專利名稱：磁系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了有效估算生物材料成分，必須使生物材料緊密接觸生物傳感器的 表面。因此，必須生成對(duì)生物材料的吸引力。這一點(diǎn)通常是通過磁顆粒或 磁珠實(shí)現(xiàn)的，所述磁顆?；虼胖榕c所述生物材料發(fā)生化學(xué)或物理結(jié)合，從
而使待檢驗(yàn)的生物材料與基質(zhì)(substrate)連接。接近生物傳感器生成磁 吸引力，以分別吸引結(jié)合至生物材料或包含于生物材料內(nèi)的生物分子的磁 珠。
對(duì)于生物傳感器的操作而言，磁激勵(lì)是一種很有前景的測(cè)量方法。首 先，其加速磁顆粒的聚集，并由此加速磁顆粒在傳感器表面上的結(jié)合過程。 其次，可以采用磁清洗替代常規(guī)的濕法清洗步驟，磁清洗更加準(zhǔn)確，并且 減少了操作動(dòng)作的數(shù)量。
與芯片尺寸相比，可以采用大的外部電磁體實(shí)施激勵(lì)，從而在傳感器 表面處獲得均勻場(chǎng)梯度，并且在生物材料的整個(gè)樣本體積內(nèi)獲得大的穿透 深度。采用集成的激勵(lì)結(jié)構(gòu)則難以獲得這些測(cè)量質(zhì)量。
對(duì)于生物分子診斷而言，所描述的生物芯片生物傳感器在靈敏度、特 異性、集成、使用便易性和成本方面都具有很有前景的特性。
在W0 2003054566中給出了這樣的生物傳感器或生物芯片的例子，該 文獻(xiàn)描述了采用均勻磁場(chǎng)來激勵(lì)磁珠。
其中描述的生物傳感器是以超順磁珠的檢測(cè)為基礎(chǔ)的，可以采用其同 時(shí)測(cè)量生物材料溶液中的大量不同生物分子的濃度。
因而，傳感器表面必須與生物材料緊密接觸，這一點(diǎn)可以通過借助上 述磁珠使生物材料緊密靠近傳感器表面來實(shí)現(xiàn)。另一項(xiàng)要求是，在測(cè)量生 物材料之后，必須將生物材料洗掉，從而保障傳感器表面的條件適于進(jìn)行也可以利用與生物材料混合的磁珠來實(shí)現(xiàn)所述沖洗，從而在傳感器表 面附近生成磁排斥力。
通常，由磁體或電磁體誘發(fā)的磁力是指向磁體的。因此，需要兩個(gè)磁
體誘發(fā)朝向傳感器表面的磁力，SP，所謂的沉降(sedimentation),以及 誘發(fā)背離傳感器表面的力，即，所謂的沖洗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供具有前述特性的能夠表現(xiàn)出吸引力和排斥力的 磁系統(tǒng)和方法。
所述目的是通過以權(quán)利要求K權(quán)利要求16和權(quán)利要求21為特征的用 于生物傳感器的磁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。公開了一種磁系統(tǒng)，其包括生成磁場(chǎng)的磁 裝置，所述磁場(chǎng)施加朝向所述磁系統(tǒng)的磁力，并且接下來或者緊接著施加 指向背離所述磁系統(tǒng)的方向的磁力，其中所有的磁力都是在同一個(gè)所述磁 裝置源處生成的。所述磁力能夠隨時(shí)間變化，在某一時(shí)間上存在第一區(qū)帶 內(nèi)的磁力，而在另一時(shí)間則存在第二區(qū)帶內(nèi)的磁力。而且，第一和第二區(qū) 帶內(nèi)的磁力能夠同時(shí)存在于不同的空間區(qū)帶或區(qū)域內(nèi)。這意味著，第一區(qū) 帶和第二區(qū)帶內(nèi)的磁力同時(shí)存在或者所述磁力依次存在?？梢酝ㄟ^任何方 式設(shè)計(jì)所述磁裝置，其可以包括單個(gè)或多個(gè)磁功率源。因此，所述磁裝置 源一詞并非旨在將其范圍限定為單個(gè)磁功率源。就本發(fā)明而言，源一詞是 指磁功率的空間來源，而不是磁功率的實(shí)體物理源。將所述磁裝置布置在 相對(duì)于操作所使用的生物傳感器的某一位置上。
這一磁系統(tǒng)的其他的不同實(shí)施例的特征如從屬權(quán)利要求2-15中所述。 這一方法的其他的不同實(shí)施例的特征如從屬權(quán)利要求17-20中所述。 一個(gè)例子考慮了能夠執(zhí)行兩種功能的磁體。除了普通的吸引力之外， 該磁體還能夠施加排斥力。
在與本發(fā)明的例子相聯(lián)系的便攜式即時(shí)應(yīng)用中，功耗是一個(gè)大問題。 因此，將通過電磁體能夠生成的力最大化是非常重要的。在使本發(fā)明公開 的特定磁系統(tǒng)與普通的磁體或電磁體結(jié)合使用時(shí)，能夠充分提高磁力的幅 度。也可以在比僅采用標(biāo)準(zhǔn)的磁體的情況下低得多的電流上產(chǎn)生相同的力。
7本發(fā)明的兩個(gè)替代方案中的主要特性在于磁心內(nèi)的開口 ，尤其是所述 開口的特殊形狀。其使得在一個(gè)替代方案中，在接近表面的預(yù)定近距離處 產(chǎn)生了磁吸引力，而在較遠(yuǎn)的距離處則對(duì)受磁珠限制的生物材料產(chǎn)生了排 斥力。因而，通過改變磁系統(tǒng)和傳感器表面之間的相對(duì)位置而通過單個(gè)磁 系統(tǒng)在磁力方向之間進(jìn)行切換，這一點(diǎn)很關(guān)鍵。
在第二替代方案中，所述磁系統(tǒng)能夠通過采用同心磁系統(tǒng)容易地在排 斥力和吸引力之間進(jìn)行切換，其中，所述同心磁系統(tǒng)具有由至少兩組同心
線圈或繞組和鐵磁心構(gòu)成的多層系統(tǒng)，其中，內(nèi)側(cè)線圈一鐵心(core)結(jié) 構(gòu)比外側(cè)線圈一鐵心結(jié)構(gòu)短，從而在傳感器鄰近所述磁系統(tǒng)的一側(cè)形成了 開口。換言之，相對(duì)于內(nèi)側(cè)鐵心和線圈或繞組提升了外側(cè)鐵心和線圈或繞 組。
傳感器表面必須與生物材料緊密接觸，這一點(diǎn)可以通過借助上述磁珠 使生物材料緊密靠近傳感器表面實(shí)現(xiàn)?？梢圆捎眠B接至生物材料或其部分 的磁珠對(duì)所述生物材料或其部分施加某一方向的力。采用清洗從所述傳感 器表面去除未結(jié)合的或者未發(fā)生特定結(jié)合的磁珠，從而實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)亩它c(diǎn)測(cè)
本發(fā)明的實(shí)施例公開了處于磁心內(nèi)的作為圓柱形盲孔的開口，所述鐵 心中的另一有利的開口是錐形孔或開口 。其他有利的開口截面是矩形或正 方形。
在所有的情況下，均誘發(fā)非均勻的磁場(chǎng)線，這導(dǎo)致在處于預(yù)定距離處 的第一區(qū)帶內(nèi)產(chǎn)生了吸引力，在處于預(yù)定距離處的第二區(qū)帶內(nèi)產(chǎn)生了排斥 力。應(yīng)當(dāng)理解，兩個(gè)力方向都是由設(shè)置在某一位置處的磁裝置產(chǎn)生的。所 述吸引力或排斥力都是由同一處的來源或源產(chǎn)生的。不要將其與設(shè)置在不 同位置的磁系統(tǒng)混淆，例如，在傳感器的不同側(cè)設(shè)置兩個(gè)彼此相對(duì)的源。
本發(fā)明的另一實(shí)施例公開了，所述傳感器可以在所述鐵心內(nèi)的開口的 內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間移動(dòng)。換言之，可以將所述傳感器驅(qū)動(dòng)至產(chǎn)生所述兩種力 方向的位置。這一點(diǎn)對(duì)于可以使傳感器相對(duì)于磁系統(tǒng)移動(dòng)的第一替代方案 很關(guān)鍵。
對(duì)于第二替代方案而言，沒有必要使傳感器或磁體發(fā)生移動(dòng)。根據(jù)這 一第二替代方案的多層同心系統(tǒng)包括至少兩個(gè)磁裝置，所述磁裝置為線圈或永磁體。所述多層同心系統(tǒng)包括一個(gè)線圈，并且可以包括一個(gè)或多個(gè)永 磁體。還可以將所述多層同心系統(tǒng)設(shè)計(jì)為具有不只一個(gè)線圈，還可以將其 設(shè)計(jì)為具有線圈，但不具有永磁體。通過采用多層同心系統(tǒng)，能夠通過僅 向一個(gè)線圈施加電流而在排斥和吸引之間切換。也就是說，采用由內(nèi)側(cè)線 圈和外側(cè)線圈構(gòu)成的多層同心系統(tǒng)，能夠通過僅向內(nèi)側(cè)線圈施加電流而生 成吸引力，能夠通過僅向外層線圈施加電流而生成排斥力。
根據(jù)第一替代方案，另一實(shí)施例為，鄰近所述磁體設(shè)置第二磁體，二 者通過間隙隔開，在所述間隙內(nèi)，所述傳感器，或者至少所述傳感器的表 面是可移動(dòng)的。這一特殊的磁系統(tǒng)是生成高磁力的強(qiáng)化磁系統(tǒng)。
為了有利地應(yīng)用于生物傳感器，本發(fā)明的實(shí)施例公開了所述傳感器為 幾個(gè)傳感器的陣列。由此能夠得到具有大的合成傳感器表面的非常有效的 傳感器。
本發(fā)明的另一實(shí)施例為，可通過磁場(chǎng)傳感器優(yōu)化所述傳感器的可定義 的終點(diǎn)位置，可以使所述磁場(chǎng)傳感器與所述傳感器同時(shí)移動(dòng)，從而估算出 最佳的磁通量極值。這樣做，能夠在強(qiáng)度方面對(duì)在傳感器表面附近生成的 磁力進(jìn)行優(yōu)化，從而在吸引模式以及排斥模式內(nèi)產(chǎn)生最大磁力。這樣能夠 在感測(cè)模式下實(shí)現(xiàn)與生物材料的緊密接觸，在清洗模式下實(shí)現(xiàn)最佳排斥。
本發(fā)明的另一目的是通過一種采用所述的用于生物傳感器的磁系統(tǒng)的 方法實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)所述方法，使微小的磁珠散布于感測(cè)材料和液體內(nèi)，或 者使感測(cè)材料和液體與所述微小的磁珠化學(xué)結(jié)合，將傳感器芯片移動(dòng)到接 近所述磁心內(nèi)的開口的位置，從而在傳感器表面的附近產(chǎn)生排斥力，由此 通過對(duì)磁珠的排斥力而清洗所述表面，此外，將傳感器芯片移動(dòng)到所述鐵 心的預(yù)定距離處，從而對(duì)磁珠產(chǎn)生吸引力，由此感測(cè)布置在所述傳感器處 的與所述傳感器表面接觸非常緊密的生物基質(zhì)。
通過在兩個(gè)較遠(yuǎn)的位置之間切換，能夠使傳感器的工作模式在優(yōu)化的 測(cè)量模式和優(yōu)化的清洗模式之間變化。
所述方法的實(shí)施例的特征在于，所述傳感器或傳感器芯片和所述磁心 之間的移動(dòng)是相對(duì)位移，借此，通過這樣一種方式移動(dòng)所述鐵心，從而使 得傳感器的第一位置位于所述磁心的開口之外，處于吸引力區(qū)帶的影響范 圍內(nèi)，并且使傳感器的另一位置處于所述磁心的開口之內(nèi)，處于排斥力區(qū)帶的影響范圍內(nèi)。
傳感器和傳感器芯片和磁心之間的這一移動(dòng)是相對(duì)的，因而移動(dòng)傳感 器芯片和移動(dòng)具有磁心的線圈將得到同樣的相對(duì)于彼此的相對(duì)位置。
所述方法的最后一個(gè)實(shí)施例的特征在于，在磁布局內(nèi)，使兩個(gè)磁體通 過間隙隔開，從而使所述傳感器的相對(duì)位置處于一個(gè)磁心的開口的內(nèi)部和 兩個(gè)磁心之間的間隙的內(nèi)部二者之間。
此外，公開了一種用于一項(xiàng)和多項(xiàng)下述應(yīng)用的結(jié)合了磁系統(tǒng)的裝置 用于分子診斷的生物傳感器；對(duì)諸如血液或唾液等復(fù)合生物混合物中的蛋
白質(zhì)和核酸進(jìn)行快速、靈敏檢測(cè)；用于化學(xué)、藥品或分子生物學(xué)的高吞吐 量篩選裝置；例如，用于犯罪學(xué)中的DNA或蛋白質(zhì)的測(cè)試裝置、用于例如 醫(yī)院中的或路邊測(cè)試等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的測(cè)試裝置以及用于集中式實(shí)驗(yàn)室或科學(xué) 研究中的診斷的測(cè)試裝置；用于心臟病學(xué)、傳染病和腫瘤學(xué)中的DNA或蛋 白質(zhì)診斷、食品和環(huán)境診斷的工具；用于組合化學(xué)的工具；分析設(shè)備；采 用光學(xué)檢測(cè)的生物傳感器；采用壓電效應(yīng)的，尤其是具有由受到照射時(shí)產(chǎn) 生熱量的顆粒導(dǎo)致的電荷的生物傳感器。本發(fā)明還適用于后一生物傳感器 應(yīng)用，其中，所述生物傳感器采用吸收光的顆粒作為標(biāo)簽Uabel)。所述 標(biāo)簽通過生物學(xué)手段結(jié)合至表面。在受到光學(xué)照射時(shí)，所述顆粒生成熱， 所述熱量反過來由在壓電膜內(nèi)生成電荷。能夠通過電學(xué)裝置檢測(cè)到所生成 的這一電荷。在采用磁顆粒作為上述生物傳感器中的標(biāo)簽時(shí)，本發(fā)明尤其 有用。磁顆粒通常具有高氧化鐵含量，因而，磁顆粒是強(qiáng)的光吸收器。此 外，上述生物傳感器中的磁激勵(lì)允許將標(biāo)簽快速傳送到結(jié)合表面上，例如， 采用作用于磁顆粒上的脈沖力進(jìn)行激勵(lì)能夠建立最佳的結(jié)合條件，并且還 允許在傳感器表面上以受到良好控制的方式使結(jié)合的和未結(jié)合的磁顆粒分 離，從而降低來自大量的未結(jié)合磁顆粒的背景信號(hào)，并增強(qiáng)測(cè)量的生物學(xué) 特異性。此外，其還允許控制開始與所述表面結(jié)合的定時(shí)，因而能夠減去 偏置(offset)信號(hào)。
在圖1到圖9中示出了本發(fā)明的不同實(shí)施例。通過從屬權(quán)利要求、附 圖和下文中對(duì)各個(gè)附圖和例子的說明公開了本發(fā)明的對(duì)象的額外細(xì)節(jié)、特 征和優(yōu)點(diǎn)，其中，附圖以示范性的方式示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例。
10


圖1示出了其鐵心具有被線圈圍繞的圓柱形開口的磁系統(tǒng)的第一實(shí)施 例的橫截面，
圖2示出了以錐形開口替代圓柱形開口的與圖1類似的另一實(shí)施例，
圖3示出了與圖1類似的橫截面，其中，在鐵心內(nèi)的開口上方具有被 移動(dòng)到所述開口上方的某一位置處的傳感器，
圖4示出了與圖3類似的橫截面，其具有被移動(dòng)到所述鐵心的開口之 內(nèi)的某一位置的傳感器，
圖5示出了與圖4類似的橫截面，其具有傾斜的傳感器和磁裝置以及 緊挨著所述磁裝置布置的額外的電磁體，
圖6示出了包括具有線圈的鐵心和傳感器的磁裝置的示意性側(cè)視圖， 其中，通過光學(xué)裝置對(duì)所述傳感器進(jìn)行掃描，
圖7示出了以同心的形式交替設(shè)置的鐵心和圍繞鐵心的線圈構(gòu)成的磁 裝置的傾視圖，
圖8示出了與圖7類似的四個(gè)截面圖，其中， 一個(gè)鐵心和線圈相對(duì)于 另一鐵心和線圈降低，并且具有不同的流經(jīng)所述鐵心和線圈的電流方向， 并因此具有不同的磁裝置磁化狀態(tài)，在位于所述磁裝置之上的第一區(qū)帶中， 施加朝向磁系統(tǒng)的磁力，在位于所述磁裝置之上的第二區(qū)帶中，施加朝向 背離磁系統(tǒng)的方向的磁力，
圖9示出了具有偏移的內(nèi)側(cè)部分的多層磁系統(tǒng)的與圖8類似的三個(gè)圖 示，上方的一個(gè)是傾視圖，下面的兩個(gè)是傾視截面圖，其中，內(nèi)側(cè)的帶有 線圈的鐵心相對(duì)于外側(cè)的帶有線圈的鐵心發(fā)生了移動(dòng)，并且內(nèi)側(cè)的帶有線 圈的鐵心具有較小的長度。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了作為本發(fā)明的第一實(shí)施例的磁系統(tǒng)10，其具有鐵心1，鐵 心1具有被線圈2包圍的圓柱形開口 3，在圖1中，將線圈2表示為電流線。 這里，磁心1中的開口 3具有圓柱形外形。對(duì)于不具有開口 3的鐵心1而 言，例如，對(duì)于具有用于輸出磁場(chǎng)線的平面表面的鐵心1而言，只能引發(fā) 吸引磁力，與之相比，圓柱形開口 3能夠引發(fā)由磁場(chǎng)線4表示的非均勻磁場(chǎng)，因而，根據(jù)下面的開口 3的底部朝向磁心1之外的距離，所產(chǎn)生的磁 力的方向?qū)l(fā)生兩次變化，所述變化如指向交替變化的方向的三個(gè)箭頭所
示。所述三個(gè)箭頭標(biāo)示出了圖1的不同的區(qū)帶12、 14的特征，第一區(qū)帶12 施加如朝下的箭頭所示的指向磁系統(tǒng)10的磁力，第二區(qū)帶14施加如朝上 的箭頭所示的指向背離磁系統(tǒng)10的方向的磁力。在這一例子中，兩個(gè)第一 區(qū)帶12分別存在于一個(gè)第二區(qū)帶14之上和之下。因而，根據(jù)可能通過機(jī) 械手段而使之發(fā)生變化的實(shí)際的相關(guān)傳感器位置(未示出)，可以將傳感器 5移動(dòng)到磁系統(tǒng)10的磁場(chǎng)的吸引力區(qū)帶，即第一區(qū)帶12內(nèi)，或者移動(dòng)到排 斥力區(qū)帶，即第二區(qū)帶14內(nèi)。
傳感器5可以是任何基于顆粒的任何屬性來檢測(cè)磁顆粒在傳感器表面 上或傳感器表面附近的存在的適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，例如，其可以通過磁方法來 進(jìn)行檢測(cè)，例如，通過磁阻、Hall、線圈2進(jìn)行檢測(cè)。傳感器5可以通過 光學(xué)方法進(jìn)行檢測(cè)，例如，通過成像、熒光作用、化學(xué)發(fā)光、吸收、散射、 表面等離子體激元諧振、拉曼光譜等進(jìn)行檢測(cè)。此外，傳感器5可以通過 聲學(xué)檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)，例如，通過表面聲波、體聲波、受到生物化學(xué)結(jié)合過 程影響的懸臂偏轉(zhuǎn)、石英晶體等進(jìn)行檢測(cè)。此外，傳感器5可以通過電學(xué) 檢測(cè)進(jìn)行檢測(cè)，例如，通過傳導(dǎo)率、阻抗、電流分析(amperometric)、氧 化還原循環(huán)等及其任意組合進(jìn)行檢測(cè)。
圖2示出了另一實(shí)施例，其中，鐵心1內(nèi)的開口 3是錐形的。開口 3 的這一特殊形狀導(dǎo)致了這樣的磁場(chǎng)，其中，在距鐵心1的一定距離處，磁 力表現(xiàn)出強(qiáng)烈的排斥性，而在距鐵心1的另一距離處，磁力則表現(xiàn)出吸引 性。在圖2中，上面的箭頭表示磁力朝下的第一區(qū)帶12，下面的箭頭表示 磁力朝上的第二區(qū)帶14。在這一布局中，給出了兩個(gè)區(qū)帶12和14，艮P， 一個(gè)第一區(qū)帶12和一個(gè)第二區(qū)帶14。圖2中的開口 3的這一特殊形狀能夠 比圖l所示的圓柱形開口 3產(chǎn)生更大的排斥力。
在圖1和圖2所示的兩個(gè)實(shí)施例中，只需要一個(gè)線圈2就能既實(shí)現(xiàn)吸 引磁珠使之沉降，又實(shí)現(xiàn)對(duì)磁珠進(jìn)行排斥從而將其清除。只需對(duì)線圈2或 傳感器5 (未示出)進(jìn)行平移，就能夠使實(shí)際的磁力在吸引力和排斥力之間 進(jìn)行切換。
圖3和圖4示出了與圖1類似的截面圖，其中，傳感器5在鐵心1的
12開口 3的上方，其被移動(dòng)到了開口 3的上方的某一位置。其中示出了傳感 器5或傳感器芯片移動(dòng)的兩個(gè)終點(diǎn)位置。在圖3中，示出了這樣的狀態(tài)， 其中，使傳感器5或磁心1中的線圈2發(fā)生預(yù)定的相對(duì)距離的機(jī)械平移， 從而使磁系統(tǒng)10的第二區(qū)帶14，即排斥區(qū)帶結(jié)束于傳感器5之下，從而使 傳感器5之上的第一區(qū)帶12受到磁吸引力的影響。由傳感器5上面的三個(gè) 朝下的箭頭表示所述吸引力。因而，這一第一區(qū)帶12內(nèi)的磁力將吸引待檢 驗(yàn)的生物材料內(nèi)的磁珠，從而所述磁珠加速沉降到傳感器表面上。
在圖4中，示出了傳感器5的另一相對(duì)終點(diǎn)位置，其中，傳感器5位 于開口3內(nèi)部，因而，排斥性的第二區(qū)帶14位于傳感器5之上。在這一位 置上，將生成作用于生物材料內(nèi)的磁珠上的排斥力，從而使磁珠受到排斥， 換言之，將所述磁珠從傳感器表面上迅速?zèng)_洗掉。由傳感器5之上的三個(gè) 朝上的箭頭表示所述排斥力。
所述磁力的幅度對(duì)于所述沉降和清洗的期望效果是非常重要的。所述 力與磁珠的速度成比例，因此也與沉降時(shí)間成比例。更重要的是，要想將 非特定的磁珠從所述表面上沖掉，就必須克服一定的力。
圖5示出了與圖4類似的橫截面，其具有被設(shè)計(jì)為傾斜的傳感器5以 及鐵心1和線圈2的磁裝置11。鄰近磁裝置11布置額外的第二線圈7，在 此將其設(shè)計(jì)為電磁體。采用第二線圈7能夠增大磁力。
這一第二線圈7是除上述專用線圈2之外的普通線圈，在二者之間設(shè) 有間隙8。在這一例子中，具有線圈2的鐵心1與第二線圈7之間的距離為 2廳。將傳感器5移動(dòng)到這一間隙8內(nèi)，或者，平移具有線圈2的鐵心1， 從而獲得相同的效果。與僅采用一個(gè)單線圈2的磁系統(tǒng)10相比，采用電磁 線圈2和7 二者能夠?qū)⒂行ЯΨ糯髮⒔膫€(gè)因子。與僅采用單個(gè)常規(guī)線圈 的磁系統(tǒng)10相比，獲得了超過10的放大因子。
磁系統(tǒng)10的這一放大特性具有一些主要的優(yōu)勢(shì)。獲得相同大小的力所 需的電流更低。借此，能夠在更少地使線圈2和7進(jìn)行主動(dòng)冷卻(active cooling)或者幾乎不需要主動(dòng)冷卻的情況下保持磁系統(tǒng)10的運(yùn)轉(zhuǎn)。更低 的電流和更少的主動(dòng)冷卻節(jié)約了很多能量，例如，這一點(diǎn)對(duì)于傳感器5或 生物傳感器的便攜式即時(shí)應(yīng)用而言非常重要。
如上所述，傳感器5可以是任何基于顆粒的任何屬性而檢測(cè)磁顆粒在傳感器表面上或傳感器表面附近的存在的適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，例如，其可以通
過諸如磁阻方法、Hall方法、線圈2和7等的磁方法以及諸如成像、熒光 作用、化學(xué)發(fā)光、吸收、散射、表面等離子體激元諧振、拉曼法等的光學(xué) 方法實(shí)施檢測(cè)。而且，可以利用聲學(xué)檢測(cè)，這指的是表面聲波、體聲波、 懸臂、石英晶體等的生成和檢測(cè)，也可以利用電學(xué)檢測(cè)，例如，利用傳導(dǎo) 率、阻抗、電流分析、氧化還原循環(huán)等。
可以通過所述感測(cè)方法直接檢測(cè)標(biāo)簽。也可以在檢測(cè)之前對(duì)顆粒進(jìn)行 進(jìn)一步處理。例如，所述進(jìn)一步處理可以是添加材料或者修改標(biāo)簽的化學(xué)、 生物化學(xué)或物理特性，從而有助于檢測(cè)。
可以在相對(duì)于生物傳感器表面對(duì)傳感器5進(jìn)行掃描的情況下，或者在 不進(jìn)行所述掃描的情況下進(jìn)行檢測(cè)。除了分子測(cè)定之外，還可以檢測(cè)較大 的部分(moiety)，例如，細(xì)胞、病毒或者細(xì)胞或病毒、組織提取物等。
可以作為端點(diǎn)測(cè)量導(dǎo)出測(cè)量數(shù)據(jù)，也可以通過動(dòng)態(tài)或間歇地記錄信號(hào) 而導(dǎo)出測(cè)量數(shù)據(jù)。
可以將所述裝置和方法用于幾種生物化學(xué)測(cè)定類型，例如，結(jié)合/拆分 測(cè)定、夾層測(cè)定、競(jìng)爭(zhēng)測(cè)定、移位測(cè)定、酶催測(cè)定等。
本發(fā)明的磁系統(tǒng)10和方法適于傳感器復(fù)用，例如，不同傳感器5和 傳感器表面的并行使用；標(biāo)簽復(fù)用，例如，不同類型的標(biāo)簽的并行使用； 以及室復(fù)用，例如，含有待測(cè)量的感測(cè)材料的不同反應(yīng)室的并行使用。
可以將本發(fā)明中描述的磁系統(tǒng)10和方法用作針對(duì)小的樣本體積的快 速、魯棒并且易于即時(shí)使用的傳感器5和生命傳感器。所述反應(yīng)室可以是 與緊湊型讀取器結(jié)合使用的一次性用品，其中，所述緊湊性讀取器包括一 個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)生成裝置以及一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)裝置。而且，可以在自動(dòng)、高 吞吐量測(cè)試中采用所述磁系統(tǒng)10和方法。在這種情況下，所述反應(yīng)室是(例 如)裝配到自動(dòng)化儀器內(nèi)的孔板或透明小容器。
圖6示出了用于前述光學(xué)檢測(cè)或光電子學(xué)檢測(cè)的光學(xué)裝置。光學(xué)標(biāo)簽 提供了一些符合需要的屬性
-很多檢測(cè)可能性，例如，成像、熒光作用、吸收、散射、濁度分析、 SPR、 SERRS、熒光、化學(xué)發(fā)光、電致化學(xué)發(fā)光、FRET等。
-成像可能性提供了高的多路復(fù)用度(multiplexing)。-光學(xué)標(biāo)簽通常小，并且不會(huì)對(duì)測(cè)定造成太大影響。
良好的結(jié)合將采用磁標(biāo)簽，可以通過施加磁場(chǎng)梯度而激勵(lì)所述磁標(biāo)簽， 并且能夠?qū)λ龃艠?biāo)簽進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。優(yōu)點(diǎn)在于，從在大多數(shù)情況下光束 不會(huì)顯現(xiàn)出與磁場(chǎng)的干擾且反之亦然的意義上來講，光和磁是互不相關(guān)的。 這意味著磁激勵(lì)理想地適于與光學(xué)檢測(cè)相結(jié)合。從而消除了由激勵(lì)場(chǎng)帶來 的諸如傳感器干擾的問題。
使磁激勵(lì)與光學(xué)檢測(cè)相結(jié)合的問題在于幾何約束。為了開發(fā)出與磁激
勵(lì)裝置相兼容的模塊(cartridge)技術(shù)，通常電磁體必須在磁體和傳感器 表面之間的短距離處工作。光學(xué)系統(tǒng)必須對(duì)同一表面進(jìn)行掃描，其可以采 用高NA光學(xué)器件。因此，在采用使磁激勵(lì)和光學(xué)檢測(cè)結(jié)合的概念時(shí)，光化 學(xué)設(shè)置和電磁體將產(chǎn)生相互阻礙。優(yōu)選地，需要一種僅一側(cè)具有磁裝置11 的配置。這一磁裝置ll能夠生成可切換的磁場(chǎng)。
作為第二替代方案，圖7示出了多層電磁體的圖示。根據(jù)這一第二替 代方案的多層同心系統(tǒng)包括至少兩個(gè)磁裝置，所述磁裝置是又被稱為繞組 的線圈2或永磁體。所述多層同心系統(tǒng)包括一個(gè)線圈2，并且可以包括一個(gè) 或多個(gè)永磁體。還可以將所述多層同心系統(tǒng)設(shè)計(jì)為具有不只一個(gè)線圈2，還 可以將其設(shè)計(jì)為具有線圈2，但不具有永磁體。例如，所示的電磁體由兩個(gè) 獨(dú)立的繞組或線圈2層以及兩個(gè)鐵心材料層構(gòu)成。通過改變流經(jīng)兩繞組的 不同的電流的幅度和方向，能夠使磁場(chǎng)發(fā)生變形。這一變形使得這一電磁 體能夠用于很多不同的應(yīng)用，同時(shí)又不必采用任何機(jī)械步驟。
圖8示出了與圖7類似的四個(gè)截面圖，其中，內(nèi)側(cè)的鐵心1和線圈2 相對(duì)于外側(cè)的另一鐵心1和線圈2降低。這意味著，內(nèi)側(cè)的鐵心1和線圈2 的長度不同于外側(cè)的鐵心1和線圈2。所述四幅截面圖具有不同的流經(jīng)鐵心 1和線圈2的電流方向，所述方向通過沿線圈2的彎曲的箭頭所示。指向磁 裝置11以及指向背離磁裝置11的方向的箭頭的長度表示磁力的比率。在 左上側(cè)的截面圖中，兩線圈2中的電流都順時(shí)針流動(dòng)。在這一例子中，兩 電流基本相等。其產(chǎn)生了向下指向磁裝置ll的磁力方向，其由朝下的箭頭 表示。在右上側(cè)的截面圖中，外側(cè)線圈2中的電流順時(shí)針流動(dòng)，內(nèi)側(cè)線圈2 中的電流逆時(shí)針流動(dòng)。在這一例子中，兩電流在強(qiáng)度上不等，流經(jīng)外側(cè)線 圈2的電流高于流經(jīng)內(nèi)側(cè)線圈2的電流。其產(chǎn)生了由朝上的箭頭表示的接
15近磁裝置11的朝上的磁力方向以及由與另一箭頭相對(duì)的朝下的箭頭表示的 遠(yuǎn)離磁裝置11的朝下指向磁裝置11的另一磁力方向。在此，接近磁裝置 11的磁力比遠(yuǎn)離磁裝置11的電流低，這一點(diǎn)由箭頭長度的比率表示。
在左下側(cè)的截面圖中，外側(cè)線圈2中的電流順時(shí)針流動(dòng)，內(nèi)側(cè)線圈2
中的電流逆時(shí)針流動(dòng)。在這一例子中，兩個(gè)電流在強(qiáng)度上基本相等。其產(chǎn) 生了由朝上的箭頭表示的接近磁裝置11的朝上的第一磁力方向，以及由與 另一箭頭相對(duì)的朝上的箭頭表示的遠(yuǎn)離磁裝置11的朝上的第二磁力方向。
此外，就按照?qǐng)D8所示的方式布置的磁裝置11而言，如左下側(cè)的截面圖所 示，還形成了由離磁裝置11最遠(yuǎn)的朝下的箭頭表示的處于離磁裝置11更 遠(yuǎn)的區(qū)帶內(nèi)的朝下的第三磁力方向。在此，接近磁裝置ll的磁力類似于離 磁裝置11較遠(yuǎn)的相對(duì)的磁力。在此，離磁裝置11最遠(yuǎn)的磁力高于另兩個(gè) 磁力。在右下側(cè)的截面圖內(nèi)，外側(cè)線圈2內(nèi)的電流順時(shí)針流動(dòng)，內(nèi)側(cè)線圈2 中的電流逆時(shí)針流動(dòng)。在這一例子中，兩電流在強(qiáng)度上不等，流經(jīng)外側(cè)線 圈2的電流小于流經(jīng)內(nèi)側(cè)線圈2的電流。這產(chǎn)生了由朝下的箭頭表示的接 近磁裝置11的朝下的第一磁力方向以及由與另一箭頭相對(duì)的朝上的箭頭表 示的遠(yuǎn)離磁裝置11的遠(yuǎn)離磁裝置11的朝上的第二磁力方向。此外，就按 照?qǐng)D8所示的方式布置的磁裝置11而言，如右下側(cè)的截面圖所示，還形成 了由離磁裝置U最遠(yuǎn)的朝下的箭頭表示的處于離磁裝置11更遠(yuǎn)的區(qū)帶內(nèi) 的朝下的第三磁力方向。在此，與磁裝置ll最接近的磁力高于另兩個(gè)彼此 類似的磁力。
在兩電流沿相同的方向流動(dòng)時(shí)，磁裝置ll具有普通的電磁體性態(tài)，如 左上側(cè)的截面圖所示。在兩電流沿相反的方向流動(dòng)時(shí)，建立了具有排斥性 的第二磁力區(qū)帶14，如右上側(cè)、左下側(cè)和右下側(cè)截面圖所示?？梢酝ㄟ^改 變兩電流相對(duì)于彼此的幅度來調(diào)節(jié)這一第二區(qū)帶14的位置。
在圖8的四個(gè)截面圖中示出的這一實(shí)施例描述了在圖7所示的這一電 磁體實(shí)例中采用多層磁裝置11的方式。在流經(jīng)兩線圈2或兩繞組層的電流 沿相同的方向流動(dòng)時(shí)，這一多層電磁體的作用類似于普通電磁體。圖8示 出了這一普通電磁體性態(tài)，如左上側(cè)的圖示所示。由此開始，通過改變所 述電流之一的方向，例如，改變內(nèi)側(cè)線圈2中的電流的方向，能夠影響磁 場(chǎng)的形狀，并且改變后的場(chǎng)梯度建立了某一第二區(qū)帶14，在該區(qū)帶中，磁力指向背離磁裝置ll的方向。圖8中示出了這一原理，如右上側(cè)、左下側(cè) 和右下側(cè)的截面圖所示?？梢酝ㄟ^改變兩電流相對(duì)于彼此的幅度，能夠調(diào) 節(jié)這一排斥性的第二區(qū)帶14的位置。如果內(nèi)側(cè)電流相對(duì)于另一電流較小，
那么排斥性第二區(qū)帶14恰好位于磁裝置11的表面之上，如圖8的右上側(cè)
的圖示所示。通過相對(duì)于外側(cè)電流提高這一內(nèi)側(cè)電流，提升了這一排斥性
的第二區(qū)帶14，如圖8的下側(cè)的兩幅圖所示。這一現(xiàn)象能夠在不與磁裝置 11緊密接觸的區(qū)帶內(nèi)施加排斥性的磁力。如果(例如)因具有相對(duì)較厚或 較為魯棒的模塊而使傳感器表面和磁裝置11之間的間距較大，那么這一點(diǎn) 就變得很重要了。
圖9示出了與圖8類似的多層磁系統(tǒng)11的三個(gè)圖示。該圖也示出了具 有外側(cè)的具有線圈2的鐵心1和內(nèi)側(cè)的具有線圈2的鐵心1。與圖8相比， 內(nèi)側(cè)的鐵心1和鐵心2具有較低的高度，即相對(duì)于外側(cè)的線圈1和鐵心2 受到了更大的偏移，因而，在磁裝置11內(nèi)沿軸向形成了延伸穿過磁裝置11 的部分的孔4。下面的左側(cè)的傾視截面圖對(duì)這一結(jié)構(gòu)給出了清晰的圖示。在 這一例子中，切斷通過外側(cè)線圈2的電流，并使流經(jīng)內(nèi)側(cè)線圈2的電流導(dǎo) 通。這一磁裝置ll的結(jié)構(gòu)與電流流動(dòng)相結(jié)合得到了能夠產(chǎn)生如朝下的箭頭 所示的力的磁場(chǎng)。這一例子中的磁力的方向朝向磁裝置11，這意味著生成 了吸引力。
下面的右側(cè)傾視截面圖示出了與相鄰的左側(cè)透視截面圖相同的結(jié)構(gòu)。 這里，與上一個(gè)例子相反，使流經(jīng)外側(cè)線圈2的電流導(dǎo)通，此外與上一個(gè) 例子一樣，仍然使流經(jīng)內(nèi)側(cè)線圈2的電流導(dǎo)通。這一磁裝置ll的結(jié)構(gòu)與所 述的電流流動(dòng)相結(jié)合得到了能夠產(chǎn)生如朝上的箭頭所示的力的磁場(chǎng)。這一 例子中的磁力的方向朝向背離磁裝置ll的方向，這意味著生成了排斥力。
通過將傳感器5置于磁裝置11的孔4的內(nèi)部或附近，并使流經(jīng)外層繞 組或線圈2的電流導(dǎo)通，能夠分別向傳感器5施加吸引力或排斥力。
圖9的這一實(shí)施例不需要對(duì)傳感器5或磁裝置11做任何移動(dòng)。這里不 需要移動(dòng)傳感器5，只需使流經(jīng)外側(cè)繞組或線圈2的電流截止，以及通過使 流經(jīng)內(nèi)側(cè)繞組或線圈2的電流導(dǎo)通就可以切換磁力方向，如右下圖所示。
這一內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)起著類似于普通電磁體的作用，其誘發(fā)了普通的磁吸引力。
17根據(jù)圖6的特定實(shí)施例，顯然，能夠有利地將其應(yīng)用于兩種替代方案
中，即，利用所述的磁系統(tǒng)io以及利用多層同心磁系統(tǒng)。
盡管本說明書引用了對(duì)與生物材料的分析相關(guān)的傳感器的應(yīng)用，但是 所述的磁系統(tǒng)10適用于任何處于向?qū)Υ帕γ舾械奈锲肥┘哟帕Φ谋尘跋碌?技術(shù)領(lǐng)域，在所述技術(shù)領(lǐng)域，可以應(yīng)用具有不同方向的磁力。
上述具體實(shí)施例中的具體特征的組合只是示范性的；顯然可以設(shè)想采 用本申請(qǐng)以及通過引用而結(jié)合的專利/申請(qǐng)中的其他教導(dǎo)與這些教導(dǎo)進(jìn)行 互換或替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不背離權(quán)利要求限定的本發(fā)明 的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到文中描述的內(nèi)容的改變、 修改以及其他實(shí)現(xiàn)方式。相應(yīng)地，上述說明只是為了舉例，而并非意在作 出限制。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。此外，在說明書和權(quán) 利要求中采用的附圖標(biāo)記不限定所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種磁系統(tǒng)(10)，其包括用于生成磁場(chǎng)的磁裝置(11)，所述磁場(chǎng)施加朝向所述磁系統(tǒng)(10)的磁力，并且接下來或者緊接著施加指向背離所述磁系統(tǒng)(10)的方向的磁力，其中所有的磁力都是在同一個(gè)所述磁裝置(11)的源處生成的。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述磁裝置(11) 誘發(fā)出非均勻的磁場(chǎng)線，從而建立了第一區(qū)帶(12)和第二區(qū)帶(14)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的磁系統(tǒng)(10)，其具有至少一 個(gè)永磁體或至少一個(gè)線圈(2)和至少一個(gè)鐵磁心(1)、以及傳感器(5) 或傳感器表面，所述傳感器(5)或傳感器表面通過以下方式與所述磁場(chǎng)對(duì) 應(yīng)所述鐵磁心(1)在所述傳感器(5)所處的一側(cè)具有開口 (3)，以便 產(chǎn)生局部高密度的非均勻磁場(chǎng)線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述傳感器(5) 可相對(duì)于所述磁系統(tǒng)在至少兩個(gè)可定義的位置之間移動(dòng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述磁心 (1)內(nèi)的所述開口 (3)為盲孔，尤其是具有圓柱形截面的盲孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述鐵心 (1)內(nèi)的所述開口 (3)為錐形孔或錐形開口 (3)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述鐵心 (1)內(nèi)的所述開口 (3)具有矩形或正方形截面。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述鐵磁 材料內(nèi)的所述開口 (3)是貫穿所述鐵磁材料延伸的孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3到8中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在 于，所述傳感器(5)可相對(duì)于所述開口 (3)移動(dòng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于， 所述磁系統(tǒng)(10)包括由至少兩個(gè)同心磁裝置(11)構(gòu)成的多層系統(tǒng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1到2中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在 于，鄰近所述磁裝置(11)設(shè)置第二磁體(7)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述磁裝置 (11)和所述第二磁體(7)通過間隙(8)隔開，在所述間隙中，所述傳感器(5)或者至少所述傳感器(5)的表面可移動(dòng)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求3到12中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征 在于，所述傳感器(5)是幾個(gè)傳感器的陣列。
14、 根據(jù)權(quán)利要求3到13中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征 在于，可通過磁場(chǎng)傳感器來優(yōu)化所述傳感器(5)的移動(dòng)的可定義的終點(diǎn)位 置，可以使所述磁場(chǎng)傳感器與所述傳感器(5)同時(shí)移動(dòng)，從而估算出最佳 的磁通量極值。
15、 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10)，其特征在于， 所述磁系統(tǒng)(10)具有磁通量引導(dǎo)材料，該磁通量引導(dǎo)材料的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)高 于周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率。
16、 一種用于操作如前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10) 的方法，根據(jù)所述方法，使微小的磁珠散布在感測(cè)材料或液體中，或者使 感測(cè)材料或液體化學(xué)結(jié)合到所述磁珠上，并且將傳感器(5)或傳感器芯片 置于這樣的位置，以致于通過在第一區(qū)帶(12)內(nèi)的所述傳感器(5)的表面附近產(chǎn)生磁排斥力而將所述磁珠從所述表面清洗掉，并且通過在第二區(qū)帶(14)內(nèi)的所述傳感器(5)的所述表面附近產(chǎn)生磁吸引力而使所述吸引力作用于與所述感測(cè)材料結(jié)合的所述磁珠上，以感測(cè)與所述傳感器(5)的所述表面緊密接觸的生物基質(zhì)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，相對(duì)于所述開口 (3) 移動(dòng)所述傳感器(5)，從而在接近所述傳感器(5)的所述表面的第一區(qū)帶(12)內(nèi)的用于清洗所述表面的排斥和接近所述傳感器(5)的所述表面的 第二區(qū)帶(14)內(nèi)的用于與所述感測(cè)材料緊密接觸的吸引之間切換。
18、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述傳感器(5)或 傳感器芯片與所述磁心(1)之間的移動(dòng)是相對(duì)移動(dòng)，由此，通過這樣一種 方式移動(dòng)所述鐵心(1)，使得傳感器(5)的第一位置處于所述磁心(1) 內(nèi)的所述開口 (3)之外，由此處于第一區(qū)帶(12)的吸引力的影響范圍內(nèi)， 并且使得傳感器(5)的一個(gè)位置處于所述磁心(1)內(nèi)的所述開口 (3)之 內(nèi)，由此處于第二區(qū)帶(14)的排斥力的影響范圍內(nèi)。
19、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在具有兩個(gè)通過間隙 隔開的磁體的磁布局內(nèi)，所述傳感器(5)的相對(duì)位置據(jù)介于處在一個(gè)磁心(1)的所述開口 (3)內(nèi)和處在兩個(gè)磁心(1)之間的所述間隙內(nèi)二者之間。
20、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，通過僅對(duì)所述內(nèi)側(cè)線 圈(2)施加電流來產(chǎn)生吸引力，通過僅對(duì)所述外側(cè)線圈(2)施加電流而 生成排斥力，或者，通過改變一個(gè)線圈(2)內(nèi)的電流的方向來產(chǎn)生在吸引 力和排斥力之間的變化。
21、 含有根據(jù)權(quán)利要求1到15中的任何一項(xiàng)所述的磁系統(tǒng)(10)的裝 置，其應(yīng)用于一項(xiàng)或多項(xiàng)下述應(yīng)用當(dāng)中- 用于分子診斷的生物傳感器- 對(duì)諸如血液或唾液等復(fù)合生物混合物中的蛋白質(zhì)和核酸進(jìn)行快速、靈敏檢測(cè)_用于化學(xué)、藥品或分子生物學(xué)的高吞吐量篩選裝置- 例如，用于犯罪學(xué)中的DNA或蛋白質(zhì)的測(cè)試裝置、用于(醫(yī)院中 的)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的測(cè)試裝置以及用于集中式實(shí)驗(yàn)室或科學(xué)研究中的診斷的測(cè) 試裝置- 用于心臟病學(xué)、傳染病和腫瘤學(xué)中的DNA或蛋白質(zhì)診斷、食品和 環(huán)境診斷的工具- 用于組合化學(xué)的工具- 分析設(shè)備- 采用光學(xué)檢測(cè)的生物傳感器- 采用壓電效應(yīng)的，尤其是具有由受到照射時(shí)產(chǎn)生熱量的顆粒導(dǎo)致 的電荷的生物傳感器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磁系統(tǒng)，尤其是與生物傳感器結(jié)合使用的磁系統(tǒng)。其目的在于開發(fā)出一種用于生物傳感器的磁系統(tǒng)，所述生物傳感器能夠在接近所述傳感器表面處在吸引力和排斥力之間切換。所述布局具有用于生物傳感器的磁系統(tǒng)，其具有至少一個(gè)磁源和與磁場(chǎng)通過某種方式對(duì)應(yīng)的傳感器或傳感器表面，其中，所述磁源形成非均勻磁場(chǎng)線，所述磁場(chǎng)線導(dǎo)致朝向所述磁系統(tǒng)的磁力，并且隨后或者緊接著施加背離所述磁系統(tǒng)的方向的磁力，其中，所有的磁力都是由相同的所述磁裝置源生成的。
文檔編號(hào)G01N35/00GK101553730SQ200780016987
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月10日
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