(tǒng)被配置成通過將貯存器板相對(duì)于磁傳感器件移動(dòng)來將磁傳感器陣列安置在流體貯存器中。在其它的實(shí)施例中，所述系統(tǒng)被配置成將磁傳感器件和貯存器板都移動(dòng)，使得磁傳感器件和貯存器板相對(duì)于彼此成可操作的關(guān)系。
[0059]在一些情況下，貯存器板大體上水平，使得多個(gè)流體貯存器被布置在貯存器板的頂表面上。磁傳感器件可以被布置成大體垂直，使得磁傳感器件的細(xì)長區(qū)被垂直地安置在貯存器板的流體貯存器之上。為了實(shí)現(xiàn)磁傳感器件和貯存器板相對(duì)于彼此的期望移動(dòng)，所述系統(tǒng)可以包括一個(gè)或更多個(gè)致動(dòng)器。致動(dòng)器意思為被配置成移動(dòng)機(jī)制或系統(tǒng)的一部分的器件。典型地，致動(dòng)器通過能源來操作，一般以電流、液壓流體壓力或氣動(dòng)壓力的形式，并且將那種能量轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的形式。致動(dòng)器的實(shí)例包括，但是不限制于:電動(dòng)機(jī)、氣壓致動(dòng)器、液壓活塞、壓電致動(dòng)器、變換器等。
[0060]在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以包括:第一貯存器板致動(dòng)器，所述第一貯存器板致動(dòng)器被配置成將貯存器板移動(dòng)成與磁傳感器件成可操作的關(guān)系。例如，第一貯存器板致動(dòng)器可以被配置成移動(dòng)貯存器板，使得磁傳感器件的細(xì)長區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端部被安置在單獨(dú)的流體貯存器中。在一些情況下，第一貯存器板致動(dòng)器被配置成沿著垂直軸移動(dòng)貯存器板，使得貯存器板可以相對(duì)于磁傳感器件上升或下降。
[0061]在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以包括磁傳感器件致動(dòng)器，所述磁傳感器件致動(dòng)器被配置成將磁傳感器件移動(dòng)成與貯存器板成可操作的關(guān)系。例如，磁傳感器件致動(dòng)器可以被配置成移動(dòng)磁傳感器件，使得磁傳感器件的細(xì)長區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端部被安置在單獨(dú)的流體貯存器中。在一些情況下，磁傳感器件致動(dòng)器被配置成沿著垂直軸移動(dòng)磁傳感器件，使得磁傳感器件可以相對(duì)于貯存器板上升和下降。在某些情況下，磁傳感器件致動(dòng)器被配置成將磁傳感器件移動(dòng)成與磁源成可操作的關(guān)系。例如，磁傳感器件致動(dòng)器可以被配置成將磁傳感器件的磁傳感器陣列安置在由可以檢測(cè)到最佳信號(hào)的磁源產(chǎn)生的磁場(chǎng)區(qū)域中。在一些情況下，磁傳感器件致動(dòng)器被配置成將磁傳感器件的磁傳感器陣列安置在其中磁場(chǎng)方向大體垂直的磁傳感器件產(chǎn)生的磁場(chǎng)區(qū)域中。
[0062]在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)額外的致動(dòng)器。例如，所述系統(tǒng)可以包括第二貯存器板致動(dòng)器。第二貯存器板致動(dòng)器可以被配置成沿著與貯存器板共面的至少一個(gè)軸移動(dòng)貯存器板。如上所述，貯存器板可以被安置成大體水平。在這些實(shí)施例中，第二貯存器板致動(dòng)器可以被配置成沿著與貯存器板共面的至少一個(gè)水平軸移動(dòng)貯存器板。例如，貯存器板可以處于初始位置(其中磁傳感器陣列與在貯存器板上的第一組流體貯存器對(duì)準(zhǔn))。第二貯存器板致動(dòng)器可以被配置成水平地移動(dòng)貯存器板，使得第一組流體貯存器被移動(dòng)到不與磁傳感器陣列對(duì)準(zhǔn)的位置，并且第二組流體貯存器被移動(dòng)成與磁傳感器陣列對(duì)準(zhǔn)的位置。在這些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)被配置成將磁傳感器陣列安置在流體貯存器的順序組中。
[0063]在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括磁場(chǎng)源。磁場(chǎng)源可以被配置成將磁場(chǎng)施加到磁傳感器件(例如，磁傳感器陣列)足以在分析感測(cè)區(qū)域(例如，在信號(hào)采集期間安置有磁傳感器陣列的區(qū)域)中產(chǎn)生DC和/或AC場(chǎng)。在一些情況下，磁場(chǎng)源被配置成產(chǎn)生具有以下磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁場(chǎng):10e或更大、或者50e或更大、或者IOOe或更大、或200e或更大、或300e或更大、或400e或更大、或500e或更大、或600e或更大、或700e或更大、或800e或更大、或900e或更大、或IOOOe或更大。
[0064]磁場(chǎng)源可以被安置使得在使用磁傳感器件時(shí)在安置有磁傳感器陣列的區(qū)域中產(chǎn)生磁場(chǎng)。在一些情況下，磁場(chǎng)源被配置成在執(zhí)行分析時(shí)，在貯存器板上的流體貯存器組周圍產(chǎn)生一致的、可控制的磁場(chǎng)。磁場(chǎng)源可以包括一個(gè)或更多個(gè)，諸如兩個(gè)或更多個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生部件。在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括被安置在貯存器板的相反側(cè)上的兩個(gè)磁場(chǎng)源。在一些情況下，磁場(chǎng)源可以包括一個(gè)或更多個(gè)電磁鐵，諸如線圈電磁鐵。線圈電磁鐵可以包括線繞線圈。例如，磁場(chǎng)源可以包括兩個(gè)電磁鐵，它們以亥姆霍茲(Helmholtz)線圈幾何形狀布置在貯存器板之上和之下。
[0065]所述系統(tǒng)的實(shí)施例還包括基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以被配置成定性地和/或定量地評(píng)估如上所述的結(jié)合反應(yīng)?！盎谟?jì)算機(jī)的系統(tǒng)”涉及硬件、軟件以及用于分析來自磁傳感器的信號(hào)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部件?；谟?jì)算機(jī)的系統(tǒng)的硬件可以包括:中央處理單元(CPU)、輸入、輸出以及數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部件。任何種類的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)適用于本發(fā)明系統(tǒng)。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存部件可以包括任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括用于記錄來自磁傳感器陣列的信號(hào)的器件，或者可以儲(chǔ)存來自磁傳感器陣列的信號(hào)的可存取的存儲(chǔ)部件。
[0066]將數(shù)據(jù)、編程或其它信息“記錄”在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上涉及利用本領(lǐng)域已知的任何方法來儲(chǔ)存信息的過程。根據(jù)用于存取所儲(chǔ)存的信息的方法，可以選擇任何便利的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)。各種數(shù)據(jù)處理器程序和格式可以用來儲(chǔ)存，例如文字處理文本文件、數(shù)據(jù)庫格式
坐寸ο
[0067]在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括激活和信號(hào)處理單元。激活和信號(hào)處理單元可以被配置成與磁傳感器件可操作地耦接。在一些情況下，激活和信號(hào)處理單元與磁傳感器件電耦接。激活和信號(hào)處理單元可以電耦接以便提供與磁傳感器件的雙向通信。例如，激活和信號(hào)處理單元可以被配置成將電源、激活信號(hào)等提供給磁傳感器件的部件，諸如但是不限制于磁傳感器陣列。如此，激活和信號(hào)處理單元可以包括激活信號(hào)發(fā)生器。激活信號(hào)發(fā)生器可以被配置成將電源、激活信號(hào)等提供給分析物檢測(cè)器件的部件，諸如但是不限制于磁傳感器陣列。在一些情況下，激活和信號(hào)處理單元被配置成將ImV至100V，諸如IOOmV至50V,包括500mV至10V，例如500mV至5V的電壓施加在磁傳感器陣列上。在一些情況下，激活和信號(hào)處理單元被配置成在磁傳感器陣列上施加IV的電壓。
[0068]此外，激活和信號(hào)處理單元可以被配置成接收來自磁傳感器件(諸如，來自磁傳感器件的磁傳感器陣列)的信號(hào)。來自磁傳感器件的磁傳感器陣列的信號(hào)可以用來檢測(cè)在樣本中一種或更多種分析物的存在。在一些情況下，激活和信號(hào)處理單元可以包括處理器，所述處理器被配置成響應(yīng)于接收來自磁傳感器陣列的信號(hào)，而輸出分析物檢測(cè)結(jié)果。因而，激活和信號(hào)處理單元的處理器可以被配置成接收來自磁傳感器器件的信號(hào)，根據(jù)預(yù)定的算法處理信號(hào)，獲得與樣本中一種或更多種分析物的存在相關(guān)的結(jié)果，以及將該結(jié)果采用人可讀或可聽的格式輸出給用戶。
[0069]“處理器”指將執(zhí)行其所需功能的任何硬件和/或軟件組合。例如，本文的任何處理器可以是例如以電子控制器、主機(jī)、服務(wù)器或個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如，臺(tái)式機(jī)或筆記本)的形式可利用的可編程的數(shù)字微處理器。當(dāng)處理器是可編程的時(shí)，合適的編程可以與處理器遠(yuǎn)程通信，或者合適的編程被預(yù)先保存在計(jì)算機(jī)編程產(chǎn)品(諸如便攜式或固定的計(jì)算機(jī)可讀的儲(chǔ)存媒介，不論是否基于磁性、光學(xué)或固態(tài)器件)中。例如，磁性媒介、光盤或者固態(tài)存儲(chǔ)器件可以執(zhí)行編程，并且可以通過與處理器通信的合適的讀取器來讀取。
[0070]在一些情況下，本發(fā)明系統(tǒng)被配置成調(diào)節(jié)施加到磁傳感器陣列的電流(例如，感測(cè)電流)。本發(fā)明系統(tǒng)也可以被配置成調(diào)節(jié)由磁場(chǎng)源產(chǎn)生的磁場(chǎng)。調(diào)節(jié)感測(cè)電流和磁場(chǎng)可以促進(jìn)信號(hào)噪聲最小化，且因而信噪比最大化。調(diào)節(jié)感測(cè)電流和磁場(chǎng)的另外方面在2010年4月 13 日申請(qǐng)的美國申請(qǐng)?zhí)枮?12/759，584,標(biāo)題為 “Methods and Devices for Detectingthe Presence of an Analyte in a Sample”的美國申請(qǐng)中更詳細(xì)地描述,其全部內(nèi)容通過引用合并于本文。
[0071]本發(fā)明系統(tǒng)的實(shí)施例也可以包括以下部件:(a)有線或無線通信模塊，所述有線或無線通信模塊被配置成在系統(tǒng)和一個(gè)或更多個(gè)用戶之間傳送信息，例如，通過用戶計(jì)算機(jī)，如下所述；以及(b)處理器，所述處理器用于執(zhí)行在來自磁傳感器的信號(hào)的定性和/定量分析中包括的一個(gè)或更多個(gè)任務(wù)。在某些實(shí)施例中，提供了一種計(jì)算機(jī)編程產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)編程產(chǎn)品包括儲(chǔ)存有控制邏輯(例如，計(jì)算機(jī)軟件編程，包括編程代碼)的計(jì)算機(jī)可用的媒介。由計(jì)算機(jī)的處理器執(zhí)行的控制邏輯使得處理器執(zhí)行本文描述的功能。在其它的實(shí)施例中，一些功能利用例如硬件狀態(tài)機(jī)，主要在硬件中實(shí)施。硬件狀態(tài)機(jī)的實(shí)施以便執(zhí)行本文描述的功能可以利用任何便利的方法和技術(shù)來完成。
[0072]除了磁傳感器件以及激活和信號(hào)處理單元，所述系統(tǒng)可以包括一些額外的部件，諸如但是不限制于:數(shù)據(jù)輸出器件(例如監(jiān)控器、揚(yáng)聲器等)；數(shù)據(jù)輸入器件(例如，接口、按鈕、開關(guān)、鍵盤等)；流體處理部件(例如，微流體部件)；電源；功率放大器；有線或無線通信部件等。例如，所述系統(tǒng)可以包括流體處理部件，諸如微流體的流體處理部件。在某些實(shí)施例中，微流體的流體處理部件被配置成將流體傳送到貯存器板的流體貯存器。在一些情況下，流體包括以下中的一個(gè)或更多個(gè):分析組分、樣本、磁性標(biāo)記、捕獲探針、反應(yīng)物等。在某些情況下，微流體的流體處理部件被配置成傳送小量的流體，諸如ImL或更少，諸如500 μ L或更少,包括100 μ L或更少，例如50 μ L或更少、或者25 μ L或更少、或者10 μ L或更少。
[0073]在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)是高靈敏度的分析物檢測(cè)器?！案哽`敏度”意為所述系統(tǒng)被配置成檢測(cè)樣本中的分析物，其中，樣本中的分析物的濃度低。在一些情況下，所述系統(tǒng)被配置成產(chǎn)生指示樣本中感興趣的分析物存在的可檢測(cè)的信號(hào)，其中，樣本中的分析物的濃度為I μ M或更少、諸如IOOnM或更少、或者IOnM或更少、或者InM或更少，包括IOOpM或更少、或者IOpM或更少、或者IPM或更少，例如500fM或更少，或者250fM或更少、或者IOOfM或更少、或者50fM或更少、或者25fM或更少，諸如IOfM或更少、或者5fM或更少、或者IfM或更少。
[0074]在某些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括顯示器。所述顯示器可以被配置成提供從激活和信號(hào)處理單元中獲得的分析物檢測(cè)結(jié)果的視覺指示，如上所述。顯示器可以被配置成顯示定性的分析物檢測(cè)結(jié)果。例如，定性顯示可以被配置成將定性指標(biāo)顯示給用戶，樣本包括或者不包括感興趣的特異性分析物。在一些實(shí)施例中，顯示器可以被配置成顯示分析物檢測(cè)結(jié)果，其中，分析物檢測(cè)結(jié)果是定量結(jié)果，例如，在樣本中分析物的濃度的定量測(cè)量。例如，在所述系統(tǒng)被配置成輸出定量分析物檢測(cè)結(jié)果的實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以包括顯示器，所述顯示器被配置成顯示定量的分析物檢測(cè)結(jié)果。
[0075]根據(jù)本公開的實(shí)施例的系統(tǒng)的實(shí)例在圖1中示出。磁傳感器陣列(13)位于垂直安置的磁傳感器器件(15)的細(xì)長區(qū)(11)的遠(yuǎn)端部。磁傳感器件(15)是將信號(hào)從磁傳感器陣列(13)運(yùn)載到激活和信號(hào)處理單元的電子印刷電路板(12)。磁傳感器陣列(13)在其表面上暴露出一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器(14)。
[0076]磁傳感器件(15)包括8個(gè)細(xì)長區(qū)，每個(gè)細(xì)長區(qū)具有磁傳感器陣列(13)，使得可以同時(shí)操作多個(gè)磁傳感器陣列，同時(shí)也提供比單個(gè)磁傳感器陣列更大且更可靠的電接觸組
(17)?？蛇x的對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件(18)被配置成將磁傳感器件(15)在系統(tǒng)中對(duì)準(zhǔn)。磁傳感器件(15)可選地包括可編程存儲(chǔ)器(16)，所述可編程存儲(chǔ)器(16)在磁傳感器件的使用之前和期間可以用相關(guān)信息來編程，諸如:針對(duì)每個(gè)單獨(dú)的傳感器校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；在分析之前生物芯片如何制備有表面功能化分子的記錄；所有完成的分析步驟的記錄；關(guān)于樣本測(cè)量的記錄；測(cè)量結(jié)果的記錄等。
[0077]為了用磁傳感器件執(zhí)行測(cè)量，磁傳感器件首先被插入在電信號(hào)插座(19)中，電信號(hào)插座(19)接收來自磁傳感器陣列的信號(hào)用于進(jìn)一步處理。信號(hào)插座(19)和其連接的磁傳感器件(20)然后被降低，使得磁傳感器件的細(xì)長區(qū)被安置在貯存器板(21)上包含樣本的流體貯存器(23)中。在貯存器板上的另外的流體貯存器(22)可以容納在分析方案期間暴露于傳感器的另外的反應(yīng)物。
[0078]在某些實(shí)施例中，磁傳感器(14)是磁阻傳感器，諸如自旋閥傳感器或者磁隧道結(jié)傳感器，可以檢測(cè)從納米級(jí)至微米級(jí)的直徑的超順磁或反鐵磁的磁性標(biāo)記，所述超順磁或反鐵磁的磁性標(biāo)記用來標(biāo)記樣本中感興趣的分析物。在某些實(shí)施例中，兩個(gè)磁場(chǎng)源(24)和
(25)(例如，磁場(chǎng)產(chǎn)生線繞線圈)以亥姆霍茲(Helmholtz)線圈幾何形狀被布置在貯存器板
(21)之上和之下，以在貯存器板(21)上流體貯存器(23)周圍產(chǎn)生一致的和可電控制的磁場(chǎng)。
[0079]在某些實(shí)施例中，信號(hào)插座(19)和其所連接的磁傳感器件(20)可以如由箭頭
(26)所指示的沿著z軸上升和下降。在其它的實(shí)施例中，貯存器板(21)可以與貯存器板致動(dòng)器可操作地耦接，所述貯存器板致動(dòng)器被配置成沿著z軸朝向磁傳感器件和遠(yuǎn)離磁傳感器件的方向移動(dòng)貯存器板。貯存器板(21)可以沿著平面中至少一個(gè)軸移動(dòng)，諸如沿著X軸的任何一個(gè)方向，或者沿著z軸的任何一個(gè)方向，如箭頭(27)所指示的。這使得可以將磁傳感器件(20)從貯存器板(21)上的一行流體貯存器移動(dòng)到下一行流體貯存器。[0080]磁傳感器件
[0081]本公開的方面也包括在上述系統(tǒng)中利用的磁傳感器件。所述磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件。在一些實(shí)施例中，每個(gè)細(xì)長區(qū)包括設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。
[0082]在某些實(shí)施例中，磁傳感器件的支撐件包括中心主體區(qū)和兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)。兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)可以沿著支撐件的一個(gè)邊緣從支撐件的主體延伸。例如，細(xì)長區(qū)的近端部可以與延伸遠(yuǎn)離支撐件的主體的細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部連接，或者由與支撐件的相同材料塊形成。兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)可以大體布置成彼此平行，并且每個(gè)可以具有大約相同的尺寸，使得兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)被布置成形成沿著支撐件的一個(gè)邊緣從支撐件的主體延伸的梳狀結(jié)構(gòu)。
[0083]細(xì)長區(qū)可以被配置成適合在貯存器板的單獨(dú)流體貯存器內(nèi)。例如，細(xì)長區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端部的尺寸可以適合在單獨(dú)的流體貯存器內(nèi)。如此，細(xì)長區(qū)可以具有小于貯存器板的流體貯存器的內(nèi)部尺寸的尺寸(例如，寬度和厚度)。例如，如果貯存器板的流體貯存器是圓的，則細(xì)長區(qū)的寬度和厚度可以小于流體貯存器的直徑。在流體貯存器是矩形形狀的實(shí)施例中，細(xì)長區(qū)的寬度和厚度可以小于流體貯存器的相應(yīng)寬度和厚度的尺寸。在某些實(shí)施例中，細(xì)長區(qū)具有如下厚度:IOmm或更小,諸如9mm或更小,包括8mm或更小、或者7mm或更小、或者6mm或更小、或者5mm或更小、或者4mm或更小、或者3mm或更小、或者2mm或更小、或者Imm或更小。在某些實(shí)施例中，細(xì)長區(qū)具有如下寬度:25mm或更小,諸如20mm或更小,包括15mm或更小、或者IOmm或更小、或者5mm或更小。在一些情況下,細(xì)長區(qū)具有如下長度，其足以將細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端安置在流體貯存器中，同時(shí)仍具有在貯存器板的頂表面之上延伸的細(xì)長區(qū)的近端部的部分，使得磁傳感器的支撐件主體不與貯存器板接觸。例如，細(xì)長區(qū)可以具有大于流體貯存器的深度的長度。在某些實(shí)施例中，細(xì)長區(qū)具有如下5mm或更大的長度，諸如IOmm或更大，包括15mm或更大、或者20mm或更大、或者25mm或更大、或者30mm或更大。
[0084]在某些實(shí)施例中，磁傳感器件的支撐件的形狀為長方體(盡管其它的形狀也是可以的)，具有從Icm至20cm白勺長度范圍，諸如Icm至IOcm,包括Icm至5cm ;lcm至20cm的寬度范圍，諸如Icm至IOcm,包括Icm至5cm、或者Icm至3cm ；以及Imm至IOmm的厚度范圍，諸如Imm至5mm,包括Imm至3mm。
[0085]在某些實(shí)施例中，每個(gè)細(xì)長區(qū)包括磁傳感器陣列，所述磁傳感器陣列被設(shè)置在細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部。例如，磁傳感器件可以包括磁傳感器陣列，所述磁傳感器陣列被設(shè)置在每個(gè)細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部。在一些情況下，磁傳感器件可以包括一個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)，所述細(xì)長區(qū)不包括磁傳感器陣列。例如，一個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)可以被配置為控制傳感器或參考傳感器。
[0086]在某些實(shí)施例中，磁傳感器陣列被安置在細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部，使得當(dāng)細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部被安置在貯存器板的流體貯存器中時(shí)，磁傳感器陣列被安置在流體貯存器中。每個(gè)磁傳感器陣列可以被安置，使得大體整體陣列在其相應(yīng)的流體貯存器中。例如，磁傳感器陣列可以被安置在與細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部的邊緣相鄰的細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部上，諸如大體在細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部的邊緣處，或者在離細(xì)長區(qū)的遠(yuǎn)端部的邊緣一定距離內(nèi)，例如，5mm或更小、或者4_或更小、或者3mm或更小、或者2mm或更小、或者Imm或更小。
[0087]磁傳感器陣列[0088]磁傳感器陣列可以具有各種不同的配置，例如相對(duì)于磁傳感器配置。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明的磁傳感器陣列被布置在生物芯片(例如，生物傳感器芯片)上?！吧镄酒被蛘摺吧飩鞲衅餍酒币馑紴榘ㄖ渭砻娴拇艂鞲衅麝嚵?，其在支撐件表面上顯示兩個(gè)或更多個(gè)不同的(di stinct)磁傳感器。在某些實(shí)施例中，磁傳感器件包括具有磁傳感器陣列的支撐件表面。
[0089]“陣列”包括任何二維或大體二維(以及三維)布置的可尋址的區(qū)域，例如空間可尋址的區(qū)域。陣列當(dāng)其具有位于陣列上特定的預(yù)定位置(例如，“地址”)處的多個(gè)傳感器時(shí)是“可尋址的”。陣列特征(例如，傳感器)可以通過插入間隔而分開。任何指定的支撐件可以支撐設(shè)置在支撐件的前表面上的一個(gè)、兩個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)陣列。根據(jù)使用，任何陣列或所有的陣列可以是彼此相同的或不同的，并且每個(gè)陣列可以包括多個(gè)不同的磁傳感器。陣列可以包括一個(gè)或更多個(gè)，包括2個(gè)或更多個(gè)、4個(gè)或更多個(gè)、8個(gè)或更多個(gè)、10個(gè)或更多個(gè)、50個(gè)或更多個(gè)、100個(gè)或更多個(gè)、250個(gè)或更多個(gè)、500個(gè)或更多個(gè)、750個(gè)或更多個(gè)、1000個(gè)或更多個(gè)磁傳感器。例如，64個(gè)磁傳感器可以被布置成8X8陣列。在某些實(shí)施例中，磁傳感器可以被布置成具有如下面積的陣列:小于10cm2、或者小于5cm2,例如小于Icm2,包括小于50mm2、小于20mm2，諸如小于10mm2、或者甚至更小。例如，磁傳感器可以具有如下范圍的尺寸:10μπιΧ10μπι至200μπιΧ200μπι，包括100 μ mX 100 μ m或更小的尺寸，諸如75 μ mX 75 μ m或更小，例如50 μ mX 50 μ m或更小。
[0090]在某些實(shí)施例中，至少一些磁傳感器，或者全部的磁傳感器具有與傳感器的表面穩(wěn)定結(jié)合的分析物特異性探針(例如，表面捕獲配體)。例如，每個(gè)磁傳感器陣列可以包括具有與磁傳感器的表面結(jié)合的分析物特異性探針的一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器。其中，指定的陣列包括兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器，每個(gè)傳感器可以具有與其表面結(jié)合的相同或不同的分析物特異性探針。例如，磁傳感器陣列可以包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的磁傳感器，每個(gè)磁傳感器被配置成特異性地檢測(cè)相同的分析物。在一些情況下，不同的分析物特異性探針可以存在于這個(gè)器件的傳感器表面上，使得每個(gè)不同的分析物特異性探針與不同的分析物特異性地結(jié)合。例如，磁傳感器陣列可以包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的磁傳感器，每個(gè)磁傳感器被配置成特異性地檢測(cè)不同的分析物。在其它的情況下，磁傳感器件包括沒有任何分析物特異性探針的磁傳感器，使得磁傳感器的表面被功能化以直接與分析物結(jié)合。在一些情況下，磁傳感器包括被設(shè)置在磁傳感器的表面之上的阻擋層。阻擋層可以被配置成抑制任何分析物特異性探針或者分析物與磁傳感器的表面結(jié)合(例如，這種阻擋的磁傳感器可以用作參考或者對(duì)照電信號(hào)的源)。
[0091]如上所述，在某些實(shí)施例中，磁傳感器件包括兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)，所述細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在每個(gè)細(xì)長區(qū)上的磁傳感器陣列。如此，磁傳感器件包括兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器陣列。如上所述，每個(gè)磁傳感器陣列可以具有一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器，每個(gè)磁傳感器被配置成檢測(cè)相同或不同的分析物。因而，在磁傳感器件上的每個(gè)磁傳感器陣列可以被配置成檢測(cè)相同組的分析物或不同組的分析物。例如，磁傳感器件可以包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的磁傳感器陣列，每個(gè)磁傳感器陣列被配置成特異性檢測(cè)相同組的分析物。在其它的情況下，磁傳感器件可以包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的磁傳感器，每個(gè)磁傳感器被配置成特異性地檢測(cè)不同組的分析物。
[0092]在某些實(shí)施例中，陣列中磁傳感器之間的區(qū)域可以存在，不帶有任何分析物特異性探針或者不被功能化成與分析物直接結(jié)合。這種中間傳感器區(qū)域，當(dāng)存在時(shí)，可以是各種尺寸和配置。在一些情況下，這些中間傳感器區(qū)域可以被配置成抑制或防止流體在不同的傳感器之中移動(dòng)，例如，中間傳感器區(qū)域用疏水材料和/或流體屏障(諸如，墻體)來覆蓋。
[0093]電子通信元件(例如，導(dǎo)電引線)可以存在，被配置成將磁傳感器與系統(tǒng)的部件(諸如，處理器、顯示器等)電耦接。另外，指定的磁傳感器件可以包括除了磁傳感器陣列以外的各種其它的部件。額外的磁傳感器件部件可以包括，但是不限制于:信號(hào)處理部件、電源、流體處理部件、有線或無線通信部件等。
[0094]在某些實(shí)施例中，磁傳感器件被配置成從最小量的樣本中產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào)。在一些情況下，磁傳感器件被配置成從如下量的樣本中產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào):10mL或更少、或者5mL或更少、或者3mL或更少、或者ImL或更少,諸如500 μ L或更少,包括100 μ L或更少，例如，50 μ L或更少、或者25 μ L或更少、或者10 μ L或更少。如此，在一些情況下，貯存器板的流體貯存器可以被配置成接收需要產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào)的最小量的樣本。例如，流體貯存器可以被配置成接收如下量的樣本:10mL或更少、或者5mL或更少、或者3mL或者更少、或者ImL或者更少,諸如500 μ L或更少,包括100 μ L或更少,例如,50 μ L或更少、或者25 μ L或更少、或者10 μ L或更少。
[0095]在一些實(shí)施例中，磁傳感器件被配置成連接至用于檢測(cè)樣本中分析物存在的系統(tǒng)。因此，在某些實(shí)施例中，磁傳感器件不包括磁場(chǎng)源。磁場(chǎng)源可以包括在用于檢測(cè)樣本中分析物存在的系統(tǒng)中，且因而不包括在磁傳感器件中。因而，分析方案可以包括將磁傳感器件與用于檢測(cè)樣本中分析物存在的系統(tǒng)可操作地耦接。在一些情況下，磁傳感器件可以與系統(tǒng)的激活和信號(hào)處理單元可操作地耦接，如上所述。磁傳感器件可以包括一個(gè)或更多個(gè)電接觸，所述一個(gè)或更多個(gè)電接觸被配置成將磁傳感器件與系統(tǒng)電連接，諸如與系統(tǒng)的激活和信號(hào)處理單元電連接。電接觸可以沿著磁傳感器件的邊緣布置，諸如沿著與安置有細(xì)長區(qū)的磁傳感器件的邊緣相對(duì)的磁傳感器件的邊緣布置。
[0096]在某些實(shí)施例中，磁傳感器件包括可編程存儲(chǔ)器。在一些情況下，可編程存儲(chǔ)器被配置成儲(chǔ)存信息，諸如包括，但是不限制于如下的信息:校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(例如，用于每個(gè)磁傳感器和/或每個(gè)磁傳感器陣列的校準(zhǔn)數(shù)據(jù));在分析之前磁傳感器如何制備有表面功能化分子的記錄；完成的分析步驟的記錄；關(guān)于測(cè)量樣本的記錄；測(cè)量結(jié)果的記錄等。在一些情況下，可以利用條形碼來代替可編程存儲(chǔ)器，或者除了可編程存儲(chǔ)器以外利用條形碼。在包括條形碼的磁傳感器件的實(shí)施例中，與磁傳感器件相關(guān)的信息可以被儲(chǔ)存并且從與磁傳感器件分開的信息系統(tǒng)(諸如系統(tǒng)的激活和信號(hào)處理單元)中取回(或恢復(fù))。
[0097]磁傳感器
[0098]如上所述，每個(gè)磁傳感器陣列可以包括一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器。在一些情況下，磁傳感器是被配置成在磁傳感器和磁性標(biāo)記之間沒有任何直接的物理接觸的情況下，檢測(cè)鄰近磁性標(biāo)記存在的傳感器。在某些實(shí)施例中，磁傳感器被配置成檢測(cè)樣本中分析物的存在。例如，磁性標(biāo)記可以直接或間接地與分析物(相應(yīng)地，其可以與磁傳感器直接或間接地結(jié)合)結(jié)合。如果結(jié)合的磁性標(biāo)記被安置磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)，則磁傳感器可以提供表示結(jié)合的磁芯標(biāo)記存在，且因而表示分析物的存在的信號(hào)。
[0099]在一些情況下，磁傳感器具有離磁傳感器的表面Inm至200nm的檢測(cè)范圍，諸如離磁傳感器的表面5nm至150nm,包括5nm至IOOnm,諸如5nm至50nm,包括5nm至25nm?！皺z測(cè)范圍”意思為離磁傳感器的表面的距離，其中磁性標(biāo)記的存在將引起在磁傳感器中的可檢測(cè)的信號(hào)。在一些情況下，被安置離磁傳感器的表面足夠近從而在磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)的磁性標(biāo)記將引起磁傳感器中的可檢測(cè)的信號(hào)。在某些情況下，被安置在比磁傳感器的檢測(cè)范圍更遠(yuǎn)的磁傳感器的表面的距離處的磁性標(biāo)記,將不引起在磁傳感器中的可檢測(cè)的或不可忽略的信號(hào)。例如，磁性標(biāo)記可以具有與Ι/r3成比例的磁通量，其中，r是磁傳感器和磁性標(biāo)記之間的距離。因而，僅那些被安置成很接近(例如，在磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi))的磁性標(biāo)記將引起磁傳感器的可檢測(cè)的信號(hào)。
[0100]在某些實(shí)施例中，磁傳感器的表面被功能化成直接與分析物結(jié)合。例如，磁傳感器的表面可以被功能化以提供分析物和磁傳感器的共價(jià)結(jié)合或非共價(jià)結(jié)合，所述結(jié)合包括但是不限制于:非特異性吸附、基于靜電相互作用的結(jié)合(例如，離子-離子對(duì)相互作用)、疏水作用、氫鍵結(jié)合相互作用等。
[0101]在一些情況下，磁傳感器的表面包括與分析物特異性結(jié)合的分析物特異性探針(例如，表面捕獲配體)。分析物特異性探針可以與磁傳感器的表面結(jié)合。例如，諸如聚乙烯亞胺(PEI)的陽離子聚合物可以用來通過物理吸附將帶電的抗體與傳感器表面非特異性結(jié)合。可替選地，共價(jià)化學(xué)變化可以利用在分析物特異性探針上的游離胺或游離硫醇基團(tuán)來將分析物特異性探針與磁傳感器的表面共價(jià)結(jié)合。例如，可以利用N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)與1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDC)的連接系統(tǒng)來將分析物特異性探針與磁傳感器的表面共價(jià)結(jié)合。
[0102]分析物特異性探針可以包括特異性結(jié)合對(duì)中的一個(gè)成員。例如，適合的特異性結(jié)合對(duì)包括:受體或配體對(duì)中的成員；受體的配體結(jié)合部分；抗體或抗原對(duì)中的成員；抗體的抗原結(jié)合片段；半抗原；外源凝集素/碳水化合物對(duì)中的一個(gè)成員；酶/底物對(duì)中的成員；生物素/抗生物素蛋白；生物素/抗生蛋白鏈菌素；地高辛/抗地高辛等，但是不限制于此。在某些實(shí)施例中，磁傳感器的表面包括與感興趣的分析物特異性結(jié)合的抗體。因此，將磁傳感器與包括感興趣的分析物的分析組分接觸可以導(dǎo)致分析物和與磁傳感器的表面結(jié)合的分析物特異性探針(例如，抗體)的結(jié)合。
[0103]可以用于本發(fā)明方法的磁傳感器可以變化，并且包括當(dāng)磁性標(biāo)記位于接近磁傳感器的表面時(shí)提供可檢測(cè)的信號(hào)的任何類型的傳感器。例如，磁傳感器可以包括，但是不限制于:巨磁阻(GMR)傳感器，諸如自旋閥檢測(cè)器、磁隧道結(jié)(MTJ)檢測(cè)器等。
[0104]在某些實(shí)施例中，磁傳感器被配置成響應(yīng)于在磁傳感器的表面附近的磁性標(biāo)記，而產(chǎn)生電信號(hào)。磁傳感器可以包括，但是不限制于磁阻傳感器件，包括巨磁阻(GMR)傳感器。例如，磁傳感器可以被配置成檢測(cè)由局部磁場(chǎng)的變化引起的磁傳感器的電阻變化。在一些情況下，如上所述，非常靠近磁傳感器的磁性標(biāo)記(例如，磁性納米顆粒標(biāo)記)的結(jié)合導(dǎo)致可檢測(cè)出的磁傳感器的電阻變化。例如，在施加的外部磁場(chǎng)存在的情況下，靠近磁傳感器的磁性標(biāo)記可以被磁化。磁化的磁性標(biāo)記的局部磁場(chǎng)可以弓I起可檢測(cè)出的下面的磁傳感器的電阻變化。因而，磁性標(biāo)記的存在可以通過檢測(cè)磁傳感器的電阻變化來檢測(cè)出。在某些實(shí)施例中，磁傳感器被配置成檢測(cè)出如下電阻的變化:1歐姆或更小，諸如500毫歐姆或更小，包括100毫歐姆或更小、或者50毫歐姆或更小、或者25毫歐姆或更小、或者10毫歐姆或更小、或者5毫歐姆或更小、或者I毫歐姆或更小。
[0105]在某些情況下，GMR傳感器是多層薄膜結(jié)構(gòu)。GMR傳感器可以包括鐵磁材料和非磁性材料的交替層。鐵磁材料可以包括，但是不限制于:坡莫合金(NiFe)、鐵鈷(FeCo)、鎳鐵鈷(NiFeCo )、氧化鎳(NiO)、氧化鈷(CoO)、氧化鎳鈷(NiCoO)、氧化鐵(Fe2O3)等。在一些情況下，非磁性材料是導(dǎo)電的非磁性材料，諸如，但是不限制于:銅、金、銀等。在某些實(shí)施例中，鐵磁層具有Inm至50nm的厚度，諸如5nm至25nm,包括5nm至10nm。在一些情況下，非磁性層具有Inm至50nm的厚度，諸如Inm至25nm,包括Inm至10nm。
[0106]在一些情況下，GMR傳感器包括，但是不限制于自旋閥檢測(cè)器和磁隧道結(jié)(MTJ)檢測(cè)器，以下更加詳細(xì)地討論每個(gè)檢測(cè)器。
[0107]自旋閥檢測(cè)器
[0108]在一些情況下，磁傳感器是自旋閥檢測(cè)器。在某些情況下，自旋閥檢測(cè)器是包括第一鐵磁層、設(shè)置在第一鐵磁層上的非磁性層、以及設(shè)置在非磁性層上的第二鐵磁層的多層結(jié)構(gòu)。第一鐵磁層可以被配置成具有沿著某方向固定的磁化矢量。在一些情況下，第一鐵磁層被稱作為“被釘扎層”。第二鐵磁層可以被配置使得其磁化矢量可以在施加的磁場(chǎng)下自由地旋轉(zhuǎn)。在一些情況下，第二鐵磁層被稱作為“自由層”。
[0109]在某些情況下，自旋閥檢測(cè)器的電阻依賴于自由層的磁化矢量與被釘扎層的磁化矢量的相對(duì)方向。當(dāng)兩個(gè)磁化矢量平行時(shí)，電阻最低；當(dāng)兩個(gè)磁化矢量反平行時(shí)，電阻最高。電阻的相對(duì)變化被稱作為磁阻(MR)比。在某些實(shí)施例中，自旋閥檢測(cè)器具有1%至20%的MR比，諸如3%至15%，包括5%至12%。在一些情況下，自旋閥檢測(cè)器的MR比在小的磁場(chǎng)中為10%或者更大，例如，lOOOe。如上所述，可以檢測(cè)出由于靠近自旋閥檢測(cè)器的表面的磁性標(biāo)記的存在而導(dǎo)致的自旋閥檢測(cè)器的電阻改變。
[0110]在某些實(shí)施例中，由于磁性標(biāo)記而來自自旋閥檢測(cè)器的信號(hào)依賴于磁性標(biāo)記和自旋閥檢測(cè)器的自由層之間的距離。在一些情況下，來自磁性標(biāo)記的電壓信號(hào)隨著從磁性標(biāo)價(jià)的中心到自由層的中間平面距離的增大而減小。因而，在某些情況下，在自旋閥檢測(cè)器中的自由層位于自旋閥檢測(cè)器的表面上。將自由層安置在自旋閥檢測(cè)器的表面上可以將自由層與任何結(jié)合的磁性標(biāo)記之間的距離最小化，可以促進(jìn)磁性標(biāo)記的檢測(cè)。
[0111]在某些實(shí)施例中，自旋閥檢測(cè)器可以包括鈍化層，所述鈍化層被設(shè)置在一個(gè)或更多個(gè)自旋閥檢測(cè)器表面上。在一些情況下，鈍化層具有60nm或更小厚度，諸如50nm或更小，包括40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、IOnm或更小。例如，鈍化層可以具有Inm至IOnm的厚度,諸如Inm至5nm,包括Inm至3nm。在某些實(shí)施例中，鈍化層包括金、鉭、Si02、Si3N4、它們的組合等。
[0112]磁隧道結(jié)檢測(cè)器
[0113]在某些實(shí)施例中，磁傳感器是磁隧道結(jié)(MTJ)檢測(cè)器。在一些情況下，MTJ檢測(cè)器包括包含有第一鐵磁層、設(shè)置在第一鐵磁層上的絕緣層、以及設(shè)置在絕緣層上的第二鐵磁層的多層結(jié)構(gòu)。絕緣層可以是薄絕緣隧道阻擋層，并且可以包括氧化鋁、MgO等。在一些情況下，第一鐵磁層和第二鐵磁層之間的電子隧穿依賴于兩個(gè)鐵磁層的相對(duì)磁化。例如，在某些實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝昏F磁層和第二鐵磁層的磁化矢量平行時(shí)，隧穿電流高，而當(dāng)?shù)谝昏F磁層和第二鐵磁層的磁化矢量反平行時(shí)，隧穿電流低。
[0114]在一些情況下，MTJ檢測(cè)器具有1%至300%的MR比，諸如10%至250%，包括25%至200%。如上所述，可以檢測(cè)出由于靠近MTJ檢測(cè)器的表面的磁性標(biāo)記的存在而導(dǎo)致的MTJ檢測(cè)器的電阻改變。[0115]在某些實(shí)施例中，第二鐵磁層(例如，MTJ檢測(cè)器的位于MTJ檢測(cè)器的表面上的層)包括兩個(gè)或更多個(gè)層。例如，第二鐵磁層可以包括第一層和設(shè)置在第一層上的第二層。在一些情況下，第一層是薄金屬層(例如，金層)。薄金屬層可以具有60nm或更小的厚度，諸如50nm或更小，包括40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、IOnm或更小。第二層可以包括導(dǎo)電金屬，例如，銅、鋁、鈀、鈀合金、氧化鈀、鉬、鉬合金、氧化鉬、釕、釕合金、氧化釕、銀、銀合金、氧化銀、錫、錫合金、氧化錫、鈦、鈦合金、氧化鈦、鉭、鉭合金、氧化鉭、它們的組合等。
[0116]在一些情況下，MTJ檢測(cè)器被配置使得相關(guān)的磁性標(biāo)記和自由層的頂表面之間的距離的范圍從Inm至200nm,諸如從5nm至150nm,包括從5nm至IOOnm,諸如從5nm至50nm,包括從5nm至25nm。
[0117]如以上針對(duì)自旋閥檢測(cè)器的描述，在某些情況下，MTJ檢測(cè)器可以包括鈍化層，所述鈍化層被設(shè)置在一個(gè)或更多個(gè)MTJ檢測(cè)器表面上。在一些情況下，鈍化層具有60nm或更小的厚度，諸如50nm或更小,包括40nm或更小、30nm或更小、20nm或更小、IOnm或更小。例如，鈍化層可以具有Inm至IOnm的厚度，諸如Inm至5nm,包括Inm至3nm。在一些情況下，鈍化層包括:金、鉭、鉭合金、氧化鉭、鋁、鋁合金、氧化鋁、SiO2, Si3N4、它們的組合等。
[0118]在于2008 年 9 月 19 日提交，標(biāo)題為“Analyte Detection with MagneticSensors”的美國專利申請(qǐng)?zhí)枮?2/234，506的美國專利申請(qǐng)中進(jìn)一步地描述了自旋閥檢測(cè)器(也稱作為自旋閥膜檢測(cè)器)和磁隧道結(jié)(MTJ)檢測(cè)器，其公開的全部內(nèi)容通過引用合并于此。在于2004年4月22日提交的，并且標(biāo)題為“Magnetic nanoparticles, magneticdetector arrays, and methods for their use in detecting biological molecules，，的美國專利申請(qǐng)序列號(hào)為10/829，505的美國專利申請(qǐng)中進(jìn)一步地描述了檢測(cè)器，其公開的全部內(nèi)容通過引用合并于此。
[0119]貯存器板
[0120]本公開的方面也包括貯存器板。所述貯存器板包括流體貯存器的可尋址陣列。流體貯存器的陣列包括兩個(gè)或更多個(gè)行的流體貯存器，以及兩個(gè)或更多個(gè)列的流體貯存器。流體貯存器可以是任何種類的配置，其中，流體貯存器被配置成容納與磁傳感器陣列接觸的樣本。因此，流體貯存器的配置可以包括，但不限制于:圓柱形井配置、正方形井配置、矩形井配置、圓底井配置等。例如，流體貯存器可以包括將一個(gè)流體貯存器與相鄰的流體貯存器分開的壁。所述壁可以相對(duì)于貯存器板的表面大體垂直。在一些情況下，每個(gè)流體貯存器的壁限定可以接收等于或小于由流體貯存器限定的空間容量的樣本容量的空間容量。
[0121]在某些實(shí)施例中，在每行中的流體貯存器具有相同的容量。例如，在一行中的流體貯存器可以具有大體相同的形狀和尺寸，使得在所述行中的流體貯存器具有大體相同的容量。在某些實(shí)施例中，一行流體貯存器中的每個(gè)具有相同的容量允許將兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器陣列同時(shí)安置在一組(例如，行)流體貯存器中，其中每個(gè)所述流體貯存器具有相同的容量。在一些情況下，當(dāng)磁傳感器被設(shè)置在一行流體貯存器中的每個(gè)流體貯存器中時(shí)，流體貯存器的這種布置促進(jìn)對(duì)每個(gè)磁傳感器陣列執(zhí)行相同的分析步驟。
[0122]在一些情況下，在每行流體貯存器中的流體貯存器具有相同的容量，使得在貯存器板上的全部流體貯存器具有相同的容量。在其它的實(shí)施例中，在單獨(dú)列中的至少兩個(gè)流體貯存器具有不同的容量。例如，第一行流體貯存器可以具有第一容量，而第二行流體貯存器可以具有與第一容量不同的第二容量。因而，在單獨(dú)列中的兩個(gè)流體貯存器具有不同的容量。在這些實(shí)施例中，當(dāng)磁傳感器件被順序首先安置在第一行流體貯存器中然后安置在第二行流體貯存器中時(shí)，第一行的流體貯存器具有與第二行的流體貯存器不同的容量可以便利于對(duì)磁傳感器陣列執(zhí)行不同的分析步驟。
[0123]在某些實(shí)施例中，在貯存器板上的流體貯存器陣列包括6個(gè)或更多個(gè)流體貯存器，或者24個(gè)或更多個(gè)流體貯存器，諸如36個(gè)或更多個(gè)，包括48個(gè)或更多個(gè)、或者96個(gè)或更多個(gè)、或者384個(gè)或更多個(gè)，或者1536個(gè)或更多個(gè)流體貯存器。在一些情況下，流體貯存器具有IOmL或更小的單個(gè)容量、或者5mL或更小、或者3mL或更小、或者ImL或更小,諸如500 μ L或更小、包括100 μ L或更小，例如50 μ L或更小、或者25 μ L或更小、或者10μ L或更小。
[0124]在某些實(shí)施例中，貯存器板被配置成與貯存器板致動(dòng)器可操作性地耦接，所述貯存器板致動(dòng)器被配置成沿著移動(dòng)軸移動(dòng)貯存器板。如上所述，所述系統(tǒng)可以包括:第一貯存器板致動(dòng)器，所述第一貯存器板致動(dòng)器被配置成將貯存器板移動(dòng)成與磁傳感器件成可操作的關(guān)系(例如，垂直朝向磁傳感器件或離開磁傳感器件)。在某些情況下，將貯存器板朝向和離開磁傳感器件移動(dòng)，同時(shí)磁傳感器件保持大體靜止可以促進(jìn)針對(duì)獲得的信號(hào)的信噪比的增加(例如，噪聲電平減小)。在一些實(shí)施例中，所述系統(tǒng)可以包括第二貯存器板致動(dòng)器，所述第二貯存器板致動(dòng)器被配置成將貯存器板沿著與貯存器板共面的至少一個(gè)軸移動(dòng)。如此，貯存器板可以包括對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件，所述對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件被配置成將貯存器板的軸與貯存器板的移動(dòng)軸平行地對(duì)準(zhǔn)。如上所述，貯存器板可以采用三維中任意一維由第一貯存器板致動(dòng)器和/或第二貯存器板致動(dòng)器移動(dòng)。因而，對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件可以將貯存器板的軸平行于三維中的一維的軸對(duì)準(zhǔn)。例如，對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件可以被配置成將貯存器板的垂直軸平行于移動(dòng)垂直軸對(duì)準(zhǔn)(例如，垂直地朝向和離開磁傳感器件)。在一些情況下，對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件被配置成將貯存器板的水平軸平行于移動(dòng)的水平軸對(duì)準(zhǔn)。例如，對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件可以被配置成將貯存器板的縱軸平行于磁傳感器件的法線軸對(duì)準(zhǔn)。在一些情況下，對(duì)準(zhǔn)引導(dǎo)件可以被配置成貯存器板的橫軸與平行于磁傳感器件的軸平行地對(duì)準(zhǔn)。
[0125]圖2Α和圖2Β示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的貯存器板的示意性示圖。圖2Α示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的貯存器板(200)的透視圖的示意性示圖。如圖2Α中所示，第一行流體貯存器(202 )被配置成具有這樣的流體貯存器，每個(gè)流體貯存器具有大體相同的容量(例如，第一容量)。第二行流體貯存器(204)被配置成具有這樣的流體貯存器，每個(gè)流體貯存器具有大體相同的容量(例如，第二容量)。如圖2Α中所示，第二容量比第一容量小。第三行流體貯存器(206 )被配置成具有若干流體貯存器，每個(gè)流體貯存器具有大體相同的容量(例如，第三容量)。如圖2Α中所示，第三容量與第二容量大體相等。第四行流體貯存器(208)被配置成具有若干流體貯存器，每個(gè)流體貯存器具有大體相同的容量(例如，第四容量)。如圖2Α中所示，第四容量比第一容量和第二容量更大。如此，貯存器板(200)包括流體貯存器行，其中，單個(gè)行的流體貯存器中的每個(gè)流體貯存器可以具有相同的容量。另外，不同行的流體貯存器中的流體貯存器可以具有相同或不同的容量。
[0126]圖2Β示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的貯存器板的俯視圖的示意性示圖。
[0127]方法
[0128]本公開的方面也包括一種用于確定在樣本是否存在分析物的方法。所述方法包括將磁傳感器件與包括在流體貯存器組中的樣本組接觸，來產(chǎn)生信號(hào)。另外，所述方法包括基于所述信號(hào)來確定每個(gè)樣本中是否存在分析物。
[0129]在某些實(shí)施例中，所述方法包括將磁傳感器件的磁傳感器陣列與包括在流體貯存器組中的分析流體組順序接觸。所述方法可以包括將磁傳感器陣列與在第一組流體貯存器中的第一組分析流體接觸。然后，所述方法可以包括將磁傳感器陣列與在第二組流體貯存器中的第二組分析流體接觸。隨后，所述方法可以包括將磁傳感器陣列與在第三組流體貯存器中的第三組分析流體接觸。磁傳感器陣列可以與如期望的在另外組的流體貯存器中的另外組的分析流體接觸。
[0130]為了將磁傳感器陣列與在順序組的流體貯存器中的順序組的分析流體接觸，所述方法可以包括將磁傳感器陣列安置在順序組的流體貯存器中。例如，所述方法可以包括安置貯存器板，使得第一組(例如，第一行)流體貯存器與在磁傳感器件的細(xì)長區(qū)上的磁傳感器陣列對(duì)準(zhǔn)。所述方法還可以包括將貯存器板(例如，沿著朝向磁傳感器件的垂直方向)移動(dòng)，使得磁傳感器陣列被安置在第一組流體貯存器中。在一些情況下，所述方法包括將磁傳感器件(例如，沿著朝向貯存器板的垂直方向)移動(dòng)，使得磁傳感器陣列被安置在第一組流體貯存器中。在期望時(shí)間量之后，可以通過將貯存器板和磁傳感器件中的一個(gè)或兩個(gè)移動(dòng)(例如，沿著彼此離開的垂直方向)來從第一組流體貯存器中去除磁傳感器陣列，使得磁傳感器陣列不被安置在第一組流體貯存器中。接著，所述方法可以包括安置貯存器板，使得第二組(例如，第二行)貯存器板與在磁傳感器件的細(xì)長區(qū)上的磁傳感器陣列對(duì)準(zhǔn)。例如，所述方法可以包括將貯存器板沿著水平方向移動(dòng)，使得第二組流體貯存器與磁傳感器陣列對(duì)準(zhǔn)。然后，所述方法可以包括利用與以上所述相同的方法將磁傳感器陣列安置在第二組流體貯存器中。
[0131]如上所述，每組流體貯存器(例如，每行流體貯存器)可以包括相同或不同的分析流體，使得可以同時(shí)執(zhí)行平行組的分析。例如，第一組流體貯存器可以包括要分析一個(gè)或更多個(gè)特異性分析物存在的樣本。第二組流體貯存器可以包括與感興趣的分析物特異性結(jié)合的捕獲探針。第三組流體貯存器可以包括磁性標(biāo)記。如此，分析方法可以包括將磁傳感器陣列與第一組流體貯存器、第二組流體貯存器以及第三組流體貯存器順序接觸，以使所有分析構(gòu)件(例如，感興趣的分析物、捕獲探針以及磁性標(biāo)記)與磁傳感器陣列在一起，磁傳感器陣列如上所述具有與傳感器的表面結(jié)合的分析物特異性探針。在流體貯存器組中的分析流體的序列和組分可以如上所述，或者如所期望的變化。例如，第二組流體貯存器可以包括磁性標(biāo)記，而不是捕獲探針，而第三組流體貯存器可以包括捕獲探針，而不是磁性標(biāo)記，或者第二組流體貯存器可以包括磁性標(biāo)記和捕獲探針。以下將更加詳細(xì)地描述分析流體的順序和組分的其它可能的變體。
[0132]本方法的實(shí)施例涉及確定在樣本中是否存在分析物，例如，確定在樣本中一個(gè)或更多個(gè)分析物的存在或不存在。在本方法的某些實(shí)施例中，在樣本中一個(gè)或更多個(gè)分析物的存在可以定性或定量地確定。定性確定包括將針對(duì)樣本中分析物的存在確定樣本是/否結(jié)果提供給用戶。定量確定包括將根據(jù)樣本中分析物的量將粗略的測(cè)量結(jié)果(例如，低、中、高)提供給用戶的半定量確定、和將分析物的準(zhǔn)確測(cè)量濃度的精確的測(cè)量結(jié)果提供給用戶。
[0133]在一些實(shí)施例中，所述方法包括樣本中分析物的單元分析?！皢卧治觥币鉃榉治鰳颖緛頇z測(cè)樣本中一個(gè)分析物的存在。例如，樣本可以包括感興趣的分析物和不感興趣的其它分子實(shí)體的混合物。在一些情況下，所述方法包括對(duì)樣本的單元分析來確定在樣本混合物中感興趣的分析物的存在。
[0134]某些實(shí)施例包括樣本中兩個(gè)或更多個(gè)分析物的多元分析。“多元分析”意為確定出存在兩個(gè)或更多個(gè)不同的分析物，所述兩個(gè)或更多個(gè)分析物彼此不同。例如，分析物可以包括在它們的分子結(jié)構(gòu)、序列等中的可檢測(cè)出的差異。在一些情況下，分析物的數(shù)目大于2，諸如4或更多、6或更多、8或更多等，達(dá)到20或更多，例如，50或更多，包括100或更多、或者1000或更多個(gè)不同的分析物。在某些實(shí)施例中，所述方法包括2至1000個(gè)不同的分析物的多元分析，諸如4至500個(gè)不同的分析物,包括4至200個(gè)不同的分析物、或者4至100個(gè)不同的分析物、或者4至50個(gè)不同的分析物、或者4至20個(gè)不同的分析物。在某些實(shí)施例中，多個(gè)多元分析可以大體同時(shí)并行地執(zhí)行。例如，在貯存器板上的每組流體貯存器可以如上所述具有與彼此不同的兩個(gè)或更多個(gè)分析物，使得多元分析可以在流體貯存器組中的每個(gè)流體貯存器中執(zhí)行。
[0135]在一些情況下，所述方法是確定在樣本中存在一種或更多種分析物的無清洗的方法?！盁o清洗”意思為在反應(yīng)物和/或樣本與傳感器表面接觸之后不執(zhí)行清洗步驟。如此，在未結(jié)合的反應(yīng)物(例如，未結(jié)合的磁性標(biāo)記)或未結(jié)合的樣本從傳感器表面去除的這些實(shí)施例的分析期間不執(zhí)行步驟。因此，當(dāng)所述方法可以包括將一個(gè)或更多個(gè)不同的反應(yīng)物和/或樣本與傳感器表面順序接觸時(shí)，在分析期間沒有以去除傳感器表面未結(jié)合的反應(yīng)物或樣品的方式使樣本表面與流體接觸。例如，在某些實(shí)施例中，在將傳感器表面與樣本接觸之后不執(zhí)行清洗步驟。在一些情況下，所述方法不包括在傳感器與磁性標(biāo)記接觸之后的清洗步驟。在某些情況下，在傳感器表面與捕獲探針接觸之后不執(zhí)行清洗步驟。
[0136]在執(zhí)行清洗步驟的某些實(shí)施例中，清洗步驟基本不改變來自磁傳感器的信號(hào)。清洗步驟可以不導(dǎo)致來自磁傳感器的信號(hào)實(shí)質(zhì)改變，因?yàn)樵谝恍┣闆r下，未結(jié)合的磁性標(biāo)記不具有如本文所描述的實(shí)質(zhì)可檢測(cè)出的信號(hào)。例如，如果執(zhí)行清洗步驟，在一些情況下，清洗步驟導(dǎo)致信號(hào)改變25%或更少,諸如20%或更少、或者15%或更少、或者10%或更少、或者5%或更少、或者4%或更少、或者3%或更少、或者2%或更少、或者1%或更少。在一些實(shí)施例中，清洗步驟導(dǎo)致來自傳感器的信號(hào)減小25%或更少，諸如20%或更少、或者15%或更少、或者10%或更少、或者5%或更少、或者4%或更少、或者3%或更少、或者2%或更少、或者1%或更少。
[0137]本方法的方面也可以包括從磁傳感器件中獲得實(shí)時(shí)信號(hào)。如此，本方法的實(shí)施例包括從磁傳感器陣列中獲得實(shí)時(shí)信號(hào)?！皩?shí)時(shí)”意思為當(dāng)信號(hào)產(chǎn)生時(shí)或產(chǎn)生之后立即觀察到信號(hào)。例如，實(shí)時(shí)信號(hào)從其開始時(shí)刻獲得，并且在指定時(shí)間段連續(xù)地獲得。因此，某些實(shí)施例包括觀察與感興趣的結(jié)合反應(yīng)(例如，感興趣的分析物與磁傳感器的結(jié)合)發(fā)生相關(guān)的信號(hào)的實(shí)時(shí)演變。實(shí)時(shí)信號(hào)可以包括在指定時(shí)間段獲得的兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，其中在某些實(shí)施例中獲得的信號(hào)是在感興趣的指定時(shí)間段連續(xù)獲得的一組連續(xù)的數(shù)據(jù)點(diǎn)(例如，以軌跡的形式)。感興趣的時(shí)段可以變化，在一些情況下范圍從0.5min至60min,諸如Imin至30min,包括5min至15min。例如，時(shí)段可以從實(shí)時(shí)信號(hào)的開始時(shí)刻開始,并且可以延續(xù)直到傳感器達(dá)到最大值或飽和電平(例如，占據(jù)在傳感器上的全部分析物結(jié)合位點(diǎn))。信號(hào)中數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目也可以變化，其中在一些情況下，數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)目足以在實(shí)時(shí)信號(hào)的時(shí)間進(jìn)程提供連續(xù)延伸的數(shù)據(jù)。“連續(xù)”意為數(shù)據(jù)點(diǎn)以如下的重復(fù)率重復(fù)地獲得:1數(shù)據(jù)點(diǎn)/分鐘或更多,諸如2數(shù)據(jù)點(diǎn)/分鐘或更多,包括5數(shù)據(jù)點(diǎn)/分鐘或更多、或者10數(shù)據(jù)點(diǎn)/分鐘或更多、或者30數(shù)據(jù)點(diǎn)/分鐘或更多、或者60數(shù)據(jù)點(diǎn)/分鐘或更多(例如，I數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者2數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者5數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者10數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者20數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者50數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者75數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多、或者100數(shù)據(jù)點(diǎn)/秒或更多)。
[0138]在某些實(shí)施例中，實(shí)時(shí)信號(hào)是實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)。實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)是如上所述的僅從感興趣的特異性分析物中獲得的實(shí)時(shí)信號(hào)。在一些實(shí)施例中，未結(jié)合的分析物和未結(jié)合的磁性標(biāo)記不產(chǎn)生可檢測(cè)出的信號(hào)。如此，所獲得的實(shí)時(shí)信號(hào)僅獲自與磁傳感器結(jié)合的感興趣的特異性磁性標(biāo)記的分析物，并且實(shí)質(zhì)上沒有信號(hào)獲自未結(jié)合的磁性標(biāo)記或其它的反應(yīng)物(例如，不與傳感器特異性結(jié)合的分析物)。
[0139]在一些實(shí)施例中，當(dāng)分析器件處于濕的條件時(shí)觀察信號(hào)?！皾竦摹被颉皾竦臈l件”意思為分析組分(例如，包括樣本、磁性標(biāo)記以及捕獲探針的分析組分)仍與磁傳感器的表面接觸。如此，不需要執(zhí)行任何清洗步驟來去除不感興趣的未結(jié)合的部分或者過量的未結(jié)合的磁性標(biāo)記或捕獲探針。在某些實(shí)施例中，如上所述磁性標(biāo)記和磁傳感器的利用有利于“濕的”檢測(cè)，因?yàn)橛纱判詷?biāo)記在磁傳感器中引起的信號(hào)隨著磁性標(biāo)記和磁傳感器的表面之間的距離增加而減小。例如，如上所述磁性標(biāo)記和磁傳感器的利用可以有利于“濕的”檢測(cè)，因?yàn)橛纱判詷?biāo)記產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨著磁性標(biāo)記和磁傳感器的表面之間的距離增大而減小。在一些情況下，與表面結(jié)合的分析物結(jié)合的磁性標(biāo)記的磁場(chǎng)顯著地超過來自分散在溶液中的未結(jié)合的磁性標(biāo)記的磁場(chǎng)。例如，如上所述，實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)可以僅從與磁傳感器結(jié)合的感興趣的特異性磁性標(biāo)記的分析物中獲得，并且實(shí)質(zhì)上沒有信號(hào)可以從分散在溶液中的未結(jié)合的磁性標(biāo)記(例如，不與傳感器特異性結(jié)合)中獲得。分散在溶液中未結(jié)合的磁性標(biāo)記可以在離磁傳感器的表面更遠(yuǎn)的距離處，并且可以處于布朗運(yùn)動(dòng)，可以減小未結(jié)合的磁性標(biāo)記引起可檢測(cè)出的磁傳感器的電阻變化的能力。
[0140]分析方案
[0141]在以下部分中描述了典型的分析方案，以及獨(dú)立的分析組分。在某些實(shí)施例中，本方法包括將磁傳感器陣列與包括樣本的分析組分接觸。磁傳感器陣列然后可以與磁性標(biāo)記和捕獲探針接觸，所述捕獲探針被配置成與磁性標(biāo)記結(jié)合。從傳感器中獲得信號(hào)以檢測(cè)在樣本中分析物的存在。將更加詳細(xì)地描述這些步驟中的每個(gè)。
[0142]樣本
[0143]如上所述，可以在本發(fā)明方法中分析的分析組分包括樣本?？梢栽诒景l(fā)明方法中分析的樣本可以變化，并且可以包括簡(jiǎn)單樣本和復(fù)雜樣本。簡(jiǎn)單樣本是包括感興趣的分析物的樣本，并且可以包括或者可以不包括一個(gè)或更多個(gè)不感興趣的分子實(shí)體，其中這些不感興趣的分子實(shí)體的數(shù)目可以少，例如，10或更少、5或更少等。簡(jiǎn)單樣本可以包括最初的生物的或以一些方式處理(例如從樣本中去除潛在的干擾的分子實(shí)體)的其它的樣本?！皬?fù)雜樣本”意為可以或者可以不具有感興趣的分析物的樣本，但是也包括一些不同的蛋白質(zhì)和其它不感興趣的分子。在一些情況下，在本發(fā)明方法中分析的復(fù)雜樣本是這樣的樣本，其包括10種或更多種有區(qū)別的(即，不同的)分子實(shí)體，所述分子實(shí)體根據(jù)分子結(jié)構(gòu)而彼此不同，諸如20種或更多種，包括100或更多種，例如IO3或更多種、IO4或更多種(諸如15，000 ；20，000或25，000或更多種)。
[0144]在某些實(shí)施例中，感興趣的樣本是生物樣本，諸如，但是不限制于尿、血、血清、血漿、唾液、汗水、排泄物、頰拭子、腦脊液、細(xì)胞裂解物樣品等。樣本可以是生物樣本，或者可以利用成功提取DNA、RNA、蛋白質(zhì)以及肽的現(xiàn)有方法，從來自人類、動(dòng)物、植物、真菌、酵母菌、細(xì)菌、組織培養(yǎng)物、病毒培養(yǎng)物、或者它們的組合的生物樣本中提取出來。在一些情況下，感興趣的樣本是水、食品或土壤樣本。
[0145]如上所述，可以在本發(fā)明方法中分析的樣本可以包括一種或更多種感興趣的分析物。可檢測(cè)的分析物的實(shí)例包括，但不限制于:核酸，例如，雙鏈或單鏈DNA、雙鏈或單鏈RNA、DNA-RNA雜交體、DNA適體、RNA適體等；蛋白質(zhì)和肽，包括或不包括變體，例如，抗體、雙抗體、Fab片段、DNA或RNA結(jié)合蛋白質(zhì)、磷酸化的蛋白質(zhì)(磷酸蛋白質(zhì)組學(xué))、肽適體、表位等；小分子，諸如抑制劑、活化劑、配體等；低聚糖或多糖；它們的混合物；等。
[0146]磁性標(biāo)記
[0147]可以在本發(fā)明方法中分析的分析組分包括磁性標(biāo)記。磁性標(biāo)記是當(dāng)磁性標(biāo)記被安置靠近傳感器時(shí)，通過傳感器(諸如，磁傳感器)可檢測(cè)出的標(biāo)記部分。當(dāng)磁性標(biāo)記和傳感器表面之間的距離在檢測(cè)期間可以根據(jù)特異性磁性標(biāo)記和傳感器表面之間的性質(zhì)而變化時(shí)，在一些情況下，離傳感器的表面的這個(gè)距離在從Inm至200nm的范圍，諸如5nm至150nm，包括5nm至lOOnm。在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記是被配置成與感興趣的分析物特異性結(jié)合的可檢測(cè)的標(biāo)記。術(shù)語“特異性結(jié)合”、“特異性地結(jié)合”和類似術(shù)語涉及第一結(jié)合分子或部分(例如，靶特異性結(jié)合部分)相對(duì)于溶液或反應(yīng)混合物中其它的分子或部分，優(yōu)先地與第二結(jié)合分子或部分(例如，靶分子)直接結(jié)合的能力。在某些實(shí)施例中，第一結(jié)合分子或部分與第二結(jié)合分子或部分之間的親和力，當(dāng)它們?cè)诮Y(jié)合復(fù)合體中彼此特異性結(jié)合時(shí)的特點(diǎn)在于，Kd (電離常數(shù))小于10-6Μ、小于ΙΟΙ、小于10-8Μ、小于ΙΟΙ、小于10-10Μ、小于10-ηΜ、小于 10-12Μ、小于 10-13Μ、小于 10_14Μ、或者小于 IO^15Mo
[0148]感興趣的分析物，由此所結(jié)合的磁性標(biāo)記被安置在靠近傳感器時(shí)，磁性標(biāo)記與感興趣的分析物的結(jié)合允許感興趣的分析物通過傳感器(諸如磁傳感器)檢測(cè)。在一些情況下，磁性標(biāo)記被配置成與感興趣的分析物直接結(jié)合。在其它的情況下，磁性標(biāo)記被配置成與感興趣的分析物間接結(jié)合。例如，磁性標(biāo)記可以被配置成與捕獲探針特異性結(jié)合，并且捕獲探針可以被配置成與感興趣的分析物特異性結(jié)合。因而，磁性標(biāo)記和感興趣的分析物與捕獲探針的結(jié)合將磁性標(biāo)記與感興趣的`分析物間接結(jié)合，例如，以產(chǎn)生標(biāo)記的分析物。在一些情況下，磁性標(biāo)記和分析物與捕獲探針的結(jié)合是同時(shí)的。
[0149]在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記被功能化成具有結(jié)合對(duì)中的一個(gè)成員?！敖Y(jié)合對(duì)”或“特異性結(jié)合對(duì)”意思為在結(jié)合復(fù)合體中彼此特異性結(jié)合的兩個(gè)互補(bǔ)的結(jié)合分子或部分。例如，磁性標(biāo)記可以被功能化成具有結(jié)合對(duì)中的第一成員，并且感興趣的分析物可以被功能化成具有結(jié)合對(duì)中的第二成員。因而，將結(jié)合對(duì)中的第一成員和第二成員接觸可以形成在磁性標(biāo)記和感興趣的分析物之間的結(jié)合復(fù)合體。在其它的情況下，磁性標(biāo)記被功能化成具有結(jié)合對(duì)中的第一成員，并且捕獲探針被功能化成具有結(jié)合對(duì)中的第二成員。因而，將結(jié)合對(duì)中的第一成員和第二成員接觸可以形成在磁性標(biāo)記和捕獲探針之間的結(jié)合復(fù)合體。如上所述，在一些情況下，捕獲探針被配置成與感興趣的分析物特異性結(jié)合。如此，磁性標(biāo)記可以經(jīng)由形成在磁性標(biāo)記和捕獲探針之間的結(jié)合復(fù)合體與感興趣的分析物間接結(jié)合。合適的特異性結(jié)合對(duì)包括，但是不限制于:受體/配體對(duì)中的成員；受體的配體結(jié)合部分；抗體/抗原對(duì)中的成員；抗體的抗原結(jié)合片段；半抗原；外源凝集素/碳水化合物對(duì)中的成員；酶/底物對(duì)中的成員；生物素/抗生物素蛋白；生物素/抗生蛋白鏈菌素；地高辛/抗地高辛等。
[0150]在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記被功能化成具有抗生蛋白鏈菌素，并且捕獲探針被功能化成具有生物素。如此，磁性標(biāo)記可以經(jīng)由抗生蛋白鏈菌素和生物素之間的特異性結(jié)合反應(yīng)而與捕獲探針特異性結(jié)合。結(jié)合反應(yīng)的其它類型也是可能的。例如，磁性標(biāo)記可以被功能化成具有生物素，而捕獲探針可以被功能化成具有抗生蛋白鏈菌素。可替選地，磁性標(biāo)記和捕獲探針可以被功能化成具有其它特異性結(jié)合對(duì)的互補(bǔ)成員，如上所述。
[0151]在一些情況下，磁性標(biāo)記與結(jié)合對(duì)中的一個(gè)成員穩(wěn)定地連接?！胺€(wěn)定地連接”意為磁性標(biāo)記和結(jié)合對(duì)中的成員在使用條件下(例如，在分析條件下)保持它們?cè)诳臻g中相對(duì)于彼此的位置。如此，磁性標(biāo)記和結(jié)合對(duì)的成員可以非共價(jià)地或者共價(jià)地相互穩(wěn)定地連接。非共價(jià)連接的實(shí)例包括非特異性吸附，基于靜電(例如，離子-離子對(duì)反應(yīng))的結(jié)合、疏水作用、氫鍵作用等。共價(jià)結(jié)合的實(shí)例包括形成在結(jié)合對(duì)的成員和在磁性標(biāo)記的表面上存在的官能團(tuán)之間形成的共價(jià)鍵。
[0152]在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記是膠狀的。術(shù)語“膠質(zhì)的”或“膠狀的”涉及一種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中的混合物。膠質(zhì)包括兩相，分散相和連續(xù)相。在一些情況下，膠狀的磁性標(biāo)記在溶液中保持分散，并且不從溶液中沉淀或沉積出來。在溶液中保持分散的膠狀的磁性標(biāo)記可以促進(jìn)背景信號(hào)的最小化以及磁性標(biāo)記與磁傳感器的非特異性反應(yīng)。例如，所述方法可以包括將磁傳感器與包括樣本和磁性標(biāo)記的分析組分接觸，使得樣本中感興趣的分析物與磁傳感器的表面結(jié)合。因?yàn)槟z狀的磁性標(biāo)記在溶液中保持分散，所以磁性標(biāo)記不被安置成足夠靠近磁傳感器，以引起磁傳感器中的可檢測(cè)的信號(hào)，這促進(jìn)背景信號(hào)的最小化。在一些情況下，磁性標(biāo)記與表面結(jié)合的分析物的特異性結(jié)合將磁性標(biāo)記安置成靠近磁傳感器，使得在磁傳感器中產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào)。
[0153]可以在各種方法中(例如，如文本中所述的)利用的磁性標(biāo)記可以變化，并且包括當(dāng)磁性標(biāo)記被安置成靠近磁傳感器的表面時(shí)在磁傳感器中產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào)的任何類型的標(biāo)記。例如，磁性標(biāo)記可以包括，但是不限制于:磁性標(biāo)記、光學(xué)標(biāo)記(例如，表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)標(biāo)記)、熒光標(biāo)記等。以下將更加詳細(xì)地討論這些類型的磁性標(biāo)記中的每個(gè)。
[0154]磁性標(biāo)記是當(dāng)與磁傳感器充分連接時(shí)通過磁傳感器可檢測(cè)出，并且使得磁傳感器輸出信號(hào)的標(biāo)記部分。例如，靠近磁傳感器的表面的磁性標(biāo)記的存在可以引起可檢測(cè)出的磁傳感器的變化，諸如，但是不限制于電阻的變化、電導(dǎo)的變化、電感的變化、阻抗的變化等。在一些情況下，靠近磁傳感器的表面的磁性標(biāo)記的存在引起可檢測(cè)出的磁傳感器的電阻的變化。感興趣的磁性標(biāo)記可以與磁傳感器充分連接,如果磁性標(biāo)記的中心和傳感器的表面之間的距離為200nm或更小、諸如150nm或更小、包括IOOnm或更小。
[0155]在某些情況下，磁性標(biāo)記包括選自順磁性的、超順磁性的、鐵磁性的、反鐵磁性的材料、它們的組合等中一種材料或更多種材料。例如，磁性標(biāo)記可以包括超順磁性的材料。在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記被配置成在外磁場(chǎng)不存在的情況下為無磁性的?！盁o磁性的”意為磁性標(biāo)記的磁化強(qiáng)度為零，或者在某時(shí)段的時(shí)間平均為零。在一些情況下，磁性標(biāo)記可以由于在時(shí)間內(nèi)磁性標(biāo)記的磁化隨機(jī)跳躍而為無磁性的。在外磁場(chǎng)不存在的情況下被配置成無磁性的磁性標(biāo)記可以促進(jìn)磁性標(biāo)記在溶液中的分散，因?yàn)樵谕獯艌?chǎng)不存在的情況下，或者甚至在熱能仍占優(yōu)勢(shì)的小磁場(chǎng)存在的情況下無磁性的標(biāo)記不正常地聚集。在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記包括超順磁性的材料或者合成的反鐵磁性的材料。例如，磁性標(biāo)記可以包括兩層或更多層反鐵磁性耦合的鐵磁體。
[0156]在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記是高力矩的磁性標(biāo)記。磁性標(biāo)記的磁力矩是其與外部磁場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)的趨勢(shì)的測(cè)量。“高力矩”意為磁性標(biāo)記具有更大的趨勢(shì)與外部磁場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)。具有高磁力矩的磁性標(biāo)記可以促進(jìn)靠近磁傳感器表面的磁性標(biāo)記的存在的檢測(cè)，因?yàn)槠淙菀子猛獯艌?chǎng)引起磁性標(biāo)記的磁化。
[0157]在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記包括，但是不限制于:Co、Co合金、鐵氧體、氮化鈷、氧化鈷、Co-Pd、Co-Pt> 鐵、氧化鐵、鐵合金、Fe-Au> Fe-Cr、Fe_N、Fe304、Fe_Pd、Fe_Pt、Fe-Zr-Nb-B、Mn-N、Nd-Fe-B>Nd-Fe-B-Nb-Cu>N1、Ni合金、它們的組合等。高力矩磁性標(biāo)記的實(shí)例包括，但是不限制于Co、Fe或者CoFe納米晶體(在室溫下可以是超順磁性的)，以及合成的反鐵磁性的納米顆粒。
[0158]在一些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記的表面被改性。在某些情況下，磁性標(biāo)記可以用被配置成促進(jìn)磁性標(biāo)記與結(jié)合對(duì)中的一個(gè)成員穩(wěn)定連接的層來覆蓋，如上所述。例如，磁性標(biāo)記可以用金層、聚-L-賴氨酸改性的玻璃的層、葡聚糖等來覆蓋。在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記包括嵌入在葡聚糖聚合物中的一個(gè)或更多個(gè)氧化鐵核。另外，磁性標(biāo)記的表面可以用一個(gè)或更多個(gè)表面活性劑來改性。在一些情況下，表面活性劑促進(jìn)磁性標(biāo)記的水溶性的增加。在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記的表面用鈍化層來改性。鈍化層可以促進(jìn)在分析條件下磁性標(biāo)記的化學(xué)穩(wěn)定性。例如，磁性標(biāo)記可以用包括金、氧化鐵、聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯膜)等的鈍化層來覆蓋。
[0159]在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記具有球形狀?？商鎿Q地，磁性標(biāo)記可以是圓盤、桿、線圈或纖維。在一些情況下，磁性標(biāo)記的尺寸使得磁性標(biāo)記不干擾感興趣的結(jié)合反應(yīng)。例如，磁性標(biāo)記可以比得上分析物和捕獲探針的尺寸，使得磁性標(biāo)記不干擾捕獲探針和分析物的結(jié)合。在一些情況下，磁性標(biāo)記是磁性納米顆粒。在一些實(shí)施例中，平均直徑在從5nm至250nm,諸如5nm至150nm,包括IOnm至IOOnm,例如25nm至75nm。例如，具有如下平均直徑的磁性標(biāo)記:5nm、10nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、7Onm、80nm、90nm或IOOnm的磁性標(biāo)記，以及具有這些值中的任何兩個(gè)之間范圍的平均直徑的磁性標(biāo)記可以用在本發(fā)明的方法中。在一些情況下，磁性標(biāo)記具有50nm的平均直徑。
[0160]磁性標(biāo)記和它們與生物分子的結(jié)合在于2008年9月19日提交的，并且標(biāo)題為“Analyte Detection with Magnetic Sensors”的美國專利申請(qǐng)?zhí)枮?12/234，506 的美國專利申請(qǐng)中進(jìn)一步地描述，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
[0161]分析組分的產(chǎn)生
[0162]在一些情況下，本方法包括通過將磁傳感器陣列與樣本和磁性標(biāo)記順序接觸來產(chǎn)生分析組分。例如，本方法可以包括首先將磁傳感器陣列與樣本接觸，然后與磁性標(biāo)記接觸。可替選地，本方法可以包括首先將磁傳感器陣列與磁性標(biāo)記接觸，然后與樣本接觸。
[0163]在其它的實(shí)施例中，本方法包括將樣本和磁性標(biāo)記結(jié)合，以產(chǎn)生分析組分，然后將磁傳感器陣列與分析組分接觸。例如，本方法可以包括首先在流體貯存器組中將樣本和磁性標(biāo)記結(jié)合，以產(chǎn)生流體貯存器組，每個(gè)流體貯存器包括分析組分。然后磁傳感器可以與分析組分接觸，如上所述。隨后，本方法可以包括將磁傳感器與捕獲探針接觸，如以下詳細(xì)描述的。
[0164]捕獲探針[0165]捕獲探針可以是與被靶向的蛋白質(zhì)或者核酸序列(例如，感興趣的分析物)特異性結(jié)合的任何分子。根據(jù)分析物的性質(zhì)，捕獲探針可以是，但是不限制于:(a)與用于檢測(cè)核酸的目標(biāo)DNA或RNA序列的獨(dú)特區(qū)域互補(bǔ)的單個(gè)DNA鏈；(b)針對(duì)用于檢測(cè)蛋白質(zhì)和肽的肽分析物的表位的抗體；(c)任何識(shí)別分子，諸如特異性結(jié)合對(duì)中的成員。例如，適合的特異性結(jié)合對(duì)包括，但是不限制于:受體/配體對(duì)中的成員；受體的配體結(jié)合部分；抗體/抗原對(duì)的成員；抗體的抗原結(jié)合片段；半抗原、外源凝集素/碳水化合物對(duì)中的成員；酶/底物對(duì)中的一個(gè)成員；生物素/抗生物素蛋白；生物素/抗生蛋白鏈菌素；地高辛/抗地高辛
坐寸ο
[0166]在某些實(shí)施例中，捕獲探針包括抗體。捕獲探針抗體可以與感興趣的分析物特異性結(jié)合。在一些情況下，捕獲探針是改性的抗體。改性的抗體可以被配置成與感興趣的分析物特異性結(jié)合，并且也可以包括特異性結(jié)合對(duì)中的一個(gè)或更多個(gè)額外的成員。特異性結(jié)合對(duì)中的一個(gè)或更多個(gè)成員可以被配置成與特異性結(jié)合對(duì)中的互補(bǔ)成員特異性結(jié)合。在某些情況下，特異性結(jié)合對(duì)中的互補(bǔ)成員與磁性標(biāo)記結(jié)合，如上所述。例如，捕獲探針可以是與感興趣的分析物特異性結(jié)合的抗體。另外，捕獲探針可以被改性成包括生物素。如上所述，在某些實(shí)施例中，磁性標(biāo)記可以被改性成包括抗生蛋白鏈菌素。如此，捕獲探針可以被配置成與感興趣的分析物特異性結(jié)合(例如，經(jīng)由抗體-抗原反應(yīng))，并且與磁性標(biāo)記特異性結(jié)合(例如，經(jīng)由抗生蛋白鏈菌素-生物素反應(yīng))。在一些情況下，捕獲探針被配置成將感興趣的分析物和磁性標(biāo)記結(jié)合。換句話說，捕獲探針可以被配置使得分析物與捕獲探針的特異性結(jié)合不顯著地干擾捕獲探針特異性結(jié)合至磁性標(biāo)記的能力。相似地，捕獲探針可以被配置使得磁性標(biāo)記與捕獲探針的特異性結(jié)合不顯著地干擾捕獲探針特異性結(jié)合至分析物的能力。
[0167]在某些實(shí)施例中，捕獲探針與感興趣的分析物特異性結(jié)合。在一些情況下，捕獲探針可以被識(shí)別使得感興趣的分析物的存在可以被檢測(cè)出。捕獲探針可以通過本文描述的任何方法來識(shí)別。例如，如上所述，分析物可以與磁傳感器直接或間接結(jié)合。捕獲探針可以接觸感興趣的分析物并且與感興趣的分析物特異性結(jié)合。如上所述，捕獲探針可以被配置成與磁性標(biāo)記和感興趣的分析物結(jié)合。在某些情況下，捕獲探針與表面結(jié)合的分析物和磁性標(biāo)記的同時(shí)結(jié)合將磁性標(biāo)記安置在磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)，使得在磁傳感器中產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào)。
[0168]在一些情況下，由于捕獲探針與不感興趣的部分的非特異性結(jié)合而引起的假陽性信號(hào)被最小化。例如，捕獲探針與不感興趣的其它部分(不與磁傳感器的表面結(jié)合，并且保留在溶液中)的非特異性結(jié)合將不在磁傳感器中產(chǎn)生可檢測(cè)的或不可忽略的信號(hào)，因?yàn)榕c捕獲探針結(jié)合的磁性標(biāo)記將不被安置在磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)。
[0169]如上所述，磁性標(biāo)記可以是膠狀的，使得磁性標(biāo)記保持分散在分析組分溶液中。在某些情況下，捕獲探針擴(kuò)散至磁傳感器的表面并且與分析物結(jié)合的動(dòng)力學(xué)顯著地快于磁性標(biāo)記擴(kuò)散至磁傳感器的表面的動(dòng)力學(xué)。捕獲探針與分析物的結(jié)合的動(dòng)力學(xué)比磁性標(biāo)記到磁傳感器的表面的擴(kuò)散更快可以有利于由于在磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)磁性標(biāo)記的非特異性定位而引起的假陽性信號(hào)的最小化。
[0170]在某些實(shí)施例中，在磁傳感器陣列與分析組分接觸之后，磁傳感器陣列與捕獲探針接觸。因而，本方法可以包括首先產(chǎn)生包括樣本和磁性標(biāo)記(例如，在貯存器板上的第一組流體貯存器中)的分析組分。磁傳感器陣列然后可以與分析組分接觸。隨后，磁傳感器陣列可以與捕獲探針接觸。如上所述，分析組分中的每個(gè)部件可以包括在貯存器板上的順序組(例如，行)的流體貯存器中。
[0171]其它的方法也是可以的。例如，本方法可以包括首先將磁傳感器陣列與捕獲探針接觸，隨后將磁傳感器陣列與分析組分接觸，其中，分析組分包括樣本和磁性標(biāo)記。在以上所述的兩種方法中，磁性標(biāo)記在將磁傳感器陣列與捕獲探針接觸之前存在于分析組分中。在其它的實(shí)施例中，樣本和磁性標(biāo)記包括在貯存器板上的單獨(dú)組的流體貯存器中(例如，在單獨(dú)行的流體貯存器中)。磁傳感器陣列然后可以通過將磁傳感器陣列順序安置在如所期望的流體貯存器的相應(yīng)組中，來以任何期望的排序與樣本、磁性標(biāo)記以及捕獲探針順序接觸。
[0172]如上所述，在一些情況下，本方法是確定樣本中存在一種或更多種分析物的無清洗(步驟)的方法。如此，在某些實(shí)施例中，將磁傳感器陣列與分析組分接觸不包括在將磁傳感器陣列與分析組分中的每個(gè)成分接觸之前或之后的任何清洗步驟。因而，在磁傳感器與任何分析成分接觸之前或之后不執(zhí)行清洗步驟。
[0173]獲得信號(hào)以確定在樣本中是否存在分析物
[0174]本發(fā)明方法的實(shí)施例也包括獲得來自磁傳感器的信號(hào)以檢測(cè)在樣本中分析物的存在。如上所述，磁性標(biāo)記可以與分析物直接或間接結(jié)合，反過來分析物可以與磁傳感器直接或間接結(jié)合。如果結(jié)合的磁性標(biāo)記被安置在磁傳感器的檢測(cè)范圍內(nèi)，則磁傳感器可以提供表不結(jié)合的磁性標(biāo)記存在，且因而表不分析物存在的信號(hào)。
[0175]磁傳感器可以被配置成響應(yīng)于在磁傳感器的表面附近的磁性標(biāo)記而產(chǎn)生電信號(hào)。例如，磁傳感器的電阻變化可以通過局部磁場(chǎng)變化來引起。在一些情況下，非?？拷艂鞲衅鞯拇判詷?biāo)記的結(jié)合引起磁傳感器的局部磁場(chǎng)的可檢測(cè)出的變化。例如，由與感興趣的分析物結(jié)合的磁性標(biāo)記產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以超過由保持分散在樣本中的未結(jié)合的磁性標(biāo)記產(chǎn)生的磁場(chǎng)。磁傳感器的局部磁場(chǎng)的變化可以被檢測(cè)成磁傳感器的電阻變化。在某些實(shí)施例中，未結(jié)合的磁性標(biāo)記在磁傳感器中不產(chǎn)生可檢測(cè)的信號(hào)。
[0176]效用
[0177]本發(fā)明系統(tǒng)和方法用于期望確定在樣本中一個(gè)或更多個(gè)分析物的存在或不存在，和/或一種或更多種分析物的量化的各種不同的應(yīng)用中。本發(fā)明系統(tǒng)和方法也用于期望高通量篩選多個(gè)樣本的應(yīng)用中。在某些實(shí)施例中,本方法涉及在多個(gè)樣本中一組生物標(biāo)記(例如，兩個(gè)或更多個(gè)不同的蛋白質(zhì)生物標(biāo)記)的檢測(cè)。例如，本方法可以用于在血清樣本組中兩種或更多種疾病生物標(biāo)記的快速檢測(cè)，例如，如可以用于受試者的疾病病癥的診斷，受試者疾病病癥的發(fā)展的給藥或治療等。
[0178]在某些實(shí)施例中，本發(fā)明系統(tǒng)和方法用于檢測(cè)生物標(biāo)記。在一些情況下，本發(fā)明系統(tǒng)和方法可以用來檢測(cè)特定生物標(biāo)記的存在或不存在，以及在血液、血漿、血清、或其它體液或排泄物(諸如，但是不限制于:唾液、尿液、腦脊液、淚液、汗液、胃腸液、羊水、粘膜液、胸膜液、皮脂油、呼出氣體等)中的特定生物標(biāo)記濃度的增大或減小。
[0179]生物標(biāo)記的存在或不存在，或者生物標(biāo)記的濃度的顯著變化可以用來診斷疾病風(fēng)險(xiǎn)，在個(gè)體中疾病的存在、或者調(diào)整個(gè)體疾病的治療。例如，特定生物標(biāo)記或者生物標(biāo)記組(panel)的存在可以影響對(duì)個(gè)體的藥物治療或給藥方案的選擇。在評(píng)估可能的藥物療法時(shí)，生物標(biāo)記可以用作自然端點(diǎn)(諸如，存活或不可逆的發(fā)病率)的替代。如果治療改變了生物標(biāo)記，所述生物標(biāo)記與改善的健康有直接關(guān)系，則所述生物標(biāo)記可以用作評(píng)估特定治療或給藥方案的臨床益處的替代端點(diǎn)(surrogate endpoint)。因而,本發(fā)明方法和系統(tǒng)促進(jìn)基于個(gè)體中檢測(cè)出的特定生物標(biāo)記或生物標(biāo)記組的個(gè)性化診斷和治療。此外，本發(fā)明方法和系統(tǒng)的皮摩爾和/或毫微微摩爾靈敏度有利于與疾病相關(guān)的生物標(biāo)記的早期檢測(cè)。由于單個(gè)磁傳感器件檢測(cè)多個(gè)生物標(biāo)記的能力，本公開的分析系統(tǒng)和方法用于多路分子診斷中多個(gè)樣本的高通量篩選。
[0180]在某些實(shí)施例中，本發(fā)明系統(tǒng)和方法用于檢測(cè)用于疾病或疾病狀態(tài)的生物標(biāo)記。在一些情況下，疾病是細(xì)胞增殖性疾病，諸如，但是不限制于:惡性腫瘤，腫瘤，乳頭狀瘤，肉瘤或癌等。因而，本發(fā)明系統(tǒng)和方法用于檢測(cè)疾病的存在，諸如細(xì)胞增殖性疾病，諸如惡性腫瘤，腫瘤，乳頭狀瘤，肉瘤，癌等。在某些實(shí)施例中，本發(fā)明系統(tǒng)和方法用于檢測(cè)針對(duì)傳染病或疾病狀態(tài)的生物標(biāo)記。在一些情況下，生物標(biāo)記可以是分子生物標(biāo)記，諸如，但是不限制于:蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、小分子等。類似地，本發(fā)明方法、系統(tǒng)和試劑盒可以用來檢測(cè)心血管疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、腎衰竭、糖尿病、自身免疫性疾病、以及其它許多疾病。
[0181]在某些實(shí)施例中，本發(fā)明方法、系統(tǒng)和試劑盒可以用來檢測(cè)針對(duì)食品和/或環(huán)境安全的多個(gè)樣本中一種或更多種分析物的存在或不存在和/或量化。例如，本發(fā)明系統(tǒng)和方法可以用作確定在潛在的污染水、土壤或食品的多個(gè)樣本中分析物的存在，諸如用于傳染性疾病因子的檢測(cè)，例如細(xì)菌、病毒、霉菌等，包括潛在的生物戰(zhàn)劑。
[0182]計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)施例
[0183]也提供了各種計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)施例。具體地，在之前的部分中描述的數(shù)據(jù)分析方法可以利用計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。因此，提供了用于分析利用以上方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，以提供感興趣的結(jié)合反應(yīng)的定性和/或定量確定。
[0184]在某些實(shí)施例中，將本發(fā)明方法以“編程”的形式編碼到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，其中，在本文中利用的術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”涉及參與提供給計(jì)算機(jī)用于執(zhí)行和/或處理的指令和/或數(shù)據(jù)的任何儲(chǔ)存或傳輸媒介。儲(chǔ)存媒介的實(shí)例包括:軟盤、磁帶、⑶-ROM、DVD-ROM、BD-R0M、硬盤驅(qū)動(dòng)器、ROM或集成電路、磁光盤、固態(tài)存儲(chǔ)器件、諸如PCMCIA卡的計(jì)算機(jī)可讀卡等，這些設(shè)備在計(jì)算機(jī)的內(nèi)部或外部。包含信息的文件可以被“儲(chǔ)存”在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，其中“儲(chǔ)存”意為記錄信息，使得可以隨后通過計(jì)算機(jī)存取和恢復(fù)。媒介(介質(zhì))的實(shí)例包括，但是不限制于非瞬態(tài)媒介，例如與編程相關(guān)的諸如記錄到物理結(jié)構(gòu)上的物理媒介。非瞬態(tài)媒介不包括通過無線協(xié)議傳送的電子信號(hào)。
[0185]關(guān)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，“永久存儲(chǔ)器”涉及不變的存儲(chǔ)器。永久存儲(chǔ)器不被電源到計(jì)算機(jī)或處理器的終止而擦除。計(jì)算機(jī)硬件驅(qū)動(dòng)、CD-ROM、DVD-ROM、BD-R0M、以及軟盤是永久存儲(chǔ)器的全部實(shí)例。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)是非永久存儲(chǔ)器的實(shí)例。永久存儲(chǔ)器的文件可以是可編輯的和重寫的。
[0186]試劑盒
[0187]也提供了用于執(zhí)行以上所述的方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的試劑盒。本發(fā)明試劑盒可以變化，并且可以包括各種器件和反應(yīng)物。反應(yīng)物和器件包括關(guān)于磁傳感器件或其組件(諸如磁傳感器陣列)、磁性標(biāo)記、捕獲探針、分析物特異性探針、緩沖液等在本文所提及的那些。反應(yīng)物、磁性標(biāo)記、捕獲探針等可以被提供在單獨(dú)的容器中，使得反應(yīng)物、磁性標(biāo)記、捕獲探針等可以如所期望的單獨(dú)地利用?？商孢x地，一個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)物、磁性標(biāo)記、捕獲探針等可以提供在相同的容器中，使得一個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)物、磁性標(biāo)記、捕獲探針等被提供給用戶預(yù)合并。
[0188]在某些實(shí)施例中，試劑盒包括如上所述的磁傳感器件，和磁性標(biāo)記。例如，磁性標(biāo)記可以是磁性納米顆粒，如上所述。在某些實(shí)施例中，試劑盒包括如上所述的具有多個(gè)流體貯存器的貯存器板。
[0189]在一些情況下，試劑盒至少包括用于所述方法(例如，如以上所述的)中的反應(yīng)物；和具有儲(chǔ)存其中的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中，加載到計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程序操作計(jì)算機(jī)來定性和/或定量地確定獲自磁傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)中的感興趣的結(jié)合反應(yīng)；和具有獲得計(jì)算機(jī)程序的地址的物理基礎(chǔ)。
[0190]除了以上部件，本發(fā)明試劑盒還可以包括用于執(zhí)行本發(fā)明方法的說明書。這些說明書可以采用各種形式存在于本發(fā)明試劑盒中，其中的一個(gè)或更多個(gè)形式可以存在于試劑盒中。這些說明書可以存在的一種形式為在合適的媒介或底物上的印刷信息，例如在試劑盒的包裝上、在包裝插頁中等印刷有信息的一頁紙或多頁紙。另一種部件(means)是記錄信息的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如，磁盤、CD、DVD等?？梢源嬖诘牧硪环N含義是被互聯(lián)網(wǎng)使用的網(wǎng)頁地址，以在遠(yuǎn)程地點(diǎn)獲取信息。任何方便的部件可以在試劑盒中存在。
[0191]從以上提供的公開中可以理解的是，本公開具有廣泛的各種應(yīng)用。因此，出于說明目的提供了以下實(shí)例，但是以下實(shí)例并非意圖被解釋為以任何方式限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易識(shí)別可以改變或修改的各種非關(guān)鍵參數(shù)，來產(chǎn)生本質(zhì)上相似的結(jié)果。因而，提出了以下實(shí)例以便向本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員提供完整的公開和如何制造和利用本發(fā)明的描述，并非限制
【發(fā)明者】關(guān)于其發(fā)明的范圍，也并非表示以下實(shí)驗(yàn)是可執(zhí)行的全部或者唯一實(shí)驗(yàn)。已經(jīng)努力保證關(guān)于使用的數(shù)目(例如，量、溫度等)的準(zhǔn)確性，但是應(yīng)當(dāng)考慮一些實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤和誤差。除非另有指出，部分是重量部分，分子量是重量平均分子量，溫度是攝氏度，以及壓力是大氣壓或接近大氣壓。
[0192]實(shí)施例
[0193]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來測(cè)試根據(jù)本公開的實(shí)施例的高通量的磁傳感器系統(tǒng)。磁傳感器陣列用兩種類型的表面化學(xué)制備，一種表面化學(xué)吸附磁性納米顆粒(例如，主動(dòng)式傳感器)，一種不吸附磁性納米顆粒(例如，對(duì)照傳感器)。在每一陣列中的一半傳感器是主動(dòng)式傳感器。
[0194]磁傳感器件在磁場(chǎng)源(例如，磁性線圈)內(nèi)部的磁活性區(qū)域中是靜止的。具有流體貯存器的貯存器板被升高來接合成與磁傳感器陣列的可操作關(guān)系，以及被降低來脫離所述操作關(guān)系并從一行流體貯存器前進(jìn)到下一行流體貯存器。
[0195]在典型的實(shí)驗(yàn)中，主動(dòng)式傳感器的信號(hào)電平增加是存在于溶液中的分析物的濃度的測(cè)量。在這個(gè)實(shí)例中，信號(hào)電平增加是在樣本溶液中磁性納米顆粒的濃度的測(cè)量。
[0196]圖3示出在磁傳感器件上的磁傳感器陣列的信號(hào)電平隨時(shí)間(分鐘)變化的曲線圖。曲線圖示出來自磁傳感器陣列中的主動(dòng)式傳感器和對(duì)照傳感器(control sensor)的信號(hào)電平。如圖3中所示，在曲線的區(qū)域A中，當(dāng)磁傳感器陣列與包含磁性納米顆粒溶液的流體貯存器接合時(shí)在主動(dòng)式傳感器上信號(hào)電平增加。這是磁性納米顆粒吸附到主動(dòng)式傳感器上的結(jié)果。在曲線的區(qū)域B中，當(dāng)磁傳感器陣列接合至包含去離子水的流體貯存器時(shí)信號(hào)部分地減小。這是一些磁性納米顆粒從傳感器陣列中去除的結(jié)果。如區(qū)域C中所示，信號(hào)電平穩(wěn)定，因?yàn)榇艂鞲衅麝嚵性诿撾x流體貯存器之后干燥。
[0197]盡管出于清楚理解的目的，通過說明和實(shí)例的方式詳細(xì)地描述了前述的發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解的是，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的條件下可以進(jìn)行某些改變和修改。
[0198]因此，前述的實(shí)施例僅說明本發(fā)明的原理。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，將可以設(shè)計(jì)盡管在本文中未明確描述或示出，但是體現(xiàn)本發(fā)明的原理并包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種布置。此外，本文中引證的全部實(shí)例和條件語言主要意圖幫助讀者理解本發(fā)明的原理和由
【發(fā)明者】貢獻(xiàn)的促進(jìn)本領(lǐng)域技術(shù)的構(gòu)想，并且可以被解釋為不限制于這些具體的列舉的實(shí)例和條件。此外,本文中列舉本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例的全部陳述以及本發(fā)明的具體實(shí)例意圖包括本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能性等價(jià)物兩種。另外，意圖是這些等價(jià)物包括目前已知的等價(jià)物和將來發(fā)展的等價(jià)物，即，不管結(jié)構(gòu)如何、執(zhí)行相同功能研發(fā)的任意元件。因此，本發(fā)明的范圍不意為限制本文所示和所描述的示例性實(shí)施例。確切地說，本發(fā)明的范圍和精神由所附權(quán)利要求來呈現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種高通量檢測(cè)系統(tǒng)，包括: (a)磁傳感器件，所述磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)所述細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列； (b)磁場(chǎng)源；以及 (C)貯存器板，所述貯存器板包括多個(gè)流體貯存器， 其中，所述系統(tǒng)被配置成將所述磁傳感器陣列安置在順序組的流體貯存器中。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括第一貯存器板致動(dòng)器，所述第一貯存器板致動(dòng)器被配置成將所述貯存器板移動(dòng)成與所述磁傳感器件成可操作的關(guān)系，使得所述磁傳感器件的細(xì)長區(qū)的每個(gè)遠(yuǎn)端部被安置在單獨(dú)的流體貯存器中。
3.一種高通量檢測(cè)系統(tǒng)，包括: (a)磁場(chǎng)源；以及 (b)第一貯存器板致動(dòng)器，所述第一貯存器板致動(dòng)器被配置成將具有多個(gè)流體貯存器的貯存器板安置成與包括兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器陣列的磁傳感器件成操作關(guān)系， 其中，所述系統(tǒng)被配置成將所述兩個(gè)或更多個(gè)磁傳感器陣列安置在順序組的流體貯存器中。
4.如權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括第二貯存器板致動(dòng)器，所述第二貯存器板致動(dòng)器被配置成將所述貯存器板沿著與所述貯存器板共面的至少一個(gè)軸移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括處理器，所述處理器被配置成獲得來自所述磁傳感器陣列的實(shí)時(shí)的分析物特異性信號(hào)。
6.一種磁傳感器件，包括: 支撐件，所述支撐件具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)，每個(gè)所述細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)磁傳感器陣列包括一個(gè)或更多個(gè)磁傳感器，所述磁傳感器具有結(jié)合至所述磁傳感器的表面的分析物特異性探針。
8.如權(quán)利要求6或7所述的系統(tǒng)，其中，所述磁傳感器陣列中的至少一個(gè)包括兩個(gè)或更多個(gè)不同的磁傳感器，每個(gè)所述磁傳感器被配置成特異性檢測(cè)不同的分析物。
9.如權(quán)利要求6至8中的任何一項(xiàng)所述的器件，其中，所述磁傳感器陣列中的至少兩個(gè)被配置成特異性地檢測(cè)不同組的分析物。
10.一種用于確定在樣 本中是否存在分析物的方法，所述方法包括以下步驟: Ca)將根據(jù)權(quán)利要求6至9中的任何一項(xiàng)所述的磁傳感器件與包括在流體貯存器組中的樣本組接觸，以產(chǎn)生信號(hào)；以及 (b)基于所述信號(hào)確定在每個(gè)樣本中是否存在分析物。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述接觸的步驟包括將所述磁傳感器陣列安置在包含所述樣本的流體貯存器組中。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，所述確定的步驟包括當(dāng)磁性標(biāo)記的樣本與所述磁傳感器陣列接觸時(shí)，獲得來自所述磁傳感器陣列的實(shí)時(shí)的分析物特異性的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求10至12中的任何一項(xiàng)所述的方法，其中，未結(jié)合磁性標(biāo)記的分析物不從所述磁傳感器陣列中去除。
14.一種貯存器板，包括:流體貯存器的可尋址陣列，所述流體貯存器的可尋址陣列包括兩個(gè)或更多個(gè)行的流體貯存器，以及兩個(gè)或更多個(gè)列的流體貯存器，其中，在每行中的所述流體貯存器具有相同的容量，并且在單獨(dú)的列中的至少兩個(gè)流體貯存器具有不同的容量。
15.—種試劑盒,包括: (a)磁傳感器件，所述磁傳感器件包括具有兩個(gè)或更多個(gè)細(xì)長區(qū)的支撐件，每個(gè)所述細(xì)長區(qū)具有設(shè)置在遠(yuǎn)端部的磁傳感器陣列；以及 (b)磁性標(biāo)記?！?br> 【文檔編號(hào)】B01J19/00GK103597344SQ201280011871
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月9日
【發(fā)明者】塞巴斯蒂安J.奧斯特費(fèi)爾德, 王善祥 申請(qǐng)人:馬格雷股份有限公司