【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分子传感器及利用分子传感器的癌症诊断系统
[0001]本专利技术涉及以分子单位检测所要检测的物质是否存在、种类及量的分子传感器，尤其，考虑检测对象物质的氧化还原电位能级来设计阴极和阳极的能级，使得具有与所要检测的物质(以下，称为“检测对象物质”。)的分子数成比的数量的电子可从阴极向阳极移动，从而能够以分子单位精密地检测检测对象物质。
[0002]并且，本专利技术还包含根据所要检测的检测对象物质的种类帮助并诱导电子从阴极向阳极移动的物质(以下，称为“移动诱导物质”。)，还包括供给用于将位于价带的电子激发(excited atoms)到导带的激发能的激发能供给部，从而进行更精确地检测。
[0003]并且，作为移动诱导物质利用色素(Dye)、富勒烯(Fullerene)、富勒烯盐或包含离子的富勒烯(以下，称为“含离子的富勒烯”。)等降低氧化还原电位且提高量子产率(quantum yield)，从而扩大可检测的物质范围且提高测定灵敏度。
[0004]并且，本专利技术利用如上所述的分子传感器检测癌症，在早期检测癌症，由此，延长...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位高于所要检测的检测对象物质的价带能级；以及阳极，其氧化还原电位低于检测对象物质的价带能级，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，使得电子将上述检测对象物质作为介质来从阴极向阳极移动。2.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位高于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位低于检测对象物质的导带能级；以及激发能供给部，用于供给激发能，以使得位于上述检测对象物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述检测对象物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述导带的电子向阳极移动，使得电子从阴极向在上述检测对象物质的价带所形成的空穴移动。3.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位高于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位高于检测对象物质的价带能级；阳极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述检测对象物质的价带能级且导带的氧化还原电位能级高于上述阳极的氧化还原电位能级；以及激发能供给部，用于供给激发能，以使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阳极侧移动诱导物质的导带的电子向阳极移动，使得检测对象物质的电子向在上述阳极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动，使得电子从阴极向在上述检测对象物质的价带所形成的空穴移动。4.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位高于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位高于检测对象物质的价带能级；阳极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述检测对象物质的导带能级且导带的氧化还原电位能级高于上述阳极的氧化还原电位能级；以及激发能供给部，通过供给激发能来使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过供给激发能来使得位于上述检测对象物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情
况下，第一，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阳极侧移动诱导物质的导带的电子向阳极移动，第二，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述检测对象物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述检测对象物质的导带的电子向在阳极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动，第三，使得电子从阴极向在上述检测对象物质的价带所形成的空穴移动。5.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位低于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位低于检测对象物质的价带能级；阴极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述阴极的氧化还原电位能级且导带的氧化还原电位能级高于上述检测对象物质的价带能级；以及激发能供给部，用于供给激发能，以使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，第一，使得位于检测对象物质的电子向阳极移动，第二，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阴极侧移动诱导物质的导带的电子向在检测对象物质的价带所形成的空穴移动，第三，使得电子从阴极向在上述阴极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动。6.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位低于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位低于检测对象物质的导带能级；阴极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述阴极的氧化还原电位能级且导带的氧化还原电位能级高于上述检测对象物质的价带能级；以及激发能供给部，通过供给激发能来使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过供给激发能来使得位于上述检测对象物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，第一，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于检测对象物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述检测对象物质的导带的电子向阳极移动，第二，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阴极侧移动诱导物质的导带的电子向在检测对象物质的价带所形成的空穴移动，第三，使得电子从阴极向在上述阴极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动。7.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位低于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位高于检测对象物质的价带能级；阳极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述检测对象物质的
价带能级且导带的氧化还原电位能级高于上述阳极的氧化还原电位能级；阴极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述阴极的氧化还原电位能级且导带的氧化还原电位能级高于上述检测对象物质的价带能级；以及激发能供给部，通过供给激发能来使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过供给激发能来使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，第一，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阳极侧移动诱导物质的导带的电子向阳极移动，第二，使得检测对象物质的电子向在上述阳极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动，第三，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阴极侧移动诱导物质的导带的电子向在上述检测对象物质的价带所形成的空穴移动，第四，使得电子从阴极向在上述阴极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动。8.一种分子传感器，其特征在于，包括：阴极，其氧化还原电位低于所要检测的检测对象物质的价带能级；阳极，其氧化还原电位高于检测对象物质的价带能级；阳极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述检测对象物质的导带能级且导带的氧化还原电位能级高于上述阳极的氧化还原电位能级；阴极侧移动诱导物质，其能级使得价带的氧化还原电位能级低于上述阴极的氧化还原电位能级且导带的氧化还原电位能级高于上述检测对象物质的价带能级；以及激发能供给部，通过供给激发能来使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过供给激发能来使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子能够激发到导带，通过供给激发能来使得位于上述检测对象物质的价带的电子能够激发到导带，通过设置能级来实现如下过程，即，在检测对象物质向上述阴极与阳极之间流入的情况下，第一，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阳极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阳极侧移动诱导物质的导带的电子向阳极移动，第二，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述检测对象物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述检测对象物质的导带的电子向在阳极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动，第三，通过从上述激发能供给部供给的激发能，使得位于上述阴极侧移动诱导物质的价带的电子激发到导带，使得激发到上述阴极侧移动诱导物质的导带的电子向在上述检测对象物质的价带所形成的空穴移动，第四，使得电子从阴极向在上述阴极侧移动诱导物质的价带所形成的空穴移动。9.根据权利要求1所述的分子传感器，其特征在于，上述检测对象物质为氮氧化物或在自然状态下具有自由基的物质。10.根据权利要求3至4或7至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，用于诱导从上述检测对象物质供给的电子向阳极移动的阳极侧移动诱导物质由一种以上物质构成。11.根据权利要求10所述的分子传感器，其特征在于，
在上述阳极侧移动诱导物质由多种物质构成的情况下，将从上述检测对象物质接收电子的第一个阳极侧移动诱导物质的导带能级设置成高于下一个阳极侧移动诱导物质的价带能级，将向阳极供给电子的最后一个阳极侧移动诱导物质的导带能级设置成高于阳极的能级，如下设置位于其中间阶段的多个阳极侧移动诱导物质的能级，即，将导带的能级设置成高于下一阶段的阳极侧移动诱导物质的价带能级，将价带的能级设置成低于上一阶段的阳极侧移动诱导物质的导带能级。12.根据权利要求5至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，用于诱导从上述阴极供给的电子向检测对象物质移动的阴极侧移动诱导物质由一种以上物质构成。13.根据权利要求12所述的分子传感器，其特征在于，在上述阴极侧移动诱导物质由多种物质构成的情况下，将从上述阴极接收电子的第一个阴极侧移动诱导物质的导带能级设置成高于下一个阴极侧移动诱导物质的价带能级，将向在检测对象物质的价带所形成的空穴供给电子的最后一个阴极侧移动诱导物质的导带能级设置成高于上述检测对象物质的价带能级，如下设置位于其中间阶段的多个阴极侧移动诱导物质的能级，即，将导带的能级设置成高于下一阶段的阴极侧移动诱导物质的价带能级，将价带的能级设置成低于上一阶段的阴极侧移动诱导物质的导带能级。14.根据权利要求2至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，上述激发能供给部包括以下供给部中的一种以上：光能供给部，用于供给价带与导带之间的带隙能以上的光能；电磁波能供给部，用于供给电磁波能；以及热能供给部，用于供给热能。15.根据权利要求14所述的分子传感器，其特征在于，上述光能供给部用于供给具有互不相同的波长和亮度的一个以上的光能。16.根据权利要求14所述的分子传感器，其特征在于，上述光能供给部的光源由具有互不相同的波长的发光二极管光源或具有互不相同的波长的激光光源或卤素灯中的一个以上构成。17.根据权利要求14所述的分子传感器，其特征在于，上述电磁波能供给部用于供给具有互不相同的波长和强度的一个以上的电磁波能。18.根据权利要求14所述的分子传感器，其特征在于，上述热能供给部用于供给具有互不相同的温度的一个以上的热能。19.根据权利要求3至4或7至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，上述阳极侧移动诱导物质由富勒烯、富勒烯盐、含离子的富勒烯、色素或含离子的富勒烯和色素的复合物中的一种以上构成。20.根据权利要求19所述的分子传感器，其特征在于，上述富勒烯为C60、C70、C72、C78、C82、C90、C94、C96中的一种。21.根据权利要求19所述的分子传感器，其特征在于，上述含离子的富勒烯中所包含的
离子为锂、钠、钾、铯、镁、钙或锶中的一种。22.根据权利要求19所述的分子传感器，其特征在于，上述色素为包括包括聚
‑3‑
己基噻吩的聚噻吩、聚对苯撑、聚对苯乙烯撑、聚苯胺、聚吡咯、聚乙撑二氧噻吩、聚(3
‑
辛基噻吩)、POPT、聚、聚(2
‑
甲氧基，5
‑
(2
‑
乙基
‑
己氧基)
‑
对苯乙炔在内的高分子聚合物或其衍生物中的一种以上。23.根据权利要求5至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，上述阴极侧移动诱导物质由富勒烯、富勒烯盐、含离子的富勒烯、色素或含离子的富勒烯和色素的复合物中的一种以上构成。24.根据权利要求23所述的分子传感器，其特征在于，上述富勒烯为C60、C70、C72、C78、C82、C90、C94、C96中的一种以上。25.根据权利要求23所述的分子传感器，其特征在于，上述含离子的富勒烯中所包含的离子为锂、钠、钾、铯、镁、钙或锶中的一种。26.根据权利要求23所述的分子传感器，其特征在于，上述色素为包括包括聚
‑3‑
己基噻吩的聚噻吩、聚对苯撑、聚对苯乙烯撑、聚苯胺、聚吡咯、聚乙撑二氧噻吩、聚(3
‑
辛基噻吩)、POPT、聚、聚(2
‑
甲氧基，5
‑
(2
‑
乙基
‑
己氧基)
‑
对苯乙炔在内的高分子聚合物或其衍生物中的一种以上。27.根据权利要求3至4或7至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，上述阳极侧移动诱导物质利用电泳包含在阳极中。28.根据权利要求5至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，上述阴极侧移动诱导物质利用电泳包含在阴极中。29.根据权利要求1至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，还包括用于检测根据上述检测对象物质产生的电子流动的检测部。30.根据权利要求29所述的分子传感器，其特征在于，还包括用于显示与检测上述检测对象物质有关的信息的显示部。31.根据权利要求29所述的分子传感器，其特征在于，还包括用于向外部传输与检测上述检测对象物质有关的信息的通信部。32.根据权利要求29所述的分子传感器，其特征在于，还包括用于存储与检测上述检测对象物质有关的信息的数据存储部。33.根据权利要求1至8中任一项所述的分子传感器，其特征在于，上述阴极或阳极由透明电极构成。34.根据权利要求33所述的分子传感器，其特征在于，上述透明电极由氟掺杂氧化锡、铟锡氧化物、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、透明导电氧化物中的一种以上构成。35.根据权利要求1至8中任一项所述的癌症诊断系统，其特征在于，上述检测对象物质为基于癌症的物质。36.根据权利要求35所述的癌症诊断系统，其特征在于，上述基于癌症的物质为在自然状态下具有自由基的物质。37.根据权利要求1至8中任一项所述的癌症诊断系统，其特征在于，上述检测对象物质为基于癌症的物质，上述基于癌症的物质为甲苯、2，6
‑
二异丙基苯酚、2
‑
甲基吡嗪、环己酮中的一种以上。
38.根据权利要求1至8中任一项所述的癌症诊断系统，其特征在于，通过计算两种以上的检测对象物质的比例来判断癌症种类。39.根据权利要求35所述的癌症诊断系统，其特征在于，通过检测基于癌症的物质的量来判断癌症的进展程度。40.一种癌症诊断系统，其特征在于，包括：传感器电极部，所设置的氧化还原电位的能级使得电子将呼气中所包含的基于癌症的物质作为介质来从阴极向阳极移动；检测部，用于检测上述传感器电极部的电子移动；显示部，用于显示与检测上述基于癌症的物质有关的信息；控制部，联接在上述传感器电极部、检测部、显示部之间；以及供电部，用于向各个上述结构要素供给工作电源，从向上述传感器电极部流入的呼气中检测基于癌症的物质并显示。41.一种癌症诊断系统，其特征在于，包括：传感器电极部，所设置的氧化还原电位的能级使得电子将呼气中所包含的基于癌症的物质作为介质来从阴极向阳极移动；激发能供给部，用于向上述传感器电极部供给电子的激发能；检测部，用于检测上述传感器电极部的电子移动；显示部，用于显示与检测上述基于癌症的物质有关的信息；控制部，联接在上述传感器电极部、激发能供给部、检测部、显示部之间；以及供电部，用于向各个上述结构要素供给工作电源，从向上述传感器电极部流入的呼气中检测基于癌症的物质并显示。42.一种癌症诊断系统，其特征在于，包括：传感器电极部，所设置的氧化还原电位的能级使得电子将呼气中所包含的基于癌症的物质作为介质来从阴极向阳极移动；激发能供给部，用于向上述传感器电极部供给电子的激发能；检测部，用于检测上述传感器电极部的电子移动；显示部，用于显示与检测上述基于癌症的物质有关的信息；数据存储部，用于存储与检测上述基于癌症的物质有关的信息；控制部，联接在上...
【专利技术属性】
技术研发人员：权珉相，权玮相，笠间泰彦，李明宽，印基旭，朴南铉，姜宇信，
申请(专利权)人：权玮相，
类型：发明
国别省市：
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