TWI683100B - 具有高敏感度之磁光生物檢測裝置 - Google Patents

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Abstract

一種具有高敏感度之磁光生物檢測裝置，包含：樣品室、線圈、磁芯、光源以及光偵測單元。樣品室填充有待測物及可與待測物結合形成磁性叢集之磁性生物探針。線圈設置於樣品室水平延伸方向之一側，用以產生震盪磁場。磁芯具有導引部及位於導引部二端之上磁極及下磁極，震盪磁場經由上磁極及下磁極將磁性生物探針及磁性叢集集中於樣品室之一區域內，且驅動磁性生物探針及磁性叢集於區域內旋轉。光源設置於樣品室上方，用以發射光線穿透樣品室。光偵測單元設置於樣品室下方，用以接收穿透樣品室之光線產生檢測訊號。

Description

具有高敏感度之磁光生物檢測裝置
本發明有關生物檢測裝置，且特別是有關一種具有高敏感度之磁光生物檢測裝置。
於生物檢測技術領域，當使者利用傳統的吸光光度法檢測微量的待測物時，可增加光線的強度，以使光偵測單元輸出較大的訊號，但增強的光線會造成光偵測單元輸出訊號的飽和，導致檢測結果無法判讀，因此，輸出訊號飽和的問題限制了吸光光度法的檢測極限。目前，已有磁光生物檢測裝置可以避免光偵測單元輸出訊號飽和的問題，可使用高強度的光線檢測出數量低於吸光光度法檢測極限的待測物。
第7639359美國專利公開一種磁光生物檢測裝置，其使用磁力讓磁性生物探針在樣品室內旋轉，而與樣品室內的待測物結合成磁性叢集，利用雷射光線穿透樣品室內旋轉的磁性叢集產生變化，光偵測單元接收變化的光線產生磁性叢集的旋轉軌跡訊號，鎖相放大器(lock in amplifier)根據旋轉軌跡訊號計算得到磁性叢集的數量。但專利US7639359公開的磁光生物檢測裝置不具有增強光偵測單元的訊號的機制，以致對微量的待測物仍無法獲得很好的檢測結果。
為提升現有磁光生物檢測技術的檢測敏感度，本發明提供一種磁光生物檢測裝置，包含：樣品室、線圈、磁芯、光源以及光偵測單元。樣品室填充有待測物及可與待測物結合形成磁性叢集之磁性生物探針。線圈設置於樣品室水平延伸方向之一側，用以產生震盪磁場。磁芯具有導引部及位於導引部二端之上磁極及下磁極，其中導引部通過線圈之內部，上磁極及下磁極分別設置於樣品室上方及下方，正交於震盪磁場的截面上，上磁極的截面積小於導引部的面積，震盪磁場經由上磁極及下磁極將磁性生物探針及磁性叢集集中於樣品室之一區域內，且驅動磁性生物探針及磁性叢集於區域內旋轉。光源設置於樣品室上方，用以發射光線穿透樣品室。光偵測單元設置於樣品室下方，用以接收穿透樣品室之光線產生檢測訊號。
於一實施例，上述磁芯之相對導磁率不小於200。
於一實施例，正交於上述震盪磁場之截面上，上述上磁極之截面積不大於3
Figure 02_image001
。
於一實施例，上述光源之波長不大於650 nm。
於一實施例，上述震盪磁場穿透上述樣品室之磁路徑與上述樣品室之垂直方向相隔一角度。
於一實施例，上述光源穿透上述樣品室之光路徑與上述樣品室之垂直方向相隔一角度。
於一實施例，上述光偵測單元依據上述磁性生物探針及上述磁性叢集旋轉所導致之上述光線之變化而產生上述檢測訊號。
於一實施例，上述檢測訊號包含直流(DC)訊號及交流(AC)訊號，AC訊號的頻率為上述震盪磁場頻率的二倍。
於一實施例，上述磁光生物檢測裝置進一步包含：AC 放大器及鎖相放大器，AC放大器接收上述檢測訊號後，去除DC訊號且放大AC訊號；鎖相放大器依據經放大之AC訊號分別產生上述磁性生物探針及上述磁性叢集之上述檢測訊號之振幅。
於一實施例，上述待測物的數量正比於上述磁性叢集及上述磁性生物探針之上述檢測訊號之振幅差值。
於本發明之磁光生物檢測裝置主要是透過放大通過樣品室特定區域的光線強度來提高檢測微量的待測物的敏感度。放大通過樣品室特定區域的光線強度是利用面積縮小的磁極將線圈所產生的震盪磁場導引至樣品室，使磁性生物探針與待測物聚集在樣品室的特定的區域內旋轉來實現，由於光線需穿透樣品室的面積縮減，穿透樣品室的光線強度可以增加，因此有助於檢測出微量的待測物。
此外，於本申請之磁光生物檢測裝置，震盪磁場驅動磁性生物探針及磁性叢集旋轉，磁性生物探針及磁性叢集的旋轉導致穿透樣品室的光線發生變化，光偵測單元依據穿透樣品室的光線變化產生的檢測訊號包含DC訊號與頻率為二倍震盪磁場頻率二倍的AC訊號，本申請之磁光生物檢測裝置可進一步以AC放大器去除DC訊號且放大AC訊號，鎖相放大器依據經放大的AC訊號可計算出磁性生物探針及磁性叢集的檢測訊號的振幅，相較於現有磁光生物檢測技術，可大幅降低檢測極限達1/102 以上。
以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習本發明所屬技術領域中之通常知識者在研讀本說明書後可據以實施本發明。
第1A圖為依據本發明之第一實施例之磁光生物檢測裝置之結構示意圖。如第1A圖所示，磁光生物檢測裝置1包含：樣品室11、線圈12、磁芯13、光源14、透鏡組15、光偵測單元16、電流放大器17、交流(AC)放大器18及處理模組19。樣品室11具有水平方向（第1A圖所示X軸向）的微流道（未圖示），微流道內填充有包含待測物111及磁性生物探針112的溶液，磁性生物探針112是由奈米磁性粒子與生物探針組成，磁性生物探針112與待測物111的結合有專一性，二者可結合形成磁性叢集。線圈12設置於樣品室11水平延伸方向的一側，用以產生震盪磁場。磁芯13具有導引部131及位於導引部131二端的上磁極132與下磁極133，導引部131通過線圈12的內部而延伸至樣品室11（第1A圖所示Z軸向）垂直方向相對二側，震盪磁場經由上磁極132及下磁極133穿透樣品室11。光源14設置於上磁極132的上方（位於樣品室11的相對側），用以發射波長為特定頻率以下的光線穿透樣品室11。透鏡組15設置於光源14與上磁極132之間，且包含準直鏡(collimator lens)151及物鏡152。光偵測單元16設置於下磁極133的下方（位於樣品室11的相對側），用以接收穿透樣品室11的光線產生檢測訊號。電流放大器17連接線圈12，用以供應線圈12產生震盪磁場所需電流。AC放大器18連接光偵測單元16，用以處理光偵測單元16的檢測訊號。處理模組19連接電流放大器17及AC放大器18，包含數位訊號處理器191及鎖相(lock in)放大器192，用以控制電流放大器17及根據AC放大器18的訊號計算待測物111的數量。
於第一實施例，磁芯13的上磁極132及下磁極133、光源14、透鏡組15、光偵測單元16沿樣品室11的垂直方向（圖1A所示Z軸向）設置，使震盪磁場與光線實質上沿其垂直方向穿透樣品室11。於其他實施例，可設計震盪磁場與光線穿透樣品室11的磁路徑與光路徑形成夾角。
第1B圖為依據本申請之第二實施例之磁光生物檢測裝置之結構示意圖。如第1B圖所示，磁芯13的上磁極132及下磁極133沿樣品室11的垂直方向設置，使震盪磁場沿其垂直方向穿透樣品室11；光源14’及透鏡組15’設置於上磁極132水平延伸方向的一側，光偵測單元16’設置於下磁極133水平延伸方向的一側，使光線與穿透樣品室11的光路徑與樣品室11的垂直方向相隔一個角度。
第1C圖為依據本申請之第三實施例之磁光生物檢測裝置之結構示意圖。如第1C圖所示，光源14、透鏡組15及光偵測單元16沿樣品室11之垂直方向設置，使光線沿其垂直方向穿透樣品室11；磁芯13’之上磁極132’設置於光源14水平延伸方向的一側，磁芯13’之下磁極133’設置於光偵測單元16水平延伸方向的一側，使震盪磁場穿透樣品室11的磁路徑與樣品室11的垂直方向相隔一個角度。
第2圖為依據第一實施例之磁光生物檢測裝置的震盪磁場的磁路徑示意圖。如第2圖所示，於磁光生物檢測裝置1，處理模組19輸出旋波訊號至電流放大器 17，電流放大器17將旋波訊號轉換成電流並傳導至線圈12，使線圈12產生震盪磁場。震盪磁場通過磁芯13及樣品室11形成封閉磁路（如圖2虛線所示），為了避免線圈12的漏磁通干擾磁性生物探針112及磁性叢集的旋轉，樣品室11與線圈12之間的距離大於線圈12的漏磁通範圍。磁芯13是由高導磁率的材料（例如：高導磁合金、鐵氧體材料等）所製成，上磁極132及下磁極133分別對位於樣品室11特定區域垂直方向（第1A圖所示Z軸向）的上下二側，正交於震盪磁場磁路的磁芯13截面上，上磁極132及下磁極133的截面積小於導引部131的截面積，使震盪磁場沿垂直於樣品室11的磁路徑集中於樣品室11特定區域的範圍內，磁性生物探針112及磁性叢集受到震盪磁場的驅動而集中於樣品室11的特定區域內旋轉。於本實施例，磁芯12的相對導磁率不小於200，正交於震盪磁場磁路的上磁極132及下磁極133的截面積S1不大於3
Figure 02_image001
。
第3圖為依據第一實施例之磁光生物檢測裝置的光線路徑示意圖。如第3圖所示，光源14產生發散的光線，透鏡組15的準直鏡151可將發散的光線轉換成平行光線，透鏡組15的物鏡152可聚焦平行光線，使聚焦光線的照射面積隨著路徑而變化。因此，藉由調整物鏡152與樣品室11之間的距離可設定光線照射樣品室11的照射面積。雖然上磁極132會遮蔽部分的光線，但大部分的光線仍可以通過透鏡組15聚焦於樣品室11的特定區域。通過樣品室11特定區域的光線因磁性生物探針112及磁性叢集的旋轉而發生變化，光偵測單元16，例如是包含光電二極體的檢測電路，可接收穿透樣品室11的光線而產生檢測訊號，檢測訊號包含DC訊號及頻率為震盪磁場頻率二倍的AC訊號。
增加照射樣品室11的光線強度可提高光偵測單元16的檢測訊號的增益，但光偵測單元16的輸出飽和限制了光源14的光線強度。假設光偵測單元16的增益被設計為接收穿透樣品室11中9
Figure 02_image003
面積（如第3圖所示X-Y平面）的光線發生輸出飽和，在光源14的光線強度不變且樣品室11內的磁性生物探針112或磁性叢集均勻分布的情況下，若僅以物鏡152聚焦光線使光線穿透樣品室11的面積從9
Figure 02_image003
縮小為0.09
Figure 02_image003
，穿透樣品室11特定區域的光線強度因此較原光線強度增加了100倍，由於樣品室11的0.09
Figure 02_image003
面積內磁性生物探針112或磁性叢集的數量為9
Figure 02_image003
面積內磁性生物探針112或磁性叢集的數量的1/100，增強光線強度的效用被特定區域內磁性生物探針112或磁性叢集數量減少的因素抵銷，光偵測單元16的檢測訊號沒有改變，因此，無法提高檢測敏感度。
依據上述條件，本申請之磁光生物檢測裝置1利用截面積減縮的上磁極132及下磁極133導引震盪磁場將樣品室11中磁性生物探針112或磁性叢集的分布區域由9
Figure 02_image003
集中至0.09
Figure 02_image003
，由於穿透樣品室11的光線的強度較原光線強度增加了100倍，而光線穿越磁性生物探針112或磁性叢集的數量不變，光偵測單元16的檢測訊號強度較原強度提高100倍，從而提高其檢測敏感度（亦即，待測物的最低檢測數量較現有裝置降低至1/100）。
第4圖為第一實施例之磁光生物檢測裝置中震盪磁場驅動磁性生物探針的旋轉示意圖。如第4圖所示，於磁性生物探針112尚未與待測物111結合時，上磁極132及下磁極133導引震盪磁場通過樣品室11的特定區域，震盪磁場驅動磁性生物探針112以I、II、III、IV的順序旋轉，其中旋轉至狀態I或III的磁性生物探針112遮蔽穿透樣品室11光線的面積D1大於旋轉至狀態II或IV的磁性生物探針112遮蔽穿透樣品室11光線的面積D2；亦即，磁性生物探針112旋轉至狀態I或III時，光偵測單元16產生的檢測訊號強度較小（接收較少的光線），磁性生物探針112旋轉至狀態II或IV時，光偵測單元16產生的檢測訊號強度的較大（接收較多的光線）。
第5 A圖為本申請之磁光生物檢測裝置中震盪磁場的波形圖，第5 B為光偵測單元對應磁性生物探針旋轉的檢測訊號波形圖。如第5A及5B圖所示，震盪磁場的周期為t0-t4，對應每周期震盪磁場的磁性生物探針112的旋轉狀態（如第4圖所示）描述如下：t0時，磁性生物探針旋轉至狀態I；t1時，磁性生物探針旋112轉至狀態II；t2時，磁性生物探針112旋轉至狀態III；t3時，磁性生物探針112旋轉至狀態IV；t4時，磁性生物探針112再次旋轉至狀態I。如圖5B所示，光偵測單元16輸出的檢測訊號是AC訊號及DC訊號的組合，其中AC訊號的頻率為震盪磁場頻率的二倍，對應磁性生物探針112的旋轉狀態的檢測訊號強度描述如下：t0時，磁性生物探針112旋轉至狀態I，檢測訊號的強度達到最低值；t1時，磁性生物探針112旋轉至狀態II，檢測訊號強度達到最高值；t2時，磁性生物探針112旋轉至狀態III，檢測訊號強度再次達到最低值；t3時，磁性生物探針112旋轉至狀態IV，檢測訊號強度再次達到最高值。
光偵測單元16的檢測訊號傳輸至AC放大器18，AC放大器18包含DC訊號濾除電路、儀表放大器（instrumentation amplifier）及類比數位轉換器(Analog-to-Digital Convertor, ADC)，DC訊號濾除電路濾除檢測訊號中的DC訊號，儀表放大器放大AC訊號，ADC自經放大的AC訊號獲得取樣資料後，將取樣資料傳送至處理模組19的lock in放大器192，lock in放大器192依據取樣資料計算出對應磁性生物探針112旋轉的檢測訊號振幅M1。
第6圖為第一實施例之磁光生物檢測裝置中震盪磁場驅動磁性叢集的旋轉示意圖。如第6圖所示，上磁極132及下磁極133導引震盪磁場通過樣品室11的特定區域，震盪磁場使樣品室11中的磁性生物探針112與待測物111結合形成磁性叢集113，且驅動磁性叢集113以I、II、III、IV的順序旋轉，其中旋轉至狀態I或III的磁性叢集113遮蔽穿透樣品室11光線的面積D3大於旋轉至狀態I或III的磁性生物探針112遮蔽穿透樣品室11光線的面積D1，旋轉至狀態II或IV的磁性叢集113遮蔽穿透樣品室11光線的面積D4小於旋轉至狀態II或IV的磁性生物探針112及待測物111遮蔽穿透樣品室11光線的面積D2；亦即，磁性叢集113旋轉至狀態I或III時的檢測訊號強度小於磁性生物探針112旋轉至狀態I或III時的檢測訊號強度，磁性叢集113旋轉至狀態II或IV時的檢測訊號強度大於磁性生物探針112旋轉至狀態II或IV時的檢測訊號強度。
第7A圖為本申請之磁光生物檢測裝置中震盪磁場的波形圖，第7 B圖為光偵測單元對應磁性叢集旋轉的檢測訊號波形圖。震盪磁場的周期為t4-t0，對應每周期震盪磁場的磁性叢集113的旋轉狀態（如第6圖所示）描述如下：t0時，磁性叢集113旋轉至狀態I；t1時，磁性叢集113旋轉至狀態II；t2時，磁性叢集113旋轉至狀態III；t3時，磁性叢集113旋轉至狀態IV；t4時，磁性叢集113再次旋轉至狀態I。如圖7B所示，光偵測單元16輸出的檢測訊號是AC訊號及DC訊號的組合，其中AC訊號的頻率為震盪磁場頻率的二倍，對應磁性叢集113的旋轉狀態的檢測訊號強度描述如下：t0時，磁性叢集113旋轉至狀態I，檢測訊號的強度達到最低，且低於圖5B中磁性生物探針112旋轉至狀態I的檢測訊號強度；t1時，磁性叢集113旋轉至狀態II，檢測訊號強度達到最高，且高於圖5B中磁性生物探針112旋轉至狀態II的檢測訊號強度；t2時，磁性叢集113旋轉至狀態III，檢測訊號強度再次達到最低；t3時，磁性叢集113旋轉至狀態IV，檢測訊號強度再次達到最高。
光偵測單元16輸出的檢測訊號傳輸至AC放大器18，AC放大器18濾除檢測訊號中的DC訊號，放大AC訊號，自經放大的AC訊號獲得取樣資料後，將取樣資料傳送至處理模組19中Lock in放大器192，Lock in放大器192依據取樣資料計算出對應磁性叢集113旋轉的檢測訊號振幅M2。處理模組19的數位訊號處理器191依據Lock in放大器192產生磁性生物探針112及磁性叢集113的檢測訊號的振幅差值（M2-M1），計算樣品室11內待測物的數量。
第8 圖為本發明之磁光生物檢測裝置所得待測物的數量與檢測訊號振幅變化量M2-M1的關係圖。如第8圖所示，以數個已知數量的待測物111的標準品及振幅差值建立出線性方程式，通過插值法即可計算未知樣品中的待測物111數量。
於一實施例，待測物為生物素化鏈黴親和素抗原（biotinylated anti-streptavidin），與待測物有結合專一性的磁性生物探針為鏈黴親和素（streptavidin）， 檢測流程包含下列步驟：於製備檢測樣品步驟，將直徑為80 nm的奈米磁珠加入含有濃度 500 ug/mL的 streptavidin的溶液，使streptavidin包覆於奈米磁珠上合成磁性生物探針溶液，以50 uL的磁性生物探針溶液分別與含有濃度30 pM~500 pM間的anti-streptavidin的50 uL樣品混合，將100 uL的混合後樣品放置在樣品室內；於檢測磁性生物探針的步驟，以強度為2 mt，（上及下）磁極截面積3
Figure 02_image001
，震盪頻率為20 Hz的震盪磁場驅動磁性生物探針，以波長為405 nm, 穿越面積6
Figure 02_image001
及強度為1 mw的雷射光源照射樣品室，檢測穿透含有磁性生物探針及待測物的樣品室的光線變化；於檢測磁性叢集的步驟，以強度為80 mT的震盪磁場驅動樣品室內的磁性生物探針移動，使待測物anti-streptavidin與磁性生物探針的streptavidin結合形成磁性叢集，並以相同的雷射光源照射樣品室，檢測穿透含有磁性叢集的樣品室的光線變化；依據檢測二次光線變化所得的檢測訊號計算出樣品室中待測物anti-streptavidin的數量。
綜上所述，於本發明之磁光生物檢測裝置，利用面積縮小的磁極將線圈所產生的震盪磁場導引至樣品室，使磁性生物探針與待測物聚集在樣品室的特定的區域內旋轉來實現，由於光線需穿透樣品室的面積縮減，穿透樣品室的光線強度可以增加，因此相較於現有磁光生物檢測技術，可大幅降低檢測極限達1/102 以上。
上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項專業之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有此項專業知識者，在未脫離本發明所揭示之精神與技術原理下所完成之一切等效修飾或改變，仍應由本發明之申請專利範圍所涵蓋。
1‧‧‧磁光生物檢測裝置 11‧‧‧樣品室 12‧‧‧線圈 13,13’‧‧‧磁芯 14,14’‧‧‧光源 15,15’‧‧‧透鏡組 16,16’‧‧‧光偵測單元 17‧‧‧電流放大器 18‧‧‧交流放大器 19‧‧‧處理模組 111‧‧‧待測物 112‧‧‧磁性生物探針 113‧‧‧磁性叢集 131‧‧‧導引部 132,132’‧‧‧上磁極 133,133’‧‧‧下磁極 151‧‧‧準直鏡 152‧‧‧物鏡 191‧‧‧數位訊號處理器 192‧‧‧鎖相放大器 D1,D2,D3,D4‧‧‧面積 I,II,III,IV‧‧‧旋轉狀態 t0,t1,t2,t3,t4‧‧‧時間 M1,M2‧‧‧振幅
第1A圖為依據本發明之第一實施例之磁光生物檢測裝置之結構示意圖； 第1B圖為依據本申請之第二實施例之磁光生物檢測裝置之結構示意圖； 第1C圖為依據本申請之第三實施例之磁光生物檢測裝置之結構示意圖； 第2圖為依據第一實施例之磁光生物檢測裝置的震盪磁場的磁路徑示意圖； 第3圖為依據第一實施例之磁光生物檢測裝置的光線路徑示意圖； 第4圖為第一實施例之磁光生物檢測裝置中震盪磁場驅動磁性生物探針的旋轉示意圖； 第5 A圖為本申請之磁光生物檢測裝置中震盪磁場的波形圖； 第5 B為光偵測單元對應磁性生物探針旋轉的檢測訊號波形圖； 第6圖為第一實施例之磁光生物檢測裝置中震盪磁場驅動磁性叢集的旋轉示意圖； 第7A圖為本申請之磁光生物檢測裝置中震盪磁場的波形圖； 第7 B圖為光偵測單元對應磁性叢集旋轉的檢測訊號波形圖；以及 第8 圖為本發明之磁光生物檢測裝置所得待測物的數量與檢測訊號振幅變化量M2-M1的關係圖。
1‧‧‧磁光生物檢測裝置
11‧‧‧樣品室
12‧‧‧線圈
13‧‧‧磁芯
14‧‧‧光源
15‧‧‧透鏡組
16‧‧‧光偵測單元
17‧‧‧電流放大器
18‧‧‧交流放大器
19‧‧‧處理模組
111‧‧‧待測物
112‧‧‧磁性生物探針
131‧‧‧導引部
132‧‧‧上磁極
133‧‧‧下磁極
151‧‧‧準直鏡
152‧‧‧物鏡
191‧‧‧數位訊號處理器
192‧‧‧鎖相放大器

Claims (9)

  1. 一種磁光生物檢測裝置，包含：樣品室，填充有待測物及可與該待測物結合形成磁性叢集之磁性生物探針；線圈，設置該樣品室水平延伸方向之一側，用以產生震盪磁場；磁芯，具有導引部及位於該導引部二端之上磁極及下磁極，其中該導引部通過該線圈之內部，該上磁極及該下磁極分別設置於該樣品室上方及下方，正交於該震盪磁場之截面上，該上磁極之截面積不大於3mm2且小於該導引部的截面積，該震盪磁場經由該上磁極及該下磁極將該磁性生物探針及該磁性叢集集中於該樣品室之一區域內，且驅動該磁性生物探針及該磁性叢集於該區域內旋轉；光源，設置於該樣品室上方，用以發射光線穿透該樣品室；以及光偵測單元，設置於該樣品室下方，用以接收穿透該樣品室之光線產生檢測訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述磁光生物檢測裝置，其中該磁芯之相對導磁率不小於200。
  3. 如申請專利範圍第1項所述磁光生物檢測裝置，其中該光源之波長不大於650nm。
  4. 如申請專利範圍第1項所述磁光生物檢測裝置，其中該震盪磁場穿透該樣品室之磁路徑與該樣品室之垂直方向相隔一角度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述磁光生物檢測裝置，其中該光源穿透該樣品室之光路徑與該樣品室之垂直方向相隔一角度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述磁光生物檢測裝置，其中該光偵測單元依據該磁性生物探針及該磁性叢集旋轉所導致該光線之變化而產生該檢測訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述磁光生物檢測裝置，其中該檢測訊號包含直流訊號及交流訊號，其中該交流訊號之頻率為該震盪磁場頻率之二倍。
  8. 如申請專利範圍第7項所述磁光生物檢測裝置，復包含：交流放大器及鎖相放大器，該交流放大器接收該檢測訊號後，去除直流訊號且放大該交流訊號；該鎖相放大器依據經放大之該交流訊號分別產生該磁性生物探針及該磁性叢集之該等檢測訊號之振幅。
  9. 如申請專利範圍第8項所述磁光生物檢測裝置，其中該待測物的數量正比於該磁性叢集及該磁性生物探針之該等檢測訊號之振幅差值。
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