根据本公开内容的一种可植入诊断设备提供了许多益处，例如小巧的尺寸从而允许将该设备植入到活体对象内；由于引入了便宜的检测电路和使用了简便的IC制造技术而带来的低廉成本；由于加热从而允许在不丢弃设备时执行多个诊断测试的再次利用；以及允许同时和/或顺序执行诊断测试的配置，以用来并发检测或在不同的时间检测一个或多个相似或不相似的靶分子。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】根据本公开内容的一种可植入诊断设备提供了许多益处，例如小巧的尺寸从而允许将该设备植入到活体对象内；由于引入了便宜的检测电路和使用了简便的IC制造技术而带来的低廉成本；由于加热从而允许在不丢弃设备时执行多个诊断测试的再次利用；以及允许同时和/或顺序执行诊断测试的配置，以用来并发检测或在不同的时间检测一个或多个相似或不相似的靶分子。【专利说明】相关申请的交叉引用本申请要求在2011年11月21日递交的题目为“光学询问微热量计(OpticallyInterrogated Microcalorimeter) ”的美国临时申请61/562，308的优先权，其在此其通过引用方式被引入。
本教导涉及可以被用于以生物分子结合(binding)检测分子的诊断设备。更具体地，本公开内容涉及。
技术介绍
用于生物分子检测的现有技术通常需要不期望的昂贵、复杂和庞大的设备。使用此设备的技术的一个例子在参考文献中被描述。人们期望解决现有技术的诊断技术和设备中的这些障碍。
技术实现思路
根据本公开内容的第一方面，由硅制造的诊断设备包括:光谐振器、光波导、以及检测器。光谐振器具有位于结合部位的捕获试剂；光波导被配置为传导激光光束，以及用于将所传导的激光光束的第一部分耦合到所述光谐振器中。检测器被配置用来:a)检测当在结合部位没有结合反应存在时由第一光谐振器产生的第一谐振波长；以及b)当在结合部位出现结合反应时，检测由经历的折射率变化时第一光谐振器产生的第二谐振波长。 根据本公开内容的第二方面，由硅制造的诊断设备包括:光谐振器阵列、光波导、以及检测器阵列。光谐振器具有免疫测定部位；光波导被配置为将相干光耦合到光谐振器阵列中的每一个光谐振器中；以及检测器阵列中的每个检测器，每个检测器被光学地耦合到光谐振器阵列，并且被配置为:a)检测由相应的光谐振器产生的第一谐振波长；以及b)检测由相应的光谐振器在至少一个分子结合到免疫测定部位而经历折射率变化时产生的第二谐振波长。 根据本公开内容的第三方面，使用诊断设备的方法包括:通过诊断设备的光波导传导激光光束；将激光光束的至少一部分耦合到位于诊断设备的第一光谐振器中，第一光谐振器包括免疫测定部位；检测耦合到第一光谐振器中的第一光检测器的第一电流，第一电流指示响应于将激光光束的至少一部分耦合到第一光谐振器而由第一光谐振器产生的第一谐振频率；以及检测第一光检测器中的第二电流，第二电流指示免疫测定结合发生在免疫测定部位，该免疫测定结合由在第一光谐振器中的折射率的变化以及第一谐振频率的相应变化表征。 本公开内容的更多方面体现在说明书、附图、以及本申请的权利要求中。 【专利附图】【附图说明】 附图被并入并且组成该说明书的一部分，附图示例说明了本公开内容的一个或多个实施方式，并且与几个实施方式例子的描述一起用于解释本公开内容的原理和实现。附图中的组件不需要按比例绘制。相反，重点应放在清晰明白地图解示例多种原理。而且，在附图中，相同参考数字代表几个图形中的所有相应部分。 图1显示了根据本公开内容的第一种实施方式的包括有可植入诊断设备的诊断系统。 图2显示了根据本公开内容的第二种实施方式的可植入诊断设备。 图3显示了关于图2所示的可植入设备的一些波长相关的操作方面。 图4显示了作为时间函数的检测器功率图，其中的检测器是根据本公开内容的可植入诊断设备的一部分。 图5显示了根据本公开内容的第三种实施方式的可植入诊断设备。 图6显示了根据本公开内容的第四种实施方式的可植入诊断设备。 图7-9显示了表征关于根据本公开内容的可植入诊断设备的热响应的多种参数的图形。 【具体实施方式】 纵观本说明书 ，叙述实施方式和变化，是为了示例说明创造性构思的使用和实现。该示例说明内容应该被理解为创造性构思的呈现示例，而不是作为对在此所公开的构思的范围的限制。此外，一些单词和/或短语的使用应该在说明书的内容中理解，需要理解的是，在一些例子中，可选单词或短语可以被用来指示本质上相似的行为或元件。如这些用法的一个例子，应该理解的是:诸如结合部位或免疫测定部位的短语，通常是指在光绝缘体中的位置，其中放置结合试剂(在此泛指如捕获试剂或适体)是为了提供用于结合感兴趣的对象(在此泛指如分子、外来分子、靶分子、或蛋白质)的结合机制。这些词语的使用将被本领域的普通技术人员在宽泛的范围内理解，并且这些词语在本质上不应该被视为限制性或排他性的。还应该理解的是，词语“可植入”旨在表明诊断设备可以被植入到适当对象内。然而，并不排除可植入诊断设备的被配置和/或被用于对象外的多种应用中。例如，对应本公开内容的可植入诊断设备可以被用来执行测试(诸如利用手持仪器的分析测试)，该测试发生在实验室中，其目的是为了分析流体或液体。 在此描述的多种实施方式通常被诊断系统引导，其包括提供多项优点的诊断设备。这些优点的一些例子包括:允许在生命体内植入的小巧尺寸的设备；包括有低成本检测器设备的集成/紧凑包装；利用现有硅制造工序的制造技术；由于可控制的再生机制的可再使用性，该可再使用性允许不从植入位置(例如，人体)移除该设备而执行多次诊断测试；以及允许同时和/或顺序诊断测试执行的配置，以便于并发地或在不同时间检测一个或多个相似或不相似的靶分子。 尤其是，根据本公开内容的诊断设备是由硅制造的可植入诊断设备，其包括一个或多个平板印刷定义的光学传感器和相关的一个或多个低成本的检测器和加热器。例如，可植入诊断设备可以被插入到动物或人类的血流中，并且为了获取结果，或为了重新生成诊断设辅助于多于一个实验时，可植入诊断设备可以被操作来执行无需标签的诊断测试，而不需要必须从动物或人类移除诊断设备。这些测试可以被执行，其比传统免疫测定和ELISA方法显著地具有更高的灵敏度。可植入诊断设备的这些特征以及其它特征将在下文中利用多个附图来进一步详细描述。 首先关注图1，图1示出了根据本公开内容的第一个实施方式的包括可植入诊断设备110的诊断系统100。可植入诊断设备110包括用于传导激光光束的光波导120，所述激光光束通过诸如激光线105的相干光，被注入到可植入诊断设备110。尽管可植入诊断设备110可以被植入到人类或动物的血流中，但是激光线105通常被放置在动物或人类的外面。然而，在一些实施方式中，激光线105可以被配置为插入到人类或动物中，可以作为同时装有激光线105和可植入诊断设备110的集成包装；或者可以作为装有激光线105的独立的第一包装且装有可植入诊断设备110的第二包装耦合到第一包装。 由激光线105注入到光波导120中的一部分相干光束，从主光线光束路径121偏离为耦合到光谐振器130中的通过辅助光线光束路径122的辅助光线光束。该偏离能以多种方式执行。例如，在第一种实现方式中，耦合器/开关115是接通(tap into)到主光线光束路径121，以接入部分光线光束的耦合器。在第二种实现方式中，耦合器/开关115是将所有或部分相干光束从主光线光束路径121偏离到辅助光线光束路径122的光学开关。光学耦合器和光学开关是本领域的公知常识，并且在此不会详细描述，其目的是为了避免分散本公开内容的主要关注点。 由辅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由硅制造的诊断设备，所述诊断设备包括:第一光谐振器，其包括位于结合部位的捕获试剂；光波导，其配置为传导激光光束，并且配置为将所传导的激光光束的第一部分耦合到所述第一光谐振器；以及第一检测器，其配置为a)检测当在所述结合部位没有结合反应存在时由所述第一光谐振器产生的第一谐振波长，以及b)检测当在所述第一结合部位出现结合反应时由经历折射率的变化时的所述第一光谐振器产生的第二谐振波长。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞尔·谢勒，塞缪尔·恩乔罗格，景清·黄，
申请(专利权)人：加州理工学院，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。