用于诊断结核的传感器技术制造技术
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于诊断由结核分枝杆菌(M.tuberculosis)细菌引起的结核的传感器技术。
技术介绍
结核(TB)是常见的由分枝杆菌——主要由结核分枝杆菌——引起的传染性疾病。它通常攻击肺(如肺结核)，但也可影响中枢神经系统、淋巴系统、循环系统、生殖泌尿系统、胃肠系统、骨骼、关节以及甚至皮肤。TB容易通过小飞沫的空中传播扩散。超过90％的每年新TB病例和死亡发生在资源匮乏和发展中的国家。痰涂片显微术是用于诊断TB的标准诊断方法。该方法超过100年，并且不能检测超过一半的所有活性病例(Lalvani等，Br.Med.Bull.93,69-84(2010))。结核菌素皮肤测试的解释依赖传染的个体流行病学危险度系数。因此，该测试在某些生物条件下往往不准确并且在潜伏TB与活性TB传染之间不能够区分。此外，对于患者以及健康护理的提供者，其是劳动密集的。TB的另一个诊断测试包括痰样品的抗酸杆菌染色。然而，该测试不能将结核分枝杆菌与非结核分枝杆菌区分开，并且它需要8周后的额外阳性涂片培养物，用于肺TB的确定性诊断。在TB负荷相对低的工业化国家中，TB诊断依靠于分子分析和分枝杆菌培养物。在这些国家中，使用测定培养物中微生物产生二氧化碳或消耗氧的分析，可以获得早期阳性结果。然而，需要大约20天来获得准确的阳性结果。在2-7小时内识别呼吸系统内的结核分枝杆菌的核酸扩增测试(NAAT)和γ干扰素释
【技术保护点】
诊断对象内由结核分枝杆菌细菌引起的结核的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供包括十二烷硫醇涂覆的金纳米颗粒和2‑甲基‑2‑丁烯涂覆的单壁碳纳米管中的至少一种的传感器；(b)将所述传感器暴露至选自所述对象的呼出的呼吸和至少一种体液或分泌物的测试样品；(c)在所述传感器暴露至所述测试样品后使用检测装置测量电信号；和(d)如果所述电信号大于参比值，则诊断由结核分枝杆菌细菌引起的结核。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.29 US 61/719,5591.诊断对象内由结核分枝杆菌细菌引起的结核的方法，所述方法
包括以下步骤：
(a)提供包括十二烷硫醇涂覆的金纳米颗粒和2-甲基-2-丁烯涂覆的
单壁碳纳米管中的至少一种的传感器；
(b)将所述传感器暴露至选自所述对象的呼出的呼吸和至少一种体
液或分泌物的测试样品；
(c)在所述传感器暴露至所述测试样品后使用检测装置测量电信
号；和
(d)如果所述电信号大于参比值，则诊断由结核分枝杆菌细菌引起
的结核。
2.权利要求1所述的方法，其中所述传感器进一步包括基底和所
述基底上的多个电极。
3.权利要求1或2所述的方法，其中所述传感器以选自电容传感
器、电阻传感器、化学电阻传感器、阻抗传感器和场效应晶体管传感
器的形式配置。
4.权利要求1或2所述的方法，其中所述十二烷硫醇涂覆的金纳
米颗粒为选自1D线、2D膜和3D组合体的构型；或其中所述2-甲基-2-
丁烯涂覆的单壁碳纳米管以随机网络构型组织。
5.权利要求1或2所述的方法，其中在暴露所述传感器至所述测
试样品后测量的所述电信号选自电阻、电导、交流电流(AC)、频率、
电容、阻抗、电感、迁移率、电势和电压阀值。
6.权利要求2所述的方法，其中所述十二烷硫醇涂覆的金纳米颗
粒或所述2-甲基-2-丁烯涂覆的单壁碳纳米管形成所述电极之间的导电
路径。
7.权利要求6所述的方法，其中在所述十二烷硫醇或2-甲基-2-丁
烯涂层上吸附至少一种指示由结核分枝杆菌细菌引起的结核的挥发性
有机化合物后，所述电极之间的电导率变化，由此提供指示由结核分
枝杆菌细菌引起的结核的可测量信号。
8.权利要求1或2所述的方法，其中所述传感器进一步包括呼吸
浓缩器和除湿单元中的至少一种。
9.权利要求1或2所述的方法，其中所述传感器进一步包括化学
电阻器、化学电容器、石英晶体微量天平、体声波(BAW)和表面声波
(SAW)共振器、电化学电池、表面等离子共振(SPR)和光学分光镜中的
至少一种。
10.权利要求1或2所述的方法，其中即使在存在选自吸烟、HIV
感染、药疗消耗和其组合的致混淆因素的情况下，执行诊断对象内由
结核分枝杆菌细菌引起的结核。
11.用于诊断对象内由结核分枝杆菌细菌引起的结核的传感器，所
述传感器包括十二烷硫醇涂覆的金纳米颗粒和2-甲基-2-丁烯涂覆的单
壁碳纳米管中的至少一种。
12.权利要求11所述的传感器，进一步包括基底、所述基底上的
多个电极和检测装置。
13.权利要求11或12所述的传感器，其以选自电容传感器、电阻
传感器、化学电阻传感器、阻抗传感器和场效应晶体管传感器的形式
配置。
14.权利要求11或12所述的传感器，其中所述十二烷硫醇涂覆的
金纳米颗粒为选自1D线、2D膜和3D组合体的构型；或其中所述2-
甲基-2-丁烯涂覆的单壁碳纳米管以随机网络构型组织。
15.权利要求12所述的传感器，其中所述检测装置包括用于测量
电阻、电导、交流电流(AC)、频率、电容、阻抗、电感、迁移率、电
势、光学性质或电压阀值变化的设备。
16.权利要求12所述的传感器，其中所述十二烷硫醇涂覆的金纳
米颗粒或所述2-甲基-2-丁烯涂覆的单壁碳纳米管形成所述电极之间的
导电路径。
17.权利要求16所述的传感器，其中在所述十二烷硫醇或2-甲基
-2-丁烯涂层上吸附至少一种指示由结核分枝杆菌细菌引起的结核的挥
发性有机化合物后，所述电极之间的电导率变化，由此提供指示由结
核分枝杆菌细菌引起的结核的可测量信号。
18.权利要求11或12所述的传感器，进一步包括呼吸浓缩器和除
湿单元中的至少一种。
19.权利要求11或12所述的传感器，进一步包括化学电阻器、化
学电容器、石英晶体微量天平、体声波(BAW)和表面声波(SAW)共振器、
电化学电池、表面等离子共振(SPR)和光学分光镜中的至少一种。
20.用于诊断对象内由结核分枝杆菌细菌引起的结核的系统，所述
系统包括：
(a)选自十二烷硫醇涂覆的金纳米颗粒、2-甲基-2-丁烯涂覆的单壁
碳纳米管和其组合的多个传感器，
(b)检测装置；和
(c)处理单元，其包括学习和图像识别分析仪，其中所述学习和图
像识别分析仪接收传感器输出信号并将它们与存...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·海克，M·纳克勒，
申请(专利权)人：理工研究与开发基金公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL
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