DE112016007510T5

DE112016007510T5 - Am körper tragbares assay-system und verwendungsverfahren

Info

Publication number: DE112016007510T5
Application number: DE112016007510.3T
Authority: DE
Inventors: Amar Basu; Brian W. Bramlett; Nadine L. Dabby; Luis Ortiz Hernandez
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2019-09-26
Also published as: CN109982628B; WO2018106249A1; US20190133500A1; CN109982628A

Abstract

Verschiedene offenbarte Ausführungsformen betreffen ein am Körper tragbares Assay-System. Das am Körper tragbare Assay-System enthält eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren, und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird. Eine Probenaufnahmesonde ist nahe dem Hohlraum positioniert und ist an der ersten Außenfläche angebracht. Die Probenaufnahmesonde ist dafür ausgelegt, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen. Eine Assay-Einheit ist dafür ausgelegt, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen. Ein Betätigungssystem ist dafür ausgelegt, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren. Ein Detektionssystem ist dafür ausgelegt, eine Eigenschaft der biologischen Probe zu detektieren.

Description

HINTERGRUND
Gesundheitliche Beschwerden können mit dem Vorhandensein oder der Konzentration bestimmter biologischer Moleküle einhergehen. Zum Beispiel kann ein Anstieg der Konzentration eines bestimmten Hormons mit einem Gesundheitsproblem korreliert sein. Jedoch ist es schwierig, das Vorhandensein oder Fehlen biologischer Moleküle in Echtzeit zu detektieren. Normalerweise muss eine Probe wie zum Beispiel Blut oder interstitielles Fluid extrahiert und zur Analyse an einen Spezialisten gesendet werden. Das kann unangenehm und gesundheitsschädigend sein. Darum besteht ein Bedarf, die Einfachheit und Wirksamkeit des Detektierens des Vorhandenseins oder Fehlens biologischer Moleküle in Echt- oder Nahe-Echtzeit zu verbessern.
Figurenliste
In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind, beschreiben gleiche Bezugszahlen im Wesentlichen ähnliche Komponenten in den verschiedenen Ansichten. Gleiche Bezugszahlen mit verschiedenen Buchstabensuffixen repräsentieren verschiedene Instanzen im Wesentlichen ähnlicher Komponenten. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein, beispielhaft und nicht zur Einschränkung verschiedene Ausführungsformen, die im vorliegenden Dokument besprochen werden.

1 ist eine perspektivische Ansicht eines am Körper tragbaren Assay-System gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine schematische Schnittansicht des am Körper tragbaren Assay-Systems von 1.
3 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Assay-Einheit, wobei die Assay-Einheit ein Lateral-Flow-Streifen ist.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Assay-Einheit, wobei die Assay-Einheit ein Array von Lateral-Flow-Streifen enthält.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Assay-Einheit, wobei die Assay-Einheit ein Array von Lateral-Flow-Streifen und eine entfernbare Sperrschicht enthält.
6 ist eine schematische Ansicht einer Assay-Einheit, die ein Array von Elektroden enthält.
7 ist ein Schaltbild, das eine Schaltung für die Assay-Einheit von 6 zeigt.
8 ist ein Schaltbild, das eine alternative Schaltung für die Assay-Einheit von 6 zeigt.
9 ist ein Schnittschaubild, das eine Anordnung des Arrays von Elektroden von 6 zeigt.
10 ist ein Schnittschaubild, das eine alternative Anordnung des Arrays von Elektroden von 6 zeigt.
11 ist ein Schnittschaubild, das eine zusätzliche alternative Anordnung des Arrays von Elektroden von 6 zeigt.
12 ist ein Schaubild, das zeigt eine Assay-Einheit, die ist eine herausnehmbare Kartusche.
13 ist ein Schaubild, das eine alternative Konfiguration der Assay-Einheit von 12 zeigt.
14 ist ein Schaubild, das eine zusätzliche alternative Konfiguration der Assay-Einheit von 12 zeigt.
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Detektionssystem des am Körper tragbaren Assay-Systems von 1 zeigt.
16 ist eine schematische Schnittansicht eines Dynamos, der in Verbindung mit dem am Körper tragbaren Assay-System von 1 verwendet wird.
17 ist eine schematische Ansicht des am Körper tragbaren Assay-Systems von 1, das eine flexible Membran enthält.
18 ist eine schematische Schnittansicht des am Körper tragbaren Assay-Systems von 1, das ein Transpirationssystem enthält.

DETAIILLIERTE BESCHREIBUNG
Wir wenden uns nun im Detail konkreten Ausführungsformen des offenbarten Gegenstandes zu, wovon Beispiele teilweise in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Obgleich der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit den aufgelisteten Ansprüchen beschrieben wird, versteht es sich, dass der beispielhaft dargelegte Gegenstand nicht die Ansprüche auf den offenbarten Gegenstand beschränken sollen.
Im gesamten Dokument sind Werte, die in einem Bereichsformat ausgedrückt sind, in einer flexiblen Weise zu interpretieren, dergestalt, dass sie nicht nur die Zahlenwerte enthalten, die ausdrücklich als die Grenzen des Bereichs genannt sind, sondern auch alle einzelnen Zahlenwerte oder Teilbereiche enthalten, die innerhalb dieses Bereichs enthalten sind, so als ob jeder Zahlenwert und Teilbereich ausdrücklich genannt wäre. Zum Beispiel ist ein Bereich von „etwa 0,1 % bis etwa 5 %“ oder „etwa 0,1 % bis 5 %“ so zu interpretieren, dass er nicht nur etwa 0,1 % bis etwa 5 % enthält, sondern auch die einzelnen Werte (zum Beispiel 1 %, 2 %, 3 % und 4 %) und die Teilbereiche (zum Beispiel 0,1 % bis 0,5 %, 1,1 % bis 2,2 %, 3,3 % bis 4,4 %) innerhalb des genannten Bereichs. Die Aussage „etwa X bis Y“ hat die gleiche Bedeutung wie „etwa X bis etwa Y“, sofern nicht anders bestimmt. Gleichermaßen hat die Aussage „etwa X, Y oder etwa Z“ die gleiche Bedeutung wie „etwa X, etwa Y oder etwa Z“, sofern nicht anders bestimmt.
In diesem Dokument enthalten die Wörter „ein/einer/eine“ und „der/die/das“ eines oder mehrere, sofern der Kontext nicht eindeutig ein anderes Verständnis verlangt. Das Wort „oder“ meint ein nicht-ausschließliches „oder“, sofern nicht anders bestimmt. Die Formulierung „mindestens eines von A und B“ hat die gleiche Bedeutung wie „A, B oder A und B“. Außerdem versteht es sich, dass die Formulierungen oder Fachbegriffe, die im vorliegenden Text verwendet werden und nicht anders definiert sind, nur dem Zweck der Beschreibung und nicht der Beschränkung dienen. Die Verwendung von Abschnittsüberschriften soll das Lesen des Dokuments erleichtern und ist nicht in einem einschränkenden Sinn zu verstehen; Informationen, die für eine Abschnittsüberschrift relevant sind, können innerhalb oder außerhalb des betreffenden Abschnitts erscheinen.
In den im vorliegenden Text beschriebenen Verfahren können die Aktionen in jeder beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden, ohne von den Prinzipien des erfindungsgemäßen Gegenstandes abzuweichen, außer wenn ausdrücklich eine zeitliche oder operative Sequenz beschrieben ist. Des Weiteren können spezifizierte Aktionen gleichzeitig ausgeführt werden, sofern nicht explizite Anspruchsformulierungen vorschreiben, dass sie separat ausgeführt werden müssen. Zum Beispiel können eine beanspruchte Aktion des Ausführens von X und eine beanspruchte Aktion des Ausführens von Y gleichzeitig innerhalb einer einzelnen Operation ausgeführt werden, und der resultierende Prozess fällt in den wörtlichen Schutzumfang des beanspruchten Prozesses.
Der Begriff „etwa“ im Sinne des vorliegenden Textes kann einen Grad an Variabilität bei einem Wert oder Bereich erlauben, zum Beispiel innerhalb 10 %, innerhalb 5 % oder innerhalb 1 % eines genannten Wertes oder einer genannten Grenze eines Bereichs, und enthält auch den exakt genannten Wert oder Bereich.
Der Begriff „im Wesentlichen“ im Sinne des vorliegenden Textes bezieht sich auf einen Großteil oder den meisten Teil, wie in mindestens etwa 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 %, 99,5 %, 99,9 %, 99,99 % oder mindestens etwa 99,999 % oder mehr, oder 100 %.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines am Körper tragbaren Assay-Systems 10 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine schematische Schnittansicht eines am Körper tragbaren Assay-Systems 10. 1 und 2 zeigen viele derselben Komponenten und werden gleichzeitig besprochen.
Wie veranschaulicht, enthält das am Körper tragbare Assay-System 10 ein Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 umschließt die Komponenten eines am Körper tragbaren Assay-Systems 10 und wird aus einer untersten ersten Außenfläche 14 und einer obersten zweiten Außenfläche 16 gebildet, die durch eine seitliche dritte Außenfläche 18 verbunden sind. Jede Fläche hat eine entsprechende Innenfläche, die das Innere des Gehäuses 12 definiert.
Das Gehäuse 12 ist so gezeigt, dass es eine allgemein zylindrische Form hat, aber es kann in weiteren Beispielen auch andere Formen annehmen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 12 eine allgemein quadratische oder rechteckige Form haben. Außerdem kann die Form des Gehäuses 12 ungleichmäßig sein, dergestalt, dass mindestens zwei Flächen verschiedene Formen haben. Zum Beispiel kann die erste Außenfläche 14 ein gekrümmtes Profil haben, wohingegen die zweite Außenfläche 16 eine allgemein planare Fläche haben kann. Eine solche Konfiguration kann in Beispielen wünschenswert sein, in denen die erste Außenfläche 14 in direktem Kontakt mit der Haut 20 eines Trägers steht. Das heißt, ein gekrümmtes Profil kann den Tragekomfort des Nutzers verbessern oder die Kontaktpunkte zwischen der ersten Außenfläche 14 und der Haut des Trägers vergrößern.
Das Gehäuse 12 kann aus vielen verschiedenen Arten von Materialien bestehen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 12 aus einem Kunststoff hergestellt werden, der aus einem Polymer gebildet wird. Zum Beispiel kann das Polymer ein Polyurethan, Polyethylen, Polycarbonat oder ein Copolymer davon enthalten. Das Gehäuse 12 kann ebenfalls aus einem Metall oder einer Legierung gebildet werden. Außerdem können verschiedene Sektionen des Gehäuses 12 (zum Beispiel die erste Außenfläche 14 und die zweite Außenfläche 16) aus verschiedenen Materialien bestehen. Das oder die speziellen Materialien, die das Gehäuse 12 bilden, richten sich nach der gewünschten Langlebigkeit, Funktion und Ästhetik eines am Körper tragbaren Assay-Systems 10. Außerdem werden die Materialien und die Gesamtgröße des Gehäuses 12 so gewählt, dass das am Körper tragbare Assay-System 10 wirklich am Körper tragbar wird. Das heißt, die Materialien werden so gewählt, dass das am Körper tragbare Assay-System 10 leicht genug wird, um komfortabel getragen werden zu können. Außerdem werden die Materialien aus Materialien gewählt, die - wenigstens für eine übergroße Mehrheit von Trägern - weder eine allergische Reaktion verursachen noch toxisch sind.
Das Innere des Gehäuses 12 enthält viele der Komponenten des am Körper tragbaren Assay-Systems 10. Wie gezeigt, ist eine Probenaufnahmesonde 22 an der ersten Außenfläche 14 angebracht. Genauer gesagt, ist die Probenaufnahmesonde 22 innerhalb eines Hohlraumes 24 angeordnet, der durch die erste Außenfläche 14 definiert wird. Wie im vorliegenden Text noch ausführlicher besprochen wird, kann die Probenaufnahmesonde 22 viele verschiedene Formen annehmen und ist dafür ausgelegt, eine biologische Probe des Trägers aufzunehmen. Die Assay-Einheit 26A befindet sich nahe der Probenaufnahmesonde 22. Wie im vorliegenden Text beschrieben, kann die Assay-Einheit 26A eine von vielen verschiedenen Arten von Assay-Einheiten sein, die dafür ausgelegt sind, eines von verschiedenen Arten von Assays beim Empfangen der biologischen Probe von der Probenaufnahmesonde 22 auszuführen. Die Assay-Einheit 26A ist an einem Betätigungssystem 28 befestigt, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit 26A in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde 22 zu positionieren. Wie im vorliegenden Text beschrieben, kann das Betätigungssystem 28 viele verschiedene Formen annehmen. Wie gezeigt, wird das am Körper tragbare Assay-System 10 aus einer rotierenden Scheibe gebildet, in der Assay-Einheit 26A angeordnet ist. In verschiedenen Beispielen kann eine zweite Assay-Einheit 26A enthalten und an dem Betätigungssystem 28 befestigt sein. In diesem Beispiel ist das Betätigungssystem 28 dafür ausgelegt, die Assay-Einheit 26A, die zweite Assay-Einheit 26A oder jegliche zusätzliche Assay-Einheit selektiv in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde 22 zu bringen. Das Betätigungssystem 28 kann auf viele verschiedene Arten angetrieben werden, einschließlich durch einen Motor 30, der die Achse 32 antreibt, die mit dem Betätigungssystem 28 verbunden ist. Wie gezeigt, ist der Motor 30 ein Schneckengetriebemotor.
Das am Körper tragbare Assay-System 10 enthält des Weiteren ein Detektionssystem 34. Wie im vorliegenden Text beschrieben, ist das Detektionssystem 34 dafür ausgelegt, eine Eigenschaft der biologischen Probe zu detektieren. Wie in 1 gezeigt, ist das Detektionssystem 34 als ein optischer Detektor ausgelegt. Das Detektionssystem 34 kann in anderen Beispielen des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 viele verschiedene Formen annehmen.
Das am Körper tragbare Assay-System 10 enthält außerdem ein Pumpsystem 36. Das Pumpsystem 36 kann viele verschiedene Formen annehmen und kann entweder ein aktives oder ein passives Pumpsystem sein. Wie gezeigt, ist das Pumpsystem 36 ein aktives System und enthält eine Pumpe 38, die mit einem Ventil 40 an der dritten Außenfläche 18 verbunden ist.
Das am Körper tragbare Assay-System 10 enthält des Weiteren mindestens eine gedruckte Leiterplatte 42. Die gedruckte Leiterplatte 42 wird dafür verwendet, verschiedene Systeme in dem am Körper tragbaren Assay-System 10 zu steuern. Zum Beispiel kann die gedruckte Leiterplatte 42 Treiber oder Mikrocontroller enthalten, die dafür verwendet werden können, einen Befehl an das Betätigungssystem 28 auszugeben, um die Assay-Einheit 26A oder jegliche zusätzliche Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde 22 zu setzen. Die gedruckte Leiterplatte 42 kann ebenfalls dafür verwendet werden, das Detektionssystem 34 zu aktivieren und Daten zu verarbeiten, die von dem Detektionssystem 34 erhalten werden. Die gedruckte Leiterplatte 42 kann ebenfalls Antennen, Funksender oder andere Elemente enthalten, die für drahtlose Kommunikation verwendet werden. Außerdem kann die gedruckte Leiterplatte 42 dafür verwendet werden, einen Befehl an das Pumpsystem 36 auszugeben, um aktiviert oder deaktiviert zu werden.
Die gedruckte Leiterplatte 42 kann aus vielen verschiedenen Arten von Komponenten gebildet werden, einschließlich Drähten und Silizium-Dies. Zu geeigneten Silizium-Dies können ein Speicher-Die, ein Verarbeitungs-Die oder sonstige geeignete Dies gehören, um das Funktionieren des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 zu bewirken. Die gedruckte Leiterplatte 42 kann durch eine Batterie betrieben werden, die innerhalb des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 angeordnet ist, oder kann durch eine externe Stromquelle mit Strom versorgt werden.
Das Gehäuse 12 kann des Weiteren Merkmale wie zum Beispiel ein Befestigungselement enthalten, das dafür verwendet wird, das Anbringen des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 an einem Träger zu unterstützen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 12 ein erstes Befestigungselement 44 und ein zweites Befestigungselement 46 enthalten. Das erste Befestigungselement 44 und das zweite Befestigungselement 46, wie gezeigt, sind so geformt, dass ein erster oder ein zweiter jeweiliger Riemen oder ein erstes oder ein zweites jeweiliges Band angebracht werden können. Das erste und das zweite Band können dann in einer Weise aneinander befestigt werden, die dem Anbringen eines Uhrarmbandes ähnelt (zum Beispiel durch eine Schnalle oder einen Klettverschluss). Die Riemen können für eine Anbringung an jeder geeigneten Position an dem Träger bemessen sein. Zum Beispiel können die Riemen klein genug sein, dass sie um das Handgelenk des Trägers passen, oder groß genug, damit sie um die Bauchregion oder den Oberschenkel des Trägers passen.
In anderen Beispielen kann es wünschenswert sein, das am Körper tragbare Assay-System 10 so zu konfigurieren, dass es an dem Träger in einer Weise ähnlich einem Pflaster angebracht wird. Dementsprechend können das erste Befestigungselement 44 und das zweite Befestigungselement 46 durch eine Klebeschicht ersetzt werden, die auf der ersten Außenfläche 14 angeordnet ist. Die Klebeschicht kann dafür ausgelegt sein, das System wenigstens zeitweilig an dem Träger anzukleben. Die Klebekraft zwischen dem Träger und dem am Körper tragbaren Assay-System 10 kann von dem verwendeten Klebstoff abhängig sein. Kräftigere Klebstoffe können zu längeren Klebezeiten führen. Die Klebeschicht kann direkt auf der ersten Außenfläche 14 angebracht werden.
Außerdem können das erste Befestigungselement 44 und das zweite Befestigungselement 46 eine flexible Bahn bilden, die an dem Gehäuse 12 angebracht wird. Die flexible Bahn kann an dem Umfang der ersten Außenfläche 14 angebracht werden, und die Klebeschicht kann auf einer Oberfläche der flexiblen Bahn angeordnet werden, die den Träger berührt. In anderen Beispielen kann die flexible Bahn als eine Schnittstelle verwendet werden, um das am Körper tragbare Assay-System 10 in einen weiteren am Körper tragbaren Artikel zu integrieren. Zum Beispiel kann die flexible Bahn in ein Kleidungsstück oder in ein Wickeltuch oder einen Überwurf eingenäht werden.
Sobald das am Körper tragbare Assay-System 10 an dem Träger angebracht ist, kann eine biologische Probe des Trägers genommen werden. Die biologische Probe kann eine von vielen verschiedenen Arten von Proben sein. Zum Beispiel kann die biologische Probe ein subdermales interstitielles Fluid enthalten. Interstitielles Fluid ist eine Lösung, die die Gewebezellen von mehrzelligen Tieren schützt und umgibt. Es ist die Hauptkomponente von extrazellulärem Fluid. Zu extrazellulärem Fluid gehören Plasma und transzelluläres Fluid. Das interstitielle Fluid findet man in den Interstizien, das heißt den Räumen zwischen Zellen. Im Durchschnitt enthalten Menschen etwa 10 Liter an interstitiellem Fluid. Funktional versorgt das interstitielle Fluid die Zellen des Körpers mit Nährstoffen und einem Mittel zur Abproduktentsorgung.
Das interstitielle Fluid kann mehrere interessierende Biomoleküle enthalten. Zum Beispiel enthält das interstitielle Fluid gewöhnlich ein Wasserlösemittel, in dem Zucker, Salze, Fettsäuren, Aminosäuren, Koenzyme, Hormone, Neurotransmitter, Proteine und Enzyme sowie Abprodukte der Zelle (zum Beispiel Metaboliten) und weiße Blutzellen, Elektrolyten, Schwermetalle und andere Stoffe von biologischem Interesse aufgelöst sind. Die genaue Zusammensetzung des interstitiellen Fluids richtet sich nach den Austauschungen zwischen den Zellen in dem biologischen Gewebe und dem Blut. Dementsprechend hat interstitielles Fluid in verschiedenen Geweben und in verschiedenen Körperbereichen eine unterschiedliche Zusammensetzung. Verschiedene Biomoleküle oder Konzentrationen von Biomolekülen können Indikatoren für verschiedene Gesundheitsprobleme sein.
Der Gewichtsprozentsatz des interstitiellen Fluids, der jede Komponente ausmacht, kann variieren. Zum Beispiel können Proteine oder Enzyme 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) oder weniger als etwa, gleich etwa, oder mehr als etwa 1,2 % (Gew./Gew.), 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6 oder 4,8 % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids ausmachen. In ähnlicher Weise können Hormone 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) oder weniger als etwa, gleich etwa oder mehr als etwa 1,2 % (Gew./Gew.), 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6 oder 4,8 % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids ausmachen. Darüber hinaus können Metaboliten 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) oder weniger als etwa, gleich etwa oder mehr als etwa 1,2 % (Gew./Gew.), 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6 oder 4,8 % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids ausmachen. Der Gewichtsprozentsatz jeder Komponente des interstitiellen Fluids kann auch weniger als oder mehr als die genannten Bereiche sein.
Das am Körper tragbare Assay-System 10 kann ebenfalls verwendet werden, um Assays an anderen Körperfluiden auszuführen. Zum Beispiel kann das am Körper tragbare Assay-System 10 verwendet werden, um ein Assay an Blut oder Schweiß auszuführen. Blut oder Schweiß kann viele der gleichen Biomoleküle enthalten wie das subdermale interstitielle Fluid. Der Schweiß befindet sich auf einer Hautschicht 20 des Trägers. Zum Beispiel kann der Schweiß ein Protein oder Hormon enthalten. Das Protein kann 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) oder weniger als etwa, gleich etwa oder mehr als etwa 1,2 % (Gew./Gew.), 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6 oder 4,8 % (Gew./Gew.) des Schweißes ausmachen. In ähnlicher Weise kann das Hormon 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) oder weniger als etwa, gleich etwa oder mehr als etwa 1,2 % (Gew./Gew.), 1,4, 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6, 3,8, 4,0, 4,2, 4,4, 4,6 oder 4,8 % (Gew./Gew.) des Schweißes ausmachen.
Die biologische Probe wird zunächst durch die Probenaufnahmesonde 22 aufgenommen. Wie gezeigt, ist die Probenaufnahmesonde 22 eine Nadel. In anderen Beispielen kann die Probenaufnahmesonde - unter anderen geeigneten Komponenten - eine Saugpumpe oder ein absorbierendes Kissen sein. Die Nadel ist hohl, so dass die biologische Probe dort hindurch fließen kann. Die Länge der Nadel kann in Abhängigkeit von der vorgesehenen Funktion der Nadel ausgewählt werden. Zum Beispiel kann die Nadel relativ kurz für Anwendungen sein, bei denen sich die gewünschte biologische Probe an oder nahe der Epithelialschicht der Haut des Trägers befindet. Außerdem kann die Nadel länger für Anwendungen sein, bei denen sich die gewünschte biologische Probe an oder nahe einer tieferen Schicht der Haut des Trägers befindet. Die Nadel kann in einer Position dergestalt fixiert werden, dass sie sich über die erste Außenfläche 14 hinaus erstreckt. Das hat zur Folge, dass die Nadel gleichzeitig mit der Anbringung des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 an dem Träger in die Haut des Trägers eindringt.
In anderen Beispielen kann die Nadel dafür ausgelegt sein, zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich zu sein. Der Befehl zum Bewegen zwischen der ersten Position und der zweiten Position kann durch einen Die auf der gedruckten Leiterplatte 42 ausgegeben werden. In der ersten Position kann die Nadel in einem herausgeschobenen Zustand sein, dergestalt, dass ein Hauptabschnitt der Nadel außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist. In der zweiten Position kann die Nadel in einem eingezogenen Zustand sein, dergestalt, dass ein Hauptabschnitt der Nadel innerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist. Dies erlaubt es der Nadel, im eingezogenen Zustand zu sein, wenn das am Körper tragbare Assay-System 10 an dem Träger angebracht ist. Dadurch könnte die Nadel bis zu einer zuvor festgelegten Zeit verstaut werden, wenn die Probenaufnahme initiiert wird. In einigen Beispielen, in denen die Nadel in der zweiten Position ist, bevor das am Körper tragbare Assay-System 10 an dem Träger angebracht wird, kann ein Film über dem Hohlraum 24 angeordnet werden. Der Film kann helfen zu verhindern, dass Verunreinigungen von außen in das am Körper tragbare Assay-System 10 gelangen, und kann helfen zu verhindern, dass die Nadel entsterilisiert wird. Die Nadel kann den Film durchstechen, wenn sie sich durch den Hohlraum 24 in die erste Position bewegt.
Sobald die Nadel in die Haut des Trägers eingedrungen ist, kann die biologische Probe durch die Nadel fließen. In einigen Beispielen kann die biologische Probe durch die Nadel fließen oder durch Kapillarwirkung gepumpt werden. Unter Kapillarwirkung (zum Beispiel Kapillarität, Kapillarbewegung oder Dochtwirkung) versteht man allgemein die Fähigkeit einer Flüssigkeit, in schmalen Räumen ohne die Unterstützung von, oder sogar entgegen der Wirkung von, äußeren Kräften, wie zum Beispiel der Schwerkraft, zu fließen. Man kann den Effekt beim Hochziehen von Flüssigkeiten in einem dünner Rohr, in porenhaltigen Materialien wie zum Beispiel Papier und Putz, in einigen nicht-porenhaltigen Materialien wie zum Beispiel Sand und verflüssigter Kohlefaser, oder in einer Zelle beobachten. Die Kapillarwirkung beruht auf intermolekularen Kräften zwischen der Flüssigkeit und umgebenden massiven Oberflächen. Falls der Durchmesser des Rohres oder der Pore hinreichend klein ist, so bewirkt die Kombination von Oberflächenspannung (die durch Kohäsion innerhalb der Flüssigkeit hervorgerufen wird) und Haftkräften zwischen der Flüssigkeit und der Behälterwand einen Vortrieb der Flüssigkeit.
In anderen Beispielen kann die Probenaufnahmesonde 22 ein Dochtkissen sein. Das Dochtkissen besteht aus einem porenhaltigen Material wie zum Beispiel Papier. Das Dochtkissen ist auf der Haut des Trägers positioniert und absorbiert direkt eine biologische Probe (zum Beispiel Schweiß). Wie in dem Beispiel der Nadel, wird die biologische Probe durch das Dochtkissen per Dochtwirkung in Richtung der Assay-Einheit 26A angesaugt oder transportiert. Obgleich das Dochtkissen nicht dafür ausgelegt ist, in die Haut einzudringen wie die Nadel, kann das Dochtkissen trotzdem dafür verwendet werden, eine subdermale biologische Probe wie zum Beispiel Blut oder ein interstitielles Fluid aufzunehmen. Um das zu bewerkstelligen, kann das Dochtkissen in Verbindung mit der Nadel verwendet werden. Das heißt, das Dochtkissen kann um die Nadel oder neben der Nadel angeordnet werden, um subdermale biologische Proben, die aus der Nadel entweichen, zu absorbieren.
Die Assay-Einheit 26A kann dafür ausgelegt sein, auf verschiedene biologische Eigenschaften des betreffenden Fluids oder des interessierenden Biomoleküls zu testen. Zum Beispiel kann die Assay-Einheit 26A dafür ausgelegt sein, auf das Vorhandensein eines bestimmten Biomoleküls in der biologischen Probe zu testen. Außerdem kann die Assay-Einheit 26A dafür ausgelegt sein, die Konzentration eines bestimmten Biomoleküls in der biologischen Probe zu bestimmen. Das heißt, die Assay-Einheit 26A kann in der Lage sein, ein interessierendes Biomolekül in der biologischen Probe spezifisch zu lokalisieren und die Konzentration dieses Biomoleküls in der biologischen Probe zu bestimmen. Im vorliegenden Text werden verschiedene Beispiele der Assay-Einheit 26A besprochen.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Assay-Einheit 26A, wobei die Assay-Einheit 26A ein Lateral-Flow-Streifen ist. Wie gezeigt, ist der Lateral-Flow-Streifen 48 rechteckig geformt und enthält eine Testlinie 51 und eine Kontrolllinie 53. Der Lateral-Flow-Streifen 48 kann aus vielen verschiedenen absorbierenden oder porenhaltigen Materialien gebildet werden. Ein Beispiel eines geeigneten Materials ist Nitrocellulose. Obgleich ein einzelner Lateral-Flow-Streifen 48 gezeigt ist, kann das am Körper tragbare Assay-System 10 mehrere Lateral-Flow-Streifen enthalten, die als ein Array auf dem Betätigungssystem 28 angeordnet sind. Ein Array kann irgendwo zwischen 2 bis 100 Elementen enthalten. 3 zeigt außerdem ein absorbierendes Probenkissen 50, das mit einem absorbierenden Konjugatkissen 52 verbunden ist. Das absorbierende Konjugatkissen 52 ist an einem ersten Ende des Lateral-Flow-Streifens 48 angebracht. 3 zeigt außerdem ein erstes Dochtkissen 54, das an einem zweiten Ende des Lateral-Flow-Streifens 48 angebracht ist.
Während des Betriebes des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 wird die biologische Probe zunächst durch die Probenaufnahmesonde 22 aufgenommen. Die biologische Probe bewegt sich dann durch Dochtwirkung durch die Probenaufnahmesonde 22 zu dem Probenkissen 50. Die biologische Probe bewegt sich durch Dochtwirkung durch das Probenkissen 50 zu dem Konjugatkissen 52. Das Konjugatkissen 52 ist mit verschiedenen Nanopartikeln vorgeladen, die dafür ausgelegt sind, sich an das interessierende Biomolekül zu hängen. Zu geeigneten Nanopartikeln gehören Antikörper, die sich zum Beispiel an ein Hormon oder ein Protein binden. In der Regel enthält das Konjugatkissen 52 mehr Nanopartikel als notwendig. Wenn sich also die Nanopartikel dem Fluss der biologischen Probe anschließen, so werden gebundene und freie Nanopartikel durch Dochtwirkung zu dem Lateral-Flow-Streifen 48 transportiert. Während sich die Nanopartikel per Dochtwirkung durch den Lateral-Flow-Streifen 48 bewegen, hängen sich Nanopartikel, die an das interessierende Biomolekül gebunden sind, an die Testlinie 51, während sich Nanopartikel, die frei von dem interessierenden Biomolekül sind, an die Kontrolllinie 53 hängen.
Die Aggregation der Nanopartikel auf der Testlinie 51 und der Kontrolllinie 53 kann eine Veränderung der Farbe und der Intensität jeder Linie hervorrufen. Die Farbveränderung kann mit dem bloßen Auge erkennbar sein. Außerdem kann die Farbveränderung durch das Detektionssystem 34 detektiert werden, das die Intensität und/oder Farbe der Testlinie 51 und der Kontrolllinie 53 analysieren und quantifizieren und diesen Wert mit einer Konzentration oder dem Vorhandensein eines bestimmten Biomoleküls korrelieren kann. Das Detektionssystem 34 wird im vorliegenden Text noch ausführlicher besprochen. Die Farbveränderung kann aus einer chemischen Reaktion der Nanopartikel mit einer exponierten Nebengruppe auf der Testlinie 51 oder der Kontrolllinie 53 resultieren. Außerdem kann die Farbveränderung aus Emissionen von Fluorophoren resultieren, die sich an die Nanopartikel gehängt haben und die bei Stimulation Licht aussenden.
3 zeigt eine beispielhafte Assay-Einheit 26A, wobei die Assay-Einheit 26A ein einzelner Lateral-Flow-Streifen ist. 4 zeigt eine beispielhafte Assay-Einheit 26B, die ein Array von Lateral-Flow-Streifen enthält. In dem am Körper tragbaren Assay-System 10 kann die Assay-Einheit 26B zusätzlich zu und/oder anstelle der Assay-Einheit 26A verwendet werden. Wie in 4 gezeigt, enthält die Assay-Einheit 26B des Weiteren ein Filterkissen 56, einen zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 und ein zweites Dochtkissen 60. Obgleich nur zwei Lateral-Flow-Streifen gezeigt sind, liegt es innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung, zusätzliche Lateral-Flow-Streifen in die Assay-Einheit 26B aufzunehmen. Der erste Lateral-Flow-Streifen 48 und der zweite Lateral-Flow-Streifen 58 sind als in einem 180-Grad-Winkel mit Bezug aufeinander ausgerichtet gezeigt, aber es ist auch jeder andere geeignete Winkel möglich. Die ausschlaggebende Überlegung bei der Ausrichtung des ersten Lateral-Flow-Streifens 48 und des zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 ist die Ausrichtung jedes Streifens mit Bezug auf das Detektionssystem 34. In einigen Beispielen kann es notwendig sein, ein zweites Detektionssystem in das am Körper tragbare Assay-System 10 zu integrieren, um mit dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 zu interagieren. Alternativ kann das Detektionssystem 34 beweglich sein, um selektiv mit dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 oder dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 zu interagieren.
Das Filterkissen 56 ist dafür ausgelegt, die Probenaufnahmesonde 22 zu berühren. Der erste Lateral-Flow-Streifen 48 enthält die Testlinie 51 und die Kontrolllinie 53. Der zweite Lateral-Flow-Streifen 58 enthält eine zweite Testlinie 62 und eine zweite Kontrolllinie 64. Das Filterkissen 56 wird aus einem absorbierenden Material gebildet, das die biologische Probe durch Dochtwirkung in Richtung des ersten Lateral-Flow-Streifen 48 bewegt. Das Filterkissen 56 ist mit verschiedenen Nanopartikeln vorgeladen, die dafür ausgelegt sind, sich an das interessierende Biomolekül zu hängen. Zu geeigneten Nanopartikeln gehören Antikörper, die sich zum Beispiel an ein Hormon oder ein Protein binden. In der Regel enthält das Filterkissen 56 mehr Nanopartikel als notwendig. Wenn sich also die Nanopartikel dem Fluss der biologischen Probe anschließen, so werden gebundene und freie Nanopartikel durch Dochtwirkung zu dem Lateral-Flow-Streifen 48 transportiert. Während sich die Nanopartikel durch Dochtwirkung über den Lateral-Flow-Streifen 48 bewegen, hängen sich Nanopartikel, die an das interessierende Biomolekül gebunden sind, an die Testlinie 51, wohingegen sich Nanopartikel, die frei von dem interessierenden Biomolekül sind, an die Kontrolllinie 53 hängen, wie oben beschrieben.
Die biologische Probe fließt weiter durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48, bis das erste Dochtkissen 54 gesättigt ist. An diesem Punkt kann es sein, dass die biologische Probe nicht länger durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 fließt. Die biologische Probe fließt dann weiter durch das Filterkissen 56 zu einer zweiten Position, wo der zweite Lateral-Flow-Streifen 58 angebracht ist. Die biologische Probe fließt dann weiter durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 in ähnlicher Weise, wie es mit Bezug auf den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 beschrieben ist.
Die Konzentration eines anderen vorgegebenen biologischen Moleküls kann durch den Flow-Streifen 58 detektiert werden. In einigen Beispielen der Assay-Einheit 26B können die zweite Testlinie 62 und die zweite Kontrolllinie 64 dafür ausgelegt sein, sich an die gleichen Nanopartikel zu hängen wie die erste Testlinie 51 und die erste Kontrolllinie 53. Jedoch kann in anderen Beispielen der Abschnitt des Filterkissens 56 zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 mit einem anderen Nanopartikel vorgeladen sein als der Abschnitt des Filterkissens 56, der sich zwischen der Probenaufnahmesonde 22 und dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 befindet. Auf diese Weise kann das Vorhandensein oder die Konzentration der mehreren interessierenden Biomoleküle durch die Assay-Einheit 26B detektiert werden.
Wie veranschaulicht, haben der erste Lateral-Flow-Streifen 48 und der zweite Lateral-Flow-Streifen 58 die gleiche Größe. Außerdem ist die Distanz zwischen der Probenaufnahmesonde 22 und dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 auf dem Filterkissen 56 ungefähr die gleiche Distanz wie die zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 auf dem Filterkissen 56. Das bedeutet, dass die biologische Probe durch jeden Lateral-Flow-Streifen mit ungefähr der gleichen Rate fließt. Wenn zum Beispiel die biologische Probe etwa fünf Minuten braucht, um von der Probenaufnahmesonde 22 durch das Filterkissen 56 und durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 zu fließen, so dürfte es ungefähr die gleiche Zeit dauern, bis die biologische Probe von dem gesättigten ersten Lateral-Flow-Streifen 48 durch das Filterkissen 56 und durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 geflossen ist.
In einigen Beispielen es kann jedoch wünschenswert sein, die Zeit zu variieren, die es dauert, bis die biologische Probe entweder durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 oder den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 geflossen ist. Zu den Faktoren, die für diese Entscheidung maßgebend sein können, kann das Testen auf das Vorhandensein oder die Konzentration eines bestimmten Biomoleküls in zuvor ausgewählten Zeitintervallen gehören.
Das Variieren der Zeit, die die biologische Probe braucht, um durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 zu fließen, kann auf vielerlei Art erfolgen. Zum Beispiel kann der erste Lateral-Flow-Streifen 48 dafür ausgelegt sein, eine größere Länge zu haben als der zweite Lateral-Flow-Streifen 58. Alternativ kann der zweite Lateral-Flow-Streifen 58 eine größere Länge haben als der erste Lateral-Flow-Streifen 48. Die verschiedenen Längen bedeuten, dass die biologische Probe mit unterschiedlichen Raten durch jeden der Lateral-Flow-Streifen fließt (zum Beispiel fließt die biologische Probe schneller durch den kürzeren der Lateral-Flow-Streifen). In ähnlicher Weise kann die Breite eines jeden der Lateral-Flow-Streifen variiert werden. Zum Beispiel kann der erste Lateral-Flow-Streifen 48 dafür ausgelegt sein, eine größere Breite zu haben als der zweite Lateral-Flow-Streifen 58. Alternativ kann der zweite Lateral-Flow-Streifen 58 eine größere Breite haben als der erste Lateral-Flow-Streifen 48. Die verschiedenen Breiten bedeuten, dass die biologische Probe mit unterschiedlichen Raten hindurchfließt, wobei die biologische Probe schneller durch den schmaleren der Lateral-Flow-Streifen fließt.
Eine andere Art des Variierens der Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 fließt, ist das Variieren der Position entlang des Filterkissens 56, an dem jeder Streifen angebracht ist. Zum Beispiel kann die Distanz entlang des Filterkissens 56 zwischen der Probenaufnahmesonde 22 und dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 kürzer sein als die Distanz entlang des Filterkissens 56 zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58. Alternativ kann die Distanz entlang des Filterkissens 56 zwischen der Probenaufnahmesonde 22 und dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 größer sein als die Distanz entlang des Filterkissens 56 zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58. Somit kann die Strömungsrate variiert werden, weil die biologische Probe länger braucht, durch das Filterkissen 56 zu fließen, um den einen Lateral-Flow-Streifen zu erreichen, als um den anderen zu erreichen.
5 zeigt eine weitere beispielhafte Assay-Einheit 26B, die eine entfernbare Sperrschicht 66 enthält. Die Sperrschicht 66 umfasst ein hydrophobes Material. Wie oben angesprochen, enthält die biologische Probe überwiegend Wasser, besonders, wenn es sich um ein interstitielles Fluid handelt. Darum ist die Sperrschicht 66 in der Lage, den Durchgang der biologischen Probe durch sie hindurch hinreichend zu blockieren. Zu geeigneten hydrophoben Materialien, aus denen die Sperrschicht 66 hergestellt werden kann, gehören Silikonelastomere, Fluorpolymere, Kautschukarten, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Wachs und Kombinationen davon. In einigen Beispielen kann das hydrophobe Material etwa 50 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) der Sperrschicht 66 oder etwa 90 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) der Sperrschicht 66 oder weniger als etwa, gleich etwa oder mehr als etwa 55 % (Gew./Gew.), 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 oder 95 % (Gew./Gew.) der Sperrschicht 66 ausmachen. In einigen Beispielen enthält der restliche Teil der Sperrschicht 66 ein Material, das weniger durchlässig ist als das hydrophobe Material.
Wie gezeigt, ist die entfernbare Sperrschicht 66 innerhalb des Filterkissens 56 zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 angeordnet. Dies verhindert im Wesentlichen, dass die biologische Probe von dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 zu dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 fließt. Die Sperrschicht 66 kann auch an einer anderen Stelle in der Assay-Einheit 26B angeordnet werden, um den Fluss zu steuern. Zum Beispiel kann die Sperrschicht 66 zwischen der Probenaufnahmesonde 22 und dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 platziert werden. Außerdem kann die Sperrschicht 66 zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem ersten Dochtkissen 54 platziert werden. Falls die Sperrschicht 66 dort platziert wird, so fließt die biologische Probe nicht durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48. Das liegt daran, dass das erste Dochtkissen 54 möglicherweise nicht die biologische Probe absorbiert, um die Kapillarwirkung durch den ersten Lateral-Flow-Streifen 48 herbeizuführen. Stattdessen wird der Fluss durch das Filterkissen 56 und den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 vorangetrieben. Jedoch kann sich auch eine zweite Sperrschicht zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen 48 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 befinden, um den Fluss der biologischen Probe vollständig zu sperren. In anderen Beispielen kann die Sperrschicht 66 zwischen dem zweiten Dochtkissen 60 und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 angeordnet werden, um den Fluss durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen 58 zu verhindern.
Die Sperrschicht 66 kann auf viele verschiedene Arten entfernt werden. Zum Beispiel kann die Sperrschicht 66 manuell entfernt werden, indem der Träger einfach die Sperrschicht 66 aus dem Gehäuse 12 zieht. Dies kann bewerkstelligt werden, indem man eine Nase an der Sperrschicht 66 vorsieht, die sich durch einen Schlitz in dem Gehäuse 12 erstreckt. Außerdem kann die Sperrschicht 66 automatisch entfernt werden, indem die Sperrschicht 66 mit einer Heizvorrichtung erwärmt wird, die durch eine Komponente der gedruckten Leiterplatte 42 gesteuert wird. Die Wärme schmilzt die Sperrschicht 66, aber wird nicht heiß genug, um die anderen Komponenten des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 zu beschädigen. Das Entfernen der Sperrschicht 66 kann in Reaktion auf einen Befehl erfolgen, der durch den Träger erteilt wird, oder gemäß einem eingestellten Programm, das in einen Controller einprogrammiert wurde, der sich auf der gedruckten Leiterplatte 42 befindet.
Obgleich die Sperrschicht 66 mit Bezug auf die Assay-Einheit 26B beschrieben wird, kann die Sperrschicht 66 ebenfalls in die Assay-Einheit 26A eingefügt werden. Zum Beispiel kann sich die Sperrschicht 66 zwischen jeweils zwei der Probenaufnahmesonde 22, des Probenkissens 50, des Konjugatkissens 52, des ersten Lateral-Flow-Streifens 48 und des ersten Dochtkissens 54 befinden.
Die Assay-Einheit 26B kann ein eigenständiges Assay-System sein, das in direkten Kontakt mit einer biologischen Probe gebracht werden kann. Außerdem kann die Assay-Einheit 26B in das am Körper tragbare Assay-System 10 eingefügt werden. Das heißt, die Assay-Einheit 26B kann in dem Betätigungssystem 28 platziert werden und kann selektiv in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde 22 platziert werden. Außerdem kann das am Körper tragbare Assay-System 10 eine Mischung aus der Assay-Einheit 26A und der Assay-Einheit 26B enthalten. Zum Beispiel kann das Betätigungssystem 28 sowohl mit der Assay-Einheit 26A als auch mit der Assay-Einheit 26B versehen werden und kann dafür ausgelegt sein, jede Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde 22 zu positionieren.
Es gibt viele Gründe für die Verwendung der Assay-Einheit 26B, einschließlich der folgenden nicht-einschränkenden Gründe. Zum Beispiel erlaubt es die Assay-Einheit 26B, mehrere Assays mit einer einzigen Assay-Einheit durchzuführen. In der Regel werden Lateral-Flow-Streifen individuell für einen Test verwendet. Die Assay-Einheit 26B erlaubt es jedoch, mehrere Tests mit derselben Einheit durchzuführen. Dies erlaubt es einem Träger, das Vorhandensein oder die Konzentration eines zuvor ausgewählten Biomoleküls zu verschiedenen Zeiten mit derselben Einheit zu testen. Der Träger kann außerdem mehrere Assays auf Lateral-Flow-Streifen unter Verwendung derselben Assay-Einheit ohne den Wechsel von Einheiten durchführen. Dies kann es dem Träger erlauben, auf mehrere interessierende Biomoleküle zu testen, ohne ständig die Lateral-Flow-Streifen wechseln zu müssen. Außerdem erlaubt die vertikale Anordnung des ersten Lateral-Flow-Streifens 48 und des zweiten Lateral-Flow-Streifens 58 eine Platzeinsparung, weil die seitliche Oberfläche, die durch benachbarte Lateral-Flow-Streifen eingenommen werden würde, reduziert wird. Das Einfügen der Sperrschicht 66 in die Assay-Einheit 26B kann es dem Träger auch erlauben, den Fluss der biologischen Probe selektiv zu aktivieren, sobald die biologische Probe in das am Körper tragbare Assay-System 10 einströmt. In anderen Systemen gibt es keine Möglichkeit, den Fluss der biologischen Probe anhalten, sobald sie absorbiert wurde.
In anderen Beispielen kann das am Körper tragbare Assay-System 10 die Assay-Einheit 26C zusätzlich zu oder anstelle der Assay-Einheit 26A und/oder der Assay-Einheit 26B enthalten. Wie schematisch in 6 gezeigt, ist die Assay-Einheit 26C ein Elektroden-Array. Wie dargestellt, enthält die Assay-Einheit 26C eine Testelektrode 68, eine Referenzelektrode 70 und eine Steuerelektrode 72. Die Testelektrode 68 wird mit mindestens einem immobilisierten Erkennungsmolekül 74 funktionalisiert. Das Erkennungsmolekül 74 ist gewöhnlich ein Antikörper, der dafür ausgelegt ist, sich an das vorgegebene Biomolekül 76 zu binden.
Wie oben angesprochen, kann das vorgegebene Biomolekül unter anderen Beispielen ein Protein oder ein Hormon sein. Die Steuerelektrode 72 wird mit Sperrmolekülen 78 funktionalisiert. Die Sperrmoleküle 78 enthalten mehrere immobilisierte Sperrmoleküle. In der Regel wird jedes der Sperrmoleküle 78 so gewählt, dass es eine Größe hat, die verhindert, dass das vorgegebene Biomolekül 76 mit der Steuerelektrode 72 interagiert. Zusätzlich können die Sperrmoleküle so bemessen sein, dass sie im Wesentlichen die gleichen sind wie die Erkennungsmoleküle 74. Ein Beispiel geeigneter Sperrmoleküle 78 können VSA-Proteine sein, die eine Thiol-Nebenkette haben, die an die Steuerelektrode 72 gebunden ist. In einigen Beispielen kann die Steuerelektrode 72 blank bleiben.
In der Regel werden die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 aus dem gleichen Material gebildet. Zum Beispiel können die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 aus Gold gebildet werden. Außerdem haben die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 im Wesentlichen die gleiche Größe.
Die Referenzelektrode 70 kann aus jedem beliebigen Elektrodenmaterial gebildet werden. In der Regel ist die Referenzelektrode 70 unbeschichtet, aber in einigen Beispielen kann sie beschichtet sein. Die Referenzelektrode 70 braucht nicht die gleiche Größe zu haben wie die Testelektrode 68 oder die Steuerelektrode 72. In einigen Beispielen hat die Referenzelektrode 70 ungefähr die doppelte Größe von entweder der einzelnen Testelektrode 68 oder der einzelnen Steuerelektrode 72. In der Regel wird die Größe der Referenzelektrode 70 durch den verfügbaren Platz bestimmt, wo sich die Assay-Einheit 26C befindet. Das heißt, die Referenzelektrode 70 ist so bemessen, dass sie den übrigen Raum in der Assay-Einheit 26C einnimmt.
Um das Erkennungsmolekül 74 auf der Testelektrode 68 abzulagern, kann eine Maske über der Testelektrode 68 angeordnet werden, die Öffnungen frei lässt, wo die Oberfläche der Testelektrode 68 frei liegt. An diesen Stellen werden die Erkennungsmoleküle 74 abgelagert. Um Sperrmoleküle 78 auf der Steuerelektrode 72 abzulagern, kann in ähnlicher Weise eine Maske über der Steuerelektrode 72 angeordnet werden, die Öffnungen frei lässt, wo die Oberfläche der Steuerelektrode 72 frei liegt. An diesen Stellen werden die Sperrmoleküle 78 abgelagert.
Während des Betriebes des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 wird die biologische Probe durch die Probenaufnahmesonde 22 der Assay-Einheit 26C zugeführt. In der Regel arbeitet die Assay-Einheit 26C in einer Kammer oder einem anderen Raum, in dem die biologische Probe mit jeder Elektrode interagieren kann. Jede Elektrode fungiert als ein Kondensator. Das liegt vor allem an der elektrischen Doppelschicht, die an der Schnittstelle zwischen der Elektrode und den geladenen Molekülen in der biologischen Probe gebildet wird. Kurz gesagt, ist die elektrische Doppelschicht ein elektrisches Phänomen, das an der Schnittstelle zwischen einer leitfähigen Elektrode und einem benachbarten flüssigen Elektrolyt auftritt. An der Schnittstelle entstehen zwei Schichten von Ionen mit entgegengesetzter Polarität, wenn eine Spannung angelegt wird. Die zwei Schichten von Ionen sind durch eine einzelne Schicht aus Lösemittelmolekülen getrennt, die an der Oberfläche der Elektrode anhaftet und wie ein Dielektrikum in einem konventionellen Kondensator wirkt. Der Betrag an elektrischer Ladung, die in einer Doppelschichtkapazität gespeichert wird, verhält sich linear proportional zu der angelegten Spannung und ist in erster Linie von der Elektrodenfläche abhängig.
Die spezielle Kapazität jeder Elektrode ist eine Funktion der Oberflächenladung jeder Elektrode, der Salzkonzentration in der biologischen Probe, und der Spannung, die an die Elektrode angelegt wird. Die Kapazität der Testelektrode 68 verändert sich jedoch, wenn sich das Biomolekül 76 an das Erkennungsmolekül 74 bindet. Das liegt an der Verdrängung von Ionen, die die Testelektrode 68 umgeben. Um die Veränderungen der Kapazität der Testelektrode 68 zu detektieren, sind die Elektroden in einer Schaltung angeordnet, die einer Wheatstone-Brücke ähnelt. Diese Schaltung ist in 7 gezeigt.
Wie in 7 gezeigt, enthält die Schaltung 80A einen ersten Widerstand 82, der mit der Testelektrode 68 verbunden ist. Die Schaltung 80A enthält des Weiteren einen zweiten Widerstand 83, der mit der Steuerelektrode 72 verbunden ist. Die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 sind beide mit der Referenzelektrode 70 verbunden, die ihrerseits mit Erde 84 verbunden ist. Die Schaltung 80A enthält des Weiteren einen Spannungseingang 86 und einen Spannungsausgang 88. In diesem Beispiel wird der Spannungseingang 86 durch eine Wechselspannung angesteuert. Falls stattdessen eine Gleichspannung verwendet wird, dann würde sich die Schaltung 80A als eine offene Schaltung verhalten.
Wenn sich das Biomolekül 76 an das Erkennungsmolekül 74 bindet, so kommt es zu einem Kapazitätsunterschied zwischen der Testelektrode 68 und der Steuerelektrode 72. Die Schaltung 80A ist so konfiguriert, dass jede Kapazitätsveränderung der Steuerelektrode 72 oder jede Drift der Steuerelektrode 72, die durch pH-Wert-Änderungen aufgrund von Veränderungen der Konzentration der biologischen Probe hervorgerufen wird, als ein Gleichtakt der Schaltung erscheint. Dies verbessert die Auflösung der durch die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 gemessenen Kapazität. Die Kapazität der Testelektrode 68 und der Steuerelektrode 72 kann durch eine Komponente auf der gedruckten Leiterplatte 42 detektiert werden. Der Kapazitätsunterschied wird dann gemessen und mit einer Konzentration des Biomoleküls 76 korreliert. Die Schaltung 80A kann sehr präzise Messungen von Kapazitätsunterschieden bis in den Nanofaradbereich hinein erlauben. Andere Schaltungsdesigns liegen ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung. Zum Beispiel ist 8 ein Schaubild der Schaltung 80B. Die Schaltung 80B ist als eine vollständige Wheatstone-Brücke konstruiert und enthält eine zweite Testelektrode 90, eine zweite Steuerelektrode 92 und eine zweite Referenzelektrode 94.
Die Assay-Einheit 26C kann auf viele verschiedene Arten entweder als eine eigenständige Assay-Vorrichtung oder als Teil des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 konstruiert oder konfiguriert sein. 9, 10 und 11 zeigen verschiedene Beispiele der Assay-Einheit 26C. 9 und 10 sind schematische Schnittansichten der Assay-Einheit 26C, wobei die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 im Wesentlichen durch die Referenzelektrode 70 verkapselt sind.
Wie in 9 gezeigt, hat die Referenzelektrode 70 ein kreisrundes Profil, das einen Innenraum definiert, in dem die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 positioniert sind. Die Testelektrode 68 und die Steuerelektrode 72 sind vom Inneren der Referenzelektrode 70 und voneinander beabstandet. Die Räume bilden einen Bioprobenkanal 96. Der Bioprobenkanal 96 bildet einen Eingang für die biologische Probe zu der Assay-Einheit 26C. Der Bioprobenkanal 96 bildet außerdem einen Raum, durch den die biologische Probe fließen kann, damit sich das spezifizierte Biomolekül 76 an die Testelektrode 68 binden kann. Die Testelektrode 68 ist mit einer zweiten Interconnect-Verbindung 100 verbunden. Die Referenzelektrode 70 ist mit der ersten Interconnect-Verbindung 98 verbunden. Die Steuerelektrode 72 ist mit einer dritten Interconnect-Verbindung 102 verbunden. Jede Interconnect-Verbindung kann mit einem Element verbunden sein, das die Assay-Einheit 26C mit Strom versorgen kann oder Kapazitätsdaten an die gedruckte Leiterplatte 42 zurücksenden kann.
10 zeigt eine alternative Anordnung der Assay-Einheit 26C, in der die Testelektrode 68, die Referenzelektrode 70 und die Steuerelektrode 72 eine gezahnte Konfiguration haben. Genauer gesagt, befindet sich ein Vorsprung der Steuerelektrode 72 zwischen Vorsprüngen der Referenzelektrode 70, und ein Vorsprung der Testelektrode 68 befindet sich neben einem Vorsprung der Referenzelektrode 70. Der Bioprobenkanal 96 windet sich zwischen jedem Paar Vorsprünge. Diese Konfiguration vergrößert die Oberfläche der Testelektrode 68 und der Steuerelektrode 72, was mehr Interaktion zwischen der biologischen Probe und jeder Elektrode erlaubt, wodurch eine höhere Genauigkeit beim Messen von Kapazitätsunterschieden erreicht wird.
11 zeigt eine zusätzliche alternative Anordnung der Assay-Einheit 26C, bei der sich die Testelektrode 68 neben der Referenzelektrode 70 befindet und der Bioprobenkanal 96 dazwischen angeordnet ist. Außerdem befindet sich die Steuerelektrode 72 neben der Referenzelektrode 70, und der Bioprobenkanal 96 ist dazwischen angeordnet. Diese Anordnung erlaubt einen unmittelbareren Kontakt der Elektroden mit der biologischen Probe, im Gegensatz zu den in den 9 und 10 gezeigten Anordnungen, in denen die biologische Probe den Bioprobenkanal 96 passieren muss. Diese Anordnung kann für Anwendungen wünschenswert sein, in denen die Messungen weniger empfindlich sein müssen. Für empfindlichere Anwendungen können die in den 9 und 10 gezeigten Anordnungen zweckmäßiger sein.
Es gibt viele Gründe zur Verwendung der Assay-Einheit 26C, einschließlich der folgenden nicht-einschränkenden Gründe. Zum Beispiel erlaubt die Assay-Einheit 26C dem am Körper tragbaren Assay-System 10 die Vornahme von Echtzeitdetektionen des Vorhandenseins und der Konzentration des Biomoleküls 76. In der Regel erfolgen in konventionellen Immunassay-Anwendungen, wie zum Beispiel den im vorliegenden Text beschriebenen, die Detektionen nicht in Echtzeit, sondern verzögert. Wenn zum Beispiel der Lateral-Flow-Streifen 48 verwendet wird, so wird das Vorhandensein eines bestimmten Biomoleküls erst bestimmt, wenn es durch den Lateral-Flow-Streifen 48 zu der Testlinie 51 und der Kontrolllinie 53 fließt. Im Gegensatz dazu wird bei Verwendung der Assay-Einheit 26C die Detektion des Biomoleküls 76 sofort an den Träger übermittelt, wenn sich das Biomolekül 76 an das Erkennungsmolekül 74 bindet. In Abhängigkeit von der Konzentration des Biomoleküls 76 ändert sich die Kapazität. Somit kann der Träger kontinuierlich die Konzentration des Biomoleküls 76 im zeitlichen Verlauf überwachen, indem er die Assay-Einheit 26C in Kontakt mit der biologischen Probe lässt.
Außerdem kann das am Körper tragbare Assay-System 10 dafür ausgelegt sein, mehrere Assay-Einheiten 26C zu enthalten, die jede für sich entsorgt werden kann und die durch das Betätigungssystem 28 in Strömungsverbindung mit der Probenaufnahmesonde 22 stehen. Zum Beispiel kann jede Assay-Einheit 26C in einem Schlitz des Betätigungssystems 28 angeordnet sein. Jede Assay-Einheit 26C kann sich von den anderen in dem Punkt unterscheiden, welches Erkennungsmolekül 74 auf die Testelektrode 68 beschichtet wird. Somit können individuelle Assay-Einheiten 26C, die dafür konfiguriert sind, auf das Vorhandensein oder die Konzentration der verschiedenen Biomoleküle 76 zu testen, selektiv mit der biologischen Probe in Kontakt gebracht werden.
12 zeigt eine Assay-Einheit 26D. Die Assay-Einheit 26D ist eine modulare herausnehmbare Kartusche, die in Verbindung mit dem am Körper tragbaren Assay-System 10 verwendet werden kann. Wie in 12 gezeigt, enthält die Assay-Einheit 26D eine erste Mulde 104, eine zweite Mulde 106, eine dritte Mulde 108, eine vierte Mulde 110 und eine fünfte Mulde 112. In anderen Beispielen kann die Assay-Einheit 26D in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung weniger oder mehrere Mulden enthalten. 12 zeigt außerdem die Probenaufnahmesonde 22, die direkt an der Assay-Einheit 26D angebracht sein kann. Die Assay-Einheit 26D enthält außerdem einen ersten Probenkanal 114, einen zweiten Probenkanal 116, einen dritten Probenkanal 118, einen vierten Probenkanal 120 und einen fünften Probenkanal 122. 12 zeigt außerdem einen ersten Reagensaustrittskanal 124, einen zweiten Reagensaustrittskanal 126, einen dritten Reagensaustrittskanal 128, einen vierten Reagensaustrittskanal 130 und einen fünften Reagensaustrittskanal 132. 12 zeigt außerdem eine Verarbeitungsmulde 134, eine Verarbeitungsmulden-Austrittskanal 136 und eine Detektionsmulde 138.
Die erste Mulde 104, die zweite Mulde 106, die dritte Mulde 108, die vierte Mulde 110 und die fünfte Mulde 112 sind mit der Probenaufnahmesonde 22 durch einen entsprechenden ersten Probenkanal 114, zweiten Probenkanal 116, dritten Probenkanal 118, vierten Probenkanal 120 bzw. fünften Probenkanal 122 verbunden. Die erste Mulde 104, die zweite Mulde 106, die dritte Mulde 108, die vierte Mulde 110 und die fünfte Mulde 112 sind des Weiteren mit einem entsprechenden ersten Reagensaustrittskanal 124, zweiten Reagensaustrittskanal 126, dritten Reagensaustrittskanal 128, vierten Reagensaustrittskanal 130 bzw. fünften Reagensaustrittskanal 132 verbunden. Die Detektionsmulde 138 ist durch den Verarbeitungsmulden-Austrittskanal 136 mit der Verarbeitungsmulde 134 verbunden. Die Assay-Einheit 26D enthält des Weiteren einen Reagenssensor 140, der an der inneren Assay-Einheit 26D angeordnet ist. Die Assay-Einheit 26D enthält außerdem einen Umfangssensor 142, der entlang eines Außenumfangs der Assay-Einheit 26D angeordnet ist.
Während des Betriebes der Assay-Einheit 26D tritt die biologische Probe durch die Probenaufnahmesonde 22 in die Assay-Einheit 26D ein, wo sie in mindestens eine der ersten Mulde 104, der zweiten Mulde 106, der dritten Mulde 108, der vierten Mulde 110 und der fünften Mulde 112 eintritt. Jede Mulde kann mindestens ein Reagens zur Verarbeitung der biologischen Probe enthalten. Zum Beispiel kann jede Mulde einen oder mehrere Antikörper enthalten, die dafür konfiguriert sind, sich an ein vorgegebenes Biomolekül zu hängen. Einige Reagenzien können organische Lösemittel enthalten, um organische Moleküle in eine diskrete Phase zu trennen. Andere Reagenzien enthalten Komponenten von Polymerasekettenreaktionsexperimenten. Andere Reagenzien enthalten Moleküle, die mit einem fluoreszenten Marker gekennzeichnet und dafür ausgelegt sind, sich an ein spezifisches Biomolekül zu binden. In einigen Beispielen werden die Reagenzien in jeder Mulde in einem lyophilisierten Zustand gespeichert, um die Konservierung des Moleküls zu unterstützen. Wenn die in flüssiger Phase vorliegende biologische Probe mit den Reagenzien interagiert, dann werden die Reagenzien hydriert und können mit der biologischen Probe reagieren.
Nachdem die biologische Probe die Assay-Einheit 26D passiert hat, gelangt sie zu der Verarbeitungsmulde 134. In der Verarbeitungsmulde 134 können die Biomoleküle zu einer einzigen Probe vermischt werden. Außerdem können organische und anorganische Phasen getrennt werden. Außerdem können mehrere Vorverarbeitungsschritte stattfinden, wie zum Beispiel das Konzentrieren der biologischen Probe. Es können sich Filter in der Verarbeitungsmulde 134 befinden, um Feststoffe und Flüssigkeiten zu trennen. Der Verarbeitungsmulde 134 kann auch Wärme zugeführt werden, um organische Lösemittels zu verdampfen. Und schließlich kann die biologische Probe auch einfach in der Verarbeitungsmulde 134 gespeichert werden.
Aus der Verarbeitungsmulde 134 kann die biologische Probe in die Detektionsmulde 138 gelangen. Die Detektionsmulde 138 kann auf das Detektionssystem 34 ausgerichtet sein. Falls das Detektionssystem 34 eine Lichtquelle und einen Photodetektor enthält, so kann die Detektionsmulde 138 beleuchtet werden, um eine fluoreszente Emission von jeglichen zuvor ausgewählten Biomolekülen zu erzeugen, die mit einem fluoreszenten Molekül gekennzeichnet sind. Wenn des Weiteren Komponenten der biologischen Probe Nukleinsäuren oder Proteine sind, so können sie in der Lage sein, ein fluoreszentes Signal auszusenden, wenn die Detektionsmulde 138 beleuchtet wird. Obgleich im vorliegenden Text Fluoreszenzstudien beschrieben sind, können auch andere Detektionstechniken in der Detektionsmulde 138 ausgeführt werden.
Der Reagenssensor 140 ist innerhalb der Assay-Einheit 26D angeordnet. Der Reagenssensor 140 dient zum Überwachen der Bedingungen innerhalb der Assay-Einheit 26D. Zum Beispiel kann der Reagenssensor 140 dafür ausgelegt sein, die Temperatur, die Feuchtigkeit und/oder den Druck im Inneren der Kartusche zu messen. Der Reagenssensor 140 kann diese Daten an die gedruckte Leiterplatte 42 ausgegeben. Diese Daten können helfen, die Stabilität der Reagenzien in den Mulden zu überwachen. Das heißt, die Bedingungen im Inneren der Assay-Einheit 26D können analysiert werden, um zu bestimmen, ob die Reagenzien in der Mulden Bedingungen ausgesetzt sind, die zum Zersetzen oder Destabilisieren der Reagenzien führen können. Falls diese Bedingungen erfüllt sind, so kann durch das am Körper tragbare Assay-System 10 oder durch den Träger bestimmt werden, eine bestimmte Assay-Einheit 26D nicht zu verwenden.
Der Umfangssensor 142 ist an einem Außenumfang der Assay-Einheit 26D angebracht. Der Umfangssensor 142 kann einen Kontakt zwischen der Assay-Einheit 26D und dem Gehäuse 12 abfühlen. Das heißt, der Umfangssensor 142 kann bestimmen, ob die Assay-Einheit 26D ordnungsgemäß in einer bestimmten Position des Gehäuses 12 angeordnet ist. Der Umfangssensor 142 kann dies in einer Bestätigung an die gedruckte Leiterplatte 42 übermitteln, die ihrerseits den Fortgang des Assays erlauben kann. Falls der Umfangssensor 142 hingegen bestimmt, dass die Assay-Einheit 26D nicht ordnungsgemäß in das Gehäuse 12 eingesetzt ist, so kann das betreffende Assay angehalten werden. Der Umfangssensor 142 kann ebenfalls abfühlen, ob die biologische Probe oder das Reagens aus der Assay-Einheit 26D ausläuft. Falls es ein Leck gibt, so kann der Umfangssensor 142 dies an die gedruckte Leiterplatte 42 übermitteln, die ihrerseits das Assay anhalten kann. Außerdem kann eine Alarmmeldung von dem Umfangssensor 142, dass es ein Leck gibt, einen akustischen Alarm auslösen, was dem Träger anzeigt, das am Körper tragbare Assay-System 10 abzunehmen.
13 ist ein Schaubild, das eine alternative Konfiguration der Assay-Einheit 26D' zeigt. In dieser Konfiguration ist die Assay-Einheit 26D' nicht direkt mit der Probenaufnahmesonde 22 gekoppelt. Stattdessen wird die Assay-Einheit 26D' durch das Betätigungssystem 28 auf der Probenaufnahmesonde 22 platziert.
14 ist ein Schaubild, das eine Assay-Einheit 26D" zeigt. Die Assay-Einheit 26D" enthält die erste Mulde 104, die zweite Mulde 106, die dritte Mulde 108, die vierte Mulde 110 und die fünfte Mulde 112. In anderen Beispielen kann die Assay-Einheit 26D" in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung weniger oder mehr Mulden enthalten. Die Assay-Einheit 26D" enthält außerdem den ersten Probenkanal 114, den zweiten Probenkanal 116, den dritten Probenkanal 118, den vierten Probenkanal 120 und den fünften Probenkanal 122. 14 zeigt außerdem den ersten Reagensaustrittskanal 124, den zweiten Reagensaustrittskanal 126, den dritten Reagensaustrittskanal 128, den vierten Reagensaustrittskanal 130 und den fünften Reagensaustrittskanal 132.
Jeder der Probenkanäle kann mit der Probenaufnahmesonde 22 verbunden sein. Außerdem kann jeder der Probenkanäle des Weiteren mit einer einzelnen Verarbeitungsmulde oder mit einer weiteren Assay-Einheit 26 verbunden sein. Zum Beispiel kann jede Mulde mit einem einzelnen Lateral-Flow-Streifen 48 verbunden sein. Alternativ kann jede Mulde mit einem anderen Lateral-Flow-Streifen 48 verbunden sein. In diesem Fall kann jede Mulde verschiedene Reagenzien, wie zum Beispiel verschiedene Nanopartikel, enthalten, die jeweils dafür ausgelegt sind, sich an ein anderes zuvor ausgewähltes biologisches Molekül zu hängen.
Jede Assay-Einheit 26D, Assay-Einheit 26D' oder Assay-Einheit 26D" kann individuell durch das Betätigungssystem 28 in Strömungsverbindung mit der biologischen Probe gebracht werden. Außerdem können die Assay-Einheiten als individuell einsetzbare oder herausnehmbare Kartuschen in dem am Körper tragbaren Assay-System 10 konfiguriert sein. Die Fähigkeit, die Assay-Einheit 26D selektiv einzuführen oder herauszunehmen, kann eine exzellente Steuerung und Variation des betreffenden Assays, welches das am Körper tragbare Assay-System 10 ausführt, erlauben.
Außerdem kann die Herausnehmbarkeit der Assay-Einheit 26D die Aufbewahrung einer Probe für künftige Experimente erlauben. Zum Beispiel könnten die Reagenzien in den Mulden Primer und Enzyme sein, die in Polymerasekettenreaktions (PCR)-Experimenten verwendet werden. Die biologische Probe und die PCR-Reagenzien könnten in den Mulden vermischt werden, und die Assay-Einheit 26D könnte herausgenommen und in einer Temperaturwechselbeanspruchungsvorrichtung platziert werden.
Das Betätigungssystem 28 wurde in Verbindung mit der Anordnung einer jeweiligen Assay-Einheit besprochen, die mit der Probenaufnahmesonde 22 kommuniziert. 2 zeigt ein Beispiel des Betätigungssystems 28. Wie dargestellt, enthält das Betätigungssystem 28 eine rotierende Scheibe 144. Die rotierende Scheibe 144 ist an dem Gehäuse 12 angebracht und dafür ausgelegt, die Assay-Einheit 26 in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde 22 zu bewegen. Jede Assay-Einheit 26 kann innerhalb eines Schlitzes an der rotierenden Scheibe 144 angeordnet sein. Jeder Schlitz ist dafür bemessen, die Assay-Einheit 26 aufzunehmen und zu sichern.
Obgleich das Betätigungssystem 28 so gezeigt ist, dass es die rotierende Scheibe 144 enthält, sind auch andere Konfigurationen möglich. Zum Beispiel kann das Betätigungssystem 28 ein Band enthalten, das Schlitze enthält, die dafür bemessen sind, einzelne Assay-Einheiten 26 aufzunehmen. Alternativ könnte das Band aus mehreren Assay-Einheiten 26 gebildet werden. Zum Beispiel könnte das Band aus einer Anzahl von Lateral-Flow-Streifen 48 gebildet werden. Das Band kann um eine Trommel herum gelegt werden, die das Band abrollt, um die Assay-Einheit 26 in Strömungsverbindung mit der Probenaufnahmesonde 22 zu bringen.
Obgleich im vorliegenden Text viele verschiedene Arten von Assay-Einheiten 26 beschrieben sind, versteht es sich, dass auch andere geeignete Assay-Einheiten in Verbindung mit dem am Körper tragbaren Assay-System 10 verwendet werden können. Außerdem kann jede der beschriebenen Assay-Einheiten 26 als eine eigenständige Assay-Vorrichtung verwendet werden. Das am Körper tragbare Assay-System 10 kann jede der Assay-Einheiten 26 individuell verwenden. Das am Körper tragbare Assay-System 10 kann ebenfalls jede Anzahl von Assay-Einheiten 26 verwenden. Das am Körper tragbare Assay-System 10 kann verwenden jeder Kombination Assay-Einheiten 26A, 26B, 26C oder 26D, 26D' oder 26D".
Sobald das vorgegebene Biomolekül aufgenommen und unter Verwendung der Assay-Einheit 26 verarbeitet wurde, kann das Detektionssystem 34 dafür verwendet werden, eine bestimmte Eigenschaft des vorgegebenen Biomoleküls zu detektieren. Das Detektionssystem 34 ist in 2 und schematisch in 15 gezeigt. Wie in 15 gezeigt, enthält das Detektionssystem 34 einen ersten optischen Sensor 146 und einen zweiten optischen Sensor 148. Jeder optische Sensor enthält eine Leuchtquelle und eine Lichtdetektionsquelle. In der Regel ist die Leuchtquelle eine Leuchtdiode, und die Lichtdetektionsquelle ist eine Photodiode. Die Leuchtdiode kann dafür konfiguriert sein, selektiv Licht einer gewünschten Wellenlänge auszusenden. Zum Beispiel kann die Leuchtdiode Licht im sichtbaren oder nahe-sichtbaren Bereich aussenden. In einigen Beispielen kann das Licht von einer Wellenlänge sein, die eine fluoreszente Emission in der biologischen Probe auslöst. Um die verschiedenen Wellenlängen zu erzeugen, kann ein Filter vor der Leuchtdiode platziert werden und kann durch verschiedene Einstellungen hindurch bewegt werden, um selektiv verschiedene Wellenlängen von Licht zu filtern. Alternativ kann das Detektionssystem 34 ein Array von Leuchtquellen wie zum Beispiel Leuchtdioden enthalten, von denen jede selektiv dafür konfiguriert ist, Licht von einer anderen Wellenlänge auf die biologische Probe zu richten.
Wie in 15 gezeigt, sind erste und zweite optische Sensoren 146 und 148 über der Testlinie 51 bzw. der Kontrolllinie 53 positioniert. Nach dem Empfang eines Befehls von der gedruckten Leiterplatte 42 senden die Leuchtquellen Licht an jede der Testlinie 51 und der Kontrolllinie 53. Alles reflektierte oder ausgesendete Licht von der Testlinie 51 oder der Kontrolllinie 53 wird durch die Lichtdetektionsquelle, die ein Photodetektor ist, detektiert. Die Daten von dem Photodetektor werden verarbeitet und können mit dem Vorhandensein eines bestimmten Biomoleküls oder der Konzentration des Biomoleküls korreliert.
Das Pumpsystem 36 hilft, die biologische Probe durch das am Körper tragbare Assay-System 10 zu bewegen oder zu pumpen. Das heißt, das Pumpsystem 36 kann helfen, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde 22 durch das am Körper tragbare Assay-System 10 zu pumpen. In der Regel erzeugt das Pumpsystem 36 eine Vakuum-gleiche Niederdruckumgebung innerhalb des Gehäuses 12. In einigen Beispielen jedoch generiert das Pumpsystem 36 Wärme innerhalb des Gehäuses 12, um Reagenzien oder einige Bestandteile der biologischen Probe zu verdampfen, um die Bewegung der biologischen Probe herbeizuführen. Wie in 1 gezeigt, enthält das Pumpsystem 36 eine Pumpe 38, die dafür ausgelegt ist, Luft aus dem Inneren des Gehäuses 12 nach außerhalb des Gehäuses 12 zu pumpen. Durch Pumpen von Luft aus dem Gehäuse 12 senkt die Pumpe 38 den Druck im Inneren des Gehäuses 12, was helfen kann, das Fließen der biologischen Probe, die gewöhnlich durch Kapillarwirkung fließt, zu bewirken.
Die Pumpe 38 kann durch dieselbe Stromquelle angetrieben werden, die auch andere Komponenten des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 mit Strom versorgt, wie zum Beispiel eine wiederaufladbare Batterie. Um Strom zu sparen, können allerdings auch andere Systeme verwendet werden, um die Pumpe 38 anzutreiben.
16 zeigt einen Dynamo 149, der dafür verwendet werden kann, die Pumpe 38 anzutreiben. Ein Dynamo verwendet rotierende Spulen aus Draht und Magnetfelder, um eine mechanische Drehung durch das Faradaysche Induktionsgesetz in einen pulsierenden Gleichstrom umzuwandeln. Der Dynamo 149 kann direkt mit der Pumpe 38 verbunden sein oder kann mit einem Kondensator verbunden sein, der mit der Pumpe 38 verbunden ist. Wie veranschaulicht, enthält der Dynamo 149 einen Körper 150, in dem sich zu Spulen gewickelte Drähte 152 befinden, die entlang einer Innenfläche des Körpers 150 angeordnet sind. Ein Hohlraum ist innerhalb der zu Spulen gewickelten Drähte 152 definiert, und ein Magnet 154 ist darin angeordnet. Der Magnet 154 ist an einem Drehrad 153 angebracht, das sich außerhalb des Gehäuses 12 erstreckt. Der Magnet 154 ist dafür ausgelegt, sich in Reaktion auf eine Bewegung durch den Träger zu drehen. Der Magnet 154 kann ebenfalls manuell durch den Träger gedreht werden, indem er das Drehrad 153 dreht. Wenn sich der Magnet 154 dreht, so wird elektrische Leistung generiert.
In zusätzlichen Beispielen befindet sich ein Solarpaneel an der zweiten Außenfläche 16 des Gehäuses 12. In anderen Beispielen kann sich ein piezoelektrisches Element in dem Gehäuse 12 befinden. Das piezoelektrische Element kann dafür vorgesehen sein, dass in Reaktion auf eine Bewegung durch den Träger dagegen geschlagen wird. Die elektrische Leistung, die durch das Solarpaneel oder das piezoelektrische Element generiert wird, kann dafür verwendet werden, direkt die Pumpe 38 anzutreiben, oder kann in einem Kondensator gespeichert werden. Zusätzlich zum Antreiben der Pumpe 38 kann die Elektrizität, die durch den Dynamo 149, das Solarpaneel oder das piezoelektrische Element generiert wird, auch andere Systeme des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 betreiben, wie zum Beispiel das Detektionssystem 34 oder das Betätigungssystem 28.
Einige Beispiele des Pumpsystems 36 brauchen nicht die Pumpe 38 zu enthalten oder können andere Systeme zum Pumpen der biologischen Probe verwenden. Zum Beispiel ist 17 eine schematische Ansicht des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 mit einer flexiblen Membran an einer Außenfläche der Vorrichtung. Wie in 17 gezeigt, enthält das am Körper tragbare Assay-System 10 eine flexible Membran 155. Die flexible Membran 155 definiert mindestens einen Abschnitt einer Außenfläche des Gehäuses 12. Das am Körper tragbare Assay-System 10 enthält des Weiteren eine Entlüftung 160. Die Entlüftung 160 ist eine Einweg-Entlüftung und ist dafür ausgelegt, Luft aus dem Gehäuse 12 abzulassen. Die Luft wird aus dem Gehäuse 12 herausgepresst, wenn der Träger die flexible Membran 153 niederdrückt. Sobald die Luft herausgepresst wurde, sinkt der Druck im Inneren des Gehäuses 12. Somit kann der Träger das Pumpen initiieren oder helfen, das Pumpen aufrecht zu halten, ohne elektrische Energie zu verwenden.
Eine andere Art des Pumpens der biologischen Probe durch das am Körper tragbare Assay-System 10 ist mittels Nutzung von Transpiration, wobei ein Fluid unter einem Temperatur- oder Druckunterschied in dem am Körper tragbaren Assay-System 10 verdunstet wird. 18 zeigt ein Beispiel des am Körper tragbaren Assay-Systems 10, das ein Transpirationssystem 156 enthält. Wie gezeigt, enthält das Transpirationssystem 156 eine metallische Schicht 158 und eine Entlüftung 160. Die metallische Schicht 158 ist auf der ersten Außenfläche 14 des Gehäuses 12 angeordnet und dafür ausgelegt, die Haut des Trägers 20 zu berühren. Die Entlüftung 160 ist an dem Detektionssystem 34 angebracht und hat einen Austritt, der durch die zweite Außenfläche 16 des Gehäuses 12 definiert wird.
Während des Betriebes nimmt die metallische Schicht 158 Wärme von dem Träger auf. Sobald die Wärme einen ausreichenden Wert erreicht, beginnen flüchtige Reagenzien zu verdunsten. Zum Beispiel können sich in der Assay-Einheit 26D Reagenzien wie zum Beispiel Alkohole oder Ether in jeder der Mulden, einschließlich der Detektionsmulde 138, befinden. Während diese Reagenzien verdunsten, wird die biologische Probe durch das am Körper tragbare Assay-System 10 gepumpt.
Das Pumpen kann durch die Verwendung eines Heizelements beschleunigt werden. Zum Beispiel kann sich eine Heizvorrichtung neben der metallischen Schicht 158 befinden und kann selektiv aktiviert werden, um die metallische Schicht 158 zu erwärmen. Dies kann das Verdunsten der flüchtigen Reagenzien verstärken oder kann weniger flüchtige Reagenzien oder Bestandteile in der biologischen Probe zum Verdampfen bringen.
Gemäß verschiedenen Beispielen enthält ein Verfahren zum Ausführen eines Assays unter Verwendung des am Körper tragbaren Assay-Systems 10 das Inkontaktbringen der Probenaufnahmesonde 22 mit der Hautschicht eines Trägers. Dann wird durch die Probenaufnahmesonde 22 eine biologische Probe des Trägers genommen. Die biologische Probe wird von der Probenaufnahmesonde 22 zu der Assay-Einheit 26 gepumpt, wo eine Eigenschaft der biologischen Probe detektiert wird.
Das Verfahren kann des Weiteren das Pumpen der biologischen Probe zu einer zweiten Assay-Einheit 26 enthalten. Die zweite Assay-Einheit 26 und die erste Assay-Einheit 26 können durch das Betätigungssystem 28 selektiv in Strömungsverbindung mit der Probenaufnahmesonde 22 gebracht werden.
Zusätzliche Ausführungsformen.
Es werden die folgenden beispielhaften Ausführungsformen vorgestellt, deren Nummerierung keine Rangfolge ihrer Bedeutung darstellt:
Beispiel 1 ist ein am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen; ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren; und ein Detektionssystem, das dafür ausgelegt ist, eine Eigenschaft der biologischen Probe zu detektieren.
In Beispiel 2 enthält der Gegenstand von Beispiel 1 optional, und umfasst des Weiteren: eine zweite Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen.
In Beispiel 3 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-2 optional Folgendes: wobei das Gehäuse Folgendes umfasst: ein erstes Befestigungselement; und ein zweites Befestigungselement.
In Beispiel 4 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-3 optional Folgendes: wobei das erste Befestigungselement an einem ersten Riemen angebracht ist.
In Beispiel 5 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-4 optional Folgendes: wobei das zweite Befestigungselement an einem zweiten Riemen angebracht ist.
In Beispiel 6 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-5 optional Folgendes: wobei der erste Riemen und der zweite Riemen aneinander befestigt sind.
In Beispiel 7 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-6 optional Folgendes: wobei der erste Riemen und der zweite Riemen durch eine Schnalle aneinander befestigt sind.
In Beispiel 8 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-7 optional Folgendes: wobei der erste Riemen und der zweite Riemen durch einen Klettverschluss aneinander befestigt sind.
In Beispiel 9 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-8 optional Folgendes: wobei mindestens eines des ersten Befestigungselements und des zweiten Befestigungselement Folgendes umfasst: eine Klebeschicht, die auf der ersten Außenfläche angeordnet ist.
In Beispiel 10 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-9 optional Folgendes: wobei die Klebeschicht dafür ausgelegt ist, das am Körper tragbare Assay-System an dem Träger anzukleben.
In Beispiel 11 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-10 optional Folgendes: wobei das Befestigungselement Folgendes umfasst: eine flexible Bahn, die an dem Gehäuse angebracht ist und dafür ausgelegt ist, den Träger zu berühren; und eine Klebeschicht, die auf einer ersten Fläche der flexiblen Bahn angeordnet ist.
In Beispiel 12 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-11 optional Folgendes: wobei die Klebeschicht dafür ausgelegt ist, die flexible Bahn an dem Träger anzukleben.
In Beispiel 13 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-12 optional Folgendes: wobei die Probenaufnahmesonde eine Nadel ist.
In Beispiel 14 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-13 optional Folgendes: wobei die Nadel hohl ist.
In Beispiel 15 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-14 optional Folgendes: wobei die Nadel einen Durchmesser im Bereich von etwa 10 µm bis etwa 50 µm hat.
In Beispiel 16 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-15 optional Folgendes: wobei die Nadel einen Durchmesser im Bereich von etwa 10 µm bis etwa 20 µm hat.
In Beispiel 17 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-16 optional Folgendes: wobei die Nadel dafür ausgelegt ist, zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich zu sein.
In Beispiel 18 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-17 optional Folgendes: wobei ein Hauptabschnitt der Nadel außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wenn die Nadel in der ersten Position ist.
In Beispiel 19 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-18 optional Folgendes: wobei ein Hauptabschnitt der Nadel angeordnet ist innerhalb des Gehäuses, wenn die Nadel in der zweiten Position ist.
In Beispiel 20 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-19 optional Folgendes: wobei die Nadel dafür ausgelegt ist, in eine Hautschicht des Trägers einzudringen.
In Beispiel 21 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-20 optional Folgendes: wobei die biologische Probe durch Kapillarwirkung durch die Nadel gezogen wird.
In Beispiel 22 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-21 optional Folgendes: wobei die Probenaufnahmesonde ein Dochtkissen ist.
In Beispiel 23 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-22 optional Folgendes: wobei das Dochtkissen dafür ausgelegt ist, die Hautschicht des Trägers zu berühren.
In Beispiel 24 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-23 optional Folgendes: wobei das Dochtkissen dafür ausgelegt ist, Schweiß von dem Träger zu absorbieren.
In Beispiel 25 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-24 optional Folgendes: wobei das Dochtkissen dafür ausgelegt ist, ein subdermales interstitielles Fluid zu absorbieren, das auf der Hautschicht des Trägers frei liegt.
In Beispiel 26 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-25 optional Folgendes: wobei die biologische Probe ein subdermales interstitielles Fluid umfasst.
In Beispiel 27 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-26 optional Folgendes: wobei das subdermale interstitielle Fluid ein Protein umfasst.
In Beispiel 28 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-27 optional Folgendes: wobei das Protein etwa 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids ausmacht.
In Beispiel 29 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-28 optional Folgendes: wobei das subdermale interstitielle Fluid ein Hormon umfasst.
In Beispiel 30 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-29 optional Folgendes: wobei das Hormon etwa 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids ausmacht.
In Beispiel 31 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-30 optional Folgendes: wobei das subdermale interstitielle Fluid einen Metabolit umfasst.
In Beispiel 32 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-31 optional Folgendes: wobei der Metabolit etwa 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids ausmacht.
In Beispiel 33 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-32 optional % (Gew./Gew.) des subdermalen interstitiellen Fluids.
In Beispiel 34 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-33 optional Folgendes: wobei sich der Schweiß auf der Hautschicht des Trägers befindet.
In Beispiel 35 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-34 optional Folgendes: wobei der Schweiß ein Protein umfasst.
In Beispiel 36 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-35 optional Folgendes: wobei das Protein im Bereich von etwa 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) des Schweißes vorliegt.
In Beispiel 37 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-36 optional Folgendes: wobei das Protein im Bereich von etwa 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 2 % (Gew./Gew.) des Schweißes vorliegt.
In Beispiel 38 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-37 optional Folgendes: wobei der Schweiß ein Hormon umfasst.
In Beispiel 39 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-38 optional Folgendes: wobei das Hormon im Bereich von etwa 1 % (Gew./Gew.) bis etwa 5 % (Gew./Gew.) des Schweißes vorliegt.
In Beispiel 40 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-39 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit dafür ausgelegt ist, auf verschiedene biologische Eigenschaften zu testen.
In Beispiel 41 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-40 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit einen Lateral-Flow-Streifen umfasst.
In Beispiel 42 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-41 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit ein Array von Lateral-Flow-Streifen umfasst.
In Beispiel 43 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-42 optional, und umfasst des Weiteren: ein absorbierendes Probenkissen, das die biologische Probe von der Nadel empfängt, und ein absorbierendes Konjugatkissen, das die biologische Probe von dem Probenkissen empfängt, wobei das Konjugatkissen mehrere Nanopartikel umfasst, die dafür konfiguriert sind, sich an eine zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 44 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-43 optional Folgendes: wobei ein erstes Ende des Lateral-Flow-Streifens in Kontakt mit dem Konjugatkissen steht und ein zweites Ende des Lateral-Flow-Streifens in Kontakt mit dem zweiten Dochtkissen steht.
In Beispiel 45 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-44 optional Folgendes: wobei der Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: eine Testlinie, die dafür ausgelegt ist, sich an Nanopartikel zu hängen, die an die zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe gebunden sind; und eine Kontrolllinie, die dafür ausgelegt ist, sich an Nanopartikel zu hängen, die frei von der biologischen Probe sind.
In Beispiel 46 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-45 optional Folgendes: wobei die Nanopartikel Antikörper umfassen.
In Beispiel 47 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-46 optional Folgendes: wobei die Testlinie eine aktivierte Fläche umfasst.
In Beispiel 48 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-47 optional Folgendes: wobei die aktivierte Fläche einen Antikörper umfasst.
In Beispiel 49 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-48 optional Folgendes: wobei der Antikörper dafür ausgelegt ist, sich an eine zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 50 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-49 optional Folgendes: wobei das Array von Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: ein Filterkissen, das dafür ausgelegt ist, die Probenaufnahmesonde zu berühren; einen ersten Lateral-Flow-Streifen, der an einer ersten Position des Filterkissens angebracht ist; und einen zweiten Lateral-Flow-Streifen, der an einer zweiten Position des Filterkissens angebracht ist.
In Beispiel 51 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-50 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem ersten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
In Beispiel 52 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-51 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem zweiten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
In Beispiel 53 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-52 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen und der zweite Lateral-Flow-Streifen von gleicher Größe sind.
In Beispiel 54 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-53 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine grö-ßere Länge als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 55 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-54 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 56 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-55 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 57 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-56 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 58 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-57 optional, und umfasst des Weiteren: ein entfernbares Sperrkissen, das innerhalb des Filterkissens angeordnet ist.
In Beispiel 59 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-58 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
In Beispiel 60 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-59 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen zwischen der Probenaufnahmesonde und dem ersten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
In Beispiel 61 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-60 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen ein hydrophobes Material umfasst.
In Beispiel 62 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-61 optional Folgendes: wobei das hydrophobe Material etwa 50 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) des Sperrkissens ausmacht.
In Beispiel 63 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-62 optional Folgendes: wobei das hydrophobe Material etwa 90 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) des Sperrkissens ausmacht.
In Beispiel 64 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-63 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen ein Material umfasst, das weniger durchlässig als das Material ist, aus dem das Filterkissen besteht.
In Beispiel 65 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-64 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit ein Elektroden-Array ist.
In Beispiel 66 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-65 optional Folgendes: wobei das Elektroden-Array Folgendes umfasst: eine Testelektrode; eine Referenzelektrode; und eine Steuerelektrode.
In Beispiel 67 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-66 optional Folgendes: wobei die Testelektrode mit einem Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 68 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-67 optional Folgendes: wobei die Testelektrode mit einem zweiten Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 69 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-68 optional Folgendes: wobei das Erkennungsmolekül ein Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an eine zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 70 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-69 optional Folgendes: wobei das zweite Erkennungsmolekül ein zweiter Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein zweites zuvor ausgewähltes Molekül der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 71 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-70 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode frei von Erkennungsmolekülen ist.
In Beispiel 72 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-71 optional Folgendes: wobei die Steuerelektrode mit einer Sperrschicht funktionalisiert wird.
In Beispiel 73 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-72 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht frei von gebundenen, zuvor ausgewählten Molekülen ist.
In Beispiel 74 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-73 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht ein VSA-Protein umfasst.
In Beispiel 75 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-74 optional Folgendes: wobei die Testelektrode und die Steuerelektrode im Wesentlichen von gleicher Größe sind.
In Beispiel 76 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-75 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode größer ist als mindestens eine der Testelektrode und der Steuerelektrode.
In Beispiel 77 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-76 optional Folgendes: wobei die Testelektrode und die Referenzelektrode aus dem gleichen Material bestehen.
In Beispiel 78 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-77 optional, und umfasst des Weiteren: einen ersten Widerstand, der mit der Testelektrode verbunden ist.
In Beispiel 79 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-78 optional, und umfasst des Weiteren: einen zweiten Widerstand, der mit der Steuerelektrode verbunden ist.
In Beispiel 80 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-79 optional, und umfasst des Weiteren: einen Spannungseingang, der mit dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand verbunden ist, wobei der Spannungseingang dafür ausgelegt ist, eine Wechselspannung an den ersten Widerstand und den zweiten Widerstand anzulegen.
In Beispiel 81 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-80 optional, und umfasst des Weiteren: einen Spannungsausgang.
In Beispiel 82 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-81 optional, und umfasst des Weiteren: einen Analog-Digital-Wandler, der mit dem Spannungsausgang verbunden ist.
In Beispiel 83 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-82 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode die Testelektrode und die Steuerelektrode mindestens teilweise umschließt.
In Beispiel 84 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-83 optional Folgendes: wobei ein Mikrokanal zwischen der Referenzelektrode und der Testelektrode ausgebildet ist.
In Beispiel 85 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-84 optional Folgendes: wobei ein Mikrokanal zwischen der Referenzelektrode und der Steuerelektrode ausgebildet ist.
In Beispiel 86 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-85 optional Folgendes: wobei ein Mikrokanal zwischen der Testelektrode und der Steuerelektrode ausgebildet ist.
In Beispiel 87 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-86 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode mit einer elektrischen Erde verbunden ist.
In Beispiel 88 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-87 optional, und umfasst des Weiteren: eine zweite Testelektrode; eine zweite Referenzelektrode; und eine zweite Steuerelektrode.
In Beispiel 89 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-88 optional Folgendes: wobei die Testelektrode aus Gold besteht.
In Beispiel 90 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-89 optional Folgendes: wobei die zweite Testelektrode mit einem Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 91 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-90 optional Folgendes: wobei die zweite Referenzelektrode frei von Erkennungsmolekülen ist.
In Beispiel 92 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-91 optional Folgendes: wobei die zweite Steuerelektrode mit einer zweiten Sperrschicht funktionalisiert wird.
In Beispiel 93 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-92 optional Folgendes: wobei sich die zweite Sperrschicht nicht an die zuvor ausgewählte Komponente bindet.
In Beispiel 94 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-93 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht ein VSA-Protein umfasst.
In Beispiel 95 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-94 optional Folgendes: wobei die zweite Testelektrode und die zweite Steuerelektrode im Wesentlichen von gleicher Größe sind wie die erste Testelektrode und die erste Testelektrode.
In Beispiel 96 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-95 optional Folgendes: wobei die zweite Referenzelektrode größer ist als mindestens eine der zweiten Testelektrode und der zweiten Steuerelektrode.
In Beispiel 97 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-96 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit eine Reagenskartusche umfasst.
In Beispiel 98 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-97 optional Folgendes: wobei die Reagenskartusche Folgendes umfasst: einen Probenkanal, der mit der Probenaufnahmesonde verbunden ist, eine Reagensmulde, die mit dem Probenkanal verbunden ist; und einen Reagensmulden-Austrittskanal, der mit der Reagensmulde verbunden ist.
In Beispiel 99 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-98 optional Folgendes: wobei die Reagensmulde ein Reagens zum Verarbeiten eines vorgegebenen Biomoleküls umfasst.
In Beispiel 100 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-99 optional Folgendes: wobei das Reagens ein Antikörper ist.
In Beispiel 101 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-100 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen zweiten Probenkanal, der mit der Probenaufnahmesonde verbunden ist, eine zweite Reagensmulde, die mit dem zweiten Probenkanal verbunden ist; und einen zweiten Reagensmulden-Austrittskanal, der mit der zweiten Reagensmulde verbunden ist.
In Beispiel 102 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-101 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sensor, der dafür ausgelegt ist, mindestens eines von einer Temperatur im Inneren der Kartusche, einer Feuchtigkeit im Inneren der Kartusche und eines Drucks im Inneren der Kartusche zu messen.
In Beispiel 103 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-102 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sensor, der an einen Außenumfang der Kartusche angeklebt ist und dafür ausgelegt ist, mindestens eines von einem Kontakt zwischen der Kartusche und dem Gehäuse, und einem Leck der biologischen Probe oder des Reagens aus der Kartusche abzufühlen.
In Beispiel 104 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-103 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: eine Verarbeitungsmulde, die durch den Reagensmulden-Austrittskanal mit der Reagensmulde verbunden ist; eine Detektionsmulde, die auf das Detektionssystem ausgerichtet ist; und einen Verarbeitungsmulden-Austrittskanal, der die Verarbeitungsmulde und die Detektionsmulde verbindet.
In Beispiel 105 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-104 optional Folgendes: wobei die Reagensmulde und eine zweite Reagensmulde verschiedene Reagenzien enthalten.
In Beispiel 106 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-105 optional Folgendes: wobei das Reagens in mindestens einer der ersten und der zweiten Reagensmulde in einer lyophilisierten Form gespeichert wird.
In Beispiel 107 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-106 optional Folgendes: wobei das Betätigungssystem Folgendes umfasst: eine rotierende Scheibe, die an dem Gehäuse angebracht ist und dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu bewegen.
In Beispiel 108 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-107 optional Folgendes: wobei die rotierende Scheibe Folgendes umfasst: einen Schlitz, der dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit aufzunehmen.
In Beispiel 109 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-108 optional Folgendes: wobei das Betätigungssystem Folgendes umfasst: ein kontinuierliches Band von Assay-Einheiten.
In Beispiel 110 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-109 optional Folgendes: wobei das Band entlang einer Rolle gewickelt ist, die an dem Gehäuse angebracht ist.
In Beispiel 111 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-110 optional Folgendes: wobei das Detektionssystem Folgendes umfasst: eine Lichtemissionsquelle; und eine Photodiode.
In Beispiel 112 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-111 optional Folgendes: wobei das Detektionssystem des Weiteren Folgendes umfasst: eine zweite Lichtemissionsquelle; und eine zweite Photodiode.
In Beispiel 113 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-112 optional Folgendes: wobei die Eigenschaft der biologischen Probe eine Konzentration einer Komponente der biologischen Probe ist.
In Beispiel 114 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-113 optional, und umfasst des Weiteren: eine gedruckte Leiterplatte, die dafür ausgelegt ist, mindestens eines des Betätigungssystems und des Detektionssystems zu instruieren.
In Beispiel 115 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-114 optional, und umfasst des Weiteren: einen Motor, der dafür ausgelegt ist, das Betätigungssystem anzutreiben, wobei der Motor des Weiteren mit der gedruckten Leiterplatte verbunden ist.
In Beispiel 116 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-115 optional, und umfasst des Weiteren: ein Pumpsystem.
In Beispiel 117 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-116 optional Folgendes: wobei das Pumpsystem eine Mikropumpe umfasst, die dafür ausgelegt ist, Luft aus einem Inneren des Gehäuses nach außerhalb des Gehäuses zu pumpen.
In Beispiel 118 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-117 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe Folgendes umfasst: einen Dynamo, der dafür ausgelegt ist, elektrische Leistung zu generieren und die elektrische Leistung an die Mikropumpe zu senden.
In Beispiel 119 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-118 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe des Weiteren Folgendes umfasst: einen Kondensator, der mit dem Dynamo und der Mikropumpe verbunden ist, wobei der Kondensator dafür ausgelegt ist, die durch den Dynamo generierte elektrische Leistung zu speichern.
In Beispiel 120 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-119 optional Folgendes: wobei der Dynamo Folgendes umfasst: einen Körper; eine Spule aus Drähten, die entlang einer Innenfläche des Körpers angeordnet ist und einen zweiten Hohlraum definiert; und einen Magneten, der innerhalb des zweiten Hohlraums angeordnet ist.
In Beispiel 121 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-120 optional, und umfasst des Weiteren: ein Drehrad, das an dem Magneten angebracht ist und sich außerhalb des Körpers erstreckt.
In Beispiel 122 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-121 optional Folgendes: wobei der Magnet dafür ausgelegt ist, sich in Reaktion auf eine Drehung des Drehrades zu drehen.
In Beispiel 123 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-122 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe des Weiteren Folgendes umfasst: ein Solarpaneel, das sich an einer zweiten Außenfläche des Gehäuses befindet; und einen Kondensator, der sich innerhalb des Gehäuses befindet und mit dem Solarpaneel und der Mikropumpe verbunden ist.
In Beispiel 124 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-123 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe des Weiteren Folgendes umfasst: ein piezoelektrisches Element, das mit der Mikropumpe verbunden ist; und ein Anschlagelement, das dafür ausgelegt ist, das piezoelektrische Element zu berühren.
In Beispiel 125 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-124 optional Folgendes: wobei das Pumpsystem Folgendes umfasst: eine flexible Membran, die mindestens einen Abschnitt einer Außenfläche des Gehäuses definiert; und eine Einweg-Entlüftung, die dafür ausgelegt ist, Luft aus dem Gehäuse abzulassen.
In Beispiel 126 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-125 optional Folgendes: wobei die Einweg-Entlüftung dafür ausgelegt ist, Luft aus dem Gehäuse zu lassen, wenn die flexible Membran niedergedrückt wird.
In Beispiel 127 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-126 optional, und umfasst des Weiteren: eine metallische Schicht, die an der ersten Außenfläche des Gehäuses angebracht ist; und eine Entlüftung, die durch eine zweite Außenfläche des Gehäuses definiert wird.
In Beispiel 128 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-127 optional Folgendes: wobei die metallische Schicht dafür ausgelegt ist, den Träger zu berühren und Wärme von dem Träger zu absorbieren.
In Beispiel 129 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-128 optional Folgendes: wobei die Wärme zu der Assay-Einheit übertragen wird.
In Beispiel 130 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 1-129 optional, und umfasst des Weiteren: eine Mikroheizung in Kontakt mit der metallischen Schicht.
Beispiel 131 ist ein am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; eine Assay-Einheit, die Folgendes umfasst: ein Array von Lateral-Flow-Streifen, die dafür ausgelegt sind, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen; und ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren.
In Beispiel 132 enthält der Gegenstand von Beispiel 131 optional Folgendes: wobei das Array von Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: ein Filterkissen, das dafür ausgelegt ist, die Probenaufnahmesonde zu berühren; einen ersten Lateral-Flow-Streifen, der an einer ersten Position des Filterkissens angebracht ist; und einen zweiten Lateral-Flow-Streifen, der an einer zweiten Position des Filterkissens angebracht ist.
In Beispiel 133 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-132 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem ersten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
In Beispiel 134 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-133 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem zweiten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
In Beispiel 135 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-134 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen und der zweite Lateral-Flow-Streifen von gleicher Größe sind.
In Beispiel 136 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-135 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 137 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-136 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 138 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-137 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 139 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 131-138 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
Beispiel 140 ist ein am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; und eine Assay-Einheit, die Folgendes umfasst: ein Array von Lateral-Flow-Streifen, die dafür ausgelegt sind, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen, wobei das Array von Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: ein Filterkissen, das dafür ausgelegt ist, die Probenaufnahmesonde zu berühren; einen ersten Lateral-Flow-Streifen, der an einer ersten Position des Filterkissens angebracht ist; und einen zweiten Lateral-Flow-Streifen, der an einer zweiten Position des Filterkissens angebracht ist.
In Beispiel 141 enthält der Gegenstand von Beispiel 140 optional Folgendes: wobei ein Sperrkissen zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
In Beispiel 142 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 140-141 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen zwischen der Probenaufnahmesonde und dem ersten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
In Beispiel 143 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 140-142 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen ein hydrophobes Material umfasst.
In Beispiel 144 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 140-143 optional Folgendes: wobei das hydrophobe Material etwa 50 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) des Sperrkissens ausmacht.
In Beispiel 145 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 140-144 optional Folgendes: wobei das hydrophobe Material etwa 90 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) des Sperrkissens ausmacht.
In Beispiel 146 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 140-145 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen ein Material umfasst, das weniger durchlässig als das Material ist, aus dem das Filterkissen besteht.
Beispiel 147 ist ein am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; und eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen, wobei die Assay-Einheit Folgendes umfasst: ein Elektroden-Array, das Folgendes umfasst: eine Testelektrode; eine Referenzelektrode; und eine Steuerelektrode.
In Beispiel 148 enthält der Gegenstand von Beispiel 147 optional Folgendes: wobei die Testelektrode mit einem Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 149 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-148 optional Folgendes: wobei die Testelektrode mit einem zweiten Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 150 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-149 optional Folgendes: wobei das Erkennungsmolekül ein Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein zuvor ausgewähltes Molekül der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 151 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-150 optional Folgendes: wobei das zweite Erkennungsmolekül ein zweiter Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein zweites zuvor ausgewähltes Molekül der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 152 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-151 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode frei von Erkennungsmolekülen ist.
In Beispiel 153 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-152 optional Folgendes: wobei die Steuerelektrode mit einer Sperrschicht funktionalisiert wird.
In Beispiel 154 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-153 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht frei von gebundenen, zuvor ausgewählten Molekülen ist.
In Beispiel 155 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-154 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht ein VSA-Protein umfasst.
In Beispiel 156 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-155 optional Folgendes: wobei die Testelektrode und die Steuerelektrode im Wesentlichen von gleicher Größe sind.
In Beispiel 157 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-156 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode größer ist als mindestens eine der Testelektrode und der Steuerelektrode.
In Beispiel 158 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-157 optional Folgendes: wobei die Testelektrode und die Referenzelektrode aus dem gleichen Material bestehen.
In Beispiel 159 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-158 optional, und umfasst des Weiteren: eine zweite Testelektrode; eine zweite Referenzelektrode; und eine zweite Steuerelektrode.
In Beispiel 160 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-159 optional Folgendes: wobei die Testelektrode aus Gold besteht.
In Beispiel 161 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-160 optional Folgendes: wobei die zweite Testelektrode mit einem zweiten Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 162 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-161 optional Folgendes: wobei die zweite Referenzelektrode frei von Erkennungsmolekülen ist.
In Beispiel 163 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-162 optional Folgendes: wobei die zweite Steuerelektrode mit einer Sperrschicht funktionalisiert wird.
In Beispiel 164 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-163 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht sich nicht an die ersten und zweiten zuvor ausgewählten Moleküle bindet.
In Beispiel 165 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-164 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht ein VSA-Protein umfasst.
In Beispiel 166 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-165 optional Folgendes: wobei die zweite Testelektrode und die zweite Steuerelektrode im Wesentlichen von gleicher Größe sind wie die erste Testelektrode und die erste Steuerelektrode.
In Beispiel 167 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 147-166 optional Folgendes: wobei die zweite Referenzelektrode größer ist als mindestens eine der zweiten Testelektrode und der zweiten Steuerelektrode.
Beispiel 168 ist ein am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; und eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen, wobei die Assay-Einheit Folgendes umfasst: eine Reagenskartusche, die Folgendes umfasst: einen Probenkanal, der mit der Probenaufnahmesonde verbunden ist, eine Reagensmulde, die mit dem Probenkanal verbunden ist; und einen Reagensmulden-Austrittskanal, der mit der Reagensmulde verbunden ist.
In Beispiel 169 enthält der Gegenstand von Beispiel 168 optional Folgendes: wobei die Reagensmulde ein Reagens zum Verarbeiten eines vorgegebenen Biomoleküls umfasst.
In Beispiel 170 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-169 optional Folgendes: wobei das Reagens ein Antikörper ist.
In Beispiel 171 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-170 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen zweiten Probenkanal, der mit der Probenaufnahmesonde verbunden ist; eine zweite Reagensmulde, die mit dem zweiten Probenkanal verbunden ist; und einen zweiten Reagensmulden-Austrittskanal, der mit der zweiten Reagensmulde verbunden ist.
In Beispiel 172 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-171 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sensor, der dafür ausgelegt ist, mindestens eines von einer Temperatur im Inneren der Kartusche, einer Feuchtigkeit im Inneren der Kartusche und eines Drucks im Inneren der Kartusche zu messen.
In Beispiel 173 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-172 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sensor, der an einen Außenumfang der Kartusche angeklebt ist und dafür ausgelegt ist, mindestens eines von einem Kontakt zwischen der Kartusche und dem Gehäuse, und einem Leck der biologischen Probe oder des Reagens aus der Kartusche abzufühlen.
In Beispiel 174 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-173 optional Folgendes: wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: eine Verarbeitungsmulde, die durch den Reagensmulden-Austrittskanal mit der Reagensmulde verbunden ist; eine Detektionsmulde, die auf ein Detektionssystem ausgerichtet ist; und einen Verarbeitungsmulden-Austrittskanal, der die Verarbeitungsmulde und die Detektionsmulde verbindet.
In Beispiel 175 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-174 optional Folgendes: wobei die Reagensmulde und die zweite Reagensmulde verschiedene Reagenzien enthalten.
In Beispiel 176 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-175 optional Folgendes: wobei das Reagens in mindestens einer der Reagensmulde und der zweiten Reagensmulde in einer lyophilisierten Form gespeichert wird.
In Beispiel 177 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-176 optional, und umfasst des Weiteren: eine metallische Schicht, die an der ersten Außenfläche des Gehäuses angebracht ist; und eine Entlüftung, die durch eine zweite Außenfläche des Gehäuses definiert wird.
In Beispiel 178 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-177 optional Folgendes: wobei die metallische Schicht dafür ausgelegt ist, den Träger zu berühren und Wärme von dem Träger zu absorbieren.
In Beispiel 179 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-178 optional Folgendes: wobei die Wärme zu der Assay-Einheit übertragen wird.
In Beispiel 180 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 168-179 optional, und umfasst des Weiteren: eine Mikroheizung in Kontakt mit der metallischen Schicht.
Beispiel 181 ist ein am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen; ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren; und ein Pumpsystem, das dafür ausgelegt ist, die biologische Probe durch das am Körper tragbare Assay-System zu pumpen.
In Beispiel 182 enthält der Gegenstand von Beispiel 181 optional Folgendes: wobei das Pumpsystem Folgendes umfasst: eine Mikropumpe, die dafür ausgelegt ist, Luft aus einem Inneren des Gehäuses nach außerhalb des Gehäuses zu pumpen.
In Beispiel 183 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 181-182 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe Folgendes umfasst: einen Dynamo, der dafür ausgelegt ist, elektrische Leistung zu generieren und die elektrische Leistung an die Mikropumpe zu senden.
In Beispiel 184 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 181-183 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe des Weiteren Folgendes umfasst: einen Kondensator, der mit dem Dynamo und der Mikropumpe verbunden ist, wobei der Kondensator dafür ausgelegt ist, die durch den Dynamo generierte elektrische Leistung zu speichern.
In Beispiel 185 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 181-184 optional Folgendes: wobei der Dynamo Folgendes umfasst: einen Körper; eine Spule aus Drähten, die entlang einer Innenfläche des Körpers angeordnet ist und einen zweiten Hohlraum definiert; und einen Magneten, der innerhalb des zweiten Hohlraums angeordnet ist.
In Beispiel 186 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 181-185 optional, und umfasst des Weiteren: ein Drehrad, das an dem Magneten angebracht ist und sich außerhalb des Körpers erstreckt.
In Beispiel 187 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 181-186 optional Folgendes: wobei der Magnet dafür ausgelegt ist, sich in Reaktion auf eine Drehung des Drehrades zu drehen.
In Beispiel 188 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 181-187 optional Folgendes: wobei das Pumpsystem Folgendes umfasst: eine flexible Membran, die mindestens einen Abschnitt einer Außenfläche des Gehäuses definiert; und eine Einweg-Entlüftung, die dafür ausgelegt ist, Luft aus dem Gehäuse abzulassen.
Beispiel 189 ist ein Verfahren zum Ausführen eines Assays in einer am Körper tragbaren Vorrichtung, das Folgendes umfasst: Inkontaktbringen einer Probenaufnahmesonde mit einer Hautschicht eines Trägers; Aufnehmen einer biologischen Probe von dem Träger mit der Probenaufnahmesonde; Pumpen der biologischen Probe von der Probenaufnahmesonde zu einer Assay-Einheit; und Detektieren einer Eigenschaft der biologischen Probe.
In Beispiel 190 enthält der Gegenstand von Beispiel 189 optional, und umfasst des Weiteren: Pumpen der biologischen Probe zu einer zweiten Assay-Einheit.
In Beispiel 191 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-190 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit und die zweite Assay-Einheit durch ein Betätigungssystem selektiv in Strömungsverbindung mit der Probenaufnahmesonde gebracht werden.
In Beispiel 192 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-191 optional Folgendes: wobei das Betätigungssystem Folgendes umfasst: eine rotierende Scheibe, die an einem Gehäuse angebracht ist und dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu bewegen.
In Beispiel 193 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-192 optional Folgendes: wobei die rotierende Scheibe Folgendes umfasst: einen Schlitz, der dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit aufzunehmen.
In Beispiel 194 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-193 optional Folgendes: wobei das Betätigungssystem Folgendes umfasst: ein kontinuierliches Band, das aus der Assay-Einheit gebildet wird.
In Beispiel 195 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-194 optional Folgendes: wobei das Band um eine Rolle herum gewickelt ist.
In Beispiel 196 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-195 optional Folgendes: wobei die Probenaufnahmesonde eine Nadel ist.
In Beispiel 197 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-196 optional Folgendes: wobei die Nadel dafür ausgelegt ist, zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich zu sein.
In Beispiel 198 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-197 optional Folgendes: wobei ein Hauptabschnitt der Nadel außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung angeordnet ist, wenn die Nadel in der ersten Position ist.
In Beispiel 199 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-198 optional Folgendes: wobei ein Hauptabschnitt der Nadel innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wenn die Nadel in der zweiten Position ist.
In Beispiel 200 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-199 optional Folgendes: wobei die Nadel dafür ausgelegt ist, in die Hautschicht des Trägers einzudringen.
In Beispiel 201 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-200 optional Folgendes: wobei die biologische Probe durch Kapillarwirkung von der Nadel zu der Assay-Einheit gepumpt wird.
In Beispiel 202 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-201 optional Folgendes: wobei die Probenaufnahmesonde ein Dochtkissen ist.
In Beispiel 203 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-202 optional Folgendes: wobei das Dochtkissen dafür ausgelegt ist, die Hautschicht des Trägers zu berühren.
In Beispiel 204 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-203 optional Folgendes: wobei das Dochtkissen dafür ausgelegt ist, Schweiß von dem Träger zu absorbieren.
In Beispiel 205 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-204 optional Folgendes: wobei die biologische Probe durch Kapillarwirkung von dem Dochtkissen zu der Assay-Einheit gepumpt wird.
In Beispiel 206 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-205 optional Folgendes: wobei das Dochtkissen dafür ausgelegt ist, ein subdermales interstitielles Fluid zu absorbieren, das auf der Hautschicht des Trägers frei liegt.
In Beispiel 207 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-206 optional Folgendes: wobei die biologische Probe das subdermale interstitielle Fluid umfasst.
In Beispiel 208 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-207 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit einen Lateral-Flow-Streifen umfasst.
In Beispiel 209 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-208 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit ein Array von Lateral-Flow-Streifen umfasst.
In Beispiel 210 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-209 optional Folgendes: wobei das Array von Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: ein Filterkissen, das dafür ausgelegt ist, die Probenaufnahmesonde zu berühren; einen ersten Lateral-Flow-Streifen, der an einer ersten Position des Filterkissens angebracht ist; und einen zweiten Lateral-Flow-Streifen, der an einer zweiten Position des Filterkissens angebracht ist.
In Beispiel 211 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-210 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem ersten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
In Beispiel 212 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-211 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem zweiten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
In Beispiel 213 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-212 optional, und umfasst des Weiteren: Pumpen der biologischen Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen; Sättigen des ersten Lateral-Flow-Streifens; und Pumpen der biologischen Probe durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen.
In Beispiel 214 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-213 optional, und umfasst des Weiteren: Variieren einer Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten und den zweiten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird.
In Beispiel 215 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-214 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen und der zweite Lateral-Flow-Streifen von gleicher Größe sind.
In Beispiel 216 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-215 optional Folgendes: wobei eine Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird, und eine Rate, mit der die biologische Probe durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird, im Wesentlichen äquivalent sind.
In Beispiel 217 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-216 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 218 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-217 optional Folgendes: wobei eine Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird, größer ist als eine Rate, mit der die biologische Probe durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird.
In Beispiel 219 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-218 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 220 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-219 optional Folgendes: wobei eine Rate, mit der die biologische Probe durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird, größer ist als eine Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird.
In Beispiel 221 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-220 optional Folgendes: wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 222 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-221 optional Folgendes: wobei eine Rate, mit der die biologische Probe durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird, niedriger ist als eine Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird.
In Beispiel 223 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-222 optional Folgendes: wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
In Beispiel 224 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-223 optional Folgendes: wobei eine Rate, mit der die biologische Probe durch den ersten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird, niedriger ist als eine Rate, mit der die biologische Probe durch den zweiten Lateral-Flow-Streifen gepumpt wird.
In Beispiel 225 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-224 optional, und umfasst des Weiteren: Anordnen eines entfernbaren Sperrkissens innerhalb des Filterkissens.
In Beispiel 226 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-225 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
In Beispiel 227 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-226 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen zwischen der Probenaufnahmesonde und dem ersten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
In Beispiel 228 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-227 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen ein hydrophobes Material umfasst.
In Beispiel 229 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-228 optional Folgendes: wobei das Sperrkissen im Wesentlichen verhindert, dass die biologische Probe über das Sperrkissen hinaus gepumpt wird.
In Beispiel 230 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-229 optional, und umfasst des Weiteren: Entfernen des Sperrkissens von dem Filterkissen.
In Beispiel 231 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-230 optional Folgendes: wobei das Entfernen des Sperrkissens manuell durch den Träger ausgeführt wird.
In Beispiel 232 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-231 optional Folgendes: wobei das Entfernen des Sperrkissens automatisch durch die Vorrichtung in Reaktion auf einen Befehl ausgeführt wird, der durch eine gedruckte Leiterplatte ausgegeben wird.
In Beispiel 233 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-232 optional Folgendes: wobei das Entfernen des Sperrkissens durch Erwärmen des Sperrkissens ausgeführt wird.
In Beispiel 234 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-233 optional Folgendes: wobei das Detektieren der Eigenschaft der biologischen Probe Folgendes umfasst: Messen einer Kapazität einer Testelektrode, die dafür ausgelegt ist, sich an ein vorgegebenes biologisches Molekül zu binden; Messen einer Kapazität einer Referenzelektrode, die dafür ausgelegt ist, frei von dem vorgegebenen biologischen Molekül zu sein; und Bestimmen einer Differenz der gemessenen Kapazität zwischen der Testelektrode und der Referenzelektrode.
In Beispiel 235 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-234 optional, und umfasst des Weiteren: Korrelieren der Differenz der gemessenen Kapazität zwischen der Testelektrode und der Referenzelektrode mit einer Konzentration des vorgegebenen biologischen Moleküls.
In Beispiel 236 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-235 optional Folgendes: wobei das Verfahren das Messen der Eigenschaft mit einem Elektroden-Array enthält, wobei das Elektroden-Array Folgendes umfasst: eine Testelektrode; eine Referenzelektrode; und eine Steuerelektrode.
In Beispiel 237 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-236 optional Folgendes: wobei die Testelektrode mit einem Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 238 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-237 optional Folgendes: wobei die Testelektrode mit einem zweiten Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
In Beispiel 239 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-238 optional Folgendes: wobei das Erkennungsmolekül ein Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein vorgegebenes biologisches Molekül zu binden.
In Beispiel 240 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-239 optional Folgendes: wobei das zweite Erkennungsmolekül ein zweiter Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein zweites zuvor ausgewähltes Molekül der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 241 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-240 optional Folgendes: wobei die Referenzelektrode frei von Erkennungsmolekülen ist.
In Beispiel 242 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-241 optional Folgendes: wobei die Steuerelektrode mit einer Sperrschicht funktionalisiert wird.
In Beispiel 243 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-242 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht frei von gebundenen, zuvor ausgewählten Molekülen ist.
In Beispiel 244 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-243 optional Folgendes: wobei die Sperrschicht ein VSA-Protein umfasst.
In Beispiel 245 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-244 optional, und umfasst des Weiteren: Transferieren der biologischen Probe von der Probenaufnahmesonde zu einem absorbierenden Probenkissen; und Transferieren der biologischen Probe von dem Probenkissen zu einem Konjugatkissen, wobei das Konjugatkissen mehrere Nanopartikel umfasst, die dafür konfiguriert sind, sich an ein vorgegebenes biologisches Molekül der biologischen Probe zu binden.
In Beispiel 246 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-245 optional, und umfasst des Weiteren: Transferieren der biologischen Probe von dem Konjugatkissen zu einem Lateral-Flow-Streifen.
In Beispiel 247 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-246 optional Folgendes: wobei der Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: eine Testlinie, die dafür ausgelegt ist, sich an die mehreren Nanopartikel zu hängen, die an die zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe gebunden sind; und eine Kontrolllinie, die dafür ausgelegt ist, sich an Nanopartikel zu hängen, die frei von der biologischen Probe sind.
In Beispiel 248 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-247 optional Folgendes: wobei die Nanopartikel Antikörper umfassen.
In Beispiel 249 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-248 optional Folgendes: wobei die Testlinie eine aktivierte Fläche umfasst.
In Beispiel 250 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-249 optional Folgendes: wobei die aktivierte Fläche einen Antikörper umfasst.
In Beispiel 251 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-250 optional Folgendes: wobei der Antikörper dafür ausgelegt ist, sich an ein vorgegebenes biologisches Molekül zu binden.
In Beispiel 252 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-251 optional, und umfasst des Weiteren: Transferieren der biologischen Probe von dem Konjugatkissen zu einem zweiten Lateral-Flow-Streifen.
In Beispiel 253 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-252 optional, und umfasst des Weiteren: Inkontaktbringen der Testlinie mit Licht; und Messen von Licht, das von den Nanopartikeln ausgesendet wird, mit einer Photodiode.
In Beispiel 254 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-253 optional, und umfasst des Weiteren: Inkontaktbringen der Kontrolllinie mit Licht; und Messen von Licht, das von den Nanopartikeln ausgesendet wird, mit einer Photodiode.
In Beispiel 255 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-254 optional, und umfasst des Weiteren: Senken eines Drucks eines Inneren der Vorrichtung auf einen Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks.
In Beispiel 256 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-255 optional, und umfasst des Weiteren: Antreiben einer Mikropumpe, um Gas aus dem Inneren der Vorrichtung auszutreiben.
In Beispiel 257 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-256 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe durch einen Dynamo mit Strom versorgt wird, der dafür ausgelegt ist, elektrische Leistung zu generieren und die elektrische Leistung an die Mikropumpe zu senden.
In Beispiel 258 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-257 optional Folgendes: wobei der Dynamo Folgendes umfasst: einen Körper; eine Spule aus Drähten, die entlang einer Innenfläche des Körpers angeordnet ist und einen Hohlraum definiert; und einen Magneten, der innerhalb des Hohlraums angeordnet ist.
In Beispiel 259 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-258 optional, und umfasst des Weiteren: Anbringen eines Drehrades an dem Magneten so, dass es sich außerhalb des Körpers erstreckt.
In Beispiel 260 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-259 optional Folgendes: wobei der Magnet dafür ausgelegt ist, sich in Reaktion auf eine Drehung des Drehrades zu drehen.
In Beispiel 261 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-260 optional Folgendes: wobei die Mikropumpe durch einen Kondensator mit Strom beliefert wird.
In Beispiel 262 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-261 optional, und umfasst des Weiteren: Laden des Kondensators durch Einfangen von Licht mit einem Solarpaneel.
In Beispiel 263 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-262 optional, und umfasst des Weiteren: Laden des Kondensators durch Anschlagen eines piezoelektrischen Elements.
In Beispiel 264 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-263 optional Folgendes: wobei das Absenken des Drucks Folgendes umfasst: Niederdrücken einer flexible Membran, um Luft aus einer Einweg-Entlüftung auszutreiben.
In Beispiel 265 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-264 optional Folgendes: wobei die Assay-Einheit eine Reagenskartusche umfasst.
In Beispiel 266 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-265 optional, und umfasst des Weiteren: Transferieren mindestens eines Teils der biologischen Probe von der Probenaufnahmesonde zu einem Probenkanal; Transferieren des Teils der biologischen Probe von dem Probenkanal zu einer Reagensmulde; und Inkontaktbringen des Teils der biologischen Probe mit dem Reagens in der Reagensmulde.
In Beispiel 267 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-266 optional Folgendes: wobei die Reagensmulde das Reagens zum Verarbeiten eines vorgegebenen Biomoleküls umfasst.
In Beispiel 268 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-267 optional Folgendes: wobei das Reagens ein Antikörper ist.
In Beispiel 269 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-268 optional, und umfasst des Weiteren: Transferieren eines zweiten Teils der biologischen Probe von der Probenaufnahmesonde zu einem zweiten Probenkanal; Transferieren des zweiten Teils der biologischen Probe von dem zweiten Probenkanal zu einer zweiten Reagensmulde; und Inkontaktbringen des zweiten Teils der biologischen Probe mit einem zweiten Reagens in der zweiten Reagensmulde.
In Beispiel 270 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-269 optional, und umfasst des Weiteren: Messen mindestens eines von einer Temperatur im Inneren der Kartusche, einer Feuchtigkeit im Inneren der Kartusche und eines Drucks im Inneren der Kartusche.
In Beispiel 271 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-270 optional, und umfasst des Weiteren: Lesen mindestens eines von einem Kontakt zwischen der Kartusche und dem Gehäuse, und einem Leck der biologischen Probe oder des Reagens der Kartusche.
In Beispiel 272 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-271 optional, und umfasst des Weiteren: Transferieren der biologischen Probe zu einer Verarbeitungsmulde, die mit der Reagensmulde durch einen Reagensmulden-Austrittskanal verbunden ist; und Transferieren der biologischen Probe zu einer Detektionsmulde, die auf ein Detektionssystem ausgerichtet ist.
In Beispiel 273 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-272 optional Folgendes: wobei die erste Reagensmulde und die zweite Reagensmulde verschiedene Reagenzien enthalten.
In Beispiel 274 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-273 optional Folgendes: wobei mindestens eines des ersten Reagens und des zweiten Reagens in der Reagensmulde in einer lyophilisierten Form gespeichert wird.
In Beispiel 275 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-274 optional, und umfasst des Weiteren: Hydrieren des Reagens mit der biologischen Probe.
In Beispiel 276 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-275 optional, und umfasst des Weiteren: Erwärmen der Kartusche auf eine Temperatur, die ausreicht, um eine Komponente von mindestens einer der biologischen Probe und des Reagens zu verdampfen; und Austreiben von Dämpfen der verdampften Komponente aus der Vorrichtung durch eine Entlüftung.
In Beispiel 277 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-276 optional Folgendes: wobei die Kartusche durch eine metallische Schicht erwärmt wird, die an der Vorrichtung angebracht ist und dafür ausgelegt ist, den Träger zu berühren.
In Beispiel 278 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-277 optional Folgendes: wobei die metallische Schicht dafür ausgelegt ist, Wärme von dem Träger zu absorbieren.
In Beispiel 279 enthält der Gegenstand von einem oder mehreren der Beispiele 189-278 optional, und umfasst des Weiteren: Erwärmen der metallischen Schicht mit einer Mikroheizvorrichtung.

Claims

Am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; mehrere Assay-Einheiten, die dafür ausgelegt sind, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen; ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren; und ein Detektionssystem, das dafür ausgelegt ist, eine Eigenschaft der biologischen Probe zu detektieren.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 1, das des Weiteren Folgendes umfasst: eine zweite Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 1, wobei die Assay-Einheit dafür ausgelegt ist, auf verschiedene biologische Eigenschaften zu testen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 1, wobei die Assay-Einheit einen Lateral-Flow-Streifen umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 1, wobei die Assay-Einheit ein Array von Lateral-Flow-Streifen umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 4, das des Weiteren Folgendes umfasst: ein absorbierendes Probenkissen, das die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde empfängt; und ein absorbierendes Konjugatkissen, das die biologische Probe von dem Probenkissen empfängt, wobei das Konjugatkissen mehrere Nanopartikel umfasst, die dafür konfiguriert sind, sich an eine zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe zu binden.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 6, wobei ein erstes Ende des Lateral-Flow-Streifens in Kontakt mit dem Konjugatkissen steht und ein zweites Ende des Lateral-Flow-Streifens in Kontakt mit einem ersten Dochtkissen steht.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 6, wobei der Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: eine Testlinie, die dafür ausgelegt ist, sich an die Nanopartikel zu hängen, die an die zuvor ausgewählte Komponente der biologischen Probe gebunden sind; und eine Kontrolllinie, die dafür ausgelegt ist, sich an Nanopartikel zu hängen, die frei von der biologischen Probe sind.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 8, wobei die Nanopartikel Antikörper umfassen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 8, wobei die Testlinie eine aktivierte Fläche umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 9, wobei die aktivierte Fläche einen Antikörper umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 11, wobei der Antikörper dafür ausgelegt ist, sich an ein vorgegebenes Biomolekül zu binden.
Am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; wobei die Assay-Einheit Folgendes umfasst: ein Array von Lateral-Flow-Streifen, die dafür ausgelegt sind, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen; und ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 13, wobei das Array von Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: ein Filterkissen, das dafür ausgelegt ist, die Probenaufnahmesonde zu berühren; einen ersten Lateral-Flow-Streifen, der an einer ersten Position des Filterkissens angebracht ist; und einen zweiten Lateral-Flow-Streifen, der an einer zweiten Position des Filterkissens angebracht ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der erste Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem ersten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen mit dem Filterkissen an einem ersten Ende und mit einem zweiten Dochtkissen an einem zweiten Ende verbunden ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der erste Lateral-Flow-Streifen und der zweite Lateral-Flow-Streifen von gleicher Größe sind.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Länge als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der erste Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der zweite Lateral-Flow-Streifen hat.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 14, wobei der zweite Lateral-Flow-Streifen eine größere Breite als der erste Lateral-Flow-Streifen hat.
Am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; wobei die Assay-Einheit Folgendes umfasst: ein Array von Lateral-Flow-Streifen, die dafür ausgelegt sind, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen, wobei das Array von Lateral-Flow-Streifen Folgendes umfasst: ein Filterkissen, das dafür ausgelegt ist, die Probenaufnahmesonde zu berühren; einen ersten Lateral-Flow-Streifen, der an einer ersten Position des Filterkissens angebracht ist; und einen zweiten Lateral-Flow-Streifen, der an einer zweiten Position des Filterkissens angebracht ist; ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren; und ein entfernbares Sperrkissen, das innerhalb des Filterkissens angeordnet ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 22, wobei das Sperrkissen zwischen dem ersten Lateral-Flow-Streifen und dem zweiten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 22, wobei das Sperrkissen zwischen der Probenaufnahmesonde und dem ersten Lateral-Flow-Streifen angeordnet ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 22, wobei das Sperrkissen ein hydrophobes Material umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 25, wobei das hydrophobe Material etwa 50 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) des Sperrkissens ausmacht.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 26, wobei das hydrophobe Material etwa 90 % (Gew./Gew.) bis etwa 100 % (Gew./Gew.) des Sperrkissens ausmacht.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 22, wobei das Sperrkissen ein Material umfasst, das weniger durchlässig ist als ein Material, aus dem das Filterkissen besteht.
Am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; und eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen, wobei die Assay-Einheit Folgendes umfasst: ein Elektroden-Array, das Folgendes umfasst: eine Testelektrode; eine Referenzelektrode; und eine Steuerelektrode.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 29, wobei die Testelektrode mit einem Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 30, wobei die Testelektrode mit einem zweiten Erkennungsmolekül funktionalisiert wird.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 30, wobei das Erkennungsmolekül ein Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein zuvor ausgewähltes Molekül der biologischen Probe zu binden.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 31, wobei das zweite Erkennungsmolekül ein zweiter Antikörper ist, der dafür ausgelegt ist, sich an ein zweites zuvor ausgewähltes Molekül der biologischen Probe zu binden.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 29, wobei die Referenzelektrode frei von Erkennungsmolekülen ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 29, wobei die Steuerelektrode mit einer Sperrschicht funktionalisiert wird.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 30, wobei eine Ausgangsspannung des Elektroden-Arrays bei Vorhandensein der biologischen Probe eine andere ist als eine Ausgangsspannung des Elektroden-Arrays bei Nichtvorliegen der biologischen Probe.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 30, wobei das Elektroden-Array des Weiteren Folgendes umfasst: eine zweite Testelektrode; eine zweite Referenzelektrode; und eine zweite Steuerelektrode, wobei die erste Testelektrode, die zweite Testelektrode, die erste Steuerelektrode und die zweite Steuerelektrode im Wesentlichen von gleicher Größe sind.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 29, wobei die Testelektrode und die Steuerelektrode im Wesentlichen von gleicher Größe sind.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 29, wobei die Referenzelektrode größer ist als mindestens eine der Testelektrode und der Steuerelektrode.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 29, wobei die Testelektrode und die Referenzelektrode aus dem gleichen Material bestehen.
Am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; und eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen, wobei die Assay-Einheit Folgendes umfasst: eine Reagenskartusche, die Folgendes umfasst: einen Probenkanal, der mit der Probenaufnahmesonde verbunden ist, eine Reagensmulde, die mit dem Probenkanal verbunden ist, und einen Reagensmulden-Austrittskanal, der mit der Reagensmulde verbunden ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 41, wobei die Reagensmulde ein Reagens zum Verarbeiten eines vorgegebenen Biomoleküls umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 42, wobei das Reagens ein Antikörper ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 41, wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen zweiten Probenkanal, der mit der Probenaufnahmesonde verbunden ist, eine zweite Reagensmulde, die mit dem Probenkanal verbunden ist; und einen zweiten Reagensmulden-Austrittskanal, der mit einer zweiten Reagensmulde verbunden ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 41, wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sensor, der dafür ausgelegt ist, mindestens eines von einer Temperatur im Inneren der Kartusche, einer Feuchtigkeit im Inneren der Kartusche und eines Drucks im Inneren der Kartusche zu messen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 41, wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: einen Sensor, der an einen Außenumfang der Kartusche angeklebt ist und dafür ausgelegt ist, mindestens eines von einem Kontakt zwischen der Kartusche und dem Gehäuse, und einem Leck der biologischen Probe oder des Reagens aus der Kartusche abzufühlen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 41, wobei die Kartusche des Weiteren Folgendes umfasst: eine Verarbeitungsmulde, die durch den Reagensmulden-Austrittskanal mit der Reagensmulde verbunden ist; eine Detektionsmulde, die auf ein Detektionssystem ausgerichtet ist; und einen Verarbeitungsmulden-Austrittskanal, der die Verarbeitungsmulde und die Detektionsmulde verbindet.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 44, wobei die erste Reagensmulde und die zweite Reagensmulde verschiedene Reagenzien enthalten.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 48, wobei das Reagens in der Reagensmulde in einer lyophilisierten Form gespeichert wird.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 41, das des Weiteren Folgendes umfasst: eine metallische Schicht, die an der ersten Außenfläche des Gehäuses angebracht ist; und eine Entlüftung, die durch eine zweite Außenfläche des Gehäuses definiert wird.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 50, wobei die metallische Schicht dafür ausgelegt ist, den Träger zu berühren und Wärme von dem Träger zu absorbieren.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 51, wobei die Wärme zu der Assay-Einheit übertragen wird.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 50, das des Weiteren eine Mikroheizung in Kontakt mit der metallischen Schicht umfasst.
Am Körper tragbares Assay-System, das Folgendes umfasst: ein Gehäuse, das Folgendes umfasst: eine erste Außenfläche, die dafür ausgelegt ist, einen Träger zu berühren; und einen Hohlraum, der durch einen Abschnitt der ersten Außenfläche definiert wird; eine Probenaufnahmesonde, die nahe dem Hohlraum positioniert ist und an der ersten Außenfläche angebracht ist und dafür ausgelegt ist, eine biologische Probe von dem Träger aufzunehmen; eine Assay-Einheit, die dafür ausgelegt ist, die biologische Probe von der Probenaufnahmesonde zu empfangen; ein Betätigungssystem, das dafür ausgelegt ist, die Assay-Einheit in Kontakt mit der Probenaufnahmesonde zu positionieren; und ein Pumpsystem, das dafür ausgelegt ist, die biologische Probe durch das am Körper tragbare Assay-System zu pumpen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 54, wobei das Pumpsystem eine Mikropumpe umfasst, die dafür ausgelegt ist, Luft aus einem Inneren des Gehäuses nach außerhalb des Gehäuses zu pumpen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 55, wobei die Mikropumpe Folgendes umfasst: einen Dynamo, der dafür ausgelegt ist, elektrische Leistung zu generieren und die elektrische Leistung an die Mikropumpe zu senden.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 56, wobei die Mikropumpe des Weiteren Folgendes umfasst: einen Kondensator, der mit dem Dynamo und der Mikropumpe verbunden ist, wobei der Kondensator dafür ausgelegt ist, die durch den Dynamo generierte elektrische Leistung zu speichern.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 56, wobei der Dynamo Folgendes umfasst: einen Körper; eine Spule aus Drähten, die entlang einer Innenfläche des Körpers angeordnet ist und einen zweiten Hohlraum definiert; und einen Magneten, der innerhalb des Hohlraums angeordnet ist.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 58, das des Weiteren Folgendes umfasst: ein Drehrad, das an dem Magneten angebracht ist und sich außerhalb des Körpers erstreckt.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 59, wobei der Magnet dafür ausgelegt ist, sich in Reaktion auf eine Drehung des Drehrades zu drehen.
Am Körper tragbares Assay-System nach Anspruch 54, wobei das Pumpsystem Folgendes umfasst: eine flexible Membran, die mindestens einen Abschnitt der Außenfläche des Gehäuses definiert, und eine Einweg-Entlüftung, die dafür ausgelegt ist, Luft aus dem Gehäuse abzulassen.
Verfahren zum Ausführen eines Assays in einer am Körper tragbaren Vorrichtung, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Inkontaktbringen einer Probenaufnahmesonde mit einer Hautschicht eines Trägers; Aufnehmen einer biologischen Probe von dem Träger mit der Probenaufnahmesonde; Pumpen der biologischen Probe von der Probenaufnahmesonde zu einer ersten Assay-Einheit; und Detektieren einer Eigenschaft der biologischen Probe.
Verfahren nach Anspruch 62, das des Weiteren Folgendes umfasst: Pumpen der biologischen Probe zu einer zweiten Assay-Einheit.
Verfahren nach Anspruch 63, wobei die erste Assay-Einheit und die zweite Assay-Einheit durch ein Betätigungssystem selektiv in Strömungsverbindung mit der Probenaufnahmesonde gebracht werden.