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。該傳感器可包含一用于結(jié)合該有興趣的標(biāo)的物的裝置及一用于自該裝置泄放流體的泄放單元。該裝置可包含：一基板；一材料，設(shè)置于該基板上；以及一探針，設(shè)置于該材料上且用以結(jié)合該有興趣的標(biāo)的物。該探針設(shè)于該材料上，用以于該有興趣的標(biāo)的物結(jié)合至該探針時(shí)散射自一光源射出的光。本發(fā)明可在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物，操作簡(jiǎn)單，偵測(cè)的精確度高。
【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)明關(guān)于一種用于偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物的傳感器。該傳感器可包含一用于結(jié)合該有興趣的標(biāo)的物的裝置及一用于自該裝置泄放流體的泄放單元。該裝置可包含:一基板；一材料，設(shè)置于該基板上；以及一探針，設(shè)置于該材料上且用以結(jié)合該有興趣的標(biāo)的物。該探針設(shè)于該材料上用以于該有興趣的標(biāo)的物結(jié)合至該探針時(shí)散射自一光源射出的光。
[0004]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明可在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)偵測(cè)有興趣的標(biāo)的物，操作簡(jiǎn)單，偵測(cè)的精確度高。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]圖1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；
[0006]圖2A顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一容器的一實(shí)施例；
[0007]圖2B顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一容器的另一實(shí)施例；
[0008]圖2C顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一容器的又一實(shí)施例；
[0009]圖3顯不一種用于制造一傳感器的方法的一例不性實(shí)施例；
[0010]圖4A為例不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；
[0011]圖4B為例示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；
[0012]圖5A為例示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；
[0013]圖5B為例不在借由傳感器于一米自一健康的人的對(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；
[0014]圖6A為例示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；
[0015]圖6B為例不在借由傳感器于一米自一健康的人的對(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；
[0016]圖7A顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一泄放單兀的一實(shí)施例的俯視圖；
[0017]圖7B顯示圖7A所示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的泄放單元的實(shí)施例的正視圖；
[0018]圖8A顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一泄放單兀的另一實(shí)施例的俯視圖；
[0019]圖SB顯示圖8A所示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的泄放單元的實(shí)施例的側(cè)視圖；
[0020]圖9顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一泄放單元的又一實(shí)施例；
[0021]圖1OA為例示在一包含圖7A及圖7B所示一幫浦的傳感器偵測(cè)一采自一受感染患者的含腸病毒71型的10%稀釋樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0022]圖1OB為例示在一包含圖7A及圖7B所示一幫浦的傳感器偵測(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；
[0023]圖1lA為例示在一包含圖8A及圖8B所示一幫浦的傳感器偵測(cè)一采自一受感染患者的含腸病毒71型的10%稀釋樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0024]圖1lB為例示在一包含圖8A及圖8B所示一幫浦的傳感器偵測(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；
[0025]圖12A為例示在一包含圖9所示一幫浦的傳感器偵測(cè)一采自一受感染患者的含腸病毒71型的10%稀釋樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表；
[0026]圖12B為例示在一包含圖9所示一幫浦的傳感器偵測(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。
[0027]圖中:
[0028]100:傳感器
[0029]101:容器
[0030]107:第一孔
[0031]108:第二孔
[0032]109:通道
[0033]110:基板
[0034]111:材料
[0035]112:光
[0036]113:探針
[0037]200:裝置
[0038]201:基板[0039]203:膜/材料/柱數(shù)組
[0040]205:探針
[0041]2051:第一表面
[0042]2053:第二表面
[0043]207:標(biāo)的物/有興趣的標(biāo)的物
[0044]210:光
[0045]400:泄放幫浦
[0046]410:腔室
[0047]420:第一開(kāi)孔
[0048]423:幫浦
[0049]430:第二開(kāi)孔
[0050]435:第二管
[0051]440:阻擋單元
[0052]450:第三開(kāi)孔
[0053]460:第三開(kāi)孔
[0054]470:第一管
[0055]480:第一管
[0056]485:閥
[0057]490:第二管
[0058]495:擋水單元
[0059]700:廢料收集單元
[0060]900:樣本
[0061]901:有興趣的標(biāo)的物
[0062]902:雜質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0063]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。
[0064]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。在如本發(fā)明所述的一傳感器中，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。
[0065]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。[0066]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)容器并最終到達(dá)光偵測(cè)器。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(influenza B)病毒中的任一種于可見(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。若標(biāo)的物存在且結(jié)合至探針，則光在穿過(guò)容器時(shí)被散射，進(jìn)而放大訊號(hào)并使到達(dá)光接收器的光亮度級(jí)更高，且光偵測(cè)器產(chǎn)生一更大量級(jí)的電訊號(hào)。
[0067]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。
[0068]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)或如下任何物質(zhì):能夠結(jié)合至一有興趣的標(biāo)的物，使當(dāng)標(biāo)的物結(jié)合至探針時(shí)所發(fā)生光散射的程度大于無(wú)標(biāo)的物結(jié)合時(shí)所發(fā)生的光散射。該材料可與探針相容，且探針可被固定于該材料上。該材料可例如為一金屬(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。
[0069]該材料包含一圖案，該圖案用以增強(qiáng)標(biāo)的物結(jié)合至探針時(shí)的光散射。在某些實(shí)施例中，該圖案本身用以在光穿過(guò)圖案時(shí)散射光。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變得不均勻。不均勻表面可增強(qiáng)光穿過(guò)容器的散射，并可增大可用于設(shè)置探針的表面積。
[0070]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。該金屬柱數(shù)組中的一金屬柱的尺寸與上述特定波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)。任何金屬柱的長(zhǎng)度既非該特定波長(zhǎng)的一倍數(shù)，也非該特定波長(zhǎng)的一因子。任何金屬柱的寬度既非該特定波長(zhǎng)的一倍數(shù)，也非該特定波長(zhǎng)的一因子。兩相鄰柱間的距離既非該特定波長(zhǎng)的一倍數(shù)，也非該特定波長(zhǎng)的一因子。
[0071]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。
[0072]—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，則在樣本被引入傳感器之前穿過(guò)容器的光子量可不同于在樣本被引入傳感器之后穿過(guò)容器的光子量，乃因與探針相耦合的標(biāo)的物散射光子。若標(biāo)的物不存在于該樣本中，則穿過(guò)容器的光子量保持實(shí)質(zhì)上相同，乃因不存在能夠散射光子的結(jié)合標(biāo)的物。在某些實(shí)施例中，樣本于存在結(jié)合標(biāo)的物時(shí)所吸收的光子量高于不存在標(biāo)的物時(shí)所吸收的光子量，使得存在標(biāo)的物時(shí)所偵測(cè)到的光訊號(hào)與不存在標(biāo)的物時(shí)所偵測(cè)到的光訊號(hào)兩者間有所差異。
[0073]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，該圖案用以散射光或增強(qiáng)與有興趣的標(biāo)的物相關(guān)聯(lián)的一光散射，并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，該多個(gè)探針用以與該有興趣的標(biāo)的物交互作用。
[0074]在某些實(shí)施例中，該材料為一膜。可在將該材料設(shè)置于基板上之前清潔基板。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。
[0075]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。
[0076]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該特定波長(zhǎng)、探針的大小及有興趣的標(biāo)的物的大小至少其中之一相關(guān)聯(lián)。
[0077]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)一有興趣的標(biāo)的物的方法。該傳感器包含一光源、一容器及一光偵測(cè)器。該容器包含一基板、一設(shè)置于該基板上的材料以及一探針，該探針用以與該有興趣的標(biāo)的物交互作用。該探針設(shè)置且固定于該材料上。該方法包含:經(jīng)由該容器自該光源發(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)。
[0078]該方法也包含:將一可能包含有興趣的標(biāo)的物的樣本放置于傳感器中；以及基于將該樣本放置于容器中之后光偵測(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。
[0079]圖1為一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物的傳感器100的一實(shí)施例。傳感器100包含一容器101。該容器形成一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物的裝置，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)置于該材料上的標(biāo)的物。一光112經(jīng)由容器101而自傳感器100的一光源被發(fā)射至傳感器100的一光接收器。設(shè)置于材料111上的探針113被配置于光源所射出的光的路徑中。探針113被配置成使得當(dāng)有興趣的標(biāo)的物結(jié)合至探針113時(shí)，穿過(guò)裝置的光被散射。
[0080]將一不包含標(biāo)的物的溶液(例如一緩沖溶液)引入容器101中。光112用以于一第一時(shí)槽內(nèi)穿過(guò)容器101并被光接收器接收。光接收器進(jìn)一步包含一光電二極管偵測(cè)器，該光電二極管偵測(cè)器用以基于光接收器于該第一時(shí)槽內(nèi)所接收光112的量而產(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。
[0081]隨后，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。容許流逝一預(yù)定時(shí)間量，若樣本900中存在有興趣的標(biāo)的物901，則有興趣的標(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，借由一泄放單元400經(jīng)由一第一孔107、一通道109及一第二孔108自容器101移除被引入容器101中的包含雜質(zhì)902的樣本900，而不破壞有興趣的標(biāo)的物901與探針113間的結(jié)合。接著，使用一緩沖溶液以預(yù)定次數(shù)沖洗容器101。舉例而言，將新鮮緩沖溶液注入容器101中并從容器101中抽出的操作可重復(fù)若干次。
[0082]標(biāo)的物分子結(jié)合至該裝置上的探針113時(shí)所發(fā)生的光散射將被偵測(cè)到，此表示樣本900中存在標(biāo)的物901。光112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)的強(qiáng)度顯著不同于第一訊號(hào)，則處理器判定樣本中存在有興趣的標(biāo)的物。例如，若第二訊號(hào)顯著強(qiáng)于第一訊號(hào)，貝1J處理器判定樣本中存在有興趣的標(biāo)的物。
[0083]圖2A顯示一用于結(jié)合一有興趣的標(biāo)的物的裝置的一例示性實(shí)施例。裝置200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)上均勻個(gè)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。探針205于膜203上被配置成使得當(dāng)標(biāo)的物207結(jié)合至探針205的第二表面2053時(shí)，光210 (在圖2A中顯示為箭頭)被散射。
[0084]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200包含一基板201、設(shè)置于該基板上的一柱數(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自傳感器的一光源發(fā)射的光的波長(zhǎng)、探針205的大小及有興趣的標(biāo)的物207至少其中之一相關(guān)聯(lián)。該波長(zhǎng)對(duì)于一有興趣的標(biāo)的物207而言為特定的。兩相鄰柱間的距離也與此波長(zhǎng)相關(guān)聯(lián)。在某些實(shí)施例中，該寬度、該長(zhǎng)度及該距離皆既非該波長(zhǎng)的一倍數(shù)，也非該波長(zhǎng)的一因子。在某些實(shí)施例中，柱數(shù)組203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)組的柱可具有約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。探針205于柱數(shù)組203上被配置成使得當(dāng)標(biāo)的物207結(jié)合至探針205的第二表面2053時(shí)，光210 (在圖2B中顯示為箭頭)被散射。
[0085]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200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)置于膜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。探針205于材料203上被配置成使得當(dāng)標(biāo)的物207結(jié)合至探針205的第二表面2053時(shí)，光210 (在圖2C中顯示為箭頭)被散射。[0086]圖3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300的一實(shí)施例的一流程圖。方法300包含步驟301、303及305。在步驟301中，提供一材料。在步驟303中，將該材料設(shè)置于一基板上?？蓪⒃摬牧弦砸粓D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，且容許及/或增強(qiáng)當(dāng)一有興趣的標(biāo)的物結(jié)合至設(shè)置于該材料上的一探針時(shí)對(duì)自一光源射出且穿過(guò)該裝置的光的散射。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305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?chē)淖杂呻娮有纬梢坏谝环€(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。
[0087][實(shí)例I]
[0088][探針固定]
[0089]將一用以容納一樣本的玻璃容器放置于一塑料座中，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。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有約5納米至約30納米的一不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(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。
[0090]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。
[0091]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，借由傳感器的一泄放單元經(jīng)由玻璃容器底部處的一孔而自容器中移除未結(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。
[0092][樣本偵測(cè)]
[0093]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。圖4A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。
[0094]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的光源發(fā)射的光穿過(guò)容器并經(jīng)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。將使用PBS時(shí)所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖4A中的401處所示)用作一參考。
[0095]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將10%腸病毒71型稀釋樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器偵測(cè)到的光顯示于圖4A中的403處。10分鐘之后，自容器中移除腸病毒71型稀釋樣本。
[0096]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的腸病毒71型。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖4A中的405處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖4A中的407處所示)。407處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與401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。
[0097][比較例I]
[0098]圖4B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。
[0099]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器并經(jīng)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4B中的411處所
示)用作一參考。
[0100]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將對(duì)照樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖4B中的413處。10分鐘之后，自容器中移除對(duì)照樣本。
[0101]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖4B中的415處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖4B中的417處所示)。411與417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。
[0102][實(shí)例2]
[0103][探針固定]
[0104]將一用以容納一樣本的玻璃容器放置于一塑料座中，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。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有約5納米至約30納米的一不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。
[0105]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。
[0106]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，借由傳感器的一泄放單元經(jīng)由玻璃容器底部處的一孔而自容器中移除未結(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。
[0107][樣本偵測(cè)]
[0108]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。圖5A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。
[0109]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器并經(jīng)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。將使用PBS時(shí)所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖5A中的501處所不)用作一參考。
[0110]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將10%A型流感病毒稀釋樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器偵測(cè)到的光顯示于圖5A中的503處。10分鐘之后，自容器中移除A型流感病毒稀釋樣本。
[0111]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖5A中的505處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖5A中的507處所示)。507處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與501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。
[0112][比較例2]
[0113]圖5B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。
[0114]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器并經(jīng)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5B中的511處所
示)用作一參考。
[0115]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將對(duì)照樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖5B中的513處。10分鐘之后，自容器中移除對(duì)照樣本。
[0116]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖5B中的515處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖5B中的517處所示)。511與517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。
[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，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。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有約5納米至約20納米的一不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，借由傳感器的一泄放單元經(jīng)由玻璃容器底部處的一孔而自容器中移除未結(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。
[0122][樣本偵測(cè)]
[0123]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。圖6A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。
[0124]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器并經(jīng)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。將使用PBS時(shí)所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖6A中的601處所不)用作一參考。
[0125]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將10%B型流感病毒稀釋樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器偵測(cè)到的光顯示于圖6A中的603處。10分鐘之后，自容器中移除B型流感病毒稀釋樣本。
[0126]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖6A中的605處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器所偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖6A中的607處所示)。607處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與601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。
[0127][比較例3]
[0128]圖6B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。
[0129]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器并經(jīng)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6B中的611處所
示)用作一參考。
[0130]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將對(duì)照樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖6B中的613處。10分鐘之后，自容器中移除對(duì)照樣本。
[0131]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖6B中的615處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖6B中的617處所示)。611與617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。[0132]圖7A及圖7B分別顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一泄放單元400的一例示性實(shí)施例的俯視圖及正視圖。泄放單元400可包含一封閉的腔室410。腔室410可包含至少一第一開(kāi)孔420及一第二開(kāi)孔430，第一開(kāi)孔420用以與一幫浦423形成一氣密性連接，第二開(kāi)孔430用以與容器101的第二孔108形成一氣密性連接。第一開(kāi)孔420與第二開(kāi)孔430形成于腔室410的相對(duì)的壁上且相互錯(cuò)開(kāi)，使該二開(kāi)孔420及430不交疊。連接至第一開(kāi)孔420的幫浦423可用以經(jīng)由第二開(kāi)孔430而從容器101中吸出液體。
[0133]在某些實(shí)施例中，幫浦423用以產(chǎn)生吸力，以用于經(jīng)由第二開(kāi)孔430而將容器101中的空氣吸入腔室410中，并隨后將該空氣經(jīng)由第一開(kāi)孔420吸入。當(dāng)空氣自容器101朝向幫浦423流動(dòng)時(shí)，容器101中的液體經(jīng)由第二開(kāi)孔430而被吸入腔室410中，且經(jīng)由一第三開(kāi)孔450而被泄放至一廢料收集單元中。腔室410更于第一開(kāi)孔420與第二開(kāi)孔430之間包含一阻擋單元440。阻擋單元440可自包含第二開(kāi)孔430的壁朝相對(duì)的壁延伸，以防止流入腔室410中的液體被吸入幫浦423中。
[0134]圖8A及圖8B分別顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的傳感器的一泄放單元的另一實(shí)施例的俯視圖及側(cè)視圖。泄放單元400可包含一腔室410。腔室410可包含至少一第一開(kāi)孔420及一第二開(kāi)孔430，第一開(kāi)孔420用以與一幫浦423形成一氣密性連接，第二開(kāi)孔430用以與容器101的第二孔108形成一氣密性連接。第一開(kāi)孔420與第二開(kāi)孔430可形成于腔室410的相同或不同的壁上。
[0135]腔室410的一壁上可形成一第三開(kāi)孔460，且泄放單元400可更包含一第一管470，以用于經(jīng)由第三開(kāi)孔460連接腔室410與一廢料收集單元700。此外，泄放單元400可包含一第二管435，第二管435自腔室410內(nèi)連接至第二開(kāi)孔430，且自第一管470內(nèi)朝廢料收集單元700延伸。第二管435可具有一小于第一管470的直徑。連接至第一開(kāi)孔420的幫浦423可用以經(jīng)由第二開(kāi)孔430而將液體吸出容器101。
[0136]在某些實(shí)施例中，容器101中的空氣(在圖8A及圖SB中顯示為一箭頭)可經(jīng)由第二開(kāi)孔430流入第二管435中、經(jīng)由至少第一管470流入腔室410中、且經(jīng)由第一開(kāi)孔420朝向幫浦423流動(dòng)。當(dāng)空氣自容器101朝向幫浦423流動(dòng)時(shí)，容器101中的液體也經(jīng)由第二開(kāi)孔430而被吸入第二管435中并被泄放至廢料收集單元700中。用于將液體自容器101泄放至廢料收集單元700中的第二管435可防止液體被吸入幫浦423中。
[0137]圖9顯示一用于偵測(cè)一有興趣的標(biāo)的物(例如一生物分子)的一泄放單元400又一實(shí)施例。泄放單元400可包含一第一管480，第一管480的一端連接至一廢料收集單元700，且另一端用以與傳感器的容器101的第二孔108形成一氣密性連接。泄放單元400可還包含一第二管490，第二管490的一端連接至廢料收集單元700，且另一端用以與一幫浦423形成一氣密性連接。
[0138]容器101中的空氣(在圖9中顯示為一箭頭)可經(jīng)由第一管480流入廢料收集單元700中且隨后經(jīng)由第二管490朝向幫浦423流動(dòng)。當(dāng)空氣自容器101流向幫浦423時(shí)，容器101中的液體也經(jīng)由第一管480而被吸入廢料收集單元700中，但不會(huì)被吸入第二管490中。泄放單元400可更包含設(shè)置于第一管480的路徑中的一閥485，并被配置成容許液體及空氣沿箭頭所示方向流動(dòng)而不沿相反方向流動(dòng)，以防止廢料收集單元700中的液體回流。[0139]另外，可在第二管490中設(shè)置一擋水單元495，擋水單元495被配置成容許空氣自廢料收集單元700流向幫浦423，同時(shí)防止廢料收集單元700中的水及蒸汽進(jìn)入幫浦423中。擋水單元495可包含防水透氣膜，例如包含聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)、膨體聚四氟乙烯(ePTFE)或包含ePTFE與PU的一疏水微孔聚合物膜?？缮藤?gòu)獲得的防水透氣織物的實(shí)例可包括但不限于=Marmot公司生產(chǎn)的MemBrain? (PU)、沙樂(lè)華(Salewa)公司生產(chǎn)的POWERTEX? (PU)、EMF 公司生產(chǎn)的EFMaflon? (PTFE)、戈?duì)柼厮?GORE-TEX ) ?公司生產(chǎn)的戈?duì)柼厮剐阅軞ち蟃M(ePTFE)或eVent公司生產(chǎn)的eVent直接透氣面料(DirectVenting) TM (ePTFE 與 PU)。
[0140][實(shí)例4]
[0141][探針固定]
[0142]將一用以容納一樣本的容器放置于一塑料座中，隨后將該容器及該塑料座放置于pTricorder?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。于該容器的一內(nèi)表面上以一具有約100納米的一厚度的膜形式設(shè)置金。在將探針引入容器中之前，依序使用
0.1摩爾/升(M)的鹽酸溶液、蒸餾水、0.1摩爾/升的氫氧化鈉溶液及蒸餾水清潔該金膜。
[0143]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。
[0144]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，借由傳感器的一泄放單元(如圖7A及圖7B所示)經(jīng)由容器底部處的一孔而自容器中移除未結(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。
[0145][樣本偵測(cè)]
[0146]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)上述容器。該光于穿過(guò)容器之后最終被光偵測(cè)器接收。圖1OA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。
[0147]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器并經(jīng)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。將使用PBS時(shí)所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖1OA中的1001處所示)用作一參考。
[0148]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將含腸病毒71型的10%稀釋樣本添加至容器中，該樣本隨后與探針交互作用。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器偵測(cè)到的光顯示于圖1OA中的1003處。10分鐘之后，自容器中移除包含腸病毒71型的樣本。
[0149]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的腸病毒71型及其他雜質(zhì)。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖1OA中的1005處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖1OA中的1007處所示)。1007處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與1001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。
[0150][比較例4]
[0151]圖1OB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)方法與上述含腸病毒71型的10%稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0152]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器并經(jīng)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1OB中的1011處所
示)用作一參考。
[0153]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將對(duì)照樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖1OB中的1013處。10分鐘之后，自容器中移除對(duì)照樣本。
[0154]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖1OB中的1015處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖1OB中的1017處所示)。1011與1017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。
[0155][實(shí)例5]
[0156][探針固定]
[0157]將一用以容納一樣本的容器放置于一塑料座中，隨后將該容器及該塑料座放置于pTricorder?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。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/升的鹽酸溶液、蒸餾水、0.1摩爾/升的氫氧化鈉溶液及蒸餾水清潔該金膜。
[0158]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(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。
[0159]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，借由傳感器的一泄放單元(如圖8A及圖SB所示)經(jīng)由容器底部處的一孔而自容器中移除未結(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。
[0160][樣本偵測(cè)]
[0161]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。可見(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。圖1lA為例不在一米自一受感染患者的含腸病毒71型的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。
[0162]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器并經(jīng)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。將使用PBS時(shí)所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖1lA中的1101處所示)用作一參考。
[0163]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將含腸病毒71型的10%稀釋樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器偵測(cè)到的光顯示于圖1lA中的1103處。10分鐘之后，自容器中移除樣本。
[0164]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的腸病毒71型及其他雜質(zhì)。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖1lA中的1105處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖1lA中的1107處所示)。1107處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與1101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。
[0165][比較例5]
[0166]圖1lB為例不在偵測(cè)一米自一健康的人的對(duì)照樣本期間所得訊號(hào)強(qiáng)度的一圖表。該偵測(cè)方法與上述含腸病毒71型的10%稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0167]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器并經(jīng)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1lB中的1111處所
示)用作一參考。
[0168]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將對(duì)照樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖1lB中的1113處。10分鐘之后，自容器中移除對(duì)照樣本。
[0169]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖1lB中的1115處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖1IB中的1117處所示)。1111與1117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。
[0170][實(shí)例6]
[0171][探針固定]
[0172]將一用以容納一樣本的容器放置于一塑料座中，隨后將該容器及該塑料座放置于P Tdcorder?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。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、蒸餾水、0.1摩爾/升的氫氧化鈉溶液及蒸餾水清潔該金膜。
[0173]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(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。
[0174]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，借由傳感器的一泄放單元(如圖9所示)經(jīng)由容器底部處的一孔而自容器中移除未結(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。
[0175][樣本偵測(cè)]
[0176]傳感器更包含一可見(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)上述容器。該光于穿過(guò)容器之后最終被光偵測(cè)器接收。圖12A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。
[0177]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的光穿過(guò)容器并經(jīng)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。將使用PBS時(shí)所偵測(cè)到的訊號(hào)(如圖12A中的1201處所示)用作一參考。
[0178]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將含腸病毒71型的10%稀釋樣本添加至容器中，該樣本隨后與探針交互作用。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器偵測(cè)到的光顯示于圖12A中的1203處。10分鐘之后，自容器中移除含腸病毒71型的樣本。
[0179]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的腸病毒71型及其他雜質(zhì)。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖12A中的1205處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖12A中的1207處所示)。1207處的所偵測(cè)到的光訊號(hào)與1201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。
[0180][比較例6]
[0181]圖12B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)方法與上述含腸病毒71型的10%稀釋樣本的偵測(cè)方法相同。
[0182]開(kāi)啟傳感器，使自傳感器的一光源發(fā)射的一光穿過(guò)容器并經(jīng)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12B中的1211處所
示)用作一參考。
[0183]約I分鐘之后，自容器中移除PBS并將對(duì)照樣本添加至容器中。采集數(shù)據(jù)10分鐘。自容器所偵測(cè)到的光顯示于圖12B中的1213處。10分鐘之后，自容器中移除對(duì)照樣本。
[0184]添加PBS來(lái)沖洗容器，以移除以非特異性方式結(jié)合的材料。將該沖洗過(guò)程重復(fù)若干次。該沖洗引起如圖12B中的1215處所示的各種頂點(diǎn)。在沖洗之后，將PBS添加至容器中并采集數(shù)據(jù)3分鐘，以采集自容器偵測(cè)到的光的數(shù)據(jù)(如圖12B中的1217處所示)。1211與1217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。
[0185]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: 一用于結(jié)合該有興趣的標(biāo)的物的裝置，該裝置包含: 一基板； 一材料，設(shè)置于該基板上；以及 一探針，設(shè)置于該材料上且用以結(jié)合該有興趣的標(biāo)的物，其中該探針設(shè)于該材料上，用以于該有興趣的標(biāo)的物結(jié)合至該探針時(shí)散射自一光源射出的光；以及 一泄放單元，用于自該裝置泄放流體。
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，其中該泄放單元包含: 一第一開(kāi)孔，用于與一幫浦相連接；以及 一第二開(kāi)孔，用于與該裝置的一出口相連接， 其中該幫浦用以產(chǎn)生吸力，以用于將空氣從該裝置中吸入該泄放單元的一腔室中并隨后朝向該幫浦吸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2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，其中該第一開(kāi)孔與該第二開(kāi)孔形成于該腔室的相對(duì)的壁上且彼此錯(cuò)開(kāi)。
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，其中該泄放單元還于該第一開(kāi)孔與該第二`開(kāi)孔之間包含一阻擋單元，其中該阻擋單元自包含該第二開(kāi)孔的該壁朝該相對(duì)的壁延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4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，其中該腔室還包含: 一泄放孔，用于將流體自該腔室中泄放至一廢料收集單元中。
6.根據(jù)權(quán)利要求2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，其中該泄放單元還包含: 一腔室，包含該第一開(kāi)孔及該第二開(kāi)孔； 一第一管，用于連接該腔室與一廢料收集單元；以及 一第二管，位于該腔室內(nèi)，自該第二開(kāi)孔延伸至該第一管。
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，其中該泄放單元還包含: 一第一管，用于連接該裝置與一廢料收集單元；以及 一第二管，用于連接該幫浦與該廢料收集單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7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，其中該泄放單元還包含: 一回流阻擋單元，設(shè)置于該第一管內(nèi)，且用以容許空氣及液體自該裝置流至該廢料收集單元，而阻擋液體自該廢料收集單元流至該裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8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，其中該回流阻擋單元包含一閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求7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，其中該泄放單元還包含: 一擋水單元，設(shè)置于該第二管內(nèi)，且用以容許空氣自該廢料收集單元流向該幫浦，而阻擋來(lái)自該廢料收集單元的水進(jìn)入該幫浦。
11.根據(jù)權(quán)利要求10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，其中該擋水單元包含一防水且透氣的聚合物膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11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，其中該聚合物膜包含一疏水微孔聚合物膜，該疏水微孔聚合物膜包含聚氨酯、聚四氟乙烯及膨體聚四氟乙烯至少其中之一。
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，其中該探針包含DNA、RNA、蛋白質(zhì)、抗體、抗體片段、適體、抗原或表位。
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，其中該有興趣的標(biāo)的物為一生物分子。
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。
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，其中該探針以約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。
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，其中該材料包含一金屬。
18.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，其中該材料包含一圖案，該圖案用以散射自該光源射出的光。
19.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.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: 一光源，用于射出光； 一光接收器，用于接收光；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， 其中該裝置位于該光源與該光接收器之間，以及 其中該裝置被配置成使該探針位于該光源所射出的該光的路徑中。
26.根據(jù)權(quán)利要求25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約200納米至約80`0納米的一波長(zhǎng)。
【文檔編號(hào)】G01N21/33GK103868863SQ201310224465
【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