RO133855A2 - Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus - Google Patents

Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus Download PDF

Info

Publication number
RO133855A2
RO133855A2 ROA201800421A RO201800421A RO133855A2 RO 133855 A2 RO133855 A2 RO 133855A2 RO A201800421 A ROA201800421 A RO A201800421A RO 201800421 A RO201800421 A RO 201800421A RO 133855 A2 RO133855 A2 RO 133855A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
conglomerates
indicator particles
stimulus
periodic stimulus
analyte
Prior art date
Application number
ROA201800421A
Other languages
Romanian (ro)
Inventor
Eugen Gheorghiu
Mihai Sorin David
Mihaela Gheorghiu
Original Assignee
Centrul Internaţional De Biodinamică
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 Centrul Internaţional De Biodinamică filed Critical Centrul Internaţional De Biodinamică
Priority to ROA201800421A priority Critical patent/RO133855A2/en
Priority to US16/438,866 priority patent/US11733323B2/en
Publication of RO133855A2 publication Critical patent/RO133855A2/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for detecting and determining analyte concentration by controlled application of a periodical stimulus upon conglomerates which consist of indicator particles and analytes, in a liquid medium, within a measurement enclosure. According to the invention, the method is based on oscillation of conglomerates consisting of indicator particles and analytes in relation with a detector which may be either electrical or optical, and it consists in: introducing indicator particles exhibiting elements of affinity recognition of analyte into the measurement enclosure, inducing periodical oscillations to the indicator particles, preparing the sample susceptible of containing the analyte by bringing the same into liquid state, then introducing the sample into the measurement enclosure where the indicator particles will form, in the presence of the analyte, conglomerates which, as they are formed, will move at various rates in comparison with the detector.

Description

Metodă de detecție și determinare a concentrației unor analiți țintă precum și de eficientizare și monitorizare online a capturii analiților prin aplicarea controlată a unui stimul periodicMethod for detecting and determining the concentration of target analytes as well as for streamlining and monitoring online the capture of analytes by the controlled application of a periodic stimulus

DescriereDescription

Invenția se referea la o metodă de detecție si de determinare a concentrației unor analiți prin aplicarea controlată a unui stimul periodic asupra unor conglomerate formate din particule indicatoare și analiți într-un mediu lichid, într-o incintă de măsură.The invention related to a method of detecting and determining the concentration of some analytes by the controlled application of a periodic stimulus on conglomerates formed of indicator particles and analyzed in a liquid environment, in a measuring enclosure.

In brevetul RO127854 Bl se prezintă o metodă de detecție si de determinare a concentrației unor analiți de interes într-un fluid pe baza analizei amplitudinii, sau/si a defazajului variației unui parametru electric ex. partea reală, sau imaginară (sau o funcție de acestea) a impedanței la o anumită frecvență și/sau un parametru optic (ex. unghiul pentru care apare minimul reflectivității, pentru analize SPR) la aplicarea unei acționări periodice, respectiv la aplicarea unor câmpuri.In the patent RO127854 Bl there is presented a method of detecting and determining the concentration of some analytes of interest in a fluid based on the amplitude analysis, or / and the phase shift of an electrical parameter ex. the real, or imaginary (or a function of these) part of the impedance at a certain frequency and / or optical parameter (eg the angle at which the minimum reflectivity occurs, for SPR analysis) when applying a periodic drive, or applying fields.

Dezavantajul metodei prezentate este acela că formarea conglomeratelor de particule și analiți se face în afara incintei de măsură ceea ce nu permite evaluarea și monitorizarea procesului de formare a conglomeratelor. De asemenea nu este urmărită dinamica deplasării conglomeratelor care conține informații despre structura distribuția acestora.The disadvantage of the presented method is that the formation of particle and analyte conglomerates is done outside the measurement enclosure, which does not allow the evaluation and monitoring of the conglomerate formation process. Neither is the dynamics of the movement of conglomerates containing information about the structure of their distribution not tracked.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în evaluarea și monitorizarea procesului de formare a conglomeratelor prin monitorizarea online a capturii analiților și a modului de deplasare a acestora.The technical problem solved by the invention consists in the evaluation and monitoring of the process of forming the conglomerates by online monitoring of the capture of the analytes and their mode of movement.

Avanajul principal al metodei îl reprezintă posibilitatea urmăririi formării conglomeratelor de analiți și particule indicatoare și a dinamicii acestora. Acest lucru permite evaluarea atât a concentrației de analit in probă dar și a eficienței formării conglomeratelor. Un alt avantaj îl reprezintă scăderea timpului necesar capturii analitului din proba cu ajutorul particulelor indicatoare.The main advantage of the method is the possibility of tracking the formation of conglomerates of analytes and indicator particles and their dynamics. This allows to evaluate both the analyte concentration in the sample and the efficiency of the formation of the conglomerates. Another advantage is the reduction of the time required to capture the analyte from the sample with the help of the indicator particles.

Metoda conform invenției are la bază oscilarea unor conglomerate formate din particule indicatoare și analiți în raport cu un detector care poate fi de tip electric (ex. între doi electrozi ai unui sistem de măsurare a impedanței electrice) sau optic (ex. un fotodetector). Particulele indicatoare care prezintă elemente de recunoaștere afină pentru analit se introduc în incinta de măsură, și se induc oscilații periodice asupra lor printr-un stimul periodic. în timp ce particulele oscilează periodic se introduce proba în incinta de măsură. Particulele indicatoare vor forma conglomerate în prezența analitului. Pe măsură ce se formează, conglomeratele de analit și particule indicatoare se vor deplasa cu viteze diferite în raport cu detectorul. Viteza va fi dată de forța rezultantă din diferența dintre forța care induce deplasarea (ex. Forța magnetică în cazul unor particule magnetice) și forța de viscozitate conform formulei:The method according to the invention is based on the oscillation of conglomerates consisting of indicator particles and analytes in relation to a detector which can be of electrical type (eg between two electrodes of an electrical impedance measurement system) or optically (eg a photodetector). Indicating particles having affine recognition elements for the analyte are introduced into the measuring chamber, and periodic oscillations are induced on them by a periodic stimulus. while the particles oscillate periodically, the sample is introduced into the measuring chamber. The indicator particles will form conglomerates in the presence of the analyte. As it forms, the analyte conglomerates and indicator particles will move at different speeds relative to the detector. The speed will be given by the force resulting from the difference between the force that induces the displacement (eg magnetic force in the case of magnetic particles) and the viscous force according to the formula:

v = vpNp------------ț (/Vprp 3 + Ncelr?el)î a 2018 00421v = v p N p ------------ t (/ 3 + V p p r r N the? it) I 2018 00421

13/06/2018 unde v este viteza conglomeratelor, vp viteza particulelor, Np numărul particulelor, rp raza particulelor, Ncet numărul de analiți, rre; raza analitului pentru cazul în care analitul este format din celule.Where v is the speed 13.06.2018 conglomerate particle velocity V p, N p the number of particles, the particle radius R p, the number of analytes cet N, R e; the analyte radius for the case where the analyte is made up of cells.

în continuare se prezintă un exemplu de aplicare al metodei care nu limitează domeniul ei de aplicare și în conformitate cu figura 1 care reprezintă:The following is an example of the application of the method which does not limit its scope and according to Figure 1 which represents:

Figura 1 Schema de principiu a metodeiFigure 1 Principle diagram of the method

Pentru capturarea și analizarea unei probe în care analitul este format din celule țintă:To capture and analyze a sample in which the analyte is composed of target cells:

a. se introduc particulele indicatoare care prezintă elemente de recunoaștere afină pentru analît în incinta de măsură,a. the indicator particles having affine recognition elements are introduced for the analyte in the measuring enclosure,

b. se induc oscilații periodice asupra particulelor indicatoare printr-un stimul periodic,b. periodic oscillations are induced on the indicator particles by a periodic stimulus,

c. se monitorizează semnalul dat de oscilațiile particulelor indicatoarec. the signal given by the oscillations of the indicator particles is monitored

d. se prepară proba susceptibilă să conțină analitul țintă prin aducere în stare lichidă ,d. prepare the sample likely to contain the target analyte by bringing it in liquid state,

e. se introduce proba în incinta de măsură,e. the sample is inserted in the measuring enclosure,

f. particulele indicatoare vor forma conglomerate în prezența analitului.f. the indicator particles will form conglomerates in the presence of the analyte.

Din semnalul monitorizat în timpul capturii analitului se evaluează formarea conglomeratelor.From the monitored signal during the capture of the analyte, the formation of the conglomerates is evaluated.

Claims (8)

Revendicăriclaims 1. Metodă de detecție si de determinare a concentrației unor analiți prin aplicarea controlată a unui stimul periodic asupra unor conglomerate formate din particule indicatoare și analiți întrun mediu lichid, într-o incintă de măsură caracterizată prin aceea că, constă în parcurgerea următoarelor etape1. Method of detecting and determining the concentration of some analytes by the controlled application of a periodic stimulus on conglomerates formed of indicator particles and analyzed in a liquid environment, in a measuring enclosure characterized in that it consists in the following steps a. se introduc particulele indicatoare care prezintă elemente de recunoaștere afină pentru analitîn incinta de măsură,a. the indicator particles having affine recognition elements for the analyte are introduced into the measuring enclosure, b. se induc oscilații periodice asupra particulelor indicatoare printr-un stimul periodic,b. periodic oscillations are induced on the indicator particles by a periodic stimulus, c. se prepară proba susceptibilă să conțină analitul țintă prin aducere în stare lichidă,c. prepare the sample likely to contain the target analyte by bringing it in liquid state, d. se introduce proba în incinta de măsură,d. the sample is inserted into the measuring enclosure, e. particulele indicatoare vor forma conglomerate în prezența analitului.e. the indicator particles will form conglomerates in the presence of the analyte. 2. Metodă de detecție conform revendicării 1 caracterizată prin aceea că se monitorizează formarea de conglomerate formate din particule indicatoare și analiți în timpul și după introducerea probei în incinta de măsură.2. Detection method according to claim 1, characterized in that the formation of conglomerates formed of indicator particles is monitored and analyzed during and after the sample is introduced into the measuring enclosure. 3. Metodă de detecție si de determinare a concentrației unor analiți prin aplicarea controlată a unui stimul periodic asupra unor particule indicatoare sau conglomerate formate din particule indicatoare și analiți într-un mediu lichid, într-o incintă de măsură și monitorizarea unui semnal (ex. optice sau electric), cauzat de aplicarea stimulului periodic asupra constituenților din incinta de măsură care le modifică periodic poziția în raport cu un detector (ex. optic sau electric) caracterizată prin aceea că stimulul periodic se aplică succesiv la frecvențe diferite.3. Method for detecting and determining the concentration of analytes by the controlled application of a periodic stimulus on indicator or conglomerate particles formed by indicator particles and analyzed in a liquid environment, in a measuring chamber and monitoring a signal (e.g. optical or electrical), caused by the application of the periodic stimulus on the constituents in the measurement enclosure that periodically modifies their position in relation to a detector (eg optical or electric) characterized in that the periodic stimulus is applied successively at different frequencies. 4. Metodă de detecție conform revendicării 3 caracterizată prin aceea că poziția în raport cu detectorul a particulelor indicatoare sau a conglomeratelor formate din particule indicatoare se modifică diferit în funcție de mărimea acestora și în funcție de frecvența stimulului periodic.4. Detection method according to claim 3, characterized in that the position with respect to the detector of the indicator particles or the conglomerates formed of indicator particles varies differently depending on their size and on the frequency of the periodic stimulus. 5. Metodă de detecție conform revendicării 4 caracterizată prin aceea că amplitudinea semnalului dat de oscilația particulelor indicatoare care nu fac parte din conglomerate este diferită de amplitudinea semnalului dat de conglomerate pentru cel puțin o frecvență a stimulului periodic.5. Detection method according to claim 4, characterized in that the amplitude of the signal given by the oscillation of the indicator particles which are not part of the conglomerates is different from the amplitude of the signal given by the conglomerates for at least one frequency of the periodic stimulus. 6. Metodă de detecție conform revendicării 5 caracterizată prin aceea că se măsoară numărul de conglomerate și particule indicatoare nelegate de analiți din amplitudinile semnalului măsurat la cel puțin doua frecvențe ale stimulului periodic.6. Detection method according to claim 5, characterized in that the number of conglomerates and non-analytical indicator particles from the amplitudes of the signal measured at at least two frequencies of the periodic stimulus is measured. 7. Metodă de detecție conform revendicării 6 caracterizată prin aceea că domeniul de frecvențe ale stimulului periodic care are ca efect formarea mai rapidă a conglomeratelor alcătuite din particule indicatoare și analiți într-un mediu lichid se calculează după monitorizarea amplitudinilor semnalului măsurat la cel puțin doua frecvențe ale stimulului periodic.Detection method according to claim 6, characterized in that the frequency range of the periodic stimulus which has the effect of faster formation of the conglomerates composed of indicator particles and analyzed in a liquid medium is calculated after monitoring the amplitudes of the signal measured at at least two frequencies. of the periodic stimulus. 8. Metodă de detecție conform revendicării 6 caracterizată prin aceea că intervalul de timp după care mărimea conglomeratelor ajunge sau depășește o valoare prag stabilită anterior ca relevantă se calculează după monitorizarea amplitudinilor semnalului măsurat la cel puțin două frecvențe ale stimulului periodic.8. Detection method according to claim 6, characterized in that the time interval after which the size of the conglomerates reaches or exceeds a threshold value previously established as relevant is calculated after monitoring the amplitudes of the signal measured at at least two frequencies of the periodic stimulus.
ROA201800421A 2018-06-13 2018-06-13 Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus RO133855A2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201800421A RO133855A2 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus
US16/438,866 US11733323B2 (en) 2018-06-13 2019-06-12 Systems and methods for measuring cellular response to target analytes by controlled application of an oscillating stimulus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201800421A RO133855A2 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO133855A2 true RO133855A2 (en) 2020-01-30

Family

ID=69185009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201800421A RO133855A2 (en) 2018-06-13 2018-06-13 Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO133855A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10247584B2 (en) Fibre optic distributed sensing
US4633714A (en) Aerosol particle charge and size analyzer
CN101893562B (en) High-sensitivity integrated optical waveguide sensor based on digital droplet sample introduction channel
JPH0531935B2 (en)
Pfister et al. Cramér–Rao lower bound of laser Doppler measurements at moving rough surfaces
RU2697061C1 (en) Method and system for detecting discontinuity of material in magnetizable article
US20100012496A1 (en) Method and apparatus for evaluating dielectrophoretic intensity of microparticle
CN107063923B (en) System and method for detecting liquid density and application
RO133855A2 (en) Method for detecting and determining the concentration of target analytes and for enhancing and online monitoring analyte capture by controlled application of periodical stimulus
CN112067113B (en) Method and device for determining propagation velocity of Rayleigh waves in soil
CN106940301B (en) A kind of particle zeta potential measurement method and device based on asymmetric electric field
HRP20231607T1 (en) Device for detecting data for determining the speed of a vehicle, evaluation device and method therefor
Liu et al. Location identification of closed crack based on Duffing oscillator transient transition
JP4974345B2 (en) Signal detection apparatus, signal detection method, and signal detection program
US8598863B2 (en) Apparatus and method for detecting motion characteristics of particles in flow channel
RO137856A2 (en) Method and device for improvement and online monitoring of analyte capture from a sample and for determination of their concentration
US20190025256A1 (en) Internal/External Discrimination of Metal Loss Defects
CN102236092B (en) Doppler signal period distribution demodulation method of laser Doppler velocimeter
Zhang et al. Comparative study of square and sine-wave excitation methods for the measurement of aerosol particles charge and size distribution using phase Doppler anemometry
CN103323094A (en) Heterodyne laser interference angle vibration measuring device and method
RU2494422C2 (en) Laser remote evaluation method of instantaneous speed and direction of wind
Valière et al. Development of laser techniques for acoustic boundary layer measurements. Part I: LDV signal processing for high acoustic displacements
RU2013110032A (en) METHOD OF MAGNETIC VARIATIONS
RU2556324C1 (en) Method and device for measurement of speed of currents and wave processes in ocean
RU2491541C1 (en) Magnetic flaw detector for wire rope