用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器。所述傳感器可包含：一容器；一探針，設(shè)置于該容器中并用以結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物；一循環(huán)構(gòu)件，用以循環(huán)該容器中的物質(zhì)；一光源；一光接收器；一光選擇單元，用于使一預(yù)定波長(zhǎng)的光被該光接收器接收；以及一偵測(cè)器，用以產(chǎn)生一電訊號(hào)。該電訊號(hào)的大小反映由該光接收器所接收的光的量。該容器位于該光源與該光接收器之間。此外，該容器被配置成使該探針與該光源所射出的光的路徑于該容器內(nèi)位于不同區(qū)域中。本發(fā)明提供的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器可以迅速并準(zhǔn)確地確定一樣本中是否包含有興趣的標(biāo)的物。
【專利說(shuō)明】用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種傳感器，更具體而言，關(guān)于一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]生物傳感器借由生物分子與標(biāo)的物分子的交互作用來(lái)偵測(cè)該標(biāo)的物的分析器件。相較于培養(yǎng)(culturing)或聚合酶鏈反應(yīng)(polymerase chain reaction ;PCR),生物傳感器可在一相對(duì)短的時(shí)間段內(nèi)偵測(cè)標(biāo)的物分子的存在。某些生物傳感器使用免疫層析(chromatographic immunoassay)技術(shù)。然而，此基于免疫層析的生物傳感器具有沿用(adoption)問(wèn)題。舉例而言，大多數(shù)基于免疫層析的生物傳感器偵測(cè)患者在感染/疾病的一后期之后所產(chǎn)生的抗體(antibody)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器。該傳感器可包含:一容器；一探針，設(shè)置于該容器中并用以結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物；一循環(huán)構(gòu)件，用以循環(huán)該容器中的物質(zhì)；一光源；一光接收器；一光選擇單元，用于使一預(yù)定波長(zhǎng)的光被該光接收器接收；以及一偵測(cè)器，用以產(chǎn)生一電訊號(hào)。該電訊號(hào)的大小反映由該光接收器所接收的光的量。該容器位于該光源與該光接收器之間。此外，該容器被配置成使該探針與該光源所射出的光的路徑于該容器內(nèi)位于不同區(qū)域中。
[0004]本發(fā)明還提供一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器。該傳感器可包含:一容器；一探針，設(shè)置于該容器中并用以結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物；一循環(huán)構(gòu)件，用以循環(huán)該容器中的物質(zhì)；一光源，用于射出一預(yù)定波長(zhǎng)的光；一光接收器；以及一偵測(cè)器，用以產(chǎn)生一電訊號(hào)。該電訊號(hào)的大小反映由該光接收器所接收的光的量。該容器位于該光源與該光接收器之間，且該容器被配置成使該探針與該光源所射出的該光的路徑于該容器內(nèi)位于不同區(qū)域中。
[0005]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明提供的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器可以迅速并準(zhǔn)確地確定一樣本中是否包含有興趣的標(biāo)的物。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1A顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例；
[0007]圖1B顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的另一實(shí)施例；
[0008]圖1C顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的又一實(shí)施例；
[0009]圖2A顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一容器的一實(shí)施例；[0010]圖2B顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一容器的另一實(shí)施例；
[0011]圖2C顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一容器的又一實(shí)施例；
[0012]圖3顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例；
[0013]圖4A顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例；
[0014]圖4B顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例；
[0015]圖4C顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例；
[0016]圖4D顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例；
[0017]圖5顯不一種用于制造一傳感器的方法的一實(shí)施例；
[0018]圖6A為在借由傳感器于一米自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)腸病毒71型(Enterovirus71)期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0019]圖6B為在借由傳感器于一米自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)腸病毒71型期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0020]圖6C為在借由傳感器于一采自一健康的人的對(duì)照樣本中偵測(cè)腸病毒71型期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0021]圖7A為在借由傳感器于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)A型流感病毒(Influenza A)期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0022]圖7B為在借由傳感器于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)A型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0023]圖7C為在借由傳感器于一采自一健康的人的對(duì)照樣本中偵測(cè)A型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0024]圖8A為在借由傳感器于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)B型流感病毒(Influenza B)期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0025]圖SB為在借由傳感器于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)B型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；以及
[0026]圖SC為在借由傳感器于一采自一健康的人的對(duì)照樣本中偵測(cè)B型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。
[0027]圖中:
[0028]IOOa:傳感器
[0029]IOOb:傳感器
[0030]IOOc:傳感器
[0031]101:容器
[0032]110:基板
[0033]111:材料[0034]112:光
[0035]113:探針
[0036]200a:裝置
[0037]200b:裝置
[0038]200c:裝置
[0039]201:基板
[0040]203:膜/材料/柱數(shù)組
[0041]205:探針
[0042]2051:第一表面
[0043]2053:第二表面
[0044]207:標(biāo)的物/有興趣的標(biāo)的物
[0045]210:光
[0046]210:循環(huán)構(gòu)件/馬達(dá)
[0047]220:循環(huán)構(gòu)件/第一磁鐵
[0048]230:凹槽
[0049]300:裝置
[0050]301:光電二極管芯片
[0051]302:光電偵測(cè)器電路
[0052]303:狹縫
[0053]304:反射鏡
[0054]305:光柵
[0055]306:線性電荷耦合器件
[0056]307:放大器
[0057]308:濾光器
[0058]310:光源
[0059]320:光接收單元
[0060]900:樣本
[0061]901:有興趣的標(biāo)的物。
【具體實(shí)施方式】
[0062]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0063]在本發(fā)明中，術(shù)語(yǔ)“探針”一般指能夠結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的一物質(zhì)(例如一生物分子)。舉例而言，一探針對(duì)于標(biāo)的物可具有約100微微牛頓(PN)至約500微微牛頓的一結(jié)合親和力。探針的非限制性實(shí)例包括:抗體、保持結(jié)合至有興趣的標(biāo)的物的能力的抗體片段、核酸(例如，DNA、RNA、適體(aptamer))、抗原(antigen)及酶。在如本文所述的一傳感器中，可使用識(shí)別單個(gè)有興趣的標(biāo)的物的單個(gè)探針或識(shí)別單個(gè)有興趣的標(biāo)的物或多個(gè)有興趣的標(biāo)的物的兩個(gè)或更多個(gè)探針。
[0064]術(shù)語(yǔ)“標(biāo)的物”概言之指可使用如本發(fā)明所述的一傳感器偵測(cè)到的任何分子。一標(biāo)的物可包含但不限于一生物分子?？稍诒疚乃鰝鞲衅髦袀蓽y(cè)到的標(biāo)的物的實(shí)例包含但不限于生物分子(例如，病毒、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂質(zhì))及其他類型的分子(例如小分子)，例如半抗原及毒素。在某些實(shí)施例中，標(biāo)的物存在于一體液及/或身體組織中的一生物分子。
[0065]在某些實(shí)施例中，一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器包含一光源、一容器、一用于循環(huán)該容器內(nèi)的物質(zhì)的循環(huán)構(gòu)件及一光接收器，該光接收器具有一光偵測(cè)器，該光偵測(cè)器產(chǎn)生與該光接收器所接收的光的量成正比例的一電訊號(hào)。該容器的至少一個(gè)內(nèi)表面包含固定于一材料上的探針，該材料設(shè)置于該容器表面上。該光源用以產(chǎn)生光，該光穿過(guò)容器中的一預(yù)定區(qū)域并最終到達(dá)光偵測(cè)器。光欲在容器中穿過(guò)的該預(yù)定區(qū)域?yàn)槿萜髦胁慌c探針交疊的一空間。該光可具有一特定波長(zhǎng)。端視欲偵測(cè)的標(biāo)的物而定，可相應(yīng)地改變?cè)撎囟úㄩL(zhǎng)?？山栌扇魏渭夹g(shù)可行的方法確定該特定波長(zhǎng)。在某些實(shí)施例中，借由使用可見(jiàn)光光譜或紫外(UV)光光譜掃描標(biāo)的物來(lái)確定該特定波長(zhǎng)。標(biāo)的物于可見(jiàn)光光譜中的最大吸收波長(zhǎng)可為該特定波長(zhǎng)。舉例而言，腸病毒71型(enterovirus71)、A型流感(influenza A)病毒及B型流感(infIuenza B)病毒中的任一種均于可見(jiàn)光光譜中約560納米(nm)波長(zhǎng)處具有一最大吸收，且于紫外光譜中約280納米波長(zhǎng)處具有一相對(duì)較大的吸收。腺病毒(adenovirus)于可見(jiàn)光光譜中約340納米波長(zhǎng)處具有一最大吸收，且于紫外光譜中約280納米波長(zhǎng)處具有一相對(duì)較大的吸收。
[0066]在某些實(shí)施例中，光源可產(chǎn)生可見(jiàn)光或紫外光?？捎诠庠磁c容器之間放置一濾光器，使進(jìn)入容器的光具有一特定波長(zhǎng)。作為另一選擇，可將濾光器放置于容器與光偵測(cè)器之間，使進(jìn)入光偵測(cè)器的光具有一特定波長(zhǎng)。作為另一選擇，可于容器與光偵測(cè)器之間放置某些光學(xué)組件(例如，狹縫分光鏡、光柵、反射鏡及一線性電荷耦合器件)，以自穿過(guò)容器的可見(jiàn)光產(chǎn)生具有一特定波長(zhǎng)的單色光，并使該單色光能夠進(jìn)入光偵測(cè)器。作為另一選擇，光源可為一單色光源。
[0067]在某些實(shí)施例中，該容器包含一基板、一設(shè)置于該基板上的材料以及設(shè)置于該材料上的一個(gè)或多個(gè)探針。該一個(gè)或多個(gè)探針固定于該材料上。探針可為一生物物質(zhì)(例如，抗體、抗體片段、核酸、適體、半抗原或酶)或能夠結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物的任何物質(zhì)。該材料可與探針相容，且探針可被固定于該材料上。該材料可為一金屬(例如金、銀、銅及鎳)。該基板可由任何對(duì)于欲被設(shè)置于其上的材料在技術(shù)上可行的成分構(gòu)成，且此并不妨礙如本發(fā)明所述對(duì)一有興趣的標(biāo)的物進(jìn)行偵測(cè)。適宜基板的某些實(shí)例可包含但不限于玻璃、金屬、硅或聚合物。
[0068]該材料可包含一圖案，該圖案用以增大可用于設(shè)置探針的表面積。在某些實(shí)施例中，該圖案可為涂覆于基板上的一膜。在某些其他實(shí)施例中，該涂覆膜可被退火。退火使涂覆膜的表面不均勻。不均勻表面可增大可用于設(shè)置探針的表面積。
[0069]在某些實(shí)施例中，該圖案可為設(shè)置于基板上的一金屬柱數(shù)組。該金屬柱數(shù)組的三維性質(zhì)也可增大可用于設(shè)置探針的表面積。
[0070]探針經(jīng)由與材料的一個(gè)或多個(gè)化學(xué)鍵(例如共價(jià)鍵)而被設(shè)置或固定于材料上。探針可與傳感器所欲偵測(cè)的標(biāo)的物形成一“鎖與鑰匙”的關(guān)系。舉例而言，探針可為DNA、RNA、蛋白質(zhì)、抗體、抗體片段、適體、抗原或酶。在某些實(shí)施例中，探針為一抗體且標(biāo)的物為該抗體所結(jié)合的一抗原。[0071]循環(huán)構(gòu)件用以循環(huán)容器中的物質(zhì)，以將標(biāo)的物(若有的話)朝探針推進(jìn)。在某些實(shí)施例中，循環(huán)構(gòu)件可包含一第一磁鐵及一第二磁鐵，該第一磁鐵設(shè)置于容器中，且該第二磁鐵于容器的一壁附近與設(shè)置于容器外的一馬達(dá)相耦合。當(dāng)該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)該第二磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，容器中的該第一磁鐵也會(huì)旋轉(zhuǎn)。在另一實(shí)例中，循環(huán)構(gòu)件可包含一推進(jìn)構(gòu)件，該推進(jìn)構(gòu)件附裝至容器內(nèi)側(cè)的一壁且電性連接至一用以驅(qū)動(dòng)該推進(jìn)構(gòu)件的馬達(dá)。
[0072]一可能包含標(biāo)的物的樣本被引入傳感器中并隨后流過(guò)探針。若標(biāo)的物存在于該樣本中，則在循環(huán)構(gòu)件循環(huán)容器中的物質(zhì)之前穿過(guò)容器中預(yù)定區(qū)域的光子量可不同于在循環(huán)構(gòu)件循環(huán)容器中的物質(zhì)之后穿過(guò)容器中預(yù)定區(qū)域的光子量，因標(biāo)的物將與被固定在設(shè)置于容器表面上的材料上的探針相耦合。若標(biāo)的物不存在于該樣本中，則穿過(guò)容器中預(yù)定區(qū)域的光子量將保持實(shí)質(zhì)上相同，因容器預(yù)定區(qū)域中的樣本的密度在循環(huán)構(gòu)件循環(huán)容器中的物質(zhì)之前及之后不發(fā)生改變。
[0073]探針與光源所射出的光的路徑在容器內(nèi)位于不同區(qū)域中。在某些實(shí)施例中，探針被設(shè)置于容器的上部中，而光穿過(guò)容器的預(yù)定區(qū)域可位于未設(shè)置探針的容器下部中。在某些其他實(shí)施例中，光穿過(guò)容器的預(yù)定區(qū)域可位于設(shè)置有探針的容器部分中但不與探針交疊。
[0074]在某些實(shí)施例中，揭露一種用于制造一傳感器的方法。該方法包含:提供一材料，該材料包含一圖案，該圖案用以增大可用于與探針結(jié)合的表面積；將該材料設(shè)置于一基板上；以及于該材料上設(shè)置探針，該探針用以與該有興趣的標(biāo)的物交互作用。
[0075]在某些實(shí)施例中，該材料為一膜?？稍趯⒃摬牧显O(shè)置于基板上的前清潔基板。在某些實(shí)施例中，在將該材料設(shè)置于基板上之前，首先于該基板上設(shè)置一黏合層。隨后將該材料設(shè)置于該黏合層上。該黏合層可為鉻。
[0076]在某些其他實(shí)施例中，該材料為一具有一不均勻表面圖案的退火膜。在將該材料設(shè)置于黏合層上之后，可使該材料在約300攝氏度(°C)至約500攝氏度的一溫度下退火。
[0077]在某些其他實(shí)施例中，該材料包含一柱數(shù)組圖案。將一光蝕刻劑(photoresist)涂覆于基板上并執(zhí)行一光刻制程，以形成柱數(shù)組。該柱數(shù)組中每一柱的尺寸及兩相鄰柱間的距離與探針的大小及有興趣的標(biāo)的物的大小相關(guān)聯(lián)。
[0078]在某些實(shí)施例中，揭露一種使用本發(fā)明所述的一傳感器偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的方法。該傳感器包含一光源、一容器、一循環(huán)構(gòu)件及一光偵測(cè)器。該容器包含一基板、一設(shè)置于該基板上的材料以及探針，該多個(gè)探針用以與該有興趣的標(biāo)的物交互作用。該多個(gè)探針設(shè)置且固定于該材料上。該光源用以產(chǎn)生光，該光穿過(guò)容器中的預(yù)定區(qū)域并最終到達(dá)光偵測(cè)器。該光欲在該容器中穿過(guò)的該預(yù)定區(qū)域?yàn)樵撊萜髦胁慌c探針交疊一空間。該方法包含:將一可能包含該有興趣的標(biāo)的物的樣本放置于該傳感器中；經(jīng)由該容器中的該預(yù)定區(qū)域自該光源發(fā)射光；以及基于該傳感器的一光偵測(cè)器所接收的光而獲得一第一訊號(hào)。
[0079]該方法還包含:在預(yù)定時(shí)間量?jī)?nèi)致動(dòng)該循環(huán)構(gòu)件以將該容器中的物質(zhì)朝該多探針推進(jìn)；將一可能包含有興趣的標(biāo)的物的樣本放置于傳感器中；以及基于該預(yù)定時(shí)間量之后光偵測(cè)器所接收的光而獲得一第二訊號(hào)。該方法還包含:比較該第一訊號(hào)與該第二訊號(hào)；以及基于該比較而判斷標(biāo)的物是否存在該樣本中。
[0080]圖1為一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的傳感器IOOa的一實(shí)施例。傳感器IOOa包含一容器101。容器101形成一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物901的裝置，且包含一材料111及探針113，材料111設(shè)置于一基板110 (例如該容器的一個(gè)或多個(gè)壁)上，且探針113能夠結(jié)合到設(shè)置于材料111上的標(biāo)的物901。探針113被設(shè)置于容器101的一上部中。一光112經(jīng)由容器101的一下部而自傳感器IOOa的一光源被發(fā)射至傳感器IOOa的一光接收器。光源被配置成使該光源所射出的光的路徑遠(yuǎn)離探針113，使穿過(guò)容器101的光不會(huì)接觸探針113或結(jié)合至探針113的有興趣的標(biāo)的物901。
[0081]傳感器IOOa還包含循環(huán)構(gòu)件210、220，以用于循環(huán)容器101中的物質(zhì)。在某些實(shí)施例中，循環(huán)構(gòu)件210、220可包含:一第一磁鐵220，自由地設(shè)置于容器101中；以及一馬達(dá)210,在容器101的一壁附近設(shè)置于容器101之外。馬達(dá)210可包含一第二磁鐵(圖未不出)，且當(dāng)馬達(dá)210工作以驅(qū)動(dòng)第二磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，馬達(dá)210中的第二磁鐵可使容器101中的第一磁鐵220同時(shí)旋轉(zhuǎn)。作為另一選擇，循環(huán)構(gòu)件210、220可包含一推進(jìn)構(gòu)件，該推進(jìn)構(gòu)件附裝至容器101內(nèi)側(cè)的一壁且電性連接至用以驅(qū)動(dòng)該推進(jìn)構(gòu)件的一馬達(dá)。
[0082]容器101可還包含一用以配合馬達(dá)210的凹槽230，因此使傳感器的尺寸減小。在其中循環(huán)構(gòu)件210、220包含設(shè)置于容器101內(nèi)的第一磁鐵220的情形中，馬達(dá)210驅(qū)動(dòng)第一磁鐵220所需的動(dòng)力可借由凹槽230而被優(yōu)化，乃因第一磁鐵220與馬達(dá)210間的距離最小化。
[0083]傳感器IOOa還于容器101中包含一不含該標(biāo)的物的溶液(例如一緩沖溶液)。將一可能包含有興趣的標(biāo)的物901的樣本900引入容器101中。隨后將光112配置成在一第一時(shí)槽內(nèi)穿過(guò)容器101并被光接收器接收。在第一時(shí)槽期間，樣本900中的物質(zhì)下沉至容器101中光112欲穿過(guò)的下部。光接收器還包含一光電二極管偵測(cè)器，該光電二極管偵測(cè)器用以基于該光接收器于該第一時(shí)槽內(nèi)所接收的光112的量來(lái)產(chǎn)生一第一電訊號(hào)。光接收器還包含一用于處理該第一電訊號(hào)的處理器。
[0084]在一預(yù)定時(shí)間量?jī)?nèi)驅(qū)動(dòng)循環(huán)構(gòu)件210、220，以循環(huán)容器中的物質(zhì)。借由循環(huán)，容器101的下部中的物質(zhì)被推進(jìn)至容器101的上部，且有興趣的標(biāo)的物901可結(jié)合至材料111上的探針113。在經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間段之后，循環(huán)構(gòu)件210、220停止，且光112被配置成用以于一第二時(shí)槽內(nèi)穿過(guò)容器101并被光接收器接收。光接收器的光電二極管偵測(cè)器用以基于光接收器于該第二時(shí)槽內(nèi)所接收的光的量而產(chǎn)生一第二電訊號(hào)。光接收器的處理器還用以處理該第二電訊號(hào)。若第二訊號(hào)的大小不同于第一訊號(hào)的大小，貝1J處理器判定樣本中存在有興趣的標(biāo)的物。另一方面，若第二訊號(hào)的大小與第一訊號(hào)的大小實(shí)質(zhì)上相同，則處理器判定樣本中不存在有興趣的標(biāo)的物。
[0085]圖1B為一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的傳感器IOOb的一實(shí)施例。圖1B中的傳感器IOOb與圖1A中的傳感器IOOa相似，不同之處在于，材料111及探針113被設(shè)置于容器101的不止一個(gè)壁上。借由容器101中的額外探針113，可縮短循環(huán)構(gòu)件210、220需被致動(dòng)的時(shí)間量，因存在更多可隨時(shí)用于與有興趣的標(biāo)的物901相結(jié)合的探針113。
[0086]圖1C為一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的傳感器IOOc的一實(shí)施例。圖1C中的傳感器IOOc與圖1B中的傳感器IOOb相似，不同之處在于，光112被配置成穿過(guò)與探針113位于容器101的相同部分中的一區(qū)域。光112被配置成避免與探針113交疊，以防止光112被探針113散射或防止標(biāo)的物901結(jié)合至探針113。
[0087]圖2A顯示一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物的裝置的一實(shí)施例。裝置200a包含一基板201、設(shè)置于該基板上的一膜203以及設(shè)置于膜203上的探針205。膜203的厚度可為例如約5納米至約200納米的一實(shí)質(zhì)上均勻的厚度。探針205的一第一表面2051設(shè)置于材料203上。探針205的對(duì)于標(biāo)的物207具有一結(jié)合親和力的一第二表面2053被配置成使其在標(biāo)的物207存在時(shí)能夠與標(biāo)的物207相耦合。
[0088]圖2B顯示一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物的裝置的一實(shí)施例。裝置200b包含一基板201、設(shè)置于基板201上的一柱數(shù)組203以及設(shè)置于柱數(shù)組203上的一探針205。柱數(shù)組203中的任何柱的寬度及長(zhǎng)度以及兩相鄰柱間的距離與探針205的大小及有興趣的標(biāo)的物207相關(guān)聯(lián)。舉例而言，柱數(shù)組的柱可具有200納米至900納米的一長(zhǎng)度、200納米至900納米的一寬度及15納米至1500納米的一高度。柱數(shù)組中每一柱間的距離可為200納米至900納米。在某些實(shí)施例中，柱數(shù)組納柱可具有約500納米的一長(zhǎng)度、約500納米的一寬度及約100納米的一高度，且每一柱間的距離可為約500納米。探針205的一第一表面2051設(shè)置于柱數(shù)組203上。探針205對(duì)于標(biāo)的物207具有一結(jié)合親和力的一第二表面2053被配置成使其在標(biāo)的物207存在時(shí)能夠與標(biāo)的物207相耦合。
[0089]圖2C顯示一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物的裝置的一實(shí)施例。裝置200c包含一基板201、設(shè)置于該基板上的一膜203以及設(shè)置于膜203上的一探針205。膜203具有一不均勻厚度。在某些實(shí)施例中，可首先將該膜涂覆于基板201上并隨后利用退火以使其形成不均勻厚度。在某些實(shí)施例中，膜203的厚度可于約0.5納米至約30納米之間變化。探針205的一第一表面2051設(shè)置于材料203上。探針205對(duì)于標(biāo)的物207具有一結(jié)合親和力的一第二表面2053被配置成使其在標(biāo)的物207存在時(shí)能夠與標(biāo)的物207相耦合。
[0090]圖3顯示一裝置300的一例示性實(shí)施例，裝置300用于提供并偵測(cè)穿過(guò)一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200的光。裝置300包含一光源310及一光接收單元320。用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200設(shè)置于光源310與光接收單元320之間。
[0091]用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200可包含一基板201、設(shè)置于該基板上的一膜203以及設(shè)置于膜203上的一探針205。用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200中的基板201、膜203及探針205的配置可與參照?qǐng)D2A、圖2B及圖2C所示及所述的裝置200中的配置相同或相似。
[0092]來(lái)自光源310的光210 (在圖3中顯示為箭頭)穿過(guò)用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200并被光接收單元320接收。
[0093]在某些實(shí)施例中，光源310可產(chǎn)生可見(jiàn)光或紫外光。可在光源310與用于偵測(cè)一有興趣的目標(biāo)的裝置200之間放置一濾光器，使進(jìn)入用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200的光210具有一特定波長(zhǎng)。作為另一選擇，濾光器可被放置于用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200與光接收單元320之間，使進(jìn)入光接收單元320的光210具有一特定波長(zhǎng)。作為另一選擇，可在用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200與光接收單元320之間放置某些光學(xué)組件(例如，狹縫、光柵、反光鏡及線性電荷耦合器件)，以使穿過(guò)該裝置的可見(jiàn)光(或紫外光)在進(jìn)入光接收單元320之前變成具有一特定波長(zhǎng)的一單色光。光源310也可為一單色光源。
[0094]圖4A顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例。一光接收單元320可包含僅一光電偵測(cè)器單元。一光源310可射出可見(jiàn)光或紫外光(在圖4A中顯示為箭頭)，且光源310與用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200之間可設(shè)置一濾光器308,以用于自可見(jiàn)光或紫外光中選擇一特定波長(zhǎng)的一光?？苫谟信d趣的標(biāo)的物對(duì)該光進(jìn)行選擇。舉例而言，若有興趣的標(biāo)的物為腸病毒71型、A型流感病毒或B型流感病毒，則濾光器308可被配置成自可見(jiàn)光選擇具有一 560納米波長(zhǎng)的光或自紫外光選擇具有一 280納米波長(zhǎng)的光。此外，若有興趣的標(biāo)的物為腺病毒，則濾光器308可被配置成自可見(jiàn)光選擇具有一 340納米波長(zhǎng)的光或自紫外光選擇具有一 280納米波長(zhǎng)的光。
[0095]光接收單元320可包含一光電二極管芯片301及一光電偵測(cè)器電路302，光電二極管芯片301用于接收光，且光電偵測(cè)器電路302用于量測(cè)所選的光穿過(guò)用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200后的強(qiáng)度并產(chǎn)生與光接收單元320所接收的光量成正比的一電訊號(hào)。
[0096]圖4B顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例。圖4B所示的傳感器與圖4A所示的傳感器相同或相似，不同之處在于，濾光器308被設(shè)置于用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200與光電二極管芯片301之間，而非光源310與用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200之間。因此，在光穿過(guò)用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200之后選擇對(duì)于標(biāo)的物具有特定波長(zhǎng)的光。
[0097]圖4C顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一實(shí)施例。圖4C所示的傳感器與圖4A所示的傳感器相同或相似，不同之處在于，濾光器308及光電二極管芯片301被省略且圖4C中的光接收單元320包含一狹縫303、一反射鏡304、一光柵305及一線性電荷稱合器件(charge-coupled device ;CCD) 306。穿過(guò)用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的裝置200的可見(jiàn)光進(jìn)入狹縫303。光柵305分開(kāi)不同波長(zhǎng)的光，隨后該不同波長(zhǎng)的光被線性CCD306接收，且光電偵測(cè)器電路302用以量測(cè)具有所期望波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度。
[0098]圖4D顯示一用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一例示性實(shí)施例。除圖4D中的光源310射出具有與有興趣的標(biāo)的物相關(guān)聯(lián)的一特定波長(zhǎng)的一單色光之外，圖4D所示的傳感器與圖4A的所示傳感器相同。因此，在圖4D所示的實(shí)例中可省略濾光器308。光接收單元320可還包含一放大器307，以用于放大光電二極管芯片301所接收的訊號(hào)。
[0099]圖5顯示一種制造一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物的裝置的方法500的一實(shí)施例的一流程圖。方法500包含步驟501、503及505。在步驟501中，提供一材料。在步驟503中，將該材料設(shè)置于一基板上。可將該材料以一圖案形式設(shè)置于基板上，該圖案用以增大可用于設(shè)置探針的表面積。該圖案可例如為一膜、一具有一不均厚度的膜或一柱數(shù)組。在步驟505中，將一能夠結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物的探針設(shè)置于該材料上。該探針用以與傳感器所欲偵測(cè)的標(biāo)的物交互作用。在某些實(shí)施例中，在將探針設(shè)置于該材料上之前，可對(duì)該材料進(jìn)行清潔及預(yù)處理。舉例而言，可使用一酸性溶液、一堿性溶液及/或凈化水來(lái)清潔該材料。在某些實(shí)施例中，可使用一或多種化合物對(duì)該材料進(jìn)行預(yù)處理。在一實(shí)施例中，可使用包含至少一個(gè)與材料兼容的官能基之一或多種化合物對(duì)材料進(jìn)行預(yù)處理。在另一實(shí)施例中，可使用包含至少一個(gè)與探針兼容的官能基之一或多種化合物對(duì)材料進(jìn)行預(yù)處理。該官能基用以與材料表面周圍的自由電子形成一第一穩(wěn)定結(jié)合并與探針形成一第二穩(wěn)定結(jié)合。某些實(shí)例性官能基包含但不限于硫醇基及羥基。
[0100][實(shí)例I]
[0101][探針固定]
[0102]將一用以容納一樣本的玻璃容器放置于一塑料座中。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有一不均勻厚度的膜形式設(shè)置金，該不均勻厚度于約0.5納米至約30納米之間變化。在將探針引入容器中之前，依序使用0.1摩爾/升(M)的鹽酸溶液、凈化水、0.1摩爾/升的氫氧化鈉溶液及凈化水清潔該金膜。
[0103]在清潔之后，將一包含110微升(μ L)胱胺的水溶液(在PH為7.2的磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffered saline ；PBS)中濃度為20毫摩爾/升(mM))添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許胱胺結(jié)合至容器壁上的金。隨后借由一吸液管自容器中移除剩余的胱胺溶液。隨后，將一包含110微升戊二醛的水溶液(在PH為7.2的PBS溶液中濃度為2.5%)添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許戊二醛結(jié)合至胱胺。
[0104]在自容器中移除剩余的戊二醛溶液之后，將110微升可商購(gòu)獲得的抗腸病毒71型單克隆抗體的一水溶液添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許抗腸病毒71型單克隆抗體結(jié)合至戊二醛交聯(lián)劑。隨后，借由一吸液管自容器中移除未結(jié)合的抗腸病毒71型單克隆抗體。隨后，將甘胺酸濃度為0.5摩爾/升的一水溶液添加至容器中，以與剩余的未結(jié)合戊二醛反應(yīng)。最后，自容器中移除甘胺酸并將PBS添加至容器中。
[0105][樣本偵測(cè)]
[0106]隨后將該玻璃容器及該塑料座放置于P Tricorder?傳感器(臺(tái)灣臺(tái)北市永加利醫(yī)學(xué)科技股份有限公司)中。傳感器還包含一可見(jiàn)光光源及一用于偵測(cè)腸病毒71型的光偵測(cè)器?？梢?jiàn)光自可見(jiàn)光光源發(fā)射并穿過(guò)一濾光器。該濾光器用以過(guò)濾可見(jiàn)光，且僅具有一560納米波長(zhǎng)的光可穿過(guò)該濾光器。隨后，該光(即，具有560納米波長(zhǎng)的光)穿過(guò)上述玻璃容器。該光于穿過(guò)玻璃容器之后最終被光偵測(cè)器接收。該傳感器還包含一循環(huán)構(gòu)件，該循環(huán)構(gòu)件用以循環(huán)容器中的物質(zhì)，以將腸病毒71型(若有的話)朝探針推進(jìn)。圖6A為例示在一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)腸病毒71型期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該樣本借由一咽喉式拭子(throat swab)采自受感染患者。
[0107]開(kāi)啟傳感器，俾使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器的下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面上的探針。在此階段中，容器中如上所述容納有PBS。
[0108]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖6A中的601處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器偵測(cè)到的光顯示于圖6A中的603處。601處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與603處的所偵測(cè)到的訊號(hào)間的差異表示該樣本中存在腸病毒71型。
[0109][實(shí)例2]
[0110]圖6B為例示在于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)腸病毒71型期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述10%腸病毒71型稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0111]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的光源發(fā)射的光穿過(guò)容器的下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面之上的探針。在此階段中，容器中如上所述容納有PBS。
[0112]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖6B中的605處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器偵測(cè)到的光顯示于圖6B中的607處。605處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與607處的所偵測(cè)到的訊號(hào)間的差異表示該樣本中存在腸病毒71型。
[0113][比較例I][0114]圖6C為例示在偵測(cè)一采自一健康的人的對(duì)照樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述10%腸病毒71型稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0115]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器的一下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面上的探針。在此階段中，容器中容納有PBS。
[0116]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖6C中的611處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖6C中的613處。611與613的相似的訊號(hào)強(qiáng)度表明，對(duì)照樣本中不存在腸病毒71型。
[0117][實(shí)例3]
[0118][探針固定]
[0119]將一用以容納一樣本的玻璃容器放置于一塑料座中。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有約100納米的一實(shí)質(zhì)上均勻厚度的膜形式設(shè)置金。在將探針引入容器中之前，依序使用0.1摩爾/升的鹽酸溶液、凈化水、0.1摩爾/升的氫氧化鈉溶液及凈化水清潔該金膜。
[0120]在清潔之后，將一包含110微升胱胺的水溶液(在PH為7.2的磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffered saline ;PBS)中濃度為20毫摩爾/升)添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許胱胺結(jié)合至容器壁上的金。隨后借由一吸液管自容器中移除剩余的胱胺溶液。隨后，將一包含110微升戊二醛的水溶液(在PH為7.2的PBS溶液中濃度為2.5%)添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許戊二醛結(jié)合至胱胺。
[0121]在自容器中移除剩余的戊二醛溶液之后，將110微升可商購(gòu)獲得的抗A型流感病毒抗體的一水溶液(在PH為7.2的PBS溶液中濃度為20微克/毫升(μ g/ml))添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許抗A型流感病毒抗體結(jié)合至戊二醛交聯(lián)劑。隨后，借由一吸液管自容器中移除未結(jié)合的抗A型流感病毒抗體。隨后，將甘胺酸濃度為0.5摩爾/升的一水溶液添加至容器中，以與剩余的未結(jié)合戊二醛反應(yīng)。最后，自容器中移除甘胺酸并將PBS添加至容器中。
[0122][樣本偵測(cè)]
[0123]隨后將該玻璃容器及該塑料座放置于P Tricorder?傳感器(臺(tái)灣省臺(tái)北市永加利醫(yī)學(xué)科技股份有限公司)中。傳感器還包含一可見(jiàn)光光源及一用于偵測(cè)A型流感病毒的光偵測(cè)器?？梢?jiàn)光自可見(jiàn)光光源發(fā)射并穿過(guò)一濾光器。該濾光器用以過(guò)濾可見(jiàn)光，且僅具有一 560納米波長(zhǎng)的光可穿過(guò)該濾光器。隨后，該光(即，具有560納米波長(zhǎng)的光)穿過(guò)上述玻璃容器。該光在穿過(guò)玻璃容器之后最終被光偵測(cè)器接收。該傳感器還包含一循環(huán)構(gòu)件，該循環(huán)構(gòu)件用以循環(huán)容器中的物質(zhì)，以將A型流感病毒(若有的話)朝探針推進(jìn)。圖7A為例示在一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)A型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該樣本借由一咽喉式拭子(throat swab)采自受感染患者的咽喉。
[0124]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器的下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面上的探針。在此階段中，容器中如上所述容納有PBS。
[0125]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖7A中的701處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器偵測(cè)到的光顯示于圖7A中的703處。701處的所偵測(cè)到額光訊號(hào)與703處的所偵測(cè)到的訊號(hào)間的差異表示該樣本中存在A型流感病毒。
[0126][實(shí)例4]
[0127]圖7B為例示在于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)A型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述10%A型流感病毒稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0128]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的光源發(fā)射的光穿過(guò)容器的下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面之上的探針。在此階段中，容器中如上所述容納有PBS。
[0129]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖7B中的705處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器偵測(cè)到的光顯示于圖7B中的707處。705處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與707的所偵測(cè)到的訊號(hào)間的差異表示該樣本中存在A型流感病毒。
[0130][比較例2]
[0131]圖7C為例示在偵測(cè)一采自一健康的人的對(duì)照樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述A型流感病毒稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0132]開(kāi)啟傳感器，俾使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器的一下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面上的探針。在此階段中，容器中容納有PBS。
[0133]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖7C中的711處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖7C中的713處。711與713的相似的訊號(hào)強(qiáng)度表明，對(duì)照樣本中不存在A型流感病毒。
[0134][實(shí)例5]
[0135][探針固定]
[0136]將一用以容納一樣本的玻璃容器放置于一塑料座中。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有一柱數(shù)組圖案的膜形式設(shè)置金。該柱數(shù)組的一柱具有約500納米的一長(zhǎng)度、約500納米的一寬度及約100納米的一高度，且每一柱相互間隔開(kāi)約500納米。在將探針引入容器中之前，依序使用0.1摩爾/升的鹽酸溶液、凈化水、0.1摩爾/升的氫氧化鈉溶液及凈化水清潔該金膜。
[0137]在清潔之后，將一包含110微升胱胺的水溶液(在PH為7.2的磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffered saline ;PBS)中濃度為20毫摩爾/升)添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許胱胺結(jié)合至容器壁上的金。隨后借由一吸液管自容器中移除剩余的胱胺溶液。隨后，將一包含110微升戊二醛的水溶液(在PH為7.2的PBS溶液中濃度為2.5%)添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許戊二醛結(jié)合至胱胺。
[0138]在自容器中移除剩余的戊二醛溶液之后，將110微升可商購(gòu)獲得的抗B型流感病毒抗體的一水溶液(在PH為7.2的PBS溶液中濃度為20微克/毫升)添加至容器中并在室溫下溫育20分鐘，以容許抗B型流感病毒抗體結(jié)合至戊二醛交聯(lián)劑。隨后，借由一吸液管自容器中移除未結(jié)合的抗B型流感病毒抗體。隨后，將甘胺酸濃度為0.5摩爾/升的一水溶液添加至容器中，以與剩余的未結(jié)合戊二醛反應(yīng)。最后，自容器中移除甘胺酸并將PBS添加至容器中。
[0139][樣本偵測(cè)]
[0140]隨后將該玻璃容器及該塑料座放置于P Tricorder⑩傳感器(臺(tái)灣省臺(tái)北市永加利醫(yī)學(xué)科技股份有限公司)中。傳感器還包含一可見(jiàn)光光源及一用于偵測(cè)B型流感病毒的光偵測(cè)器?？梢?jiàn)光自可見(jiàn)光光源發(fā)射并穿過(guò)一濾光器。該濾光器用以過(guò)濾可見(jiàn)光，且僅具有一 560納米長(zhǎng)的光可穿過(guò)該濾光器。隨后，該光(即，具有560納米波長(zhǎng)的光)穿過(guò)上述玻璃容器。該光于穿過(guò)玻璃容器的后最終被光偵測(cè)器接收。該傳感器還包含一循環(huán)構(gòu)件，該循環(huán)構(gòu)件用以循環(huán)容器中的物質(zhì)，以將B型流感病毒(若有的話)朝探針推進(jìn)。圖8A為例示在采自一受感染患者的一 10%稀釋樣本中偵測(cè)B型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該樣本借由一咽喉式拭子采自受感染患者的咽喉。
[0141]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器的下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面上的探針。在此階段中，容器中如上所述容納有PBS。
[0142]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖8A中的801處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器偵測(cè)到的光顯示于圖8A中的803處。801處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與803處的所偵測(cè)到的訊號(hào)間的差異表示該樣本中存在B型流感病毒。
[0143][實(shí)例6]
[0144]圖SB為例示在于一采自一受感染患者的10%稀釋樣本中偵測(cè)B型流感病毒期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述10%B型流感病毒稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0145]開(kāi)啟傳感器，自傳感器的光源發(fā)射的光穿過(guò)容器的下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面之上的探針。在此階段中，容器中如上所述容納有PBS。
[0146]在添加樣本之后，采集數(shù)據(jù)以產(chǎn)生與自容器所偵測(cè)到的光相對(duì)應(yīng)的一訊號(hào)。將借由PBS及樣本所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖8B中的805處所示)用作一參考。接著，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)5分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器偵測(cè)到的光顯示于圖8B中的807處。805處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與807處的所偵測(cè)到的訊號(hào)間的差異表示該樣本中存在B型流感病毒。
[0147][比較例3]
[0148]圖SC為例示在偵測(cè)一采自一健康的人的對(duì)照樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述B型流感病毒稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0149]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器的一下部而不穿過(guò)容器內(nèi)表面上的探針。在此階段中，容器中容納有PBS。將使用PBS時(shí)偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖8C中的811處所示)用作一參考。
[0150]在添加樣本之后，開(kāi)啟循環(huán)構(gòu)件約3分鐘，使能夠?qū)⑷萜髦械臉颖境萜鲀?nèi)表面上的探針推進(jìn)。再采集數(shù)據(jù)數(shù)分鐘。于循環(huán)構(gòu)件停止之后自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖8C中的813處。811與813的相似的訊號(hào)強(qiáng)度表明，對(duì)照樣本中不存在B型流感病毒。
[0151]以上所述實(shí)施例僅是為充分說(shuō)明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，包含: 一容器； 一探針，設(shè)置于該容器中并用以結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物； 一循環(huán)構(gòu)件，用以循環(huán)該容器中的物質(zhì)； 一光源; 一光接收器； 一光選擇單元，用于使一預(yù)定波長(zhǎng)的光被該光接收器接收；以及 一偵測(cè)器，用以產(chǎn)生一電訊號(hào)，該電訊號(hào)的大小反映由該光接收器所接收的光的量， 其中該容器位于該光源與該光接收器之間，以及 其中該容器被配置成使該探針與該光源所射出的光的路徑于該容器內(nèi)位于不同區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該光接收器包含該光選擇單元，該光選擇單元包含: 一用于接收該光的狹縫、一反射鏡、一光柵及一線性電荷耦合器件， 其中該反射鏡用以將該所接收的光反射至該光柵上，該光柵用以將該所接收的光分成多個(gè)不同波長(zhǎng)的光并將多個(gè)光發(fā)射至該線性電荷耦合裝置，以及` 其中該偵測(cè)器包含一光電偵測(cè)器電路，以用于量測(cè)由該光接收器所接收的該多個(gè)光的其中之一的強(qiáng)度，并產(chǎn)生與該多個(gè)光中該其中之一的該強(qiáng)度成正比的該電訊號(hào)，該多個(gè)光中的該其中之一具有該預(yù)定波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該光接收器包含一用于接收該光的光電二極管芯片，以及 其中該偵測(cè)器包含一光電偵測(cè)器電路，以用于量測(cè)由該光接收器所接收的該光的強(qiáng)度，并產(chǎn)生與該光接收器所接收的該光的該強(qiáng)度成正比的該電訊號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該光選擇單元包含一濾光器，該濾光器設(shè)置于該光源與該容器之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該光選擇單元包含一濾光器，該濾光器設(shè)置于該容器與該光接收器之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，還包含一放大器，以用于放大由該光接收器所接收的訊號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中自該光源射出的該光包含200納米至800納米的波長(zhǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該預(yù)定波長(zhǎng)與該有興趣的標(biāo)的物相關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的的傳感器，其特征在于，其中該探針被設(shè)置于該容器的一上部中，且該光的該路徑位于該容器的一下部中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該探針被設(shè)置于該容器的一上部中的一第一區(qū)域中，且該光的該路徑位于該容器的該上部中的一第二區(qū)域中，該第二區(qū)域不同于該第一區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該探針包含DNA、RNA、蛋白質(zhì)、抗體、抗體片段、適體、抗原或表位。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該有興趣的標(biāo)的物為一生物分子。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該標(biāo)的物包含病毒、蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物、脂質(zhì)、半抗原或毒素。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該探針以100微微牛頓至約500微微牛頓的一親和力結(jié)合至該有興趣的標(biāo)的物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該循環(huán)構(gòu)件還包含: 一推進(jìn)構(gòu)件，設(shè)置于該容器中；以及 一馬達(dá)，電性連接至該推進(jìn)構(gòu)件并用以驅(qū)動(dòng)該推進(jìn)構(gòu)件。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該循環(huán)構(gòu)件還包含: 一第一磁鐵，自由地設(shè)置于該容器中；以及 一馬達(dá)，包含一第二磁鐵，并用以驅(qū)動(dòng)該第一磁鐵。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該容器還包含: 一基板；以及 一材料，設(shè)置于該基板上； 其中該探針被設(shè)置于該材料上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該材料包含一金屬。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該材料于該基板上包含一膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該膜包含一實(shí)質(zhì)上均勻的厚度或一不均勻的厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該實(shí)質(zhì)上均勻的厚度介于5納米至200納米的范圍內(nèi)，或該不均勻的厚度于0.5納米至30納米之間變化。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該材料包含一柱數(shù)組，該柱數(shù)組設(shè)置于該基板上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該柱數(shù)組中的一柱的尺寸與該探針的大小及該探針用以結(jié)合的一有興趣的標(biāo)的物的大小相關(guān)聯(lián)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，其中該柱數(shù)組的一柱具有200納米至900納米的一長(zhǎng)度、200納米至900納米的一寬度及15納米至1500納米的一高度。
25.一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器，其特征在于，包含: 一容器；一探針，設(shè)置于該容器中并用以結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物； 一循環(huán)構(gòu)件，用以循環(huán)該容器中的物質(zhì)； 一光源，用于射出一預(yù)定波長(zhǎng)的光； 一光接收器；以及 一偵測(cè)器，用以產(chǎn)生一電訊號(hào)，該電訊號(hào)的大小反映由該光接收器所接收的光的量， 其中該容器位于該光源與該光接收器之間，以及 其中該容器被配置成使該探針與該光源所射出的該光的路徑于該容器內(nèi)位于不同區(qū)域中。`
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK103868864SQ201310224546
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】林世明, 李嗣涔, 張鑾英 申請(qǐng)人:林世明