BRPI0709233A2 - sistema de detecção e método para detecção qualitativa ou quantitativa de uma propriedade de campo magnético de um campo magnético modulado, e, uso de um sistema de detecção - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE DETECçãO E MéTODO PARA DETECçãO QUALITATIVA OU QUANTITATIVA DE UMA PROPRIEDADE DE CAMPO MAGNéTICO DE UM CAMPO MAGNéTICO MODULADO, E, USO DE UM SISTEMA DE DETECçãO. Sistema de detecção (100, 150) para detecção qualitativa ou quantitativa de uma propriedade de campo magnético de um campo magnético modulado é descrito. O campo magnético modulado pode, por exemplo, derivar de uma corrente elétrica adjacente (<sym>) ou partículas magnéticas. O sistema de detecção (100, 150) compreende pelo menos um elemento sensor magnetorresistivo (102), um controlador de corrente (104) para fornecimento de uma corrente sensora (<sym>) circulando através do elemento sensor magnético (102) e um meio de controle (108). O meio de controle (108) está adaptado para derivação em uma primeira frequência (<sym>~ 1~) de um parâmetro relacionado com a temperatura do pelo menos um sensor magnetorresistivo. O meio de controle (108), além disso, está adaptado para derivação de uma característica qualitativa ou quantitativa da corrente elétrica adjacente (<sym>) ou partículas magnéticas, levando-se em conta o parâmetro relacionado com a temperatura derivado. Essa segunda frequência (<sym>~ 2~) é diferente da primeira frequência (<sym>~ 1~). A invenção também se refere a um método correspondente.

Description

"SISTEMA DE DETECÇÃO E MÉTODO PARA DETECÇÃOQUALITATIVA OU QUANTITATIVA DE UMA PROPRIEDADE DECAMPO MAGNÉTICO DE UM CAMPO MAGNÉTICO MODULADO, E5USO DE UM SISTEMA DE DETECÇÃO"

A presente invenção se refere ao campo de detectores, taiscomo detectores químicos ou sensores ou bio-sensores. Mais particularmente,a presente invenção se refere a métodos e sistemas para caracterização decampos magnéticos, tais como, por exemplo, para sentir a presença ou adeterminação da quantidade de partículas e/ ou correntes magnéticas, porexemplo, para aplicações em diagnóstico molecular, usando partículasmagnéticas como rótulos. A presente invenção também se refere a métodos esistemas para sentir partículas bioativas, tais como, por exemplo, mas nãolimitado às partículas bioativas magneticamente rotuladas, usando bio-sensores.

Sensores magnetorresistivos, baseados, por exemplo, emelementos de AMR (magnetorresistência anisotrópica), elementos de GMR(magnetorresistência gigante) ou elementos de TMR (magnetorresistênciatúnel), hoje em dia são usados com freqüência em sistemas de detecção. Alémdas conhecidas aplicações em alta velocidade, tais como cabeças magnéticasde discos rígidos e MRAM, novas aplicações de largura de bandarelativamente baixa aparecem no campo do diagnostico molecular, detecçãode corrente em CIs, aplicações automotoras, etc., por exemplo, diagnósticomolecular, são conhecidos bio-sensores que medem a presença de certosagentes bioquímicos com base na captura molecular e rotulação compartículas magnéticas. Tipicamente, um sensor magnetorresistivo mede ocampo errático magnético das partículas magnéticas ligadas e o campoerrático magnético medido é usado para calcular a concentração de agentepresente. Esses sensores, tipicamente, são objetivados em aplicações de pontode cuidado com uma sensitividade muito alta, isto é, permitindo medirconcentrações muito pequenas, tais como concentrações menores do queconcentrações picomolares (PM).

Em diversas aplicações, tais como no caso de aplicações deponto de cuidado, exposição às flutuações de temperatura do bio-sensor poderesultar em uma leitura de sensor não estável, levando à medições errôneas e adiagnóstico falho. Este último pode ser causado pelo efeito magnetorresistivo,tal como, por exemplo, efeito de GMR, sendo função da temperatura,significando que o sinal do bio-sensor não só muda devido à presença demarcadores magnéticos, mas também devido às variações de temperatura. Ocoeficiente de temperatura do efeito magnetorresistivo, por exemplo, efeitoGMR, foi medido para ser, aproximadamente, 2000 rpm, o que significa quevariações de temperatura de diversos graus levam à variações no sinal dosensor que são relativamente grandes, comparado ao sinal de sensor causado,por exemplo, por partículas magnéticas. Tipicamente, não é possíveldiferenciar entre as mudanças de sinal devido às variações de temperatura e àsvariações como um resultado da presença, por exemplo, de partículasmagnéticas.

Teoricamente, seria possível impedir variações de temperaturado sensor pela colocação do mesmo em uma embalagem controlada pelatemperatura. Essa não é uma solução atraente, uma vez que seria bastante carae tornaria o sensor muito mais volumoso, o que impediria sua adequabilidadepara aplicações de ponto de cuidado.

Do Al 2005/ 0077890 dos Estados Unidos, um sensormagnetorresistivo de dupla finalidade é conhecido, usado para detectarcorrente e detectar temperatura. O documento descreve um sensor que émultiplexado sob condições de correntes separadas para produzir umamedição de temperatura e uma medição de corrente para uma corrente nasproximidades do sensor. A fim de obter as medições de temperatura e amedição de corrente, primeiro uma resistência é medida para uma primeiracorrente conhecida, circulando em um condutor adjacente ao sensor,permitindo determinar a dependência de temperatura e, então, medindo umasegunda resistência do sensor, enquanto uma segunda corrente desconhecidaestá circulando naquele condutor adjacente ao sensor, permitindo determinarum valor de corrente da segunda corrente desconhecida, levando em conta asmedições de temperatura. A fim de obter uma medição de tempo, tipicamente,esse sensor requer controle do ambiente, por exemplo, a corrente correndoatravés de um condutor adjacente ao sensor.

Em geral, a fim de permitir medição precisa de baixasconcentrações em amostras de fluidos corporais, o projeto de análise, o sensore o processamento do sinal de sensor devem ser sensíveis, fortes e estáveis.As variações de temperatura podem perturbar uma medição precisa de baixasconcentrações. Por exemplo, em imunoensaios, uma reação de ligação entre,por exemplo, um analito e pelo menos um anticorpo está envolvida, a qual ésensível à temperatura. A taxa de reações de ligação química e a difusão deanticorpos dentro da amostra de fluido são uma função da temperatura. Se adinâmica de ligação for a base para medições de concentrações de analito,flutuações de temperatura durante a incubação do ensaio resultam em errossistemáticos das concentrações alvo medidas. Além das reações das partículasrepresentando um papel na detecção, os sensores também podem mostrar umacerta dependência da temperatura.

É um objetivo da presente invenção proporcionar dispositivose métodos eficientes e precisos para detecção magnetorresistiva de umapropriedade de campo magnético de um campo magnético modulado, porexemplo, a magnitude de um campo magnético. O campo magnético, assim,pode ser qualquer campo magnético modulado. Por exemplo, ele pode sergerado por partículas magnéticas ou por uma corrente. E uma vantagem demodalidades da presente invenção que variações da temperatura podem sercompensadas sem a necessidade de numerosos componentes adicionais paramodalidades particulares não usadas em outra parte no sensor. É umavantagem de modalidades particulares da presente invenção que resultadoscompensados de temperatura podem ser obtidos com base em um elementomagnetorresistivo tendo apenas dois terminais. Também é uma vantagem demodalidades particulares da presente invenção que a insensitividade detemperatura pode ser obtida em baixo custo e para sensoresmagnetorresistivos de pequeno tamanho.

O objetivo acima é realizado por um método e dispositivo deacordo com a presente invenção.

A presente invenção se refere a um sistema de detecção paradetecção qualitativa ou quantitativa de uma propriedade de campo magnéticode um campo magnético modulado, o sistema de detecção compreendendopelo menos um elemento sensor de campo magnético, um controlador decorrente para proporcionar uma corrente de detecção com uma primeirafreqüência fi circulando através do pelo menos um elemento de sensormagnético e um meio de controle, em que o meio de controle é adaptado paraobter uma característica elétrica do elemento sensor magnético em pelomenos uma segunda freqüência f2, a pelo menos uma segunda freqüência f2sendo diferente da primeira freqüência fj, para derivar uma característicaqualitativa ou quantitativa da propriedade de campo magnético de um campomagnético modulado, levando-se em conta o parâmetro relacionado com atemperatura derivado.

É uma vantagem de modalidades da presente invenção que adependência da temperatura do sistema de detecção pode ser levada em contaatravés da multiplexação da medição, ao mesmo tempo em que componentesadicionais numerosos não são necessários. Com corrente de detecção ser querdizer a corrente que circula através do elementos sensor magnético e usadapara obtenção ou determinação de uma característica elétrica do sensormagnético.A propriedade de campo magnético de um campo magnéticomodulado pode ser a magnitude de um campo magnético. O campo magnéticopode ser qualquer campo magnético modulado. O campo magnéticomodulado pode ser gerado, por exemplo, por uma corrente elétrica adjacente('Iadj)> partículas magnéticas também chamadas rebordos magnéticos ouqualquer outra fonte. A característica qualitativa ou quantitativa pode ser umapresença ou quantidade de corrente elétrica adjacente ou partículasmagnéticas. Com corrente elétrica adjacente se quer dizer corrente que circulaem um condutor adjacente no meio do sistema de detecção.

A propriedade de campo magnético de um campo magnéticomodulado pode ter uma freqüência de campo magnético característica fm. Aprimeira freqüência f ι pode ser uma freqüência substancialmente diferente dafreqüência de campo magnético fmea pelo menos uma segunda freqüência f2pode ser pelo menos uma de uma soma ou diferença da freqüência de campomagnético e da primeira freqüência, isto é, pode igualar fm + fi e/ ou fm - fL

É uma vantagem de modalidades particulares da presenteinvenção que elas podem ser aplicadas a qualquer tipo existente de sistema dedetecção com base em elementos sensores magnéticos, tais como, porexemplo, elementos sensores magnetorresistivos ou outros elementos sensoresmagnéticos, tais como elementos do sensor Hall.

É uma vantagem de modalidades particulares da presenteinvenção que elas podem ser aplicadas a qualquer tipo existente de sistema dedetecção com base em elementos sensores magnéticos, tais como, porexemplos elementos sensores magnetorresistivos ou outros elementossensores magnéticos, tais como elementos do sensor Hall.

O sistema de detecção, além disso, pode compreender ummeio de modulação para modular o campo magnético na freqüência de campomagnético fm. O meio de modulação para modular o campo magnético podeser embutido, interno ou externo ao sistema de detecção.A primeira freqüência f ι pode igualar a 0 hertz.

O meio de controle adaptado para obtenção de umacaracterística elétrica do elemento sensor magnético em uma primeirafreqüência fr e para obtenção de uma característica elétrica do elementosensor magnético em uma segunda freqüência (2 pode ser adaptado paraobtenção de ambas essas características elétricas ao mesmo tempo.

O pelo menos um elemento sensor magnético pode ser umsensor Hall ou pelo menos um elemento sensor magnetorresistivo. O pelomenos um elemento sensor magnetorresistivo pode ser qualquer um deelemento sensor magnetorresistivo gigante, um elemento sensormagnetorresistivo anisotrópico ou um elemento sensor magnetorresistivo detúnel. É uma vantagem de modalidades da presente invenção que os sistemasde detecção correspondentes podem contar com diferentes tipos de elementossensores magnetorresistivos.

É uma vantagem de modalidades da presente invenção quelevando-se em conta que a dependência de temperatura é realizada durante ouso do sistema de detecção, assim, levando-se em conta condições alteradaspara o sistema de detecção. Em outras palavras, é uma vantagem demodalidades da presente invenção que levando-se em conta a dependência datemperatura não se conta com um método de calibração realizado durante afabricação ou uso inicial do sistema de detecção.

É uma vantagem de modalidades da posição de obturação quea dependência de temperatura pode ser levada em conta para uma ampla, masnão necessariamente pré-determinada, faixa de temperaturas.

A presente invenção também se refere a um método paradetecção qualitativa e/ ou quantitativamente de uma propriedade de campomagnético de um campo magnético modulado, o método compreendendo ofornecimento de uma corrente sensora circulando através de pelo menos umsensor magnético em uma primeira freqüência fh derivando na primeirafreqüência fι um parâmetro relacionado com a temperatura do pelo menos umsensor magnético, derivando em uma segunda freqüência f2 umacaracterística qualitativa ou quantitativa da referida propriedade de campomagnético de campo magnético modulado, usando o referido pelo menos umsensor magnético, levando-se em conta o parâmetro relacionado com atemperatura do referido pelo menos um sensor magnético.

A derivação do parâmetro relacionado com a temperatura podecompreender a obtenção de uma característica elétrica do pelo menos umsensor magnético na primeira freqüência fi e a determinação do parâmetrorelacionado com a temperatura com base na primeira característica elétrica E1ou um componente da mesma.

A derivação de uma característica qualitativa ou quantitativapode compreender a obtenção de uma segunda característica elétrica do pelomenos um sensor magnético na segunda freqüência e determinando acaracterística qualitativa ou quantitativa com base na segunda característicaelétrica e no parâmetro relacionado com a temperatura.

A presente invenção também se refere ao uso de um sistema dedetecção para detecção qualitativa e/ ou quantitativa de uma propriedade decampo magnético de um campo magnético modulado para diagnósticomoleculares, análise biológica de amostra ou análise química de amostra, osistema de detecção compreendendo pelo menos um elemento sensormagnético, um controlador de corrente para fornecimento de uma correntesensora com uma primeira freqüência circulando através do pelo menos umelemento sensor magnético e um meio de controle, em que o meio de controleé adaptado para obtenção de uma característica elétrica do elemento sensormagnético em uma primeira freqüência fi para derivação de um parâmetrorelacionado com a temperatura do pelo menos um elemento sensor magnéticoe em que o meio de controle além disso está adaptado para obtenção de umacaracterística elétrica do pelo menos um elemento sensor magnético em pelomenos uma segunda freqüência f2, a pelo menos uma segunda freqüência f2sendo diferentes da primeira freqüência f ι para derivação de uma propriedadede campo magnético de um campo magnético modulado, levando-se em contao parâmetro relacionado com a temperatura derivado.

Também é uma vantagem de modalidades particulares dapresente invenção que a temperatura do sistema de ensaio e do de detecção,por exemplo, bio-sensor ou bio-chip pode ser estabilizada. Dessa maneira, odesvio da taxa da reação de ligação devido às variações de temperatura éreduzido e a estabilidade do sistema de detecção, por exemplo, bio-sensor oubio-chip, é aperfeiçoada.

Em um terceiro aspecto a presente invenção também se referea um sistema de detecção para detecção qualitativa e quantitativa de partículasbioativas, o sistema de detecção compreendendo um meio sensor de partículapara sentir partículas ou rótulos das mesmas, um meio de controle detemperatura para influenciar uma temperatura do sistema de detecção ou partedo mesmo, um meio sensor de temperatura para sentir a temperatura dosistema de detecção ou parte do mesmo e um controlador para controlar omeio de controle de temperatura com base em uma saída relacionada com atemperatura do meio sensor de temperatura. A temperatura pode ser umatemperatura do meio sensor de partícula ou de seu ambiente. O meio decontrole de temperatura pode compreender um meio de resfriamento pararesfriar o sistema de detecção ou parte do mesmo. Esse meio de resfriamentopode ser um elemento de Peltier ou um meio de resfriamento micro- elétrico-mecânico. O meio de controle de temperatura, por exemplo, o meio deresfriamento, o meio sensor de temperatura e o controlador podem serintegrados no sistema de detecção.

Aspectos particulares e preferidos da invenção sãoapresentados nas reivindicações anexas independentes e dependentes.

Características das reivindicações dependentes podem ser combinadas comcaracterísticas de outras reivindicações dependentes, conforme apropriado enão apenas como explicitamente apresentado nas reivindicações.

Os ensinamentos da presente invenção permitem o esboço demétodos e aparelho aperfeiçoados para determinação, qualitativa ouquantitativamente, uma propriedade de campo magnético de um campomagnético. O campo magnético pode ser qualquer campo magnéticomodulado. O campo magnético modulado pode ser gerado, por exemplo, poruma corrente elétrica adjacente (Iadj), partículas magnéticas, tambémchamadas rebordos magnéticos, assim, resultando em método adequado paradetectar correntes ou partículas magnéticas. As acima e outras características,características e vantagens da presente invenção se tornarão evidentes dadescrição detalhada seguinte, tomada em conjunto com os desenhos anexos,que ilustram, à guisa de exemplo, os princípios da invenção, Essa descrição édada à guisa de exemplo apenas, sem limitar o escopo da invenção. As figurasde referência citadas abaixo se referem aos desenhos anexos.

A figura Iea figura 2 ilustram sistemas de detecçãoexemplificativos diferentes para detecção de temperatura independentequalitativa ou quantitativa de partículas magnéticas (figura 1) e correnteadjacente (figura 2), de acordo com modalidades de um primeiro aspecto dapresente invenção.

A figura 3 é um diagrama esquemático de um método paradetecção de temperatura independente qualitativa ou quantitativa de correnteadjacente ou partículas magnéticas, de acordo com modalidades de umsegundo aspecto da presente invenção.

A figura 4 mostra a correlação entre a impedância de GMR emuma primeira freqüência diferente da freqüência para magnetização e atemperatura GMR- medida e real, como pode ser obtida usando um sensor deacordo com as modalidades de acordo com a presente invenção.

A figura 5 ilustra o sinal de medição para uma saída de sensorde temperatura compensada e de temperatura não compensada para umcomportamento de temperatura conforme mostrado na figura 4.

A figura 6 ilustra uma visão geral esquemática de um sistemade detecção de acordo com as modalidades do terceiro aspecto da presenteinvenção.

A figura 7 ilustra um sistema de detecção com um meio decontrole de temperatura sendo um elemento de Peltier, de acordo com umamodalidade do terceiro aspecto da presente invenção.

A figura 8a ilustra uma visão esquemática de um aquecedorJoule típico que pode ser usado em um sistema de detecção de acordo com oterceiro aspecto da presente invenção.

A figura 8b ilustra um sistema de detecção com um meio decontrole de temperatura sendo um aquecedor resistivo, de acordo com umamodalidade do terceiro aspecto da presente invenção.

A figura 9 ilustra uma visão esquemática de um sistema decontrole de alimentação como pode ser aplicado para um sistema de detecçãocom um elemento Peltier, que pode ser usado em um sistema de detecção deacordo com modalidades do terceiro aspecto da presente invenção.

A figura 10 ilustra uma visão esquemática de um sistema decontrole de alimentação como pode ser aplicado a um sistema de detecçãocom um aquecedor Joule, que pode ser usado em um sistema de detecção deacordo com modalidades do terceiro aspecto da presente invenção.

Nas diferentes figuras, os mesmos sinais de referência sereferem aos mesmos ou a elementos análogos.

A presente invenção será descrita com relação às modalidadesparticulares e com referência a certos desenhos, mas a invenção não élimitada às mesmas, mas apenas pelas reivindicações. Quaisquer sinais dereferência nas reivindicações não serão construídos como limitando o escopo.Os desenhos descritos são apenas esquemáticos e são não limitadores. Nosdesenhos, o tamanho de alguns dos elementos pode estar exagerado e nãodesenhado em escala para fins ilustrativos. Onde o termo "compreendendo" éusado na presente descrição e reivindicações, ele não exclui outros elementosou etapas. Onde um artigo indefinido ou definido é usado, quando sereferindo a um nome, por exemplo, "um" ou "uma", "o, a", isso inclui umplural daqueles nomes, a menos que alguma coisa seja especificamentemencionada.

Além disso, os termos primeiro, segundo, terceiro esemelhantes na descrição e nas reivindicações são usados para distinguir entreelementos similares não necessariamente para descrever uma ordemseqüencial ou cronológica. Deve ser compreendido que os termos são usadospermutavelmente sob circunstâncias apropriadas e que as modalidades dainvenção aqui descritas são capazes de operação em outras seqüências quenão as aqui descritas ou ilustradas. Os termos ou definições a seguir sãoproporcionados somente para auxiliar na compreensão da invenção. Essasdefinições não devem ser construídas para ter um escopo menor do que ocompreendido por uma pessoa de habilidade comum na técnica. Um elementosensor Magnetorresistivo Gigante (GMR) compreende, tipicamente, umprimeiro e um segundo filme magnético muito fino são colocados muitoperto. O primeiro filme magnético é preso, o que significa que sua orientaçãomagnética é fixa, usualmente pela manutenção do mesmo em proximidadeestreita com uma camada de troca, uma camada de materialantiferromagnético que fixa a orientação magnética do primeiro filmemagnético. O segundo filme magnético, ou filme sensor, tem uma orientaçãomagnética variável, livre. Mudanças no campo magnético, no presente caso,originando-se de mudanças na magnetização de material magnético, comopartículas superparamagnéticas, causam uma rotação da orientação magnéticado filme sensor, o que, por sua vez, aumenta ou diminui a resistência de todaa estrutura do sensor. A baixa resistência ocorre quando o sensor e os filmespresos são orientados magneticamente na mesma direção. Resistência maiorocorre quando as orientações magnéticas do sensor e dos filmes presos seopõem uma à outra. Um elemento sensor de magneto resistência anisotrópica(AMR) é um elemento em que o efeito de magneto resistência anisotrópicaque ocorre em materiais ferro- e ferromagnéticos é explorado. E umamudança na resistência quando um campo magnético é aplicado, o qual não éparalelo ao fluxo de corrente em uma tira fina de material ferroso. Aresistência é. máxima quando o campo magnético aplicado é perpendicular aofluxo de corrente. Os elementos de AMR são caracterizados pela altasensitividade, ampla faixa de temperatura operacional, deslocamento baixo eestável e a ampla faixa de freqüências, até unidades de MHz. O uso doprocesso tecnológico adequado permite obter dependência linear da mudançade resistência na intensidade do campo magnético em uma direção específica.

Os elementos sensores de magneto resistência de túnel (TMR) são elementossensores em que TMR é explorada, o que pode ser observado em sistemasfeitos de duas camadas ferromagnéticas separadas por uma barreira (túnel) deisolamento. Essa barreira deve ser muito fina, isso é, da ordem de 1 nm.Somente então, elétrons podem formar um túnel através dessa barreira, o queé, mais uma vez, um processo de transporte inteiramente de mecânicaquântica. O alinhamento magnético de uma camada pode ser mudado semafetar a outra. Mudanças no campo magnético, no presente caso, mais umavez, se originando de mudanças na magnetização de material magnético,como partículas superparamagnéticas, causam uma rotação da orientaçãomagnética do filme sensor, o que, por sua vez, aumenta ou diminui aresistência de toda a estrutura do sensor.

A presente invenção se refere aos métodos e sistemas oudispositivos para detecção qualitativa e/ ou quantitativa de uma propriedadede campo magnético de um campo magnético modulado, por exemplo, apresença ou magnitude de um campo magnético relacionado com umacorrente, partículas magnéticas também referidas como rebordos magnéticosou qualquer outra fonte. Aplicações típicas podem estar no campo dodiagnóstico molecular, detecção de corrente em CIs, em veículosautomotores, nas indústrias automotoras, etc. À guisa de ilustração, umprocesso de bio-detecção, isto é, no campo do diagnóstico molecular, quepode ser realizado usando os métodos e sistemas de acordo com modalidadesda presente invenção, como será descrito abaixo. Em processos de bio-detecção usando um sistema de detecção magnético, tipicamente, partículasmagnéticas, também referidas como rebordos magnético, podem ser presas,direta ou indiretamente, às moléculas alvo, tais como, por exemplo, proteínas,anticorpos, ácidos nucleicos (por exemplo, DNR, RNA), peptídeos, oligo- oupolissacarídeos ou açúcares, pequenas moléculas, hormônios, drogas,metabolitos, células ou frações de células, frações de tecido, etc. Essasmoléculas devem ser detectadas em um fluido, que pode ser a amostraoriginal ou pode já ter sido processado antes da inserção no bio-sensor (porexemplo, diluído, digerido, degradado, modificado bioquimicamente, filtrado,dissolvido em um tampão). Os fluidos originais podem ser, por exemplo,fluidos biológicos, tais como saliva, cuspe, plasma sangüíneo, fluidointersticial ou urina, ou outros fluidos, tais como, fluidos de beber, fluidosambientais ou um fluido que resulta de pré-tratamento da amostra. O fluidopode, por exemplo, compreender elementos de material sólido de amostra, porexemplo, de biópsias, fezes, comida, alimento, amostras ambientais. Asuperfície do sistema de detecção pode ser modificada pela anexação dasmoléculas à mesma, as quais são adequadas para ligar as moléculas alvo, queestão presentes no fluido. A superfície do sensor também pode ser dotada deorganismos (por exemplo, vírus ou células) ou frações de organismos (porexemplo, frações de tecidos, frações de células, membranas externas einternas ou fragmentos de membranas. A superfície de ligação biológica podeestar em contato direto com o chip do sensor, mas também pode haver umafolga entre a superfície de ligação e o chip do sensor. Por exemplo, asuperfície de ligação pode ser um material que é separado do chip, porexemplo, um material poroso. Esse material pode ser um material de fluxolateral ou um de fluxo transversal, por exemplo, consistindo de micro-canaisem silício, vidro, plástico, etc. Antes que a partículas magnéticas ou acombinação de moléculas alvo/ partículas magnéticas possam ser ligadas àsuperfície do sistema de detecção, elas têm que ser atraídas para aquelasuperfície. A presente invenção proporciona métodos e sistemas paraaperfeiçoamento da precisão de detecção levando-se em conta os efeitos datemperatura ambiental no resultado da detecção.

Embora exemplos e ilustrações para as modalidades seguintesestejam relacionados com o uso de um elemento magnetorresistivo gigante(GMR), a presente invenção não está limitada ao mesmo, mas estárelacionada mais geralmente com o uso de um elemento sensor magnético.Por exemplo, elementos AMR (magnetorresistência anisotrópica ouelementos TMR (magnetorresistência de túnel) também podem ser usados,bem como, por exemplo, elemento sensor Hall).

Em um primeiro aspecto, a presente invenção se refere a umsistema de detecção para qualitativa e/ ou quantitativamente detectar umapropriedade de campo magnético de um campo magnético modulado, porexemplo, a presença ou a magnitude de um campo magnético modulado. Ocampo magnético pode ser gerado, por exemplo, por uma corrente adjacente,partículas magnéticas no ambiente do sistema de detecção ou qualquer outrafonte. A propriedade de campo magnético, tipicamente, é caracterizada poruma freqüência de campo magnético fm. Essa freqüência, tipicamente,corresponde com a freqüência de modulação do campo magnético estudado.Pode ser, por exemplo, a freqüência de campo magnético fm do campomagnético gerado por partículas magnéticas ou a freqüência de campomagnético fm do campo magnético gerado pela corrente adjacente Iadj. Osistema de detecção, assim, é adaptado para compensar os efeitos de variaçõesde temperatura. Uma visão geral esquemática de sistemas de detecçãoexemplificativos 100, 150, de acordo com modalidades do primeiro aspecto émostrada na figura 1 e na figura 2. O sistema de detecção 100, 150compreende pelo menos um elemento sensor magnético 102, tal como, porexemplo, um elemento sensor GMR ou um elemento sensor TMR ou umelemento sensor AMR. O pelo menos um elemento sensor magnético pode serum elemento sensor magnético simples, mas também pode ser umapluralidade elementos sensores magnéticos, por exemplo, um conjunto deelementos sensores magnéticos. Tipicamente, a detecção de uma propriedadede campo magnético de um campo magnético modulado, tal como a presençaou a magnitude de um campo magnético modulado, gerado, por exemplo, poruma corrente adjacente Iadj que circula no ambiente do pelo menos umelemento sensor magnético, gerado por partículas magnéticas presentes noambiente do pelo menos um elemento sensor magnético ou gerado porqualquer outro meio, é realizada pela medição e avaliação de umacaracterística elétrica do pelo menos um elemento sensor magnético 102, talcomo, por exemplo, uma impedância. A medição dessa característica elétricapode ser realizada, por exemplo, forçando-se uma corrente sensora Isenseatravés do sensor e medindo-se a tensão Vsense através do sensor. Tipicamente,a fim de realizar essa medição, o sistema de detecção 100, 150 compreendeum controlador de corrente 104 para fornecimento dessa corrente sensora Isensetendo uma primeira freqüência fi e circulando através do pelo menos umelemento sensor magnético 102. O controlador de corrente 104 parafornecimento de uma corrente sensora Isense pode ser, por exemplo, uma fontede corrente ou uma fonte de tensão. O sensor, além disso, pode compreendermeio de determinação 106 para determinar uma tensão e derivando a mesmade uma propriedade magnética do campo magnético modulado, por exemplo,uma característica qualitativa ou quantitativa de uma corrente adjacente Iadj aser medida ou de partículas magnéticas presentes. O meio de determinação106 pode compreender, tipicamente, meios para determinar uma característicaelétrica e processar a capacidade para determinação a partir da característicaelétrica da propriedade de campo magnético do campo magnético modulado.

Além disso, a capacidade de processamento pode permitir a determinação deuma característica qualitativa ou quantitativa da corrente adjacente oupartículas magnéticas a serem detectadas. Essa capacidade de processamentopode ser proporcionada por um processador. A determinação a partir dacaracterística elétrica de uma propriedade de campo magnético qualitativa ouquantitativa pode ser realizada, por exemplo, usando um algoritmo ou umatabela de conferência. O meio de determinação 106, além disso, podecompreender um meio de saída 107 para a saída de um resultado para apropriedade de campo magnético qualitativa ou quantitativa ou outrosparâmetros derivados da mesma.

De acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, osistema de detecção 100, 150 compreende um meio de controle 108 paracontrolar a obtenção de características elétricas do elemento sensor magnético102 em freqüências diferentes. Pela obtenção de características elétricas,ambas, as características de temperatura e as características do campomagnético, por exemplo, gerados por uma corrente adjacente IadjI partículasmagnéticas, podem ser determinadas. O meio de controle pode ser adaptadopara controlar a obtenção das características elétricas dos elementos sensoresmagnéticos 102 em diferentes freqüências, subseqüentemente ou ao mesmotempo. A medição de uma primeira característica elétrica Ei do pelo menosum elemento sensor magnético 102 na primeira freqüência da correntesensora Isense, tipicamente, resulta em uma primeira característica elétrica Ej,que é independente do campo magnético, por exemplo, gerada por umacorrente adjacente Iadj, ou o número de partículas magnéticas presentes noambiente do pelo menos um elemento sensor magnético 102. Essacaracterística elétrica E1 permite a determinação de um parâmetro relacionadocom a temperatura do elemento sensor magnético 102 ou seu ambiente. Amedição de uma segunda característica elétrica E2 do pelo menos umelemento sensor magnético 102 em uma segunda freqüência permite obteruma segunda característica elétrica E2, que é dependente do campomagnético, por exemplo, a corrente adjacente ou o número de partículasmagnéticas presentes no ambiente do pelo menos um elemento magnético.

Desse modo, o parâmetro relacionado com a temperatura obtido com base naprimeira característica elétrica E1, tipicamente, é levado em conta. Deve sernotado que, em modalidades particulares, a primeira freqüência (f1) podeigualar 0 hertz. Não obstante, é preferido que a primeira freqüência fi nãoseja zero, visto que sinais modulados, tipicamente, podem ser medidos umaproporção melhor de sinal para ruído do que sinais de CC. O uso de sinaismodulados pode permitir, por exemplo, uma leitura muito precisa dacaracterística elétrica, usando técnicas de filtragem.

Em outras palavras, o meio de controle 108, assim estáadaptado para determinar uma característica elétrica do elemento sensormagnético 102 em uma primeira freqüência fh diferente do campo magnéticoque permite derivar nessa freqüência f ι uma primeira característica elétrica E1ou um seu componente que é dependente da temperatura e que é independentedo campo magnético, por exemplo, gerado pela corrente adjacente Ιαφ ou porum número de partículas magnéticas presentes. A característica elétrica E1 ouum seu componente obtido na primeira freqüência f1} assim, é uma função datemperatura T, mas não é dependente do campo magnético, por exemplo,gerado pela corrente adjacente ou partículas magnéticas presentes noambiente do pelo menos um elemento sensor magnético 102, isto é,

E1 = E(fh T, mas não dependente do campo magnético). [1]

Conseqüentemente, permite determinar um parâmetrorelacionado com a temperatura para o elemento sensor magnético ou seuambiente. Esse parâmetro relacionado com a temperatura pode ser atemperatura do pelo menos um elemento sensor magnético 102, a temperaturade seu ambiente ou qualquer outro parâmetro indicativo de uma temperaturado pelo menos um elemento sensor magnético 102 ou seu ambiente.

O meio de controle 108 também é adaptado para determinaruma característica elétrica do elemento sensor magnético 102 em umasegunda freqüência f2, diferente da primeira freqüência fi, de modo que umasegunda característica elétrica E2 do sensor magnético pode ser derivada nessafreqüência f2. A segunda característica elétrica E2, assim, é dependente docampo magnético, por exemplo, gerado por um número de partículasmagnéticas, por uma quantidade de corrente ou por qualquer outro fonte. Acaracterística elétrica E2 obtida na segunda freqüência f2, assim, é uma funçãoda temperatura T, mas também é dependente do campo magnético, porexemplo, gerado por corrente adjacente ou partículas magnéticas presentes noambiente do pelo menos um elemento sensor magnético 102, isto é,

E2 = E(f2, T, campo magnético). [2]

A segunda freqüência f2, de preferência, iguala fm - f ι d oufm + fi. Pelo uso de um parâmetro relacionado com a temperatura do pelomenos um elemento sensor magnético 102 derivado usando a corrente sensoraIsense na primeira freqüência f,, a dependência de temperatura da segundacaracterística elétrica E2, medida na segunda freqüência f2 pode ser levada emconta. Esta última permite derivar da segunda característica elétrica E2 umapropriedade de campo magnético qualitativa ou quantitativa de um campomagnético, por exemplo, gerado por corrente adjacente ou partículasmagnéticas presentes no ambiente do pelo menos um elemento sensormagnético, que é independente da temperatura. Dessa maneira, resultadosmais precisos, sendo independentes da temperatura ambiental, podem serobtidos. Em conclusão, o meio de controle 108, assim, é adaptado paracontrolar o meio de determinação 106 para derivar características elétricas nasfreqüências selecionadas. O meio de controle 108, portanto, podeproporcionar sinais de controle para o meio de determinação 106. Embora omeio de controle 108 nos presentes exemplos seja mostrado como uma parteúnica, ele pode ser dividido em diferentes partes.

A fim de derivar a dependência de temperatura do pelo menosum elemento sensor magnético 102, o sistema de detecção 100, 150, depreferência, compreende um meio de processamento 110 para derivação daprimeira característica elétrica de um parâmetro relacionado com atemperatura indicativo de uma temperatura do pelo menos um elementosensor magnético 102 ou de seu ambiente. Esse meio de processamento 110pode ser um meio de processamento separado ou pode usar capacidade deprocessamento do meio de determinação 106. O meio de processamento 110pode ser um circuito dedicado, tal como, por exemplo, um microcomputador,um processador de sinal digital (DSP), um processador para fins gerais, umcircuito integrado específico (ASIC), um microprocessador, etc. Pode seradaptado para determinação do parâmetro relacionado com a temperatura, porexemplo, usando um algoritmo ou uma tabela de conferência ou de qualqueroutra maneira adequada.

O sistema de detecção 100, 150 de acordo com a presenteinvenção, assim, é adaptado para detecção qualitativa ou quantitativa de umapropriedade de campo magnético ou um campo magnético, por exemplo,gerado pela corrente adjacente Iadj e/ ou partículas magnéticas presentes noambiente do pelo menos um elemento sensor magnético em uma maneiraindependente da temperatura. Da propriedade de campo magnético, umapropriedade qualitativa ou quantitativa da fonte que gera o campo magnético,por exemplo, de uma corrente adjacente e/ ou partículas magnéticas presentesno ambiente pode ser determinada. A detecção qualitativa ou quantitativapode ser, por exemplo, a detecção da presença ou da quantidade de correnteadjacente Iadj ou partículas magnéticas. Se, por exemplo, as partículasmagnéticas tiverem que ser detectadas, conforme mostrado em mais detalhesna figura 1, o sistema de detecção 100, 150, tipicamente, pode compreenderpelo menos um meio de modulação 112 modulando o campo magnético. Omeio de modulação 112 pode ser um meio de geração de campo magnéticoon-chip, tal como, por exemplo, um fio de corrente ou pode ser um meio degeração de campo magnético externo. O meio de modulação 112 pode ser, porexemplo, um meio de modulação tal como um fio de corrente, um eletroímãou bobinas externas. As partículas magnéticas 114 no campo magnéticodesenvolvem um momento magnético, assim, gerando campos erráticosbipolares 116 tendo componentes de campo magnético em-plano, ficando emplano com o plano do pelo menos um elemento sensor magnético 102. Comoesses influenciam o pelo menos um elemento sensor magnético 102, esteúltimo permite a detecção dessas partículas magnéticas 114. A presença deum meio de modulação 112, assim, permite a detecção de partículasmagnéticas 114, usando o elemento sensor magnético 102. Tipicamente, omeio de modulação 112 pode ser orientado de modo que o campo magnéticoresultante gerado por magnetização de partículas magnéticas é orientado parauma direção relativamente insensível do sensor magnético, por exemplo, adireção perpendicular ao plano do sensor magnético, que é a direção z, nafigura 1. Dessa maneira, o campo magnético gerado pelo meio de modulação112 não influencia a medição pelo sensor magnético demais.

Outro exemplo é a detecção de uma corrente adjacente Iadj,circulando, através de um condutor adjacente 152, para o pelo menos umelemento sensor magnético 102. Se a corrente adjacente Iadj circula através deum condutor adjacente 152, isso, tipicamente, resulta na geração de umcampo magnético. Se a orientação do pelo menos um elemento sensormagnético 102 e do condutor adjacente 152 for selecionada apropriadamente,o campo magnético gerado pode ter um componente em-plano substancial,resultando na influência do pelo menos um elemento sensor magnético 102,assim, permitindo medir a presença ou a quantidade de corrente que circulaatravés do condutor adjacente 152. Uma ilustração é mostrada na figura 2.

Outros componentes ou características, por exemplo, para aredução de ruído, também podem ser proporcionados no sistema de detecção,sem deixar o escopo da presente invenção.

A informação de temperatura obtida também pode ser usadapara controlar a temperatura do sistema de detecção. Ela pode ser usada paracontrolar um aquecimento e/ ou meio de resfriamento para controlar atemperatura do sistema de detecção.

Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere a ummétodo para qualitativa e quantitativamente detectar uma propriedade decampo magnético de um campo magnético, por exemplo, gerado por umacorrente adjacente Iadj ou partículas magnéticas. O método, assim,compreende o fornecimento de uma corrente sensora Isense modulada em umaprimeira freqüência e derivando na primeira freqüência um parâmetrorelacionado com a temperatura do pelo menos um elemento sensor magnético102, o parâmetro relacionado com a temperatura sendo indicativo de umatemperatura T do pelo menos um elemento sensor magnético 102 ou seuambiente. Além disso, compreende a derivação, em uma segunda freqüênciaf2, uma característica para a referida propriedade de campo magnético de umcampo magnético, por exemplo, gerado por corrente adjacente Iadj oupartículas magnéticas podem ser derivadas, levando-se em conta o referidoparâmetro relacionado com a temperatura.

À guisa de exemplo, etapas básicas e opcionais de um métodoexemplificativo 200 para qualitativa e/ ou quantitativamente detectar umapropriedade de campo magnético de um campo magnético, por exemplo,gerado por corrente adjacente ou partículas magnéticas, de acordo com osegundo aspecto, são mostradas na figura 3. O método e especialmenteadequado quando usando um sistema de detecção 100, 150, conforme descritono primeiro aspecto de acordo com a presente invenção.

Uma primeira etapa 202 compreende o fornecimento de umacorrente sensora Isense que circula através de pelo menos um elemento sensormagnético 102 em uma primeira freqüência fr. Essa primeira freqüência fi,tipicamente, difere da freqüência de campo magnético fm de um campomagnético para o qual uma propriedade de campo magnético deve serdetectada. Dependendo de como o campo magnético é gerado, antes da etapa202, as etapas adicionais de fornecimento de um campo magnético paramagnetização de partículas magnéticas a serem detectadas podem serrealizadas e/ ou trazendo o sistema de detecção para proximidade com umcondutor para o qual a presente ou a quantidade de corrente circulante podeser realizada. Essas etapas não são mostradas na figura 3 e podem ser, masnão são parte necessária do método 200. O uso de uma primeira freqüência fidiferente da freqüência de campo magnético fm permitirá obter um parâmetrorelacionado com a temperatura para o pelo menos um sensor magnético 102.

Uma segunda etapa 204 compreende a determinação, naprimeira freqüência fh de uma primeira característica elétrica E1 do pelomenos um elemento sensor magnético 102 para a corrente sensora Isensecirculando através do pelo menos um elemento sensor magnético 102. Essacaracterística elétrica E1 pode ser, por exemplo, uma impedância do pelomenos um elemento sensor magnético 102, embora a invenção não estejalimitada a tal. A determinação de uma primeira característica elétrica E1 naprimeira freqüência fi pode ser realizada pela determinação de uma tensãoatravés do pelo menos um elemento sensor magnético 102, permitindodeterminar a impedância, à medida que a corrente sensora Isense circulandoatravés do pelo menos um elemento sensor magnético 102 é conhecida. Adetecção da característica elétrica E1 na freqüência fi, diferente da freqüênciade campo magnético fm, conforme descrito na etapa 202, resulta em umacaracterística detectada, que não depende do campo magnético, por exemplo,gerado por um número de partículas ou corrente adjacente circulando em umcondutor adjacente no ambiente do pelo menos um sensor magnético 102.

Em uma terceira etapa 206, um parâmetro relacionado com atemperatura é derivado da primeira característica elétrica Ei do pelo menosum elemento sensor magnético 102. Esse parâmetro relacionado com atemperatura pode ser obtido usando um algoritmo padrão, pelo uso de tabelasde conferência (LUT) ou com base em resultados de referênciacorrelacionando a característica elétrica com o parâmetro relacionado com atemperatura em qualquer maneira adequada. O parâmetro relacionado com atemperatura pode ser uma temperatura do pelo menos um elemento sensormagnético, uma temperatura ambiental do pelo menos um elemento sensormagnético ou qualquer outro tipo de parâmetro relacionado com atemperatura.

Em uma quarta etapa 208, uma segunda característica elétricaE2 do elemento sensor magnético é determinada em uma segunda freqüênciaf2, diferente da primeira freqüência fi, pelo que a freqüência (2 é tal quepermite obter uma característica qualitativa ou quantitativa para umapropriedade de campo magnético de um campo magnético, por exemplo,gerado pela corrente presente em um condutor adjacente ou pelas partículasmagnéticas presentes no ambiente. A freqüência, de preferência, pode igualara diferença e ou a soma da freqüência de campo magnético deve serdeterminada e a primeira freqüência, isto é, fm - fl ou fm + fl. Nestafreqüência, a segunda característica elétrica E2 compreende componentes quesão dependentes do campo magnético, por exemplo, gerado por correnteadjacente presente em um condutor adjacente e/ ou partículas magnéticaspresentes no ambiente.

Em uma quinta etapa 210, um parâmetro de característicaqualitativa ou quantitativa para uma propriedade de campo magnético de umcampo magnético é derivado da segunda característica elétrica E2, assim,levando em conta o parâmetro relacionado com a temperatura derivado. Esteúltimo pode ser realizado usando-se um algoritmo pré-determinado, usando-se tabelas de conferência (LUT) ou em qualquer outra maneira adequada.Levar em conta a informação relacionada com a temperatura para a mediçãopermite obter um método de detecção com precisão aumentada.

Deve ser notado que, embora as etapas sejam mostradas comosubseqüentes no método exemplificativo da figura 3, derivando ascaracterísticas elétricas em diferentes freqüências, conforme realizado nasetapas 204 e 208, podem ser realizadas simultaneamente, pelo que, após adeterminação das características elétricas em diferentes freqüências, oparâmetro relacionado com a temperatura pode ser calculado a partir daprimeira característica elétrica E1 e a característica qualitativa e/ ouquantitativa da propriedade de campo magnético pode ser determinadasubseqüentemente, levando-se em conta o parâmetro relacionado com atemperatura.

Além disso, deve ser observado que, em modalidadesparticulares, a primeira freqüência fi pode igualar 0 hertz. Não obstante, épreferido que a primeira freqüência fi não seja zero, visto que sinaismodulados, tipicamente, podem ser medidos com uma proporção melhor desinal para ruído. Isso pode permitir leitura muito precisa da característicaelétrica usando técnicas de filtragem.

Sem ser limitado por teoria e à guisa de exemplo, ocomportamento elétrico de elementos sensores magnéticos para sistemas e/ oumétodos, conforme descrito no primeiro e no segundo aspecto da presenteinvenção, é discutido abaixo. À guisa de ilustração, este último é discutidopara um elemento sensor magnetorresistivo gigante, a invenção não estandolimitada a tal. Um elemento sensor magnetorresistivo gigante, tipicamente, éum resistor que muda sua impedância como uma função de intensidade decampo magnético H. Ambos, o coeficiente - GMR G(H) e a própriaresistência - GMR, são uma função da temperatura T. Este último estáilustrado na equação [3]

<formula>formula see original document page 26</formula>

Onde α é o coeficiente de temperatura do sensor -GMR, β é ocoeficiente de temperatura do efeito-GMR, T é a temperatura real e T0 é atemperatura inicial em que resistência inicial R0 é obtida. O sensor,tipicamente, é a lido forçando uma corrente sensora Igmr através do sensor emedindo a tensão através do sensor.

É suposto que as partículas magnéticas, também referidascomo rebordos magnéticos, são magnetizadas em uma freqüência de campomagnético fm, a intensidade de campo magnético H pode ser expressa como

<formula>formula see original document page 26</formula>

Com H0 a intensidade de campo magnético máxima. Deacordo com a presente invenção, a corrente sensora circulando através dosensor- GMR é modulada em uma primeira freqüência fi. Essa freqüência,tipicamente, é diferente da freqüência de campo magnético fm. A correntesensora I, então, pode ser expressa como

<formula>formula see original document page 26</formula>

Para essa corrente sensora, circulando através do sensor GMR,a tensão que pode ser medida através do sensor GMR é dada pela equação [6]

<formula>formula see original document page 26</formula>

Pode ser visto que a tensão GMR tem dois componentesdiferentes, isto é, um componente Vindependent_of_magnetic_partides, que não dependedo número de partículas magnéticas, também referidas como rebordosmagnéticos e um componente Vdependent_of_magnetic_particies, que depende donúmero de partículas magnéticas é dado pela equação [7], isto é:

<formula>formula see original document page 26</formula>

Esse componente é caracterizado por uma freqüência fi. Se atensão através do sensor GMR for medida nesta freqüência fb as flutuaçõesde temperatura podem ser medidas sem serem influenciadas pela presença departículas magnéticas. Assim, pela medição do sinal de tensão em freqüênciaf1, o sensor GMR pode ser usado como um sensor de temperatura.

Componentes de tensão Vdependent of magnetic particies que dependemdo número de partículas magnéticas podem ser encontrados nas freqüênciasfm- fi e fm+ f1:

<formula>formula see original document page 27</formula>

Esses componentes de sinais dependem do campo magnéticocriado pelas partículas magnéticas (H0) e da temperatura. Esses componentes,assim, podem ser obtidos pela determinação do sinal de tensão em freqüênciaf2, igual a (fm - fi) ou (fm - fi). A dependência da temperatura pode sercompensada pelo uso da informação de temperatura, isto é, um parâmetrorelacionado com a temperatura, tal como, por exemplo, a própria temperaturaT, obtida na freqüência fi. Como uma conseqüência, um sinal pode serobtido, que depende somente do número de partículas magnéticas ou, emoutras palavras, que é independente da temperatura. Resultados e equaçõessimilares podem ser obtidos para um elemento sensor magnetorresistivoanisotrópico ou um elemento sensor magnetorresistivo de túnel ou outroelemento sensor magnético, tal como um elemento sensor de Hall.

Os métodos e sistemas como descritos no primeiro e nosegundo aspecto de acordo com a presente invenção serão ainda ilustrados porresultados experimentais. Um exemplo de detecção de partículas magnéticasde temperatura compensada é mostrado com referência à figura 4 e à figura 5.No presente exemplo, o sensor é exposto a uma variação de temperatura decerca de 15°C. O sensor usado compreende um elemento sensormagnetorresistivo gigante. Primeiro, um parâmetro relacionado com atemperatura, no presente caso a própria temperatura, foi determinado, combase na medição na freqüência fi. Os seus resultados são mostrados na figura4, ilustrando a temperatura derivada da medição na freqüência fi. Os seusresultados são mostrados na figura 4, ilustrando a temperatura derivada damedição na freqüência fi e uma temperatura medida com um sensor detemperatura externa convencional. Pode ser visto que a temperatura calculada302, derivada de acordo com um método da presente invenção, correspondemuito bem com a temperatura real 304, medida com um sensor detemperatura externa convencional. A figura 4, além disso, indica o sinal deimpedância 306 do elemento sensor GMR em freqüência fi, indicando umacorrelação próxima entre o sinal de impedância 306 e a temperatura real 304.Este último também indica que esse sinal pode ser usado para detecção detemperatura. Com base no sinal de impedância 306 medido na primeirafreqüência fi, um sinal de sensor corrigido pode ser obtido, isto é, um sinal desensor corrigido para variações de temperatura. Este último está ilustrado nafigura 4, onde ambas, a saída de sensor corrigido em T 312 e a saída de sensornão corrigida em T 314, são mostradas. Pode ser visto que as variaçõesdevido à sensitividade à temperatura do sensor poderiam ser completamentecompensadas. O termo desvio restante é devido ao desvio nos componenteseletrônicos lidos. O presente exemplo ilustra como, usando métodos edispositivos de acordo com a presente invenção, uma detecção de bio-sensorpode ser feita forte contra flutuações de temperatura, com base namultiplexação de freqüência.

É uma vantagem de modalidades de acordo com a presenteinvenção que o elemento magnetorresistivo do bio-sensor pode ser usado pararegistrar a intensidade de campo magnético e as flutuações de temperatura aomesmo tempo. A informação de temperatura pode ser usada para compensaras medições magnéticas para dependência de temperatura.

Os métodos e sistemas de acordo com a presente invenção seadaptam ao método de operação padrão e ao equipamento de operação padrãode um bio-sensor. Tipicamente, bio-sensores já são baseados emmultiplexação de freqüência, assim, permitindo usar multiplexação defreqüência para medições de temperatura logo que o meio de controle estejadisponível para controlar essa multiplexação de freqüência. O método pararealizar compensação de temperatura, assim, não requer componentesadicionais, mas apenas a adaptação do meio de controle e, possivelmente,meios de processamento adicionais. Os métodos e sistemas da presenteinvenção, portanto, são fáceis de implementar para os sistemas existentes.

Em um terceiro aspecto, a presente invenção também se referea métodos e sistemas ou dispositivos para detecção qualitativa e/ ouquantitativa de entidades químicas ou biológicas, por exemplo, partículasbioativas, que estão sujeitas às variações de temperatura. Exemplos típicos deaplicações para esses sistemas de detecção incluem imunoensaios deintercalação e competitivos para medições de concentração de analito usandoanticorpos rotulados. De acordo com esse terceiro aspecto, os métodos esistemas ou dispositivos podem estar relacionados com sensoresmagnetorresistivos, embora a invenção não esteja limitada a tal. Por exemplo,métodos e sistemas ou dispositivos da presente invenção também podem serelacionar com detecção baseada em rótulos fluorescentes. A guisa deilustração, um processo bio-sensor de exemplo conforme pode ser realizadode acordo com os métodos e os sistemas do terceiro aspecto da presenteinvenção é descrito em mais detalhes acima, compreendendo características evantagens similares. Não obstante, deve ser notado que a invenção não estálimitada a tal.

É uma vantagem de modalidades de acordo com o terceiroaspecto da presente invenção que métodos e sistemas para detecçãoqualitativa e/ ou quantitativa de partículas bioativas são obtidas em que odesvio da taxa da reação de ligação devido às variações de temperatura éreduzido e a estabilidade da resposta do bio-sensor aprovada. Também é umavantagem de modalidades de acordo com o terceiro aspecto da presenteinvenção que o desvio da resposta elétrica do sistema de detecção, isto é, bio-chip ou bio-sensor, para, por exemplo, rótulos magnéticos, é reduzido.

Em uma primeira modalidade de acordo com o terceiroaspecto da presente invenção, um sistema para detecção qualitativa e/ ouquantitativa de partículas bioativas é proporcionado. O sistema de detecção400, mostrado de modo esquemático na figura 6, tipicamente, está adaptadopara detectar partículas bioativas e, portanto, compreende um meio sensor departículas 402 para detectar partículas bioativas, um meio de controle detemperatura 404 para controlar a temperatura, um meio sensor de temperatura406 para determinar a temperatura e um controlador 408 para controlar omeio de controle de temperatura 404 em vista da temperatura determinadacom o meio sensor de temperatura 406. Este último permite a estabilização datemperatura por controle ativo usando a o meio de controle de temperatura404. Em modalidades particulares, o sistema de detecção pode envolver umsistema leitor reutilizável e uma unidade descartável em que a amostra éintroduzida. A unidade descartável, assim, tipicamente, está adaptada para serlida pelo sistema leitor reutilizável. Componentes diferentes do sistema dedetecção podem ser parte do dispositivo leitor reutilizável ou pode ser partedo cartucho descartável. Se os componentes diferentes do sistema de detecçãoforem integrados no dispositivo leitor reutilizável, o cartucho descartável nãoprecisa ser parte da invenção.

Os diferentes componentes do sistema de detecção 400 serãoagora discutidos em mais detalhes. O meio sensor de partículas 402 pode serqualquer meio sensor adequado. Se, por exemplo, o sistema de detecção forbaseado na detecção de partículas magnéticas rotuladas bioativas, o meiosensor de partículas 402 pode ser um sensor magnético, tal como, porexemplo, mas não limitado ao mesmo, um sensor Hall ou um sensormagnetorresistivo, tal como um sensor magnetorresistivo gigante, umamagneto resistência anisotrópica ou um sensor magnetorresistivo de túnel. Seo sistema de detecção for baseado na detecção de partículas luminescentesrotuladas bioativas, o meio sensor de partículas 402 pode ser um detector deluminescência e pode, além disso, compreender uma fonte de excitação, se osrótulos precisarem ser ativados. Alternativamente, a excitação pode ocorrerespontaneamente, pelo que apenas um detector de luminescência pode estarpresente no meio sensor de partículas 402. O meio de controle de temperatura404 para controlar a temperatura compreende, tipicamente, um meio deresfriamento para resfriar o sistema de detecção 400. Esse meio deresfriamento pode ser integrado no corpo principal do sistema de detecção400, por exemplo, bio-sensor ou bio-chip, ou pode ser externo ao corpoprincipal do sistema de detecção 400. Esse meio de resfriamento pode serintegrado, se presente, em uma pilha de filmes finos do sistema de detecção400. Esse meio de resfriamento pode ser um meio de resfriamento passivo ouum meio de resfriamento ativo, O meio de resfriamento passivo pode ser umacapacitância térmica aumentada do sistema de detecção 400, tal como, porexemplo, introduzindo um material com alta capacitância térmica, porexemplo, massa adicional, tal como, por exemplo, um corpo de metal, nosistema de detecção 400, por exemplo, pelo fornecimento de um material comalta capacitância térmica, por exemplo, massa adicional, tal como, porexemplo, um corpo de metal, na embalagem do sistema de detecção 400. Ummeio de resfriamento passivo alternativo ou adicional pode ser o uso de umsumidouro de calor. Esse sumidouro de calor pode ser posicionado no sistemade detecção, adjacente ao mesmo em uma distância dele, pelo que acondutividade térmica entre o meio sensor 402 e o sumidouro de calor é alta,de preferência, maximizada para permitir transferência de energia ótima, quepode ser realizada através de bom acoplamento térmico entre o meio sensorde partículas 402 e o sumidouro de calor. Este último pode ser obtido, porexemplo, por grampeamento e aplicando-se pasta condutiva adicional. Paraum sistema de detecção compreendendo um dispositivo leitor e um cartuchodescartável adaptado para ser posicionado na leitora, o sumidouro de calorpode ser implementado no dispositivo leitor e o cartucho descartável pode seracoplado termicamente ao dispositivo leitor, de modo que haja um bomcontato térmico com o sumidouro de calor.

Adicional ou alternativamente, o meio de resfriamentotambém pode ser um dispositivo de resfriamento ativo. Esse dispositivo deresfriamento ativo pode ser integrado ou pode ser externo ao corpo principaldo sistema de detecção. Por exemplo, em um sistema de detecçãocompreendendo um dispositivo leitor reutilizável e um cartucho descartável, odispositivo de resfriamento ativo, de preferência, é parte do dispositivo leitorreutilizável, embora a invenção não esteja limitada a tal. O dispositivo deresfriamento pode ser, por exemplo, um elemento de Peltier. Dispositivos deresfriamento alternativos podem ser sistemas de refrigeração micro-eletromecânicos. Um exemplo desse sistema pode ser um sistema derefrigeração baseado em um ciclo de refrigeração magnético, pelo que umcomutador micro-eletromecânico, um micro-relé, um comutador de palheta ouum comutador eletrônico é usado para comutação entre uma fase de absorçãoe uma fase de rejeição de calor desse ciclo. Esses dispositivos são descritosem mais detalhes, por exemplo, na patente norte-americana no. 6.588.215 Blda International Business Machines Corporation. Outro exemplo dessesistema pode ser um refrigerado termo-acústico baseado no fornecimento deuma diferença de temperatura através de uma pilha, usando um acionadorpiezoelétrico. Desse modo, um som em alta freqüência é gerado, o qual, porinteração com uma ou mais partes da pilha cria um gradiente de temperatura,assim, permitindo o resfriamento como, por exemplo, descrito em maisdetalhes na patente norte-americana no. 6.804.967 B2 da Universidade deUtah. Ainda outro exemplo desse sistema pode ser um sistema micro-eletromecânico pelo que a expansão de gás é controlada usando uma válvulamicro-eletromecânica, como descrito em mais detalhes na patente norte-americana no. 6.804.967 de Technology Applications, Inc. É uma vantagemde diversos desses meios de resfriamento que eles podem ser aplicadosusando tecnologia micro-eletromecânica, litografia ou técnicas de deposiçãode filme fino, de modo que a integração no sistema de detecção pode serrealizada e que seu tamanho é compacto. À guisa de ilustração, a figura 7ilustra um sistema de detecção de exemplo, usando um elemento de Peltiercomo meio de resfriamento. O elemento de Peltier também pode ser usadocomo meio de aquecimento, como será descrito. O sistema de detecção 500compreende um meio sensor 502 adjacente a um volume de amostra 504 paradetectar partículas bioativas em uma amostra (não mostrada), um meiocondutor de aquecimento 506 para fornecimento de um contato térmico entreo meio sensor 502 e o elemento de Peltier 508. Tipicamente, um conector510, tal como, por exemplo, um conector flexível, pode estar presente paraacionar os diferentes componentes do sistema de detecção 500.

O meio de controle de temperatura 404, além disso, podecompreender um meio para aquecimento. Este último pode ser o mesmo que omeio de resfriamento, tal como, por exemplo, no caso de um elemento dePeltier que pode ser usado para aquecer e para resfriar o sistema de detecçãoou podem ser outros meios, tais como aquecedores elétricos, aquecedorestermoelétricos, aquecedores resistivos, aquecedores de RF acopladoscapacitivamente ou outros tipos, por exemplo, meio de aquecimento baseadoem aquecimento radiativo. Nos desenhos atuais de sistema de detecção, típicaou freqüentemente, fontes de calor resistivas disponíveis compreendem osfios para geração de campo magnético e o próprio sensor magnetorresistivo.Alternativamente, um aquecedor Joule também pode ser aplicado. Este últimopode ser vantajoso, se a funcionalidade de medição de concentração eestabilização de temperatura, de preferência, forem estritamente separadas. Aguisa de ilustração, o exemplo de um aquecedor Joule será agora descrito emmais detalhes. Para um aquecedor Joule, a dissipação de energia em uma tiracondutora é proporcional à resistência da tira. Este último pode ser visto daequação [9]:

P = I2R [9]

pelo que P é a dissipação de energia, tipicamente dissipadacomo calor, I é a corrente e R é a resistência. A resistividade específica doaquecedor é uma função de sua temperatura:

<formula>formula see original document page 34</formula>

Onde po iguala a resistividade específica em uma temperaturade referência T0 e α é o coeficiente de temperatura da resistência. Umelemento típico usado com um aquecedor Joule pode ser uma implementaçãode serpentina, conforme mostrado na figura 8a. Um sistema de detecção típicocompreendendo esse aquecedor resistivo, tal como, por exemplo, um bio-chip, tendo uma pilha de CMOS para processamento de sinal de extremidadedianteira, é mostrado na figura 8B. O aquecedor resistivo 404, desse modo, éimplementado em um substrato de CMOS 602, usando tecnologia de CMOSdiretamente abaixo do meio sensor de partículas 402. O meio sensor departículas 402, no presente exemplo, é um sensor magnetorresistivo, pelo queum fio de corrente 604 é proporcionado para geração de um campomagnético, de modo que rótulos magnéticos podem ser detectados. O meiosensor de partículas é proporcionado em um substrato de detector 606.

O meio sensor de temperatura 406 pode ser qualquer meioadequado para sentir a temperatura do sistema de detecção e/ ou o seuambiente, tal como, por exemplo, a amostra a ser medida. Para fins deestabilização de temperatura da detecção, uma medida do sistema dedetecção, especialmente da parte sensora do sistema de detecção, depreferência, é realizada perto do volume de amostra. O meio sensor detemperatura 406 pode ser qualquer meio sensor de temperatura, tal comotermopares e outros dispositivos sensores de temperatura.O meio sensor de temperatura 406 também pode ser baseadona determinação de uma característica particular do sistema de detecção 400.Se, por exemplo, um sensor magnetorresistivo for usado para detecção departículas bioativas, uma característica elétrica do sensor magnetorresistivopode ser usada para determinação da temperatura. Como a resistência dosensor é uma função linear da temperatura, na ausência de partículas bioativasa serem detectadas ou para uma quantidade conhecida de partículas bioativasa serem detectadas, a resistência do sensor pode ser mantida constante paraestabilizar a temperatura. Além disso, do valor da resistência, a temperaturatambém poderia, implícita ou explicitamente, ser determinada. Este últimopode ser realizado em uma outra freqüência que não o componente cruzadoque resulta, por exemplo, da modulação da corrente sensora por um campomagnético externo, conforme descrito em mais detalhes nos primeiro esegundo aspecto da presente invenção. Em outras palavras, as mesmascaracterísticas e vantagens que aquelas descritas nos primeiro e segundoaspectos da presente invenção podem ser usadas. Alternativamente, também aenergia de ruído térmico gerada pelo sensor magnetorresistivo pode ser usadacomo medida da temperatura. Este último pode ser derivado da seguinteequação (11):

Pn =AkTBB [Π]

pelo que k iguala a constante de Boltzmann e B é a largura debanda de medição. As propriedades, conforme descrito acima, também podemser medidas para um componente elétrico separado, por exemplo, resistênciaou elemento magnetorresistivo, não sendo usado para detecção de partículasbioativas. Como uma outra alternativa, uma junção -PN integrada no sistemade detecção pode ser usada, por exemplo, se aplicável em uma pilha de filmesfinos do bio-chip, usando a equação [12]:<formula>formula see original document page 36</formula>

Com Id e VD, a corrente e junção e a tensão, η o coeficiente deemissão e Is a corrente de saturação.

O controlador 408, para controlar o meio de controle detemperatura 404 em vista dos resultados proporcionados pelo meio sensor detemperatura 406, pode ser qualquer tipo de controlador. Esse controlador podeincluir um dispositivo de computação, por exemplo, microprocessador, porexemplo, pode ser um microcontrolador. Em particular, pode incluir umcontrolador programável, por exemplo, um dispositivo lógico digitalprogramável, tal como uma Lógica de Matriz Programável (PAL), umaMatriz Lógica Programável, uma Matriz de Porta Programável, especialmenteuma Matriz de Porta Programável em Campo (FPGA). O uso de uma FPGApermite programação subseqüente do meio de controle de temperatura, porexemplo, baixando as configurações requeridas da FPGA. Também podecompreender uma memória para armazenamento de sinais de controle a seremexecutados pelo sistema e/ ou capacidades de leitura e/ ou escrita parainformação de leitura/ escrita referente a esses sinais de controle. Ocontrolador, de preferência, é um controlador embutido ou, em outraspalavras, de preferência, é integrado no sistema de detecção de modo que umsistema de detecção compacto pode ser obtido. O controlador 408 pode seradaptado para recebimento de sinais de entrada compreendendo informação acerca de um parâmetro relacionado com a temperatura e pode ser adaptadopara saída de sinais de saída para o meio de controle de temperatura, a fim deaquecer ou resfriar ou não. O controlador 408 pode ser adaptado paracontrolar a temperatura do sistema de detecção 400, por exemplo, do meiosensor de partículas 402 com base na informação de alimentação. Ocontrolador 408, portanto, pode ser proporcionado em um esquema derealimentação. À guisa de exemplo, a invenção não está limitada a tal, duaspossibilidades para incorporação do controlador 408 em um esquema derealimentação são proporcionadas. Um primeiro exemplo está baseado no usode um meio de controle de temperatura 404, tal como, por exemplo, oelemento de Peltier, conforme mostrado na figura 7. Este último é ilustrado nafigura 9, mostrando um controlador 408, um meio de controle de temperatura404, por exemplo, um elemento de Peltier, o meio sensor de partículas 402 e omeio sensor de temperatura 406. Um parâmetro relacionado com atemperatura p(T) é extraído pelo meio sensor de temperatura 406 do meiosensor de partículas 403 ou seu ambiente e é combinado com informação detemperatura ótima pré-definida p(T0) como entrada para o controlador 408.

Com base na informação de entrada, o controlador proporciona um sinal decontrole, por exemplo, uma corrente de controle, para o meio de controle detemperatura 404, assim, resultando no aquecimento, resfriamento ou nãooperação do meio de controle de temperatura 404.

Um segundo exemplo está baseado no uso de um meio decontrole de temperatura 404 sendo um aquecedor Joule pelo que, além disso,o aquecedor Joule também é parte do meio sensor de temperatura 406. Comopara um aquecedor Joule, o coeficiente de temperatura de resistência é umaconstante de material conhecida, a resistência R pode ser usada como umamedida da temperatura T. Um esquema possível é mostrado na figura 10.Pode ser visto que a tensão V através do aquecedor controla a energiadissipada P e que a corrente que circula I através da tira é medida e usada paradetecção de temperatura.

No caso de uma fonte de calor integrada, o perfil detemperatura não será uniforme através do volume do chip. Contudo, em umaaproximação de primeira ordem, a temperatura média da amostra pode serconsiderada linearmente relacionada com a energia dissipada na fonte decalor. Essa relação é uma função das propriedades de material e configuraçãogeométrica e pode ser medida de antemão. A transferência de energia térmicapara a amostra pode, então, ser modelada como um fator de atenuaçãoconstante.

É uma vantagem de modalidades de acordo com o terceiroaspecto da presente invenção que pelo fornecimento de um meio de controlede temperatura, aplicado externamente ou integrado no bio-chip, atemperatura de uma amostra pode ser otimizada. Por exemplo, a temperaturade uma amostra de fluido corpóreo pode ser mantida na temperatura do corpohumano, de modo que a velocidade de incubação do imunoensaio éotimizada.

Assim, é uma vantagem de modalidades de acordo com oterceiro aspecto da presente invenção que uma redução de variações na taxade reação de ligação química e na sensitividade elétrica do bio-sensor devidoàs flutuações de temperatura pode ser obtida.

É uma vantagem de modalidades da presente invenção que umbio-sensor é obtido que é insensível às flutuações de temperatura. Essa forçada temperatura, tipicamente, é importante para aplicações em ponto decuidado.

Outras disposições para realização dos objetivos dos métodose sistemas de detecção que concretizam a invenção serão óbvias para aqueleshabilitados na técnica. Deve ser compreendido que, embora modalidadespreferidas, construções e configurações específicas, bem como materiaistenham sido aqui discutidos para dispositivos de acordo com a presenteinvenção, várias mudanças ou modificações na forma e em detalhes possamser feitas, sem afastamento do escopo e da presente invenção. Por exemplo,embora o terceiro aspecto da presente invenção tenha sido descrito comreferência a um sistema de detecção, a presente invenção também se refere aum método para detecção de partículas bioativas. Esse método, tipicamente,compreende etapa de determinação se um parâmetro relacionado com atemperatura indica que uma temperatura real de um meio sensor de partículasestá acima de uma temperatura pré-determinada, resfriamento do meio sensorde partículas até que, substancialmente, a temperatura pré-determinada sejaalcançada, determinação de uma característica qualitativa ou quantitativa departículas bioativas usando o referido meio sensor de partículas detemperatura controlada.

Claims (12)

1. Sistema de detecção (100, 150) para detecção qualitativa ouquantitativa de uma propriedade de campo magnético de um campomagnético modulado, caracterizado pelo fato de compreender pelo menos umelemento sensor magnético (102), um controlador de corrente (104) parafornecimento de uma corrente sensora (Isense) com uma primeira freqüência f ιcirculando através do referido pelo menos um elemento sensor magnético(102) e um meio de controle (108),em que o referido meio de controle (108) está adaptado paraobter uma característica elétrica do referido pelo menos um elemento sensormagnético (102) em uma primeira freqüência (fi) para derivação de umparâmetro relacionado com a temperatura do referido pelo menos um sensormagnético edo referido meio de controle (108), além disso, está adaptadopara obter uma característica elétrica do referido elemento sensor magnético(102) pelo menos em uma segunda freqüência ( f2), a referida pelo menos umasegunda freqüência (f2) sendo diferente da referida primeira freqüência (fi),para derivar uma característica qualitativa ou quantitativa da referidapropriedade de campo magnético, levando-se em conta o referido parâmetrorelacionado com a temperatura derivado.

2. Sistema de detecção (100, 150) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de a propriedade de campo magnéticoser a magnitude de um campo magnético gerado por uma corrente elétricaadjacente (Iadj) ou partículas magnéticas.

3. Sistema de detecção (100, 150) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida propriedade decampo magnético tem uma freqüência de campo magnético (fm)característica, em que a referida primeira freqüência (fi) é uma freqüênciasubstancialmente diferente da referida freqüência de campo magnético ( fm) ea referida pelo menos uma segunda freqüência (f2) é pelo menos uma de umasoma ou diferença da referida freqüência de campo magnético (fm) e dareferida primeira freqüência ( fm + f ι fm - {1)·

4. Sistema de detecção (100) de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de o referido sistema de detecção (100), além disso,compreender um meio de modulação (112) para modulação da referidapropriedade de campo magnético na referida freqüência de campo magnético(U).

5. Sistema de detecção (100) de acordo com a reivindicação 3,caracterizado pelo fato de a referida primeira freqüência ( fi) igualar 0 hertz.

6. Sistema de detecção (100, 150) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido meio de controle (108)ser adaptado para obter uma característica elétrica do referido elemento sensormagnético (102) em uma primeira freqüência (fi) e a referida obtenção deuma característica elétrica do referido elemento sensor magnético (102) emuma segunda freqüência (f2) ser realizada ao mesmo tempo.

7. Sistema de detecção (100, 150) de acordo com areivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido pelo menos um elementosensor magnético (102) ser pelo menos um elemento sensormagnetorresistivo.

8. Sistema de detecção (100, 150) de acordo com areivindicação 7, caracterizado pelo fato de o referido pelo menos um elementosensor magnetorresistivo (102) ser qualquer um de um elemento sensormagnetorresistivo gigante, um elemento sensor magnetorresistivoanisotrópico ou um elemento sensor magnetorresistivo de túnel.

9. Método (200) para detecção qualitativa e quantitativa deuma propriedade de campo magnético de um campo magnético modulado,caracterizado pelo fato de compreender:fornecimento de uma corrente sensora (Isense) circulandoatravés do pelo menos um sensor magnético (102) em uma primeirafreqüência ( f i);derivação (204, 206) na referida primeira freqüência (fi), umparâmetro relacionado com a temperatura do referido pelo menos um sensormagnético (102);derivação (210, 212) em uma segunda freqüência (f2) de umacaracterística qualitativa ou quantitativa da referida propriedade de campomagnético usando o referido pelo menos um sensor magnético (102),levando-se em conta um parâmetro relacionado com a temperatura do referidopelo menos um sensor magnético (102).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de a referida derivação (204, 206) de um parâmetro relacionado coma temperatura compreender a obtenção (206) de uma característica elétrica(E1) do referido pelo menos um sensor magnético (102) na primeirafreqüência (fi) e determinação do referido parâmetro relacionado com atemperatura com base na referida primeira característica elétrica (E1) ou umcomponente da mesma.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizadopelo fato de a referida derivação de uma característica qualitativa ouquantitativa compreender a obtenção (210) de uma segunda característicaelétrica (E2) do referido pelo menos um sensor magnético (102) na segundafreqüência ( f2) e a determinação (212) da referida característica qualitativa ouquantitativa com base na referida segunda característica elétrica (E2) e noreferido parâmetro relacionado com a temperatura.

12. Uso de um sistema de detecção (100, 150), caracterizadopelo fato de ser para detecção qualitativa ou quantitativa de uma propriedadede campo magnético de um campo magnético modulado para diagnósticomolecular, análise de amostra biológica ou análise de amostra química;o sistema de detecção (100, 150) compreendendo pelo menosum elemento sensor magnético (102), um controlador de corrente (104) parafornecimento de uma corrente sensora {Isense) com uma primeira freqüência(fi) circulando através do referido pelo menos um elemento sensor magnético(102) e um meio de controle (108);em que o referido meio de controle (108) está adaptado paraobtenção de uma característica elétrica do referido elemento sensor magnético(102) em uma primeira freqüência (f0 para derivação de um parâmetrorelacionado com a temperatura do referido pelo menos um elemento sensormagnético; eo referido meio de controle (108), além disso, está adaptadopara obtenção de uma característica elétrica do referido pelo menos umelemento sensor magnético (102) em pelo menos uma segunda freqüência(f2), a referida pelo menos uma segunda freqüência (f2) sendo diferente dareferida primeira freqüência (fi), para derivação de uma propriedade decampo magnético, levando-se em conta o referido parâmetro relacionado coma temperatura derivado.