MX2008013596A

MX2008013596A - Dispositivo para medir particulas magneticas y metodo correspondiente.

Info

Publication number: MX2008013596A
Application number: MX2008013596A
Authority: MX
Inventors: Jarkko Maekiranta; Jukka Lekkala
Original assignee: Magnasense Oy
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2009-01-19
Also published as: EP2016401B1; FI121248B; JP2009534641A; AU2007242719B2; JP5128581B2; EP2016401A1; WO2007122293A1; AU2007242719A1; FI20065502A; DK2016401T3; CA2646107C; ES2675046T3; CA2646107A1; EP2016401A4; US20090243603A1; FI20065502A0; US8026716B2

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo (10) para la medición cualitativa o cuantitativa de un analito etiquetado de manera magnética (12); el dispositivo (10) incluye un arreglo de bobina (13, 18) para medir el analito (12) desde una muestra absorbida en una base de prueba (11), el arreglo de bobina incluye al menos una bobina de medición (13) y una bobina de referencia dispuesta en relación con la misma; a partir de la señal del arreglo de bobina (13, 18) un cambio de inductancia que se correlaciona con el contenido del analito etiquetado magnéticamente (12) está dispuesto para ser detectado; el cambio en la inductancia está arreglado para ser detectado a partir de un cambio (?A,??) en amplitud y/o fase que aparece en la señal de salida (32) del arreglo de bobina (13, 18) el cual está dispuesto para ser medido en la frecuencia de la señal de entrada (31); adicionalmente, la presente invención también se refiere a un método correspondiente.

Description

DISPOSITIVO PARA MEDIR PARTICULAS MAGNETICAS Y METODO CORRESPONDIENTE MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención corresponde a un dispositivo para la medición cuantitativa o cualitativa de un analito etiquetado magnéticamente, cuyo dispositivo incluye un arreglo de bobina, formado de por lo menos una bobina de medición y una bobina de referencia dispuesta en conexión con ésta, para medir el analito de una muestra absorbida en una base de prueba, y a partir de una señal de la cual el arreglo de bobina cambia en inductancia que se correlaciona con el contenido del analito etiquetado magnéticamente está dispuesto para ser detectado. Adicionalmente, la presente invención también se refiere a un método correspondiente. Se conocen a partir de la técnica anterior, numerosos métodos y aparatos para medir las partículas magnéticas, por ejemplo, en pruebas analíticas. Por ejemplo, la Patente finlandesa número 1 13297 describe una idea con respecto al uso del así denominado arreglo de bobina astático para medir un analito a partir de una muestra absorbida en una base de prueba. En éste, el arreglo de bobina se utiliza para detectar un cambio en la inductancia que se correlaciona con el contenido de una analito etiquetado magnéticamente.

La aplicación de tecnología de bobina tradicional a dicho arreglo, sin embargo, se asocia con problemas significativos que se relacionan, por ejemplo, con la sensibilidad del aparato. Algunos ejemplos de esta corriente parasítica capacitiva en los circuitos de bobina. Otro problema que se puede mencionar es la asimetría de las bobinas, la cual es producida, por ejemplo, por el embobinado manual de las bobinas. El magnetismo de las partículas magnéticas y por lo tanto el cambio en la inductancia que éstas crean en un sistema de bobina es muy insignificante en comparación con, por ejemplo, las señales de error producidas por el ambiente o la base de prueba misma. Por lo tanto, los resultados de medición obtenidos utilizando el aparato dejan mucho que desear. Además, debido a las bases de prueba de conformidad con la técnica anterior, las reacciones del analito de la base de prueba ocurren a una escala muy pequeña, debido, por ejemplo, a lo costoso de los reactivos. Por consiguiente, la colocación de la base de prueba en relación con el dispositivo, por ejemplo, crea un problema de desafío mientras que la colocación errónea puede distorsionar los resultados de prueba. Adicionalmente, la base de prueba establece demandas especiales particularmente en las construcciones de bobina envuelta. Las soluciones descritas en la publicación PCT WO -20051 1 1614 y WO - 20051 1 1615 también dan a conocer la aplicación de los dispositivos de bobina en pruebas rápidas analíticas. Estas se basan en la detección de un cambio de inductancia a partir de un cambio en la frecuencia de resonancia. Cuando se mide el cambio en la frecuencia de resonancia, el pico de resonancia de los cambios de circuito LC a una frecuencia diferente cuando la inductancia de una bobina o la capacitancia de un capacitor cambia. Sin embargo, la inductancia baja de la bobina crea un problema. El fenómeno parasítico de todos los tipos puede conectarse fácilmente a una bobina con una inductancia baja, y por lo tanto, también se pueden distinguir de la señal medida en la forma de frecuencia. La publicación PCT WO 03/076931 A1 describe todavía otra forma de medición conocida de la técnica anterior. Esta también se basa en la detección de cambios en la frecuencia. También se conocen diversos métodos denominados tipos SQUID. Sin embargo, su principio de operación demanda la operación a temperaturas muy bajas, incluso cercanas al cero absoluto. Esto hace que el aparato sea complicado, por ejemplo, en aplicaciones POCT (punto de pruebas de cuidado). La presente invención pretende crear un dispositivo mejorado y un método correspondiente par medir un analito etiquetado magnéticamente en forma cualitativa o cuantitativa, por medio de los cuales se puede crear la información de medición substancialmente más precisa que cuando se utilizan los aparatos conocidos, con base, por ejemplo, en los arreglos de bobina que operan a temperatura ambiente. Las características distintivas del dispositivo de acuerdo con la presente invención son establecidas en la reivindicación 1 acompañante mientras que las características distintivas del método que corresponden a ésta son establecidas en la reivindicación 15. En el dispositivo de acuerdo con la presente invención, un cambio en la inductancia es arreglado para ser dirigido a partir de un cambio en la amplitud y/o fase que aparece en la señal de salid del arreglo de bobina, el cual está dispuesto para ser medido en la frecuencia de la señal de entrada. De acuerdo con una modalidad, con el objeto de incrementar la reactancia inductiva para ser mayor que la resistencia, la frecuencia de medición utilizada en el dispositivo es arreglada para ser de 105 - 109 Hz, preferentemente 106 - 108 Hz. El uso de dichas frecuencias de medición muy altas sorpresivamente mejorará la precisión de los resultados de medición obtenidos utilizando el dispositivo. De acuerdo con una modalidad desarrollada más altamente, los dispositivos pueden incluir adicionalmente un arreglo de bobina que compensa las señales de error, las cuales pueden formarse en varias formas diferentes. Estas se pueden utilizar para compensar, por ejemplo, las señales de error producidas por el ambiente y/o partículas magnéticas que son unidas de manera no específica a la base de prueba. La bobina de referencia puede, para esta parte, también utilizarse con este propósito de compensación. Esta se puede utilizar para compensar, entre otras cosas, las señales de error producidas por la base de prueba. Desde luego, se debe observar que, en el dispositivo de acuerdo con la presente invención, la bobina de referencia también tiene otras funciones, de manera que la función de compensación denominada para esta conexión no excluye otras funciones en forma alguna. La construcción de compensación puede, de acuerdo con una modalidad, ser implementada, por ejemplo, como un sistema de bobina diferencia . Un ejemplo de esto puede ser un puente de impedancia. En ese caos, la bobina de medición y la bobina de referencia están en conexión con la construcción de compensación. Por medio del dispositivo de acuerdo con la presente invención, se pueden obtener los resultados de medición muy precisos, aún en el caso de analitos magnéticos muy débiles. Las frecuencias de medición altas aplicadas en la medición, y la construcción de la bobina diferencial significan que el dispositivo es eminentemente adecuado para utilizar incluso a temperatura ambiente, en términos de sus condiciones de temperatura. En comparación con las mediciones de frecuencia de la técnica anterior, el dispositivo y el método de conformidad con la presente invención son menos sensibles para el fenómeno parasítico, ya que no se distinguen tan fácilmente de la señal de salida medida, cuya diferencia de fase y/o amplitud se mide en la frecuencia de la señal de entrada. De acuerdo con una modalidad, el dispositivo también puede elaborarse muy amigable con el usuario final. Si la base de prueba es integrada en la interacción con el arreglo de bobina, ésta no necesitará ser establecida por separado a una conexión con el medio de bobina. Esta será entonces suficiente para la muestra a ser colocada sobre la base y la medición a ser realizada. Como una modalidad de dispositivo, esta puede considerarse particularmente precisa en las bobinas en la escala de tamaño micro, y por ejemplo, en la prueba de punto de cuidad, es decir, las aplicaciones POCT. Otras características distintivas del dispositivo y método de acuerdo con la presente invención son establecidas en la reivindicaciones acompañante, mientras que las ventajas adicionales logradas son detalladas en la porción de la descripción. A continuación, la presente invención, la cual no está restringida a las modalidades descritas a continuación, se examina con mayor detalle al hacer referencia a los dibujos que las acompañan, en los cuales: Las Figuras 1 a 3, muestra algunos ejemplos posibles de las construcciones de bobina a utilizarse en el dispositivo de acuerdo con la presente invención, La Figura 4, muestra una primera modalidad del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en el cual se aplica un par de bobina diferencial, La Figura 5, muestra una segunda modalidad del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en el cual, se aplica un par de una bobina de circuito diferencial, La Figura 6, muestra una modalidad, modelada con los componentes de circuito, del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en el cual se aplica el principio de medición de puente, La Figura 7, muestra un ejemplo de aplicación de arreglo de medición del principio de medición de puente de la Figura 6, La Figura 8, muestra una tercera modalidad del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en el cual se aplica la medición de puente con las bobinas estando en el mismo plano, La Figura 9, muestra una modalidad del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en el cual se aplica la medición de puente, y en el cual por lo menos algunas de las bobinas están en planos diferentes y en la cual al menos algunas de las bobinas están en planos diferentes, La Figura 10, muestra una modalidad del dispositivo de acuerdo con la presente invención, en el cual la medición de puente es aplicada, y en el cual, las bobinas están en una fila en el mismo plano, La Figura 1 1 , muestra un ejemplo de aplicación de una gráfica, en la cual el cambio en la inductancia de una bobina, producida por las partículas magnéticas, se mide como una medición de amplitud, La Figura 12, muestra un ejemplo de una gráfica estándar obtenida utilizando el procedimiento de medición de la Figura 1 1 , La Figura 13, muestra un ejemplo de aplicación de la medición de una muestra, utilizando el principio de medición de acuerdo con la Figura 1 1 , y La Figura 14, muestra un ejemplo de aplicación de una gráfica, en la cual el cambio en la inductancia de una bobina, producida por las partículas magnéticas, es medido como una medición de diferencia de fase.

Por medio de los dispositivos 10 de acuerdo con la presente invención y de un método de medición basado en éstos, es posible detectar la cantidad de partículas magnéticas a partir de una base de prueba 1 1 . La medición se basa en utilizar un arreglo de bobina 13, 18 -20, en la operación de la cual, la presencia de partículas magnéticas producirá una divergencia que se puede detectar. Las Figuras 1 a 3, muestran algunos ejemplos simplificados de las bobinas 21 adecuados para utilizarse en los dispositivos 10 de conformidad con la presente invención, para la medición cualitativa o cuantitativa de un analito etiquetado magnéticamente 12. La Figura 1 , muestra un primer ejemplo de una bobina 21 , la cual puede ser aplicada en el dispositivo 10. En este caso, la construcción de bobina forma una espiral rectangular plana, el número de vueltas de ésta por ahora es de dos. La base de prueba alargada 1 1 puede ser colocada muy libremente, aunque en cualquier caso en forma asimétrica, en relación con la bobina 21 , más general, el arreglo de bobina del dispositivo. En este caso, la base de prueba 1 1 corre a través de la bobina 21 , su dirección longitudinal estando en ángulos rectos a la dirección definida por las terminales de contacto 14, 15, a partir de lo cual las terminales de contacto 14, 15, el circuito de bobina 21 puede conectarse. Un ejemplo del intervalo de inductancia de dicha bobina 21 puede generalmente ser de 1 pH - 1 mH, más específicamente de 1 nH - 1000 nH y el intervalo de resistencia generalmente de 1 - 100 O, más específicamente de 10 mO - 10 O (dependiendo de la frecuencia de medición utilizada). En general, se puede establecer que el factor efectivo principal de los valores de resistencia e inductancia son las dimensiones de la bobina. En este caso, los valores de lectura determinados se ajustan a las dimensiones de bobina a las que se hace referencia más adelante. La Figura 2, muestra un segundo ejemplo de la bobina 21 utilizado en el dispositivo 10. Como lo muestra la modalidad, la construcción de la bobina 21 puede ser muy simple, de hecho. Ahora la bobina es formada de únicamente un circuito conductor único, siendo de esta manera una versión simplificada de la construcción de bobina mostrada en la Figura 1 . El circuito conductor forma un embobinado única, de bobina plana 21 , con el cual, una conexión interactiva puede ser arreglada a partir de la base de prueba con las partículas magnéticas 12. También en este caso, el circuito de bobina 21 es conectado desde las terminales de contacto 14 y 15, las cuales ahora están del mismo lado. Un ejemplo del intervalo de inductancia del circuito de bobina 21 para dicha construcción de bobina puede ser de 1 Hn - 20 nH, mientras que el intervalo de resistencia puede ser de 1 mQ - 100 mQ. La Figura 3, muestra un tercer ejemplo de la construcción de una bobina única 21 . En este caso, la bobina 21 es formada de una construcción incluso más simple que en los dos casos descritos anteriormente. El ejemplo muestra que la bobina 21 puede ser incluso formada de una estructura de conductor recta, un rayo conductor, el cual es transportado a través de la base de prueba 1 1 . En lugar de la simplicidad de la construcción, esta construcción también se comprenderá ser todavía sin lugar a dudas una bobina, a medida que el rayo conductor 21 forma ahora el componente de bobina en el circuito eléctrico cuando éste se conecta a los componentes electrónicos. Nuevamente, al conductor 21 puede ser conectado desde las terminales de contacto 14, 15. Un ejemplo del intervalo de inductancia con dicha construcción puede ser de 100 pH - 3 nH y el intervalo de resistencia es de 01 mQ - 10 mü. Las Figuras 4 y 5, muestran algunas modalidades de los dispositivos 10 de acuerdo con la presente invención, en los cuales se pueden aplicar las construcciones de bobina que se muestran en las Figuras 1 a 3. En el dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención, el arreglo de bobina, por medio del cual un analito 12 es medido a partir de una muestra absorbida sobre una base de prueba 1 1 , que incluye en su forma básica por lo menos dos bobinas 13, 18 formada de estructuras conductoras, las estructuras conductoras de las cuales pueden ser, por ejemplo, planas y conectadas entre sí en forma galvánicas. Se debe observar que las Figuras 1 a 10 no muestran, por razones de simplicidad, los aislamientos posiblemente requeridos en la tarjeta de circuito 22, o el equipo que se relaciona con los componentes electrónicos de medición, cuya implementación del dispositivo 10 en la práctica requiere/puede demandar. La Figura 6, muestra dicha totalidad con todos sus detalles. El dispositivo 10 que se muestra en la Figura 4 incluye dos bobinas conformadas como espirales cuadrados planas 13, 18, ambos de los cuales están uno después del otro en el mismo plano y están conectados en serie. La bobina 3, se utiliza para la medición real y cerca de esta está una bobina 18 como una referencia para la bobina de medición 13, la cual en este caso, forma para esta parte, una construcción de compensación. La bobina de referencia 18 ajustada en conexión con la bobina de medición 13, puede ser, por ejemplo, una copia idéntica de la bobina de medición 13, o su imagen de espejo, estando alineada en forma simétrica en relación con la bobina de medición 13. El uso de la copia idéntica o propiedad de la imagen de espejo mejora la inmunidad de interferencia del arreglo de bobina. La distancia entre las bobinas 13, 18 esta dispuesta para ser tal que está lo suficientemente cercana una de la otra en términos de medición, aunque sin embargo por otra parte, en forma tal que los campos magnéticos de las bobinas 13, 18 no interactúan de manera significativa entre sí en términos de la medición. Las bobinas 13, 18, son embobinadas en la misma dirección. Se debe observar que la bobina de medición 13 y la bobina de referencia forman una totalidad compacta única, de manera que el arreglo de bobina formado por éstos y la base de prueba 1 1 establecidos en conexión con éstos interactúan mutuamente y la salida es una señal de medición única 32, a partir del cambio en la amplitud y/o fase ??, ?f (Delta A, delta pi) medida a partir de la cual en la frecuencia de la señal de entrada 31 , se pueden obtener las conclusiones necesarias con respecto al analito que está siendo analizado. Esto simplifica la construcción y operación del sensor 0.

El arreglo de bobina de referencia, el cual en este caso incluye una bobina de referencia única 18, tiene en el dispositivo de acuerdo con la presente invención varias implicaciones diferentes, las cuales no se excluyen entre sí. Una primera función de la bobina de referencia es compensar la inductancia automática, resistencia, la temperatura dependiente de la resistencia, y la capacitancia de la bobina de medición 13. En general, es posible hablar de la compensación de los parámetros eléctricos producidos por la bobina 13 misma y de los cambios no producidos para aquellas partículas magnéticas. Cuando las inductancias automáticas de las bobinas 13, 18 son las mismas, la diferencia proporcional a la cantidad de partículas, debido a las cuales la medición puede ser dicha que sea diferencial, aparecerán en la salida de la bobina de medición 13. Adicionalmente, la bobina de referencia 18 también se puede utilizar para esta parte, para compensar los errores producidos por la base de prueba 1 1 y/o el ambiente, el cual también para esta parte se refiere a la naturaleza diferencial del arreglo. Por ejemplo, las partículas unidas de manera no específica en la base de prueba 1 1 , la conexión capacitiva posible entre los giros de la bobina y el material de la base de prueba 1 1 , y la conexión capacitiva entre el medio (solución de muestra, o similar) que transporta las muestras y las partículas y los giros de la bobina, se pueden clasificar como errores producidos por la base de prueba 1 1. Las fuentes de error producidas por el ambiente son, por ejemplo, el cambio en la resistencia producido por las variaciones de temperatura, señales de error inducidas desde los componentes electrónicos de entrada 23, el campo magnético de la tierra, y otros disturbios. Las partículas 12 en la base de prueba 1 1 son detectadas utilizando la bobina de medición 13. La medición puede ser realizada como una así denominada medición de salida intermedia, a partir de los contactos 15 entre las bobinas 13, 18. La alimentación de señal de corriente alterna de los contactos 14, 16 sobre las bobinas 13, 18 suma cero en la salida intermedia 15, si la base de prueba 1 1 está libre de partículas. El campo magnético de la bobina de medición 13 que pertenece al arreglo de bobina se utiliza para magnetizar las partículas a ser detectadas, el cual está hecho para interactuar con por lo menos una bobina de medición 13 del dispositivo 10. Las partículas magnetizadas refuerzan el propio campo magnético de la bobina de medición 13, de manera que la bobina de medición ve el cambio como un cambio de inductancia. Como resultado del fortalecimiento del campo magnético de la bobina de medición 13, un voltaje, el cual se comparó con la conexión a tierra de la señal de entrada, proporcional al número de partículas, aparece en la salida intermedia 15. En esta conexión, de hecho es posible hablar de una conexión diferencial, es decir, la salida es la diferencia entre las dos señales. Por consiguiente, el arreglo de bobina 13, 18 - 20, del dispositivo 10 se puede utilizar para detectar un cambio en la inductancia que corresponde al contenido del analito etiquetado magnéticamente 12, el cual en el dispositivo 10 y el método de acuerdo con la presente invención se mide a partir de un cambio en la amplitud y/o fase ??, ?f que aparece en la señal de salida 32 del arreglo de bobina 13, 18, el cual es medido a la frecuencia de la señal de entrada 31 . De acuerdo con una modalidad, este puede ser medido a partir del cambio en la amplitud y/o la fase ??, ?f de la salida intermedia 15 de la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18. Esta forma de medición logró una ventaja particular que será devuelta a la última en esta descripción. El cambio en la inductancia es proporcional al número y ubicación de las partículas, las cuales tienen los resultados de medición pretendidos y a partir del cual, se pueden obtener conclusiones en relación con los resultados de la prueba. En el caso del dispositivo de acuerdo con la presente invención de hecho es posible hablar de un sensor de impedancia/inductancia, en el cual, las propiedades del conductor de bobina se miden. En la Figura 4, la base de prueba 1 1 es colocada sobre la parte superior de únicamente la bobina de medición 13. De manera alternativa, la base de prueba 1 1 podría ser dispuesto sobre ambas ramificaciones de bobina 13, 18, como se muestra en la modalidad de la Figura 5. Existe una conexión eléctrica de las terminales de contacto 14 - 16 al arreglo de medición formado por las bobinas 13, 18. La Figura 5, muestra una segunda modalidad de un par de sensor-circuito diferencial, el cual ahora se forma de dos circuitos de bobina plana de embobinado único 13, 18 paralelo uno con el otro. La construcción es ligeramente más simple que la modalidad mostrada en la Figura 4 y por lo tanto más rentable de fabricar. En esta modalidad, la base de prueba 1 1 con las partículas magnéticas 12 se coloca transversalmente sobre la parte superior de ambas bobinas 13, 18. Teniendo la base de prueba 1 sobre la parte superior de ambas bobinas 13, 18, mejora, entre otras cosas, la eliminación de los errores de medición producidos por la base de prueba 1 1 . Existe una conexión al sistema de medición desde las terminales de contacto 14 - 16, de las cuales, el 15 es nuevamente una salida intermedia común para ambas bobinas 13, 18. Se debe observar que cada bobina 13, 18 también puede tener su propia terminal de contacto 14 - 16, independiente de la modalidad. En ambas modalidades, la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18 que forman la estructura de compensación para aquella que ahora forma un arreglo de bobina diferencial. La bobina de referencia 18 arreglada en conexión con la bobina de medición 13 se puede utilizar para medir diferencialmente la amplitud A y/o la fase f de la señal de salida 32 que se correlaciona con el cambio en la inductancia de la bobina de medición 13. Esto reduce al mínimo las interferencias del ambiente y particularmente la señal de error producida por el exceso de partículas magnéticas localizadas de forma no específica. El dispositivo 10 puede incluir incluso varias estructuras de compensación para señales de error. El número de estructuras y su conexión a la bobina de medición 13 depende de las variaciones de medición en cada caso.

La Figura 6, muestra una modalidad del dispositivo 10 modelado con los componentes de circuito, en los cuales el principio de medición de puente se aplica utilizando cuatro bobinas 3, 18 - 20. Las estructuras de compensación adicionales 19, 20 ó estructura y su colocación (por ejemplo, simetría, traslape) se pueden utilizar en este caso principalmente para eliminar las señales de error producidas por el ambiente. Estas pueden ser producidas, por ejemplo, mediante máquinas electromagnéticas y dispositivos también por el campo magnético de la Tierra. Adicionalmente, la medición de puente permite "la medición flotante", en la cual la señal no se compara con el potencial de conexión a tierra, el cual de otra forma podría producir errores. En este caso, la estructura de compensación incluye no únicamente la bobina de referencia 18, sino por lo menos dos bobinas adicionales 19, 20. En este caso, la bobina de medición 13, la bobina de referencia 18, y la estructura de compensación 19, 20, son dispuestas en un puente de impedancia relativa entre sí. Adicionalmente, las bobinas 13, 18 -20 también son arregladas en forma simétrica en relación una con la otra. En ese caso, las bobinas 13, 18 - 20 pueden ser, por ejemplo, copias idénticas o imágenes de espejo de la bobina de medición 13, cuyas propiedades se utilizan para mejorar la tolerancia de interferencia del arreglo. La bobina de medición 13, la bobina de referencia 18 y la estructura de compensación 19, 20 de esta maneara pueden ser, por ejemplo, de la misma magnitud de, su inductancia, resistencia y/o capacitancia. Por lo tanto, por lo menos algunos de sus parámetros eléctricos pueden ser de la misma magnitud. La aplicación de bobinas idénticas permite que la sensibilidad de la medición puente sea considerablemente incrementada, ya que todas las impedancias serán principalmente de la misma magnitud. El puente de impedancia es entonces formado de la bobina de medición 13, su bobina de referencia 8, y sus bobinas de compensación 19, 20. La base de prueba 1 1 puede ser arreglada, por ejemplo, en la forma mostrada en las Figuras 8 a 10, sobre por lo menos una bobina de medición 13, y en este caso, también la bobina de referencia 18. El resto de las bobinas 19, 20, son para compensación. En la Figura 6, las bobinas 13, 18 -20 se muestran representando sus circuitos equivalentes generales (bobina L, serie de resistor R, y capacitor paralelo Cp). La fuente de seña es marcada con el número de referencia 23. La Figura 6, también incluye algunas formas posibles (CRI -C 6) de colocar el capacitor de resonancia. Un ejemplo de la forma para arreglar los capacitores de resonancia puede ser tal que los capacitores estén sobre el lado de entrada del circuito a ser conectado en serie y aquellos en el lado de medición ser conectados en paralelo. Los capacitores también pueden ser fabricados juntos con las bobinas 13, 18 -20 sobre una base común 22. La ventaja de esto es que se logra fácilmente una primera etapa de amplificación que incrementa la señal. En la conexión de puente, la señal 32 es medida entre dos pares separados de bobonas. La señal 32 es medida entre dos pares separados de bobonas. La señal 32 obtenida de la salida intermedia 1 5 del par de bobinas de medición 13, 18 se compara con la salida intermedia 17 del par de bobinas de compensación correspondientes 19, 20 sin partículas, de manera que también es posible hablar de una medición diferencial. De la misma forma también es posible hablar de una medición "flotante", debido a que la salida real, es decir, la señal de medición 32 es comparada con el potencial de conexión a tierra, el cual no está en contacto galvánico, por ejemplo, con el potencial de conexión a tierra del dispositivo de entrada 23. Las Figuras 8 a 10, muestran algunas formas posibles para colocar las bobinas 13, 18 - 20 para un arreglo de puente de cuatro bobinas. La Figura 8, muestra una modalidad en la cual, todas las bobinas 13, 18 - 20, están en el mismo nivel, estando en una formación tipo matriz. En ésta, la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 8 están alineadas en forma simétrica en relación con los conductores de señal de medición 15 y 17. Las bobinas de compensación 19, 20, están seguidas una de la otra como cuadros en el mismo nivel. Adicionalmente, estas son simétricas en relación con por lo menos un eje con los conductores de señal de medición 15, 17 y el primer par de bobina 13, 18. Debido a que la corriente que deja los conductores de la señal de medición 15, 17 es considerablemente menor que la corriente que traen los conductores de señal de entrada 14, 16, un arreglo simétrico de este tipo logra una ventaja adicional significativa, por ejemplo, en la compensación de las interferencias. La continuidad simétrica puede extenderse al área de influencia de las bobinas 13, 18 - 20. El área de influencia de las bobinas 13, 18 - 20, puede ser tal que termine cuando la interferencia del ambiente se vuelva dominante. La base de prueba 1 1 con las partículas magnéticas 12 es colocada transversalmente sobre la parte superior de ambas bobinas 13, 18. Los conductores de señal de entrada 14, 16, están a los lados de la tarjeta de circuito y los conductores de señal de medición 15, 17 a mitad de los dos niveles. La señal de salida 32 es medida entre los dos conductores de señal de medición 15, 17 ("Salida" en la Figura 6). La Figura 9, muestra otra modalidad de la medición de puente. En esta, el par de bobinas 13, 18, 19, 20, están en la parte superior una de la otra. En general, es posible hablar de un arreglo en capas, en el cual por lo menos algunas de las bobinas están en un nivel diferente con las otras. Las bobinas 13, 18 en el mismo nivel pueden entonces ser paralelas entre sí, tal como, por ejemplo, simétricamente en pares. Si existe un enlace preciado no específico pequeño, entonces las bobinas 13, 18 - 20 pueden ser individuales, como será descrito más adelante con mayor detalle. La bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18 una vez más son alineadas simétricamente en relación con los conductores de señal de medición 15, 17. Los conductores de señal de entrada 14 y 16 están a los lados. A diferencia de la modalidad mostrada en la Figura 8, las bobinas de compensación 19, 20 ahora están bajo la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18. En esta modalidad, la base de prueba 1 1 con las partículas magnéticas 12 está localizada transversalmente sobre la parte superior de ambas "pilas de bobinas". En este caso, la geometría apilada de las bobinas 13, 18 - 20, reduce al mínimo las interferencias mejor que en la modalidad mostrada en la Figura 8. Adicionalmente, esta modalidad permite una colocación mejor de las bobinas sobre la base de prueba 1 1 . Esta es una ventaja, especialmente cuando se utiliza una prueba de flujo lateral. La Figura 10, muestra una tercera modalidad de la medición de puente, en la cual, las bobinas 13, 18 - 20 nuevamente están sobre el mismo nivel, aunque en esta base en una formación de fila. Nuevamente, la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18 están alineadas simétricamente en relación con los conductores de señal de medición 5, 7. También en este caso, los conductores de señal de entrada 14, 16 provienen de los lados. Las bobinas de compensación 19, 20 ahora están en los extremos del arreglo de bobina en cualquier lado de la bobina de medición y de referencia 1 3, 18. La base de prueba 11 con las partículas magnéticas 12 nuevamente está localizada transversalmente sobre la parte superior de todas las bobinas 13, 18 - 20. Una ventaja de esta construcción es una mejor alineación en relación con la base de prueba 1 1 . De acuerdo con todavía otra modalidad de medición de puente, las bobinas 13, 18 - 20 también pueden estar en forma concéntrica sobre un poste. En este caso, se puede hacer referencia a la Figura 9. los conductores de señal de las bobinas de medición y referencia 13, 18, puede, a diferencia de la Figura 9, también ser desplazadas en tal forma que si es necesario, el material aislante puede ser removido del rededor de las bobinas, por ejemplo, mediante una fresadora. De esta forma, las bobinas de medición y referencia 13, 18 pueden ser elaboradas claramente más altas que sus alrededores, tales como, por ejemplo, otros conductores. Por ejemplo, el conductor 17 de la Figura 9 podría ser elaborado para desplazarse debajo y abajo del conductor 15. La ventaja de la construcción es una alineación mejor en algunas bases de prueba. De acuerdo con una modalidad, la base de prueba 1 1 también puede ser integrada en la estructura del sensor 13, 18 - 20 sobre una base desechable separada 22 (Figura 10). En ese caso, por lo menos la bobina de medición 13 será integrada en la vecindad inmediata de la base de prueba 1 1 , siendo unida a o por lo menos muy cercana a ésta (distancia < 1/10 del diámetro de la bobina 13). En cualquier caso, independientemente del arreglo, es posible hablar de una conexión interactiva entre la base de prueba 1 1 y el arreglo de bobina en la última bobina 13. Las formas correspondientes de arreglar la conexión de la base de prueba 1 1 y las bobinas 13, 18 también son posibles en dicho dispositivo, en conexión con el cual, la base de prueba 1 1 puede ser colocada en una forma desmontable. Sobre la misma base 22, también es posible integrar algunas o todas las bobinas (la bobina de referencia 18, las bobinas de compensación 19, 20) y/o por lo menos parte o incluso todos los componentes electrónicos de medición. La base desechable integrada 22 puede ser conectada al resto de los componentes electrónicos, por ejemplo, en forma galvánica, capacitiva, o inductiva.

Como lo muestran las modalidades descritas anteriormente, la base de prueba 1 1 puede estar localizada no únicamente paralela al plano de la bobina (plano XY), sino también perpendicularmente a través del plano de la bobina (eje Z). El área de prueba también puede ser transversal a la bobina de medición 13 (en el plano XY). Independientemente del grado de integración, el arreglo de bobina de acuerdo con la presente invención puede ser fabricado normalmente sobre un aislante o un semiconductor. Dicho aislante puede ser, por ejemplo, vidrio (cuarzo), plástico (FR4), o un óxido de semiconducción (SiO2). El material aislante utilizado depende de la técnica de fabricación. La bobina de medición 13, la bobina de referencia 18 y las bobinas/estructuras de compensación posibles 19, 20 pueden ser elaboradas a partir de un metal eléctricamente conductor, tal como, por ejemplo, cobre, aluminio, oro o plata, aunque también a partir de otros conductores eléctricos, tales como, por ejemplo, polímeros eléctricamente conductores o un semiconductor neutralizado. Para fabricar las estructuras, es posible utilizar, por ejemplo, métodos de micromaquinado, tales como, por ejemplo, fotolitografía, grabado al aguafuerte mojado o seco, neutralización, metalización, impresión electrónica y/o técnicas de membrana delgada. Las estructuras también pueden ser elaboradas utilizando métodos de maquinado mecánicos, tales como, por ejemplo, fresado. De acuerdo con una modalidad, con el objeto de incrementar la reactancia inductiva del arreglo de bobina, tal como, por ejemplo, de la bobina de medición 13, la frecuencia de medición del dispositivo 10 puede ser adaptada para ser mayor que las frecuencias de medición conocidas de la técnica anterior. Un ejemplo de dicha frecuencia de medición puede ser de 105 - 109 Hz y más particularmente de 106 - 108 Hz. En dimensiones pequeñas 10~7 - 10"1 m, más particularmente 10"5 - 10~3 m, de las bobinas 13 del dispositivo 10, y a frecuencias de medición altas de 105 - 109 Hz y más particularmente de 06 - 08 Hz, se logrará una sensibilidad mayor que aquella de los dispositivos y métodos de medición de cambio de inductancia anteriores. En el método de acuerdo con la presente invención, la medición es realizada utilizando la misma frecuencia que la señal de entrada 31 alimentada al arreglo de bobina 10. Aunque en algunos casos o en algunos arreglos de medición, la frecuencia podría cambiar, esto no será detectado, debido a que no es medido en el caso de la presente invención. En lugar del cambio de frecuencia, la amplitud A y/o la fase f de la señal de salida 32 son medidas a la frecuencia de la señal de entrada 31 . La base de prueba 1 1 , también puede, en términos de la presente invención, tomar muchas formas. Algunos ejemplos de estas son las así denominadas pruebas de flujo lateral, la prueba de muesca, la capilaridad, el canal de micro fluidos, el micro arreglo, o alguna otra forma de colocar las partículas a ser medidas dentro de la vecindad del dispositivo 10. Para la transportación de número mayores de partículas, es posible utilizar la prueba de último flujo, tomando en cuenta su simplicidad, confiabilidad y economía. Una precisión de colocación particular (distancia de la bobina 13) se espera de las cantidades menores de partículas y los formatos de transporte de sensor menores. La técnica de microfluidos es más adecuada que la prueba lateral y una base de prueba 1 1 que puede ser integrada en forma permanente en relación con la bobina 13 permitirá una presión de colocación muy alta en relación con la colocación de la bobina 13 y la base de prueba 1 1 entre sí. El diámetro de las partículas individuales, el cual puede definirse utilizando el dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención, puede estar, por ejemplo, dentro del intervalo de 1 nm - 10 pm. De particular interés son los grupos de partículas, con un diámetro que puede ser, dependiendo de la base de prueba, por ejemplo, dentro del intervalo de 30 nm a 10 pm, o particularmente de 100 a 600 nm, los cuales son formados, por ejemplo, de partículas más pequeñas que 5 - 30 nm. La cantidad de magnetita o un material magnético correspondiente puede ser, por ejemplo, dentro del orden de 1 ng - 1 mg y el volumen de muestra correspondiente, por ejemplo, dentro del intervalo de 1 ni - 1 mi. En ese caso, el número de partículas en la base de prueba puede estar dentro del intervalo de 1 a 1012 partículas, más particularmente, dentro del intervalo de 103 - 1010 (por ejemplo, pruebas de flujo lateral) o de 1 - 108 (por ejemplo, diagnóstico miniaturizado). El mínimo y máximo del tamaño y número de las partículas, depende generalmente de la aplicación y las dimensiones del arreglo de bobina utilizado. La forma de la bobina de medición 13, así como también aquella de los otros dispositivos de bobina 18 - 20 que pueden pertenecer al dispositivo 10, puede ser, por ejemplo, un cuadrado, rectángulo, triángulo, hexágono) o redondo (por ejemplo, un cuadrado, rectángulo, triángulo, hexágono) o redondo (por ejemplo, un círculo, óvalo, omega), posiblemente espiral, plano, continuo, eléctricamente conductor, estructura conductora portadora de corriente. En el dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención, por lo menos una dimensión de la estructura de conductor en por lo menos una estructura de bobina 13 está dentro del orden de intervalo de magnitud de unos pocos micrómetros a cientos de micrómetros. Por lo tanto, por ejemplo, la altura, es decir, el espesor del conductor (y al mismo tiempo la separación de aislamiento y separación de embobinado) puede ser de 10~7 - 10~4 y el ancho del conductor 0"6 - 0"4 m. En este punto, los términos de altura y espesor del conductor se refieren a la dirección perpendicular a la base 22 y el término de ancho a la dirección paralela al plano de la base 22. La escala paralela al plano (su plano en sección transversal y/o longitud y/o ancho) de cada bobina 13, 18 - 20 que pertenece al dispositivo 10 puede ser, por ejemplo, 10"7 - 10"2 m, particularmente 10"5 - 10~3 m. Este es particularmente el caso en una estructura de bobina formada de diversos conductores. Dependiendo de la técnica de fabricación, el ejemplo de las dimensiones paralelas al plano puede ser de 3 mm x 3 mm, ó de 300 pm x 300 pm. En correspondencia, la separación de las vueltas de las bobinas 13, 18 - 20 puede ser, por ejemplo de 100 pm ó 10 pm. En una estructura de bobina que aplica la construcción de puente, la distancia de las bobinas 13, 18 - 20 entre sí puede ser de 1 - 5 mm, tal como, por ejemplo de 1 a 3 mm. Por consiguiente, es posible hablar generalmente de macro o micro bobinas. El tamaño de la base de prueba 1 1 y el área de reacción en ésta depende de la aplicación utilizada y el número de partículas. La prueba de flujo lateral, la cual es adecuada para la transportación de números de partículas más grandes, puede ser, por ejemplo, de 3 mm de ancho, 50 mm de largo y unos cuantos cientos de micrómetros de espesor. El área de superficie del área de prueba de una prueba de flujo lateral puede ser, por ejemplo, 3 mm x 1 mm, ó 5 mm x 1 mm. En dicha prueba, la distribución de partículas puede ser, por ejemplo, una distribución relativamente homogénea sobre la totalidad del espesor de la banda 1 1. El diámetro de canal de microfluidos, el cual es más adecuado para la transportación de números menores de partículas, puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 100 pm y el área de superficie del área de prueba, por ejemplo, de aproximadamente 300 pm x 300 pm. En una prueba implementada utilizando los microfluidos, la distribución de partículas está en la superficie del área de prueba, por ejemplo, o en su vecindad inmediata. Las dimensiones de las bobinas 13, 18 - 20, tienen un efecto significativo sobre la sensibilidad del sistema de medición. Las modalidades mostradas en las Figuras 1 a 3, muestran las geometrías básicas para las bobinas planas. Por razones de simplicidad, únicamente las formas de bobina rectangular se muestran en este caso. Ya se ha hecho referencia a otras formas de bobina posibles. El número de vueltas, longitud, espesor y ancho de las bobinas de las modalidades de las Figuras 1 a 3 puede variar en relación entre sí. Las propiedades eléctricas de las bobinas se determinan por su geometría y dimensiones. Los estimados aproximados de valores, con base en las mediciones y simulaciones se presentaron anteriormente para las variaciones (sin ser restringidas a éstas), para la inductancia y resistencia, el área en sección transversal de una bobina elaborada a partir de cobre siendo de aproximadamente 36 µ?t? x 100 pm y la sección transversal de la bobina siendo de 2 a 4 mm en las direcciones X y Y. La impedancia determinada a partir de éstas depende de la frecuencia utilizada. A continuación se encuentra una breve descripción del principio de operación del dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención y del método correspondiente. Las partículas magnéticas 12 pueden llevarse al área de medición de la bobina de medición 13 utilizando una base de prueba adecuada 1 1 . Las partículas refuerzan el campo magnético en el ambiente de la bobina 13 cuando éstas entran bajo la influencia del campo magnético de la bobina 13. La bobina 13 experimenta este efecto como un cambio en la permeabilidad relativa del ambiente (pr > 1 ). Esto provoca un cambio (AL) en la inductancia (LO) de la bobina de medición 3. ? = ,. - \) X i = c 0L0 El cambio (AL) de inductancia proporcional al número de partículas se puede detectar como un cambio en la impedancia total (Z) producida por el cambio (AXL) en la reactancia inductiva (XL). Esto mejora el desempeño de la medición de la amplitud A y/o la fase f en frecuencias altas. Un circuito LC puede también utilizarse para la medición, aunque en ese caso, también, la amplitud A (eje y) y no la frecuencia es medida. La inductancia (por ejemplo, 1 - 100 nH) de la bobina 13 y su cambio (por ejemplo, aproximadamente 50 fH - 50 pH) se puede detectar por la medición de los cambios ??, ?f en la amplitud y/o la fase de voltaje de frecuencia alta, o la señal de corriente 31 alimentada a la bobina de medición 13. El voltaje de entrada provisto por el suministro 23 puede variar entre 0,1 -10 V, más particularmente entre 0,5 - 2,5 V, y la corriente de entrada (impedancia) entre 0,001 - 10 A, más particularmente entre 0,05 - 1 A. La frecuencia del voltaje/corriente de entrada puede variar entre 105 - 1 09 Hz, más particularmente entre 06 - 08 Hz (por ejemplo, para microbobinas). Como un ejemplo de la frecuencia, se puede hacer referencia al uso en un dispositivo piloto a micro escala de 5 - 20 MHz, más particularmente, de 7 -14 MHz. La medición del cambio ??, ?f en amplitud y/o fase se puede ¡mplementar monitoreando el valor absoluto de la impedancia y/o fase f de la bobina de medición 13 antes y después de la exposición a las partículas magnéticas, cuyo monitoreo es realizado utilizando la frecuencia de la señal de entrada 31 alimentada al arreglo de bobina 10. El mayor problema en dicho arreglo de medición es la interferencia externa, la cual distorsiona los resultados de medición y reduce la confiabilidad de la medición aunque sus efectos pueden ser eliminados de manera sorpresiva utilizando las estructuras de compensación 18 - 20.

Se puede implementar una comparación, por ejemplo, utilizando el diferencial de construcción mostrado en las Figuras 4 y 5, en el cual, la construcción se utiliza para compensar la señal de la señal medida producida por la bobina de medición vacía 13 (¡mpedancia de la bobina e interferencia del ambiente) lejos en la bobina de referencia 18. Dicho diferencial de construcción se muestra en la Figura 4. En ésta, se conectan en serie dos bobinas en espiral idénticas 13, 18 y un voltaje de frecuencia alta o señal de corriente 31 se alimenta sobre las bobinas (los intervalos de variación típicos de la corriente, el voltaje y la frecuencia anteriores). En una situación ideal, es posible asumir que ambas bobinas 13, 18 serán completamente idénticas en inductancia y resistencia. Por lo tanto, el voltaje sobre ambas bobinas 13, 18 debe sumar cero en la salida intermedia 15 entre las bobinas 13, 18. Las partículas magnéticas desviadas de este estado de equilibrio. Se puede medir el desequilibrio, por ejemplo como la señal de corriente/voltaje 32 de la salida intermedia 15. La sensibilidad de los dispositivos 10 mostrada en las Figuras 4 y 5 puede ser incrementada llevando la bobina 13 o las bobinas 13, 18 en resonancia a una frecuencia adecuada (particularmente en el intervalo de 106 - 108 Hz). Esto se puede implementar, por ejemplo, utilizando circuitos LC separados, agregando capacitores adecuados en paralelo o en serie con la bobina/bobinas de medición del circuito, como se muestra en la Figura 6. El valor de dicho capacitor se determina a partir de, entre otras cosas, la inductancia de la bobina y la frecuencia de resonancia deseada. Para el intervalo de frecuencia al que se hace referencia, la capacitancia puede variar (por ejemplo, con una bobina de 50 nH) entre 1 f F — 1 pF, más particularmente de 50 pF - 500 nF. La sensibilidad de medición puede ser mejorada adicionalmente utilizando el circuito de punte mostrado en las Figuras 6 -10, en las cuales la medición ocurre entre las salidas intermedias 15, 17 de dos estructuras diferenciales. El uso de esta construcción logrará mayor sensibilidad y tolerancia de interferencia. La Figura 6, muestra una representación general de un puente de impedancia, aunque también se pueden considerar otros tipos de solución de puente. La Figura 6, incluye alguna forma posible de colocar los capacitores de resonancia C I - CR6. Por lo menos algunos, o todos estos capacitores se pueden utilizar. La capacitancia de los capacitores se determina en una forma que es, como tal, conocida utilizando la inductancia de la bobina y la frecuencia de resonancia deseada como una base. Un ejemplo del intervalo de capacitancia puede ser de 1 fF - 1 pF, más particularmente de 50 pF - 500 nF. El nivel de señal del sistema puede colocarse en cero alimentando la salida del sistema, tal como, por ejemplo, a la salida de la medición de puente, o la salida de la medición diferencial, una señal de corriente y/o voltaje de la fase opuesta y la misma amplitud. La Figura 7, muestra un ejemplo simplificado de un circuito de medición, el cual puede ser aplicado en el arreglo de bobina 10 de acuerdo con la Figura 6. Será evidente para un experto en la materia que el arreglo de medición no pretende restringir la idea básica de acuerdo con la presente invención, sino que se pretende sea únicamente un ejemplo, por medio del cual las mediciones de acuerdo con la presente invención se pueden realizar. La primera etapa del amplificador 24, mostrada en las Figuras 6 y 7 puede ser, por ejemplo, un amplificador diferencial de banda ancha, sonido bajo (LNA), tal como, por ejemplo, el Texas Instruments THS7530. Con el objeto de aumentar al máximo la inmunidad al ruido, el lado conductor y/o el lado de medición del puente, es decir, el arreglo de bobina 10, puede estar elaborado para flotar con los transformadores (no mostrados). Después del amplificador 24, puede existir una detección de cuadratura, con el objeto de eliminar el ruido de frecuencia baja y la interferencia de 50 Hz, así como también para permitir las mediciones de diferencia de fase. La detección de cuadratura puede ser implementada utilizando mezcladores 25, 26 mezclando la señal de salida 32 con el seno de la señal de entrada 31 formada por el oscilador DDS 23 (Inphase I) y el coseno formado por el oscilador DDS 27 (Cuadratura Q). La salida de los mezcladores I y Q 25, 26 son filtradas por filtros de paso bajo 29.1 , 29.2, amplificada y alimentada al ADC 30 de 16 bits. Un tercer oscilador DDS 33 está dispuesto para eliminar la diferencia de las bobinas 13, 18, 19, 20 que pertenecen al puente 10, el cual aparece a pesar de la simetría y precisión de fabricación del puente de medición. Por medio de esta retroalimentación, una señal de ecualización de amplitud y controlada por fase 34 es alimentada a la salida del puente 10. La señal 34 fuerza la salida del puente 10 a cero, cuando no existen partículas magnéticas en la esfera de influencia del arreglo de bobina 10. Con el objeto de reducir el nivel de ruido, y evitar la alimentación de paso entre los módulos, el circuito incluye los escudos necesarios y los filtros de suministro de potencia. Adicionalmente, cada módulo principal puede tener su propio regulador (no mostrado). En el concepto de acuerdo con la presente invención, la señal de salida 32 debe ser comprendida para ser la señal cruda medida, por ejemplo, directamente desde el puente 10, o la señal cruda, la cual es manipulada en una forma que es, como tal, conocida, con el objeto de permitir la medición. En un caso ideal, la señal cruda es directamente proporcional al número de partículas. Debido a que el puente 10 no es ideal, la señal de salida del puente 10 tiene generalmente una compensación. La compensación es removida utilizando una señal de calibración 34. Después de esto, la señal amplificada es la señal de medición 32, directamente proporcional a las partículas, a partir de las cuales se puede realizar la medición. Otros tipos de manipulación de señal, también será evidente para aquellos expertos en la materia, sin embargo, sin alterar la idea básica de la presente invención. Alterando las proporciones de la forma y las dimensiones (por ejemplo, en el plano de la bobina) tanto la bobina de medición 13 como la de referencia 18 y/o las bobinas de compensación 19, 20, es posible reducir el error de medición producido por los errores en la colocación de la muestra, y de esta manera incrementar la fortaleza del sistema.

Adicionalmente, se debe observar que el factor que, en el dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención, la referencia de las bobinas de medición 13 proviene directamente de la bobina de referencia adyacente 18 sobre un contacto galvánico. A través del contacto galvánico, la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18 pueden ser el mismo conductor/estructura. Aún con únicamente un contacto directo entre las bobinas 13, 18, sin componentes electrónicos intermedios, se eliminará de manera sorpresiva la interferencia. Por ejemplo, se pueden eliminar los errores debido a los componentes deficientes o la asimetría, si la construcción básica es dispuesta de manera que es tan simétrica y unificada como sea posible. La Figura , muestra un ejemplo de una aplicación, en la cual el cambio en la inductancia del arreglo de bobina, producida por partículas magnéticas, se mide como una medición de amplitud. En este caso, la amplitud A del voltaje de salida 32 es medida como una función de la frecuencia desde la salida intermedia 15 de la bobina de medición 1 3 y la bobina de referencia 18, en cuyo caso, se obtiene la diferencia de amplitud ?? relativa al voltaje de entrada 31 . El cambio en la inductancia, indicado por la diferencia de amplitud ??, se convierte en una señal eléctrica mediante la alimentación de un voltaje de entrada sinusoidal sobre la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18. El voltaje medido a partir de la así denominada salida intermedia 15 entre las bobinas 13, 18 es determinada a partir de la proporción de las impedancias (inductancias) de las bobinas 13, 18, y es proporcional al número de partículas magnéticas. La frecuencia de la señal de entrada 31 , es decir, la frecuencia a la cual la señal de salida 32 es medida, puede ser, por ejemplo, la frecuencia de resonancia del sistema de bobina, aunque también es posible el uso de otras frecuencias. El inserto de la Figura 1 1 muestra el voltaje de entrada como una función del tiempo en una situación similar a la de la Figura 11 . También es posible que ocurra para los cambios en la frecuencia y/o la fase de la señal en dichas mediciones. Se debe observar que la señal no necesita ser sinusoidal, aunque también puede ser, por ejemplo, una onda cuadrada, una onda triangular, una ráfaga o cualquier otra forma de onda obvia para un experto en la materia. La Figura 12, muestra un ejemplo de una gráfica estándar típica obtenida utilizando la forma de medición de la Figura 1 1 . El cambio ?? en la amplitud medida se muestra en el eje vertical, mientras que el número de partículas relativo se muestra sobre el eje horizontal. La unidad del eje vertical puede ser, por ejemplo, el voltio (V), corriente (I), o incluso el bit (Bit), cuando se utiliza un convertidor AD en el procesamiento de señal. Como se puede observar en la Figura 12, los resultados de medición reales siguen la gran linealidad de la escala logarítmica utilizada, el valor R2 representando la desviación de los resultados de medición a partir de la gráfica estándar es 0.99578. La Figura 13, muestran el contenido CRP (Proteína reactiva C de sensibilidad alta) en una muestra, medida utilizando el procedimiento de medición de la Figura 1 1. El cambio medido ?? en amplitud se muestra en el eje vertical y el contenido CRP en la muestra, proporcional al número de partículas magnéticas, sobre el eje horizontal. La Figura 14, muestra un ejemplo de una aplicación de una gráfica, en la cual, en lugar de la amplitud A, la diferencia de fase ?f entre el voltaje de entrada 31 y el voltaje de salida 32 es medido. También en este caso, la medición fue realizada a partir (salida intermedia 15) entre la bobina de medición 13 y la bobina de referencia 18. También en este caso, es posible que los cambios en la frecuencia y/o la amplitud ocurran en la medición. En lugar de ser sinusoidal, la señal también puede ser, por ejemplo, una onda cuadrada, onda triangular, ráfaga o alguna otra forma de señal obvia para un experto en la materia. En el dispositivo 10 de acuerdo con la presente invención, es posible utilizar señales de referencia casi ideales, las cuales miden la procedencia (partículas magnéticas enlazadas de manera no específica) a partir de la muestra y remueve, además, las interferencias externas (por ejemplo, el campo magnético de la Tierra). Se debe comprender que la descripción anterior y las figuras relacionadas únicamente tienen la intención de ilustrar la presente invención. La presente invención tampoco está restringida en sentido alguno a las modalidades descritas o establecidas en las reivindicaciones, aunque muchas variaciones y adaptaciones de la presente invención, las cuales son posibles dentro del alcance de la ¡dea inventiva definida en las reivindicaciones acompañantes, será evidente para un experto en la materia.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1 .- Un dispositivo (10) para la medición cualitativa o cuantitativa de un analito etiquetado magnéticamente (12) cuyo dispositivo (10) incluye un arreglo de bobina (13, 18) formado de por lo menos una bobina de medición (13) y una bobina de referencia (18) dispuesta en conexión con ésta, para medir el analito (12) a partir de una muestra absorbida en una base de prueba (1 1 ), y a partir de la señal (32) de la cual, un arreglo de bobina (13, 18) un cambio en la inductancia que se correlaciona con el contenido del analito etiquetado magnéticamente (12) está dispuesto para ser detectado, en donde dicho cambio en la inductancia es dispuesto para ser detectado a partir de un cambio (??, ?f) en amplitud y/o fase que aparece en la señal de salida (32) del arreglo de bobina (13, 18), el cual está dispuesto para ser medido en la frecuencia de la señal de entrada (31 ) y el dispositivo (10) incluye además un arreglo de bobina (18 - 20) que compensa las señales de error, por ejemplo, para compensar las señales de error producidas por el ambiente y/o las partículas magnéticas enlazadas de manera no específica a la base de prueba (1 1 ). 2.- El dispositivo (10) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque, con el objeto de incrementar la reactancia inductiva de la bobina de medición (13) para ser mayor que la resistencia, la frecuencia de medición del dispositivo (10) está dispuesta para ser de 106 - 08 Hz. 3. - El dispositivo (10) de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque por lo menos la bobina de referencia ( 18) es una copia idéntica o una imagen de espejo de la bobina de medición (13). 4. - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque la bobina de medición (13), la bobina de referencia (18), y la estructura de bobina de compensación posibles (19, 20) están dispuestas para formar un arreglo de bobina diferencial. 5. - El dispositivo (10) de conformidad con las reivindicaciones 1 ó 4, caracterizado además porque la estructura de la bobina de compensación incluye por lo menos dos bobinas (19, 20), las cuales están dispuestas simétricamente en relación con la bobina de medición (13) y la bobina de referencia (18). 6. - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 , 4 ó 5, caracterizado además porque la bobina de medición (13), la bobina de referencia (18), y la estructura de la bobina de compensación (19, 20) están dispuestas relativas una con la otra en un puente de impedancia. 7. - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4 a 6, caracterizado además porque la bobina de medición (13), la bobina de referencia (18), y la estructura de la bobina de compensación (19, 20) son de la misma magnitud en el caso de por lo menos un parámetro eléctrico. 8. - El dispositivo (10) de conformidad con la reivindicación 6 ó 7, caracterizado además porque las bobinas (13, 18 - 20) que forman el puente de impedancia están en una formación de matriz plana. 9. - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado además porque las bobinas (13, 18 - 20) que forman el puente de impedancia están en formación en capas. 10. - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque la base de prueba (1 1 ) es integrada con el dispositivo (10), en tal forma que está interactivamente en conexión con el arreglo de bobina (13, 18). 1 1 . - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado además porque la escala de las bobinas (13, 18 - 20) en el plano de dirección es de 10"7 - 10"2 m, preferentemente de 10"5 - 0"3 m. 12. - El dispositivo (10) de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 1 1 , caracterizado además porque las bobinas (13, 18 -20) son dispuestas para formar una estructura de conductor, en la cual el espesor del conductor es de 10"7 - 10~2 m y el ancho es de 10"6 - 10"4 m. 13. - El dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además porque la bobina de medición (13) y la bobina de referencia (18) están alineadas en forma simétrica en relación con los conductores de la señal de medición (15, 17). 14. - Un método para la medición cualitativa o cuantitativa de un analito (12), en la cual una base de prueba (1 1 ) se utiliza para medir el analito (12), y en cuyo método: -una muestra es absorbida dentro de la base de prueba (1 1 ), y -la base de prueba (1 1 ) es analizada utilizando un arreglo de bobina (13, 18 - 20), a partir de la señal (32) de la cual un cambio en la inductancia que se correlaciona con el contenido del analito etiquetado magnéticamente (12) es detectado, en donde el cambio en la inductancia es detectado a partir de un cambio (??, ?f) en la amplitud y/o fase que aparece en la señal de salida (32) del arreglo de bobina (13, 18 - 20), la cual es medida a la frecuencia de la señal de entrada (31 ) y además, las señales de error producidas por el ambiente y/o partículas magnéticas enlazadas de forma no específica a la base de prueba (1 1 ) son compensadas por un arreglo de bobina (18 - 20). 15. - El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el arreglo de bobina incluye por lo menos una bobina de medición (13) y una bobina de referencia (18) dispuesta en conexión con ésta, y con el objeto de incrementar la reactancia inductiva de la bobina de medición (13) para ser mayor que la resistencia, la medición es realizada utilizando una frecuencia de medición de 106 - 108 Hz. 16. - El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado además porque la compensación es realizada utilizando un arreglo de bobina diferencial. 17. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado además porque en el método la muestra es absorbida a una base de prueba (1 1 ), el cual está integrada en forma interactiva con por lo menos una parte del arreglo de bobina (13, 18 -20).