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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet optikgestützter Sensoren
und insbesondere auf eine miniaturisierte Sensorplattform mit integrierten
Strömungskanälen, um
die betreffende Analytprobe gleichmäßig über eine Sensor/Proben-Grenzfläche zu lenken.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Ohne
den Umfang der Erfindung einzuschränken, wird deren Hintergrund
im Zusammenhang mit der Erscheinung der Oberflächenplasmonresonanz (Surface
Plasmon Resonance – "SPR") in Verbindung mit
miniaturisierten optischen Sensoren beschrieben. Es versteht sich,
dass sich die offenbarten Prinzipien auf verschiedene Sensorgestaltungen anwenden
lassen, zu denen u.a. lichtdurchlässige Gestaltungen, solche
auf Fluoreszenz-Basis und Grenzwinkel-Gestaltungen gehören.
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Optische
Sensorsysteme wurden auf den Gebieten der chemischen, biochemischen,
biologischen bzw. biomedizinischen Analytik, der Verfahrenssteuerung,
der Erkennung und Kontrolle von Verschmutzung sowie in anderen Bereichen
entwickelt und angewendet. Bei optischen Sensoren auf SPR-Basis
wird eine Resonanz beobachtet, wenn ein polarisierter Strahl monochromatischen
Lichts intern vollständig
von einer dielektrischen Oberfläche mit
einem darauf gebildeten dünnen
Metallfilm reflektiert wird. Das an der Oberfläche intern reflektierte Licht
hat unter einem bestimmten Winkel, der als Resonanzwinkel bezeichnet
wird, eine minimale Intensität.
Dieser Winkel wird von den dielektrischen Verhältnissen angrenzend an den
Metallfilm sowie den Eigenschaften des Films selbst bestimmt. Die
Grenzfläche
zwischen der Sensoroberfläche
und der betreffenden Probe wird hier als "Sensor/Proben-Grenzfläche" bezeichnet.
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Fortschritte
bei lichtaussendenden Bauteilen und Detektoreinheiten in jüngerer Zeit
ermöglichten die
Konstruktion kleiner, leichter, voll integrierter Sensoren. Derartige
Sensoren können
eine Länge
von weniger als einigen Zentimetern haben und sind leicht zu transportieren
und in der Nähe
der in Rede stehenden Probe einzusetzen.
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Da
außerdem
die meisten Bauteile der Sensoren ohne weiteres erhältlich sind,
sind deren Herstellungsgesamtkosten gering.
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Miniaturisierte
Sensoren werden zwar für den
Einsatz in einem breiten Bereich von Feldanwendungen verfügbar, ihre
Effektivität
als analytisches Werkzeug wird jedoch weitgehend von den Eigenschaften
der in Rede stehenden Analytprobe bestimmt. Schwankungen in der
Konzentration der Probe, der Temperatur und anderen Umgebungsbedingungen
bewirken die reaktiven Eigenschaften des Filmniederschlags in Anwesenheit
der Probe. Idealerweise wird eine gesteuerte Menge der Probe mit gleichförmigen Eigenschaften
während
des Vorgangs der Probenahme mit der Sensor/Proben-Grenzfläche in Kontakt
gebracht. Bei größeren Systemen
kann zur Steuerung des Durchflusses der Probe eine Durchflusszelle
verwendet werden. Es gibt jedoch keinen gleichwertigen Steuermechanismus
für die
miniaturisierten optischen Sensoren.
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Folglich
würde eine
Vorrichtungsausführung, die
eine gleichförmige
Menge der in Rede stehenden Analytprobe über den reaktiven Filmniederschlag
der Probenahmefläche
des Sensors lenkt, eine sicherere Analyse gewährleisten.
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J.D.
Richards u.a. beschreiben in Appl. Opt., Band 32, Nr. 16 (1993)
auf SS. 2901–2906
eine Küvette
zur Oberflächenplasmonanregung.
Die Küvette ist
aus zwei Teilen zusammengesetzt: i) einer maschinell bearbeiteten
Kavität,
die mit Index-Anpassungsfluid gefüllt ist, und ii) einer Durchflusszelle.
Die mit Index-Anpassungsfluid
gefüllte
Kavität
weist i) eine Öffnung
für die
Lichtleitfaser-GRIN-(Gradient
Index)-Linse, die es einer kollimierten, transversal magnetisch-polarisierten
Welle ermöglicht,
in die Prüfvorrichtung
einzutreten, ii) einen Spiegel, der von einer Drehbühne (Oriel
13031) in die Kavität
herabhängt,
iii) ein Glasfenster, das es dem optischen Strahl ermöglicht,
auf ein Glassubstrat einzufallen, das mit einem dünnen Metallfilm
beschichtet ist, sowie iv) eine spektrale Leistungsdichte auf, mit
der die Intensität
und die Position des vom Metallfilm reflektierten Strahls erfasst
wird. Das metallbeschichtete Glassubstrat ist so angebracht, dass
der dünne
Metallfilm vom Glasfenster abgewandt ist und in die Durchflusszelle
weist. Durch Aufbringen eines Tropfens Index-Anpassungsfluid zwischen
das Glasfenster und die unbeschichtete Seite des Substrats wird die
Reflexion an der Grenzfläche
zwischen den beiden Substraten beseitigt. Dann wird über die
Verwendung federbelasteter Schrauben Druck von der Durchflusszelle
aufgebracht.
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In
der
DE 40 04 990 ist
eine Analysenküvette beschrieben,
die zur Spektralanalyse mit flüssigen Medien
nach dem Prinzip der Vergleichsstrahlmessung vorgesehen ist. Sie
besteht aus einem lichtdurchlässigen
Küvettenkörper, der
aus drei planparallelen Scheiben zusammengesetzt ist, die mit ihren einander
benachbarten Planflächen
aufeinanderliegen und dicht miteinander verbunden sind. Die mittlere
Scheibe besteht aus schwarzem Quarz, der die Strahlung absorbiert,
und weist zwei langgestreckte, durch einen Steg voneinander getrennte
Ausschnitte auf, die eine Messkammer und eine Vergleichskammer bilden.
Die seitlichen Deckscheiben bestehen aus durchsichtigem Quarz und
bilden die Ausschnitte verschließende lichtdurchlässige Fenster. Über Bohrungen,
die in der Mittelebene der mittleren Scheibe verlaufen, sind die
Messkammer und die Vergleichskammer an Anschlusselemente anschließbar.
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In
der WO97/01087 (Ciba-Geigy AG) ist eine Durchflusszelle beschrieben,
die im Inneren einen Strömungskanal
aufweist und mit einer Einlassöffnung
für die
Probe und mit einer Auslassöffnung
versehen ist. Ferner sind Mittel vorgesehen, mit denen ein probenfreies,
blockiertes Volumen hergestellt wird, das sich im Strömungskanal
befindet. Diese Mittel umfassen beispielsweise eine weitere Einlassöffnung für ein Referenzfluid,
wobei diese Einlassöffnung
so positioniert ist, dass das Referenzfluid entgegen der Probe im
Strömungskanal
strömt.
Die Durchflusszelle soll für
eine Sensorvorrichtung geeignet sein, bei der eine der Grenzflächen des
Strömungskanals
eine Erfassungsschicht umfasst, die gezielt empfindliche Erkennungselemente
für ein Analyt
enthält.
Die Durchflusszelle soll auch für
eine optische Erfassungsvorrichtung geeignet sein, bei der vorzugsweise
Lumineszenzanregung im abklingenden Feld eines Lichtwellenleiters
zur Anwendung gelangt.
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KURZFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung offenbart eine miniaturisierte Sensorplattform
mit integrierten Kanälen zur
Steuerung der Probenströmung über die
Sensor/Proben-Grenzfläche.
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Eine
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen miniaturisierten,
integrierten Sensor zu schaffen, der bei optisch geführten Messanwendungen
verwendet werden kann. Die Sensorbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung
integriert eine Lichtquelle, eine Detektoreinrichtung, eine Lichtwellen leiteroptik
und eine vereinfachte Systemgrenzfläche in eine kompakte miniaturisierte
Baugruppe. Innerhalb des Sensorgehäuses sind Strömungskanäle geformt,
die sich bis zu einem Bereich längs
der Sensorabtastfläche
erstrecken. Bei einer Ausführungsform
führt ein
Einlasskanal die Probe von außen
in das Gehäuse,
wo sie in einer Kavität,
die von einem Teil des biosensorischen Films bedeckt ist, aufgefangen
wird. Mittels eines konstanten Druckstroms wird die Probe über einen
Auslasskanal nach außen
befördert.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist eine biosensorische Gestaltung offenbart, die
in eine tragbare Vorrichtung bzw. ein tragbares Gerät zur praktischen
Feldanwendung eingebracht werden kann. Die Vorrichtung stellt eine Öffnung bereit,
wo die zu prüfende
Probe eingefüllt,
gesammelt und zu dem Sensor hin gelenkt wird. Der Betrieb der Vorrichtung
wird über
Funktionsknöpfe
gesteuert, und zur Analyse vor Ort kann eine Anzeige vorgesehen
sein. Dies kann dann besonders vorteilhaft sein, wenn eine vorläufige Diagnose
von Probeneigenschaften erforderlich ist, bevor in einer größeren Einrichtung
eine eingehendere Analyse durchgeführt wird. In dieser Hinsicht
kann die Vorrichtung mit einem Speicherraum ausgestattet sein, oder
die Probe kann zum Transport in ein Behältnis geschüttet werden.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist ein miniaturisiertes Sensorgehäuse offenbart, mit dem das
Vertrauensmaß eines
gegebenen Probenmesswerts verbessert wird, indem der Probenstrom gleichmäßig über den
biosensorischen Film des Sensors gelenkt wird. Ein Einlasskanal
ist an einer Sensoroberfläche
mit einer Öffnung
versehen, der die Probe zu einer Kavität leitet, die entlang der Abtastoberflächen-Grenzfläche ausgespart
ist. Ein Auslasskanal leitet die in Rede stehende Probe aus der
Vorrichtung hinaus. Die Lichtquelle, die Detektoranordnung und die
Grenzfläche
bilden einen Teil des Sensors, der eine voll integrierte Vorrichtung
bietet. Es können
verschiedene wohlbekannte Herstellungsverfahren angewendet werden,
zu denen Walzgießen,
Formen mit geteiltem Werkzeug und Doppel-Abformverfahren gehören.
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Somit
wird gemäß der Erfindung
ein optikgestützter
Sensor zur Erfassung von Eigenschaften einer gegebenen Analytprobe
bereitgestellt, mit:
einem an eine erste Fläche einer Plattform gekoppelten
Gehäuse,
wobei das Gehäuse
eine erste Fläche und
eine zweite Fläche
hat;
mehreren elektrischen Anschlüssen, die von einer zweiten
Fläche
der Plattform ausgehen,
einer mit der ersten Fläche der
Plattform gekoppelten Lichtquelle, die im Gehäuse angeordnet ist und Licht in
Richtung der ersten Fläche
des Gehäuses
aussenden kann, und
einem mit der Plattform gekoppelten Detektor,
der von der zweiten Fläche
des Gehäuses
empfangenes Licht erfassen kann, wobei der Detektor funktionell mit
den mehreren elektrischen Anschlüssen
verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ferner
folgendes umfasst:
einen Einströmkanal, der von der zweiten
Fläche
der Plattform zur ersten Fläche
des Gehäuses
verläuft,
einen
Ausströmkanal,
der innerhalb des Gehäuses angrenzend
an den ersten Strömungskanal
verläuft,
eine
Kavität,
die um die erste Fläche
des Gehäuses gebildet
ist und einen Durchgang vom Einströmkanal zum Ausströmkanal bereitstellt,
und
eine Kavitätsabdeckung,
die eine Abdichtung über der
Kavität
bildet.
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Vorzugsweise
weist der Sensor ferner eine dünne
Schicht aus einem biosensorischen Material auf, die wenigstens einen
Abschnitt der Kavität
bedeckt. Die dünne
biosensorische Schicht umfasst vorzugsweise eine Oberflächenplasmonresonanz-Schicht.
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Der
Sensor weist ferner vorzugsweise eine Kavitätsabdeckung mit einem rückwirkungsfreien
Innenabschnitt und einem äußeren Streifenabschnitt auf.
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Vorzugsweise
ist der rückwirkungsfreie
Innenabschnitt aus einem Teflon-Material
und der äußere Streifenabschnitt
aus Aluminium gebildet.
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Der
Sensor kann eine Gestaltung auf Fluoreszenz-Basis aufweisen.
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Der
Sensor kann eine Lichtdurchlässigkeits-Gestaltung
aufweisen.
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Der
Sensor kann eine Grenzwinkel-Gestaltung aufweisen.
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Der
Einströmkanal
und der Ausströmkanal sind
vorzugsweise im wesentlichen parallel.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird auch ein tragbarer Messwertgeber zur Erfassung
der Anwesenheit einer oder mehrerer Analytproben zur Verfügung gestellt,
mit:
einem Sockel, der ein Gehäuse zur Unterbringung mehrerer
Gerätekomponenten
bildet,
einem Rezeptor, der mit dem Sockel gekoppelt ist und
ein offenes Ende hat, das so angeordnet ist, dass es die Analytproben
aufnimmt, und
einem oben als erfindungsgemäß beschriebenen optikgestützten Sensor,
der in dem Gehäuse
angeordnet und über
einen oder mehrere Fluiddurchgänge
an den Rezeptor angeschlossen ist.
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Der
Messwertgeber umfasst vorzugsweise ferner mehrere Funktionstasten
zur Steuerung der Strömung
der Analytproben vom Rezeptor zum Sensor.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beispielhaft weiter beschrieben; darin zeigen:
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1 ein
miniaturisiertes SPR-Sensorgehäuse
aus dem Stand der Technik,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Strömungskanalsensors nach einer
Ausführungsform
der Erfindung,
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3 eine
auseinandergezogene Ansicht der Strömungskavität und der Kavitätsabdeckung, die
bei einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden,
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4a und 4b zwei
Seiten eines Strömungskanalsensors
nach einer Ausführungsform
der Erfindung, und
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5 die
Verwendung eines Strömungskanalsensors
bei der Anwendung in einem handgeführten Gerät.
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Sofern
nicht anders angegeben, verweisen entsprechende Bezugszeichen und
Symbole in den verschiedenen Figuren auf entsprechende Teile.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In
der 1 ist ein einstückig ausgebildeter, optikgestützter Oberflächenplasmonresonanz-("SPR")-Sensor 50 ganz
in der Nähe
einer betreffenden Probe 25 eines Analyts gezeigt, der
eine Flüssigkeit
oder ein Gas sein kann. Ein solcher Sensor ist von J. Melendez u.a.
in ihrem Artikel mit dem Titel "A
commercial solution for surface plasmon sensing", Sensors and Actuators B, 35–36, SS.
212–216, 1996,
beschrieben. Die Probe kann jede (bio-)chemische Substanz sein,
von der eine Indikator-Wechselwirkung bekannt ist und die zu einer
dünnen
biosensorischen Schicht 61 geformt werden kann. Der Film wird
auf eine Fläche 63 des
Sensors aufgebracht und der Probe 25 während der Analyse ausgesetzt.
Es können
verschiedene Möglichkeiten
zum Einsatz kommen, wie die Probe 25 in Kontakt mit der
Fläche 63 gebracht
wird, wie etwa durch Eintauchen, Tröpfeln oder unter Verwendung
einer Durchflusszelle.
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Wie
gezeigt, bildet ein Substrat 52 eine Vorrichtungsplattform,
an die ein lichtdurchlässiges
Gehäuse 56 gekoppelt
ist. Der Werkstoff des Gehäuses kann
Kunststoff, Glass oder ein anderer ähnlicher Optokopplungsstoff
sein. Vorzugsweise oberhalb oder innerhalb des Substrats 52 befindet
sich eine Lichtquelle 58, die eine Blende 58 darüber hat,
durch die Licht hindurchgehen kann. Bei einer Ausführungsform
ist die Lichtquelle 58 eine einzelne Leuchtdiode mit hoher
Intensität.
In der Nähe
der Blende 58 ist ein Polarisator 62 angeordnet,
der hindurchgehendes Licht polarisiert, das seinerseits das Gehäuse 56 durchläuft und
auf eine SPR-Schicht 64 trifft, die vorzugsweise auf einer
Außenfläche des
Gehäuses 56 gebildet
ist.
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Die
SPR-Schicht 64 kann direkt aufgebracht oder auf einem Objektträger oder
dergleichen angeordnet sein. Mit dieser Gestaltung wird eine optische Oberflächenerscheinung
erzielt, die beobachtet werden kann, wenn das polarisierte Licht
vollständig
intern von der Grenzfläche
zwischen der Schicht 64 und der in Rede stehenden Probe
reflektiert wird. Dieses Prinzip ist dem Fachmann klar und wird
von Ralph C. Jorgensen, Chuck Jung, Sinclair S. Yee und Lloyd W.
Burgess in ihrem Artikel mit dem Titel "Multi-wavelength surface plasmon resonance
as an optical sensor for characterizing the complex refractive indices
of chemical samples",
Sensors and Actuators B, 13–14,
SS. 721–722,
1993, erörtert.
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Die
Analyse wird durch die Verwendung einer Spiegeloberfläche 66 ermöglicht,
die das reflektierte Licht auf eine Detektoranordnung 68 lenkt.
Die Detektoranordnung 68 erfasst ihrerseits die Beleuchtungsstärke der
reflektierten Lichtstrahlen. Eine geeignete Photodetektoranordnung 68 für die optische Strahlung
ist die TSL213, TSL401 und TSL1401, wobei eine lineare Matrix der
Auflösung
n × 1
aus n diskreten lichterfassenden Bereichen bzw. Pixeln besteht.
In der Detektoranordnung 68 erzeugt auf ein Pixel auftreffende
Lichtenergie Elektronen-Loch-Paare
im Bereich unter dem Pixel. Das durch die Vorspannung am Pixel erzeugte
Feld bewirkt, dass sich die Elektronen in dem Element ansammeln,
während
die Löcher
in das Substrat getrieben werden.
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Jeder
Sensorbereich in der Photodetektoranordnung 68 erzeugt
dadurch ein Signal an einem Ausgang mit einer Spannung, die proportional
zur Intensität
der Strahlung ist, die auf den Photodetektor 68 trifft.
Diese Intensität
und deren entsprechende Spannung sind im Bereich der vollständigen internen Reflexion
am höchsten.
Elektrische Anschlüsse 54 sind
an ein Ende des Substrats 52 gekoppelt und sorgen für einen
Signalweg vom Ausgang des Detektors 68 zur Außenwelt.
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In
der 1 ist ein Messansatz veranschaulicht, bei der
die Probe 25 zur Analyse mit der SPR-Schicht 64 in
Kontakt 30 gebracht wird. Diese Anordnung kann jedoch zu
unzuverlässigen
Ergebnissen führen,
da die Analyse in erster Linie durch die Eigenschaften der Probe 25 beeinflusst
wird. Beispielsweise ist die Probenkonzentration eventuell nicht überall in
der Probenmasse gleich oder ändert sich
mit der Zeit. Ebenso wird durch eine Bewegung des Sensors 50 während der
Analyse die Ausrichtung der Schicht 64 bezüglich der
Probe 25 verändert.
Dies gilt besonders für
tragbare handgeführte Anwendungen,
bei denen der Sensor 50 zur Probe gebracht wird.
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In 2 ist
eine verbesserte, erfindungsgemäße Sensorgestaltung
gezeigt und allgemein mit 100 bezeichnet. Der Sensor 100 gleicht
größtenteils dem
Sensor 50, unterscheidet sich aber in erster Linie durch
die einstückig
gebildeten Strömungskanäle 105 und 110 im
Inneren der Gehäusestruktur 56.
Wie gezeigt ist, verlaufen die Kanäle 105, 110 im
Inneren des Gehäuses 56 von
einer ersten Fläche 120 zu
einer zweiten Fläche 125a und
durchbrechen die Plattform 52 nach außen. Dadurch kann die Probe
innerhalb des Sensorgehäuses 56 durch den
Kanal 105 strömen
und über
die Öffnung 107 in
die Kavität 115 gelangen.
Die Probe strömt über den
Metallfilm 117, der mittels bekannter Mittel auf der Bodenfläche der Kavität 115 aufgebracht
ist.
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Der
Vorgang, bei dem die Probe über
die Sensor/Proben-Grenzfläche
gelenkt wird, ist in der 3 veranschaulicht. Gemäß einer
Ausführungsform
ist das chemische Reagens 117 unter Bildung der Sensor/Proben-Grenzfläche auf
dem Boden der Kavität 115 aufgebracht.
Bei dieser Gestaltung wirkt der Strömungskanal 105 als
Einlassdurchgang nach innen in das Gehäuse 56 und lenkt die
nicht gezeigte Probe von der Bodenfläche 125a des Sensors 100 zur
Kavität 115.
Die Probe wird in der Kavität 115 aufgefangen
und strömt über die
Sensor/Proben-Grenzfläche 117,
wird zur Öffnung 112 und
durch den Kanal 110 geleitet und aus dem Sensor 100 heraus.
Auf diese Weise wird die Probe in Kontakt mit der Sensor/Proben-Grenzfläche 117 geführt.
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In
der 3 ist auch eine Kavitätsabdeckung 130 gezeigt,
die den von den Kanälen 105, 110 und der
Kavität 115 gebildeten
Probendurchgang vervollständigt,
indem sie die offene Fläche
der Kavität 115 verschließt. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist
die Abdeckung 130 eine heftpflasterartige Struktur, die
die Kavität 115 oben
abdeckt. Ein Abschnitt der Abdeckung, der unmittelbar oberhalb der
offenen Kavität
liegt, ist mit einem rückwirkungsfreien
Material 134 wie etwa Teflon(TM) beschichtet.
Das Material 134 ist zur Vervollständigung der Abdeckung von einer
Metallschicht 132 umgeben. Bei einer Ausführungsform
ist die Metallschicht 132 ein Stück Aluminiumband, aber es können auch
andere ähnliche Werkstoffe
verwendet werden.
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Dementsprechend
wird eine Sensorgestaltung geschaffen, mit der eine Probe zuverlässig über die
Abtastfläche
eines Sensors gelenkt wird. Es sollte jedoch klar sein, dass die
hierin offenbarten Prinzipien anderen miniaturisierten Sensorgestaltungen
zugute kommen können.
Zu diesen gehören
Grenzwinkel- und Lichtdurchlässigkeitssensoren,
Sensoren auf Fluoreszenz-Basis sowie andere dem Fachmann bekannte
Sensoren.
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Es
ist zwar gezeigt, dass die Strömungskanäle 105 und 110 gemäß einer
möglichen
Sensorausgestaltung 100 von der Bodenfläche 125 zur Fläche 120 verlaufen,
jedoch sollte klar sein, dass andere, ähnliche Anordnungen der Strömungskanäle 105, 110 erzielt
werden können.
Der Strömungskanal 110 kann sich
beispielsweise von anderen Flächen
des Sensors 100 aus erstrecken. Es können auch mehrere Strömungskanal-
und Kavitätsgestaltungen
zum Einsatz kommen. Dem Fachmann werden bei Bezugnahme auf diese
Offenbarung weitere geeignete Ausgestaltungen ersichtlich werden.
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In
der 4a ist eine seitliche Profilansicht des Gehäuses 56 gezeigt.
Die Strömungskanäle 105, 110 verlaufen
von der Kavität 115 zur
Bodenfläche 125.
Der Kanal 105 hat an entgegengesetzten Enden Öffnungen 107 und 109,
die einen fluidischen Einlassdurchgang von außerhalb des Sensors 100 zur
Kavität 115 bilden.
Ebenso hat der Kanal 110 Öffnungen 112 und 114,
die einen Fluiddurchgang zur Beförderung
der Probe von der Kavität 115 zur
Außenwelt
schaffen.
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In
der 4b ist eine Vorderansicht der Messfläche 120 und
der Kavität 115 gezeigt,
wobei die Öffnungen 107 und 112 geringfügig außermittig um
die Linie 127 angeordnet sind. Somit ist ein Großteil des
von der Kavität 115 definierten
Bereichs mit der betreffenden Probe gefüllt, die durch die Öffnung 107 zunächst in
die Kavität 115 gelangt
und die Kavität 115 durch
die Öffnung 112 verlässt.
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Unter
Bezug auf 5 ist nun der verbesserte Sensor 100 im
Gebrauch in einem Handgerät 150 gezeigt.
Ein Probenspender 200 wird dazu verwendet, die bestimmte
in Rede stehende Probe 205 in einen Rezeptor 155 des
Geräts 150 einzubringen.
Andere Verfahren und Einrichtungen zum Einführen der Probe 205 in
das Gerät 150 kommen
in Betracht.
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Bei
einer Ausführungsform
ist der Rezeptor am Ende 160 offen (in dieser Perspektive
nicht gezeigt). Dadurch kann die Probe durch die Schwerkraft zum
Sensor 100 geführt
werden. Als Alternative kann innerhalb des Geräts 150 eine Druck-
oder Vakuumeinrichtung vorgesehen sein, die die Probe zum Sensor 100 lenkt.
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Wie
gezeigt ist, hat das Gerät 150 einen
Sockel 165, in dessen Innerem der Sensor 100 untergebracht
ist. Bei einigen in Erwägung
gezogenen Anwendungen ist der Sensor abgenommen und in eine eingebaute
Fassung oder Buchse im Inneren des Geräts 150 eingeführt. Der
Durchgang 175 wird dazu verwendet, die Probe 205 zum
Sensor 100 zu bringen, während der Durchgang 180 sie
entfernt, wodurch eine Strömung
der Probe 205 zur Analyse bereitgestellt wird. Die Strömung der
Probe 205 sowie andere Gerätefunktionen können mit
Tasten 185 gesteuert werden.
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Bei
einer in Betracht gezogenen Verwendung des Geräts 150 wird der Sensor 100 vor
der Verwendung in das Gerät
eingebracht. Dann wird die Probe 205 in das Gerät 150 eingeführt und
die Analyse des Sensors nach wohlbekannten Verfahren durchgeführt. Nach
der Analyse kann der Sensor 100 entfernt, ausgetauscht
oder entsorgt werden.
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Diese
Erfindung ist zwar unter Bezug auf veranschaulichende Ausführungsformen
beschrieben worden, diese Beschreibung soll jedoch nicht in einem
einschränkenden
Sinne ausgelegt werden. Dem Fachmann werden bei Bezugnahme auf die
Beschreibung verschiedene Abänderungen
und Kombinationen der veranschaulichenden Ausführungsformen sowie weitere
Ausführungsformen
der Erfindung ersichtlich werden.