用于识别未知生物物质的方法和装置制造方法及图纸

一种用于识别未知物质的装置包括配置成将激光激发光束对准未知物质的光源。检测器配置成检测来自未知物质的散射光，并且产生表示与未知物质内的至少一种化学品对应的散射光谱的至少一个信号。微处理器与检测器进行信号通信，并且配置成响应从检测器接收的至少一个信号而产生表示至少一种化学品的图案，以便识别未知物质的化学组成。所述装置配置成完成生物测定以识别未知物质的生物特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
—般来说，本专利技术涉及用于执行化学测定和生物测定的装置，更具体来说，涉及配置成执行化学测定以识别未知物质的化学组成和/或执行生物测定以识别未知物质的生 物特性或同一性的集成装置。
技术介绍
第一救护员往往遇到种类繁多的未知物质，必须使用各种各样的装置来评估这些 未知物质，以便确定每种未知物质是否是化学威胁、生物威胁，或者不是威胁。为了分析和 识别靶物质，第一救护员往往采用各种各样的装置或仪器来评估他们每天可能遇到的每种 特定物质的特性。例如，第一救护员当前使用第一装置来检测和识别化学威胁，以及使用第 二装置来检测和识别生物威胁。 因此，每个第一救护员或者第一救护员组通常配备各种各样的装置，以便让第一 救护员可以正确识别各种各样的靶物质。因此，提供识别化学物质和生物物质所需的分开 的装置的成本可能对于较小社区是极度昂贵的。此外，第一救护员还必须将各种各样的装 置连同第一救护员所使用的其它设备一起带到调查现场，因而增加了筛选用于未识别物质 的大型设施所需的时间和精力。
技术实现思路
在一个方面，提供一种用于识别未知物质的装置。所述装置包括配置成将激光激 发光束对准未知物质的光源。检测器配置成检测来自未知物质的散射光，并且产生表示与 未知物质内的至少一种化学品对应的散射光谱的至少一个信号。微处理器与检测器进行 信号通信，并且配置成响应从检测器接收的至少一个信号而产生表示至少一种化学品的图 案，以便识别未知物质的化学组成。所述装置配置成完成生物测定以识别未知物质的生物 特性。 在另一个方面，提供一种用于识别未知物质的装置。所述装置包括配置成将激光 激发光束对准未知物质的光源。检测器配置成检测来自未知物质的散射光，并且产生表示 与未知物质内的化学品对应的至少一个拉曼光谱的至少一个信号。与检测器进行信号通信 的微处理器配置成处理至少一个信号，以便帮助识别与至少一个拉曼光谱对应的化学品。 生物测定部件在操作上耦合到微处理器。生物测定部件配置成帮助完成生物测定以识别未 知物质的生物特性。 在又一个方面，提供一种用于使用集成装置来识别未知物质的方法。所述方法包 括将来自光源的激光激发光束对准未知物质。检测来自未知物质的散射光，并且产生表示 与未知物质内的至少一种化学品对应的散射光谱的至少一个信号。采用装置内包含的微处 理器来处理至少一个信号，以便产生表示至少一种化学品的图案。然后识别未知物质内的 至少一种化学品。完成生物测定，以便帮助识别未知物质的生物特性。附图说明 图1是配置成分析物质或材料的化学组成和/或生物特性或同一性的装置的透视 图。 图2是图1所示的装置的后视图。 图3是用于图1所示装置的示范电子配置的示意图。 图4是包括适合与图l所示的装置配合使用的测定盒的示范生物测定部件的透视 图。 图5是耦合到装置的生物测定部件的透视图。 图6是图4所示的并且包含纳米标签和磁分离珠的测定室的一部分的示意图。 图7是包括横向流装置的示范备选生物测定部件，所述横向流装置具有测定盒并 且适合与图1所示的装置配合使用。 图8A是图7所示的横向流装置的基片的示意图。 图8B是图7所示的横向流装置的基片的示意图。 图8C是图7所示的横向流装置的基片的示意图。具体实施例方式本专利技术提供一种手持集成装置或仪器来帮助评估未知物质或者未知物质的样本 部分的化学组成和/或生物特性或同一性，以便识别潜在的化学威胁和/或潜在的生物威 胁。物质可包含在密封容器内、透明或半透明容器内，或者物质可涂敷有材料层。在一个实 施例中，装置采用拉曼分光术来帮助识别未知物质的化学组成和/或生物特性或同一性。 装置采用如大约1微米之类的适当波长的激光激发光束来提供高分辨率样本识别，同时消 除或减小样本荧光。该装置还能够预先筛查未知物质的样本，以便识别潜在的生物威胁。在 识别潜在的生物威胁后，该装置通过采用包括拉曼活性或表面增强拉曼(SERS)纳米标签 的测定，并且采用装置平台来收集用于化学组成识别的拉曼光谱，帮助确定生物物质是否 为实际的生物威胁，诸如孢子、病毒或毒素。因此，该装置提供了结合正交技术、如拉曼分光 术的高质量化学测定来帮助识别未知物质的化学组成，并且提供了完整的生物测定来帮助 识别未知物质的生物特性或同一性。在一个具体实施例中，该装置配置成帮助筛查未知物 质以识别未知物质内的基于蛋白质的生物物质，并且完成生物测定。 图1是装置100的透视图，装置100配置成评估未知物质或材料的化学组成和/ 或生物特性或同一性，以便帮助识别潜在的化学威胁和/或潜在的生物威胁。图2是装置 100的后视图。在示范实施例中，装置100是手持集成装置，它包括具有适当的分光术引 擎的拉曼分光术系统。在一个具体实施例中，分光术系统包括拉曼分光计技术，例如从GE Security, Inc.(位于Wilmington,MA，USA)可得到的STREETLAB便携物质识别系统。通过 本文所提供的教导的指导，本领域的技术人员应当清楚，装置100可包括任何适当的分光 术系统。 在示范实施例中，装置100包括底座102、头部104以及在底座102与头部104之 间延伸的手柄106。底座102包括基本上平坦的底面108，它使装置100能够基本上直立在 表面上，如图1所示。装置100能够在任何适当的位置或者按照任何适当的配置来存放和 /或操作，如下所述。 在示范实施例中，光源112定位在头部104处或头部104内。光源112配置成产生 光束、如激光激发光束，并且将激光激发光束对准或导向未知物质。在示范实施例中，装置 100包括拉曼分光计，拉曼分光计将激光激发光束对准未知物质，使得光子与未知物质的振 动激发分子相互作用而引起辐射的变化，即，光子能量的增加或减小。拉曼散射包括在与物 质分子相互作用时光子的非弹性散射，从而产生一个或多个拉曼光谱。在由装置100检测 和处理时，将每个唯一拉曼光谱与装置100内存储的已知化学品或已知化学组成的拉曼光 谱进行比较，以便帮助识别未知物质的化学组成。在一个具体实施例中，光源112包括定位 在头部104的第一表面或正面116上的探头114。探头114可定位成与未知物质近程接触。 如本文所使用的，"近程接触"的提法应当理解为表示，例如，将探头114定位成接触未知物 质或者接触其中包含未知物质的容器的外表面。 如图1所示，在示范实施例中，耦合机构118耦合到正面116并且相对于光源112 耦合。耦合机构118定义至少一个空隙120，空隙120配置成相对于光源112接收和保持测 定盒的至少一部分，以便完成生物测定，从而帮助识别未知生物物质，下面更详细地进行描 述。在备选实施例中，装置100包括任何用于将测定盒耦合到装置100的适当的耦合机构 118。 如图2所示，显示器122定位在头部104的第二表面或背面124内。在示范实施 例中，显示器122包括LCD显示器。在备选实施例中，显示器122包括任何适当的显示器， 用于显示包括但不限于与装置100和/或未知物质有关的信息的数据。 图3是用于装置100的示范电子配置的示意图。光源112配置成将激光激发光束 对准未知物质。检测器130配置成检测来自未知物质、从激光激发光束光子与未知物质的 分子相互作用所产生的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别未知物质的装置，所述装置包括：配置成将激光激发光束对准未知物质的光源；检测器，所述检测器配置成检测来自未知物质的散射光，并且产生表示与未知物质内的至少一种化学品对应的散射光谱的至少一个信号；以及与所述检测器进行信号通信的微处理器，所述微处理器配置成响应从所述检测器接收的所述至少一个信号，产生表示至少一种化学品的图案，从而识别未知物质的化学组成，所述装置配置成完成生物测定以识别未知物质的生物特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：WS萨瑟兰，YH李，PR恩格尔，RF萨利纳斯，
申请(专利权)人：通用电气家园保护有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]