CN100575874C - 用于磁性生物传感器的激励和测量方法 - Google Patents

用于磁性生物传感器的激励和测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于磁性生物传感器的激励和测量方法。使用至少一个数字磁性传感器元件(100)磁化磁珠(110)，使得当磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的顶面时，磁珠(110)的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的磁性元件(108)的切换。对磁性元件(108)的状态进行测量允许确定磁珠(110)是否存在。通过在生物传感器系统中使用MRAM，使该方法具有很大的优势。

Description

用于磁性生物传感器的激励和测量方法
本发明通常涉及一种磁性传感器，尤其涉及一种用于磁性生物传感器的激励和测量方法。
磁性生物传感器系统包括涂有生化层的磁性传感器元件阵列，所述生化层能够与分子种类预先确定的分子进行结合。磁珠由生化涂层激活，所述生化涂层选择性地与预定种类的分子进行结合。将被生化激活的珠放置到给定溶液中，在该溶液中如果预定种类的分子存在的话则珠的生化涂层与该分子结合。在该过程之后，预定种类的分子由磁珠进行标记。一旦溶液与磁性传感器元件的生化层接触，则被标记的预定种类的分子向生化层扩散，并且所述分子与其结合。根据珠的磁性，在每个磁性传感器元件处测量磁珠是否存在。
磁珠或者是铁磁体-较大-或者是超顺磁体体-较小-术语较大/较小是指珠的成品磁化体积(magnetization volume)。首先需要对超顺磁体的磁珠进行磁化，并且在磁化后利用磁性传感器来测量它们的杂散场。外部磁场脉冲用于对超顺磁性珠进行磁化。理想地，外部磁场脉冲不影响传感器的功能。
目前，磁性生物传感器系统基于用于测量各向异性或巨磁阻(AMR或GMR)的模拟磁性传感器。相应地，已经开发出基于双稳态磁性存储元件的非易失性磁阻随机存取存储器(MRAM)。当外部磁场用于影响这种存储元件的切换时，存储元件可用作数字磁性传感器。
通常，MRAM器件依赖于隧穿磁阻(TMR)，而不是AMR或GMR。然而，双稳态磁性存储器操作并不局限于TMR器件，如数字磁性传感器的概念那样。利用MRAM阵列能够使共同的平台用于磁性传感器系统中的各种不同的应用，基本上减少了开发和制造成本。
然而，为了将MRAM技术有效地应用于生物传感器系统中，需要一种采用MRAM技术的简单、高效且精确的激励和测量方法。
因此，本发明的目的是提供一种采用MRAM技术的用于磁性生物传感器的激励和测量方法。
本发明的另一个目的是提供一种采用MRAM技术的用于磁性生物传感器的激励和测量方法，其简单、高效并且精确。
根据本发明，提供一种检测磁珠存在的方法，其包括：提供至少一个数字磁性传感器元件，该数字磁性传感器元件包括磁性元件、位线和字线，字线的取向与位线垂直；测量所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的初始状态；向所述至少一个数字磁性传感器元件的位线和字线中的每一个提供预定的电流脉冲，该电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的状态；在提供电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的第一状态；以及，将所测量到的所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的第一状态与初始状态进行比较，并据此提供比较结果。
根据本发明，还提供一种其中存储数据的存储介质，该数据用于当其被执行时产生利用至少一个数字磁性传感器元件检测磁珠存在的方法，所述至少一个数字磁性传感器元件包括磁性元件、位线和字线，字线的取向与位线垂直，该方法包括：测量所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的初始状态；向所述至少一个数字磁性传感器元件的位线和字线中的每一个提供预定的电流脉冲，该电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的状态；在提供电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的第一状态；以及，将所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的第一状态与初始状态进行比较，并据此提供比较结果。
根据本发明，还提供一种用于检测磁珠存在的数字磁性传感器系统，其包括：至少一个数字磁性传感器元件，所述至少一个磁性传感器元件包括磁性元件、位线和字线，字线的取向与位线垂直，所述至少一个数字磁性传感器元件用于检测在极接近其顶面之处是否存在磁珠；处理器，其与所述至少一个数字磁性传感器元件进行通信，所述处理器用于执行程序数据，当执行所述程序数据时，产生检测磁珠存在的方法，当执行所述程序数据时所述处理器执行：测量所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的初始状态；分别控制对所述至少一个数字磁性传感器元件的位线和字线中的每一个的预定电流脉冲的提供，该电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的状态；在提供电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的第一状态；以及，将所测量到的所述至少一个数字磁性传感器元件的磁性元件的第一状态与初始状态进行比较，并据此提供比较结果。
下面结合附图对本发明的典型实施例进行说明，其中：
图1a到1d是示意性地示出在根据本发明的激励和检测方法的各种操作模式下的数字磁性传感器元件的简化结构图；
图2是根据本发明的激励和检测方法的简化流程图；
图3a和3b是示意性地示出根据本发明的激励和检测方法的两个实施例的操作的简化时序图；
图4是示意性地示出根据本发明的激励和检测方法的另一实施例的操作的简化时序图；
图5是示意性地示出数字磁性传感器元件阵列的结构的简化结构图，所述数字磁性传感器元件用于采用根据本发明的激励和检测方法的另一实施例；以及，
图6是示意性地示出用于采用根据本发明的激励和检测方法的数字磁性传感器系统的简化结构图。
参照图1a到1d，示出用作例如生物元件的MRAM的数字磁性传感器元件100的各种操作模式。用于检测磁珠110是否存在的数字磁性传感器元件100具有本领域技术人员已知的基于隧穿磁阻的MRAM存储元件的典型布局。数字磁性传感器元件100基本上包括位线102、取向与位线102垂直的字线104、选择晶体管106、以及磁性元件108。通常，对于在生物传感器系统中的应用采用纳米级磁珠110，其被称作“纳米珠”。在给定磁珠110优选为超顺磁体的事实的情况下，根据本发明的用于检测磁珠110是否存在的测量过程主要包括两个动作。在第一个动作中，当磁珠110靠近数字磁性传感器元件100的顶面101时被磁化，然后，在第二个动作中，通过数字磁性传感器元件100检测磁珠110的磁杂散场。磁场脉冲激励超顺磁体珠110达到预定的磁化强度，其随时间衰减。因而，为了确保数字磁性传感器元件100检测到足够强的磁化珠110的杂散磁场，限制第一和第二动作之间时间间隔。要注意的是，在铁磁体珠的情况下可以省略激励的第一动作，但是其有助于使磁珠110相对于数字磁性传感器元件100对准。
磁珠110在具有由驰豫过程给定的时间常数的磁场中被磁化。当磁场被切断时，磁珠110的磁化强度随着取决于同一驰豫的时间常数衰减。在外加磁场H中且在给定温度T下，纳米珠的平衡磁矩由下式给出：
m = ( H , T ) = m 0 L ( m 0 μ 0 H kT ) - - - ( 1 )
其中L是Langevin函数，mo是T＝ok时的饱和磁矩，μ0是磁常数，即饱和磁化强度和磁体积(magnetic volume)的乘积。Langevin函数将传递给磁珠110的磁能与热能进行比较。在磁场不存在的情况下净磁化强度为零。在t＝0处施加磁场之后，每个纳米珠的磁矩根据下式增加：
m(t，H，T)＝m(H，T)(1-exp(-t/τ))(2)
为了磁化纳米珠，需要超过τ的磁场脉冲以产生≈70％的平衡磁矩。磁场被切断后，在同一时间范围内发生磁化强度的衰减。如果τ反映Neel驰豫N，则
τ N = τ 0 exp KV kT - - - ( 3 )
而且，可以以驰豫时间B考虑Brownian运动
τB＝3Vη/kT(4)
其中，V是纳米珠的磁体积，η是位于纳米珠110和数字磁性传感器元件100的顶面101之间的液体的粘度(例如，对于水为10-3Pa.s)。
在给定第一和第二动作之间的时间延迟受到限制的事实的情况下，很可能不能测量这两个动作之间的磁性元件108的状态。因此，希望第一动作不干扰磁性元件108的状态。在常规的MRAM中，单个磁场分量通常不足以切换磁性元件108，即只有两个正交的磁场分量的组合才能够切换磁性元件108。在先进的MRAM中，通过确保单脉冲不能切换磁性元件108，可以实现甚至更好的选择性，即对脉冲的高度没有限制。对常规和先进的MRAM的进一步描述可以在各种出版物中找到。对于常规的MRAM，可以参考Tehrani el al，Proceedings of the IEEE，Vol.91，No.5，May 2003，Page 703-714。介绍先进(或者触发(toggling))的MRAM的出版物可以参考Durlamet al，IEDM Technical Digest 2003，Session 34，Paper 6。
现在参考图1a到1b、2和3a，下面将说明根据本发明的采用先进MRAM的磁性生物传感器的激励和测量方法的第一实施例。在第一步骤-方框202中-测量磁性元件108的状态。然后如图1a所示，将单脉冲发送到字线104和位线108中的一个中以磁化珠110-方框204。在短暂延迟之后，如图1b和方框206所示，将双脉冲发送到磁性元件108，如图1c和方框208所示，这是通过短暂相继且重叠地将一个电流脉冲分别发送到字线104和位线102中来实现的。在该动作之后是对磁性元件108的状态进行第二次测量，如图1d和方框210所示。如上所述，两个正交磁场的组合引起磁性元件108进行切换。然而，如果磁珠110的杂散磁场的存在干扰该动作，则不会发生切换动作。因此，如果检测到状态的改变-方框212-则不存在磁珠-方框214-或者如果没有检测到状态的改变-方框212-则存在磁珠-方框216。图3a示意性示出在位线102和字线104中的电流脉冲以及磁性元件108的状态的时序图。为了在来自超顺磁体珠110的磁场Hbead中获得相对于由双脉冲中的位线102产生的磁场的相反符号，如图3a所示，相对于用于激励珠110的第一脉冲反转双脉冲中的位线脉冲的极性。如图3a所示，如果不存在珠，则磁性元件的状态从0切换为1。另一方面，如果存在磁珠110，则磁性元件108保持在状态0下。在可选实施例中，字线脉冲用于磁化磁珠，如图3b的时序图所示。在给定在该具体实施例中将磁性元件108放置在字线104和磁珠110之间的事实的情况下，对于这两个动作使用相同的电流脉冲方向，因为这两个磁场为负。任选地，外部磁场用于例如通过使用外部场线圈磁化所述珠。
数字磁性传感器元件100根据电磁激励检测磁性元件108中的状态变化。在优选实施例中，选择激励脉冲使其与施加到标准MRAM元件的切换脉冲相同。当由磁珠110引起的杂散磁场足够大以至于能防止磁性元件108进行切换时，这是可能的。
Tondra et al.，J.Vac Sci.Technol.A 18.4，pp.1125，2000，公开了一种在系统上执行的计算，该系统包括单个超顺磁体珠和GMR传感器。利用外部施加的场来进行测量。他们的计算结果显示，由超顺磁体珠产生的磁杂散场Hbead大约为所施加的磁场Happ的5-10％。由于Hbead与Happ的符号相反，所以测量期间的平均总磁场减小到大约95％。因此，传感器元件测量在第一动作的单脉冲期间产生的100％的场和第二动作期间的大约95％的场之间的转换阈值的差。总之，Tondra等人推断，只要满足下列条件，GMR传感器就能检测到任何尺寸的单一超顺磁体珠：(1)传感器与珠的大小大约相同，(2)珠的表面距离传感器的表面大约为0.2个珠半径，(3)珠的无量纲磁化率xm为0.05，以及(4)GMR传感器的是足够的。使用基于TMR的传感器时，满足除条件(2)之外的所有条件。由于必需在TMR器件的顶部提供接触，所以珠的表面和传感器之间的距离不能遵循上面的比例规律。数字磁性传感器的概念通常也可适用于AMR以及GMR器件。
参考图4，示出根据本发明的利用常规MRAM的激励和测量方法的另一实施例的时序图。这里，磁性元件的初始状态限定电流脉冲的方向以便能够引起状态的变化。如图4所示，提供双脉冲序列，各自包括用于激励珠的单脉冲和用于测量的双脉冲，第二脉冲序列的字线脉冲与第一脉冲序列的字线脉冲相比具有相反的符号。如图4所示，如果磁性元件最初处在状态0下，则当不存在珠时，第一脉冲序列使磁性元件切换为状态1，如果磁性元件最初处在状态1下，则当不存在珠时，第二脉冲序列使磁性元件切换为状态0。在每个脉冲序列后之测量磁性元件的状态，并与磁性元件初始状态的测量进行比较，以便确定磁珠是否存在。
上面对单个数字磁性传感器元件的工作进行了说明。应该指出的是，单个数字磁性传感器元件100的实施可以包括多个磁阻器件，以并联连接和/或串联连接将所述多个磁阻器件组合成单个数字磁性传感器。或者，使用MRAM，数字磁性传感器元件100是以矩阵状阵列布置的多个传感器元件中的一个。基于所采用的MRAM的阵列结构，可以使用不同技术以加快激励和测量过程。例如，通过与邻近传感器元件共享所述线之一-位线或字线，向邻近传感器元件之一发送双脉冲，来同时执行特定传感器元件中的单脉冲事件。然而，根据依赖于该加速测量技术的实施例，在第一和第二动作之间测量磁性元件的状态，或者在发送脉冲之前对每一个数字磁性传感器元件的初始状态进行一组测量，并将其例如存储在诸如MRAM的兼容存储器中，并且推迟对磁性元件的状态的第二测量直到全部阵列的数字磁性传感器元件均被激励为止。
在可选实施例中，如图5所示，并联设置多个传感器元件100，其共享共同的位线和字线，使得能够同时激励多个传感器元件100。此外，可以设置多个这种并联的传感器元件，以形成行和列的二维阵列。同样，在传送任何脉冲之前对每一个传感器元件的初始状态进行一组测量。
在另一个实施例中，利用相似的电流脉冲电平-取平均值，或者利用变化的电流脉冲电平-离散场扫描，对单个的传感器进行重复测量以提高准确度。
根据本发明的激励和测量方法是非常有利的，其使得MRAM存储技术能够用于生物传感器系统。将单个MRAM芯片的多个传感器元件的矩阵用于测量磁性标记的生物品种。该方法使MRAM技术能够用于生产单个珠子事件传感器，其允许更具体地确定浓度，或者位置映射。
现在参考图6，其示出用于实施根据本发明的激励和测量方法的实施例的生物传感器系统400。生物传感器系统400包括用作多个生物传感器元件的阵列的MRAM 402。处理器404执行存储在存储器406中的用于控制MRAM 402的操作的命令，以执行根据本发明的激励和测量方法的实施例之一的过程步骤。根据MRAM 402的阵列结构和类型-传统或先进，处理器404选择以上实施例中的一个加以执行。处理器404通过端口408接收控制命令并提供测量数据。任选地，生物传感器系统包括采用MRAM形式的存储器410，以存储每一个传感器元件的初始状态的一组测量结果。优选地，硬件实施可执行命令以提供简单且紧凑的单个芯片上的生物传感器系统。或者，将可执行命令存储在与处理器404通信的便携式介质上，再或者，通过连接到例如工作站的端口408提供可执行命令。
在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，本发明的许多其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。

Claims (22)

1、一种用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：
提供至少一个数字磁性传感器元件(100)，所述数字磁性传感器元件(100)包括磁性元件(108)、位线(102)、以及字线(104)，所述字线(104)的取向与所述位线(102)垂直；测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的初始状态；向所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述位线(102)和所述字线(104)中的每一个提供预定电流脉冲，所述电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的状态；在提供所述电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第一状态；以及，将所测得的所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第一状态与所述初始状态进行比较，如果检测到状态的改变，则不存在磁珠，否则则存在磁珠。
2、如权利要求1所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：
如果所述比较结果表示匹配则提供表示所述磁珠(110)存在的信号；以及，如果所述比较结果未表示匹配则提供表示所述磁珠(110)不存在的信号。
3、如权利要求1和2中任何一项所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，其特征在于：提供所述至少一个数字磁性传感器元件(100)包括提供至少一个用于生物传感器系统的数字磁性生物传感器元件。
4、如权利要求1所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：向所述位线(102)和所述字线(104)中的一个提供预定的单电流脉冲，用于磁化所述磁珠(110)，使得当所述磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的顶面时，所述磁珠(110)的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的切换。
5、如权利要求1所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：提供用于磁化所述磁珠(110)的外部磁场脉冲，使得当所述磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的顶面时，所述磁珠的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的切换。
6、如权利要求1所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，其特征在于：提供所述至少一个数字磁性传感器元件(100)包括提供以串联连接和并联连接中的一种相结合的、形成数字磁性传感器元件的多个磁阻器件。
7、如权利要求1所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，其特征在于：提供所述至少一个数字磁性传感器元件(100)包括提供数字磁性传感器元件阵列。
8、如权利要求7所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括在提供所述预定电流脉冲之前存储表示所述数字磁性传感器元件(100)中的每一个的所述初始状态的数据。
9、如权利要求1所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：向所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述位线(102)和所述字线(104)中的每一个提供第二预定电流脉冲，所述第二预定电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的状态，其中相对于相应的所述预定电流脉冲反转所述第二预定电流脉冲中的一个；在提供所述第二预定电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第二状态；以及，将所测得的所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第二状态与所述初始状态进行比较，并据此提供第二比较结果。
10、如权利要求9所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：如果所述比较结果和所述第二比较结果表示匹配则提供表示所述磁珠(110)存在的信号；以及，如果所述比较结果和所述第二比较结果之一未表示匹配则提供表示所述磁珠(110)不存在的信号。
11、如权利要求9和10中任何一项所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：在测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的所述初始状态之后，向所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述位线(102)和所述字线(104)中的一个提供预定单电流脉冲，用于磁化所述磁珠(110)，使得当所述磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的顶面时，所述磁珠(110)的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的切换；以及，在测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的所述第一状态之后，向所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述位线(102)和所述字线(104)中的一个提供第二预定单电流脉冲，用于磁化所述磁珠(110)，使得当所述磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述顶面时，所述磁珠(110)的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的切换。
12、如权利要求9和10中任何一项所述的用于检测磁珠(110)存在的方法，包括：在测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的所述初始状态之后，提供预定外部磁场脉冲，用于磁化所述磁珠(110)，使得当所述磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的顶面时，所述磁珠(110)的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(110)的切换；以及，在测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的所述第一状态之后，提供第二预定外部磁场脉冲，用于磁化所述磁珠(110)，使得当所述磁珠(110)极接近所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述顶面时，所述磁珠(110)的磁杂散场阻止所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的切换。
13、一种用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，包括：至少一个数字磁性传感器元件(100)，所述至少一个数字磁性传感器元件(100)包括磁性元件(108)、位线(102)、以及字线(104)，所述字线(104)的取向与所述位线(102)垂直，所述至少一个数字磁性传感器元件(100)用于检测在其顶面的极接近之处是否存在磁珠(110)；与所述至少一个数字磁性传感器元件(100)通信的处理器(404)，所述处理器(404)用于执行程序数据，所述程序数据当被执行时产生用于检测磁珠(110)存在的方法，所述处理器(404)执行所述程序数据时执行：测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的磁性元件(108)的初始状态；分别控制对所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述位线(102)和所述字线(104)中的每一个的预定电流脉冲的提供，所述电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的状态；在提供所述电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第一状态；以及，将所测得的所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第一状态与所述初始状态进行比较，如果检测到状态的改变，则不存在磁珠，否则则存在磁珠。
14、如权利要求13所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，包括与所述处理器(404)通信的端口(408)，用于向所述处理器(404)提供至少一个控制信号，以及用于传送所述比较结果。
15、如权利要求13和14中任何一项所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，其特征在于：所述数字磁性传感器元件(100)被设计用作数字磁性生物传感器系统中的数字磁性生物传感器元件。
16、如权利要求13所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，包括与所述处理器(404)通信的第一存储器电路(406)，用于存储所述程序数据。
17、如权利要求13所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，其特征在于：所述至少一个数字磁性传感器元件(100)包括以串联连接和并联连接中的一种相结合的、形成数字磁性传感器元件的多个磁阻器件。
18、如权利要求13所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，其特征在于：所述至少一个数字磁性传感器元件(100)包括数字磁性传感器元件阵列(402)。
19、如权利要求18所述的用于检测磁珠存在的数字磁性传感器系统，其特征在于：所述数字磁性传感器元件(100)中的至少两个共享同一位线(102)和同一字线(104)，以同时提供电流脉冲。
20、如权利要求13所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，包括与所述处理器(404)通信的第二存储器电路(410)，用于存储表示所述数字磁性传感器元件(100)中的每一个的所述初始状态的数据。
21、如权利要求18所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，其特征在于：所述数字磁性传感器元件阵列(402)包括先进的磁阻随机存取存储器。
22、如权利要求18所述的用于检测磁珠(110)存在的数字磁性传感器系统，其特征在于：所述数字磁性传感器元件阵列(402)包括常规的磁阻随机存取存储器，并且所述处理器(404)当执行所述程序数据时执行：分别向所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述位线(102)和所述字线(104)中的每一个提供第二预定电流脉冲，所述第二预定电流脉冲能够切换所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的状态，其中相对于相应的所述预定电流脉冲反转所述第二预定电流脉冲中的一个；在提供所述第二预定电流脉冲之后，测量所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第二状态；以及，将所测得的所述至少一个数字磁性传感器元件(100)的所述磁性元件(108)的第二状态与所述初始状态进行比较，并据此提供第二比较结果。
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