EP1597573A1 - Verfahren und vorrichtung zum selektiven nachweis ferromagnetischer oder superparamagnetischer partikel - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum selektiven nachweis ferromagnetischer oder superparamagnetischer partikel

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Publication number
EP1597573A1
EP1597573A1 EP04706604A EP04706604A EP1597573A1 EP 1597573 A1 EP1597573 A1 EP 1597573A1 EP 04706604 A EP04706604 A EP 04706604A EP 04706604 A EP04706604 A EP 04706604A EP 1597573 A1 EP1597573 A1 EP 1597573A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
magnetic field
frequency
particles
modulation
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04706604A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Miethe
Hans-Joachim Krause
Yi Zhang
Norbert Wolters
Dmitry Plaksin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miehte Peter
Forschungszentrum Juelich GmbH
Original Assignee
Miehte Peter
Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miehte Peter, Forschungszentrum Juelich GmbH filed Critical Miehte Peter
Publication of EP1597573A1 publication Critical patent/EP1597573A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/74—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids
    • G01N27/745—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids for detecting magnetic beads used in biochemical assays

Definitions

  • the invention relates to the detection of magnetic particles as markers on analytes.
  • Bioassays based on the magnetic labeling of the analyte are an alternative.
  • the magnetic particles consist of an iron oxide core with defined diameters from a few tens to a few hundred nanometers. They have a biocompatible surface coating with which they attach to the analyte, eg. B. to chemical substances, or to the surface of cells or viruses in a manner known per se.
  • Such markers are advantageously stable, non-toxic and can be manipulated by means of magnetic fields.
  • Iron oxide particles are superparamagnetic.
  • the presence of magnetic particles in a sample volume can be determined by alternating field susceptometry.
  • the concentration of the particles can also be determined quantitatively.
  • the detection of magnetic particles by means of susceptometry is known from US Pat. No. 6,110,660.
  • the magnetic susceptibility of an analyte is measured using a Maxwell bridge in the frequency range around 200 kHz.
  • the measured electrical voltage at an output amplifier of the bridge is proportional to the susceptibility of the solution. With constant particle size, the susceptibility is again proportional to the number of magnetic particles in solution.
  • This method is disadvantageously not selective.
  • the magnetic susceptibility of concentrated nanoparticle solutions is high.
  • immunoassay methods generally require the detection of very low concentrations of biomolecules and, accordingly, very low concentrations of magnetic marker particles.
  • the resulting susceptibility of the solution is then very small and can hardly be distinguished from the susceptibility of a comparison solution without magnetic particles.
  • Increasing the gain at the output of the Maxwell bridge is not a viable solution to this problem because parasitic effects such as susceptibility variations in the sample vessels, the reagents and the laboratory environment lead to scattering in the output voltage, as do thermal effects and electronic drift of the components of the readout circuit.
  • No. 6,046,585 describes the movement of magnetic particle samples in order to achieve low-frequency modulation of the measurement signal using a gradiometric SQUID magnetic field detector. Disadvantageously, any signals from the sample holder and the sample vessels are not suppressed with this method.
  • the object of the invention is to provide a method for the selective detection of superpara- and / or ferromagnetic particles which can detect such particles in a highly sensitive manner with little expenditure on equipment.
  • the object of the invention is further to provide a device for carrying out the method in this regard.
  • a frequency component of magnetic fields generated at a mixed frequency due to the nonlinearity of the magnetization characteristic of the particles is measured.
  • Superpara- and ferromagnetic substances have a non-linear magnetization characteristic, a property which is used according to the invention for the selective detection of these substances.
  • the method uses the dependency of the differential susceptibility (that is, the derivative of the magnetic susceptibility after the magnetic field) of the particles from the magnetic field acting on the particles.
  • a first alternating magnetic field is applied to the particles. This results in modulation of the magnetization characteristic of the particles (modulation magnetic field).
  • the modulation magnetic field preferably has a frequency between 50 and 100 Hertz. By selecting such low-frequency alternating magnetic fields, low currents and voltages can be used.
  • the particles are also subjected to a second alternating magnetic field with a frequency different from the actuation magnetic field.
  • the second alternating magnetic field is used to scan the nonlinearity of the magnetization characteristic of the particles (scanning magnetic field).
  • the scanning magnetic field can advantageously have a frequency between 10 and 100 kilohertz. If an induction coil is used as a magnetic field sensor, this advantageously has the effect that the voltage induced in this coil by the response magnetic field, which is proportional to the frequency of the response magnetic field, is high and therefore easier to measure.
  • the occurring amplitude variation of the response magnetic field is primarily dependent on the type and the concentration of the magnetic particles.
  • superpara- and ferromagnetic materials have a non-linear magnetization characteristic. Due to the non-linear magnetization characteristic, the substances mentioned can be selectively detected.
  • the response magnetic field has frequency mixing components of the two alternating magnetic fields applied to the magnetic particles on a sensor.
  • a component can be detected by suitable phase-sensitive detection (demodulation).
  • the voltage generated in this way corresponds to the amplitude profile of the component and is used as an output signal to determine the concentration of the analyte.
  • the time course of the amplitude (amplitude variation) of the response magnetic field is particularly advantageously measured by phase-sensitive detection at the frequency of the scanning magnetic field.
  • the time course of the amplitude of the response magnetic field has frequency components that are multiples of the frequency of the modulation magnetic field. Even multiples are particularly pronounced, and in particular the component with twice the frequency of the modulation magnetic field.
  • the modulation magnetic field leads to a distorted magnetic induction of the magnetic particles.
  • the additional applied In the event that the instantaneous magnetic induction due to the modulation magnetic field just passes through a zero crossing, the magnetic field results in a large additional magnetic induction. In the event that the modulation induction has just a maximum amount, the scanning magnetic field, on the other hand, only leads to a small, additional induction.
  • the amplitude is controlled by the derivation of the magnetization curve of the magnetic particles, which is lower in the case of large magnetic fields due to the saturation effect than in the case of small magnetic fields.
  • this amplitude varies precisely with twice the frequency of the frequency of the modulation magnetic field. It has its minima at the extremes of the modulation and its maxima at the zero crossings.
  • the amplitude variation of the response magnetic field is expediently demodulated by phase-sensitive detection.
  • the response magnetic field is expediently converted into an electrical voltage by a magnetic field sensor and possibly amplified.
  • a device for the selective detection and / or for the quantification of superparamagnetic and / or ferromagnetic particles by measuring the differential susceptibility of the particles comprises a container with the particles to be detected and / or quantified on the analyte.
  • the container can be made of a non-magnetic material suitable for the method, i.e. e.g. B. made of glass or plastic.
  • the device comprises at least one oscillator.
  • the oscillator is suitable for generating frequencies of alternating magnetic fields, as is necessary in the present case.
  • the device particularly advantageously comprises a base frequency oscillator, from which the frequencies of the scanning and modulation magnetic fields are derived in a phase-locked manner by means of frequency dividers.
  • two oscillators can also be used to generate both alternating magnetic fields independently.
  • a first oscillator then generates the frequency of the scanning magnetic field, a second oscillator the frequency of the modulation magnetic field.
  • the device also has at least one field generator. This serves to apply the alternating magnetic fields to the analyte. There may be two such field generators that are particularly advantageous, which generate the analyte with the first or second alternation.
  • Magnetic field that is, the modulation magnetic field and the scanning magnetic field.
  • the device comprises a magnetic field sensor which serves to record a response magnetic field of the particles.
  • the magnetic field sensor converts and amplifies the amplitude variation of the response magnetic field of the particles and passes them on to a phase-sensitive detector.
  • the device further comprises at least one phase-sensitive detector, which is fed by an oscillator, possibly via a frequency divider, with a reference frequency.
  • the phase sensitive detector determines the amplitude of the response magnetic field at this frequency.
  • the device can comprise at least one second phase-sensitive detector, which is also fed by an oscillator, optionally via a frequency divider, with a reference frequency.
  • the first phase-sensitive detector would expediently be supplied with the sampling frequency as a reference and would accordingly supply the amplitude of the response magnetic field at the sampling frequency.
  • the second phase-sensitive detector would be fed as a reference with a multiple of the frequency of the modulation magnetic field.
  • the second phase-sensitive detector examines the amplitude of the response magnetic field, which is passed via the first phase-sensitive detector to the second phase-sensitive detector, for a frequency component that corresponds to an even number times, in particular twice the frequency of the modulation magnetic field.
  • the second phase sensitive detector generates an output voltage that corresponds to the amplitude of this frequency component.
  • the device may further include phase shifters at the reference inputs of the phase sensitive detectors.
  • Figure 1 illustrates the underlying physical property of superparamagnetic and ferromagnetic materials. Such materials have a non-linear magnetization characteristic (Fig. Lb). In contrast, diamagnetic and paramagnetic materials have a linear magnetization characteristic (Fig. La).
  • An alternating field of frequency f and amplitude H a is applied to the substance.
  • Any existing static magnetic field, e.g. B. the earth's magnetic field, is denoted by H 0 .
  • H (t) H a sin (2 ⁇ ß) + H 0 (1)
  • Figure la shows the magnetic modulation induction 3 of a paramagnetic substance on a modulation magnetic field 1.
  • Superparamagnetic substances have the nonlinear and non-hysteretic magnetization characteristic 5 mentioned.
  • the magnetization M (H) of superparamagnetic substances can generally be determined by the formula
  • the typical magnetic response of a superparamagnetic material is represented by the distorted sine function as magnetic modulation induction 6 in FIG. 1b and can generally be described by inserting formula (1) into formula (3) according to formula (5):
  • a modulation magnetic field 4 is used to modulate the magnetization characteristic 5.
  • the modulation magnetic field 4 is an alternating magnetic field with a specific frequency f.
  • a second alternating field (not shown), a so-called scanning magnetic field, is applied to the analyte.
  • the frequency of the scanning magnetic field is selected differently from the frequency of the modulation magnetic field 4.
  • FIG. 2 explains the principle on which the method is based.
  • FIG. 2b characterizes the case of a superparamagnetic or ferromagnetic analyte and FIG. 2a that of a diamagnetic or paramagnetic analyte.
  • the modulation magnetic field 4 leads, as shown in FIG. 1, to a distorted magnetic modulation Induction 6, the time dependence of which is described by formula (5).
  • the additionally applied second alternating magnetic field leads to a large additional scanning induction at the frequency of the scanning magnetic field as a scanning magnetic field in the event that the magnetic modulation induction 6 generated by the modulation magnetic field 4 passes through its zero crossing ( Figure 2b, No. 9).
  • the amplitude of the response magnetic field 11 is namely controlled by the derivation of the magnetization characteristic.
  • this slope of the magnetization characteristic is considerably smaller in the case of large magnetic fields
  • H than in the origin at H 0.
  • this statement is obtained by considering the derivative of the Langevin -Function,
  • the method has the advantage that only analytes with a non-linear magnetization characteristic 5 show a temporal variation of the amplitude 11, as shown in FIG. 2b.
  • Paramagnetic or diamagnetic substances with a linear magnetization characteristic 2 have a constant amplitude 8 of the magnetic induction at the frequency of the scanning magnetic field (FIG. 2a).
  • This selectivity distinguishes the method according to the invention from the methods according to the prior art, which do not differentiate whether the measured susceptibility is due to a di- or paramagnetic or a super- or ferroparamagnetic material.
  • FIG. 3 shows a first device for the selective detection and / or for the quantification of superpara- and / or ferromagnetic particles on analytes.
  • the components are configured so that a due to the
  • Non-linearity of the magnetization characteristic 5 of the particle-generated frequency component of the magnetic fields 15, 18 is measured at a mixed frequency.
  • a suitable container 12 is required, in which an analyte is located in a measuring volume.
  • the analyte can be introduced into the container 12 by methods known per se, such as selective physisorption reaction, chemisorption reaction, precision, filtration or extraction.
  • the analytes are to be demonstrated send superpara- and / or ferromagnetic particles coupled.
  • An oscillator 16 generates the frequency of the modulation magnetic field 18, which is applied to the analyte by means of a field generator 17.
  • An oscillator 13 generates the frequency of a second alternating magnetic field, the scanning magnetic field 15, which is applied to the analyte by means of a further field generator 14.
  • the response magnetic field 19 emanating from the particles or analytes is converted into an electrical voltage and preamplified by a magnetic field sensor 20.
  • the device comprises a first phase-sensitive detector 21, which receives the frequency of the scanning magnetic field 15 from the oscillator 13 as a reference.
  • This phase-sensitive detector 21 determines the time course of the amplitude (see FIG. 2, No. 11 and 8) of the response magnetic field 19 at the frequency of the scanning magnetic field 15.
  • This amplitude 11 and 8 is determined by a second phase-sensitive detector 23, which receives the frequency of the modulation magnetic field 18 via an m-fold frequency multiplier 22 as a reference by oscillator 16, is examined for a frequency component that corresponds to -multiple the frequency of the modulation magnetic field 18, with an integer, positive number m.
  • the generated output voltage 24 corresponds to the Amplitude of this frequency component.
  • a frequency component is measured at a mixed frequency that only occurs when the particle's magnetization characteristic is non-linear.
  • the output voltage 24 is linearly dependent on the superparamagnetic / ferromagnetic moment in the sample volume of container 12.
  • the concentration of the magnetic markers in the sample is proportional to the output voltage 24.
  • the amplitude of the modulation magnetic field 18 is advantageously chosen such that the analyte is in the magnetic saturation is driven.
  • the amplitude of the modulation magnetic field 18 is selected in the order of magnitude of the characteristic field B c of the superparamagnetic particles used. The curvature of the Langevin function on which the magnetization characteristic (equation 3) is based
  • the frequency of the modulation magnetic field 18 is used to modulate the magnetization Characteristic 5 chosen advantageously low, z. B. between 50 Hz and 100 Hz, because coils with a high number of turns and accordingly low currents and voltages can be used to generate fields of such low frequencies.
  • the scanning magnetic field 15 is advantageously chosen high frequency, for. B. between 10 kHz and 100 kHz.
  • a high frequency of the second magnetic field has the advantage that the induced voltage 24 in the measuring coil 20, which is proportional to the frequency, is high.
  • Any static ambient DC field is advantageously chosen to be as small as possible.
  • FIG. 4 outlines an alternative device.
  • a quartz oscillator 25 is used to generate a frequency which is divided down by means of three frequency dividers 26, 27 and 28.
  • the division ratios of the three dividers 26, 27 and 28 are chosen such that they each
  • the field generators 17 and 14 generate the modulation magnetic field 18 and the scanning magnetic field 15.
  • the response magnetic field 19 is via a differential, that is, gradiometric induction coil recorded as a magnetic field sensor 20.
  • the coil is manufactured in such a way that it consists of two identically manufactured, but in each case wound in opposite directions, connected in series, the analyte in the container 12 being immersed in only one of the two coils.
  • the device includes a first phase-sensitive detector 21, which receives the frequency of the scanning magnetic field 15 from the frequency divider 26 as a reference and which shows the course of the amplitude over time (see FIG. 2, No. 11 and No. 8). of the response magnetic field 19 is determined at the frequency of the scanning magnetic field 15.
  • This amplitude 11 or 8 is examined by a second phase-sensitive detector 23 for a frequency component which corresponds to m times the frequency of the modulation magnetic field 18, with an integer, positive number m.
  • this reference frequency is divided down directly from the frequency of the oscillator 25 by a frequency divider 28 instead of having to use a frequency multiplier, as in the example in FIG. 3. In this way, all three frequencies are advantageously coupled in a phase-locked manner, so that any oscillator drift is irrelevant to the measurement.
  • the output voltage 24 is available as a measurement signal.
  • Figure 5 outlines another device.
  • a crystal oscillator 25 was used as the frequency base, which was divided down by means of three frequency dividers 29, 30 and 28.
  • the division ratios of the three dividers 29, 30 and 28 are chosen such that they each
  • the device from FIG. 5 contains only a phase-sensitive detector 21, which receives the frequency of the oscillator 25 divided down n times as a reference. This phase-sensitive detector 21 determines the time profile of the same magnetic field component as in the two previously presented exemplary embodiments from FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 6 shows the measured output voltage with standard deviation as a function of the iron concentration of the samples.
  • FIG. 7 shows how the measurement signals of a sample of a fixed concentration vary as a function of a static ambient constant field Ho. Maximum output voltage is obtained with a minimum DC field. At a DC field amplitude of approximately 1.9 mT, a minimum of the output voltage is observed, the signal rises again for higher DC fields. It can be shown mathematically that the signal has a course like the third derivative of the Langevin function
  • FIG. 8 shows the measured dependency of the output voltage of a sample of a fixed concentration as a function of the amplitude of the modulation magnetic field.
  • the signal to be expected was calculated by integration via the amplitude-dependent signal curve and entered in FIG. 8. The agreement with the measured values is particularly good for small amplitudes.
  • the method / device according to the invention can be used in particular for the following applications:
  • Detection of chemical substances, cells or viruses via the quantitative detection of the molecular interaction, in particular the ligand-receptor interaction, the antigen-antibody interaction and the interaction between oligonucleotides, the superpara- and / or ferromagnetic particles being attached to the substances , Cells or viruses are coupled.

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Abstract

Ein Verfahren zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel an Analyten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aufgrund der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie der Partikel erzeugte Frequenz-Komponente von Magnetfeldern (15, 18) bei einer Mischfrequenz gemessen wird. Eine Vorrichtung zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel an Analyten umfasst: einen Behälter (12) mit nachzuweisendem und/oder zu quantifizierenden Partikeln am Analyten, mindestens einen Oszillator (13, 16; 25), zur Erzeugung von Frequenzen von Wechsel-Magnetfeldern (15, 18), mindestens einen Feldgenerator (14, 17) zur Beaufschlagung des Analyten mit Wechsel-Magnetfeldern (15, 18) , einen Magnetfeldsensor (20), zur Messung eines Antwort-Magnetfeldes (19) der Partikel, mindestens einen phasenempfindlichen Detektor (21, 23), wobei die Bauteile so konfiguriert sind, dass eine aufgrund der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie der Partikel erzeugte Frequenz-Komponente der Magnetfelder (15, 18) bei einer Mischfrequenz gemessen wird.

Description

B e s c h r e i b u n g
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM SELEKTIVEN NACHWEIS FERROMAGNETISCHER ODER SUPERPARAMAGNETISCHER PARTIKEL
Die Erfindung betrifft den Nachweis magnetischer Partikel als Marker an Analyten.
Aus dem Stand der Technik sind Nachweisverfahren von
Analyten mittels Fluorochro en, Enzymen oder radioaktiver Teilchen als sogenannte Marker für Analyten bekannt. Nachteilig ist der lineare Detektionsbereich von Fluoreszenzmarkern bzw. die Empfindlichkeit enzymati- scher Techniken begrenzt. Radioaktive Marker sind aufgrund der Strahlenschutzanforderungen problematisch.
Bioassays auf der Basis magnetischer Markierung des Analyten sind hierzu eine Alternative. Die magnetischen Partikel bestehen aus einem Eisenoxid-Kern mit defi- nierten Durchmessern von einigen zehn bis einigen hundert Nanometern. Sie weisen eine biokompatible Oberflä- chenbeschichtung auf, mit der sie an den Analyten, z. B. an chemische Substanzen, oder an die Oberfläche von Zellen oder Viren in an sich bekannter Weise gebun- den werden.
Vorteilhaft sind derartige Marker stabil, ungiftig und mittels magnetischer Felder manipulierbar. Partikel aus Eisenoxid sind superparamagnetisch. Das Vorhandensein magnetischer Partikel in einem Probenvolumen kann durch Wechselfeld-Suszeptometrie bestimmt werden. Im Falle der Monodispersität, d.h. einheitlicher Partikelgröße, kann die Konzentration der Partikel auch quantitativ bestimmt werden.
Aus US 6,110,660 ist der Nachweis magnetischer Partikel mittels Suszeptometrie bekannt. Dabei wird die magneti- sehe Suszeptibilität eines Analyten mittels einer Maxwell-Brücke im Frequenzbereich um 200 kHz gemessen. Die gemessene elektrische Spannung an einem Ausgangsverstärker der Brücke ist der Suszeptibilität der Lösung proportional. Bei konstanter Partikelgröße ist wiederum die Suszeptibilität proportional zur Anzahl der magnetischen Partikel in Lösung.
Nachteilig ist dieses Verfahren nicht selektiv. Zwar ist die magnetische Suszeptibilität konzentrierter Na- nopartikel-Lösungen hoch. Allerdings erfordern Immuno- assay-Verfahren in der Regel den Nachweis sehr geringer Konzentrationen von Biomolekülen und dementsprechend sehr geringe Konzentrationen magnetischer Marker- Partikel. Die resultierende Suszeptibilität der Lösung ist dann sehr klein und kaum von der Suszeptibilität einer Vergleichslösung ohne magnetische Partikel zu unterscheiden. Die Erhöhung der Verstärkung am Ausgang der Maxwell-Brücke ist keine brauchbare Lösung dieses Problems, weil parasitäre Effekte wie Suszeptibilitäts- variationen der Probengefäße, der Reagenzien und der Laborumgebung ebenso zu Streuungen in der Ausgangs- Spannung führen wie thermische Effekte und elektronisches Driften der Bauteile der Ausleseschaltung.
Aus US 6,046,585 ist die Bewegung von Magnetpartikel- Proben zur Erzielung einer niederfrequenten Modulation des Messsignals unter Verwendung eines gradiometrischen SQUID-Magnetfelddetektors bekannt. Nachteilig werden etwaige Signale der Probenhaiterung und der Probengefäße mit diesem Verfahren nicht unterdrückt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum selektiven Nachweis superpara- und/oder ferromagnetischer Partikel bereit zu stellen, welches mit geringem apparativen Aufwand hochsensitiv solche Partikel nachzuweisen vermag. Aufgabe der Erfindung ist es weiter eine diesbezügliche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereit zu stellen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Hauptanspruch und durch eine Vorrichtung gemäß Nebenanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den darauf jeweils rückbezogenen Patentansprüchen.
Zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel wird eine aufgrund der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie der Partikel erzeugte Frequenz- Komponente von Magnetfeldern bei einer Mischfrequenz gemessen.
Superpara- und ferromagnetische Stoffe weisen eine nichtlineare Magnetisierungskennlinie auf, eine Eigenschaft, welche erfindungsgemäß zum selektiven Nachweis dieser Stoffe genutzt wird. Das Verfahren nutzt die Abhängigkeit der differentiellen Suszeptibilität, (das heißt die Ableitung der magnetischen Suszeptibilität nach dem Magnetfeld) der Partikel von dem auf die Partikel einwirkenden Magnetfeld, aus.
Die Partikel werden mit einem ersten Wechsel-Magnetfeld beaufschlagt. Dies hat eine Aussteuerung der Magneti- sierungskennlinie der Partikel zur Folge (Aussteuer- Magnetfeld) .
Bevorzugt weist das Aussteuer-Magnetfeld eine Frequenz zwischen 50 und 100 Hertz auf. Durch Auswahl solcher niederfrequenter Wechsel-Magnetfelder können niedrige Ströme und Spannungen verwendet werden.
Die Partikel werden zudem mit einem zweiten Wechsel- Magnetfeld mit einer zum Aussteuer-Magnetfeld verschiedenen Frequenz beaufschlagt. Das zweite Wechsel- Magnetfeld dient der Abtastung der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie der Partikel (Abtast- Magnetfeld) .
Als Folge tritt ein auf Grund der Einwirkung der beiden Wechsel-Magnetfelder induziertes Antwort-Magnetfeld der magnetischen Partikel auf, welches gemessen wird.
Das Abtast-Magnetfeld kann vorteilhaft eine Frequenz zwischen 10 und 100 Kilohertz aufweisen. Dadurch wird im Falle der Verwendung einer Induktionsspule als Magnetfeldsensor vorteilhaft bewirkt, dass die in dieser Spule durch das Antwort-Magnetfeld induzierte Spannung, die der Frequenz des Antwort-Magnetfeldes proportional ist, hoch und damit leichter messbar ist. Die auftretende Amplitudenvariation des Antwort- Magnetfeldes ist primär abhängig von der Art und der Konzentration der magnetischen Partikel. Superpara- und ferromagnetische Stoffe weisen - wie erwähnt- eine nicht-lineare Magnetisierungskennlinie auf. Auf Grund der nicht-linearen Magnetisierungskennlinie lassen sich die genannten Stoffe selektiv nachweisen.
Das Antwort-Magnetfeld weist an einem Sensor Frequenz- Mischkomponenten der beiden auf die magnetischen Parti- kel beaufschlagten Wechsel-Magnetfelder auf. Eine solche Komponente kann durch geeignete phasenempfindliche Detektion (Demodulation) nachgewiesen werden. Die dadurch erzeugte Spannung entspricht dem Amplitudenverlauf der Komponente und wird als Ausgangssignal zur Be- Stimmung der Konzentration des Analyten herangezogen.
Besonders vorteilhaft wird der zeitliche Verlauf der Amplitude (Amplitudenvariation) des Antwort- Magnetfeldes durch phasenempfindliche Detektion bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes gemessen. Im Falle su- perpara- und ferromagnetischer Analyten weist der zeitliche Verlauf der Amplitude des Antwort-Magnetfeldes Frequenzkomponenten auf, die Vielfache der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes sind. Besonders ausgeprägt sind geradzahlige Vielfache, und dabei insbesondere die Kom- ponente mit der doppelten Frequenz des Aussteuer- Magnetfeldes .
Der Grund dafür ist, dass das Aussteuer-Magnetfeld zu einer verzerrten magnetischen Induktion der magnetischen Partikel führt. Das zusätzlich aufgebrachte Ab- tast-Magnetfeld hat in dem Falle, dass die durch das Aussteuer-Magnetfeld vorliegende momentane magnetische Induktion gerade einen Nulldurchgang durchläuft, eine große zusätzliche magnetische Induktion zur Folge. In dem Falle, dass die Aussteuer-Induktion gerade ein Betragsmaximum aufweist, führt das Abtast-Magnetfeld hingegen nur zu einer kleinen, zusätzlichen Induktion. Die Amplitude wird nämlich durch die Ableitung der Magnetisierungskurve der magnetischen Partikel kontrolliert, die im Falle großer Magnetfelder aufgrund des Sättigungseffektes geringer ist als im Falle kleiner Magnetfelder.
Betrachtet man den zeitlichen Verlauf der Amplitude des Antwort-Magnetfeldes bei der Frequenz des Abtast- Magnetfeldes als Funktion der Zeit, so variiert diese Amplitude gerade mit der doppelten Frequenz der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes. Sie hat ihre Minima bei den Extrema der Aussteuerung und ihre Maxima bei den Nulldurchgängen.
Die Amplitudenvariation des Antwort-Magnetfeldes wird zweckmäßig durch phasenempfindliche Detektion demoduliert. Das Antwort-Magnetfeld wird zweckmäßig durch einen Magnetfeldsensor in eine elektrische Spannung gewandelt und gegebenenfalls verstärkt.
Die resultierende AusgangsSpannung ist im Falle monodisperser Partikel vorteilhaft linear proportional der Konzentration des Analyten, welche nach Kalibration des Messsystems entsprechend berechnet wird. Eine Vorrichtung zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel mittels Messung der differentiel- len Suszeptibilität der Partikel, umfasst einen Behäl- ter mit den nachzuweisendem und/oder zu quantifizierenden Partikeln am Analyten. Der Behälter kann aus einem für das Verfahren geeignetem, nicht magnetischen Material, das heißt z. B. aus Glas oder Kunststoff, bestehen.
Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Oszillator.
Der Oszillator ist geeignet, um Frequenzen von Wechsel- Magnetfeldern, wie im vorliegenden Fall nötig, zu erzeugen.
Besonders vorteilhaft umfasst die Vorrichtung einen Ba- sisfrequenz-Oszillator, aus dem die Frequenzen des Abtast- und des Aussteuer-Magnetfeldes mittels Frequenzteilern phasenstarr abgeleitet werden.
Es können aber auch zwei Oszillatoren zur unabhängigen Erzeugung beider Wechsel-Magnetfelder verwendet werden. Ein erster Oszillator erzeugt dann die Frequenz des Abtast-Magnetfeldes, ein zweiter Oszillator die Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes.
Die Vorrichtung weist zudem mindestens einen Feldgenerator auf. Dieser dient zur Beaufschlagung des Analyten mit den Wechsel-Magnetfeldern. Es können besonders vorteilhaft zwei solcher Feldgeneratoren vorliegen, die den Analyten mit dem ersten bzw. zweiten Wechsel- Magnetfeld, also dem Aussteuer-Magnetfeld und dem Abtast-Magnetfeld, beaufschlagen.
Die Vorrichtung umfasst einen Magnetfeldsensor, der der Aufnahme eines Antwort-Magnetfeldes der Partikel dient. Der Magnetfeldsensor wandelt und verstärkt die Amplitudenvariation des Antwort-Magnetfeldes der Partikel und leitet sie an einen phasenempfindlichen Detektor weiter.
Die Vorrichtung umfasst ferner mindestens einen phasen- empfindlichen Detektor, der von einem Oszillator gegebenenfalls über einen Frequenzteiler mit einer Referenzfrequenz gespeist wird. Der phasenempfindliche Detektor ermittelt die Amplitude des Antwort-Magnetfeldes bei dieser Frequenz .
Die Vorrichtung kann mindestens einen zweiten phasenempfindlichen Detektor umfassen, der ebenfalls von einem Oszillator gegebenenfalls über einen Frequenzteiler mit einer Referenzfrequenz gespeist wird. In diesem Falle würde der erste phasenempfindliche De- tektor zweckmäßigerweise mit der Abtastfrequenz als Referenz gespeist und dementsprechend die Amplitude des Antwortmagnetfeldes bei der Abtastfrequenz liefern. Der zweite phasenempfindliche Detektor würde als Referenz mit einem Vielfachen der Frequenz des Aussteuer-Magnet- feldes gespeist . Der zweite phasenempfindliche Detektor untersucht die Amplitude des Antwort-Magnetfeldes, welche über den ersten phasenempfindlichen Detektor an den zweiten phasenempfindlichen Detektor geleitet wird, auf eine Frequenzkomponente, die einem geradzahligen Viel- fachen, insbesondere dem Doppelten der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes entspricht. Der zweite phasenempfindliche Detektor erzeugt eine AusgangsSpannung, die der Amplitude dieser Frequenzkomponente entspricht.
Zur Maximierung der demodulierten Signale kann die Vorrichtung ferner Phasenschieber an den Referenzeingängen der phasenempfindlichen Detektoren beinhalten.
Im weiteren wird die Erfindung an Hand von Ausführungs- beispielen und der beigefügten Figuren 1 bis 8 näher beschrieben.
Figur 1 veranschaulicht die zugrundeliegende physikalische Eigenschaft superparamagnetischer und ferromagnetischer Materialien. Derartige Materialien weisen eine nicht-lineare Magnetisierungskennlinie auf (Fig. lb) . Im Gegensatz hierzu weisen diamagnetische und paramagnetische Materialien eine lineare Magnetisierungskennlinie auf (Fig. la) .
Die Substanz werde mit einem Wechselfeld der Frequenz f und der Amplitude Ha beaufschlagt. Ein etwaiges zusätz- lieh vorhandenes statisches Magnetfeld, z. B. das Erdmagnetfeld, werde mit H0 bezeichnet.
H(t) = Ha sin(2πß)+H0 (1)
Figur la stellt die magnetische Aussteuer-Induktion 3 einer paramagnetischen Substanz auf ein Aussteuer- Magnetfeld 1 dar. Eine paramagnetische Substanz ist charakterisiert durch eine konstante Permeabilität μ = μ r mit μr > l . Dabei bezeichnet 0 =4τz--10-7 die
Am
Permeabilität des Vakuums und μr die relative Permeabilität oder Permeabilitätszahl des Materials. Die resultierende magnetische Aussteuer-Induktion 3
B(t) = μQμrHa sin(2^rt)+ μQμrHQ (2)
ist, wie in Figur la gezeigt, unverändert sinusförmig. Ein paramagnetisches Material mit einer linearen Magnetisierungskennlinie 2 liefert also eine unverzerrte Antwort. Das gleiche gilt entsprechend für diamagneti- sehe Materialien mit konstanter relativer Permeabilität μr < l .
Superparamagnetische Substanzen weisen die erwähnte nicht-lineare und nicht-hysteretische Magnetisierungs- kennlinie 5 auf. Die Magnetisierung M (H) superparamag- netischer Substanzen lässt sich im allgemeinen durch die Formel
beschreiben. Dabei bezeichnet
l_ (x)=coth(x)- (4) die Langevin-Funktion, Ba die charakteristische Induktion, Ms die Sättigungsmagnetisierung der Partikel und
// TJ x = —— das Argument der Langevin-Funktion.
Die typische magnetische Antwort eines superparamagne- tischen Materials ist durch die verzerrte Sinusfunktion als magnetische Aussteuer-Induktion 6 in Fig. lb dargestellt und lässt sich im allgemeinen durch Einsetzen von Formel (1) in Formel (3) gemäß Formel (5) beschreiben:
B(t) = MJL &[Ha smfyfi)+ 0] (5) Bc
Erfindungsgemäß wird ein Aussteuer-Magnetfeld 4 zur Aussteuerung der Magnetisierungskennlinie 5 verwendet. Das Aussteuer-Magnetfeld 4 ist ein Wechsel-Magnetfeld mit bestimmter Frequenz f .
Zusätzlich wird der Analyt mit einem zweiten Wechselfeld (nicht dargestellt) , einem sogenannten Abtast- Magnetfeld, beaufschlagt. Die Frequenz des Abtast- Magnetfeldes wird verschieden von der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 4 gewählt.
Figur 2 erläutert das dem Verfahren zugrunde liegende Prinzip. Figur 2b kennzeichnet den Fall eines superpa- ramagnetischen oder ferromagnetischen Analyten und Fig. 2a den eines diamagnetischen oder paramagnetischen Analyten. Das Aussteuer-Magnetfeld 4 führt, wie in Fig. 1 gezeigt, zu einer verzerrten magnetischen Aussteuer- Induktion 6, deren zeitliche Abhängigkeit durch Formel (5) beschrieben wird. Das zusätzlich aufgebrachte zweite Wechsel-Magnetfeld führt als Abtast-Magnetfeld in dem Falle, dass die durch das Aussteuer-Magnetfeld 4 erzeugte magnetische Aussteuer-Induktion 6 seinen Null- durchgang durchläuft, zu einer großen zusätzlichen Abtast-Induktion bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes (Figur 2b, Nr. 9) .
In dem Falle, dass die durch das erste Wechsel-Magnet- feld (Aussteuer-Magnetfeld 4) erzeugte Induktion 6 ein Betragsmaximum aufweist, führt das Abtast-Magnetfeld nur zu einer kleinen zusätzlichen Induktion (Figur 2b, Nr. 10) .
Die Amplitude des Antwort-Magnetfeldes 11 wird nämlich durch die Ableitung der Magnetisierungskennlinie kontrolliert. Im Falle superparamagnetischer oder ferromagnetischer Substanzen ist diese Steigung der Magnetisierungskennlinie im Falle großer Magnetfelder |H erheblich kleiner als im Ursprung bei H = 0. Für superpa- ramagnetische Substanzen mit einer Magnetisierungskennlinie gemäß Gleichung (5) ergibt sich diese Aussage durch Betrachten der Ableitung der Langevin-Funktion,
d (x) Λ x1 \2 1 — = 1 -coth(x) — - (6) dx χl
die für große | | erheblich kleiner ist als im Ursprung bei x = 0. Stellt man den Verlauf der Amplitude 11 der magnetischen Induktion, das heißt des Antwort-Magnetfeldes, bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes als Funktion der Zeit dar, so erkennt man, dass diese Amplitude 11 gerade mit der doppelten Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 4 variiert . Sie hat ihre Minima bei den Extrema und ihre Maxima bei den Nulldurchgängen des Aussteuer- Magnetfeldes 4 bzw. der magnetischen Aussteuer-Induktion 6.
Im Falle eines paramagnetischen Analyten erhält man aufgrund der linearen Magnetisierungskennlinie 2 in Figur 1 eine unverzerrte magnetische Induktion 3 durch das Aussteuer-Magnetfeld 1. Somit erhält man eine gleichbleibende Amplitude 8 der zusätzlichen Induktion 7 aufgrund des Abtast-Magnetfeldes unabhängig davon, welchen Wert das Aussteuer-Magnetfeld 1 bzw. die Aussteuer-Induktion 3 gerade annimmt (Figur 2a, Nr. 7) . Die entsprechende Amplitude 8 der magnetischen Induktion bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes ist zeit- lieh konstant.
Neben der doppelten Frequenz der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 4 (bzw. Aussteuer-Induktion 6) enthält die Amplitude 11 des Aussteuer-Magnetfeldes 4 bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes auch höhere Harmoni- sehe der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 4. Bei einer symmetrischen Aussteuerung der Magnetisierungs- kennlinie 5 (d.h. H0 = 0) findet man allerdings nur Frequenzkomponenten bei geradzahligen Vielfachen der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 4. Bringt man zu- sätzlich ein statisches Gleichfeld H0 auf den Analyten auf, so erhält man zusätzliche Frequenzkomponenten bei ungeradzahligen Vielfachen der Frequenz des Aussteuer- Magnetfeldes .
Das Verfahren weist den Vorteil auf, daß nur Analyten mit nicht-linearer Magnetisierungskennlinie 5 eine zeitliche Variation der Amplitude 11 zeigen, wie in Fig. 2b gezeigt. Paramagnetische oder diamagnetische Substanzen mit linearer Magnetisierungskennlinie 2 hingegen weisen eine konstante Amplitude 8 der magneti- sehen Induktion bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes auf (Fig. 2a) . Diese Selektivität zeichnet das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den Verfahren gemäß Stand der Technik aus, die nicht unterscheiden, ob die gemessene Suszeptibilität von einem dia- bzw. paramag- netischen oder einem super- bzw. ferroparamagnetischen Material herrührt.
Figur 3 zeigt eine erste Vorrichtung zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superpara- und/oder ferromagnetischer Partikel an Analyten. Die Bauteile sind so konfiguriert, dass eine aufgrund der
Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie 5 der Partikel erzeugte Frequenz-Komponente der Magnetfelder 15, 18 bei einer Mischfrequenz gemessen wird.
Erforderlich sind ein geeigneter Behälter 12, in dem sich ein Analyt in einem Meßvolumen befindet. Der Ana- lyt kann durch an sich bekannte Verfahren wie selektive Physisorptionsreaktion, Chemisorptionsreaktion, Präzi- pitation, Filtration, oder Extraktion in den Behälter 12 eingebracht werden. An den Analyten sind nachzuwei- sende superpara- und/oder ferromagnetische Partikel gekoppelt .
Ein Oszillator 16 erzeugt die Frequenz des Aussteuer- Magnetfeldes 18, welches mittels eines Feldgenerators 17 dem Analyten beaufschlagt wird.
Ein Oszillator 13 erzeugt die Frequenz eines zweiten Wechsel-Magnetfeldes, des Abtast-Magnetfeldes 15, welches mittels eines weiteren Feldgenerators 14 dem Analyten beaufschlagt wird.
Das von den Partikeln bzw. Analyten ausgehende Antwort- Magnetfeld 19 wird von einem Magnetfeldsensor 20 in eine elektrische Spannung gewandelt und vorverstärkt.
Ferner umfasst die Vorrichtung einen ersten phasenempfindlichen Detektor 21, der die Frequenz des Abtast- Magnetfeldes 15 vom Oszillator 13 als Referenz eingespeist bekommt. Dieser phasenempfindliche Detektor 21 ermittelt den zeitlichen Verlauf der Amplitude (s. Fig. 2, Nr. 11 bzw. 8) des Antwort-Magnetfeldes 19 bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes 15. Diese Amplitude 11 bzw. 8 wird durch einen zweiten phasenempfindlichen Detektor 23, der durch Oszillator 16 die Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 18 über einen m-fachen Frequenzvervielfacher 22 als Referenz gespeist bekommt, auf eine Frequenzkomponente untersucht, die dem -fachen Vielfachen der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 18 entspricht, mit einer ganzen, positiven Zahl m. Bevorzugt wird m gerade gewählt, besonders bevorzugt ist m = 2 . Die erzeugte Ausgangsspannung 24 entspricht der Amplitude dieser Frequenzkomponente. Es wird eine Frequenz-Komponente bei einer Mischfrequenz gemessen, die nur bei Vorliegen einer Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie der Partikel auftritt .
Sofern die Detektionskette 19 bis 23 linear arbeitet, ist die AusgangsSpannung 24 linear vom superparamagne- tisehen/ferromagnetischen Moment im Probenvolumen von Behälter 12 abhängig.
Bei konstantem Moment der Einzel-Magnetpartikel im Ana- lyten und konstantem Messvolumen ist die Konzentration der magnetischen Marker in der Probe proportional zur AusgangsSpannung 24. Die Amplitude des Aussteuer- Magnetfeldes 18 wird in vorteilhafter Weise derart gewählt:, dass der Analyt in die magnetische Sättigung ge- trieben wird. Im Falle superparamagnetischer Partikel, deren Magnetisierungskennlinie durch Gleichung (3) beschreibbar ist, wird die Amplitude des Aussteuer- Magnetfeldes 18 in der Größenordnung des charakteristischen Feldes Bc der verwendeten superparamagnetischen Partikel gewählt. Die Krümmung der der Magnetisierungs- kennlinie (Gleichung 3) zugrundeliegenden Langevin- Funktion
hat ihr Betragsmaximum bei x = 1,37. Besonders vorteil- haft ist also eine Amplitude des Aussteuer-Magnetfeldes 18 von μ0Ha = 1,37BC . Die Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 18 wird zur Aussteuerung der Magnetisierungs- kennlinie 5 in vorteilhafter Weise niedrig gewählt, z. B. zwischen 50 Hz und 100 Hz, denn zur Erzeugung von Feldern derart niedriger Frequenzen können Spulen mit hoher Windungszahl und dementsprechend niedrige Ströme und Spannungen verwendet werden. Das Abtast-Magnetfeld 15 wird in vorteilhafter Weise hochfrequent gewählt, z. B. zwischen 10 kHz und 100 kHz. Insbesondere bei der Verwendung von Induktionsspulen als Magnetfeldsensoren 20 hat eine hohe Frequenz des zweiten Magnetfeldes den Vorteil, dass die der Frequenz proportionale induzierte Spannung 24 in der Messspule 20 hoch ist.
Ein etwaiges statisches Umgebungs-Gleichfeld wird in vorteilhafter Weise möglichst klein gewählt.
Figur 4 skizziert eine alternative Vorrichtung. Ein Quarzoszillator 25 wird zur Erzeugung einer Frequenz verwendet, die mittels dreier Frequenzteiler 26, 27 und 28 heruntergeteilt wird. Die Teilungsverhältnisse der drei Teiler 26, 27 und 28 werden derart gewählt, dass sie jeweils
— 1 , 1 un Ad — l
£ m - n n
mit ganzen, positiven Zahlen und n betragen. Die ganze, positive Zahl m bezeichnet das Vielfache der Aussteuer-Frequenz, das demoduliert wird. In vorteilhafter Weise wird m gerade, in besonders vorteilhafter Weise wird m = 2 gewählt. Die Feldgeneratoren 17 und 14 erzeugen das Aussteuer-Magnetfeld 18 und das Abtast- Magnetfeld 15. Das Antwort-Magnetfeld 19 wird über eine differentielle, das heißt gradiometrische Induktionsspule als Magnetfeldsensor 20 aufgenommen. Die Spule ist derart angefertigt, dass sie aus zwei identisch gefertigten, aber jeweils gegensinnig gewickelten, in Se- rie geschalteten Teilspulen besteht, wobei der Analyt im Behälter 12 nur in eine der beiden Teilspulen eingetaucht wird. Damit wird vorteilhaft erreicht, dass der parasitäre Effekt der direkten Induktion einer elektrischen Spannung bei der Abtastfrequenz gering gehalten wird, so dass die Amplitude des Abtast-Magnetfeldes 15 sehr hoch gewählt werden kann, ohne dass eine Übersteuerung des Vorverstärkers des Magnetfeldsensors 20 eintritt . Auf diese Weise wird eine Steigerung der Empfindlichkeit der Apparatur erreicht . Ferner beinhaltet die Vorrichtung einen ersten phasenempfindlichen Detektor 21, der die Frequenz des Abtast- Magnetfeldes 15 vom Frequenz-Teiler 26 als Referenz eingespeist bekommt und der den zeitlichen Verlauf der Amplitude (s. Fig. 2, Nr. 11 bzw. Nr. 8) des Antwort- Magnetfeldes 19 bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes 15 ermittelt. Diese Amplitude 11 bzw. 8 wird durch einen zweiten phasenempfindlichen Detektor 23, auf eine Frequenzkomponente untersucht, die dem m-fachen Vielfachen der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes 18 ent- spricht, mit einer ganzen, positiven Zahl m. Diese Referenzfrequenz wird im Ausführungsbeispiel der Figur 4 von einem Frequenz-Teiler 28 direkt aus der Frequenz des Oszillators 25 heruntergeteilt, anstelle, wie im Beispiel der Figur 3, einen Frequenzvervielfacher ein- setzen zu müssen. In vorteilhafter Weise sind auf diese Weise alle drei Frequenzen phasenstarr gekoppelt, so dass ein etwaiger Oszillatordrift unerheblich für die Messung ist .
Nach den beiden phasenempfindlichen Detektoren 21 und 23 steht die Ausgangsspannung 24 als Messsignal zur Verfügung.
Figur 5 skizziert eine weitere Vorrichtung. Ein Quarzoszillator 25 wurde als Frequenzbasis verwendet, die mittels dreier Frequenzteiler 29, 30 und 28 heruntergeteilt wurde. Die Teilungsverhältnisse der drei Teiler 29, 30 und 28 werden derart gewählt, dass sie jeweils
mit ganzen, positiven Zahlen m und n betragen. Dabei bezeichnet m wieder das Vielfache der Aussteuer-Frequenz. In vorteilhafter Weise wird m gerade, in beson- ders vorteilhafter Weise wird m = 2 gewählt. Die Vorrichtung aus Figur 5 beinhaltet nur einen phasenempfindlichen Detektor 21, der die n-fach heruntergeteilte Frequenz des Oszillators 25 als Referenz eingespeist bekommt. Dieser phasenempfindliche Detektor 21 ermit- telt den zeitlichen Verlauf der gleichen Magnetfeldkom- ponente wie in den beiden vorher vorgestellten Ausführungsbeispielen aus Fig. 3 und 4.
Experimentell wurden Proben verschiedener Konzentrationen von Magnetpartikeln hergestellt und vermessen. Dazu wurde eine Lösung von kolloidalen Eisenoxid-Partikeln im Nano eter-Größenbereich hergestellt und seriell mit isotonischer Kochsalzlösung (PBS) verdünnt. Figur 6 zeigt die gemessene AusgangsSpannung mit Standardabweichung als Funktion der Eisen-Konzentration der Proben.
Figur 7 zeigt, wie die Messsignale einer Probe fester Konzentration in Abhängigkeit von einem statischen Um- gebungs-Gleichfeld Ho variieren. Maximale Ausgangsspannung erhält man bei minimalem Gleichfeld. Bei einer Gleichfeldamplitude von etwa 1,9 mT beobachtet man ein Minimum der Ausgangsspannung, für höhere Gleichfelder steigt das Signal wieder an. Rechnerisch lässt sich zeigen, dass das Signal einen Verlauf wie die dritte Ableitung der Langevin-Funktion
(8)
haben sollte. In Figur 7 ist vergleichsweise diese Funktion mit skalierter Amplitude und angepasstem charakteristischen Feldwert Bc = 1,4 mT (x = μ0H/Bc) eingezeichnet. Die Übereinstimmung mit den Messwerten ist insbesondere für kleine statische Gleichfelder H0 beeindruckend gut.
Figur 8 stellt die gemessene Abhängigkeit der Ausgangsspannung einer Probe fester Konzentration in Abhängigkeit von der Amplitude des Aussteuer-Magnetfeldes dar. Durch Integration über den amplitudenabhängigen Signalverlauf wurde das zu erwartende Signal berechnet und in Fig. 8 eingetragen. Die Übereinstimmung mit den Messwerten ist insbesondere für kleine Amplituden gut. Das erfindungsgemäße Verfahren/Vorrichtung kann insbesondere für folgende Anwendungen verwendet werden:
Nachweis von chemischen Substanzen, Zellen oder Viren über die quantitative Erfassung der molekularen Wechselwirkung, insbesondere die Ligand-Rezeptor-Wechsel- wirkung, die Antigen-Antikörper-Wechselwirkung und die Wechselwirkung zwischen Oligonucleotiden, wobei die superpara- und/oder ferromagnetischen Partikel an die Substanzen, Zellen oder auch Viren gekoppelt sind.
Bezugszeichenliste
1, 4, 18 Aussteuer-Magnetfeld
2 Magnetisierungskennlinie, linear
3 Magnetische Aussteuer-Induktion bei li- nearer Magnetisierungskennlinie
5 Magnetisierungskennlinie, nicht-linear
6 Magnetische Aussteuer-Induktion bei nicht-linearer Magnetisierungskennlinie
7 zusätzliche Abtast-Induktion bei linea- rer Magnetisierungskennlinie
8 Amplitude der magnetischen Induktion bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes bei linearer Magnetisierungskennlinie 9, 10 zusätzliche Abtast-Induktion bei nichtlinearer Magnetisierungskennlinie bei Nulldurchgängen (9) und Extrema (10) 11 Amplitude der magnetischen Induktion bei der Frequenz des Abtast-Magnet- feldes bei nicht-linearer Magnetisierungskennlinie
13 , 16 , 25 Oszillator
14 , 17 Feldgenerator
15 Abtast-Magnetfeld 1 199 Antwort-Magnetfeld
20 Magnetfeldsensor
21 , 23 phasenempfindlicher Detektor
24 Ausgangsspannung
26 , 27 , 28 Frequenz-Teiler
29 , 3 0

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel, dadurch gekennzeichnet, dass eine aufgrund der Nichtlinearität der Magnetisierungskennlinie der Partikel erzeugte Frequenz- Komponente von Magnetfeldern bei einer Mischfrequenz gemessen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur Aussteuerung ihrer Magnetisierungskennlinie (5) mit einem Aussteuer-Magnetfeld (4, 18) gegebener Frequenz beaufschlagt werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Aussteuer-Magnetfeld (4, 18) eine Frequenz zwischen 50 und 100 Hertz aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mit einem Abtast-Magnetfeld (15) mit einer zum Aussteuer-Magnetfeld (4, 18) verschiedenen Frequenz beaufschlagt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abtast-Magnetfeld (15) eine Frequenz zwischen 10 und 100 Kilohertz aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf Grund der Einwirkung der beiden Wechsel- Magnetfelder (15, 18) induziertes Antwort-Magnetfeld (19) der Partikel gemessen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitudenvariation (8, 11) des Antwort-Magnetfeldes (19) bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes (15) gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenzkomponente der Amplitudenvariation (8, 11) des Antwort-Magnetfeldes (19) bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes (15) gemessen wird, die ein ganzzahliges Vielfaches der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes (4, 18) beträgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenzkomponente der Amplitudenvariation (8, 11) des Antwort-Magnetfeldes (19) bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes (15) gemessen wird, die ein geradzahliges Vielfaches der Frequenz des Aussteuer-Magnetfeldes (4, 18) beträgt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Frequenzkomponente der Amplitudenvariation (8, 11) des Antwort-Magnetfeldes (19) bei der Frequenz des Abtast-Magnetfeldes (15) gemessen wird, die das Doppelte der Frequenz des Aussteuer-
Magnetfeldes (4, 18) beträgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplidudenvariation (li) des Antwort- Magnetfeldes (19) gewandelt und als Ausgangsspannung (24) zur Bestimmung der Konzentration des Analyten verwendet wird.
12. Vorrichtung zum selektiven Nachweis und/oder zur Quantifizierung superparamagnetischer und/oder ferromagnetischer Partikel an Analyten umfassend:
- einen Behälter (12) mit nachzuweisendem und/oder zu quantifizierenden Analyten,
- mindestens einen Oszillator (13, 16; 25), zur Er- zeugung von Frequenzen von Wechsel-Magnetfeldern
(15, 18),
- mindestens einen Feldgenerator (14, 17) zur Beaufschlagung des Analyten mit Wechselmagnetfeldern (15, 18) , - einen Magnetfeldsensor (20) , zur Messung eines
Antwort-Magnetfeldes (19) der Partikel, sowie
- mindestens einen phasenempfindlichen Detektor
(21, 23) .
13. Vorrichtung nach Anspruch 12 , umfassend mindestens einen Frequenz-Teiler (26, 27, 28, 29, 30) zur Teilung der Frequenz des Oszillators (25) .
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 , dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Frequenz-Teiler (26, 27, 28, 29, 30) die Oszillator-Frequenz im Verhältnis ganzer, positiver Zahlen teilen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz-Teiler (26, 27, 28) die Oszillator- Frequenz in den Verhältnissen
— 1 , 1 un ^d — 1
£ m - n n teilen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz-Teiler (28, 29, 30) die Oszillator- Frequenz in den Verhältnissen
1 l un *d l n n + m n(n + m) teilen.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, mit ganzen, positiven Zahlen für £ , m und n .
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 17, mit m als gerader Zahl, insbesondere mit m = 2 .
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18, die mindestens eine in einem Frequenz-Teiler (26, 28) heruntergeteilte Oszillator-Frequenz als Referenz in mindestens einen phasenempfindlichen Detektor (21, 23) einspeist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 19, die eine im Frequenz-Teiler (26) heruntergeteilte
Oszillator-Frequenz als Referenz in einen phasen- empfindlichen Detektor (21) und die eine im Frequenz-Teiler (28) heruntergeteilte Oszillator- Frequenz als Referenz in einen phasenempfindlichen Detektor (23) einspeist.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 20, gekennzeichnet durch,
Feldgeneratoren (14, 17), die durch die Frequenzen der Frequenz-Teiler (26, 27; 29, 30) angesteuert werden.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 21, umfassend mindestens einen Frequenzvervielfacher (22) .
23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (20) differentiell ausgebildet is .
24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (20) zwei Teilspulen gleicher Bauart umfasst.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilspulen des Magnetfeldsensors (20) gegensinnig gewickelt sind.
26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilspulen des Magnetfeldsensors (20) in Serie geschaltet sind.
27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) mit den Analyten nur mit einem der beiden Teilspulen des Magnetfeldsensors (20) in Kontakt steht .
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005523692A (ja) 2002-04-26 2005-08-11 アボット・ラボラトリーズ 生物学的検定において磁性粒子を処理するための構造体および方法
EP1544596B1 (de) 2003-12-17 2016-11-23 Boehringer Ingelheim microParts GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Viskosität
JP4669259B2 (ja) * 2004-10-15 2011-04-13 旭化成株式会社 被検物質分析装置及び定量方法
JP2006194796A (ja) * 2005-01-14 2006-07-27 Kyushu Inoac Co Ltd 診断用容器
JP4728012B2 (ja) * 2005-02-28 2011-07-20 旭化成株式会社 バイオセンサ
DE102005046910B4 (de) * 2005-09-21 2009-03-19 Technische Universität Ilmenau Verfahren und Anordnung zur berührungslosen Inspektion bewegter elektrisch leitfähiger Substanzen
US8193804B2 (en) * 2005-11-16 2012-06-05 Rex Chin-Yih Hong Device for measuring AC magnetization of materials
WO2007107858A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Legastelois Stephane Magnetic immunochromatographic test method and device
JP5205807B2 (ja) * 2007-05-17 2013-06-05 株式会社日立製作所 磁気信号計測装置
WO2009014737A1 (en) * 2007-07-25 2009-01-29 Abbott Laboratories Magnetic mixer
FR2919390B1 (fr) * 2007-07-27 2009-10-30 Bertin Technologies Soc Par Ac Procede de dosage d'un analyte dans un milieu liquide
FR2920875B1 (fr) * 2007-09-07 2009-12-04 Magnisense Tech Limited Procede et dispositif d'analyse de materiau magnetique, appareil incluant le dispositif
WO2010031016A2 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 California Institute Of Technology A frequency-shift cmos magnetic biosensor array with single bead sensitivity and no external magnet
US20100156634A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Intercept Logic, Inc. Table top contraband sensing apparatus and method
US20100156638A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Intercept Logic, Inc. Hand directed contraband sensing apparatus and method
EP2264461A1 (de) 2009-06-19 2010-12-22 FZMB GmbH Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie Vorrichtung zur Durchführung eines affinitätschromatographischen Probentests
US9470458B1 (en) * 2009-10-30 2016-10-18 Sandia Corporation Magnetic method for stimulating transport in fluids
FI124980B (fi) 2010-01-20 2015-04-15 Hemeltron Ferromagneettisten hiukkasten mittausjärjestelmä
WO2012054589A2 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 T2 Biosystems, Inc. Conduit-containing devices and methods for analyte processing and detection
WO2012068139A1 (en) * 2010-11-15 2012-05-24 Regents Of The University Of Minnesota Gmr sensor
US9157841B2 (en) * 2013-03-01 2015-10-13 Spinomix, S.A. Magnetic particles based separation and assaying method
KR102265099B1 (ko) * 2013-03-14 2021-06-15 한국전자통신연구원 마그네틱 파티클 이미지 검출 장치
US9714990B2 (en) 2013-03-14 2017-07-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for magnetic particle imaging
KR102212619B1 (ko) * 2015-02-09 2021-02-05 펩릭 엔브이 자성 입자의 물리량을 결정하기 위한 시스템 및 방법
FR3038060B1 (fr) * 2015-06-26 2018-11-02 Atware Appareil de mesure d'une quantite de materiau superparamagnetique
KR101904784B1 (ko) * 2015-09-07 2018-10-05 한국전자통신연구원 단일 여기 코일 기반의 비선형 마그네틱 파티클 검출 장치 및 방법
KR101904781B1 (ko) * 2016-10-12 2018-10-05 한국전자통신연구원 Fmmd 기술의 신호 분석을 위한 신호 송수신 방법 및 이를 이용한 장치
EP3559668B1 (de) * 2016-12-23 2023-07-19 Quantum Diamond Technologies Inc. Verfahren und vorrichtung für tests mit mehreren magnetischen kügelchen
KR102002800B1 (ko) 2017-01-18 2019-07-23 한국전자통신연구원 자력을 이용한 적층 물질 스캐닝 방법 및 이를 위한 장치
EP3662293B1 (de) 2017-07-31 2022-09-07 Quantum Diamond Technologies Inc. Sensorsystem beinhaltend eine probenkartusche mit einer als probenhalter dienenden flexiblen membran
EP3470832B1 (de) 2017-10-12 2020-09-30 Sorbonne Université Elektromagnetische erfassungsvorrichtung zur detektion magnetischer nanopartikel
DE102018209651A1 (de) 2018-06-15 2019-12-19 Forschungszentrum Jülich GmbH Vorrichtung und Verfahren zur magnetischen Partikelbestimmung
FR3102851B1 (fr) * 2019-10-31 2021-11-12 Lionel Cima Dispositif de mesure d'une quantite de materiau superparamagnetique et utilisation d’un tel dispositif

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1020128A1 (de) 1994-09-13 2000-07-19 Lion Apparel, Inc. Schutzbekleidung
EP1262766A2 (de) * 2000-03-09 2002-12-04 Petr Ivanovich Nikitin Analyse von biologischen und/oder chemischen gemischen unter verwendung von magnetischen teilchen

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU543902A1 (ru) * 1975-07-08 1977-01-25 Ставропольский политехнический институт Способ определени магнитных характеристик отдельных частиц ферромагнетиков
GB1603578A (en) 1978-08-25 1981-11-25 Univ Georgetown System and method for identifying samples having conductive properties
JPS5940287A (ja) * 1982-08-31 1984-03-05 Anritsu Corp 金属検出装置
US5001424A (en) * 1989-02-03 1991-03-19 Product Resources, Inc. Apparatus for measuring magnetic particles suspended in a fluid based on fluctuations in an induced voltage
US5005001A (en) * 1990-04-05 1991-04-02 Pitney Bowes Inc. Field generation and reception system for electronic article surveillance
FR2732116B1 (fr) * 1995-03-21 1997-05-09 Bio Merieux Procede et dispositif pour la determination qualitative et/ou quantitative d'un analyte, notamment d'une bacterie, dans un echantillon, par voie magnetique
US6437563B1 (en) * 1997-11-21 2002-08-20 Quantum Design, Inc. Method and apparatus for making measurements of accumulations of magnetically susceptible particles combined with analytes
US6046585A (en) * 1997-11-21 2000-04-04 Quantum Design, Inc. Method and apparatus for making quantitative measurements of localized accumulations of target particles having magnetic particles bound thereto
US6005443A (en) * 1998-03-19 1999-12-21 Conexant Systems, Inc. Phase locked loop frequency synthesizer for multi-band application
US6201391B1 (en) * 1998-10-07 2001-03-13 Southwest Research Institute Nonlinear harmonics method and system for measuring degradation in protective coatings
WO2000049407A2 (de) 1999-02-17 2000-08-24 Kilian Hennes Verfahren zum darstellen von biologisch aktivierten induktivitätsändernden partikeln sowie vorrichtung dafür
DE10137665A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-14 Kilian Hennes Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen und Klassifizieren von biologischen Partikeln oder Molekülen
DE10126940A1 (de) 2001-06-01 2002-12-05 Robert Conradt Verfahren zur Detektion magnetischer oder magnetisierbarer Partikel
US6825655B2 (en) * 2001-08-31 2004-11-30 Imego Ab Method and arrangement for detecting changes of a magnetic response in magnetic particles
US20030210040A1 (en) * 2002-05-08 2003-11-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Permeability detection system of ferrite core using magnetic field induction method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1020128A1 (de) 1994-09-13 2000-07-19 Lion Apparel, Inc. Schutzbekleidung
EP1262766A2 (de) * 2000-03-09 2002-12-04 Petr Ivanovich Nikitin Analyse von biologischen und/oder chemischen gemischen unter verwendung von magnetischen teilchen

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCOFIELD J.H.: "Frequency-domain description of a lock-in amplifier", AM.J.OF PHYSICS, vol. 62, no. 2, February 1994 (1994-02-01), pages 129 - 133, XP009097728
See also references of WO2004077044A1 *
TEMPLE P.A.: "An introduction to phase-sensitive amplifiers: an inexpensive student instrument", AM. J. OF PHYSICS, vol. 43, no. 9, September 1975 (1975-09-01), pages 801 - 807, XP003021477
WOLFSON R.: "Th elock-in amplifier: a student experiment", AM. J. PHYS., vol. 59, no. 6, June 1991 (1991-06-01), pages 569 - 572, XP003021478

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Publication number Publication date
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DE10309132A1 (de) 2004-11-18
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US20070155024A1 (en) 2007-07-05
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US8071027B2 (en) 2011-12-06

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