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全息传感器的应用

阅读:210发布:2021-01-15

专利汇可以提供全息传感器的应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种测量样本中被分析物的量的方法,包括:(a)使样本通过全息 传感器 中或传感器上的流道,其中被分析物与传感器相互作用并由传感器保留,并且其中被分析物的相互作用改变了传感器的光学性质,以及(b)监测被分析物的相互作用,其中沿流道的发生被分析物相互作用的距离或流道上发生被分析物相互作用的区域面积指示了样本中被分析物的量。此外,一种探测样本中的被分析物的方法,包括:(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道,其中被分析物与传感器相互作用,从而改变传感器的光学性质,并且其中流道限定一个标记;以及(b)通过观察标记的出现或消失或标记外观的变化探测被分析物。,下面是全息传感器的应用专利的具体信息内容。

1.一种测量样本中被分析物的量的方法,包括:
(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道,其中被分析物与传感器相 互作用并由传感器保留,并且其中被分析物的相互作用改变了传感器的光学性 质,以及
(b)监测被分析物的相互作用,其中沿流道的发互被分析物相互作用的距离 或流道上发生被分析物相互作用的区域面积指示了样本中被分析物的量。
2.一种探测样本中的被分析物的方法,包括:
(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道,其中被分析物与传感器相 互作用,从而改变传感器的光学性质,并且其中流道限定一个标记;以及
(b)通过观察标记的出现或消失或标记外观的变化来探测被分析物。
3.根据权利要求2的方法,其中所述标记是字母数字字符、勾号或十字形。
4.根据任一前述权利要求的方法,其中被分析物的相互作用作为样本通过 流道的流速的函数被监测。
5.根据任一前述权利要求的方法,其中被分析物是化学、生化或生物种类, 优选地选自葡萄糖、乳酸盐、金属离子、酶、抗体、醇和
6.根据任一前述权利要求的方法,其中被分析物是,样本包括诸如油 之类的有机溶剂燃料
7.根据权利要求1-5中任一权利要求的方法,其中被分析物是葡萄糖, 样本包括生理流体
8.根据任一前述权利要求的方法,其中传感器可与多于一种类型的被分析 物结合,与每种类型的被分析物的相互作用导致传感器光学性质的特性改变。
9.根据任一前述权利要求的方法,其中流道是全息传感器中的槽、穿孔或 细孔。
10.根据任一前述权利要求的方法,其中流道是全息传感器上的室。
11.根据任一前述权利要求的方法,其中在步骤a)中将传感器浸入样本中, 样本利用毛细管作用通过流道。
12.根据任一前述权利要求的方法,其中传感器上具有滤光器。
13.根据权利要求12的方法,其中所述滤光器为带通滤光器。
14.根据任一前述权利要求的方法,其中全息传感器是利用光的衍射产生 的。
15.根据任一前述权利要求的方法,其中传感器的全息图仅在放大的情况 下可见。
16.根据任一前述权利要求的方法,其中传感器的全息图像为实物的全息 图,或呈现出2维或3维效果。
17.根据任一前述权利要求的方法,还包括用于在以激光照射时产生干涉 效应的装置。
18.根据权利要求17的方法,其中所述装置包括消偏振层。
19.根据任一前述权利要求的方法,其中传感器的全息图在白光、UV光或 红外辐射下可见。
20.根据权利要求1-18中任一权利要求的方法,其中传感器的全息图在 特定温度磁性或压强条件下可见。
21.根据任一前述权利要求的方法,其中用选自光学读取器、移动电话、 计算机和数字相机的装置监测被分析物的相互作用。
22.一种适于在根据任一前述权利要求的方法中使用的装置,包括全息传 感器,该全息传感器包括被分析物可在该处发生相互作用的位点,其中该传感 器具有集成的流道,包含被分析物的样本可通过该流道。
23.根据权利要求22的装置,其中所述流道限定一个标记。
24.一种物品,包括根据权利要求22或23的装置。
25.根据权利要求24的物品,其是交易卡、钞票、护照、身份证、智能卡、 驾驶执照、股票、债券、支票、支票卡、税旗、礼券、邮票、火车票或飞机票、 电话卡、彩票卡、演出票、信用卡、借计卡、名片,或是在消费品、商标或为 区分真品和伪造品或识别被盗产品的产品保护中使用的对象。
26.根据权利要求24的物品,其是本公开内容中所限定的智能包装的对象。
27.根据权利要求24的物品,其是包括装饰元件的工业品或手工艺品,选 自珠宝、衣服(包括类)、织品、家具、玩具、礼物、家庭用品(包括陶瓦器和 玻璃器具类)、建筑(包括玻璃、瓷砖、油漆、金属、砖、陶瓷制品、木材、塑 料及其它内部和外部设施)、艺术品(包括绘画、雕塑、陶器和照明设施)、文具 (包括贺卡、信头纸和推广宣传材料)和体育用品。
28.根据权利要求24的物品,其是供在农业研究、环境研究、人类或兽医 预后治疗诊断学、诊断学、理疗、化学分析或石油化学分析中使用的产品或 设备。
29.根据权利要求28的物品,其是试验片、芯片、熔管、拭子、管、吸移 管、隐形眼镜、结膜下植入物、皮下植入物、测醉试验器、导管或流体采样或 分析装置。
30.一种可转移的全息胶片,包括根据权利要求22或23的装置。
31.根据权利要求30的胶片,其存在于热冲型胶带上。
32.一种提高物品的安全性的方法,包括将来自根据权利要求30或31的 胶片的装置转印到物品上。
33.一种产品,包括权利更求22或23的装置,该产品能够从所述装置产 生数据。
34.用于对由根据权利要求33的产品产生的数据进行存储、控制、传输、 报告和/或建模的系统的应用。

说明书全文

技术领域

发明涉及测量样本中被分析物的量的方法,以及供在该方法中使用的装 置。

背景技术

全息传感器是例如从WO95/26499和WO03/087899已知的,可用于探测各种 被分析物。传感器的光学性质由于该传感器与被分析物之间的相互作用而改变, 从而通过光学特性的改变来指示被分析物的存在。为了提供定量结果,使用分 光计确定光学性质的改变程度。

发明内容

根据本发明的第一方面,一种测量样本中被分析物的量的方法包括:
(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道(flow channel),其中被分 析物与传感器相互作用并由传感器保留,并且其中被分析物的相互作用改变了 传感器的光学性质,以及
(b)监测被分析物的相互作用,其中沿流道的发生被分析物相互作用的距离 或流道上发生被分析物相互作用的区域面积指示了样本中被分析物的量。
根据本发明的第二方面,一种供在根据本发明第一方面的方法中使用的装 置包括全息传感器,该全息传感器包括被分析物可在该处发生相互作用的位点, 其中该传感器具有集成的流道,包含被分析物的样本可通过该流道。
根据第三方面,一种探测样本中被分析物的方法包括:
(a)使样本通过全息传感器中或传感器上的流道,其中被分析物与传感器相 互作用,从而改变传感器的光学性质,并且其中流道限定一个标记(symbol); 以及
(b)通过观察标记的出现或消失或标记外观的变化来探测被分析物。
本发明的方法利用流道来确保样本在沿限定路径的预定区域中与传感器接 触。当样本通过流道时样本中的被分析物与传感器的支持媒质(support medium) 相互作用并结合到该支持媒质上,从而减少残留在流体中的被分析物的量。支 持媒质通过改变传感器在与发生被分析物相互作用的位点有关的位点——通常 是在发生被分析物相互作用的位点——处的光学性质来响应于与被分析物的相 互作用。
在沿流道的某个点处,样本将基本不含有被分析物,因为基本上所有初始 存在于样本中的被分析物都已与传感器相互作用。一直到该点,传感器的光学 性质会由于与被分析物的相互作用而改变。在该点之后,将不存在相互作用, 因而光学性质不发生变化。该边界或“响应前沿(response front)”可通过监 测传感器沿流道的光学性质来观察。可使用滤光器改变所观察到的传感器响应 以使其更易探测。
该响应所覆盖的区域面积依赖于样本中被分析物的量(这是所使用流体的 量以及该流体中被分析物的初始浓度的结果),因而响应前沿的位置依赖于样本 中被分析物的量。因此,样本中被分析物的量的定量表示通过响应前沿沿流道 的位置来显示。对于任何具体应用,使用与待探测的被分析物相互作用的全息 传感器,并选择样本中被分析物的量,以通过确保存在有位于传感器上的合适 标度(scale)上的响应前沿来优化结果。
本发明的方法是有利的,因为它能够实现在没有分光计的情况下进行定量 测量。分光计昂贵且不方便运输,因此在很多情况下是不合适的。相反,本发 明提供了不需要任何专用探测设备的定量分析方法,因此该方法适合用于广泛 的应用,例如用于家庭使用的工具包。此外,该方法提供快速结果,且易于使 用。
附图说明
图1A-1E与实施例1有关。图1A-1D示出了对己烷中分别为A)0ppm、 B)10ppm、C)20ppm和D)30ppm的的探测。图1E为用来限定空间上以响应为目 标的十字形区域的微加工流道的照片。
图2A-2F与实施例2有关。图2A、2B和2C示出了使用沿流道行进的距离 对油中的水滴进行量化以确定浓度。图A、B和C中分别以下列浓度向煤油中 加水:A:0ppm;B:30ppm;C:120ppm。图2D-2F为所使用系统的示意图。
图3A-3C与实施例3有关。图3A为全息胶片的响应的照片,利用1mm的环 状自喷井口装置(flow head)使该全息胶片受到煤油中100ppm的水作用以显示 一个O形标记。图3B和3C为所使用系统的示意图。

具体实施方式

本发明涉及使用全息传感器来指示样本中被分析物的存在,其中传感器与 流道结合成一体,以使得能够探测被分析物量。
本发明所使用该种全息传感器总体包括支持媒质和遍布整个媒质体布置的 全息图。支持媒质与被分析物相互作用,导致媒质物理性质的变化。该变化引 起全息传感器光学特性的改变,所述光学特性诸如极化率、反射率、折射率或 吸光率。该改变导致光学性质的变化,如颜色改变或明暗度改变,该光学性质 的变化可在与被分析物相互作用的位点有关的位点处观察到。通常,光学性质 的改变发生在被分析物相互作用的位点处和该位点周围。
支持基质可被设计为使得其与一种以上的被分析物结合,其中与每种被分 析物的相互作用导致传感器光学性质的特性改变。因此,光学响应可用来识别 以及量化样本中的被分析物。
存在多种基本的改变物理性质从而改变光学特性的方法。改变的物理性质 优选为支持媒质的体积,也是全息元件的全息图条纹的间距。该变化可通过将 特定的基团(group)掺入支持基质来实现,其中这些基团在与被分析物相互作用 后经受例如构象、电荷或交联程度的改变,导致支持媒质的膨胀或收缩。上述 基团优选为被分析物种的特异性结合共轭物。
在本发明中,被分析物至少在其通过样本的持续时间内被传感器保留。这 可通过支持体与被分析物之间的化学或物理相互作用实现。在相互作用为化学 反应的情况下,被分析物与基质上的特定基团发生反应,并与该特定基团结合。 替代地,相互作用可以是物理反应,由此使被分析物被吸收或被吸收到传感器 中或传感器上。
通过使用特定的反应剂或通过将传感器置于某些物理条件下,可在样本中 的被分析物的量已被确定后,将传感器上被分析物的保留逆转过来。这样,如 果需要的话,在对传感器进行处理以除去被分析物后,可重复使用传感器。
仅通过改变支持媒质的组成,可将全息传感器用于探测各种被分析物。在 本发明中,被分析物可以例如是水、葡萄糖、乳酸盐、金属离子、酶、抗体、 醇或。替代地,被分析物可以是RNA或DNA。包含被分析物的样本可以是含水 的,或者可包含一种或多种有机溶剂。替代地,样本可以是气态的。本发明可 用来确定煤油样本中水的量,或诸如血液之类的生理流体中葡萄糖的量。
媒质优选地包括聚合物基质,其组成必须进行优化以获得高质量胶片,即 具有其中可形成全息图条纹的均匀基质的胶片。优选地,通过使包括基于丙烯 酰胺的单体在内的单体的(共)聚合来获得媒质。
优选地,聚合物基质是基本均匀的。这意味着聚合物基质整体具有相同或 相似程度的交联,因此聚合物的每个区域表现出基本相同的性质。
全息支持媒质的其它例子为:明胶、K-鹿菜胶(K-carageenan)、琼脂、 琼脂糖、聚乙烯醇(PVA)、溶胶-凝胶(如一般归类的)、水凝胶(如一般归类的) 和丙烯酸盐。其它材料为多糖、蛋白质和蛋白质类材料、低聚核苷酸、RNA、DNA、 纤维素、乙酸纤维素、聚酰胺、聚酰亚胺和聚丙烯酰胺。明胶是用于支承诸如 卤化粒子之类的光敏种类的标准基质材料。明胶还可以是在凝胶链(gel strand)上的羧基之间通过铬III离子光致交联的。
由传感器与被分析物之间的相互作用引起的光学性质的改变(通称为响应) 应该是全息图的颜色或图像的明显且清楚的改变,并且优选地在电磁光谱的可 见区内。这提供了可由肉眼观察到的精确而可靠的读出。为了帮助确保实现这 一点,优选地传感器上具有滤光器。该滤光器应该覆盖被观察以监测被分析物 相互作用的传感器的一个(或多个)表面的一些或全部。该滤光器可以是低通滤 光器(其允许波长低于某一波长的辐射通过)、高通滤光器(其允许波长高于某一 波长的辐射通过)或带通滤光器(其允许波长在某一波长带内的辐射通过,或在 为多带通滤光器的情况下,允许波长在某些波长带内的辐射通过)。因此,上述 滤光器的使用控制了到达传感器的光的频率。传感器中的全息图的作用类似于 带通反射器,因此全息图的反射波长必须在将要从传感器传回到观察者或探测 器的被过滤的光的区域内。
选择滤光器以便为高波长的光或低波长的光或这两者提供截止点,以便能 确保任何响应都在特定范围内,例如,在可见光范围内。它们可用来区分在不 同波长下发生的不同响应(例如对不同被分析物或不同被分析物浓度的响应)。 如果在非最佳光条件下(例如,利用单色光的条件下)使用传感器,它们还可以 用来防止不清楚的响应。滤光器可被特别设计以优化所观察到的对特定被分析 物的响应。
本发明的传感器中的全息图可通过光衍射产生。全息图可仅在放大的情况 下可见,或者可在白光、UV光或红外辐射下、或在特定温度磁性或压强条件 下可见。优选地,全息图像是实物图像,或呈现出2维或3维效果。传感器还 可以包括用于在以激光照射时产生干涉效应的装置,其中优选地该装置包括消 偏振层。
传感器可根据WO95/26499、WO99/63408和WO03/087789中公开的方法制备。 这些说明书的内容在此通过援引的方式纳入。
本发明的传感器包括集成的流道。根据本发明的传感器可包括不止一个流 道,并且可具有多个流道。流道是传感器上、传感器中或通过传感器的任何限 定路径,样本可沿该路径通过。
上述一个或多个流道可由全息图自身的物理特征限定。这可通过在传感器 的材料中制作槽来实现,或者可通过使用多孔的或被穿孔的传感器来实现。在 传感器是多孔的或被穿孔的情况下,每个流道由穿孔或孔(pore)或一连串相连 的孔限定,并且流道可从一侧穿过传感器到另一侧。
替代地,在一个不同的实施方案中,流道可由与传感器接触的外部射流装 置、模制塑料室或多孔材料限定,所述射流装置诸如微射流片(microfluidic chip)。多孔材料可由包含全息传感器或与全息传感器接触的颗粒(bead)、碎片 (flake)或光纤构成。
在任一实施方案中,流道可为任意尺寸的线状槽,但通常具有0.1-50mm 的长、宽、高尺寸,优选地具有1-20mm的宽度、0.1-1mm的高度和10-50mm 的长度,例如其尺寸为10×0.5×20mm。在流道为微射流的情况下,其具有微 米尺寸,例如宽度为1-20μm、高度为0.1-1μm、长度为10-50μm。
在一个实施方案中,流道具有使样本能利用毛细管作用通过的尺寸。合适 的尺寸依赖于正被测试的样本的类型,但一般为约0.1-5mm的量级,例如为约 0.5mm。在这种情况下,传感器将被布置为使得在使用中流道的入口被浸入样本 中,该样本将进入流道并借助毛细管作用沿流道向上流动。这被通俗地称为“浸 量杆(dipstick)”法,并且使用起来非常方便,因为这可以手持进行并且不需 要任何专用设备来控制样本在流道中的流动,因此可在家里使用。这样的“浸 量杆”装置的有用应用的例子包括使用传感器来测试饮料中的酒精含量,或诸 如血液之类的生理流体中诸如葡萄糖之类的被分析物的浓度水平。
优选的是,流道为指示可获得的结果的特定形状。具体而言,流道应该被 成形为用于限定一个标记。该标记可以是任何二维图案——如字母,或者可以 是数字或阳性或阴性符号——如勾或叉。这样的流道可以有利地用于探测样本 中的被分析物的方法中,或可用于测量样本中被分析物的量的方法中。
根据本发明的第三方面,该方法用来探测样本中的被分析物。在这种情况 下,假如被分析物与传感器相互作用来改变传感器的光学性质,则并非必须将 被分析物保留在样本上。当被分析物存在于样本中时,它将在流道区域中使传 感器的光学特性改变。因此,被分析物的存在将被观察为标记的出现、消失或 标记外观的改变。这样的一个例子是验孕,其中阳性结果被观察为一个勾号。
在本发明第一实施方案的情况下,标记可以是字母数字字符串,例如1-5, 其中被分析物的量可以通过可观察到被分析物相互作用的最高数字来确定。
该实施方案由于提供了用户友好的直观读出因而极其有用。
样本通过流道以使被分析物能够与传感器相互作用。被分析物相互作用的 程度将依赖于样本通过流道的流动特性,因为与样本快速通过一宽且深的流道 的情况相比,如果样本缓慢地通过一浅或窄的流道,则样本中的被分析物将有 更高的可能性与传感器上的任何特定相互作用位点相互作用。因此,可控制样 本的流动特性来校准或调整该方法的灵敏度。
如上所述,流道可以是这样的,即,使得样本因毛细管作用而沿流道穿行。 替代地,传感器可被布置为使得样本在重作用下沿流道穿行。在一个实施方 案中,使用促使样本沿流道行进。
被分析物相互作用可被监测为样本通过流道的流速的函数,以提供改变传 感器灵敏度的途径。在该实施方案中,在不同的流速下利用具有已知量的被分 析物的样本来测试传感器。这样,可基于流速校准传感器,使得在其中发生被 分析物相互作用的沿流道的相对距离或流道上区域,作为样本流速的函数,提 供了对样本中被分析物的量的指示。
通过观察传感器的光学性质来监测被分析物相互作用,其中传感器的光学 性质由于传感器与被分析物相互作用而改变。这可用肉眼实现,或可使用探测 装置实现。该探测装置还可用来存储、传送或处理光学数据。
优选地,该装置选自光学读取器、移动电话、计算机和数字相机。可以设 想,可以使用任何种类的计算机,如膝上型电脑、桌上型电脑或诸如个人数字 助理(PDA)之类的手持设备,PDA为个人信息管理设备。光学变化可使用图像分 析软件进行量化。
包括根据本发明的装置的物品可用于各个领域,在安全和医疗(medial)领 域尤其有用。该物品可以是交易卡、钞票、护照、身份证、智能卡、驾驶执照、 股票、债券、支票、支票卡、税旗(tax banderole)、礼券、邮票、火车票或飞 机票、电话卡、彩票卡、演出票、信用卡、借计卡、名片,或可以是在消费品、 商标或为区分真品和伪造品或识别被盗产品的产品保护中使用的对象(item)。
替代地,上述物品可以是“智能包装”的对象。“智能包装”指如下这样 的系统:该系统包括集装箱、包装材料外壳的一部分或附件,以监测、指示 或测试产品信息或质量,或将会影响产品质量、存放寿命或安全及典型应用的 环境条件,诸如显示时间-温度、新鲜度、湿度、酒精、气体、物理损坏等的 指示器。
本发明可供用在为包括装饰元件的工业品或手工艺品的物品中,该物品选 自珠宝、衣服(包括类)、织品、家具、玩具、礼物、家庭用品(包括陶瓦器和 玻璃器具类)、建筑(包括玻璃、瓷砖、油漆、金属、砖、陶瓷制品、木材、塑 料及其它内部和外部设施)、艺术品(包括绘画、雕塑、陶器和照明设施)、文具 (包括贺卡、信头纸和推广宣传材料(promotional material))和体育用品,或 者本发明可供用在为用于农业研究、环境研究、人类或兽医预后(veterinary prognostics)、治疗诊断学(theranostics)、诊断学、治疗、化学分析或石油 化学分析中的产品或设备的物品中,尤其是供用在为试验片、芯片、熔管 (cartridge)、拭子、管、吸移管、隐形眼镜、结膜下(sub-conjuctival)植入 物、皮下植入物、测醉试验器、导管或流体采样或分析装置的物品中。本发明 的装置可包含在可转印的全息胶片上。该胶片优选存在于热冲型胶带(hot stamping tape)上。可通过将来自胶片的装置转印到物品上来提高物品的安全 性。
本发明还涉及包括本发明的装置的产品——该产品能够从所述装置产生数 据,以及使用由该产品产生的数据进行数据存储、控制、传输、报告和/或建模 的系统。
以下实施例举例说明本发明。
实施例1至3中用于传感器的全息胶片的制备
将全息胶片曝光于632nm的准直氦氖辐照束下。在20℃下在以下显影液中 将已曝光胶片显影2分钟:溶于总容积为1L的去离子水中的氢化钠(20g)、 无水酸钠(60g)、4-(甲基基)苯酚硫酸盐(米吐尔)(4g)和抗坏血酸(30g)。
在去离子水中简单地漂洗显影后的载银胶片,并将其浸入漂白液中,该漂 白液包括溶于1L去离子水中的硫酸氢钠(3g)、二水合EDTA(III)钠盐(30g) 和溴化(60g)。
实施例1
该实施例举例说明如何在己烷中探测溶解的水。确定有机溶剂中的水含量 在干燥度非常重要的各种工业环境下是重要的。
使在分子筛上干燥过的200mL己烷与环境湿度达到平衡,结果是用Karl -Fisher滴定确定的其水含量逐渐增加。
在该增加过程中的不同阶段,使含水10、20和30ppm的5mL己烷样本被 吸收通过由机加工流道构成的传感器装置,该流道封装有全息胶片,使得该全 息胶片构成5mm宽、75μm深的流道的一侧,该流道被成形为十字形。
图1示出了传感器组件对己烷中浓度不断增加的水的响应,在30ppm时观 察到极明显的十字形。尽管在这种情况下,响应是十字形形状,但该方法使得 可以在系统中设计任何字母数字标记。
实施例2
在该实施例中,探测煤油中的较大水滴。该分析在燃料供给中夹带的水是 一个重要问题的石油化学工业中极其重要。
使200mL煤油与环境湿度达到平衡。将不同量的水加入该煤油中,用力摇 该混合物以产生含有水滴的混浊乳液,用Karl-Fisher滴定确定其水含量。
在乳液中水浓度不同的情况下(在该实施例中,如图2所示,水浓度为0、 30和120ppm),使20mL样本流过由半球状流道构成的装置,其平面侧带有全 息传感器。流道的半径为0.4-0.6mm,长度为50mm。
流道被设计为使得沿该流道的、观察到响应的距离可用来提供对样本中存 在的被分析物的量的半定量指示。该探测方法基于以下思想:被分析物被探测 器螯合,因而较高浓度的被分析物会延流道行进更远。
实施例3
在该实施例中,探测煤油中的乳化水。该实施例说明可以利用将流动物直 接导入与流动方向保持垂直的传感器板(sensor plate)的流道显示字母数字符 号。
使200mL煤油与环境湿度达到平衡。将不同量的水加入该煤油中,剪切混 合该混合物以产生含有水滴的混浊乳液,用Karl-Fisher滴定确定其水含量。
在极接近全息干版处放置圆环,使得在垂直于流动方向的方向上,圆环和 干版之间存在0.1mm的间隙(见图3)。让100ppm的乳液流过流道,结果是在全 息传感器胶片上观察到O形响应。
本发明还包括以下思想:成形环状物可用来在空间上限定将观察到响应的 区域。在该实施例中,当借助流道的几何构形相对于全息传感器将被分析物集 中在特定空间区域时,使用圆环显示一个O。可利用环状物的形状来显示各种 标记。
下面的实施例A-E描述可能的流道。
实施例A
装置包括被放置成与方形截面的流道密切物理接触的传感器全息图,该流 道的三个面由模制塑料壳限定,第四面由传感器表面限定。该流道是一个0.5 ×10×20mm的线状槽(grove)。被分析物“响应前沿”行进的距离使得能够量 化被分析物种。
实施例B
装置包括被放置成与微射流片密切物理接触的传感器全息图。流道由微射 流片和传感器全息图的表面限定。微射流片由玻璃构成,包含平行流道。射流 通道具有微米尺寸,宽100μm、高50μm、长50μm。被分析物“响应前沿” 行进的距离使得能够量化被分析物种。
实施例C
在该实施例中,利用毛细管作用使射流通道被充满。流道由体积约1cm3 的模制塑料室限定。将该室连附到传感器表面上,并将其浸入流体样本中。流 体通过该室中直径约5mm的开口借助毛细管作用进入该室。被分析物“响应前 沿”行进的距离使得能够量化被分析物种。
实施例D
流道由传感器全息图本身的穿孔限定,使得流动通过传感器进行。在该实 施例中,穿孔是钻穿全息传感器胶片的、直径为50μm的球形孔。包含被分析 物的样本通过全息传感器材料构成的胶片,该胶片充当过滤器。被分析物“响 应前沿”覆盖的区域使得能够量化被分析物种。
实施例E
在该实施例中,全息传感器被包含在多孔材料内或与其接触,使得流道由 一系列互连的细孔限定。在一个这样的实施方案中,传感器全息图涂有平均孔 尺寸约10μm的纤维材料,该纤维材料用来限定与传感器表面接触的多孔流道。 在该实施方案中,纤维材料用来借助毛细管作用将被分析物流体传送到传感器 表面。
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