CN107209171A - 用于个人样品分析的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于监测受试者健康状况的系统和方法。在某些实施例中，该方法包括：将由受试者提供的样品施加于信号增强检测器上，该信号增强检测器被配置为示出某种表征样品的输出；使用一个装置处理所述输出，该装置被配置为获取所述检测器输出作为输入数据并处理所述输入数据以生成报告；和接收报告。在某些实施例中，所述装置是移动设备。在某些实施例中，该方法还包括将所述装置中的采样导出数据发送到远程位置，在该远程位置对发送的数据进行分析；和接收分析结果。此外本发明还提供了用于实践所述方法的系统。本发明还提供了用于监测受试者健康状况的套件。

Description

用于个人样品分析的系统和方法

交叉援引

本申请要求获得2014年10月21日提交的美国临时申请序列号62/066,777(NSNR-014PRV)的权益；

本申请也是2013年3月15日提交的美国专利申请序列号13/838,600(NSNR-003)的部分继续申请，该13/838,600号申请要求获得于2012年4月10日提交的美国临时申请序列号61/622,226的权益，同时也是于2013年6月13日提交的美国专利申请序列号13/699,270的部分继续申请。该13/699,270号申请是基于国际申请序列号US2011/037455根据美国专利法第371条于2011年5月20日提交提交的，并要求获得2010年5月21日提交的美国临时申请序列号61/347,178号的权益；

本申请也是2015年3月25日提交的美国专利申请序列号14/431,266(NSNR-002)的部分继续申请；该14/431,266号申请是基于国际申请序列号PCT/US13/62923根据美国专利法第371条于2013年10月1日提交的；该PCT/US13/62923号申请要求获得于2012年10月1日提交的美国临时申请序列号61/708,314的权益；

本申请也是2013年6月13日提交的美国专利申请序列号13/699,270(NSNR-001)的部分继续申请，该13/699,270号申请是基于国际申请序列号US2011/037455根据美国专利法第371条于2011年5月20日提交的；该US2011/037455号申请要求于2010年5月21日提交的美国临时申请序列号61/347,178的权益；

本申请也是2015年9月11日提交的美国专利申请序列号14/775,634(NSNR-004)的部分继续申请。该14/775,634号申请是基于国际申请序列号US2014/029979根据美国专利法第371条于2014年3月15日提交的；该US2014/029979号申请要求获得于2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/801,424的权益；

本申请也是2015年9月11日提交的美国专利申请序列号14/775,638(NSNR-005)的部分继续申请。该14/775,638号申请是基于国际申请序列号US2014/028417根据美国专利法第371条于2014年3月14日提交的；该US2014/028417号申请要求获得于2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/801,096的权益；

本申请也是2015年9月11日提交的美国专利申请序列号14/852,417(NSNR-006)的部分继续申请。该14/852,417号申请是基于国际申请序列号US2014/029675根据美国专利法第371条于2014年3月14日提交的；该US2014/029675号申请要求获得于2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/800,915的权益；

本申请也是2015年9月11日提交的美国专利申请序列号14/852,412(NSNR-0010)的部分继续申请。该14/852,412号申请是基于国际申请序列号US2014/030108根据美国专利法第371条于2014年3月16日提交的；该US2014/030108号申请要求获得于2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/794,317的权益；

所有这些申请通过援引并入本文用于所有目的。

简介

使用个人监测系统和方法提供对个体生物标志物状态的简单获取将有助于及早发现疾病的发生或监测健康状况的日常变化。很多疾病和病况的各种生物标志物已知，且其数量正在快速增长。然而，使用生物标志物监测个体健康的常规方法需要侵入性样品收集程序，用于样品收集和处理的专用样品处理装置，笨重且昂贵的测定读取装置以及专业技术人员来分析样品，使得该过程耗时，具有侵入性且昂贵。因此，需要快速，非侵入性且节省成本的方法来确定个人的健康状况。

概要

本公开提供了用于监测受试者健康状况的系统和方法。在某些实施例中，该方法包括：将由受试者取得的样品施加于信号增强检测器上，该信号增强检测器被配置为可示出某种表征样品的输出；使用一个装置处理所述输出，该装置被配置为获取所述检测器输出作为输入数据并处理所述输入数据以生成报告；和接收报告。在某些实施例中，所述装置是移动设备。在某些实施例中，所述信号增强检测器是微流体装置。检测器的信号增强性能在检测速度，样品体积的减少，试剂使用量的减少，信号读取器的简易，非侵入性和低成本方面具有许多优点。在一些实施例中，微流体装置包括纳米传感器。在某些实施例中，该方法还包括将装置中的采样导出数据发送到某远程位置，在该远程位置对发送的数据进行分析；和接收分析结果。

本公开还提供了用于实践这些方法的系统。该系统包括一个装置，该装置被配置为：从信号增强检测器获取作为输入数据的输出；处理输入数据生成报告；并且向受试者提供报告，其中所述信号增强检测器被配置为获得由所述受试者取得的样品并且示出某种表征所述样品的输出。在某些实施例中，该装置被配置为将采样导出的数据发送到某个远程位置，在所述远程位置对发送的信息进行分析。在某些实施例中，该装置被配置为接收分析的结果，并将分析的结果提供给受试者。本公开还提供了用于监测受试者健康状况的套件。

附图说明

图1描绘了基于本发明某些实施例的被配置为从信号增强检测器获取输出的移动设备的示意图。图A-C示出了D2PA阵列的实施例。

图2描绘了基于本发明某些实施例的个人健康监测系统及其用途的示意图。

图3描绘了基于本发明某些实施例的包括微流体纳米传感器的信号增强检测器。

图4描绘了基于本发明某些实施例的盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)信号增强检测器和使用其进行β-淀粉样蛋白(amyloid beta)免疫测定的示意图。

图5示出了基于本发明某些实施例的D2PA上不同生物标志物的免疫测定标准曲线。

图6示出了基于本发明某些实施例的健康人类受试者中唾液β-淀粉样蛋白1-42(beta amyloid 1-42)水平的监测。

图7示出了表示每个“层”的相对位置的“框图”。该图非依比例给出，也并不反映离散分子的一些“层”的事实。分子粘附层是可选的。

详细说明

如上所述，本发明的一个方面涉及一种用于监测对象的健康状况的方法，所述方法包括：将由受试者取得的样品施加于信号增强检测器上，该信号增强检测器被配置为可示出某种表征样品的输出；使用一个装置处理所述输出，该装置被配置为获取所述检测器输出作为输入数据并处理所述输入数据以生成报告；和接收报告。信号增强检测器提供快速检测，简化的读取器(例如通过智能手机替换大型常规读取器)的优点，并且降低成本。

在某些实施例中，信号增强检测器包括盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)，其已在2013年3月15日提交的美国专利申请序列号13/838,600(NSNR-003)和上述交叉援引段落中列出的其他相关申请中给出，所有这些申请都通过援引并入本文。

在一些实施例中，所述信号增强检测器使用不同于D2PA(比如SAL以替代D2PA)的不同的“信号放大层”(SAL)，其已经在美国临时申请序列号61/794,317(NSNR-010PRV)和上文所述的交叉援引中列出的其他相关申请中给出，所有这些申请通过援引并入本文用于所有目的。D2PA仅是信号放大层的一个例子。由于在一些实施例中，D2PA可以由不同的信号放大层代替，所以本发明包括其中D2PA被另一个SAL代替的器件和方法的其他实施例，而器件，系统和方法的其它方面可不改变。

在一些实施例中，所述装置向受试者提供建议。在一些实施例中，所述方法包括从信号增强检测器获取输出作为输入数据，其中信号增强检测器被配置为可示出表征某个由受试者提供的样品的输出，分析输入数据，和递送报告给持有所述装置或与所述装置处于相同位置的受试者，和/或位于远程位置的受试者。在一些实施例中，报告可包括针对受试者的建议。在某些实施例中，该方法还包括：将装置中的采样导出数据发送到的分析发送信息的远程位置；和接收分析结果。在某些实施例中，所述报告与受试者的健康状况有关。在某些实施例中，分析由软件或专业人员完成。在某些实施例中，将向受试者提供采取下一步行动的分析和建议。

本公开还提供了一种系统，其包括一个装置，该装置被配置为：从信号增强检测器获取作为输入数据的的输出；处理该输入数据生成报告；并且向该受试者提供该报告，其中所述信号增强检测器被配置为可获得由所述受试者提供的样品并且示出表征所述样品的输出。在某些实施例中，该装置被配置为可将采样导出的数据发送到远程位置，在所述远程位置对发送的信息进行分析。在其他实施例中，该装置被配置为接收分析结果并提供分析结果。

在更详细地描述本发明之前，应当理解的是，本发明不限于所描述的特定实施例，因此其当然地可以有所变化。还应当理解的是，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不是限制性的，因为本发明的范围将仅由所附权利要求所限制。

在提供数值范围的地方，应理解的是，除非上下文另有明确规定，否则在该范围的上下限之间的，以及该范围内任何其他所列举的或中间数值之间的每一个中间数值，直至该范围下限数值的单位的十分之一，都包括在本发明内。这些较小范围的上下限可以独立地包括在更小的范围内，且包括在本发明内，在所述范围内受到任何具体排除的限制。在所述范围包括一个或两个限制的情况下，排除这些限制之一或两者的范围也包括在本发明中。

这里给出的某些数值范围，其中数值前面有术语“约”。术语“约”在本文中为其之后的确切数值提供文字支持，以及接近或近似该数值的数值提供文字支持。在确定数值是否接近或近似具体列举的数值时，近似或近似但未列举的数值可能在其被呈现的上下文中提供具体列举数值的实质等效值。

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有的含义与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同。尽管与本文所述类似或等同的任何方法和材料也可以用于本发明的实践或测试中，这里描述的是代表性说明性的方法和材料。

本说明书中引用的所有出版物和专利通过援引并入本文，等同于每个单独的出版物或专利被具体地和单独地指明通过援引并入，并且通过援引并入以公开和描述与这些出版物相关的方法和/或材料。任何在申请日之前公开的出版物的援引是为了其公开的内容，而不应被解释为承认本发明不能凭借在先的发明而先于此类出版物。此外，提供的出版物的日期可能与可能需要独立确认的实际出版日期不同。

需要注意的是，如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式"一个"、"一种"和"所述"包括复数个指示物，例如在使用单词"单个"时。还应注意，权利要求可能被撰写成排除任何可选要素。因此，本声明旨在作为使用与权力要求要素有关的“只”，“仅”等排除性术语及类似术语，或使用“否定”限制的先行基础。

在阅读本公开内容时，对于本领域技术人员显而易见的是，本文描述和示出的各个实施例中的每一个具有分立的部件和特征，其可以容易地与其他几个实施例中的任何一个的特征分离或组合而不脱离本发明的范围或精神。任何叙述的方法可以按照所叙述的事件顺序进行，或以逻辑上可能的任何其他顺序进行。

方法

本发明的某些方面涉及一种用于监测受试者的健康状况的方法，即检测由受试者提供的样品中的生物标志物的水平，并诊断受试者的疾病或易感性。在某些实施例中的方法包括将从受试者提供的样品施加到信号增强检测器以示出某种表征该样品的输出，例如纳米等离子激元增强的荧光信号。该方法可以进一步包括用诸如移动设备的装置处理检测器输出，其获取检测器输出以作为输入数据以及处理输入数据，以生成可被受试者接收的报告，例如以图表的形式和/或用颜色编码的健康状况/推荐行动的指标。在某些实施例中，该方法包括将样品生成的数据发送到远程位置，例如医院或其他医疗中心或研究机构，其中由卫生保健专业人员分析所发送的数据。该方法还可以包括受试者接收分析数据。现在将在下面更详细地描述本发明的各个方面。

信号增强检测器

如上所述，该方法的实施例包括将由受试者提供的样品施加于被配置为示出某种表征样品的输出的信号增强检测器。根据本系统的实施例的信号增强检测器可以是适用于本发明方法的任何信号增强检测器。在某些实施例中，信号增强检测器被配置为可检测样品中感兴趣的分析物的存在或不存在。感兴趣的分析物包括但不限于蛋白质，核酸(DNA和RNA)，脂质，碳水化合物，维生素，激素，合成激素类似物，有机聚合物，重金属，药物等及其任何代谢物。可以在本发明的方法中采用检测感兴趣分析物的任何合适的方法。在某些实施例中，可以通过结合剂与感兴趣的分析物的特异性结合来实现检测。感兴趣的结合剂包括但不限于抗体(包括其抗原结合片段)，核酸(DNA，RNA)，适体，凝集素，酶等。

在一些实施例中，信号增强检测器被配置为可在样品中感兴趣的分析物的存在下产生信号。由信号增强检测器产生的信号可以是在外部激发下发射的光的形式，例如荧光或发光，包括电致发光和化学发光。在某些情况下，信号可以由信号产生部件产生。感兴趣的信号产生部件包括但不限于荧光团(例如，呫吨染料，荧光素和若丹明染料，异硫氰酸荧光素(FITC)，6-羧基荧光素(通常被缩写为FAM和F)，6-羧基-2'，4'，7'，4,7-六氯荧光素(HEX)，6-羧基-4'，5'-二氯-2'，7'-二甲氧基荧光素(JOE或J)，N，N，N'，N'-四甲基-6-羧酰罗丹明(TAMRA或T)，6-羧基-X-罗丹明(ROX或R)，5-羧基罗丹胺-6G(R6G5或G5)，6-羧基罗丹明-6G(R6G6或G6)和罗丹明110；花青染料，例如Cy3，Cy5和Cy7染料；香豆素，例如伞形酮；苯甲酰胺染料，Hoechst 33258；菲啶染料，德克萨斯红；乙锭染料；吖啶染料；咔唑染料；吩恶嗪染料；卟啉染料；聚甲炔染料，例如Cy3，Cy5等花青染料；BODIPY染料和喹啉染料。在主题应用中普遍使用的特定荧光团包括：芘，香豆素，二乙基氨基酸，FAM，荧光素氯三嗪，荧光素，R1 10，曙红，JOE，R6G，四甲基罗丹明，TAMRA，丽丝胺，ROX，萘状荧光素，德克萨斯红，Cy3和Cy5，IRDye800，IRDye800CW，Alexa 790，Dylight 800等)；化学发光剂(例如吖啶酯和磺胺类，鲁米诺和异鲁米诺)；和电化学发光剂(例如钌(II)螯合物)。

在某些实施例中，所述信号产生部件被配置为可特异性结合目标分析物。在某些实施例中，在样品被施加到检测器之前，信号产生部件存在于信号增强检测器中。在其他实施例中，在将样品应用于检测器之后，信号产生部件被施加到检测器中。

在某些实施例中，所述信号表征样品或其中一部分。在某些实施例中，表征样品的信号是在外部激发下发射的光的强度值，其与存在于样品中的感兴趣的分析物的量成比例。在某些实施例中，信号变化是样品的表征。因此，表征样品的信号变化可以是在外部激发下发射的光的强度变化，其与存在于样品中的感兴趣的分析物的量成比例。外部激发可以由任何合适的来源提供，包括但不限于用于激发荧光团的太阳光，环境光，LED，激光等。

在某些方面，信号增强检测器增强由信号产生部件产生的信号，例如荧光或发光。在某些实施例中，通过信号放大的物理过程来增强信号。在一些实施例中，通过纳米等离子激元效应(例如表面增强拉曼散射)增强信号。通过纳米等离子激元效应的信号增强的实例描述于例如Li等，Optics Express 2011,19：3925-3936和WO2012/024006的文献中，其通过援引并入本文。在某些实施例中，在不使用信号的生物/化学扩增的情况下实现信号增强。信号的生物/化学扩增可以包括信号的酶促扩增(例如用于酶联免疫吸附测定(ELISA))和信号的聚合酶链反应(PCR)扩增。在其他实施例中，信号增强可以通过物理过程和生物/化学扩增来实现。

在某些实施例中，与检测器相比，信号增强检测器被配置为可将信号增强10³倍或更多，例如，10⁴倍或更多，10⁵倍或更多，10⁶倍或更多，包括10⁷倍或更多未配置增强信号。在某些实施例中，与检测器相比，信号增强检测器被配置为可将信号增强10³倍或更多，例如，10⁴倍或更多，10⁵倍或更多，10⁶倍或更多，包括10⁷倍或更多如上所述，而未配置为使用物理放大处理来增强信号。在某些实施例中，信号增强检测器被配置为具有0.1nM或更小的检测灵敏度，例如10pM或更小，或1pM或更小，或100fM或更小，例如10fM或更小，包括1fM或更小，或0.5fM或更小，或100aM或更小，或50aM或更小，或20aM或更小。在一些情况下，信号增强检测器被配置为能够以1ng/mL或更低的浓度检测分析物，例如100pg/mL或更少，包括10pg/mL或更少，1pg/mL或更少，100fg/mL以下，10μg/mL以下或5μg/mL以下。在某些实施例中，信号增强检测器被配置为具有5个数量级以上的动态范围，例如6个数量级以上，包括7个数量级以上。

在某些实施例中，信号增强检测器被配置为可示出某种表征所施加样品或其一部分的输出。在某些方面，由信号增强检测器示出的输出是表征样品或其一部分的增强信号。因此，在一些情况下，所示出的输出表征样品或其一部分。在某些方面，表征样品的输出可以是在外部激发下发射的光的强度，其与存在于样品中的感兴趣分析物的量成比例。在某些方面，表征样品的输出可以是从样品施加之前到之后在外部激发下发射的光的强度的变化，其与样品中存在的感兴趣分析物的量成比例。在某些方面，表征样品的输出可以是由受试者获得的样品和含有已知量的感兴趣分析物的参考样品在外部激发下发射的光的强度的差异，其与存在于样品中的目标分析物的量成比例。

在某些实施例中，信号增强检测器包括诸如LED，光电二极管或其他光源的光源。在一些实施例中，信号增强检测器包括滤光片。

在某些实施例中，信号增强检测器被配置为可将放大的信号转换成数据。因此，在某些实施例中，信号增强检测器包括传感器和组件，其包括光电二极管，光电倍增管，光电电池和其它可用于全部或部分地提供表征样品的电子数据的光敏电子部件。在某些实施例中，信号增强检测器包括相机，发光计或分光光度计。

因此，在一些实施例中，如上所述，信号增强检测器通过在外部激励下发射光来示出输出。在其他实施例中，信号增强检测器的输出是表征样品的数据。在某些实施例中，信号增强检测器包括存储数据的存储器，诸如存储器芯片和/或微处理器。在某些实施例中，信号增强检测器被配置为可通过网络进行通信。

在某些实施例中，样品可以包括各种流体或固体样品。在一些情况下，样品可以是来自受试者的体液样品。在某些情况下，可以提供固体或半固体样品。样品可以包括从受试者收集的组织和/或细胞。样品可以是生物样品。生物样品的实例可以包括但不限于血液，血清，血浆，鼻拭子，鼻咽清洗，唾液，尿液，胃液，脊髓液，眼泪，粪便，粘液，汗液，耳垢，油，腺体分泌物，脑脊髓液，组织，精液，阴道液，衍生自肿瘤组织的间质液，眼液，脊髓液，咽拭子，呼吸，头发，指甲，皮肤，活检，胎盘液，羊水，脐带血，淋巴液，腔液，痰，脓，微生物，胎粪，母乳和/或其他排泄物。样品可能包括鼻咽清洗液。鼻拭子，咽喉拭子，粪便样品，头发，指甲，耳蜡，呼吸和其他固体，半固体或气体样品，可以对他们的分析之前在提取缓冲液中处理一段固定或可变的时间。如果需要，提取缓冲液或其等分试样可以以类似于其它流体样品的方法进行加工处理。受试者的组织样品的实例可包括但不限于结缔组织，肌肉组织，神经组织，上皮组织，软骨，癌性样品或骨。

在某些实施例中，受试者可以是人类或非人动物。受试者可以是哺乳动物，脊椎动物，例如鼠，猿，人，农场动物，运动动物或宠物。在一些实施例中，受试者可以是患者。在其他实施例中，受试者可能被诊断患有某种疾病，或者受试者可能被诊断不患有某种疾病。在一些实施例中，受试者可以是健康受试者。

装置

如上所述，所述方法的某些方面包括用被配置为可获取检测器输出作为输入数据的装置处理信号增强检测器的输出，并处理输入数据以生成报告。可以使用适于获取检测器输出作为输入数据并处理输入数据以生成报告的任何装置。在一些实施例中，该装置包括被配置为可获取作为输入数据的光学检测器输出的光学记录装置(图1)。在某些情况下，光学记录装置是诸如数码相机的照相机。术语“数码相机”表示包括作为其主要部件的摄像装置，其具有用于形成光学图像的摄像透镜系统，用于将光学图像转换为电信号的图像传感器以及其它部件，这种相机的示例包括数字静态相机，数字电影摄像机和网络摄像机(即，公开地或私下地连接到已联网的某一个装置以允许图像的交换，包括直接连接到网络和通过具有信息处理能力的诸如个人计算机的装置连接到网络)。在一个示例中，输入数据可以包括捕获长时间变化的视频成像。例如，可以获取视频以提供对样品中的动态变化的评估。

如图1所示，D2PA阵列100可以包括：(a)基板110；和(b)从基板的表面延伸出的一个或多个柱115，其中至少一个支柱包括柱体120，在柱顶部上的金属盘130，在柱底部的金属背板150，金属背板覆盖靠近柱底部的基板表面的大部分；设置在柱的侧壁上的金属点结构130和覆盖金属点结构的至少一部分和/或金属盘和/或金属背板的分子粘附层160。该器件的基础结构被称为“盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)”，其示例已被描述(参见例如Li等人Optics Express 2011,19,325-3936和WO2012/024006，其通过引用并入本文)。

分子粘附层160的外表面可以包含捕获剂反应性基团，即可以与捕获剂化学反应的反应性基团，例如胺反应性基团，硫醇反应性基团，羟基反应性基团，咪唑基反应性基团和胍基反应性基团。为了说明的目的，分子粘附层160覆盖金属点结构160，金属盘130和金属背板150的所有暴露表面。然而，为了实际目的，粘合层160仅需要覆盖金属点结构160的暴露表面的一部分，金属盘130或金属背板150。如图所示，在某些情况下，基板110可以由电介质(例如，SiO₂)制成，尽管也可以使用其它材料，例如硅，砷化镓，聚二甲基硅氧烷(PDMS)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。同样，金属可以是金，银，铂，钯，铅，铁，钛，镍，铜，铝，它们的合金或其组合，尽管也可以使用其它材料，只要材料的等离子激元频率比光信号和用于产生光信号的光的频率更高。

装置100的特征在于其放大靠近粘附层外表面的光信号。

在一些实施例中，柱的一个或多个部分的尺寸或两个部件之间的距离可以小于其增强的光的波长。例如，柱体120的横向尺寸，柱体120的高度，金属盘130的尺寸，金属点结构140之间的任何间隙之间的距离，金属点结构140和金属盘130之间的距离可以小于其增强的光的波长。如图1所示，柱可以以阵列的形式布置在基板上。在特定情况下，阵列中最近的柱之间可以间隔小于光的波长的距离。柱阵列可以是周期性或非周期性的。

该装置可以设置在某一容器内，例如多孔板的孔中。该装置还可以作为多孔板的孔底或孔壁。装置可以设置在微流体通道(通道宽度为1至1000微米)或纳米流体通道(通道宽度小于1微米)内或这些通道的内壁的一部分内。

一个主题纳米装置100可以通过涂覆一个分子粘附层160于所谓“盘耦合柱上点天线阵列”200上(即“D2PA”，基本上由基板110，包括柱体120的多个支柱，金属盘130，金属背板150和金属点结构140组成)。在WO2012/024006中提供了可用于主题纳米器件中的示例性D2PA的详细描述，其通过援引并入本文，并用于所有目的。

在某些实施例中，光学记录装置的灵敏度低于研究/临床实验室设置下使用的高灵敏度光学记录装置的灵敏度。在某些情况下，本方法中使用的光学记录装置的灵敏度低于用于研究/临床实验室的高灵敏度光学记录仪的灵敏度10倍以上，如100倍以上，包含200倍以上，500倍以上或1000倍以上。

在某些实施例中，所述装置通过在装置和检测器之间形成接口界面的适配器来获取检测器输出。在某些实施例中，该接口界面是通用的，以适用于执行主题方法的任何装置。感兴趣的接口包括但不限于USB，火线，以太网等。在某些实施例中，所述装置通过无线通信(包括蜂窝，蓝牙，WiFi等)来获取检测器输出。

在某些实施例中，所述装置可以具有视频显示器。该视频显示器可以包括能以用户可感知的方式显示页面的组件，例如计算机监视器，阴极射线管，液晶显示器，发光二极管显示器，触摸板或触摸屏显示器，和/或本领域已知的用于发出视觉上可察觉的输出的其它手段。在某些实施例中，所述装置配备有用于显示信息的触摸屏，此类信息比如有从检测器获取的输入数据和/或从处理的数据生成的报告，并允许对象输入信息。

在某些实施例中，所述装置配备有振动能力，作为警示对象的方式，以告知例如处理检测器输出时产生的报告或准备从检测器获取输出。

在某些实施例中，所述装置被配置为可处理从信号增强检测器获取输入数据。可以以任何适当的方式配置所述装置以处理用于主题方法的数据。在某些实施例中，所述装置具有用于存储数据，和/或存储用于处理数据的指令，和/或存储数据库的存储器空间。数据可以以任何合适的格式存储在存储器中。

在某些实施例中，所述装置具有处理数据的处理器。在某些实施例中，用于处理数据的指令可以存储在处理器中，或者可以存储在单独的存储器空间中。在一些实施例中，所述装置可以包含用于实现所述数据处理的软件。

在某些实施例中，被配置为处理从检测器获取的输入数据的所述装置包含执行数据处理的实现方法的软件。软件实现的方法可以包括以下一个或多个：图像采集算法；图像处理算法；促进用户和计算设备之间的交互，并用作数据收集，传输和分析，通信协议的手段的用户界面方法；和数据处理算法。在某些实施例中，图像处理算法包括以下中的一个或多个：粒子计数，LUT(查找表)滤波器，粒子滤波器，模式识别，形态确定，直方图，线轮廓，地形图，二进制转换或颜色匹配配置文件。

在某些实施例中，当通过位于所述装置的存储器中的软件来解释显示页面时，所述装置被配置为在视频显示器或触摸屏显示器上显示信息。可以使用任何合适的软件语言(例如超文本标记语言(“HTML”)，动态超文本标记语言(“DHTML”)，可扩展超文本标记语言(“XHTML”)，可扩展标记语言(“XML”)或另一种软件语言，其可被用于产生以视频或其他用户可感知的显示方式来显示的计算机文件。具有逻辑，代码，数据，指令的任何计算机可读介质可被用于实现任何软件或步骤或方法。在网络包括因特网的情况下，显示页面可以包括合适类型的网页。

基于本发明的显示页面可以具有存储在存储装置上的软件程序的嵌入式功能，例如VBScript例程，JScript例程，JavaScript例程，Java小程序，ActiveX组件，ASP.NET，AJAX，Flash小程序，Silverlight小程序或AIR例程。

显示页面可以具有图形用户界面技术的众所周知的特征，例如框架，窗口，滚动条，按钮，图标和超链接，以及其它众所周知的特征，例如“点和点击”界面或触摸屏接口。指向并点击图形用户界面按钮，图标，菜单选项或超链接也称为“选择”按钮，选项或超链接。基于本发明的显示页面还可以包括多媒体特征，多点触摸，像素感觉，基于红外LED的表面，具有或不具有相机的基于视觉的相互作用。

可以在视频显示和/或显示页面上显示用户界面。用户界面可以显示，如下面进一步描述的，基于与样品有关的分析数据生成的报告。

所述处理器可以被配置为以用于主题方法的任何适当方式来处理数据。数据被处理为例如分组数据，变换数据(例如，通过傅立叶变换变换为频域的时域数据)，或者可以与其他数据组合。数据处理可以将数据置于期望的形式，并且可能涉及修改数据的格式。数据处理可以包括检测来自样品的信号，基于数学操作或校正，和/或用于检查样品的装置或试剂特有的校准，来校正原始数据；数值的计算，例如浓度值，比较(例如与基线，阈值，标准曲线，历史数据或来自其他传感器的数据的比较)，确定测试是否准确，突出显示那些异常或可能是令人担忧的原因的数值或结果(例如高于或低于正常或可接受范围，或指示异常状况)，或这些结果的组合，其可以一起表示异常状况的存在，曲线拟合，使用数据作为数学或其他分析推理(包括演绎，归纳，贝叶斯或其他推理)的基础，以及其他合适的处理形式。在某些实施例中，数据处理可能涉及将经处理的数据与存储在装置中的数据库进行比较，以检索由对象执行的行动过程的指令。

在某些实施例中，所述装置可以被配置为通过将输入数据与存储在存储器中的数据库进行比较来处理输入数据，以检索由对象执行的一系列动作过程的指令。在一些实施例中，数据库可以包含有感兴趣分析物的阈值的存储信息。阈值可用于确定一种或多种分析物的存在或浓度。阈值可用于检测警报可能有用的情况。数据存储单元可以包括有可用于生成与样品有关的报告的记录或其他信息。

在某些实施例中，所述装置可以被配置为可获取不是来自信号增强检测器的输出的数据。因此，在某些情况下，所述装置可以被配置为可获取不表征由对象提供的样品的数据，但仍可以表征该对象。这些数据包括但不限于年龄，性别，身高，体重，个体和家族病史等。在某些实施例中，所述装置被配置为可处理从检测器输出获取的输入数据，同时处理获取的独立于检测器输出的数据。

在某些实施例中，所述装置可以被配置为通过诸如局域网(LAN)，广域网(WAN)，因特网，个人区域网络，诸如电话网络，蜂窝电话网络，移动网络，无线网络，数据提供网络的电信网络，或任何其他类型的网络。在某些实施例中，所述装置可以被配置为利用诸如蓝牙或RTM技术之类的无线技术。在一些实施例中，装置可以被配置为可利用各种通信方法，诸如与调制解调器的拨号有线连接，诸如TI，ISDN或电缆线路的直接链路。在一些实施例中，无线连接可以使用示例性无线网络，例如蜂窝，卫星或寻呼机网络，GPRS或本地数据传输系统，例如LAN上的令牌环。在一些实施例中，所述装置可以使用红外通信组件进行无线通信。

在某些实施例中，所述装置被配置为可接收能存储在存储器中的通过网络从服务器发送的计算机文件。所述装置可以接收有形的计算机可读介质，其可包含能存储在装置的持久或临时存储器中的指令，逻辑，数据或代码，或者可能以某种方式影响或启动装置的动作。一个或多个装置可以传送能提供对其他计算机文件进行访问的计算机文件或链接。

在一些实施例中，所述装置是个人计算机，服务器，手提计算机，移动设备，平板电脑，移动电话，手机，卫星电话，智能手机(例如，iPhone，Android，Blackberry，Palm，Symbian，Windows)，个人数字助理，蓝牙装置，寻呼机，陆线电话或其他网络装置。这样的装置可以是启用通信功能的装置。如本文所使用的术语“移动电话”是指可以在蜂窝网络上工作的电话手机，诸如会话发起协议(SIP)的无线局域网(WLAN)网络或使用802.11x协议的无线局域网(WLAN)或其任何组合。在某些实施例中，该装置可以是手持的和小型的，使得其可以适合消费者的钱包和/或口袋(例如口袋大小的尺寸)。

在某些实施例中，所述方法包括将采样导出的数据发送到远程位置，在该远程位置对发送的数据进行分析。远程位置可以是与所述装置所在位置不同的位置。远程位置可以包括但不限于医院，医生办公室或其他医疗设施或研究实验室。在一些情况下，远程位置可以有计算机，例如服务器，其被配置为通过网络与所述装置进行通信(即从所述装置接收信息并向其发送信息)。在一些实施例中，所述装置可以向云计算基础设施传输数据。所述装置可以访问云计算基础架构。在一些实施例中，计算资源(数据，软件)的按需提供可经由计算机网络而不是通过本地计算机发生。所述装置可能包含非常少的软件或数据(可能只有最少的操作系统和Web浏览器)，作为连接到Internet的基本显示终端。由于云可能是基础交付机制，基于云的应用程序和服务可能支持任何类型的软件应用程序或服务。由所述装置提供和/或由所述装置访问的信息可以分布在各种计算资源上。或者，信息可以存储在一个或多个固定数据存储单元或数据库中。

在某些实施例中，远程位置包括存储在数据存储单元中的中央数据库，其接收并分析从所述装置发送的数据。数据存储单元可存储可能包括代码，逻辑或用于处理器执行一个或多个步骤的指令的计算机可读介质。在一些实施例中，以与中央数据库中包含的数据相比较的方式分析所接收的数据，并将结果发送回对象。分析可以包括数学操作或校正，和/或基于用于检查样品的装置或试剂特有的校准，来校正原始数据；数值的计算，例如浓度值，比较(例如，与基线，阈值，标准曲线，历史数据或来自其他传感器的数据)，确定测试是否准确，突出显示那些异常或可能是令人担忧的原因的数值或结果(例如高于或低于正常或可接受范围，或指示异常状况)，或这些结果的组合，其可以一起表示异常状况的存在，曲线拟合，使用数据作为数学或其他分析推理(包括演绎，归纳，贝叶斯或其他推理)的基础，以及其他合适的处理形式。

在某些实施例中，所述装置可以被配置为通过将输入数据与存储在存储器中的数据库进行比较来处理输入数据，以检索由对象执行的一系列动作过程的指令。在一些实施例中，数据库可以包含感兴趣分析物的阈值的存储信息。阈值可用于确定一种或多种分析物的存在或浓度。阈值可用于检测警报可能有用的情况。数据存储单元可以包括有与可以在样品上进行的样品制备或临床测试有关的任何其它信息。数据存储单元可以包括有可用于生成与分析数据有关的报告的记录或其他信息。

在某些实施例中，卫生保健专业人员在远程位置。在其他实施例中，卫生保健专业人员可以在与远程位置或所述装置的位置不同的第三位置访问由所述装置发送的数据。卫生保健专业人员可包括与卫生保健系统相关联的个人或实体。卫生保健专业人员可能是医学保健人员。卫生保健专业人员可能是医生。卫生保健专业人员可以是个人或机构，以系统的方式向个人，家庭和/或社区提供预防，治疗，促进或康复保健服务。卫生保健专业人员的示例包括医师(包括全科医生和专家)，牙医，医师助理，护士，助产士，药剂师/药剂师，营养师，治疗师，心理学家，脊医，临床主任，物理治疗师，静脉注射器，职业治疗师，验光师，紧急医疗技术人员，护理人员，医疗实验室技术员，医疗假肢技术员，放射技师，社会工作者以及为提供某种类型的医疗服务而训练的各种其他人力资源。卫生保健专业人员可能会或可能不会得到认证而有处方权。卫生保健专业人员可以在医院，保健中心和其他服务提供点工作，也可以附属于学术培训，研究和管理等机构。一些卫生保健专业人士可能会为私人家庭的病人提供护理和治疗服务。社区卫生工作者可能在正规医疗机构之外工作。保健服务经理，医疗记录和健康信息技术人员以及其他支援人员也可能是卫生保健专业人员或附属于医疗保健人员。

在一些实施例中，卫生保健专业人员可能已经熟悉所述受试者或已经与受试者交流。所述受试者可能是卫生保健专业人员。在某些情况下，卫生保健人员可能已经开好处方让受试者进行临床检验。在一个例子中，卫生保健人员可能是受试者的初级保健医师。卫生保健专业人员可以是任何类型的医师(包括全科医生和专家)。

因此，卫生保健专业人员可以分析或审查从所述装置发送的数据，和/或在远程位置执行的分析的结果。在某些实施例中，卫生保健专业人员可以基于由所述装置发送的数据，和/或在远程位置分析的数据向受试者发送指令或建议。

报告

某些实施例的一个方面包括被配置为在处理从检测器输出获取的输入数据时生成报告的装置。在一些实施例中，所述报告可以包含由受试者提供的样品所表征的受试者的健康状况相关的任何合适的信息。该报告可能包括：光数据，包括光强度，波长，极性和其他光相关的数据，例如光电倍增管，光电二极管，电荷耦合器件，发光计，分光光度计，照相机和其他光感测组分和装置，包括吸光度数据，透射率数据，浊度数据，亮度数据，波长数据(包括在一个，两个或更多个波长或波长范围内的强度)，反射率数据，折射率数据，双折射数据，偏振和其他光数据；图像数据，例如来自数字照相机的数据；与用于获取数据的信号增强检测器相关联的标识符信息；如上所述的经过处理的数据等。所述报告可以表征样品的定性或定量方面的信息。

在某些方面，所述报告可以向受试者示出分析物的存在或不存在，分析物的浓度，某一病状的存在或不存在，受试者具有某一病状的可能性，发展出某一个病状的可能性，发展出某一病状的可能性的变化，病情的进展等。所述报告的病症可以包括但不限于：癌症；炎症性疾病，如关节炎；代谢疾病，如糖尿病；缺血性疾病，如中风或心脏病；神经退行性疾病，如阿尔茨海默病或帕金森病；器官衰竭，如肾脏或肝衰竭；药物过量；应激；疲劳；肌肉损伤；妊娠相关的病症，例如非侵入性产前检测等。在某些实施例中，所述报告包含促使或推荐患者采取行动的指示，例如寻求医疗帮助，服用药物，停止活动，开始活动等。所述报告可能包含警报。警报的一个示例可以是在装置上检测到错误的情况，或者分析物浓度超过预定阈值的情况。所述报告的内容可以任何合适的形式表示，包括文本，图形，图形，动画，颜色，声音，和振动。

在某些实施例中，所述报告向使用主体装置(例如移动电话)的对象提供行动建议。这些建议将根据所述装置(例如检测器和手机)的测试数据以及一个或多个数据集给出，其包括但不限于预先载入移动设备的日期，可以访问的存储装置上的数据，其中存储装置在本地可用或可远程访问。

所述建议包括但不限于以下之一：(i)正常(祝你有好的一天)，(ii)应经常监测；(iii)应仔细检查以下参数(并列出参数)；(iv)应每天检查，因为受试者的具体参数在边界线上；(v)应在特定日期内访问医生，因为具体参数略过阈值；(vi)应立即看医生；(vii)应立即到急诊室。

在某些实施例中，上述每个建议在移动电话显示器中具有其自己的颜色。图2给出了一个例子。

在一些实施例中，当所述装置断定受试者需要看医生或进入急诊室时，该装置自动将这种请求发送给医师和急诊室。

在一些实施例中，当所述装置的自动发送请求未得到医生或急诊室响应时，该装置将以特定时间间隔重复发送请求。

在某些实施例中，所述报告可以提供关于基于从受试者提供的样品获得的信息的建议之间可能出现的任何冲突的警告，以及基于受试者的健康史或资料的任何禁忌症。

监测受试者健康状况的方法

在执行主题方法时，可以通过任何合适的方法将由受试者提供的样品施加于信号增强检测器中，包括使样品与信号增强检测器的样品接收区域接触，例如使用移液管，滴管，注射器等等。在某些实施例中，当信号增强检测器位于一个量油尺形式的支架上时，如下所述，样品可以通过将量油尺支架的样品接收区域浸入样品中而施加于信号增强检测器上。

可以由受试者提供任何体积的样品。体积的实例可以包括但不限于约10mL或更少，5mL或更少，3mL或更少，1微升(μL，本文中“uL”)或更少，500μL或更少，300μL或更少，250μL以下，200μL以下，170μL以下，150μL以下，125μL以下，100μL以下，75μL以下，50μL以下，或少于25μL，20μL以下，15μL以下，10μL以下，5μL以下3μL以下1μL以下。样品的量可以是大约一滴样品。样品的量可以是从刺伤的手指或扎指棒收集的量。样品的量可以是从微针或静脉抽血中收集的量。包括这里所描述的体积的任一体积的样品可以被施加于信号增强检测器上。

可以由受试者提供一种或两种以上，三种以上，四种以上，五种以上，六种以上，七种以上，八种以上，十种以上，十二种以上，十五种以上，二十种以上的不同种类的样品。可以同时或在不同时间由受试者提供单一类型的样品或多种类型的样品。可以同时或在不同时间由受试者提供单一类型的样品或多种类型的样品。

来自受试者的样品可以一次或多次收集。可以在离散的时间点收集数据，或者可以在一段时间内不断收集数据。在一段时间内收集的数据可能会被汇总和/或处理。在一些情况下，数据可以被聚合，并且可用于随时间的纵向分析以便于筛选，诊断，治疗和/或疾病预防。

在某些情况下，将样品施加于信号增强检测器以产生可由所述装置接收的输出的时间段可以在1秒至30分钟之间，例如10秒至20分钟，30秒至10分钟，包括1分钟至5分钟。在一些情况下，将样品施加于信号增强检测器以产生可由所述装置接收的某个输出的时间段可以是1小时或更少，30分钟或更少，15分钟或更少，10分钟或更短，5分钟以下，3分钟以下，1分钟以下，50秒以下，40秒以下，30秒以下，20秒以下，10秒以下，5秒以下，2秒以下，1秒以下，甚至更短。在一些情况下，将样品施加于信号增强检测器以产生可由所述装置接收的某个输出的时间段可以是100毫秒或更长，包括200毫秒或更长，例如500毫秒或更多，1秒以上，10秒以上，30秒以上，1分钟以上，5分钟以上。

在某些实施例中，主题方法包括用所述装置处理检测器输出以生成报告。如上所述，检测器输出可以由所述装置处理以通过任何合适的方法产生报告。

所述方法的实施例还可以包括接收由所述装置生成的报告。该报告可以以任何方便的形式被接收，包括但不限于查看显示在所述装置上的屏幕上的报告，查看发送给受试者的电子邮件或文本消息，收听由所述装置生成的音频消息，感测由所述装置产生的振动等。

将数据发送到远程位置可以通过如上所述任何方便的方法来实现。这样的传输可以经由电子信号，射频信号，光信号，蜂窝信号或可以经由有线或无线连接传输的任何其它类型的信号。任何数据或电子数据的描述的传输，或在本公开其他地方描述的传输可能由电子信号，射频信号，光信号，蜂窝信号或可能经由有线或无线连接传输的任何其他类型发生。所发送的数据可以包括输入数据和/或经处理的数据和/或生成的报告。所发送的数据还可以包括未从信号增强检测器获取的数据，即不表征从受试者获得的样品的一个方面，但是如上所述，表征受试者其他方面的数据。

在某些实施例中，所述方法包括接收分析的数据。所分析的数据可以由受试者使用任何方便的方法来接收，包括但不限于查看显示在装置上的屏幕上的报告，查看发送给受试者的电子邮件或文本消息，收听由所述装置生成的音频消息，感测由所述装置产生的振动等。

系统

如上所述，本发明的某些方面包括用于实践本发明方法的系统。在一些实施例中，系统包括一个装置，该装置被配置为：从信号增强检测器接收作为输入数据的某个输出；处理输入数据生成报告；并且接收所述报告，其中所述信号增强检测器被配置为通过获得由所述受试者提供的样品来示出所述输出并且生成表征所述样品的输出(图2)。

在某些实施例中，信号增强检测器处于量油尺状结构之上或在一种测流形式装置之上，其实例在美国临时申请序列号6,660,534中有所描述，其通过援引并入本文。在其他实施例中，信号增强检测器是微流体装置(图3)。“微流体装置”是被配置为控制和操纵被几何约束到小规模(例如亚毫米级)的流体的装置。微流体装置的实施例包括被配置为接收样品并示出表征样品的输出的检测区域。在一些实施例中，信号增强检测器是一种“芯片实验室”装置。

在某些实施例中，信号增强检测器包括纳米传感器。在某些实施例中，信号增强检测器包括盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)。在本方法中使用的示例性信号增强检测器在例如U.S.Pub.2014/0154668和2014/0045209的申请中公开，其通过援引并入本文。

本文所用的术语“盘耦合柱上点天线阵列”和“D2PA”是指图1和图2所示的装置。如图1,3和4所示，其中阵列包括：(a)基板；和(b)在所述基板的表面上的D2PA结构，包括从所述基板的表面延伸出的一个或多个柱，其中所述柱中的至少一个包括柱体，所述柱顶部的金属盘，所述柱根部的金属背板，所述金属背板覆盖靠近柱根部的基板表面的大部分区域；设置在柱侧壁上的金属点结构。D2PA增强靠近D2PA表面的光信号。D2PA在靠近D2PA表面的区域中增强局部电场和局部电场梯度。光信号包括光散射，光衍射，光吸收，非线性光产生和吸收，拉曼散射，色度，以及包括荧光，电致发光，化学发光和电化学发光在内的发光。

D2PA阵列还可以包括分子粘附层，其覆盖所述金属点结构，所述金属盘和/或所述金属背板的至少一部分，和可选地覆盖可特异性结合分析物的捕获剂，其中所述捕获剂与D2PA阵列的分子粘附层连接。当所述分析物与捕获剂结合时，纳米传感器可以增强来自分析物的光信号。一个优选的SAL实施例是SAL的一个，几个或所有关键金属和介电部件的尺寸小于感测中的光的波长。盘耦合柱上点天线阵列的物理结构细节，其制造方法，将捕获剂与盘耦合柱上点天线阵列连接的方法以及使用盘耦合柱上点天线阵列检测分析物的方法在多个出版文献中已被描述，包括WO2012024006，WO2013154770，Li等(Optics Express,2011,19,325-3936)，Zhang等(Nanotechnology,2012,23：225-301)；和Zhou等(Anal.Chem。2012,84：4489)，这些公开内容通过援引并入本文。

如图7中的框图所示，用于感测分析物18的纳米传感器包括：(a)基板10；(b)在基板10顶部上的信号放大层(SAL)12；(c)在SAL 12的表面上的可选的分子粘附层14；(d)可与分析物18特异性结合的捕获剂16，其中当分析物与捕获剂16结合时，纳米传感器放大来自分析物18的光信号。包含金属和非金属微/纳米结构的SAL增强由捕获剂捕获的分析物的感测信号，而没有分子数量的扩增。此外，这种放大效果最好在距离SAL表面非常小的距离(～100nm)内。

在某些实施例中，分析物在与捕获剂结合之前或之后用发光标记进行标记。分析物在某些实施例中也称为生物标志物。

在一些实施例中，信号增强检测器包括液体处理部件，例如微流体液体处理部件(图3)。液体处理部件可以被配置成引导一个或多个流体通过信号增强检测器。在一些情况下，液体处理组件被配置成引导流体，例如但不限于样品溶液，缓冲液等。液体处理组件可以包括但不限于无源泵和微流体通道。在一些情况下，所述无源泵被配置成提供通过本文公开的信号增强检测器的毛细作用驱动的微流体处理和流体路线。在某些情况下，微流体液体处理组件被配置为递送小体积的流体，例如1mL或更少，例如500μL或更少，包括100μL或更少，50μL或更少，或25μL或更少，或10μL以下，或5μL以下，或1μL以下。因此，在某些实施例中，不需要外部电源来操作系统。

在某些实施例中，信号增强检测器的尺寸范围为5mm×5mm至100mm×100mm，包括尺寸为50mm×50mm或更小，例如25mm×25mm或更小，或10mm×10mm以下。在某些实施例中，信号增强检测器具有5mm至0.1mm范围内的厚度，例如3mm至0.2mm，包括2mm至0.3mm，或1mm至0.4mm。

在一些实施例中，信号增强检测器可以具有一个标识符。所述标识符可以是在信号增强检测器上形成的物理结构。例如，标识符可以被主题系统的装置读取。因此，在一些情况下，来自信号增强检测器的输出可以包括所述标识符。在一些实施例中，相机可以捕获标识符的图像，并且可以分析图像以识别信号增强检测器。在一个示例中，标识符可以是条形码。条形码可以是一维或二维条形码。在一些实施例中，标识符可以发射可识别信号增强检测器的一个或多个信号。例如，标识符可以提供指示信号增强检测器身份的红外，超声波，光学，音频，电或其他信号。标识符可以利用射频识别(RFID)标签。标识符可以存储在信号增强检测器的存储器上。在一个示例中，标识符可以是计算机可读介质。

所述标识符可以包含某些信息，该信息允许被配置为从信号增强检测器获取输出并处理该输出的所述装置以确定用于产生表征样品的输出的信号增强检测器的特定类型。在某些实施例中，所述标识符向数据库提供密钥，其将每个标识符密钥与用于产生表征样品的输出的信号增强检测器的类型特有的信息相关联。特定于信号增强检测器类型的信息可以包括但不限于被信号增强检测器结合的分析物的身份，特定分析物可以在信号增强检测器上结合的位置的坐标，每个分析物的检测灵敏度等。数据库可以包含与特定信号增强检测器相关的其他信息，包括有效期，批号等。数据库可以存在于所述装置上，在计算机可读介质中，或者可以由所述装置访问远程服务器获得。

在某些实施例中，所述系统的检测灵敏度高于不具有物理信号放大处理过程但使用高灵敏度实验室级读取器的系统的检测灵敏度的10倍以上，包括100倍以上，例如200倍以上，500倍以上，1000倍以上。在某些实施例中，该系统的检测灵敏度高于不具有物理信号放大过程但使用高灵敏度实验室级读取器的系统的检测灵敏度的10至10,000倍(例如100至5000倍)，包括200至2000倍，或500至1000倍。

所述系统的实施例包括被配置为在处理来自信号增强检测器的输出并且向对象提供报告时生成报告的装置。在一些实施例中，所述报告可以包括关于受试者的健康状况，例如疾病，的诊断信息。在某些实施例中，所述系统可实现了75％以上的诊断精度，例如80％以上，包括85％以上，或90％以上。

用途

本发明的方法和系统可用于各种不同的应用，其中需要确定样品中一种或多种分析物的存在或不存在，和/或定量和/或监测个体的健康状况。例如，本发明的系统和方法可用于检测蛋白质，肽，核酸等。在某些情况下，主题系统和方法可用于检测蛋白质。

在某些实施例中，本发明系统和方法可用于检测样品中的核酸，蛋白质或其他生物分子。所述方法可以包括在样品中检测一组生物标志物，例如两种或更多种不同的蛋白质生物标志物。例如，所述方法可用于生物样品中两种或多种疾病生物标志物的快速临床检测，例如可用于诊断受试者的疾病状况，或用于对于受试者的疾病状况的正在进行的管理或治疗等。如上所述，与医师或其他卫生保健服务人员的沟通可以更好地确保医生或其他卫生保健服务人员注意并且认识到可能的情况，并且因此可以更有可能采取适当的行动。

在某些实施例中，本发明系统和方法可用于检测生物标志物。在一些情况下，本发明的系统和方法可用于检测特定生物标志物的存在或不存在，以及血液，血浆，血清或其他体液或排泄物中特定生物标志物的浓度的增加或减少，例如尿液，血液，血清，血浆，唾液，精液，前列腺液，乳头抽吸液，泪液，汗液，粪便，颊拭子，脑脊液，细胞裂解物样品，羊水，胃肠液，活检组织，等等。

生物标志物的存在或不存在或生物标志物的浓度的显着变化可以用于诊断疾病风险，个体中疾病的存在，或定制对于疾病的个体化治疗。例如，特定生物标志物或生物标志物组的存在可能影响给予个体的药物治疗或给药方案的选择。在评估潜在的药物疗法时，生物标志物可以用作例如存活或不可逆的发病率等天然终点的替代物。如果某个治疗可改变与改善与健康有直接联系的生物标志物，生物标志物可以作为评估特定治疗或给药方案的临床益处的替代终点。因此，通过主题系统和方法可促进基于个体中检测到的特定生物标志物或生物标志物组的个性化诊断和治疗。此外，如上所述，通过本发明装置和系统的高灵敏度可促进与疾病相关的生物标志物的早期检测。由于利用诸如智能电话的移动设备检测多个生物标志物的能力，结合灵敏度，可扩展性和易用性，目前公开的系统和方法可用于便携式和护理点或近患者的分子诊断。

在某些实施例中，本发明系统和方法可用于检测疾病或疾病状态的生物标志物。在某些情况下，本发明的系统和方法可用于检测用于表征细胞信号通路的生物标志物和用于药物发现和疫苗开发的细胞内通信。例如，本发明的系统和方法可用于检测和/或定量患病，健康或良性样品中的生物标志物的量。在某些实施例中，本发明系统和方法可用于检测传染性疾病或疾病状态的生物标志物。在一些情况下，生物标志物可以是分子生物标志物，例如但不限于蛋白质，核酸，碳水化合物，小分子等。

主题系统和方法可用于诊断测定，例如但不限于以下：如上所述检测和/或定量生物标志物；筛选测定，其中定期检测无症状受试者的样品；预后测定法，其中生物标志物的存在和/或数量用于预测可能的疾病过程；分层测定，其中可以预测受试者对不同药物治疗的反应；功效测定，其中监测药物治疗的功效；等等。

主题系统和方法也可用于验证测定。例如，验证测定可用于验证或确认潜在疾病生物标志物是多种个体存在或不存在疾病的可靠指标。本发明系统和方法的短测定时间可以促进在最少量的时间内对于多个样品的筛选通量的增加。

在一些情况下，可以使用主题系统和方法，而不需要实验室设置来实现。与等效的分析研究实验室装置相比，主题装置和系统在便携式手持系统中提供可比较的分析灵敏度。在某些情况下，材料和运行成本低于典型的固定实验室装置。此外，主题系统和装置可以在家庭设置中被用于无医疗训练的人进行非处方家庭测试，以检测样品中的一种或多种分析物。主题系统和装置也可以在临床环境中使用，例如病床旁的快速诊断，或者由于成本或其他原因而无法提供固定的研究实验室装置的情况。

套件

本发明的某些方面包括提供用于监测受试者的健康的信号增强检测器和使用手持装置(例如移动电话)执行主题方法的说明书的套件。这些说明书可以各种形式存在于主题套件中，其中一种或多种可能存在于套件中。这些说明书存在的一种方式可以是将信息打印在合适的介质或基底上，例如，打印有信息的一片或多张纸，包装在包装插页中等。另一种方式是记录或存储有信息的计算机可读介质，例如软盘，CD，DVD，蓝光，计算机可读存储器等。可能存在的另一种方式是一个网站地址，可以用其经由因特网访问一个远处的站点的信息。该套件还可以包括用于实现监视所述受试者健康的方法的软件，其如本文中所描述的被设置在计算机可读介质上。套件中可能存在任何方便的手段。

样品，健康状况和应用

以下进一步描述来自受试者的样品，受试者的健康以及本发明的其它应用。示例性样品，健康状况和应用也公开在例如U.S.Pub.2014/0154668和2014/0045209的申请中，其通过援引并入本文。

本发明可用于各种应用，这些应用通常是分析物检测应用，其中至少定性地(如果不是定量地)检测给定样品中特定分析物的存在。用于进行分析物检测测定的方案是本领域技术人员公知的，不需要在此详细描述。通常，疑似含有感兴趣分析物的样品在足以使分析物结合到其相应的捕获剂的条件下与主题纳米传感器的表面接触，所述捕获剂与所述传感器连接。捕获剂对感兴趣的目标分子具有高度特异性亲和力。这种亲和力可以是其中抗体与抗原的特异性表位结合的抗原-抗体反应，或在两个或多个互补核酸链之间具有序列特异性的DNA/DNA或DNA/RNA杂交反应。因此，如果感兴趣的分析物存在于样品中，则其可能在捕获剂的位置处与传感器结合，并且在传感器表面上形成复合物。也就是说，捕获的分析物被固定在传感器表面。在去除未结合的分析物之后，可检测传感器表面上的这种结合复合物的存在(即被固定的感兴趣的分析物)，例如使用标记的二次捕获剂。

具体的感兴趣的分析物检测应用包括使用核酸捕获剂的杂交测定法和使用多肽(例如抗体)的蛋白质结合测定。在这些测定中，首先制备样品并在样品制备之后，将样品与特定结合条件下的主题纳米传感器接触，由此在目标核酸或多肽(或其他分子)之间形成复合物，所述目标核酸或多肽(或其他分子)附着于传感器表面。

在一个实施例中，捕获剂寡核苷酸是合成的20-100碱基长度的单链DNA，其在一端被硫醇化。这些分子被固定在纳米装置的表面上以捕获具有与固定的捕获剂DNA互补序列的目标单链DNA(其可以是至少50bp的长度)。杂交反应后，添加序列与目标DNA未被占据的核酸互补的检测剂单链DNA(其长度为20-100bp)以与目标物杂交。检测DNA的一端与荧光标记结合，其发射波长在纳米器件的等离子激元共振之内。因此，通过检测从纳米装置表面发出的荧光发射，可以准确检测和量化目标单链DNA。捕获剂和检测剂DNA的长度决定了熔解温度(核苷酸链会在熔融温度以上分离)，误差的程度(核苷酸链越长，误差越低)。选择互补结合长度的关键之一在于尽可能使熔化温度高又尽可能地减少误差。此外，需要确定杂交长度的总长度以实现最佳的信号放大。

主题传感器可以用于诊断疾病或病症的方法，包括：(a)从疑似患有疾病或病症的患者获得液体样品，(b)使样品与主题纳米传感器接触，其中纳米传感器的捕获剂特异性地结合疾病的生物标志物，并且其中所述接触在适于生物标志物与捕获剂的特异性结合的条件下进行；(c)去除不与捕获剂结合的任何生物标志物；和(d)读取来自与纳米传感器结合的生物标志物的光信号，其中光信号指示患者具有疾病或病症，其中所述方法还包括用发光标记物标记所述生物标志物，在之后绑定到捕获剂。如将在下面更详细描述的，患者可能疑似患有癌症，抗体被用以结合癌症生物标志物。在其他实施例中，患者可能疑似患有神经障碍，抗体被用以与神经障碍的生物标志物结合。

主题传感器的应用包括但不限于(a)与某些疾病阶段相关的化学化合物或生物分子的检测，纯化和定量，例如感染性和寄生性疾病，损伤，心血管疾病，癌症，精神障碍，神经精神障碍和有机疾病，肺部疾病，肾脏疾病，(b)微生物的检测，纯化和定量，例如来自环境的病毒，真菌和细菌，例如水，土壤或生物样品，组织，体液，(c)对食品安全或国家安全构成危害的化学化合物或生物样品的检测，定量，例如有毒废物，炭疽，(d)在医学或生理监测中定量生物参数，例如葡萄糖，血氧水平，总血细胞计数，(e)从生物样品例如细胞，病毒中检测和定量特异性DNA或RNA，(f)用于基因组分析的染色体和线粒体DNA中的遗传序列的测序和比较，或(g)检测反应产物，例如在药物的合成或纯化过程中。

检测可以在各种样品基质中进行，例如细胞，组织，体液和粪便。感兴趣的体液包括但不限于羊水，房水，玻璃体液，血液(例如全血，分馏血液，血浆，血清等)，母乳，脑脊髓液(CSF)，耳垢，乳糜，食糜，内淋巴，外淋巴，粪便，胃酸，胃液，淋巴，粘液(包括鼻引流和痰液)，心包液，腹膜液，胸膜液，脓液，风湿，唾液，皮脂(皮肤油)精液，痰液，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液和呼出气凝析。

在一些实施例中，可以使用主题生物传感器通过在样品中检测病原体目标核酸来诊断病原体感染。目标核酸可以来自如下所列的病毒，人免疫缺陷病毒1和2(HIV-1和HIV-2)，人T细胞白血病病毒和2(HTLV-1和HTLV)的组的病毒-2)，呼吸道合胞病毒(RSV)，腺病毒，乙型肝炎病毒(HBV)，丙型肝炎病毒(HCV)，爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV)，人乳头瘤病毒(HPV)，水痘带状疱疹病毒(VZV)，巨细胞病毒CMV)，单纯疱疹病毒1和2(HSV-1和HSV-2)，人疱疹病毒8(HHV-8，也称为卡波西肉瘤疱疹病毒)和黄病毒，包括黄热病毒，登革热病毒，日本脑炎病毒，西尼罗病毒和埃博拉病毒。然而，本发明不限于检测来自前述病毒的核酸，例如DNA或RNA的序列，而可以毫无问题地应用于在兽医和/或人类医学中重要的其它病原体。

人乳头状瘤病毒(HPV)根据其DNA序列同源性进一步细分为70多种不同类型。这些类型引起不同的疾病。HPV1型，2型，3型，4型，7型，10型和26型29型引起良性疣。HPV5型，8型，9型，12型，14级，15型，17型和19型以及46型至50级的患者在免疫系统减弱的患者中引起病变。6、11、34、39、41-44和51-55号引起生殖器和粘膜上呼吸道粘膜的良性渐尖疣。HPV16型和18型具有特殊的医学意义，因为它们引起生殖器粘膜的上皮发育不良，并且与子宫颈，阴道，外阴和肛管的侵袭性癌的比例相关。人乳头状瘤病毒DNA的整合被认为对子宫颈癌的致癌具有决定性作用。人乳头状瘤病毒可以从例如其衣壳蛋白L1和L2的DNA序列检测。因此，本发明的方法特别适合于检测组织样品中HPV16型和/或18型的DNA序列，以评估癌症发生的风险。

在一些情况下，可以使用纳米传感器来检测以低浓度存在的生物标志物。例如，纳米传感器可用于检测容易获得的体液(例如血液，唾液，尿液，眼泪等)中的癌抗原，以检测易于获得的体液中的组织特异性疾病的生物标志物(例如，用于检测感染(特别是低滴度潜伏病毒如HIV的检测)，以检测母体血液中的胎儿抗原，以及在受试者的血液中检测外源性化合物(例如药物或污染物)。

下表列出了可以使用主题纳米传感器(当与合适的单克隆抗体结合使用时)可以检测的相关疾病的蛋白质生物标志物。生物标志物的潜在来源(例如脑脊髓液)也在表中列出。在许多情况下，主题生物传感器可以检测不同体液中的生物标志物。例如，可以在尿液，血液或唾液中鉴定在脑脊液中发现的生物标志物。

主题方法，装置和系统可能诊断或测量的健康状况包括但不限于：化学平衡；营养健康；运动；疲劳；睡觉；应激压力；糖尿病前症；过敏；老化；暴露于环境毒素，农药，除草剂，合成激素类似物；怀孕；绝经；和阴道炎。

如上所述，可以使用主题纳米传感器来检测样品中的核酸。除了上述诊断应用之外，主题纳米传感器可以用于各种药物发现和研究应用。例如，主题纳米传感器可以用于各种应用，包括但不限于诊断或监测疾病或病症(当核酸的存在为疾病或病症提供生物标志物时)，已发现的药物靶标(当例如核酸等在疾病或病症中有差异表达并且可能是药物治疗的靶标时)，药物筛选(当通过评估核酸的水平监测药物的作用时)，确定药物敏感性(当药物敏感性与核酸的特定特征相关时)和基础研究(当需要鉴定样品中核酸的存在，或在某些实施例中鉴定在两个或多个样品种的特定核酸的相对水平时)。

在某些实施例中，可以使用上述方法获得两个或多个不同核酸样品中核酸的相对水平，并进行比较。在这些实施例中，从上述方法获得的结果通常被规范化为样品中核酸的总量(例如组成型RNA)，并进行比较。这可以通过比较比例或通过任何其他方式来完成。在具体实施例中，可以比较两种或更多种不同样品的核酸谱，以鉴定与特定疾病或病症相关的核酸。

在一些示例中，不同的样品可以由“实验”样品，即感兴趣的样品和可以与实验样品比较的“对照”样品组成。在许多实施例中，不同的样品是一对不同类型的样品或样品组分，一种细胞类型是感兴趣的细胞类型，例如异常细胞，另一种是对照，例如正常细胞。如果比较细胞的两个组分，则这些组分通常与两种细胞中的每一个相同。然而，在某些实施例中，可以比较同种细胞的两个部分。示例性的细胞类型对包括例如由活组织检查(例如来自具有疾病的组织例如结肠，乳腺，前列腺，肺，皮肤癌，或是被病原体感染的组织)分离的细胞和来自相同组织的正常细胞，二者通常来自同一患者；永生化(具有增值突变或永生化转基因)，被病原体感染或被(例如环境或化学试剂，如肽，激素，温度变化，生长条件，物理应激，细胞转化等)处理的组织培养的细胞，和正常细胞(例如，除了它不是永生的，被感染的或处理外，其它条件与实验细胞相同的细胞)；从具有癌症，疾病，老年或暴露于某种状况的哺乳动物身上分离的细胞和来自相同物种的哺乳动物的细胞，最好来自同一家庭，健康或年轻的细胞；和来自相同哺乳动物的已分化细胞和未分化细胞(例如，哺乳动物中的一个细胞是另一细胞的前体细胞)。在一个实施例中，可以使用不同类型的细胞，例如神经元和非神经元细胞，或不同状态的细胞(例如，在细胞被刺激之前和之后)。在本发明的另一个实施例中，实验材料是易感染病原体如病毒，例如人类免疫缺陷病毒(HIV)等的细胞，而对照是抗病原体感染的细胞。在本发明的另一个实施例中，样品对包括未分化的细胞，例如干细胞，和已分化的细胞。

定义

本发明中使用的大多数定义已在例如U.S.Pub.2014/0154668和2014/0045209的申请中公开，其通过援引并入本文。此外，生物标志物是导致某些健康状况的分析物。

示例性实施例

下面给出进一步的示例，它们作为本发明应用的一部分包括在本文中并整体并入本文。

示例1：基于智能手机的个性化医学

参考图2，基于本公开的实施例的示例性方法如下所示。

1.获得一个盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)芯片；

2.将一滴样品(唾液，血液，汗液，尿液，粪便，...)放在D2PA芯片上；

3.用智能手机读取芯片；

4.智能手机显示：正常，注意，警告，警告，紧急情况(详见图2)；

5.测试信息被传送到数据库，医生，医院等(详见图2)；

6.回传说明；

7.受试人采取行动X；

8.上述测试的功用是：(a)每日健康检查，(b)疾病/癌症监测，(c)病人离院监测，(d)过敏检测，...。

示例2：用于疾病/癌症早期诊断和个性化医学的超敏感，快速，荧光测定平台

1.概述。我们已经研发出一种分析平台，盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)-测定，其已被证明可使生物标志物(蛋白质或DNA)的检测灵敏度高于现有最佳商业技术的4-6个数量级。该研发出的测定平台可以广泛应用于几乎所有基于荧光/发光的测定使其灵敏度增强，快速，易于使用和低成本。我们已经证明其在阿尔茨海默病(AD)检测，前列腺癌和乳腺癌的生物标志物检测方面的敏感性增强效果。超敏感检测平台在人类卫生保健的其他领域(过敏，食品安全等)和其他生物/化学感测领域(动物，农业，生物威胁检测等)也有巨大的应用。

2.技术。蛋白质和DNA检测在生物学和医学诊断中是常见的和至关重要的。通过用荧光团标记的检测剂(抗体或DNA检测剂)选择性地标记目标蛋白或DNA生物标志物(即分析物)的荧光测定(免疫或DNA)是最广泛使用和最敏感的方法之一。当被光激发时，荧光团的荧光强度与生物标志物的存在和浓度有关。

金属纳米结构可以通过光聚焦来增强荧光。我们开发的测定平台使用称为“盘耦合柱上点天线阵列”(D2PA)的特殊纳米结构表面，其将亚波长尺寸的小金属纳米颗粒与波长尺寸的三维天线相结合，以获得良好的光吸收和辐射，对于给定的激发功率可显著增强荧光，也因此提高了荧光团检测的灵敏度(3～5个数量级)。D2PA的一个示例包括周期性介质柱阵列(200nm间距和～100nm直径)，在每个柱的顶部的金属盘(约135nm直径)，在柱根部的金属背板，随机位于柱壁上的亚波长金属纳米点,和这些金属组分之间的纳米间隙(图4)。金属盘和金属背板形成三维空腔天线。

图4.免疫或DNA测定平台(D2PA测定)和β-淀粉样蛋白(Aβ)免疫测定。(a)原理图。D2PA测定板在标准96孔板的底部。(b)放大图。D2PA的(c)示意图和扫描电子显微镜拍摄的其(d)俯视图和(e)特写。(f)放置在生物功能化的D2PA板上的荧光夹心免疫测定示意图(偶联层是DSU和蛋白A)。

此外，还有可以将生物标志物置于“热点”(最高增强位置)的技术，可将检测灵敏度进一步提高10到100倍(总共4到6个数量级)，以及可以大量开发，低成本地均匀地制造这种结构的技术。

为了形成生物标志物测定，将偶联剂层涂覆在D2PA的顶部，然后包被捕获剂。捕获剂捕获目标生物标志物后，使用标记的检测剂选择性地结合并鉴定所捕获的生物标志物。对于给定的生物标志物，使用选择性的捕获剂和检测剂对。由于D2PA-测定中的荧光增强不改变测定化学性质，而只是光辐射物理学作用，所以这种荧光增强可广泛地应用于所有现有的荧光测定。例如，在检测AD生物标志物中购买Aβ-42/40，商业“Aβ-42/40ELISA试剂盒”(Covance USA)，其中不使用酶和底物，而是商业的链霉抗生物素结合荧光标记(IRDye800CW,Rockland USA)附在检测剂上。试剂盒的其余部分由制造商提供。我们还在D2PA板上实施了用于检测前列腺特异性抗原(PSA)，和CA15.3癌症和癌胚抗原(CEA)生物标志物的类似测定(图5)。

图5.不同生物标志物对D2PA的免疫测定标准曲线。(a)在D2PA板(圆圈)和玻璃板(方块)上测量Aβ40标准物的荧光响应。LoD分别为0.2fM(D2PA)和10pM(玻璃)(50,000增强)。(b)Aβ42的LoD为2.3fM，具有6个数量级的宽动态范围。(c)CA15.3对于D2PA板，LoD为0.001U/mL，玻璃板为5U/mL。(5,000倍)。

本公开的超灵敏测定允许(a)发现新的生物标志物，(b)检测不同体液中的已知生物标志物，其中生物标志物浓度低得多且采样容易(非侵入性)(例如用唾液替代脑脊液(CSF)取样)；和(c)使用智能手机诊断测试，而不是采用高级的超高分辨率读取器。

3.阿尔茨海默病(AD)的无创早期发现。脑脊液中β-淀粉样蛋白(Aβ)-42和tau的浓度是诊断AD的关键生物标志物。然而，提取脑脊液的方法非常具有伤害性，需要经过专门培训的专业人员，具有一定的风险，并且每次只能得到非常少量的脑脊液。因此，测量唾液中的Aβ-42浓度用于AD诊断将是有利的。D2PA Aβ-42测定的LoD为2.3fg/mL(基本模型)和92μg/mL(高级模型)，比以前的方法高约500和11000倍。

使用D2PA测定，测量了6个健康男性(所有志愿者)在连续5天的唾液中的Aβ-42浓度(图6)。测量所得的Aβ-42浓度在唾液中非常一致和稳定，表明唾液中的Aβ-42是AD研究中的良好标记。

图6.6名健康人类受试者连续5天监测所得的唾液β-淀粉样蛋白1-42水平。上午。受试者的5天平均方差为13.3％。

我们提出有以下步骤：(a)扩大唾液测试库的大小(具有不同性别，年龄变化，生活方式变异等)，(b)在Aβ-42以外拓展AD生物标志物(tau，ApoE，BNP，等)，以得到更好的诊断准确性，(c)与国家阿尔茨海默病中心合作，获得AD患者的唾液，使用D2PA测定法检测AD生物标志物，并与其脑脊液检验和临床试验进行比较。这些研究将提供可靠的证据，证实唾液中的Aβ-42和其他蛋白质标记是否可用于AD早期发现。

4.乳腺癌的无创早期检测。CA15.3是与乳腺肿瘤相关的肿瘤标志物。在乳腺癌患者中观察到血清CA15.3水平升高。临床批准使用CA15.3进行癌症复发的监测，预后和早期检测。高水平的CA15.3可以为疾病的早期发现提供有价值的信息。使用唾液比血清简单得多，可由患者自己提供。与血清中<30U/mL相比，健康人唾液中的CA15.3为<5U/mL。使用D2PA测定，LoD为0.001U/mL，比以前的检测灵敏度高5000倍，这足以识别唾液中的CA15.3。将研究在健康人体内使用D2PA测定CA15.3来验证唾液中的CA15.3，然后在癌症患者的唾液中测试CA15.3，并与其他测试相比较，以验证D2PA在癌症早期诊断中的应用。

5.用于个性化医疗的基于智能手机的诊断测定。用于使用智能电话读取测定的硬件和软件将被开发，并且这样的方法所允许的检测限(LOD)将被确定(图1：D2PA芯片上基于智能电话的荧光免疫测定)。新的超灵敏检测平台技术将允许通过智能手机进行多种疾病/癌症和其他健康相关的测定。在硬件中，量油尺样结构(自我泵送和多路复用)将被设计和制造，并且LED照明和滤光片将被添加。控制读取和数据分析的软件将被写入。初始时简单的荧光团将在测试中使用。

6.进一步提高测定技术，特别是得到更高的灵敏度和更快的速度。D2PA的灵敏度，精确度，线性度和可重复性将通过(i)优化D2PA的设计(例如纳米柱尺寸，柱高度，纳米点的尺寸，纳米间隙，所用的金属，其他耦合层)，和(ii)使用不同的荧光测量方法(例如区域集成测量与像素计数)来改善。

尽管在这里参考具体实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明的真实精神和范围的情况下，可以进行各种改变并且可以替换等同物。此外，可以进行许多修改以使得特定的情况，材料，物质组成，工艺，工艺步骤或步骤适应于本发明的目标，精神和范围。所有这些修改均意在所附权利要求的范围内进行。

Claims (20)

1.一种用于监测受试者健康状况的方法，所述方法包括：

i)处理来自信号增强检测器的输出，其中所述信号增强检测器被配置为提供表征由受试者提供的样品的输出；和

ii)基于所处理的检测器输出生成报告，其中所述报告与所述受试者的健康状况相关。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述信号增强检测器包括盘耦合柱上点天线阵列(D2PA)。

3.如权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述处理步骤i)包括：

获取信号增强检测器的图像，其中所述信号增强检测器被配置为示出所述输出，其包括表征由对象提供的样品的光信号；和

处理由信号增强检测器产生的光信号。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述光信号是荧光或发光信号。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

iv)接收所述报告。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述报告基于所处理的检测器输出向所述受试者提供建议。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述方法包括在步骤i)之前：

将来自受试者的样品施加到被配置为产生表征样品的输出的信号增强检测器。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

向持有装置，或与装置位于相同位置，和/或在远程位置的受试者发送报告。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：

将所处理的检测器输出发送到远程位置，在所述远程位置分析发送的信息；和

接收分析的结果。

10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述分析由软件或专业人员完成。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述检测器输出还包括用于所述信号增强检测器的标识符。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述装置是手持装置。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述手持装置是移动电话。

14.一种系统，包括：

一个装置，其被配置为：

从信号增强检测器获取输出；

处理所述输出，以基于所处理的输出生成报告；和

向受试者提供报告，

其中所述信号增强检测器被配置为获得由所述受试者提供的样品，并产生表征所述样品的输出。

15.如权利要求14所述的系统，其中所述信号增强检测器包括D2PA。

16.如权利要求15所述的系统，其中所述装置是手持装置。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述手持装置是移动电话。

18.一种用于监测受试者健康状况的套件，该套件包括：

信号增强检测器；和

权利要求1所述的方法的说明书，其中所述装置是手持装置。

19.如权利要求18所述的套件，其中所述套件还包括计算机可读介质，所述计算机可读介质含有用于使用手持装置实现权利要求1的方法的软件。

20.如权利要求19所述的套件，其中所述手持装置是移动电话。