r>【主权项】
1. 一种用于检测样本中目标分析物的存在的生物感应器，所述生物感应器包括： 转换器组件，其含有可操作地连接到微处理器的电极，所述微处理器适于接收、处理和 传送信号；和 接收器组件，具有 i) 感应元件，能够检测并结合存在于样本中的至少一种目标分析物； ii) 自组装单层（SAM)层，所述SAM层被置于感应元件和电极之间并与二者接触； 所述转换器组件和接收器组件能够与样本原位直接接触， 其中在目标分析物存在于样本中时，所述感应元件引起能够通过SAM层传送到电极的 可检测信号。2. 权利要求1的生物感应器，其中所述目标分析物的存在被实时检测。3. 权利要求1的生物感应器，其中所述感应元件包含至少一种抗体，其能够检测至少 一种菌类目标分析物。4. 权利要求1的生物感应器，其中所述样本包含活有机体的体液或者组织。5. 权利要求1的生物感应器，其中所述样本包含活有机体体内的体液或组织。6. 权利要求1的生物感应器，其中所述样本包含活动物体内的体液或组织。7. 权利要求1的生物感应器，其中所述样本包含人类体内的体液或组织。8. 权利要求1的生物感应器，其中所述样本包括食物。9. 权利要求1的生物感应器，其中所述信号变化的速率和程度对应于目标分析物的存 在与浓度。10. 权利要求1的生物感应器，其中所述目标分析物的存在通过阻抗信号检测。11. 权利要求1的生物感应器，其中所述可检测信号包含作为频率的函数的阻抗的变 化。12. 权利要求1的生物感应器，其中所述微处理器被构造成屏蔽噪音并采集从大约IHz 到IOHz的频率范围内的阻抗变化。13. 权利要求1的生物感应器，其中所述目标分析物的存在通过电流测定信号来检测。14. 权利要求1的生物感应器，其中所述电极包括微型指叉状金电极。15. 权利要求1的生物感应器，其中所述可检测信号通过无线射频标识（RFID)显示于 微处理器上。16. 权利要求1的生物感应器，其中所述生物感应器并入有组织接触面的医疗、牙科或 者兽医设备上。17. 权利要求1的生物感应器，其中所述生物感应器被安置于选自以下组中的医疗设 备上：内窥镜成像装置、收集设备、牵引器，骨钩、皮肤钩、神经钩、张力装置、镊子、升降机、 钻头套、骨凿、脊柱咬骨钳、摊铺机、凿、骨锉和锉、骨锥、肋骨剪、环锯、吸引器头、阀门、填塞 器、卡钳、换导柱、缝合器和探针。18. 权利要求1的生物感应器，其中所述目标分析物包括金黄色葡萄球菌。19. 权利要求1的生物感应器，其中所述目标分析物包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA)〇20. 权利要求1的生物感应器，其中所述目标分析物包括酿脓链球菌，肺炎链球菌或无 乳链球菌。21. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器组件与选自如下组中的目标分析物结 合：耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MESA)、表皮葡萄球菌、腐生性葡萄球菌、酿脓链球菌、肺 炎链球菌、无乳链球菌、大肠杆菌、嗜肺军团菌、绿脓假单胞菌、粪肠球菌、大肠杆菌、利斯 塔氏菌属、孢子虫、肠炎沙门氏菌、幽门螺杆菌、结核菌（TB)、其它芽孢杆菌属、肉毒芽孢梭 菌、艰难梭状芽胞杆菌、产气荚膜梭状芽胞杆菌、破伤风杆菌、种洛氏芽孢盐杆菌、厌氧杆菌 属、螺旋杆菌、牛布氏杆菌、犬布鲁氏菌、马尔他布鲁氏杆菌、猪布鲁氏杆菌、蓝细菌、绿色硫 细菌、绿弯菌、紫色细菌、热脱硫杆菌、嗜氢菌科、硝化螺旋菌、洋葱伯克霍尔德菌、鸟分枝杆 菌、汉森氏杆菌、结核分枝杆菌、溃疡分枝杆菌、乳酸杆菌属、乳球菌、百日咳博德特氏菌、 肺炎衣原体、沙眼衣原体、鹦鹉热衣原体、博氏疏螺旋体、空肠弯曲杆菌、土拉热弗朗西丝 (氏）菌、钩端螺旋体菌、肾脏钩端螺旋体、肺炎枝原体、立氏立克次体、索氏志贺氏菌、苍白 密螺旋体、霍乱弧菌、流感嗜血杆菌、脑膜炎双球菌、或者鼠疫耶氏菌。22. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器与选自由猫科的病原体组成的如下组 中的目标分析物结合：巴尔通体、博氏疏螺旋体、鹦鹉热衣原体、犬恶丝虫，犬埃里希体、猫 嵌环状病毒、猫冠状病毒、猫疱疹病毒、猫免疫缺陷病毒、猫白血病毒、钩端螺旋体、猫血巴 东体、全白细胞减少病毒、刚地弓形体和西尼罗病毒。23. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器与选自由犬科的病原体组成的如下组 的目标分析物结合：犬腺病毒、犬瘟热病毒、犬疱疹病毒、支气管败血性博代氏杆菌、新孢子 虫和Caninum、蜱微粒孢子虫属、立氏立克次体、新月鱼微粒孢子虫属、犬副流感病毒、胎儿 三毛滴虫、难辨梭状芽孢杆菌、隐孢子虫、隐孢子虫猫属、分枝杆菌属、沙门氏菌属、贾第鞭 毛虫属和猪带绦虫属。24. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器可与选自由马科的病原体组成的如下 组的目标分析物结合：马疱疹病毒、马流感病毒A、胞内劳森氏菌、粪链球菌、马动脉炎病 毒、空肠弯曲菌、大肠杆菌、志贺氏菌、小肠结肠炎耶尔森菌、马红球菌、西尼罗河病毒和钩 端螺旋体病。25. 权利要求1的生物感应器，接收器可与选自由海洋哺乳动物的病原体组成的如下 组的目标分析物结合：细菌：葡萄球菌属、链球菌属、红斑丹毒丝菌、巴尔通氏体属、考克斯 氏体属、衣原体属、假单胞菌属、惠特莫尔氏杆菌、鼻疽假单胞菌、克雷伯氏杆菌、大肠杆菌、 沙门氏菌、产气荚膜梭菌和肠球菌；病毒：海豚痘、海豹痘、泛发性乳头状瘤、乳头状瘤海 牛、犬腺病毒、甲型和乙型流感、甲型和乙型肝炎、牛肠道病毒、柯萨奇病毒，脑心肌炎病毒、 麻疹病毒属、犬痕热病毒、牛冠状病毒、牛轮状病毒，、通用疱疹和埃可病毒；真菌：曲霉、诺 卡菌、组织胞浆菌、芽生菌、粗球孢子菌、Lacazia loboi、瓶霉和鳞质霉。26. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器与选自如下的目标分析物结合：杀虫 剂、毒素、黄曲霉毒素 、砷、肉毒杆菌毒素、雪卡毒素、氰化物、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、二P恶 英、真菌、伏马菌素、镰刀菌毒素、重金属、组氨酸、组胺、铅、海洋毒素、汞、霉菌毒素、神经毒 素、烟碱、赭曲霉毒素 A毒素、棒曲霉毒素、多氯联苯、双稠吡咯啶类生物碱、篦麻毒素、鲭毒 素、水生贝壳类动物毒素、河豚毒素、单端孢霉烯族毒素类、玉米赤霉烯酮及其组合。27. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器与选自如下食物过敏源的目标分析物 结合：杏仁，蛋类，贝壳类海鲜，麦醇溶蛋白，谷蛋白，榛果，乳制品，花生，黄豆制品及其组 合。28. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器与选自病毒或病毒部分的目标分析物 结合。29. 权利要求1的生物感应器，其中所述接收器与选自作为癌症标记物的分子或其部 分的目标分析物结合。30. 权利要求1的生物感应器，其中所述自组装单层包括巯基丙酸（MPA)、11_巯基十一 烷酸（MUA)U-十四烷硫醇（TDT)或二硫代生物素-N-琥珀酰亚胺基丙酸酯（DTSP)。31. -种包含权利要求1的生物感应器的套件。32. -种制备能够原位检测样本中的目标分析物的生物感应器的方法，包括： 通过自组装单层（SAM)连接感应元件与电极；和 可操作地连接微处理器到电极，使得当感应元件与原位存在于样本中的目标分析物结 合时，所述微处理器检测并传送信号。33. 权利要求32的方法，进一步包括以下步骤：在选自如下组中的医疗设备上构建生 物感应器：内窥镜成像装置，收集设备，牵引器，骨钩，皮肤钩，神经钩，张力装置，镊子，升降 机，钻头套，骨凿，脊柱咬骨钳，摊铺机，凿，骨锉和锉，骨锥，肋骨剪，环锯，吸引器头，阀门， 填塞器，卡钳，换导柱，缝合器和探头。34. 权利要求32中的方法，其中所述感应元件包括抗体。35. 权利要求32中的方法，其中所述目标分析物包括细菌。36. 权利要求32中的方法，进一步包括使用电化学阻抗检测和/或量化目标分析物。37. 权利要求32中的方法，其中所述微处理器包括算法程序，其能够屏蔽背景噪音并 检测阻抗信号，所述阻抗信号表示目标分析物的存在和浓度。38. -种检测活有机体中的细菌感染的方法，包括： 将权利要求1中的所述生物感应器装置至少部分放置在活有机体内或其上，使其充分 接触在活有机体内存在的任何细菌类目标分析物；和 当生物感应器传送可测量信号时，检测细菌类目标分析物的存在。39. 权利要求38的方法，其中所述生物感应器装置确定细菌类目标分析物是革兰氏阳 性还是革兰氏阴性，并且所述生物感应器装置传送信号至医疗设备，以指明细菌类目标分 析物是革兰氏阳性还是革兰氏阴性。
【专利摘要】实时生物感应器装置用于测量目标分析物，该设备包括接收器组件与转换器组件组成，传送可测量信号至微处理器进行分析。接收器组件含有自组装单层与感应元件，转换器组件转换器组件可接收器组件结合至少一种目标分析物，该分子层连接感应元件和电极。当样本中存在目标分析物，感应元件结合分析物产生可测量信号，传送至电极转换器组件。微处理器去除背景噪音并读取在低频率范围内的阻抗变化。
【IPC分类】G01N33/50
【公开号】CN105190310
【申请号】CN201480026380
【发明人】A·K·阿加瓦尔, V·K·戈尔, D-S·吉姆, D-Y·尹, B·林, H·费兹扎纳
【申请人】托莱多大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年3月11日
【公告号】EP2972333A1, US20160022185, WO2014164654A1