漂移补偿磁导率检测器制造技术

本发明专利技术是用于对固体、液体及气体样品材料进行物理－化学分析的装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在测量磁导率(μ)或，可替换地，相对磁导率(μr)时使用的装置。
技术介绍
在过去的几十年中，基于免疫测定法的诊断器材的年度国际市场已经显著扩大起来。免疫测定法成功的主要原因是，该方法对于各种化学分析问题都是通用的和易于调节的。通过结合免疫测定法使用不同类型的检测技术，可以鉴定和定量多种重要的化学物质。根据物理测量原理，不同类型的检测器适用于不同类型的分析问题。由于免疫测定法的引入，出现了大量具有优秀性能的检测器。一种检测器将磁导率用作检测的基础。该检测器在SE 9502902-1和US 6,110,660中得到描述，其通过使用免疫测定法技术，能够快速而简单地鉴定物质。所述测量是这样进行的，将样品放入测量线圈，测量所述线圈的电感系数并与单独的填充空气的参考线圈进行比较。该类型装置可以测量样品的磁导率，但所不足的是，依赖温度的漂移限制了该检测器的灵敏度。引起温度漂移的有样品中的温度变化、以及如下事实，对线圈和参考线圈分别测量的温度受到实际测量过程的不同影响。本专利技术在测量磁导率或，可替换地，相对磁导率时，以全新而高效的方式解决了依赖温度的漂移问题。而且，其允许从收集的测量数据中获得其它参数，这些参数与磁导率如磁化率相关联。磁性免疫测定法基于以下原理将样品放入装有一种或多种磁性试剂和一种液体的样品容器中，然后将样品容器放入用于读取分析物的浓度的仪器中。(Kriz等，分析化学68，p1966，(1996)；Kriz等，生物传感器和生物电子器件13，p817，(1998)；Larsson K等，分析27，p78，1999)。上述文件，SE 9502902-1、US 6,110,660以及Larsson K等的Analysis27，p78，1999，公开了现有技术的装置和方法，其中利用对磁导率的检测对放置于测量线圈上的样品进行定量化学分析。然而，所述装置和方法不包括集成双线圈，即同时围绕样品容器的测量线圈和参考线圈。因此，没有连续的温度漂移补偿，即意味着必须保持样品的温度恒定。在测量过程中、尤其当在实际测量过程中将样品放置于测量线圈中时难于操作以控制样品的温度，在一些情况中甚至是不可能的。其它现有技术还包括基于核磁共振NMR测量的测量液相色谱的流量检测器(Spraul M.等，NMR Biomed 7，295-303，1994)。然而，该检测器不测量磁导率，与NMR不同，磁导率是来源于材料中的原子核外表面的宏观性质。另外，该装置不包括如本专利技术的双线圈。
技术实现思路
从而，本专利技术涉及一种装置，其特征是，包括由至少两个线圈围绕的样品室，所述线圈连接测量线圈间的电感系数差的电子电路，所述装置可以对放置于所述样品室中的样品容器中的化学物质的含量进行定性和定量的分析或者，可替代地，确定放置于样品容器中的物质的磁导率。本专利技术还涉及一种方法，其中使用根据本专利技术的装置检测样品容器中的各种化学物质，并且，该方法不限于如例如，从噬菌体库中选出的亲和力捆绑或合成肽基捆绑的免疫测定法。而且，本专利技术涉及一种方法，其中尤其将根据本专利技术的装置在临床使用中用作血液分析仪器(如，用于确定血液的气体、电解质、微量金属、Hb、葡萄糖、蛋白质标记物、补体因子、荷尔蒙、细菌、病毒、酵母、细胞、真菌类、孢子、抗菌素、细胞器官、DNA和RNA)。附图说明图1是根据本专利技术的装置原理的基本图；图2示出了电子电路的实例。具体实施例方式根据本专利技术的一方面，该装置的特征是，所述线圈具有0.01到100μH范围的自感系数。根据本专利技术的另一方面，该装置的特征是，所述样品室具有0.1到5000μl范围的容积。根据本专利技术的又一方面，该装置的特征是，包括根据图2的电子电路。根据本专利技术的又一方面，该装置的特征是，具有电子电路，所述电路的输出信号正比于所述线圈间的电感系数差，并正比于放入样品室中的样品的相对磁导率(μr)，相对磁导率的范围为0.0000001＜μr＜5。根据本专利技术的又一方面，该装置的特征是，具有电子电路，所述电路形成为使所述测量线圈成为交流电桥的一部分。根据本专利技术的又一方面，该装置的特征是，具有两个或多个双线圈系统，用于同时检测几个样品。根据本专利技术的又一方面，该装置的特征是，具有多于两个、围绕样品室的线圈，以在同一个样品的不同位置、或在样品容器中的不同沉积层进行测量。根据本专利技术的还一方面，该装置的特征是具有补充的本领域的物理测量技术，用于确定光吸收率、光发射、溶解的气体、离子含量以及电导率。可以直接鉴定具有高磁导率的化学物质，或将其在诊断应用中用为专用试剂。图1是本专利技术主要原理的基本图。样品室的开口(a)允许放入装有各种化学物质的样品容器。参考线圈(b)和测量线圈(c)围绕样品室，线圈的电感系数受到放入的样品的影响。假设样品具有均匀温度，其一致地影响两个线圈。在样品容器底部具有浓缩磁性标记物的溶液、固体样品或者沉积，影响双线圈中的测量线圈(c)的电感系数，而不影响参考线圈。这样，可以获得大小是补偿温度变化的信号，从而可以更精确地测量线圈间的电感系数差。该装置可以有利地包括根据图2的电子电路，以获得电子输出信号。图2示出了电子电路的示例。具有9μH的电感系数的测量线圈(a)(0.3mm的铜线，30圈，D＝8mm)与10ohm的电阻器(b)串连。具有9μH的电感系数的参考线圈(c)(0.3mm的铜线，30圈，D＝8mm)与10ohm的电阻(d)串连。通过电阻器(b)和(d)连接10圈、50ohm的微调分压计(e)。通过线圈(a)和(c)连接10nF的电容器(f)和500ohm的微调分压计(g)。通过点(h)和(i)对电子电路供应交流电压(2Vpp，200kHz，正弦)。通过调节微调分压计(e)和(g)，平衡电路的振幅和相位。当将具有高磁导率的化学物质引入流通室，在点(j)和(k)之间产生的电子信号正比于测量线圈的电感系数的改变，而电感系数的改变又正比于所述化学物质的浓度。根据本专利技术的该装置，一方面可以有利地用于检测具有高磁导率的化学物质，另一方面，可以有利地用于检测μr＝1的化学物质，例如血红蛋白、补体因子、蛋白质、荷尔蒙、细菌、细胞、病毒、真菌类、酵母、孢子、抗菌素、细胞器官、DNA、RNA，所述化学物质要求与磁标记物的相互作用，这是本专利技术的独特之处。不管目的如何，可以在变化的样品温度的条件下采用该方法，从而减少温度引起的漂移。权利要求1.一种装置，其特征是，包括样品室和至少两个线圈，所述两个线圈围绕所述样品室，所述样品室具有至少一个开口用于放入样品或装有样品的样品容器。2.根据权利要求1的装置，其特征是，每个所述线圈在填充空气时具有0.01到100μH范围的电感系数。3.根据权利要求1或2的装置，其特征是，所述样品室具有0.1到5000μl范围的室容积。4.根据权利要求1-3的任何一项的装置，其特征是，将其中一个线圈放置为，通过物理连接构成样品室的材料、而不是围绕样品室腔，而形成热接触。5.根据权利要求1-4的任何一项的装置，其特征是，具有测量两线圈间的电感系数差的电子电路。6.根据权利要求1-5的任何一项的装置，其特征是，制成样品室的材料是聚合体，如聚甲醛树酯、聚甲醛、乙烯聚合氯化物、聚四氟乙烯、聚酰胺、聚缩醛树脂、聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其特征是，包括样品室和至少两个线圈，所述两个线圈围绕所述样品室，所述样品室具有至少一个开口用于放入样品或装有样品的样品容器。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D克里斯，
申请(专利权)人：莱夫阿塞斯有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]