用于传感器系统中信号校准的系统和方法技术方案

提供了用于补偿重力和流体成分对磁性生物传感器系统的影响的方法和系统。在示例中，传感器系统包括被配置为容纳含有待测试分析物的样本的样本容器，样本容器包括检测表面和样本容器中的多个信号产生元件，其中检测表面包括结合表面，结合表面已用捕获元件部分地官能化，捕获元件可直接地和/或间接结合分析物和/或多个信号产生元件。传感器系统还包括存储指令的存储器，指令可由处理器执行以从检测表面的一个或多个背景区域获得包括传感器信号的背景数据，从结合表面获得包括传感器信号的样本数据，并基于背景数据执行样本数据的校正。正。正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传感器系统中信号校准的系统和方法


[0001]本说明书总体上涉及用于检测样本中分析物的传感器系统的系统和方法，并且更具体地涉及补偿影响分析物检测的信号变化。

技术介绍

[0002]生物传感器可允许检测样本中给定的特定靶分子，称为分析物，其中分析物的量或浓度通常较小，有时在纳克每毫升的范围内。为了检测这些分子，可以使用官能化的标记或检测标签，例如酶、荧光团或磁珠。在磁性标记生物传感器中，测量分析物(例如药物或心脏标记物)的存在是基于分子捕获和用磁性粒子或珠子标记。磁珠可被布置在样本盒的样本室中。样本室中的传感器表面的至少一部分被制备用于检测分析物。例如，传感器表面可以包括一个或多个区域，其中被配置成结合到分析物的捕获元件被固定(例如，抗体)。为了进行测试，将样本装载到盒中，并且样本中的任何分析物会结合在结合表面上的磁珠和捕获元件两者。
[0003]珠子的磁性吸引(也称为驱动)可以提高生物传感器用于护理点应用的性能，例如速度。磁性吸引的方向可以朝向进行实际测量的表面或远离该表面。在第一种情况下，磁性驱动允许增强传感器表面附近的磁性颗粒的浓度(其中磁性颗粒可经分析物结合到传感器表面上的相应捕获元件，例如抗体)，从而加速磁性颗粒在传感器表面处的结合过程。在第二种情况下，未结合的磁性颗粒(例如，未结合到传感器表面上的捕获元件的磁性颗粒)从表面去除，这被称为磁性清洗。一旦磁性清洗完成，样本中分析物的浓度可以通过测量与传感器表面上的捕获元件结合的磁珠的数量来确定。例如，可以将光源引导到传感器表面的固定有捕获元件的区域，以便产生全内反射的光。传感器表面处的磁性颗粒可以散射和/或吸收全内反射的光，其可以由检测器检测并用于确定样本中靶分子的浓度。

技术实现思路

[0004]在一个实施方案中，传感器系统包括样本容器，样本容器被配置为容纳含有待测试分析物的样本，样本容器包括检测表面和在样本容器中的多个信号产生元件，其中检测表面包括结合表面，结合表面已经用捕获元件部分官能化，捕获元件可以直接和/或间接地结合分析物和/或多个信号产生元件。传感器系统还包括存储指令的存储器，指令可由处理器执行以从检测表面的一个或多个背景区域获得包括传感器信号的背景数据，从结合表面获得包括传感器信号的样本数据，并基于背景数据执行样本数据的校正。
[0005]为了实现前述和相关目的，本文结合以下描述和附图描述了系统的某些说明性方面。已经讨论的特征、功能和优点可以在本专利技术的各种实施例中单独地实现，或者可以在其他实施例中组合，参考以下描述和附图可以看到其进一步的细节。提供本概述以便以简化形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在确定本文描述的任何主题的关键特征或必要特征。
附图说明
[0006]图1示意性地示出了根据本专利技术的传感器系统的一般设置。
[0007]图2
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图4示意性地示出了根据本专利技术的具有多个结合表面区域的传感器系统的示例样本盒。
[0008]图5示意性地示出了图2
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图4的示例样本盒，其中多个背景区域位于结合表面区域之外。
[0009]图6示意性地示出了根据本专利技术的样本盒内的示例信号产生元件分布。
[0010]图7是说明根据本专利技术的使用传感器系统测试样本的方法的流程图，该方法使用在结合表面区域之外的背景区域测量的背景校正。
[0011]图8
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图12示出了说明根据本专利技术的当进行或不进行背景校正时使用传感器系统的分析物的各种测量参数的图表。
[0012]图13示意性地示出了图2
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图4的示例样本盒，其中多个背景区域定位在结合表面区域内。
[0013]图14是示出了根据本专利技术的使用传感器系统测试样本的方法的流程图，该方法使用在结合表面区域内的背景区域处测量的背景校正。
具体实施方式
[0014]以下描述涉及用于传感器系统(也称为微流体测试系统或微电子传感器系统)的系统和方法。传感器系统可以是磁性传感器系统，其包括一个或多个装载有官能化的信号产生元件(例如，抗体标记的磁性颗粒)的样本容器，该官能化的信号产生元件被配置为结合特定靶分子(在本文中也称为分析物或关注的分析物)，诸如肌钙蛋白或B型利钠肽(BNP)。每个样本容器具有传感器检测表面，传感器检测表面也例如用与结合到信号产生元件的抗体相同和/或不同的抗体来官能化，以在检测表面上形成结合表面。为了测量样本如血液或唾液中分析物的浓度，将样本提供在样本容器中，其中样本与信号产生元件混合。这样，信号产生元件可以经由分析物结合到传感器结合表面，结合到传感器结合表面的信号产生元件的数量是分析物浓度的函数。
[0015]在传感器系统是磁性传感器系统的示例中，信号产生元件可以是磁性颗粒，并且一个或多个磁性元件可被定位在样本容器外部(例如，在样本容器下方)，并且由一个或多个磁性元件产生的磁场可以将磁性颗粒吸引到传感器结合表面，以加速磁性颗粒/分析物复合物与传感器结合表面的结合。因此，结合磁性颗粒/分析物复合物的传感器结合表面的面积可以基于磁性元件的尺寸和位置，以及由磁性元件产生的磁场的任何变化。通常，抗体/捕获元件被固定在传感器检测表面离散区域中，例如离散的斑块或斑点。此外，一些样本容器可以被配置成便于检测多于一种分析物的浓度，并且因此不同的捕获元件可以存在于不同的结合表面区域中。因此，结合表面区域的定位可以基于由磁性元件产生的磁场。例如，如果磁场在传感器检测表面的中心具有最高的磁通密度，则结合表面可以位于传感器检测表面的中心。这样做时，磁性元件可以集中在结合表面区域处和附近，这可以增加由检测器测量的信号。
[0016]然而，其它力也作用在信号产生元件上，例如重力和/或在传感器系统运动期间产生的力，其可影响信号产生元件在样本测试期间的行为，且因此导致结果变化。此外，信号
产生元件的移动性可能受到被测试样本的流体的影响。例如，样本流体的粘度或样本流体中的其它物质(例如蔗糖或蛋白质)的含量可影响信号产生元件的迁移率以及由信号产生元件产生的光信号，光信号被测量以确定分析物的浓度。
[0017]由于作用在信号产生元件上的重力和/或其他力以及来自样本流体对信号产生元件迁移率的影响，信号产生元件在整个结合表面上的分布可能不相等。这种不均匀的信号产生元件分布可能导致不可靠的测试测量，特别是当多于一种类型的捕获元件存在于传感器结合表面上时。此外，由于样本流体的成分可能随样本而变化(例如，一些患者可能具有高血糖而其他患者可能具有较低的血糖)，流体成分对信号产生元件的光信号的影响可能导致测试到测试的变化，这也可能降低测试可靠性。
[0018]因此，根据本文公开的实施例，在用传感器系统测试样本的检测阶段期间获得的用于测量样本中分析物的浓度的样本光信号可以用在生化反应阶段期间获得的背景光信号来校正，该生化反应阶段可以在获得样本光信号的检测阶段之前。生化反应阶段可以包括传感器系统的磁性元件被驱动以将磁性颗粒拉到传感器结合表面的时段，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器系统，包括：样本容器，被配置为容纳包含待测试分析物的样本，所述样本容器包括：检测表面；以及所述样本容器中的多个信号产生元件，其中，所述检测表面包括结合表面，所述结合表面已用捕获元件部分地官能化，所述捕获元件能够直接和/或间接地结合所述分析物和/或所述多个信号产生元件；以及存储器，存储能够由处理器执行的指令以：从所述检测表面的一个或多个背景区域获得包括传感器信号的背景数据；从所述结合表面获得包括传感器信号的样本数据；以及基于所述背景数据执行所述样本数据的校正。2.根据权利要求1所述的传感器系统，其中，所述检测表面的所述一个或多个背景区域分别以与所述结合表面至少部分不重叠的方式布置。3.根据权利要求1或2所述的传感器系统，还包括磁性元件，并且其中，所述磁性元件被激活以产生磁场，以在获得所述背景数据时将所述多个信号产生元件拉到所述结合表面，并且所述磁性元件不被激活产生所述磁场，或者所述磁性元件被激活以在获得所述样本数据时保持未结合信号产生元件远离所述结合表面。4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其中，所述多个信号产生元件中的至少一部分信号产生元件包括能够结合所述分析物的捕获元件。5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其中，所述指令能够被执行以与至少一个其它背景区域不同地加权来自至少一个背景区域的所述传感器信号。6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其中，所述结合表面包括多个离散区域，所述结合表面的每个区域经所述捕获元件官能化，并且其中，所述检测表面的所述一个或多个背景区域分别以与所述结合表面的所述多个离散区域不重叠的方式布置，使得每个背景区域不经捕获元件官能化。7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其中，所述结合表面的多个离散区域被布置成第一行区域和第二行区域，并且其中，所述检测表面的所述一个或多个背景区域包括被布置成第一行背景区域、第二行背景区域和第三行背景区域的多个背景区域。8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器系统，其中，所述第一行背景区域被定位成最接近所述样本容器的销，所述第三行背景区域被定位成最接近所述样本容器的入口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大，
申请(专利权)人：西门子医疗荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：