| 主权项 |
1.一种磁阻式感测器装置,用于决定直接或间接地 结合于一目标物之磁性奈米粒子之存在或一表面 密度,磁阻式感测器装置包含 位于一基板上之至少一探针元件,且具有一接附于 其上之结合位置以选择性结合一目标物,及 一磁阻式感测器,用于至少当磁性奈米粒子结合于 目标物时可侦测其磁场, 其中磁阻式感测器包含复数对第一及第二磁阻式 感测元件或第一及第二群磁阻式感测元件,各对系 相关联于且平行于一具有至少一结合位置之探针 元件,第一及第二磁阻式感测元件或第一及第二群 磁阻式感测元件之输出系馈送至一比较器电路。 2.如申请专利范围第1项之磁阻式感测器装置,进一 步包含产生组件,用于产生一垂直于磁阻式感测元 件之磁场。 3.如申请专利范围第1项之磁阻式感测器装置,其中 该基板定义一探针面积,至少一探针元件位于其中 ,及在一实质上呈垂直方向之投影中可见一重叠面 积于该等磁阻式感测元件之间。 4.如申请专利范围第1项之磁阻式感测器装置,进一 步包含产生组件,用于产生一平行于磁阻式感测元 件之磁场。 5.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中磁阻式感测元件之宽度及长度系大于奈 米粒子之平均直径至少一因数10或更大,较佳为一 因数100或更大。 6.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中该装置系一微阵列。 7.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中该第一及第二磁阻式感测元件系巨型磁 阻式(GMR)元件。 8.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中该第一及第二磁阻式感测元件系隧道型 磁阻式(TMR)元件。 9.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中该第一及第二磁阻式感测元件系异方性 磁阻式(AMR)元件。 10.如申请专利范围第1或2项之磁阻式感测器装置, 其中一对磁阻式感测元件形成一惠斯顿电桥或一 半惠斯顿电桥。 11.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中一对第一及第二磁阻式感测元件或复数 群第一及第二群磁阻式感测元件之各磁阻式感测 元件系在相同方向中偏压。 12.如申请专利范围第1项之磁阻式感测器装置,其 中各磁阻式感测元件包含一磁阻式材料之长条,磁 阻式材料具有一线性电阻对磁场曲线且实质上无 磁滞。 13.如申请专利范围第1项之磁阻式感测器装置,其 中比较器电路系积合于另一设于基板内之电子电 路。 14.如申请专利范围第12项之磁阻式感测器装置,其 中磁阻式感测元件之宽度为探针元件之宽度之至 少50%,较佳为至少60%,最佳为至少70%。 15.如申请专利范围第12项之磁阻式感测器装置,其 中磁阻式感测元件至探针元件之距离系小于磁阻 式感测元件之宽度。 16.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中磁性奈米粒子系超顺磁性。 17.如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感测器 装置,其中感测器装置具有一结构表面。 18.如申请专利范围第17项之磁阻式感测器装置,其 中该结构表面具有一阶级构型。 19.如申请专利范围第17项之磁阻式感测器装置,其 中该结构表面具有一阶梯形构型。 20.如申请专利范围第17项之磁阻式感测器装置,其 中该结构表面系一化学性结构表面。 21.如申请专利范围第20项之磁阻式感测器装置,其 中该化学性结构表面系藉由仅具有结合位置于一 部分表面上而取得。 22.一种用于在一基板上决定磁性奈米粒子之存在 或量测其表面密度之方法,其包含以下步骤: 结合一目标物至位于该基板上的至少一探针元件 上选择性结合位置,该目标物系直接或间接地以磁 性奈米粒子标示, 感测结合之磁性奈米粒子存在于一结合位置,藉此 决定以磁性奈米粒子标示之目标物之存在或密度, 其中感测步骤系利用复数对第一及第二磁阻式感 测器元件或第一及第二群磁阻式感测元件,其中每 一对都相互关联且位于与至少一探针元件平行处, 以抽出自结合于结合位置之奈米粒子所产生磁场 衍生之二信号而实施;及 决定二信号之间之差异。 23.如申请专利范围第22项之方法,其中一磁场系施 加垂直于磁阻式感测元件。 24.如申请专利范围第22项之方法,其中一磁场系施 加平行于磁阻式感测元件。 25.如申请专利范围第22、23或24项之方法,其中感测 步骤系利用一磁阻式感测器而实施,其包含复数巨 型磁阻式(GMR)感测元件。 26.如申请专利范围第22、23或24项之方法,其中感测 步骤系利用一磁阻式感测器而实施,其包含复数隧 道型磁阻式(TMR)感测元件。 27.如申请专利范围第22、23或24项之方法,其中感测 步骤系利用一磁阻式感测器而实施,其包含复数异 方性磁阻式(AMR)感测元件。 28.如申请专利范围第22项之方法,其中感测步骤系 利用一惠斯顿电桥或一半惠斯顿电桥而实施。 29.如申请专利范围第22、23或24项之方法,其中结合 及感测步骤系在一微阵列上之复数探针元件处实 施。 30.如申请专利范围第22、23或24项之方法,其中磁性 奈米粒子系超顺磁性。 31.一种在一流体内量测一目标物之方法,其包含以 下步骤: 结合一目标物至位于基板上的至少一探针元件上 之选择性结合位置,目标物系直接或间接地以磁性 奈米粒子标示, 感测结合之磁性奈米粒子存在于该结合位置,藉此 决定以磁性奈米粒子标示之目标物之存在或密度, 其中感测步骤系利用复数对第一及第二磁阻式感 测器元件或第一及第二群磁阻式感测元件,其中每 一对都相互关联且位于与至少一探针元件平行处, 以抽出自结合于一结合位置之奈米粒子所产生磁 场衍生之二信号而实施;及 决定二信号之间之差异。 32.如申请专利范围第31项之方法,其中流体系血液 。 33.如申请专利范围第31项之方法,其中流体系尿液 。 34.一种如申请专利范围第1、2、3或4项之磁阻式感 测器装置之使用。 35.一种用于在一流体内侦测一选定类型分子之方 法,藉此使一含有磁性奈米粒子之剂物导送入流体 内,该剂物则化学反应于该选定类型分子,以形成 一目标物;及藉此使目标物利用申请专利范围第31 、32或33项之方法侦测。 图式简单说明: 图1系先前技术之一BARC晶片简示图。 图2系先前技术之一多层GMR感测器装置对于一施加 磁场之反应(电阻)之图表。 图3系一生物晶片之立体图。 图4A、4B、4C揭示一探针元件备有结合位置以选择 性结合目标样品之详细说明,且磁性奈米粒子直接 或间接地以不同方式结合于目标样品。 图4D揭示一竞争性检定之简示图。 图5A系图3中之A-A'所示之图3生物晶片上之一探针 面积实施例之截面图。 图5B系图3中之A-A'所示之图3生物晶片上之一探针 面积另一实施例之截面图。 图5C系本发明之一多层GMR感测器装置对于一施加 磁场之反应(电阻)之图表。黑点简示各磁阻式感 测器元件之支点R(H)値。 图6说明一结构,其中备有一铁磁芯之二线圈系用 于磁化磁性奈米粒子。 图7系一惠斯顿电桥之简示图。 图8系本发明之一惠斯顿电桥结构之简示图,其中 所有组件皆磁性相等。 图9A、9B揭示用于实施本发明之适当GMR结构之分别 第一及第二实例。 图10系一图表,揭示可侦测表面密度之上及下限,其 做为磁性奈米粒子直径之函数。 图11系一图表,说明在GMR感测器元件平面中之磁性 奈米粒子之磁场之x分量。 图12简示在复数磁性感测器元件上方之一多级结 构。 |
