JP2006525506A - 状態変数及び状態変数の変化を決定する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)前記検査領域の少なくとも一部に磁性粒子を、前記検査領域において又は該領域の一部において、調査されるべき前記磁性粒子の少なくとも幾つかが特には共有的に、イオン的に、配位的に又は水素架橋結合若しくはファンデルワールス結合を介して互いに対に又はそれ以上に結合され及び/又は凝集されたような、特には斯かる粒子の移動自由度に関して少なくとも部分的に制限されたような第1状態で導入するか、又は前記検査領域の少なくとも一部に磁性粒子を、前記粒子が凝集解除され及び/又は結合解除されており、且つ、凝集され及び/又は結合され得るような第2状態で導入するステップ、
b)磁界を、前記検査領域に低磁界強度を持つ第1部分領域と高磁界強度を持つ第2部分領域とが生成されるような磁界強度の空間的プロファイルで発生するステップ、
c)前記粒子の磁化が局部的に変化されるように前記検査領域における前記2つの部分領域の特には相対的な空間位置を変化させるか、又は前記第1部分領域における前記磁界強度を変化させるステップ、
d)前記変化により影響された前記検査領域における前記磁化に依存するような信号を検出するステップ、及び
e)前記信号を評価して、前記磁性粒子の空間分布の変化に関する、並びに/又は前記検査領域における物理的、化学的及び/又は生物学的状態変数若しくは該状態変数の変化に関する情報を得るステップ、
によって決定することにより、特にその場で決定する方法が見いだされた。
a)当該検査領域内の低い磁界を有する第1部分領域の移動のための経路を選択するステップ;
b)a)による経路に沿った基準サンプルによる基準データを、少なくとも第1受信コイルを用いて、少なくとも2つの(特には複数の)外部パラメータの場合において、少なくとも1つの位置で(特には複数の位置で)記録するステップ;
c)b)において記録された基準データを、ステップb)において記録されなかった点及び外部パラメータに関して補間及び/又は補外するステップ;
d)当該検査領域内の前記経路を、少なくとも第1及び/又は第2受信コイルを介して、b)により基準サンプルによるデータの記録に使用されたものと同一又は略同一のシーケンスで測定するステップ;及び
e)d)により得られたデータを、b)及び/又はc)による基準データと、特にはエラー自乗最少化により比較するステップ。
第3化合物は上記第1磁性粒子の少なくとも1つの官能結合単位と結合的に作用し合う特には官能基、相補的DNA配列、相補的RNA配列及び/又は相補的アプタマ配列等の少なくとも第1官能結合単位を有し、該第3化合物は上記第2磁性粒子の少なくとも1つの官能結合単位と結合的に作用し合う特には官能基、相補的DNA配列、相補的RNA配列及び/又は相補的アプタマ配列等の少なくとも第2官能結合単位を有し、第1及び第2磁性粒子が第3化合物と結合した状態における平均の粒子間距離は、第1及び第2磁性粒子が第1の凝集状態で結合され、好ましくは磁性粒子のサイズの3倍と10倍との間の磁性粒子間の距離を有するようなものとする。
a)磁界を、磁界強度の空間分布が、上記検査領域が低磁界強度を持つ第1部分領域及び高磁界強度を持つ第2部分領域からなるように発生する手段と、
b)上記検査領域における両部分領域の空間位置を、上記粒子の磁化が局部的に変化するように変化させる手段と、
c)この変化により影響を受ける上記検査領域内の磁化に依存するような信号を収集する手段と、
d)上記信号を評価して、上記検査領域における上記信号の空間分布に関する情報を得る手段と、
e)好ましくは前述したような校正方法により校正測定を実行する手段であって、基準サンプルに対する基準データを記録する手段と、c)及び/又はd)で得られた信号を該基準データと比較して前記検査領域におけるその場での物理的、化学的及び/又は生物学的特性若しくは状態変数に関する空間的に分解された情報を評価する手段とを有する手段と、
を有するような装置にも関する。
Claims (40)
- 検査対象の検査領域における物理的、化学的及び/又は生物学的特性若しくは状態変数、特には物質濃度、温度、pH及び/又は物理的場、並びに/又は物理的、化学的及び/又は生物学的特性若しくは状態変数の変化を、この検査領域における若しくは該領域の一部における磁性粒子の空間分布の、少なくとも部分領域に対する特には物理的、化学的及び/又は生物学的影響変数の効果の関数としての、並びに/又は前記検査領域の少なくとも部分領域における特には物理的、化学的及び/又は生物学的条件の変化を、下記ステップ、即ち、
a)前記検査領域の少なくとも一部に磁性粒子を、前記検査領域において又は該領域の一部において、調査されるべき前記磁性粒子の少なくとも幾つかが特には共有的に、イオン的に、配位的に又は水素架橋結合若しくはファンデルワールス結合を介して互いに対に又はそれ以上に結合され及び/又は凝集されたような、特には斯かる粒子の移動自由度に関して少なくとも部分的に制限されたような第1状態で導入するか、又は前記検査領域の少なくとも一部に磁性粒子を、前記粒子が凝集解除され及び/又は結合解除されており、且つ、凝集され及び/又は結合され得るような第2状態で導入するステップ、
b)磁界を、前記検査領域に低磁界強度を持つ第1部分領域と高磁界強度を持つ第2部分領域とが生成されるような磁界強度の空間的プロファイルで発生するステップ、
c)前記粒子の磁化が局部的に変化されるように前記検査領域における前記2つの部分領域の特には相対的な空間位置を変化させるか、又は前記第1部分領域における前記磁界強度を変化させるステップ、
d)この変化により影響された前記検査領域における前記磁化に依存するような信号を検出するステップ、及び
e)前記検査領域における物理的、化学的及び/若しくは生物学的状態変数及び/又は該状態変数の変化に関する、並びに/又は前記磁性粒子の空間分布の変化に関する情報を得るために前記信号を評価するステップ、
によって決定することにより、特にその場で決定する方法。 - 請求項1に記載の方法において、少なくとも磁性粒子が前記第1状態から前記第2状態へ移行するような状態変数が、特には前記磁性粒子の相対配置が凝集解消及び/又は結合解消に向かって変化することにより並びに/又は個々の磁性粒子が平均して互いに一層大きな距離を呈することにより、検査領域において検査されるか、又は前記磁性粒子が前記第2状態から前記第1状態に移行するような状態変数が検出されることを特徴とする方法。
- 請求項2に記載の方法において、前記磁性粒子の前記第1状態から前記第2状態への及び/又は前記第2状態から前記第1状態への前記移行が、熱的に、放射により、酸により、塩基により、電界若しくは磁界により、超音波により及び/又は酵素的に生じることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし3の何れか一項に記載の方法において、前記検査領域において決定される前記磁性粒子の空間分布の変化が、局部的濃度、温度、圧力、粘度及び/又は局部的pH値と相関されるか又は相関することができることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし4の何れか一項に記載の方法において、第1状態によれば、凝集された及び/又は一緒に結合された磁性粒子は、物理的に、化学的に及び/又は生物学的に変性され、溶解され及び/又は分解され得るような空間的に限定された固体の又は粘性の媒質内にあることを特徴とする方法。
- 請求項5に記載の方法において、前記媒質が多糖類、澱粉、特にはデキストリン若しくはシクロデキストリン、ワックス、油、脂肪又はゲルを含むことを特徴とする方法。
- 請求項5に記載の方法において、前記媒質が微生物、特にはバクテリアを含むことを特徴とする方法。
- 請求項1ないし7の何れか一項に記載の方法において、前記凝集され又は一緒に結合された状態の前記磁性粒子が、粒子状の特には液体の又は気体の媒質の表面の領域に位置することを特徴とする方法。
- 請求項1ないし8の何れか一項に記載の方法において、前記磁性粒子は、外部磁界、特には約100mT又はそれ以下の強度を持つ外部磁界が印加されると飽和状態になることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし9の何れか一項に記載の方法において、前記磁性粒子は、磁化をネール回転により及び/又はブラウン回転により逆転することが可能な多磁区又は単磁区粒子であることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし10の何れか一項に記載の方法において、前記磁性粒子が硬磁性又は軟磁性多磁区粒子であることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし11の何れか一項に記載の方法において、前記磁性粒子は、磁化がネール回転及びブラウン回転により逆転されるような単磁区粒子、又は非対称形状の軟磁性多磁区粒子であることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし12の何れか一項に記載の方法において、特には官能基、DNA配列、RNA配列及び/又はアプタマである少なくとも1つの官能結合単位と結合された第1磁性粒子、並びに特には官能基、DNA配列、RNA配列及び/又はアプタマである少なくとも1つの官能結合単位に結合された少なくとも第2磁性粒子が検査領域に存在する及び/又は導入される一方、前記第1磁性粒子の少なくとも1つの官能結合単位と結合的に作用し合う、特には官能基、相補的DNA配列、相補的RNA配列及び/又は相補的アプタマ配列であるような少なくとも第1官能結合単位、並びに前記第2磁性粒子の少なくとも1つの官能結合単位と結合的に作用し合う、特には官能基、相補的DNA配列、相補的RNA配列及び/又は相補的アプタマ配列であるような少なくとも第2官能結合単位を有する少なくとも1つの化合物が前記検査領域に存在し及び/又は導入されることを特徴とする方法。
- 請求項1ないし13の何れか一項に記載の方法において、前記評価するステップは、下記のステップ、即ち、
a)前記検査領域内の低い磁界を有する第1部分領域の移動のための経路を選択するステップ;
b)a)による経路に沿った基準サンプルによる基準データを、少なくとも第1受信コイルを用いて、少なくとも2つの、特には複数の外部パラメータの場合において、少なくとも1つの位置、特には複数の位置で記録するステップ;
c)b)において記録された前記基準データを、ステップb)において記録されなかった点及び外部パラメータに関して補間及び/又は補外するステップ;
d)前記検査領域内の前記経路を、少なくとも第1及び/又は第2受信コイルを介して、b)により基準サンプルによるデータの記録に使用されたものと同一又は略同一のシーケンスで測定するステップ;及び
e)d)により得られたデータを、b)及び/又はc)による前記基準データと、特にはエラー自乗最少化により比較するステップ、
により行われることを特徴とする方法。 - 請求項14に記載の方法において、前記ステップc)に続くステップc’)において、前記ステップb)及び/又はc)において得られた前記基準データが、前記ステップd)における測定に使用された少なくとも第2受信コイルの特性に変換されることを特徴とする方法。
- 請求項14又は15に記載の方法において、更なるステップf)において、前記ステップe)における比較により得られたデータが、画像を与えるためのピクセルに対するグレイ値に割り当てられ、相対ピクセル輝度が、決定された前記外部パラメータの程度を表すことを特徴とする方法。
- 請求項16に記載の方法において、更なるステップg)において、前記ステップf)において得られた画像が、合併された画像に表示されることを特徴とする方法。
- 請求項14ないし17の何れか一項に記載の方法において、前記ステップc’)ないしg)又はd)ないしg)のシーケンスが、少なくとも2回、特には複数回実行されることを特徴とする方法。
- 請求項14ないし18の何れか一項に記載の方法において、前記低磁界強度を持つ部分領域が前記コイル装置を駆動及び/又は移動することにより移動されるか、又は低磁界強度を持つ静止型部分領域の場合に前記検査対象が移動されか、又は前記検査対象及び低磁界強度を持つ前記部分領域が相対的に同時に移動されることを特徴とする方法。
- 磁化がネール回転及びブラウン回転により逆転される単磁区粒子及び/又は非対称形状の軟磁性多磁区粒子の、特には請求項1ないし19の何れか一項に記載の方法による粘度測定のための使用。
- 液体媒質内の1以上の気泡を有し、磁性粒子が前記気泡と前記液体媒質と界面に存在するような磁気気泡組成物。
- 請求項21に記載の磁気気泡組成物において、前記磁性粒子を前記気泡と前記液体媒質との間の実質的に界面に局在させるための界面活性剤を更に含むことを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項22に記載の磁気気泡組成物において、前記磁性粒子が界面活性剤分子に付着されることを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項21ないし23の何れか一項に記載の磁気気泡組成物において、前記気泡の直径が1μメートルと10μメートルとの間であることを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項21ないし24の何れか一項に記載の磁気気泡組成物において、前記気泡が薬剤を含むことを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項21ないし25の何れか一項に記載の磁気気泡組成物において、前記気泡の気体は低い水溶性を有し、特に前記気体は水に実質的に及び/又は急速には溶解せず、好ましくはペルフルオレーテッドガスであることを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項21ないし26の何れか一項に記載の磁気気泡組成物において、前記気泡と前記液体媒質との間の界面における前記磁性粒子間の平均粒子間距離が、前記磁性粒子のサイズの10倍未満であることを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項21ないし27の何れか一項に記載の磁気気泡組成物において、前記磁性粒子が異方性を持つ単磁区粒子であることを特徴とする磁気気泡組成物。
- 請求項21ないし28の何れか一項に記載の磁気気泡組成物を製造するための磁気気泡前駆体において、該磁気気泡前駆体が気体ボリュームを囲む殻を有し、該殻が磁性粒子を含むことを特徴とする磁気気泡前駆体。
- 請求項29に記載の磁気気泡前駆体において、前記殻は、液体媒質中に分散された場合に前記磁性粒子が運動の自由度を獲得するように、該液体媒質と接触して溶解するか又は粘性を低下させるような材料を有していることを特徴とする磁気気泡前駆体。
- 請求項21ないし28の何れか一項に記載の磁気気泡組成物又は請求項29若しくは30に記載の磁気気泡前駆体の、磁性粒子画像化技術における、特には該技術による検査領域での圧力を画像化するための、もっと特定的には音響波による該検査領域の弾性特性を画像化するための撮像剤としての使用。
- 第1磁性粒子組成物、第2磁性粒子組成物及び第3化合物を有する磁性粒子組成物のキットであって、前記第1磁性粒子組成物においては第1磁性粒子が特には官能基、DNA配列、RNA配列及び/又はアプタマであるような少なくとも1つの官能結合単位に結合され、前記第2磁性粒子組成物においては第2磁性粒子が特には官能基、DNA配列、RNA配列及び/又はアプタマであるような少なくとも1つの官能結合単位に結合され、前記第3化合物は前記第1磁性粒子の少なくとも1つの官能結合単位と結合的に作用し合う特には官能基、相補的DNA配列、相補的RNA配列及び/又は相補的アプタマ配列であるような少なくとも第1官能結合単位を有し、該第3化合物は前記第2磁性粒子の少なくとも1つの官能結合単位と結合的に作用し合う特には官能基、相補的DNA配列、相補的RNA配列及び/又は相補的アプタマ配列であるような少なくとも第2官能結合単位を有し、前記第1及び第2磁性粒子が前記第3化合物と結合した状態における平均の粒子間距離は、前記第1及び第2磁性粒子が第1の凝集状態で結合され、好ましくは前記磁性粒子のサイズの3倍と10倍との間の磁性粒子間の距離を有するようなものであることを特徴とするキット。
- 2以上の磁性粒子を有する官能化された磁性粒子組成物であって、これら磁性粒子は、第1状態によれば、ボンドにより及び/又は固体の若しくは粘性の媒質に埋め込むことにより空間的に限定された態様で一緒に結合され及び/又は凝集され、前記ボンド又は埋め込み媒質は、減少された凝集度の第2状態へ物理的、化学的及び/若しくは生物学的に変性、溶解及び/又は分解させることができ、前記磁性粒子間の平均粒子間距離は該磁性粒子の平均サイズの10倍未満であることを特徴とするような官能化された磁性粒子組成物。
- 請求項33に記載の官能化された磁性粒子組成物において、前記2以上の磁性粒子は、急速には溶解又は分解しない殻材料により被覆されると共に、減少された凝集度の第2状態へ物理的、化学的及び/又は生物学的に変性、溶解及び/又は分解され得るようなボンドにより凝集され且つ一緒に維持されることを特徴とする官能化された磁性粒子組成物。
- 請求項33に記載の官能化された磁性粒子組成物において、2以上の磁性粒子を含む被覆された粒子を有し、前記磁性粒子の間の平均粒子間距離は該磁性粒子のサイズの3倍と10倍との間であり、これら粒子は、第1状態においては、ボンドにより空間的に限定された態様で一緒に結合され及び/又は凝集されるか、又は物理的、化学的及び/又は生物学的に変性され、溶解され及び/又は分解され得るような固体の又は粘性の被覆材料により埋め込まれることを特徴とする官能化された磁性粒子組成物。
- 請求項35に記載の官能化された磁性粒子組成物において、前記磁性粒子は前記検査領域における条件に依存した程度に膨張又は収縮するような被覆材料により被覆され、これにより前記磁性粒子間の距離を変化させることを特徴とする官能化された磁性粒子組成物。
- 請求項36に記載の官能化された磁性粒子組成物において、前記被覆材料の膨張の程度が前記検査領域における水性媒質、特には体液のイオン強度に依存することを特徴とする官能化された磁性粒子組成物。
- ステップ状変化を持つような磁化曲線を有する磁性粒子組成物において、前記ステップ状変化は、該ステップ状変化の変曲点の近辺の振幅デルタの第1磁界強度窓における水性懸濁で測定された磁化変化が、該第1磁界強度窓より下の振幅デルタの磁界強度窓における又は該第1磁界強度窓より上の振幅デルタの磁界強度窓における磁化変化より少なくとも3倍大きいことを特徴とし、デルタは2000マイクロテスラより小さく、前記磁化のステップ状変化が第1デルタ窓において完了する時間が0.01秒より小さいことを特徴とする磁性粒子組成物。
- 請求項38に記載の磁性粒子組成物の請求項1ないし37の何れか一項における使用。
- 磁性粒子の空間分布、並びに/又はその場での物理的、化学的及び/又は生物学的特性若しくは状態変数、特には検査対象の検査領域における物質濃度、温度、pH及び/又は物理的場、並びに/又は物理的、化学的及び/又は生物学的特性若しくは状態変数の変化を決定する装置であって、
a)磁界を、磁界強度の空間分布が、前記検査領域が低磁界強度を持つ第1部分領域及び高磁界強度を持つ第2部分領域からなるように発生する手段と、
b)前記検査領域における両部分領域の空間位置を、前記粒子の磁化が局部的に変化するように変化させる手段と、
c)この変化により影響を受ける前記検査領域内の磁化に依存するような信号を収集する手段と、
d)前記信号を評価して、前記検査領域における前記信号の空間分布に関する情報を得る手段と、
e)請求項14ないし19の何れか一項に記載の方法におけるように校正測定を実行する手段であって、基準サンプルに対する基準データを記録する手段と、c)及び/又はd)で得られた前記信号を該基準データと比較して前記検査領域におけるその場での物理的、化学的及び/又は生物学的特性若しくは状態変数に関する空間的に分解された情報を評価する手段とを有するような手段と、
を有することを特徴とする装置。
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