JP2020519249A - 巨大磁気抵抗バイオセンサアレイの正確な温度測定方法 - Google Patents
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Abstract
磁気抵抗(MR)センサアレイのための改善された温度測定と補正手段を提供する。温度に対する線形抵抗係数をアレイ内の1つ以上の基準センサから既知の温度で基準センサの抵抗を測定することにより決定し、これにより抵抗測定値を使用して、アレイのすべてのセンサの未知の温度を決定することが可能となる。二重変調は、センタートーンを有するMRセンサ出力をもたらし、このセンタートーンをサイドトーンMR信号の温度依存性を補正するために使用できる。この補正は、線形近似または多項式近似によって行うことができる。用途としては、DNA融解曲線の正確な決定など、正確な温度データを必要とする生物学的アッセイなどが挙げられる。【選択図】図1
Description
本発明は、磁気抵抗(MR)バイオセンシング用の改善された方法に関する。
生物学的相互作用の温度依存特性(例:DNA融解温度、親和性、結合力、吸着および脱着速度など)を正確に測定するには、反応条件を正確に知っていることが必要である。GMR(巨大磁気抵抗)バイオセンサアレイの特定のケースでは、チップ領域全体で温度が均一であるという動作に関する仮定は、室温で熱平衡にあるシステムでしか当てはまらない。他のすべての状況では、チップ固有の形状と温度制御方法の詳細に応じて、チップ表面全体に温度勾配が生じる。従って、磁気抵抗センサアレイの温度測定および/または較正を行うための改善された方法を提供することは、当技術分野における進歩であろう。
本発明の例示的実施形態によれば、GMRバイオセンサチップには、約400μmのピッチで正方形のアレイに分布した80を超えるGMR抵抗器が含まれる。GMR材料の抵抗率は、動作範囲0〜100°Cでは温度に線形に依存する。アレイ上の各センサの抵抗を測定することにより、チップ全体の温度勾配を特性化し、後続のデータ分析でそれを補正することができる。
本出願人は、磁性ナノ粒子結合イベント(バイオセンシング)と温度による抵抗率の変動の同期をとった測定を可能にする二重変調センシングプロトコルにより、各センサの温度を測定する方法を提供する。この方法は各センサに個別に適用できるため、チップ全体の温度を2次元で定量化できる。更に、磁性ナノ粒子の検出に影響を与える磁場に対するセンサの感度の温度依存性を補正する方法について説明する。
(A)例示的なハードウェア構成
図1は、本発明の実施形態で動作する例示的な磁気抵抗センサアレイを示す図である。この実施形態では、磁気抵抗センサのアレイ102が基板100上に配置され、基板100は温度制御部材104上に配置されている。図1の平面図では、温度制御部材104は、基板100の裏側と接触しており、従って上面図では見えないため、点線で示されている。図1に示すように、通常、アレイ102の磁気抵抗センサのいくつかが、他の磁気抵抗センサよりも温度制御部材104との熱接触が良好になるように配置される場合が多い。説明の便宜上、これらの1つ以上のMRセンサを基準MRセンサと称する。図1において基準MRセンサは、網掛けで示されている。簡単に説明すると、本発明の基本的なアイデアは、1つ以上の基準センサを使用して、2つ以上の既知の温度Tでの抵抗率Rを測定することにより、ゼロ磁場抵抗の線形温度係数αを決定する(図1の106)、というものである。αがわかれば、アレイ内のセンサの抵抗から温度を決定できる(図1の108)。この温度測定方法の詳細を説明する前に、説明の便宜上、最初に二重変調検出の影響について考慮する。
(B)二重変調センシング
GMRセンサは、周波数fvの電圧Vのバイアスが印加されている。外部磁場Hは周波数fhで印加される。出力信号(即ち、センサ内の電流)は、図2に示されるように、理想的には4つの主要信号成分を有する。即ち周波数fvのセンタートーン(CT)成分、fv±fhの2つの同一のサイドトーン(ST)成分、およびfhの磁場によって誘導される磁気ピックアップノイズ成分の4つである。fv>>fhを使用すると、fhのノイズおよび1/fのノイズから信号を分離できる。CTおよびST成分は、スペクトル分析によって検出される。これらの成分は次のとおりである。
式中、Vはバイアス電圧、R0はセンサのゼロ磁場抵抗、ΔR0は磁場Hが印加されたときの抵抗の変化である。磁気抵抗センサの性能指数は、MR=ΔR0/R0として定義される磁気抵抗比である。二重変調センシングでは、適切な性能指数はMR=4ST/CTとなる。磁気抵抗比は、センサ表面またはその近傍の磁性ナノ粒子の存在により影響を受けるので、バイオセンシングが可能となる。
式中、Vはバイアス電圧、R0はセンサのゼロ磁場抵抗、ΔR0は磁場Hが印加されたときの抵抗の変化である。磁気抵抗センサの性能指数は、MR=ΔR0/R0として定義される磁気抵抗比である。二重変調センシングでは、適切な性能指数はMR=4ST/CTとなる。磁気抵抗比は、センサ表面またはその近傍の磁性ナノ粒子の存在により影響を受けるので、バイオセンシングが可能となる。
(C)温度測定
GMRセンサの抵抗率は温度に依存するため、二重変調方式では次のようになる。
式中、αは、GMR材料に依存する熱係数であるが、チップ全体で一定と見なすことができる。係数αは、温度調整システムとの熱接触が良好な1つ以上の基準センサの抵抗を、2つの既知の温度で測定することで取得できる。複数のセンサを使用する場合、個々のα値を平均化できる。
式中、αは、GMR材料に依存する熱係数であるが、チップ全体で一定と見なすことができる。係数αは、温度調整システムとの熱接触が良好な1つ以上の基準センサの抵抗を、2つの既知の温度で測定することで取得できる。複数のセンサを使用する場合、個々のα値を平均化できる。
熱係数αがわかれば、チップ上の各センサの温度を測定できる。より明確には、磁気抵抗センサのアレイの温度測定方法は、次のステップ、即ち
(1)磁気抵抗センサのアレイを提供するステップであって、前記磁気抵抗センサのアレイは、少なくとも1つの基準磁気抵抗センサを含み、
(2)R0を、基準温度T0でのゼロ電界抵抗、Tを温度、αを前記磁気抵抗センサの材料パラメータとしたとき、前記磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗率Rは、R=R0(1+α(T−T0))である、該ステップと、
(3)2つ以上の既知の温度で少なくとも1つの基準磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗率を測定し、αを決定するステップと、
(4)磁気抵抗センサのアレイの1つ以上の磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗を測定して、測定されたRと既知のαから前記1つ以上の磁気抵抗センサのそれぞれの対応する温度Tを決定するステップとを含む。
(1)磁気抵抗センサのアレイを提供するステップであって、前記磁気抵抗センサのアレイは、少なくとも1つの基準磁気抵抗センサを含み、
(2)R0を、基準温度T0でのゼロ電界抵抗、Tを温度、αを前記磁気抵抗センサの材料パラメータとしたとき、前記磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗率Rは、R=R0(1+α(T−T0))である、該ステップと、
(3)2つ以上の既知の温度で少なくとも1つの基準磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗率を測定し、αを決定するステップと、
(4)磁気抵抗センサのアレイの1つ以上の磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗を測定して、測定されたRと既知のαから前記1つ以上の磁気抵抗センサのそれぞれの対応する温度Tを決定するステップとを含む。
複数の基準磁気抵抗センサを使用する場合、2つ以上の基準磁気抵抗センサーのα値を平均することにより、αを決定できる。αがわかれば、αを求めるための基準センサとして使用されたか否かにかかわらず、アレイ内のセンサのゼロ磁場抵抗から温度を決定できる。
本発明の一実施形態で使用される温度制御カートリッジは、図1と同様の構成を有していた。カートリッジは、GMRチップダイの裏側(即ち、基板100)が温度制御カートリッジ(即ち、温度制御部材104)と熱接触するように組み立てられた。本実施例での接触領域は直径1〜2mmの円形であった。接触面積が限られているため、チップ表面に温度勾配が生じる。図3は、上述の方法により決定される、この実施例のチップ全体の温度分布を示す。温度は、チップの中心から端までの間で約1.5℃異なる。本明細書で説明する手順により、各センサの正確な温度測定と、GMRチップ全体の温度勾配の補正が可能になる。
(D)二重変調のための温度補正
GMRセンサの抵抗率と磁気抵抗の両方が温度に依存するため、サイドトーン(ST)も温度に依存する。これは通常、小さな温度変動に対して線形であると想定される。従って、
CTおよびSTを初期値によって正規化し、
とする。ここから、
を得た。従って、以下のように、CTを内部温度測定値として用いてSTの温度依存性を特性化し、補正できる。
式中、図4に示すように係数Kはチップ全体で変化する。Kの10%以上の変化を観察された。従って、STからCTへの較正は、個々のセンサごとに実行する必要がある。
CTおよびSTを初期値によって正規化し、
とする。ここから、
を得た。従って、以下のように、CTを内部温度測定値として用いてSTの温度依存性を特性化し、補正できる。
式中、図4に示すように係数Kはチップ全体で変化する。Kの10%以上の変化を観察された。従って、STからCTへの較正は、個々のセンサごとに実行する必要がある。
温度変動が±10℃の小さな温度変動の場合、ΔST/ST0対ΔCT/CT0は線形と見なすことができるため、STを補正するには上記の方法で十分である。温度変動の温度範囲が大きい場合、ΔST/ST0対ΔCT/CT0の関係は非線形であることがわかった。STの温度依存性を完全に補正するには、曲線を高次多項式(Pn)に近似させる必要がある。
温度の影響による変化の正確な補正が必要な用途は、3次以上の多項式を使用する必要がある。ある特定の場合では、5次の多項式が最適なモデルとして特定された。
温度の影響による変化の正確な補正が必要な用途は、3次以上の多項式を使用する必要がある。ある特定の場合では、5次の多項式が最適なモデルとして特定された。
これらの原理によれば、上記の温度補正方法は、二重変調を更に含むことができ、次のステップ、即ち
(1)前記磁気抵抗センサのアレイを、変調周波数fhを有するティックリング(tickling)磁場に配置するステップと、
(2)変調周波数fvを有する前記磁気抵抗センサのアレイに電気励起を提供するステップであって、fhとfvとは異なり、前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサの出力スペクトルには、周波数fvのキャリアトーン(CT)と周波数fv±fhのサイドトーン(ST)とが含まれ、前記キャリアトーンはCT振幅を有し、前記サイドトーンはST振幅を有する、該ステップと、
(3)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、前記出力スペクトルの前記CT振幅および前記ST振幅のベースライン関係を個別に求めるステップと、
(4)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、サンプルが存在するときに対応するCT振幅およびST振幅を個別に測定して、入力CT測定値および入力ST測定値を提供するステップと、
(5)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、対応する前記ベースライン関係と対応する前記入力CT測定値を使用して前記入力ST測定値を個別に補正して、対応する補正されたST測定値を提供するステップと、
(6)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、前記補正されたST測定値を個別に出力として提供するステップとを含む。
(1)前記磁気抵抗センサのアレイを、変調周波数fhを有するティックリング(tickling)磁場に配置するステップと、
(2)変調周波数fvを有する前記磁気抵抗センサのアレイに電気励起を提供するステップであって、fhとfvとは異なり、前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサの出力スペクトルには、周波数fvのキャリアトーン(CT)と周波数fv±fhのサイドトーン(ST)とが含まれ、前記キャリアトーンはCT振幅を有し、前記サイドトーンはST振幅を有する、該ステップと、
(3)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、前記出力スペクトルの前記CT振幅および前記ST振幅のベースライン関係を個別に求めるステップと、
(4)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、サンプルが存在するときに対応するCT振幅およびST振幅を個別に測定して、入力CT測定値および入力ST測定値を提供するステップと、
(5)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、対応する前記ベースライン関係と対応する前記入力CT測定値を使用して前記入力ST測定値を個別に補正して、対応する補正されたST測定値を提供するステップと、
(6)前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、前記補正されたST測定値を個別に出力として提供するステップとを含む。
前記CT振幅および前記ST振幅のベースライン関係は、前記アレイ内の各磁気抵抗センサのST対CTデータを収集し、そのST対CTデータに対する曲線近似を求めることによって、個別に求めることができる。得られる結果は、前記アレイ内の各センサに個別に対応する曲線近似である。上記のように、これらの曲線近似は、線形近似および/または高次の多項式曲線近似である。
(E)生物学的アッセイへの応用
生物学的アッセイは、本方法の重要な用途である。ここでは、温度に敏感な生物学的アッセイの例として、DNA融解曲線測定を検討する。この実施例では、磁気標識された一本鎖DNA標的を、表面に繋がれた一本鎖DNAプローブにハイブリダイズする。結合後、温度を上げて、温度を上昇時の融解曲線を測定する。
図5Aは、そのような融解の時系列を示している。シグモイド近似を曲線に適用して、各センサの融解時間を計算した。相対的な時間遅延の結果は、図5Bの表に示されている。図5Bの中央のセンサは比較的高温となり、従ってDNAハイブリッドをより早く融解する。0.7分の融解時間の差は2.1℃の温度差に対応し、この温度差は考慮しなければならない。
図6Aおよび図6Bに示すように、上記の各センサで測定された温度を使用することで、この補正を提供できる。図6Aでは、この温度補正と較正の後、測定された融解曲線は互いに類似している。図6Bは、シグモイド近似よって得られた融解温度を示す。例1〜5mの測定融解温度は1℃未満である。この特定の場合では、他の列は配線とエポキシ樹脂ポッティングの影響を受ける。
これらの原理によれば、上記の温度補正および二重変調の方法は、下記のような生物学的アッセイを含むことができる。即ち、前記生物学的アッセイにおいて、サンプルには、磁性ナノ粒子で標識された分析物が含まれ、1つ以上の磁気抵抗センサには、前記分析物に対応する捕獲試薬が配置されており、そのため分析物と対応する捕獲試薬との結合および固定化により、磁気抵抗アッセイを実施できる。
より具体的には、このアプローチによる例示的なアッセイは、相補的なDNA鎖である分析物および捕獲種が用いられ、以下のステップ、即ち
(1)メチル化および非メチル化部位を含むDNA鎖の重亜硫酸変換を実行して、ミスマッチ塩基対を有する変換DNA鎖を作成するステップと、
(2)前記変換DNA鎖のPCR増幅を実行するステップと、
(3)PCR増幅された前記変換DNA鎖の中の一本鎖標的DNA鎖を磁気標識するステップと、
(4)磁気標識された前記一本鎖標的DNA鎖と、磁気標識(MR)センサアレイに固定化された相補的DNA鎖とをハイブリダイズするステップと、
(5)磁気抵抗(MR)センサアレイに固定された相補的DNA鎖から磁気標識された前記一本鎖標的DNA鎖が変性されるストリンジェンシー条件を高くしてゆくステップと、
(6)前記ストリンジェンシー条件を高くしている間にリアルタイムで、変性された磁気標識された前記一本鎖標的DNA鎖から生じる変性シグナルを読み出すステップと、
(7)変性シグナルからメチル化および非メチル化DNA鎖のストリンジェンシー条件を決定するステップとを含む。
(1)メチル化および非メチル化部位を含むDNA鎖の重亜硫酸変換を実行して、ミスマッチ塩基対を有する変換DNA鎖を作成するステップと、
(2)前記変換DNA鎖のPCR増幅を実行するステップと、
(3)PCR増幅された前記変換DNA鎖の中の一本鎖標的DNA鎖を磁気標識するステップと、
(4)磁気標識された前記一本鎖標的DNA鎖と、磁気標識(MR)センサアレイに固定化された相補的DNA鎖とをハイブリダイズするステップと、
(5)磁気抵抗(MR)センサアレイに固定された相補的DNA鎖から磁気標識された前記一本鎖標的DNA鎖が変性されるストリンジェンシー条件を高くしてゆくステップと、
(6)前記ストリンジェンシー条件を高くしている間にリアルタイムで、変性された磁気標識された前記一本鎖標的DNA鎖から生じる変性シグナルを読み出すステップと、
(7)変性シグナルからメチル化および非メチル化DNA鎖のストリンジェンシー条件を決定するステップとを含む。
このアプローチでは、図6Aおよび図6Bに示す実施例のように、変性シグナルを対応する磁気抵抗センサ温度Tと組み合わせて、各磁気抵抗センサの正確なDNA融解曲線を個別に提供できる。
(E1)生物学的アッセイへの応用の詳細
図7は、DNA鎖のメチル化密度の定量的説明を提供するメチル化検出の方法の概要を示す流れ図である。ステップ700では、メチル化および非メチル化部位を含むDNA鎖の重亜硫酸変換を実行して、ミスマッチ塩基対を有する変換DNA鎖を作成する。ステップ702では、ミスマッチ塩基対を有する変換DNA鎖のPCR増幅を実行する。ステップ704では、PCR増幅された変換DNA鎖の中の一本鎖標的DNA鎖を磁気標識する。ステップ706では、磁気標識された一本鎖標的DNA鎖と、磁気標識(MR)センサアレイに固定された相補的DNA鎖とをハイブリダイズすする。一部の実施形態では、ハイブリダイズの間にリアルタイムで結合シグナルを読み出す。
ステップ708では、磁気抵抗(MR)センサアレイに固定された相補的DNA鎖から磁気標識された一本鎖標的DNA鎖が変性されるストリンジェンシー条件を高くする。ステップ710では、ストリンジェンシー条件を高くしている間にリアルタイムで、変性された磁気標識一本鎖標的DNA鎖から生じる変性シグナルを読み出す。ステップ712では、変性シグナルからメチル化および非メチル化DNA鎖のストリンジェンシー条件を決定する。
ストリンジェンシー条件は温度であってもよく、その場合、ストリンジェンシー条件を高くすることは、塩濃度が一定に保たれている間に温度を上げることを含む。この場合のメチル化および非メチル化DNA鎖のストリンジェンシー条件の決定には、メチル化および非メチル化DNA鎖の融解温度の決定が含まれる。あるいは、ストリンジェンシー条件は塩濃度であってもよく、その場合、ストリンジェンシー条件を高めることは、温度を一定に保ちながら塩濃度を低下させることを含む。この場合のメチル化および非メチル化DNA鎖のストリンジェンシー条件の決定には、メチル化および非メチル化DNA鎖の融解塩濃度の決定が含まれる。
一部の実施形態において、この方法は、メチル化部位と同時に突然変異部位を決定するために使用され得る。この場合、メチル化および非メチル化部位を含むDNA鎖の重亜硫酸変換の実行には、メチル化および非メチル化部位および野生型遺伝子および変異遺伝子を含むDNA鎖の重亜硫酸変換の実行が含まれる。更に、この場合には、変性シグナルからのメチル化および非メチル化DNA鎖のストリンジェンシー条件の決定には、変性シグナルからの、メチル化および非メチル化DNA鎖および野生型遺伝子および変異型遺伝子のストリンジェンシー条件の決定が含まれる。
図8は、GMRバイオセンサ装置800を使用して磁気標識されたDNAを検出するためのプロトコル802の概略図である。逆鎖の変性と標識化の後、PCR産物をチップ804の反応ウェルに注入する。ハイブリダイゼーションステップ812では、MNP(磁性ナノ粒子)806で標識されたDNAを、37℃で1時間、相補的な表面結合プローブとハイブリダイズし、MNP808で標識されたハイブリダイズしたDNAを作り出す。未結合のサンプルは洗浄により除去する。融解ステップ814において、温度を20℃から65℃まで連続的に変化させて、プローブ810からのDNAの変性を引き起こし、融解温度Tmを測定する。
DNA変異を検出するために、非差別的プライマーを使用して目的のゲノム領域をPCR増幅した。次に、ビオチン化プライマーとストレプトアビジン被覆した磁性ナノ粒子(MNP)を使用して、PCR産物を磁気標識した。磁気カラム分離と二本鎖PCR産物の変性後、MNPに結合したssDNA(MNP−ssDNA)をGMRバイオセンサのアレイに導入し、複数のDNAプローブを各センサの表面に別々に繋げた。導入されたMNP−ssDNAを表面に繋がれた相補的プローブにハイブリダイズすると、GMRバイオセンサは、結合したMNPに比例するセンサー磁気抵抗比(ΔMR)の変化を生じた。
突然変異の遺伝子型を決定するために、サンプルの野生型(WT)および突然変異型(MT)配列に相補的な2つのプローブのセットを使用した。低ストリンジェンシーでのハイブリダイズの実施中には、アンプリコンは類似の親和性でWTおよびMTプローブの両方にハイブリダイズした。単一の塩基特異性を得るには、通常は、DNAマイクロアレイでハイブリダイズさせた後にストリンジェントな洗浄を利用する。一塩基変異を検出するためのより柔軟なシステムを実現するために、本発明者らは、温度を上げ、GMRバイオセンサアレイ上のすべてのプローブのDNA融解を連続的に同時に測定することにより、ハイブリッドにチャレンジした。
突然変異の遺伝子型を決定するために、サンプルの野生型(WT)および突然変異型(MT)配列に相補的な2つのプローブのセットを使用した。低ストリンジェンシーでのハイブリダイズの実施中には、アンプリコンは類似の親和性でWTおよびMTプローブの両方にハイブリダイズした。単一の塩基特異性を得るには、通常は、DNAマイクロアレイでハイブリダイズさせた後にストリンジェントな洗浄を利用する。一塩基変異を検出するためのより柔軟なシステムを実現するために、本発明者らは、温度を上げ、GMRバイオセンサアレイ上のすべてのプローブのDNA融解を連続的に同時に測定することにより、ハイブリッドにチャレンジした。
図9(図9Aおよび図9B)は、重亜硫酸変換プロセスの概略図である。重亜硫酸塩処理902、912では、DNA910の非メチル化シトシンはDNA914のウラシルに変換され(図9B)、DNA900の5−メチルシトシンはDNA904に保持される(図9A)。生成物908、918を生成する後続のPCR906、916では、914のウラシルはチミンで置換される。従って、メチル化シトシンはアンプリコンの単一塩基変化(C>T)にマップされる。
Claims (12)
- 磁気抵抗センサのアレイの温度測定のための方法であって、
磁気抵抗センサのアレイを提供するステップであって、前記磁気抵抗センサのアレイは、少なくとも1つの基準磁気抵抗センサを含み、R0を、基準温度T0でのゼロ電界抵抗、Tを温度、αを前記磁気抵抗センサの材料パラメータとしたとき、前記磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗率Rは、R=R0(1+α(T−T0))である、該ステップと、
2つ以上の既知の温度で少なくとも1つの基準磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗率を測定し、αを決定するステップと、
前記磁気抵抗センサのアレイの1つ以上の磁気抵抗センサのゼロ磁場抵抗を測定して、測定されたRと既知のαから前記1つ以上の磁気抵抗センサのそれぞれの対応する温度Tを決定するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
2つ以上の基準磁気抵抗センサが存在し、前記αを決定するステップが、前記2つ以上の基準磁気抵抗センサのα値を平均するステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記磁気抵抗センサのアレイを、変調周波数fhを有するティックリング(tickling)磁場に配置するステップと、
変調周波数fvを有する前記磁気抵抗センサのアレイに電気励起を提供するステップであって、fhとfvとは異なり、前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサの出力スペクトルには、周波数fvのキャリアトーン(CT)と周波数fv±fhのサイドトーン(ST)とが含まれ、前記キャリアトーンはCT振幅を有し、前記サイドトーンはST振幅を有する、該ステップと、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、前記出力スペクトルの前記CT振幅および前記ST振幅のベースライン関係を個別に求めるステップと、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、サンプルが存在するときに対応するCT振幅およびST振幅を個別に測定して、入力CT測定値および入力ST測定値を提供するステップと、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、対応する前記ベースライン関係と対応する前記入力CT測定値を使用して前記入力ST測定値を個別に補正して、対応する補正されたST測定値を提供するステップと、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについて、前記補正されたST測定値を個別に出力として提供するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記CT振幅および前記ST振幅のベースライン関係を個別に求めるステップが、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサのST対CTデータを収集した後、前記磁気抵抗センサのアレイ内の各磁気抵抗センサについてベースラインST振幅のベースラインCT振幅に対する曲線近似の関係を求めるステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の1つ以上の磁気抵抗センサについて、前記曲線近似は線形近似であることを特徴とする方法。 - 請求項4に記載の方法であって、
前記磁気抵抗センサのアレイ内の1つ以上の磁気抵抗センサについて、前記曲線近似は多項式近似であることを特徴とする方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
前記サンプルは、磁性ナノ粒子で標識された分析物を含み、
1つ以上の磁気抵抗センサは、前記分析物に対応する捕獲試薬を有し、前記対応する捕獲試薬は、前記1つ以上の磁気抵抗センサの上に配置され、前記分析物を対応する捕獲試薬と結合させ、固定化させることによって、磁気抵抗アッセイを提供することを特徴とする方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記磁気抵抗アッセイのアッセイシグナルを前記対応する磁気抵抗センサ温度Tと組み合わせて、各磁気抵抗センサの正確なアッセイ曲線を個別に提供するステップを更に含むことを特徴とする方法。 - 請求項8に記載の方法であって、
前記アッセイシグナルはDNA変性シグナルであり、前記アッセイ曲線はDNA融解曲線であることを特徴とする方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記サンプルは、磁性ナノ粒子で標識された分析物を含み、
1つ以上の磁気抵抗センサは、前記分析物に対応する捕獲試薬を有し、前記分析物に対応する捕獲試薬は前記1つ以上の磁気抵抗センサの上に配置され、前記分析物を対応する捕獲試薬と結合させ、固定化させることによって、磁気抵抗アッセイを提供することを特徴とする方法。 - 請求項10に記載の方法であって、
前記磁気抵抗アッセイのアッセイシグナルを前記対応する磁気抵抗センサ温度Tと組み合わせて、各磁気抵抗センサの正確なアッセイ曲線を個別に提供するステップを更に含むことを特徴とする方法。 - 請求項11に記載の方法であって、
前記アッセイシグナルはDNA変性シグナルであり、前記アッセイ曲線はDNA融解曲線であることを特徴とする方法。
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