专利名称：分析物传感器及其相关方法
技术领域：
本公开涉及纳米线(nanowire)传感器，相关的方法和装置领域，特别是关于将分析物受体(receptor)识别稱合到膜层孔隙率(porosity)增加的间接传感机构。本公开也涉及分析物传感装置的循环利用。在此描述的一种或多种技术可能或不可能适于在气体或水状液体中特定分子组的检测，或使用便携式电子设备的健康监测。
背景技术：
生物和化学种类的检测是从揭示和诊断疾病到发现和筛选新药物的范围的医疗保健和生命科学多个领域的重点。因此实现这些种类的可靠并且敏感的检测的先进设备的发展是重要的。检测的重点是与所关注的生物或化学种类的选择性识别相关的信号转换。平面 测。例如，平面场效应晶体管(FET)可以通过修改具有分子受体或用于所关注分析物的选择性膜的栅极氧化物(没有栅电极)来配置为传感器。带电种类的结合(binding)则导致晶体管结构内载体的损耗或累积。这种化学敏感FET的有吸引力的特征为尽管不同生物分子的特异性有限，但该结合可以通过电导或相关电特性的直接变化来监测。限制以平面半导体构成的传感器设备的物理特性可以通过开发纳米级FET轻易克服。在这点上，基于纳米线和纳米管的纳米级传感器得到相当新的关注。纳米线和纳米管具有非常高的敏感度(在某些情况下的单分子检测)的潜力，因为由纳米线/纳米管表面的带电分子的结合导致的电荷载体的损耗或累积，可能影响这些纳米结构的整个横截面传导路径。此外，与装配的最近发展相结合的纳米线和纳米管的小尺寸提出可以制备传感器的密集阵列。在该领域中的研究表明纳米线FET设备可以具有诸如用于在溶液(solution)的特定分子种类检测的表面受体的固定探头分子的功能。证明纳米线FET检测在溶液中的种类的最初公开的例子追溯到2001年，其中将P型硅纳米线设备用作通过氧化硅表面的化学改变的PH传感器[Y. Cui等，Science, 293，1289 (2001)]。随后修改这种基于硅纳米管的设备以使它能够检测不同蛋白质的存在。使用相同的原理，这种传感器已经作为药品发现的工具使用，其中结合或结合抑制分别解决为电导的增加或减少[ff. U. Wang等，PNAS, 102，no. 9，3208 (2005)]。此外，已检测到单链DNA片段作为采用肽核酸(PM)受体修改的纳米线表面的增加电导[J. Hahm等，Nano Letters,4，no.I，51(2004)]。进一步的研究表明使用抗体受体的病毒检测[F. Patolsky等，PNAS, 101，no. 39，14017 (2004)]，其中病毒粒子的结合和释放引起纳米线设备的电导变化。同时基于纳米线的传感器提供关于其他技术(直接的，无标记的，实时检测的，超高灵敏度的，高选择性的，大规模阵列集成的可能)关键益处。上述设备也有其缺点。部分由于所测量的带电种类的复杂性，直接传感生物分子的存在的FET的使用报告显示不一致的结果。此外，这种设备在传感活动之后不能重复使用并且因此必须将其处理。此外，确保高度的特定结合的受体分子的正确附着有时需要复杂的表面作用过程(functionalization)。将生物分子耦合到表面的表面化学的发展是传感器发展中的普遍问题，并存在众多的解决方案。一种解决方案采用某种类型的脂类分子的能力形成膜，例如封装多种类型的生物细胞的细胞质的等离子膜。某些类型的受体分子进化到当它们被嵌入在脂类膜中时结合它们的分析物，并且这种特定的受体分析物(receptor-analyte)的识别导致膜的某些电化学性质的改变，例如横跨膜的电导或电容。最近的工作表明脂类膜可以用作在生物分析物和纳米电子传感器之间的功能接口 [N. Misra等，PNAS，106，no. 33,13780 (2009) ] 在这项研究中，硅纳米线涂有连续脂类双层膜，形成在纳米线和溶液中的种类之间的屏蔽。横跨膜的肽微孔的合并使离子种类穿过膜输送并产生离子电子信号。这项工作提出合并功能化膜蛋白质的脂类膜涂层纳米线设备可作为用于开发基于横跨膜蛋白质微孔功能的生物传感器的多用途平台使用。
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不必将先前公布的文档的列表或论述或这个规范中的任意背景作为该文档或背景为现有技术的当前状态的一部分或者是普通一般知识的确认。本公开的一个或多个方面/实施例可能或不可能解决一个或多个背景问题。
发明内容
根据第一方面，提供一种分析物传感器装置以及相应的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件,所述传感元件的外表面包括防止传感元件暴露的膜；所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活可激活种类，所激活种类的激活使得内部接触(in-contact)分析物传感器装置的膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生。所述传感元件的尺寸可以从宏观尺度(例如，cm或mm)到微观尺度(例如，μ m)或纳米尺度(例如，nm)变化。所述传感元件可以包括一个或多个纳米线或平面结构。所述传感元件可以由膜涂覆。所述膜本身包括可包括任何材料，该材料能够防止所述传感元件到液体介质的暴露，直到在膜中产生微孔。所述膜可包括形成到某些种类的屏障的脂类或其他分子的膜，这些种类到纳米线的邻近性能够或不能改变其电导。特别地，膜可包括脂类，磷脂或二者的混合。脂类可以是二油酰磷脂酰胆碱(dioleoylphosphatidylcholine, D0PC)。DOPC 可以惨杂突光脂类探头，例如 NBD-PE ((1, 2-dioleoyl-sn-glycero_3-phosphoethanolamine-N-(7-nitro-2-l, 3-benzoxadiazol-4-yl)), I, 2- 二油酸-SN-甘油-3-憐酸乙醇胺-N- (7-硝基-2-1，3-苯并恶-4-基))。术语“相互作用”可暗示受体种类和分析物彼此直接或间接相互作用。此外，术语“相互作用”可暗示受体种类和分析物彼此结合。提供一种将分析物和受体的特定相互作用耦合到膜层的增加的孔隙率的传感器以间接地检测分析物的存在。术语纳米线用于包围纳米管等。所述分析物传感器装置可配置为使得本身与膜内部接触的分析物不会引起膜的增加的孔隙率。受体种类可以是抗体，例如哺乳动物的抗体，与分析物特定的相互作用，但也可以为另一种能够特别与分析物相互作用的亲和剂。该抗体可包括免疫球蛋白分子，例如IgG分子。抗体可以为单克隆抗体或多克隆抗体。两个或多个单克隆抗体可配置为与相同的抗原相互作用。分析物传感器装置可配置为使得将受体种类结合到膜而不必是膜。否贝U，分析物传感器装置可配置为使得受体种类嵌入到膜中而不必是膜。受体种类的结合或嵌入可改进结合位置到分析物的暴露并增加形成分析物-受体复合体的机会。分析物可以是足够尺寸和结构的生物或化学种类，亲和试剂(在此描述为抗体)可以识别并采用足够的特异性和亲合力结合。分析物种类可以为抗原。分析物可以为病原体。分析物可以为病毒的，细菌的，真菌的，真核生物的或朊病毒的病原体。可激活的种类可以是当通过特定分析物-受体相互作用激活时能够在膜上生成微孔的任何种类。可激活的种类可包括一个或多个补体蛋白质并可以配置为使得由分析物可激活的种类的激活触发补体级联以从补体蛋白质产生膜攻击复合体。可激活的种类可以是与其他补体蛋白质联合作用的Cl补体蛋白质。术语“可激活的种类”可指补体蛋白质组。膜攻击复合体可能会引起膜的增加的孔隙率。膜攻击复合体可以将自身嵌入在膜中。膜攻 击复合体到膜中的嵌入可能引起膜的增加的孔隙率。液体介质可以或不可以包括配置为提供跨过膜的离子梯度的带电种类。液体介质可使用离子，PH和化学的混合以通过分析物确�？杉せ钪掷嗟募せ睢Ｒ禾褰橹士梢曰虿豢梢园ㄅ渲梦庇氪性诓拷哟ナ辈杉觳獾缧藕诺拇缰掷�。带电种类可以为带电原子种类(例如氢离子)或带电分子种类。带电种类可以为诸如质子或电子的带电亚原子粒子。膜可配置为不能透过这些带电种类。由可激活种类的激活引起的膜的增加的孔隙率可允许带电种类从相应的液体介质通过在膜中生成的微孔扩散以引起在传感元件的暴露表面处的电荷浓度的变化。在带电种类包括质子处，质子从相应的液体介质通过膜的扩散会导致在传感元件的外表面的pH的变化。分析物传感器装置可以包括源电极和漏电极。源电极和漏电极可电连接到所述传感元件，使得在源电极和漏电极之间施加电势差时电流可从所述源电极通过所述传感元件流向漏电极。分析物传感器装置可配置为使得电连接器电连接到源电极和漏电极以施加电势差。分析物传感器装置可配置为使得电连接器可移动地连接到所述源电极和漏电极。分析物传感器装置可配置为使得所述源电极和漏电极与相应的液体介质电绝缘。分析物传感器装置可配置为使得所述传感元件的电导或其他电特性随着所述传感元件的外表面的电荷浓度变化。传感元件可由固有的或掺杂杂质的半导体材料构成。半导体材料可以为P型或η型半导体材料。传感元件可以为硅传感元件。分析物传感器装置可形成部分场效应晶体管。场效应晶体管可以为纳米线场效应晶体管。纳米线可以为空心或实心管。分析物传感器装置可包括基板上的多个纳米线。分析物传感器装置可包括一个或多个基板上的纳米线阵列。有利地，各个阵列可配置为从基板上彼此分离放置使得传感器能够执行多路传感实验。分析物传感器装置可集成到微液体系统内。分析物传感器装置和液体介质可以是成套的。该套装可包括分析物数量的控制。根据进一步的方面，提供一种用于与相应的分析物传感器装置一起使用的液体介质(例如，隔离的液体介质，其意味着隔离活的或死的人类/动物/植物/细菌体)，该分析物传感器装置包括其外表面包括防止传感元件暴露的膜的传感元件；所述液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活可激活种类，可激活种类的激活导致内部接触分析物传感器装置的膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生。分析物可以与液体介质隔离。液体介质可以包括分析物数量的控制。液体介质可以包括带电种类。根据更进一步方面，提供一种传感分析物的方法，所述方法包括使用/提供分析物传感器装置以及相应的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件,该传感元件的外表面包括防止传感元件暴露的膜，所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活可激活种类，可激活种类的激活导致内部接触分析物传感器装置的膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元·件的暴露来允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生；和将所述分析物暴露到相应的液体介质和分析物传感器装置以允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生。根据更进一步的方面，提供一种用于传感分析物存在的计算机程序，所述计算机程序包括检测从分析物传感器装置及相应液体介质产生的电信号的计算机代码，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止传感元件暴露的膜，所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活可激活种类，可激活种类的激活导致内部接触分析物传感器装置的膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生。根据更进一步的方面，提供一种分析物传感器装置循环利用方法，所述方法包括提供分析物传感器装置，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括膜；引入表面活性剂(surfacetant)溶液以与膜相互作用并且破坏膜的完整性；清洗所述传感元件的外表面；和在所述传感元件的外表面上形成新的膜。表面活性剂可以以大于或等于脂类种类的临界胶束(critical micellar)浓度的浓度引入。另一方面，表面活性剂可以低于临界胶束浓度的浓度引入。表面活性剂溶液可以相互作用并破坏膜的完整性，直到发生膜的完全中断。该表面活性剂可以是LDAO (十二烧基二甲基氧化物，Lauryldimethylamine-oxide)。传感元件可以包括一个或多个传感元件。根据更进一步方面，提供一种用于检测分析物存在的分析物传感器装置和相应液体介质的用途，所述用途包括提供装置和相应的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止传感元件暴露的膜，所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活可激活种类，可激活种类的激活导致内部接触分析物传感器装置的膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生；和指示所述分析物的暴露到相应液体介质和分析物传感器装置以允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生。本公开包括以隔离或以不论是否在组合或隔离中具体声明(包括要求)的不同组合的一个或多个相应的方面，实施例或特征。用于执行一个或多个所述功能的相应的部件也在本公开内。上述概要仅用于示例而不作为限制。
现在仅以举例的方式参考附图给出描述，在其中图I示意性地图示平面场效应晶体管； 图2示意性地图示纳米线场效应晶体管；图3示意性地图示纳米线传感器的典型的电导相对时间的曲线图；图4示意性地图示磷脂分子，脂类双分子层，脂类胶束和脂质体；图5示意性地图示涂有脂类双分子层的纳米线的横截面；图6示意性地图示典型的补体路径；图7示意性地图示涂在纳米线表面的脂质双分子层的形成和随后的暴露；图8示意性地图示包括在此描述的装置的设备；图9示意性地图示使用表面活性剂溶液的脂质双分子层的移除；图10示例性地图示提供程序的计算机可读介质；图11示例性地图示传感分析物的方法；以及图12示例性地图示分析物传感器装置的循环利用方法。
具体实施例方式如在背景技术中讨论的，纳米线可以用于生成高敏感度和实时的基于电的传感器用于生物和化学种类的检测。纳米线传感器的基础机制是使用场效应晶体管(FET)转换的场效应。在标准(平面)FET中，如图I所示，例如P型硅的半导体101支撑在基板102 (涂有电绝缘层110)上并连接到金属源电极103和漏电极104。通过在半导体上施加电势差105，经由源电极和漏电极分别注入和收集电流。在源电极和漏电极之间的半导体电导由第三电极，栅电极106，打开和关闭，其中栅电极电容通过薄电介质层107耦合。通过测量经过半导体(例如使用电流表108)的电流并除以电势差可以确定电导。采用P型硅(或其他P型半导体)，正栅极电压的应用消耗电荷载体(在半导体中生成消耗区域109)并减少电导，同时应用负栅极电压导致电荷载体的累积(生成传导通道)和电导的增加。由于从带电种类到栅电介质的结合产生的电场与使用栅电极施加电压相似，栅极电压上的电导依赖使FET成为基于电的传感的自然候选。在纳米线FET中，由一个或多个纳米线201取代平面半导体并且移除栅电极。通常的传感设备可以配置为(图2)通过链接识别组到纳米线表面来获得特定的传感。具有其天然氧化物涂层的硅纳米线产生这种受体的正向连接，因为存在大量的用于来自平面的化学和生物传感器知识的氧化硅或玻璃表面的化学修改的数据。图示的传感器设备进一步合并源电极202和漏电极203，所述源电极202和漏电极203通过电介质涂层204与环境绝缘这样仅那些发生在纳米线表面的过程对电信号做出贡献。传感器设备也可以与微液体系统合并。微液体是处理具有亚毫升尺度(微升，纳米升或甚至可能微微升(picolitre))容量的液体的行为，精确控制和操作的设计，制造和配制设备和过程的科学。设备本身具有从微升下降到毫升范围的尺寸。在这个尺度的液体行为可能与例如表面张力，能量损耗和开始支配系统的液体阻抗的那些因素的宏观液体行为不同。微液体系统包括特别适用于控制这种小容量液体的多个组件(例如泵，阀，密封和通道等)。微液体系统具有不同并广泛的潜在应用。特别是，微液体生物芯片使用微液体系统来整合诸如检测的化验操作，以及在单个芯片上的样品预处理和样品制备。在图2中可以看到用于要检查的溶液206的传送的微液体通道205。当具有表面受体的传感器设备暴露于包含在水溶液中具有净正电荷的分析物分子207的溶液时，特别的结合引起表面正电荷的增加和P型纳米线设备电导的减少。当然可以使用η型纳米线代替P型纳米线构成传感设备。
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在图3中给出一个典型的P型纳米线传感器的电导相对时间的曲线图的例子，其示出当具有净正电荷的分析物分子结合到纳米线表面时电导301减少。然后分析物种类的随后分离导致电导302增加到初始值。如之前提到的，现有的纳米线FET示出不一致的结果，不能够在传感活动之后重新使用并且仅当识别元件用于传感结构中时示出高特异性。现在将要描述一种可以或不可以克服一个或多个这些问题的装置和相应的方法。在此描述的装置和方法在纳米线传感元件的表面上合并脂类双分子层。脂类双分子层是由两层脂类分子401构成的薄膜。脂类是小的两性分子，意味着它们包含亲水的402和疏水的403基。某些脂类的两性分子性质允许它们取决于它们的浓度，在水状环境中形成例如双分子层404，胶束405和脂质体(或囊)406的结构。自然的脂类双分子层通常大多由磷脂构成，磷脂具有亲水的头部和两个疏水的尾部。除了他们可能具有一个或多个磷酸盐基共价键合(bond)到亲水头部之外，磷脂与脂类相似。由于疏水效应脂类自组合到这些结构内，这生成在疏水尾部和周围的水之间的非常不利的相互作用。因此，脂类双分子层由不涉及在单个分子间的化学键合构成的非共价力保持在一起。在自然界中，脂类双分子层形成连续的围绕生物细胞的屏障。与围绕细胞核和其他亚细胞结构的膜一样，几乎所有活的有机生物和许多细菌的细胞膜由脂类双分子层构成。细胞膜是保持需要的离子，蛋白质和其他分子并防止它们分散到它们不应当在的区域中的屏障。脂类双分子层理想地适于这种角色，因为即使它们仅有几纳米厚，对于大部分水溶性分子它们也是不可渗透的。对于离子双分子层特别地是不可渗透的，这允许细胞调节盐的浓度和pH。图5示出支撑在基板502上并涂有脂类双分子层膜503的纳米线传感元件501的横截面视图。脂类双分子层通过脂质体的自发融合在纳米线表面上构成。现在将在细节上描述的本装置和方法的传感机构，涉及经由经典途径通过补体级联的激活的脂类双分子层膜的调理和随后的破坏。构成人类免疫系统一部分的补体系统，是帮助从生物体清除病原体的生物化学级联。术语“补体”指这个系统补体抗体行为的事实。补体系统包括超过20个在血液中发现的特定补体(C)糖蛋白，其通常作为非活性的前体来循环。当通过多个触发中的一个刺激时，补体蛋白质在链反应或级联中彼此相互作用。这种级联的最终结果就是响应的大量放大和细胞杀伤膜攻击复合体的激活。膜攻击复合体将自身嵌入到形成横跨膜通道(或微孔)的目标细胞中。微孔的形成允许分子进入细胞中和从细胞中出来的自由扩散。如果形成足够多的微孔，那么目标细胞就不再能够生存。补体的激活能够经由三个主要途径发生需要特殊抗原到抗体受体的结合的经典途径，不需要抗体参与的替代途径，和凝集素途径。现有的装置和方法有利地使用经典途径的抗体-抗原特异性检测特定的分析物分子。参考图6，经典途径由Cl蛋白质601的激活触发，这当Cl将自身附在已经结合在病原体603上的抗体602上时发生。Cl蛋白质的激活导致C4 (604)到C4a (605)和C4b(606)的分裂，然后C2 (607)到C2a (608)和C2b (609)的分裂。蛋白质片段C4b和C2a随后结合以形成蛋白酶分子C3转化酶610。蛋白酶是一种通过将在多肽链中的氨基酸连接在一起的水解肽键分解蛋白质的酶。C3特别转化酶特别催化C3 (611)到其活性片段C3a(612)和C3b (613)的分裂。C3b随后与C3转化酶结合以使C5转化酶裂解C5 (614)到C5a (615)和C5b (616)。C5b初始化膜攻击途径，并且与C6 (617)，C7 (618)，C8 (619)和聚合的C9 (620)结合以形成膜攻击复合体621。如上所述，然后膜攻击复合体在膜中将自身嵌入到生成微孔622的病原体中。假设膜攻击复合体攻击异物的膜，膜攻击复合体的产生可用于在结合分析物分子到受体种类的纳米线膜中生成微孔。实际上这可以用作特定和间接的传感机构以检测溶液中分析物的存在。图7中说明了这种方法的执行。首先，传感表面暴露到磷脂分子的脂质体701。例如硅纳米线或类似传感元件703的硅涂层702的亲水表面利用在表面上脂质体的自发融合704生成保形(conformal)脂类双分子层705。当涂有膜的传感器浸入离子溶液706中(例如水状缓冲溶液)时，脂类双分子层防止带电种类接触纳米线(传感器)表面。因此，脂类双分子层可以用于维持跨过膜的离子梯度。因为磷脂膜对于氢离子(或质子，H+)是不可渗透的，因此它们能维持跨过膜的水状PH梯度至少一段时间。当离子溶液进一步包括在先讨论的受体种类707和补体蛋白质711时，溶液到分析物708的暴露导致特定的分析物-受体结合和通过经典途径的补体系统的激活。随后将自身嵌入到膜中的膜攻击复合体的形成，导致膜中微孔709的生成，允许溶液中的离子710穿过膜并与纳米线表面相互作用。离子穿过膜的分散通过离子梯度驱动。然后可检测到由纳米线表面的带电种类的存在引起的电导率的变化。水状缓冲溶液706可以是任意缓冲溶液，该溶液允许通过暴露的纳米线传感元件的带电种类的明确检测。水状缓冲溶液706可包括(但不限于)下面中一个或多个钠离子，镁离子和质子。假设补体系统的激活仅当特定的分析物结合到受体种类时发生，那么检测到的电导变化指示特殊分析物的存在。此外，由于膜的孔隙率与样品中存在的分析物的量成比例，纳米线的电导同样提供定量信息。因此这种方法(在图11中示例性地示出的关键步骤)提供了一种不需要直接结合分析物或受体种类到纳米线表面的高选择性的传感机构。图8示例性地说明传感器设备801包括如关于图7描述的涂有膜的纳米线802和溶液803。该设备进一步包括测量装置804，处理器805，显示装置806和存储介质807，上述装置(可移除地)通过数据总线808彼此电连接。溶液，在此指包括受体种类809，补体蛋白质818 (或当通过特定的分析物-受体结合活动810激活时可能某些其他在膜中能够生成微孔的可激活种类)和带电种类的相关的液体介质。传感器设备进一步包括源电极811和漏电极812，所述源电极和漏电极通过电介质涂层813与环境绝缘，微液体通道814绝缘以包含相应的液体介质和要检查的样本，和用于这些液体传送的微液体设备(未不出)。微液体是处理具有关于亚毫升尺度(微升，纳米升或甚至可能微微升)的液体的行为，精确控制和操作的设计，制造，配制设备和过程的科学。微液体设备本身具有从毫米降到微米范围的尺寸。在这个尺度的液体行为可能与在例如表面张力，能量损耗和开始支配系统的液体阻抗的因素中的宏观液体行为不同。微液体系统包括特别适用于控制这种小容量液体的多个组件(例如泵，阀，密封和通道等)。微液体系统具有不同并广泛的潜在应用。特别地，微液体生物芯片使用微液体系统以整合单个芯片上的化验操作(诸如检测，样品预处理和样品制备)。 将纳米线支撑在涂有电绝缘层816的基板815上以从所述支撑基板隔离电接触。可使用气相-液相-固相(VLS)机构或催化化学气相沉积(CVD)程序形成纳米线，并使用流体校准程序沉积在支撑基板的表面。然后可使用平板印刷过程制造电接触。测量装置804可移除地通过电连接器连接到源电极和漏电极(尽管在其他实施例中它可以是不可释放的连接，例如硬连线的)。可移除的连接允许纳米线断开并且从用于修改或替代的其他设备组件物理移除。测量装置用于在纳米线上施加电势差，测量通过纳米线的电流，并确定纳米线的电导或其他电特性。处理器805接收电数据并处理在显示装置806上显示的数据。这允许在视觉上观察到纳米线的电响应。处理器805同样处理电数据以确定分析物种类817的存在和数量。处理器805可通过比较接收的数据与先前在数据库中存储的数据确定分析物种类817的存在和数量以确定匹配。另一方面，处理器805可仅仅传送处理过的数据到显示装置806用于手工分析。存储介质807用于存储电数据，并同样可用于存储数据库。存储介质807可以是临时存储介质，例如易失性随机存取存储器，或者可以是永久的存储介质，例如硬盘驱动器，闪存或非易失性随机存取存储器。如果测量设备804可移除地耦合(尽管不仅限于这种情况)，可提供包括与相应的液体介质803 (例如包括一个或多个受体种类809，可激活种类818和以不同组合的带电种类)一起的分析物传感器(例如涂有膜的纳米线802)以传感特定分析物817的套件。受体种类809可包括一个或多个相似机构(例如抗体)。可激活种类818可包括一个或多个补体蛋白质(例如Cl),或可能包括补体蛋白质的完全基(C蛋白质和蛋白质片段)。分析物817可包括一个或多个病原体(例如病毒，细菌，真菌，真核或朊病毒的病原体)。带电种类可包括一个或多个带电原子(例如氢离子)，分子(例如蛋白质)或亚原子种类(例如质子或电子)。供给分析物817的控制量是有效的，这样一个人能够确定传感器能够检测分析物817。此夕卜，相应的液体介质803可与分析物传感器802和测量设备804分开提供。传感器设备801可包括单独的传感元件802 (例如纳米线)或在电路中连接到一起的传感元件阵列。每一个传感元件既可电地又可以经由微液体系统的液体样本交换的方式单独电寻址。传感元件有两种格式一种在其中多个纳米线用单个膜覆盖，另一种在其中单个纳米线用单个膜覆盖。在前者的情况下，纳米线可采用并行操作电路在电路中单独寻址，或多个纳米线可在源电极811和漏812电极之间沉积，这样电流能够从一个纳米线流到下一个纳米线。在这些例子中，一个或多个纳米线连接到一对金属源电极811和漏电极812。纳米线由品质和性能一致的材料制成。典型地纳米线是在表面上具有自然氧化物薄层的结晶。纳米线FET可以通过沉积纳米线在亲水或疏水表面上，并且使用传统的光刻法沉积纳米线到源电极812和漏电极813来制造。电极的钝化(通过用电绝缘体813涂在它们上获得)是作为它们将在水状溶液中操作的这些设备的关键步骤。如果基板是亲水的则膜涂层可以是连续的(例如覆盖纳米线和支撑基板815)，或如果基板是疏水的则是不连续的(例如覆盖纳米线但不覆盖支撑基板815)。参考栅电极可加入到传感元件(每一标准平面FET)。传感元件的电路可与微液体系统合并这样液体可以仅按照规定的路径到和来自传感元件。微液体系统可包括采样入口，溶液容器，微通道，废料容器和泵机构(如果需要)。精确的结构将取决于相关的特定种类，和采用单个传感元件还是传感元件阵列来变化。每一个传感元件可选择单独可寻址并因此根据微液体和电控制机构与任何其他传感元件隔离操作。
传感元件可连接到包括用于输送溶液的入口和出口的微通道814。为了简化废料移除，微通道814中的溶液可配置为以一个方向从入口到出口流动。溶液容器将典型地包含(但不限于)样本稀释缓冲剂，产生膜的脂类供给，用于膜移除的表面活性剂供给(见后面)，试剂溶液(例如受体809和补体蛋白质818)，以及用于传感机构校正功能的不同pH的反应缓冲剂。传感机构需要在目标分析物和受体809之间的高度特定的结合活动。在当前情况下，受体需要具有两个功能，其必需明确地识别和结合目标分析物，以及仅当绑定到分析物时，其必需与补体蛋白质818相互作用以初始化导致涂覆传感元件的膜的孔隙率增加的补体级联。受体实现这些包括哺乳动物的抗体的需求。对于可由哺乳动物的抗体识别的分析物的性质和特征已经有广泛的研究。通常目标必须大于某个尺寸以为了形成足够数量的与抗体的分析物接合点的化学相互作用从而获得特异性和亲和力。因此，抗体非常不可能识别单原子离子，如氢离子或金属离子。然而，抗体将识别和结合较大的分子，并且将结合在其中存在多个潜在接合点的聚合物。存在通过抗体识别的无机和有机分子的公知范例。抗体通常作为生物传感器中的亲合试剂使用。最普通的同型是免疫球蛋白G(IgG)分子，并且尽管该传感机构将与其他子类型一起工作，只要他们可以激活补体，因为大多数商业上可用的具有定义的目标特异性的抗体是IgG分子，因此最可能的是大多数应用将使用IgG。具有明确定义的结合目标的单克隆抗体通常是IgG。抗体由一个或多个蛋白质链组成。每一个哺乳动物抗体包括两个同样大的“重”链，和两个相同的“轻链”复本。尽管所有抗体的通常结构很相似，但在蛋白质(抗体决定簇(paratope))尖端的小区域是非�？杀涞模市硎偻蚓哂邢肝⑶鸬募舛私峁沟目固澹蚩乖雍系愦嬖�。这个区域公知为超变量区域。这些变体的每一个可结合到不同的目标(抗原)。该抗体的巨大差异允许免疫系统识别同样种类繁多的抗原。工程抗体片段也可以考虑传感机构，但对于此应用片段将必须能够结合并激活补体级联，而最常见类型的抗体片段已经失去这种功能。通过抗体识别的抗原(分析物)的唯一部分称为抗原决定基(印itope)。在一个非常特定的相互作用中抗原决定基与他们的抗体结合，称为诱导契合(induced fit)，这允许抗体识别并仅结合构成有机体的数百万的不同分子中它们唯一的抗原。氢键，疏水键，静电力，范德华力影响在抗原和抗体之间的结合。此外，PH，温度和溶剂在复合体的稳定中扮演重要作用。这些都是弱键，非共价性质，然而在抗原和抗体之间的某些关联可以相当强大。因此，抗体-抗原结合的亲合常数可以跨越宽阔的范围，从低于IO5Hior1到超过Iol2Hior1延伸。除了抗原对抗体的亲和力，抗体-抗原复合体的整体稳定性也由抗原和抗体的化合价及其相互作用部分(抗原决定基和抗体决定簇)的结构布置确定。仅可以对单克隆抗体确定精确的亲和常数。单克隆抗体是识别在抗原上的一个抗原决定基的基因相同分子。另一方面，与多克隆抗体，亲和力的广泛分布可有利于表观的(apparent)亲和常数。表观的亲和常数也可以由多克隆抗体可以识别在相同抗原上的多于一个的抗原决定基的事实引起。由于抗体通常每个分子通常容纳有多于一个的结合区域，在多克隆抗体和他们的抗原之间可以发生多协作结合。这种效应的术语为亲和力(avidity)。作为只与在抗原上的单个抗体决定基反应的单克隆抗体,它们比多克隆抗体更容易受通过抗原的化学处理的抗原决定基损失的攻击。这可以通过将两个或多个单克隆抗体汇总到相同抗原来抵消。 合并脂类膜的传感器设备在制造成本和时间方面是昂贵的。因此，多次使用相同纳米线的能力是有利的。然而，不幸的是，在传感活动后脂类膜不能再次使用，或因为膜微孔的损坏，或因为分子种类嵌入到膜中(如在背景技术部分中描述的)。在后者的情况下，可以发生在新传感器种类和预先存在的传感器种类之间的相互作用，这些相互作用影响装置的操作和灵敏度。现在将描述使用克服这个问题的表面活性剂的分析物传感器装置的循环利用方法。表面活性剂(表面活性剂)，类似脂类，为两性分子，例如表面活性剂分子的一端(头部)是亲水的而另一端(尾部)是疏水的。疏水的端部也被称为作为亲脂性的，意味着它被吸引到脂肪分子。如果将表面活性剂溶液和水添加到脂肪，表面活性剂分子的亲脂端结合到脂肪分子而亲水端结合到附近的水分子。以这种方式，脂肪开始在水中悬�。飧龉坦榛�。表面活性剂分子的双重性质减少在脂肪和水之间的界面张力，因此提高了水的“变湿”的能力。该特征使得表面活性剂成为有效的清洁剂，因为他们可以乳化适当带有污垢的油和油脂。作为他们两性分子性质的结果，表面活性剂位于油和水之间的相界直到相界变得饱和。除了饱和点，表面活性剂分子聚集在一起形成胶束。表面活性剂开始形成胶束的浓度公知为临界胶束浓度(CMC)。当在水中形成胶束时，它们亲脂性尾部形成可以封装油滴的核，而它们的亲水头部形成维持与水良好接触的外壳。另一方面，当表面活性剂聚集在油中时，聚集体称为反向胶束。在反向胶束中，亲水的头部形成核而它们的亲脂性的尾部保持与油的有利接触。表面活性剂系统的热力学在理论上和实践上都是很重要的，因为它们代表在物质的有序和无序状态之间的系统。表面活性剂溶液可以包含有序相(胶束)和无序相(自由表面活性剂分子)。关于分析物传感器装置的循环利用，表面活性剂与脂类双分子层膜相互作用以形成混合胶束。如图9所示，这个过程公知为“双层的增溶(solubilisation)”并包括不同的阶段。首先，在CMC处或在CMC之上引入表面活性剂分子905以形成表面活性剂胶束901。然后表面活性剂分子插入到产生混合的脂类-表面活性剂双分子层903的脂类双分子层902，混合的脂类-表面活性剂胶束904和自由表面活性剂分子(单体)905。该过程破坏脂类双分子层(示为膜中的洞906)的完整性。作为插入过程，混合脂类-表面活性剂双分子层与混合的脂类-表面活性剂胶束共存直到发生膜的完全中断。在此阶段，混合胶束是与表面活性剂的胶束和自由表面活性剂分子平衡的。形成(自发融合)和溶解(增溶)膜的能力应允许在传感器设备内在原位制作和移除膜涂层。因此，在传感活动后，应当可以溶解多孔或嵌入的膜并形成新的膜涂层，从而该传感器设备可以重复使用。图12中示意性地图示了其中的关键步骤的该过程，节省花费在制作中的时间和金钱。为了清楚起见，融合-传感-增溶周期如下首先在传感元件的表面引入脂类的脂质体并自发融合以创建脂类双分子层。然后清洗表面以移除任何过剩的脂类分子。随后，涂有膜的传感元件暴露到传感反应的多个组件以检测分析物的存在(例如参考附图7描述的)。传感过程通过在膜中创建微孔或嵌入分子种类来导致膜的损坏以产生信号。然后从系统移除(冲洗掉)传感反应的部件并引入表面活性剂溶液。尽管当表面活性剂的浓度大于或等于CMC时增溶更快发生并更有效，但表·面活性剂的浓度可能或不可能足以形成表面活性剂胶束。表面活性剂破坏膜(或残余损坏的膜)的完整性，直到与脂类-表面活性剂胶束的形成一起实现膜的完全中断。然后在重新引入胶束或脂类的脂质体以形成新的脂类双分子层之前，清洗传感元件以留下干净的表面。新的双分子层是完整无缺的并为下面的传感活动做好了准备。现在将描述如何操作设备的实际范例。然而，应当注意到存在多种不同的构造和使用传感设备的方法，而下列示例仅是这些可能性之一。此描述被分成四个部分，即(i)脂质体的制备，(ii)形成膜的脂质体的沉积，(iii)具有抗体和补体的目标分析物的培育，及(iv)损坏的双分子层的移除。(i)脂质体的制备用于制备小的单层(unilamellar)脂质体的脂类可以是(但不限于)二油酰磷脂酰胆碱(D0PC)。要求是脂类是中性的，否则带电脂类(或正或负)可能导致补体系统的没有特定抗原-抗体识别的不适当激活。在某些情况下该过程可能在光学上如下所示，在这种情况下，DOPC将掺杂少量(通常2% )的荧光脂类探头如NBD-PE( 1，2- 二油酰-SN-甘油-3-磷酸乙醇胺-N- (7-硝基-2-1, 3-苯并恶-4-基))。下面是确定的方法。简要地说，制备每个脂类种类的氯仿溶液。在烧瓶中所需量的脂类和荧光脂类相混合。由氮蒸发的有机溶剂和干燥的脂类薄膜通过在所需缓冲溶液中有力混合来再次悬浮。然后脂类悬浮液通过两个200nm的核孔聚碳酸酯膜使用商业上可用的脂类挤压机(例如Avanti Lipids的迷你挤压机)挤压11次。(ii)形成膜的脂质体的沉积存在两种可能的机构第一机构(a)涉及形成膜并稍后添加抗体，分析物和补体，同时第二机构(b)涉及在膜沉积之前用脂类囊预培育抗体。后者依赖于在脂类和蛋白质之间的非特定相互作用以驱动具有膜的抗体的结合。需要进一步的测试以确定最佳的方法，可能方法的选择将取决于分析物和抗体的特性。这两种方法展示如下a)膜的形成在Si02纳米线上的纯净小薄层脂质体的融合
脂质体悬浮液直接注入测量腔室，在其中存在一个或多个纳米线。将混合物放置平衡30分钟。在纳米线亲水表面上的脂质体的自发融合是一个有限扩散过程。在充分的培育以创建连续的脂类层后，用缓冲液清洗设备以移除未结合的脂质体。在平面膜和抗体溶液间的相互作用加入适量的抗血清到缓冲悬浮液并混合好。加入溶液到传感元件腔室并在37°C培育15分钟。培育后，用缓冲液清洗传感元件三次以移除任何未结合的抗体。然后测量纳米线FET的电导以确认所形成的膜不能渗透离子。b)膜-抗体混合体的形成标准脂质体-抗体混合体溶液的制备加入适量的抗血清(抗体溶液)到缓冲悬浮液并混合好。将脂质体溶液倒入抗体缓 冲液混合液并混合好。脂质体的悬浮液以恒定的搅拌慢慢地与等体积的抗血清混合。脂类，抗体和缓冲液体积的精确浓度将凭经验确定。将悬浮液转移到37°C的浴锅中并以恒定的晃动培育15分钟。培育后，脂质体通过离心法浓缩然后用缓冲液清洗三次，通过在8500rpm的离心过滤15分钟来移除未合并的抗体。在SiO2纳米线上的小薄层脂质体-抗体的融合将脂质体-抗体溶液直接注入测量腔室，在其中存在一个或多个纳米线。该溶液放置平衡30分钟。纳米线的亲水表面上的脂质体-抗体的自发融合是有限扩散过程。在足够的培育后创建连续的脂类层，用缓冲液清洗设备以移除未结合的脂质体。然后测量纳米线FET的电导以确认所形成的膜不能渗透离子。(iii)具有抗体和补体的目标分析物的培育将抗原和补体蛋白质溶液添加到腔室中并在37°培育。无论何时使用新类型的抗体，抗原和补体，都需要确定结合抗体和激活补体级联的抗原所需的时间。在这段时间期间通过测量电导来监测围绕纳米线FET的溶液的pH。如果抗原存在，如通过纳米线电导的变化所检测到的，微孔形成并穿过膜发生离子扩散。补体溶解(Iysis)通常作为溶解50%的5*108个细胞的血清体积能力来确定。这个体积定义为CH5tlt5确定正常血清CH5tl的范围需要每次测试新的抗体都进行。在制备期间这可远离传感器设备进行。(iv)损坏的双分子层的移除使用的表面活性剂可以为LDAO (十二烷基二甲基氧化物)，尽管表面活性剂的选择取决于用于创建膜的脂类。增溶过程与表面活性剂和脂类浓度耦合。表面活性剂的增溶浓度(Cs)取决于双分子层上的脂类浓度。在浓度c>cs的表面活性剂溶液注入到在其中存在涂有当前多孔脂类膜的纳米线的测量腔室中。表面活性剂溶液放置平衡I小时。在表面活性剂移除在纳米线上的脂类层(创建混合胶束)后，将缓冲溶液注入以清洗测量腔室。使用电导测量以确保已经从腔室移除任何离子不可渗透的屏蔽。开发以使用补体活性的协议经常使用具有复合体成分混合液的缓冲液，以保持补体级联的不同成分的活性。缓冲液的选择主要取决于使用的补体，抗原和抗体。合适的缓冲液可包括-曼奇尼(Mancini)修改的缓冲液IOOml O. 3M K2HPO4 ；<7ml O. 3M KH2PO4 直到 pH 为 8. O ± O. 05 ;
在I升量瓶中放入IOOml这种混合液并添加5. 84g NaCl (O. 15M)；IOOml 的 O. IM EDTA (3. 58g 盐)；30. Og 聚乙二醇(PEG) 6000 ;I. Oml Tween-20 ；2. Oml 10% (w/v) NaN3 ；I 升 DI 水
-TA-CHB (三乙醇胺(TriethanolAmine)-补体溶血缓冲液)缓冲液制备溶液A 900ml 的 DI 水中 42. 66g NaCl (O. 73M)和 4. 134gTA · HCl ；制备溶液B 1. OM MgCl2 和 O. 3M CaCl2 ；向溶液A中加入2. 5ml的溶液B ；在DI水中引入缓冲液使最后的各量为I. O升图10示例性地图示提供根据一个实施例的计算机程序的计算机/处理器可读介质1001。计算机程序可包括用于传感分析物存在的代码。在这个例子中，计算机/处理器可读介质是例如数字多功能光盘(DVD)或光盘(CD)的盘片。在另一个实施例中，计算机可读介质可以是已经以这种方式编程的以执行创造性功能的任意介质。可读介质可以是可移动存储设备，例如记忆棒或记忆卡(SD，迷你SD或微型SD)。计算机程序可包括检测从分析物传感器装置及相应液体介质产生的电信号的代码，分析物传感器装置包括纳米线，该纳米线的外表面由膜涂覆以防止纳米线的暴露，相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于结合分析物以激活可激活种类，可激活种类的激活导致内部接触分析物传感器装置的膜增加的孔隙率以相应地增加纳米线的暴露来允许可用于传感分析物存在的可检测电信号的产生。因此申请人分别公开在此描述的每个单独的特征和两个或多个该特征的任何组合，到能够基于当前说明作为一个整体实现的这些特征或组合的程度，在本领域技术人员的普通知识的角度上，不考虑这样的特征或特征的组合是否解决在此公开的任何问题，并且不限制权利要求的范围。申请人表示所公开的方面/实施例可包括任何这样的单独特征或特征组合。鉴于前面的描述，对于本领域技术人员在本公开的范围内可以作出各种修改是显而易见的。虽然已经示出和描述并指出应用于不同实施例的基本的新颖性特征，应理解形式的各种省略和替换和变化和设备的细节和所描述的方法可以由本领域技术人员在不脱离本发明精神的情况下做出。例如，明确地指那些以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同的结果的元件和/或方法步骤的所有的组合都在本发明的范围之内。此外，应该认识到结构和/或元件和/或示出的方法步骤和/或与任何公开形式或实施例有关描述的可作为一般设计选择的事项合并入任何其他公开或描述或建议的形式或实施例。此夕卜，在权利要求中功能限定装置(means plus function)的语句旨在覆盖在此描述的执行所述功能并且不仅结构上等同而且等同结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等价物，在其中钉子采用了圆柱形表面以将木制部件固定在一起，而螺钉采用螺旋表面，在紧固木质部件的环境中，钉子和螺钉可以是等同结构。
权利要求
1.一种分析物传感器装置以及相应的液体介质， 所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止所述传感元件暴露的膜； 所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活所述可激活种类，已激活的种类的激活引起内部接触分析物传感器装置的所述膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生。
2.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置 配置为使得与所述膜内部接触的所述分析物自身不引起所述膜的增加的孔隙率。
3.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述可激活种类包括补体蛋白质，并且其中所述可激活种类配置为使得通过所述分析物的所述可激活种类的激活触发补体级联以从所述补体蛋白质产生引起所述膜的增加的孔隙率的膜攻击复合体。
4.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述液体介质包括配置为提供跨过所述膜的离子梯度的带电种类。
5.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述液体介质包括配置为当与所述传感元件内部接触时产生可检测电信号的带电种类。
6.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述膜配置为不能透过包括在所述液体介质中的带电种类，所述带电种类配置为提供跨过所述膜的离子梯度，并且其中由所述可激活种类的激活引起的所述膜的增加的孔隙率允许所述带电种类从所述相应的液体介质通过在所述膜中的生成的微孔扩散以引起在所述传感元件的暴露表面的电荷浓度的变化。
7.如权利要求6所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述带电种类包括质子使得从所述相应的液体介质通过所述膜的所述质子的扩散引起在所述传感元件的外表面的pH的改变或表面密度电荷的改变。
8.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置进一步包括源电极和漏电极，所述源电极和漏电极电连接到所述传感元件，使得当在源电极和漏电极之间施加电势差时电流可从所述源电极通过所述传感元件流到所述漏电极。
9.如权利要求8所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置配置为使得电连接器电连接到所述源电极和漏电极以施加所述电势差。
10.如权利要求9所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置配置为使得所述电连接器可移动地连接到所述源电极和漏电极。
11.如权利要求8所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置配置为使得所述源电极和漏电极与所述相应的液体介质电绝缘。
12.如权利要求8所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置配置为使得所述传感元件的电导随着在所述传感元件的所述外表面的电荷浓度变化。
13.如权利要求I所述的分析物传感器装置以及液体介质，其中所述分析物传感器装置形成部分场效应晶体管。
14.如权利要求I所述的分析物传感器装置及液体介质，其中所述受体种类能够与所述分析物明确地相互作用。
15.一种与相应的分析物传感器装置一起使用的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止所述传感元件暴露的膜； 所述液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活所述可激活种类，已激活的种类的激活引起内部接触分析物传感器装置的所述膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生。
16.一种传感分析物的方法，所述方法包括 使用/提供分析物传感器装置以及相应的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止所述传感元件暴露的膜，所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活所述可激活种类，已激活的种类的激活引起内部接触分析物传感器装置的所述膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生；以及 暴露所述分析物到所述相应的液体介质和分析物传感器装置以允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生。
17.一种用于传感分析物的存在的计算机程序，所述计算机程序包括检测从分析物传感器装置及相应液体介质产生的电信号的计算机代码，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止所述传感元件暴露的膜，所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活所述可激活种类，已激活的种类的激活引起内部接触分析物传感器装置的所述膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生。
18.一种分析物传感器装置的循环利用方法，所述方法包括 提供分析物传感器装置，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括膜； 弓I入表面活性剂以相互作用并破坏所述膜的完整性； 清洗所述传感元件的所述外表面；以及 在所述传感元件的所述外表面形成新膜。
19.用于检测分析物存在的分析物传感器装置和相应液体介质的用途，所述用途包括 提供装置和相应的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件，所述传感元件的外表面包括防止所述传感元件暴露的膜，所述相应的液体介质包括受体种类和可激活种类，所述受体种类用于与分析物相互作用以激活所述可激活种类，已激活的种类的激活引起内部接触分析物传感器装置的所述膜的增加的孔隙率以相应地增加所述传感元件的暴露来允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生；以及 指示所述分析物的暴露到所述相应的液体介质和分析物传感器装置以允许可用于传感所述分析物的存在的可检测电信号的产生。
全文摘要
一种分析物传感器装置(801)以及相应的液体介质，所述分析物传感器装置包括传感元件(802)，所述传感元件的外表面包括防止所述传感元件(802)暴露的膜；相应的液体介质包括受体类型(809)和可激活类型(818)，所述受体类型用于与分析物(817)相互作用以激活所述可激活类型(818)，已激活的类型的激活引起内部接触分析物传感器装置(801)的膜的增加的孔隙率以相应地增加传感元件(802)的暴露来允许可用于传感分析物(817)的存在的可检测电信号的产生。
文档编号G01N33/53GK102884430SQ201180023079
公开日2013年1月16日 申请日期2011年1月25日 优先权日2010年3月9日
发明者M·拜利, E·斯皮戈内 申请人:诺基亚公司
专业数控铣床产品供应商
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