專利名稱：全息傳感器的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量樣本中,ic^析物的量的方法，以及供在該方法中^J I的裝置。
背景技術(shù)：
全息傳感器;1例如從W095/26499和W003/087899已知的，可用于#^<^種 #^析物。傳感器的光爭性質(zhì)由于該傳感器與被分析物之間的相互作用而改變， 從而通狄學(xué)特性的改變來指^^^析物的存在。為了提供定量結(jié)果，^^分 光計(jì)確a學(xué)'M的改變程度。

發(fā)明內(nèi)容
才f^本發(fā)明的第一方面， 一種測量樣本中凈iC^析物的量的方法包括
(a) 使樣^it過全息傳感器中或傳感器上的流道(f low channel),其中被分 析物與傳感器相互作用并由傳感l(wèi)^床留，并且其中被分析物的相互作用改變了 傳感器的光爭性質(zhì)，以及
(b) 監(jiān)測^^f斤物的相互作用，其中沿流道的;O^C^析物相互作用的距離 或^iUiiLi凈A^析物相互作用的區(qū)域面積指示了樣本中祐分析物的量。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面， 一種供在才l^本發(fā)明第一方面的方法中使用的裝 置包括全息傳感器，該全息傳感器包^^^析物可在該^A相互作用的位點(diǎn)， 其中該傳感器具有M的力til,包^^^斤物的樣本可通過該^ii。
根據(jù)第三方面， 一種探測樣本中:lfc^析物的方法包括
(a)使樣;W過全息、傳感器中或傳感器上的流道，其中被分析物與傳感器相 互作用，從而改變傳感器的光學(xué)'M，并且其中^il限定一個(gè)標(biāo)記(symbol); 以及
本發(fā)明的方法利用流il^確,本在沿限定路徑的預(yù)定區(qū)域中與傳感H^ 觸。當(dāng)樣^t過^it時(shí)樣本中的被分析物與傳感器的支^^質(zhì)(support medium) 相互作用并結(jié)合到該支持髓上，從而減少殘留在流體中的被分析物的量。支#^:通過改變傳感器在與紐^^析物相互作用的位點(diǎn)有關(guān)的位點(diǎn)一 一通常 是在ici被分析物相互作用的位點(diǎn)一—處的光學(xué)'M來響應(yīng)于與被分析物的相 互作用。
在沿流道的某個(gè)點(diǎn)處，樣4^^4^含有^^析物，因?yàn)榛旧纤谐跏?存在于樣本中的^^析物都已與傳感器相互作用。 一直到該點(diǎn)，傳感器的光學(xué) 性質(zhì)會(huì)由于與被分析物的相互作用而改變。在該點(diǎn)之后，將不存斜目互作用，
因而光學(xué)性質(zhì)不^jt變化。該邊界或"響應(yīng)前沿(response front)"可通itj^ 測傳感器沿流道的光學(xué)'&資3M見察?？?^濾光器^所，Ji^到的傳感器響應(yīng) 以4吏其更易探測。
該響應(yīng)所覆蓋的區(qū)域面積依賴于樣本中被分析物的量(i^l所^^1流體的 量以及該流體中被分析物的初始M的結(jié)果)，因而響應(yīng)前沿的位置皿于樣本 中被分析物的量。因此，樣本中被分析物的量的定量表示通過響應(yīng)前沿沿流道 的位置來顯示。對(duì)于4沐^^應(yīng)用，使用與##測的被分析物相互作用的全息 傳感器，并^^^樣本中被分析物的量，以通過確MM位于傳感器上的合適 標(biāo)度(scale)上的響應(yīng)前沿來優(yōu)化結(jié)果。
本發(fā)明的方法是有利的，因?yàn)樗軌驅(qū)峉ME沒有分光計(jì)的情況下進(jìn)行定量 測量。分光計(jì)昂貴且不方便運(yùn)輸，因jH^艮多情況下是不合適的。相反，本發(fā) 明提供了不需^f沐專用探測設(shè)備的定量分析方法，因此該方法適^^用于廣泛 的應(yīng)用，例如用于家庭使用的工具包。jH^卜，該方法^^供lfei結(jié)果，且易于使 用。


圖1A-1E與實(shí)施例1有關(guān)。圖1A-1D示出了對(duì)己烷中分別為A)0ppm、 B) 10ppm、 C) 20卯m和D) 30ppm的水的探測。圖1E為用來限定空間上以響應(yīng)為目
標(biāo)的十字形區(qū)域的微加工流道的照片。
圖2A-2F與實(shí)施例2有關(guān)。圖2A、 2B和2C示出了^^]沿^il^ii的距離 對(duì)煤油中的水滴進(jìn)^*化以確定濃度。圖A、 B和C中分別以下列濃度向煤油中 加水A: Oppm; B: 30卯m; C: 120ppm。圖2D"2F為所使用系統(tǒng)的示意圖。
圖3A-3C與實(shí)施例3有關(guān)。圖3A為全息膠片的響應(yīng)的照片，利用lmm的環(huán) 狀自噴井口裝置(flow head)使該全息膠片受到煤油中100ppm的水作用以顯示 一個(gè)0形標(biāo)記。圖3B和3C為所使用系統(tǒng)的示意圖。m實(shí)施方式
本發(fā)明涉及^ 1全息傳感器來指示樣本中被分析物的存在，其中傳感器與
^it^合成一體，以使得能夠糊'^^析物量。
本發(fā)明所^^該種全息傳感器總體包括支#^^4布整^^體布置的
全息圖。支^^t與,ic^析物相互作用，導(dǎo)致微物理'f錄的變化。該變化引
起全息傳感器光學(xué)特性的改變，所n學(xué)特性諸如極化率、A4t率、折射率或 piut率。該改變導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)的變化，如顏色改變或明暗度改變，該光學(xué)^^: 的變化可在與被分析物相互作用的位點(diǎn)有關(guān)的位點(diǎn)處M^到。通常，光學(xué)'m
的改^Lt在^C^^斤物相互作用的位點(diǎn)處^ 亥位點(diǎn)周圍。
支持M可被設(shè)計(jì)為使得其與一種以上的被分析物結(jié)合，其中與每種^c^ 析物的相互作用導(dǎo)致傳感器光學(xué)私貧的特性改變。因此，光學(xué)響應(yīng)可用來識(shí)別 以及量4^f"本中的凈ii^析物。
存在多種基本的改變物理性質(zhì)從而改變光學(xué)特性的方法。改變的物理性質(zhì) 優(yōu)選為支，質(zhì)的體積，也是全息元件的全息圖條紋的間距。該變化可通it將
特定的基團(tuán)(group)摻入支持基質(zhì)來實(shí)現(xiàn)，其中這些基團(tuán)在與被分析物相互作用 后經(jīng)受例如構(gòu)象、電荷或交聯(lián)程度的改變，導(dǎo)致支^^質(zhì)的膨J^收縮。上述 基團(tuán)優(yōu)選為被分析物種的特異性結(jié)合共絲。
在本發(fā)明中，^L^析物至少在其通過樣本的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被傳感器保留。這 可通過支持體與^C^析物之間的化學(xué)或物刻目互作用實(shí)現(xiàn)。斜目互作用為化學(xué) 反應(yīng)的情況下，被分析物與基質(zhì)上的特定基團(tuán)^i反應(yīng)，并與該特定基團(tuán)結(jié)合。 ^地，相互作用可以是物理反應(yīng)，由此使^^析物被吸^被吸Jlt^傳感器 中或傳感器上。
通過佳月特定的反應(yīng)劑或通過將傳感器置于某些物理^Ht下，可在樣本中 的被分析物的量已,皮確定后，##感器上被分析物的保留逆轉(zhuǎn)過來。這樣，如 果需要的話，在對(duì)傳感器進(jìn)行處理以除去^C^析物后，可重復(fù)4M傳感器。
^Ut過改變支，質(zhì)的組成，可將全息傳感器用于探測各種^H斤物。在
本發(fā)明中，4ic^析物可以例如是水、葡萄糖、乳縫、金屬離子、酶、抗體、
醇或醛。替代地，被分析物可以是RM或DM。包^*^析物的樣本可以是"^水 的，或者可包^-種或多種有^i:劑。#><狄，樣本可以是氣態(tài)的。本發(fā)明可 用來確^^油樣本中水的量，或諸如血液之類的生理流體中葡萄糖的量。
，優(yōu)^包^f:^基質(zhì)，其組成必須進(jìn)行優(yōu)化以獲得高質(zhì)量膠片，即 具有其中可形成全息圖條紋的均勻M的膠片。優(yōu)g,通過使包括基于丙烯自的#^內(nèi)的#的(共)聚合^iyWt 。
優(yōu)g， ！^^M^i^勻的。這意味著聚^^MM^有相同或
相A對(duì)呈度的交聯(lián)，因此聚楊的每個(gè)區(qū)^^L出1^目同的'I"錄。
全息支#^的其它例子為明膠、K-鹿角狄(K-carageenan)、瓊脂、 瓊脂糖、聚乙烯醇(PVA)、溶^~皿(如4歸類的)、水皿(如4歸類的) 和丙烯g。其它材料為多糖、蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)類材料、低聚核苷酸、RM、 DNA、 纖維素、乙酸纖維素、，胺、^it胺和聚丙烯酰胺。明M用于支承諸如 卣化銀粒子之類的光敏種類的標(biāo)準(zhǔn)基質(zhì)材料。明膠還可以是在i^J&鏈(gel strand)上的^_之間通過絡(luò)111離子M交聯(lián)的。
由傳感器與初A析物之間的相互作用引起的光學(xué)性質(zhì)的改變(通稱為響應(yīng)) 應(yīng)該是全息圖的顏色或圖像的明M清楚的改變，并J^^tk^電^m^ti普的可 見區(qū)內(nèi)。這提供了可由肉目Mi^到的精確而可靠的讀出。為了幫助確保實(shí)皿 一點(diǎn)，^i^傳感器上具有濾光器。該濾光器應(yīng)該a^y見察以監(jiān)測被分析物 相互作用的傳感器的一個(gè)(或多個(gè))表面的一些或全部。該濾光器可以是低通濾 光器(其允i午波長低于某一波長的^f通it)、高通濾光器(其允i午波長高于某一 波長的絲通it)或帶通濾光器(其允許波絲某一波長帶內(nèi)的絲通過，或在 為多帶通濾光器的情況下，允許波絲某些波長帶內(nèi)的驗(yàn)通ii)。因此，上述 濾光器的使用控制了到達(dá)傳感器的光的頻率。傳感器中的全息圖的作用類似于 帶g射器，因此全息圖的^t波長必須在將要從傳感H^回到觀蕃者或探測
器的祐itii的光的區(qū)域內(nèi)。
選擇濾光器以便為高波長的絲低波長的光或這兩者提供截止點(diǎn)，以便能 確保任何響應(yīng)都在特定范圍內(nèi)，例如，在可見光范圍內(nèi)。它們可用來區(qū)》、在不
二k在非最佳光:;:例如，利用、;色光的條^F^fM傳感器，它們^可以
用來防止不清楚的響應(yīng)。濾光器可被特別設(shè)計(jì)以優(yōu)化所M^到的對(duì)特定被分析 物的響應(yīng)。
本發(fā)明的傳感器中的全息圖可通iti^f射產(chǎn)生。全息圖可^故大的情況 下可見，或者可在白光、UVM紅外驗(yàn)下、或在特定溫度、磁^its強(qiáng)糾 下可見。^i也，全息圖4象是實(shí)物圖4象，或呈現(xiàn)出2絲3維絲。傳感器還 可以包括用于在以潮Jt照射時(shí)產(chǎn)生干涉效應(yīng)的裝置，其中^i^該裝置包括消 偏振層。
傳感器可根據(jù)WO95/26499、WO99/63408和WO03/087789中/^開的方法制備。這些說明書的內(nèi)絲M過援虧1的方式納入。
本發(fā)明的傳感器包括集成的流道。#^本發(fā)明的傳感器可包括不止一個(gè)流
道，并且可具有多個(gè)^ii。 ^itA傳感器上、傳感器中或通過傳感器的^^r限
定膽，樣本可沿該粉域ito
上述一個(gè)或多個(gè)流道可由全息圖自身的物理特征限定。這可通it^傳感器
的材料中制作槽來實(shí)現(xiàn)，或者可通過使用多孔的或被穿孔的傳感器來實(shí)現(xiàn)。在
傳感器是多孔的或被穿孔的情況下，每個(gè)流道由穿孑Ul孔(pore)或一連串相連 的孔限定，并且^il可從"H^穿過傳感器到另H
^R^，在一個(gè)不同的實(shí)施方案中，^il可由與傳感l(wèi)l^觸的外部射^^ 置、模制塑料室或多孔材料限定，所述射^^置諸如孩謝流片(microfluidic chip)。多孑Ut料可由包含全息傳感器或與全息傳感^^觸的顆粒(bead)、碎片 (flake)或光纖構(gòu)成。
在任一實(shí)施方案中，流道可為任意尺寸的線狀槽，但通常具有0.1-50mm 的長、寬、高尺寸，伏i^^具有l(wèi)-20mm的狄、0.1 - l咖的高度和10 - 50mm 的U，例如其尺寸為10x0.5x20咖。在j;;iii為,流的情況下，其具有微 米尺寸，例如^JL^ l-20iim、高JU(;O.l-:Um、 ^JL^ 10 - 50 pm。
在一個(gè)實(shí)施方案中，流道具有使樣本能利用毛細(xì)管作用通過的尺寸。合適 的尺寸依賴于正被測試的樣本的類型，但-~^為約0.1-5咖的量級(jí)，例如為約 0.5mm。在這種情況下，傳感^^被布置為使得在^^中^il的入口^^^樣本
中，該樣;^ii/v^al^Ht助毛細(xì)管作用沿流道向上流動(dòng)。這被通俗地稱為"浸
量桿(dipstick)"法，并且^^1^非常方便，因?yàn)檫@可以手持進(jìn)行并且不需
，f可專用設(shè)備來控制樣林^il:中的流動(dòng)，因此可在家里使用。這樣的"浸 量桿"裝置的有用應(yīng)用的例子包括^^1傳感器來測試飲料中的酒精^*，或諸 如血液之類的生理流體中諸如葡萄糖之類的朝C^析物的M水平。
優(yōu)選的是，流道為指示可獲得的結(jié)果的特定形狀。具體而言，流道應(yīng)該被 成形為用于限定一個(gè)標(biāo)記。該標(biāo)記可以是^f可二維圖案一一如字母，或者可以 是數(shù)字或陽性或陰性符號(hào)_—如勾或叉。這樣的流道可以有利地用于探測樣本
中的^c^析物的方法中，或可用于測量樣本中被分析物的量的方法中。
才娥本發(fā)明的第三方面，該方法用來探測樣本中的被分析物。在這種情況
下，假:M皮分析物與傳感器相互作用來改變傳感器的光爭^貧，則并非必須將 被分析物保留在樣本上。當(dāng),iC^析物存在于樣本中時(shí)，它將在伊uil區(qū)域中使傳 感器的光學(xué)特性改變。因此，被分析物的存在將被M^為標(biāo)記的出現(xiàn)、消失或才射W卜觀的改變。這樣的一^^^子是驗(yàn)孕，其中陽性結(jié)果^lfof膝為一個(gè)勾號(hào)。
在本發(fā)明第一實(shí)施方案的情況下，#^可以是字母數(shù)字字符串，例如1-5， 其中被分析物的量可以通過可M^到^H斤物相互作用的最高數(shù)字來確定。 該實(shí)施方案由于^^供了用戶^Jf的直XSL讀出因而^1其有用。 樣^it過^l以使^^析物能夠與傳感器相互作用。^L^析物相互作用的
程度#^于樣^1過 :的流動(dòng)特性，因?yàn)榕c樣;^快i4通過一寬M的流道 的情;X4目比，如果樣^^慢M過一淺或窄的流道，則樣本中的^^析物將有 更高的可能性與傳感器上的^^r特定相互作用位點(diǎn)相互作用。因此，可控制樣
本的流動(dòng)特性M^調(diào)^i亥方法的靈^JL
如上所述，^tii可以是這樣的，即，^f吏得樣本因毛細(xì)管作用而沿流道穿行。 #地，傳感器可被布置為使得樣4^重力作用下沿流道穿行。在一個(gè)實(shí)施方 案中，^^泵促使樣本沿^il^^。
被分析物相互作用可被監(jiān)測為樣輛過力til的沈泉的函數(shù)，以提供改變傳 感器靈敏變的途徑。在該實(shí)施方案中，在不同的流速下利用具有已知量的禍L^
析物的樣本來測試傳感器。這樣，可基于i5it^校準(zhǔn)傳感器，使得在其中^i被
分析物相互作用的沿^ii的相對(duì)距離或^iiji區(qū)域，作為樣本ai4的函數(shù)，提 供了對(duì)樣本中^^f斤物的量的指示。
通過M^傳感器的光學(xué)'M來監(jiān)測^^析物相互作用，其中傳感器的光學(xué) 'l^t由于傳感器與^^析物相互作用而改變。這可用肉眼實(shí)現(xiàn)，或可^^l探測
裝置實(shí)現(xiàn)。該御'i裝置還可用ijM^賭、傳iiliL處理光學(xué)數(shù)據(jù)。
>^i^，該裝置選自光學(xué)讀取器、移動(dòng)電話、計(jì)#4^數(shù)字相機(jī)?？梢栽O(shè)
想，可以佳j Hi^r種類的計(jì)算機(jī)，如j^上型電腦、^ji型電腦或諸如個(gè)人數(shù)字
助理(PDA)之類的手^i殳備，PDA為個(gè)人信息管理設(shè)備。光學(xué)變化可使用圖像分 析軟件進(jìn)付化。
包括根據(jù)本發(fā)明的裝置的物品可用于^h領(lǐng)域，在^4^醫(yī)療(medial)領(lǐng) g其有用。該物品可以是交易卡、鈔票、護(hù)照、身份汪、智能卡、駕駛執(zhí)照、 股票、債券、支票、支票卡、絲(tax banderole)、才L^、郵票、火車票或飛
樹、電針、彩票卡、演出票、信用卡、^fti十卡、名片，或可以是在消費(fèi)品、 商標(biāo)或?yàn)閰^(qū)分真品和偽造品或識(shí)別,^產(chǎn)品的產(chǎn)品保護(hù)中使用的對(duì)象(i tem)。
#^地，上述物品可以是"智能包裝"的對(duì)象。"智能^"指如下這樣 的系統(tǒng)該系統(tǒng)包括M箱、包裝材料或外殼的"^P分或附件，以監(jiān)測、指示 或測^品信息或質(zhì)量，或*影響產(chǎn)品質(zhì)量、存》緒4^或^^^^典型應(yīng)用的環(huán)境條件，諸如顯示時(shí)間-溫度、新鮮度、濕度、酒精、氣體、物理損壞等的 指示器。本發(fā)明可供用在為包括裝飾元件的工業(yè)品或手工藝品的物品中，該物品選自珠寶、衣服(包括鞋類)、織品、家具、玩具、4L^、家庭用品(包括陶瓦器和 玻璃器具類)、建筑(包括玻璃、乾磚、油漆、金屬、磚、陶資制品、緒、塑 料及其它內(nèi)部和外部"&^)、藝術(shù)品(包M畫、雕塑、陶器和照明i^fe)、文具 (包M卡、信頭紙和推廣宣傳材料(promotional咖terial))和體育用品，或 者本發(fā)明可供用在為用于農(nóng)業(yè)研究、環(huán)悉研究、人類或獸醫(yī)預(yù)后(veterinary prognostics),治療診斷學(xué)(theranostics) 、 i貪斷學(xué)、治療、化學(xué)分析或石油 化學(xué)分析中的產(chǎn)品或設(shè)備的物品中，尤其是供用在為試驗(yàn)片、芯片、熔管 (cartridge)、拭子、管、吸移管、隱形眼鏡、結(jié)膜下(sub-conjuctival);tiX 物、皮下檔人物、測醉試驗(yàn)器、導(dǎo)管或流體采樣或分片斤裝置的物品中。本發(fā)明 的裝置可包含在可轉(zhuǎn)印的全息膠片上。該膠片優(yōu)選存在于熱沖型膠帶(hot stamping tape)上?？赏ㄟ^將來自膠片的裝置轉(zhuǎn)印到物品上來提高物品的^ 性。本發(fā)明還涉及包括本發(fā)明的裝置的產(chǎn)品一一該產(chǎn)品能夠^J斤i^置產(chǎn)生數(shù) 據(jù)，以及使用由該產(chǎn)品產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)務(wù)賭、控制、傳輸、報(bào)告和/或建模 的系統(tǒng)。以下實(shí)^fe例^^H兌明;^發(fā)明。 實(shí)施例1至3中用于傳感器的全息膠片的制備將全息膠片曝光于632nm的準(zhǔn)直^^輻照束下。在20"C下在以下顯影液中 將已曝皿片顯影2 ^4中溶于總^^P、為1L的去離子水中的氬氧^^ (20g)、 無7械酸鈉(60g) 、 4-(甲基^J0^i^^i!L(米吐爾)(4g)和抗壞i酸(30g)。在去離子水中簡單地漂洗顯影后的載皿片，并將其浸入漂白液中，該漂 白液包括溶于lL去離子水中的疏^a鈉(3g)、 二水合EDTA鐵(m)鈉鹽(30g) 和溴化鉀(60g)。 實(shí)施例1該實(shí)施例舉例說明如何在己烷中探測溶解的水。確定有^U^劑中的水^J: 在干;^1非常重要的各種工業(yè)環(huán)境下是重要的。使在襯篩上干燥過的200mL己烷與環(huán)境濕度iiJU平衡，結(jié)果;U 1 Karl -Fisher滴定確定的其水^J:，增加。在該增加過程中的不同階段，使含水10、 20和30ppm的5mL己;^#^#:吸頓過由才脈工^1構(gòu)成的傳感器裝置，該^ii封裝有全息膠片，使得該全息膠片構(gòu)成5mm寬、75pm深的^it的"H^，該^^1M形為十字形。圖1示出了傳感器組件對(duì)己烷中濃度不斷增加的水的響應(yīng)，在30ppm時(shí)觀 察到極明顯的十字形。盡管在這種情況下，響應(yīng)是十字形形狀，但該方法使得 可以在系統(tǒng)中設(shè)計(jì),字母數(shù)字標(biāo)記。 實(shí)施例2在該實(shí)施例中，探測煤油中的較大水滴。該分析在燃料供給中夾帶的7JC是 一個(gè)重要問題的石油化學(xué)工業(yè)中極其重要。使200mL煤油與環(huán)境濕度達(dá)到平衡。將不同量的水加入該煤油中，用力搖 該混合物以產(chǎn)生含有水滴的混濁乳液，用Karl - Fisher滴定確定其水含量。在乳液中水濃度不同的情況下(在該實(shí)施例中，如圖2所示，7jc濃度為0、 30和120ppm),使20mL樣本流過由半^^il構(gòu)成的裝置，其平面?zhèn)葞в腥?息傳感器。i^ii的半徑為0. 4 - 0. 6咖，長J[J(/ 50咖。，;t^^t設(shè)計(jì)為使得沿該力til的、，Ji^到響應(yīng)的距離可用來提供對(duì)樣本中存 在的被^^斤物的量的半定量指示。該探測方法基于以下思想被分析物被探測 器螯合，因而較高濃度的被分析物會(huì)延^ilyf憤更遠(yuǎn)。 實(shí)施例3在該實(shí)施例中，探測煤油中的乳化水。該實(shí)施例說明可以利用將流動(dòng)物直 #^入與流動(dòng)方向##垂直的傳感器板(sensor plate)的流逸顯示字母數(shù)字符號(hào)。使200mL煤油與環(huán)境濕度ii^平衡。將不同量的7jc加入該煤油中，剪切混 合該^/^物以產(chǎn)生含有水滴的混濁乳液，用Karl - Fisher滴定確定其水舍t(yī)。在極接近全息干;M^t置圓環(huán)，4吏得在垂直于流動(dòng)方向的方向上，圓環(huán)和 干版之間存在0. l咖的間隙(見圖3)。讓100ppm的乳液^it力til，結(jié)果是在全 息傳感器膠片上^L^到0形響應(yīng)。本發(fā)明還包括以下思想成形環(huán)狀物可用來在空間上限定將，Ji^到響應(yīng)的 區(qū)域。在該實(shí)施例中，當(dāng)借助^t的/L^構(gòu)形相對(duì)于全息傳感器將被分析物集 中在特定空間區(qū)域時(shí)，使用圓環(huán)顯示一個(gè)O。可利用環(huán)狀物的形狀來顯示各種 標(biāo)記。下面的實(shí)施例A-E描述可能的流道。 實(shí)施例A裝置包^^i文置成與方形截面的流道密切物理接觸的傳感M息圖，該流道的三個(gè)面由模制塑料殼限定，第四面由傳感器表面限定。該流itA—個(gè)0.5 x 10 x20咖的線狀槽(grove)。被分析物"響應(yīng)前沿"行進(jìn)的距離使得能夠量 似皮分析物種。 實(shí)施例B
裝置包^U文置成與樣謝流片密切物理接觸的傳感H^息圖。^il由^" 流片和傳感H^息圖的表面限定。##流片由玻璃構(gòu)成，包^NS鏈。射流 通道具有孩沐尺寸，寬100nm、高50pm、長50pm。被分析物"響應(yīng)前沿" 行進(jìn)的距離使得能夠量^^^析物種。 實(shí)施例C
在該實(shí)施例中，利用毛細(xì)管作用使射^it道被充滿。流道由體積約lcm3 的模制塑料室限定。將該室連附到傳感器表面上，并將其'^流^#本中。流 體通過該室中直徑約5咖的開口借助毛細(xì)管作用^該室。被分析物"響應(yīng)前
沿"行進(jìn)的距離使得能夠量^#:分析物種。
實(shí)施例D
^菱由傳感H^息圖本身的穿孔限定，使得流動(dòng)通過傳感器進(jìn)行。在該實(shí) 施例中，穿孑L是鉆穿全息傳感器膠片的、直徑為50卩邁的球形孔。包^^分析 物的樣 過全息傳感器材料構(gòu)成的膠片，該膠片充當(dāng)過濾器。^C^析物"響 應(yīng)前沿"覆蓋的區(qū)域4吏得能夠量^^L^析物種。 實(shí)施例E
在該實(shí)施例中，全息傳感器被包含在多3Ut料內(nèi)或與^^觸，使得^3t由 一系列互連的細(xì)孔限定。在一個(gè)這樣的實(shí)施方案中，傳感^息圖涂有平均孔 尺寸約10 jam的纖維材料，該纖維材料用來限定與傳感器表面接觸的多孔流道。 在該實(shí)施方案中，纖維材料用來借助毛細(xì)管作用將被分析物流體傳送到傳感器 表面。
權(quán)利要求
1.一種測量樣本中被分析物的量的方法，包括(a)使樣本通過全息傳感器中或傳感器上的流道，其中被分析物與傳感器相互作用并由傳感器保留，并且其中被分析物的相互作用改變了傳感器的光學(xué)性質(zhì)，以及(b)監(jiān)測被分析物的相互作用，其中沿流道的發(fā)互被分析物相互作用的距離或流道上發(fā)生被分析物相互作用的區(qū)域面積指示了樣本中被分析物的量。
2. —種^'J樣本中的^^析物的方法，包括(a)使樣^it過全息傳感器中或傳感器上的流道，其中^C^析物與傳感器相 互作用，從而 傳感器的光學(xué)性質(zhì)，并且其中流道限定一個(gè)銜己；以及
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方二其;戶斤:標(biāo)記是字母數(shù)字字符、;號(hào)或十字形。
4. 才M^f—前^U'J要求的方法，其中^^析物的相互作用作為樣輛過
5. 才M^^前i^5L利^"求的方法，其中^^斤物A^匕學(xué)、生4匕或生M類， ^i^選自葡萄糖、乳酸鹽、金屬離子、酶、抗體、醇和醛。
6. 根據(jù)^^前i^Uf，要求的方法，其中被分析物是水，樣本包^^如煤油 之類的有^l^劑或燃料。
7. 才娥權(quán)利要求1-5中4^"權(quán)利要求的方法，其中被分析物是葡萄糖， 樣本包括生理流體。
8. 根據(jù)^前i^3L利要求的方法，其中傳感器可與多于一種類型的被分析 物結(jié)合，與每種類型的被分析物的相互作用導(dǎo)致傳感器光爭1 的特性改變。
9. 才Ht&^前i^5U'J要求的方法，其中^LitA全息傳感器中的槽、穿孑Ul 細(xì)孔。
10. 根據(jù)4—前i^5L利要求的方法，其中^if^全息傳感器上的室。
11. 才娥4—前ii^利要求的方法，其中在步驟a)中蹄感器'^v樣本中， 樣W，J用毛細(xì)管作用通過^il。
12. 根據(jù)^^前ii^利要求的方法，其中傳感器上具有濾光器。
13. ^^權(quán)利要求12的方法，其中所述濾光器為帶通濾光器。
14. 根據(jù)^^前ii^利要求的方法，其中全息傳感器是利用光的衍射產(chǎn)生的。
15. 才娥^~~前狄利要求的方法，其中傳感器的全息圖^f5M^文大的情況 下可見。
16. 根據(jù)4^"前i^L利要求的方法，其中傳感器的全息圖像為實(shí)物的全息 圖，或呈現(xiàn)出2絲3維^。
17. #4^f—前^L利要求的方法，還包括用于在以^y 、射時(shí)產(chǎn)生干涉離的裝置。
18. 條WJ要求17的方法，其中所錄置包括消^(1^。
19. 4緣^-前i^5L利要求的方法，其中傳感器的全息圖在白光、UV規(guī) 紅外驗(yàn)下可見。
20. 才娥權(quán)利要求l-18中^"~權(quán)利要求的方法，其中傳感器的全息圖在 特定溫度、^^'f線壓強(qiáng)^下可見。
21. 才緣^"前i^M'J要求的方法，其中用選自光學(xué)讀取器、移動(dòng)電話、 計(jì)算^^數(shù)字相機(jī)的裝^Jfe測^^析物的相互作用。
22. —種適于在才^f—前i^L利要求的方法中使用的裝置，包括全息傳 感器，該全息晏感器包^^析物可在該^jt相互作用的位點(diǎn)，其中該傳感 器^"有M的itii，包^t^析物的樣本可通過該^t。
23. 才緣權(quán)利要求22的裝置，其中所述itiiF艮定一個(gè)才斜己。
24. —種物品，包樹娥權(quán)矛]^"求22或23的裝置。
25. 才緣權(quán)利要求24的物品，其狄易卡、鈔票、護(hù)照、身艦、智能卡、 駕駛機(jī)照、股票、債券、支票、支票卡、 、 ^L^、郵票、火車票或飛才^、 電話卡、彩票卡、演出票、信用卡、借計(jì)卡、名片，或是在消費(fèi)品、商標(biāo)或?yàn)?區(qū)分真品和偽造品或識(shí)別 :產(chǎn)品的產(chǎn)品保護(hù)中使用的對(duì)象。
26. 才緣^^要求24的物品，其是^5^內(nèi)容中所P艮定的智能錄的對(duì)象。
27. 根據(jù)W要求24的物品，其是包括裝飾元件的工業(yè)品或手工藝品，選 自珠寶、Wl(包括鞋類)、織品、家具、絲、坤W、家^I品(包括陶瓦器和 玻璃器具類)、建筑(包括玻璃、乾磚、油漆、金屬、磚、陶乾制品、木材、塑 料;5L其它內(nèi)部和外部i5j^)、藝術(shù)品(包^^會(huì)畫、雕塑、陶器和照明設(shè)^包)、文具 (包鄉(xiāng)卡、信頭紙和推廣宣傳材料)和體育用品。
28. 才緣權(quán)利要求24的物品，其是供xj^M^研究、5^f究、人類或獸醫(yī) 預(yù)后、治療診斷學(xué)、診斷學(xué)、理療、化學(xué)分析或石油化學(xué)分析中佳月的產(chǎn)品或 設(shè)備。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28的物品，其是微片、芯片、熔管、拭子、管、吸移管、隱形眼鏡、結(jié)膜下4i^物、皮下檔入物、測醉，器、導(dǎo)管或流體采樣或 分析裝置。
30. —種可##的全息膠片，包^fH^f5U，〗要求22或23的裝置。
31. ##^'要求30的膠片，其存在于熱沖型膠帶上。
32. —種提高物品的務(wù)t性的方法，包括將來自^^權(quán)矛J^求30或31的 膠片的裝置轉(zhuǎn)印到物品上。
33. —種產(chǎn)品，包^l利^"求22或23的裝置，該產(chǎn)品能夠>^^斤1^置產(chǎn) 生數(shù)據(jù)。
34. 用于對(duì)由根據(jù)權(quán)利要求33的產(chǎn)品產(chǎn)生的數(shù)4tii行務(wù)賭、控制、傳輸、 才艮告和/或建模的系統(tǒng)的應(yīng)用。
全文摘要
一種測量樣本中被分析物的量的方法，包括(a)使樣本通過全息傳感器中或傳感器上的流道，其中被分析物與傳感器相互作用并由傳感器保留，并且其中被分析物的相互作用改變了傳感器的光學(xué)性質(zhì)，以及(b)監(jiān)測被分析物的相互作用，其中沿流道的發(fā)生被分析物相互作用的距離或流道上發(fā)生被分析物相互作用的區(qū)域面積指示了樣本中被分析物的量。此外，一種探測樣本中的被分析物的方法，包括(a)使樣本通過全息傳感器中或傳感器上的流道，其中被分析物與傳感器相互作用，從而改變傳感器的光學(xué)性質(zhì)，并且其中流道限定一個(gè)標(biāo)記；以及(b)通過觀察標(biāo)記的出現(xiàn)或消失或標(biāo)記外觀的變化探測被分析物。
文檔編號(hào)G01N21/47GK101317084SQ200680044258
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月3日
發(fā)明者A·J·馬歇爾, S·凱維 申請(qǐng)人:精確全息圖有限公司