МИКРОЭЛЕКТРОННОЕ СЕНСОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ЧАСТИЦ-МЕТОК

1. Микроэлектронное сенсорное устройство для обнаружения целевых компонентов, содержащих частицы-метки (1), содержащее
a) носитель (11, 111, 211, 311, 411, 511) с поверхностью (12, 112, 512) связывания, на которой могут собираться целевые компоненты;
b) источник (21, 121) света для излучения входного светового пучка (L1, L1a, L1b) в носитель так, что световой пучок претерпевает полное внутреннее отражение в исследуемой области (13, 313a, 313b) на поверхности связывания, причем световой пучок, претерпевший полное внутреннее отражение, становится нарушенным в результате снижения интенсивности света, претерпевшего полное внутреннее отражение, когда частицы-метки (1) являются макроскопическими рассеивающими и/или поглощающими частицами;
c) светоприемник (31, 131) для определения количества света в выходном световом пучке (L2, L2a, L2b), который содержит, по меньшей мере, некоторую часть нарушенного света, претерпевшего полное внутреннее отражение.
2. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что оно содержит генератор (41, 141, 541) поля для создания магнитного поля (B) и/или электрического поля, которое может воздействовать на частицы-метки (1), множество отдельно управляемых генераторов (41, 141, 541) поля, соответствующих разным исследуемым областям.
3. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что оно содержит камеру (2, 102) для пробы, расположенную около поверхности (12, 112, 512) связывания, в которой можно обеспечивать пробу с целевыми компонентами, и модуль (32) оценки для определения количества целевых компонентов в исследуемой области (13, 313a, 313b) по измеренному выходному световому пучку (L2, L2a, L2b).
4. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что оно содержит модуль (32) записи для контроля измеренного количества отраженного света в течение периода наблюдения.
5. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что носитель содержит множество исследуемых областей (313a, 313b), в которых разные входные световые пучки (L1a, L1b) могут претерпевать полное внутреннее отражение, сканирующий модуль для оптического сопряжения источника света и/или светоприемника с разными исследуемыми областями (313a, 313b) на поверхности связывания, множество источников света и/или множество светоприемников, которые оптически сопряжены с разными исследуемыми областями (313a, 313b) на поверхности (12) связывания.
6. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что оно содержит частицы-метки (1) с оболочкой из прозрачного материала, в частности материала с показателем преломления, идентичным таковому носителя (11, 111, 211, 311, 411, 511).
7. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что оно содержит второй светоприемник (31') для определения флуоресцентного света, излучаемого целевыми компонентами на поверхности связывания.
8. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что оно содержит датчик (22, 22'), контролирующий входной свет, для определения количества света во входном световом пучке (L1), причём датчик (22, 22'), контролирующий входной свет, расположен внутри источника (21) света или снаружи него, также оно содержит модуль (32) оценки для соотнесения измеренного количества света в выходном световом пучке (L2) с измеренным количеством света во входном световом пучке (L1).
9. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
отличающееся тем, что источник (21) света выполнен с возможностью создания поляризованного входного светового пучка (L1), в частности линейно поляризованного входного светового пучка (L1), входной световой пучок (L1) имеет линейную поляризацию (p) в плоскости падения относительно входного окна (14), через которое он входит в носитель (11), и/или
выходной световой пучок (L2) имеет линейную поляризацию в плоскости падения относительно выходного окна (15), через которое он выходит из носителя (11).
10. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1,
1
отличающееся тем, что входное окно (14), через которое входной световой пучок (L1) входит в носитель (11), находится под углом (θ) Брюстера относительно входного светового пучка (L1) и/или
5
выходное окно (15), через которое выходной световой пучок (L2) выходит из носителя (11), находится под углом (θ) Брюстера относительно выходного светового пучка (L2).
11. Носитель (11, 111, 211, 311, 411, 511) для обеспечения исследования пробы, в частности, для микроэлектронного сенсорного устройства по п.1, содержащий камеру (2, 102) для пробы с прозрачной стенкой для наблюдения, которая имеет на своей внутренней стороне поверхность (12, 112, 512) связывания и на своей внешней стороне, по меньшей мере, одну оптическую структуру (114, 214, 314a, 314b, 414), причем оптическая структура выполнена так, что входной световой пучок (L1, L1a, L1b), направленный снаружи носителя на оптическую структуру, входит в стенку для наблюдения и претерпевает полное внутреннее отражение в исследуемой области (13, 313a, 313b) на поверхности связывания, и выходной световой пучок (L2, L2a, L2b) и/или флуоресцентный свет, излучаемый целевыми компонентами на поверхности связывания, выходит из стенки для наблюдения сквозь оптическую структуру.
12. Планшет с лунками, содержащий множество носителей по п.11.
13. Микроэлектронное сенсорное устройство по п.1, носитель по п.11 или планшет с лунками по п.12,
отличающиеся тем, что носитель (11, 111, 211, 311, 411, 511) состоит из прозрачного материала и исследуемая область (13, 313a, 313b) имеет слабую шероховатость, предпочтительно шероховатость 0,5 λ, предпочтительнее всего 0,1 λ или слабее, где λ является характеристической длиной волны входного светового пучка (L1), исследуемая область (13, 313a, 313b) покрыта, по меньшей мере, одним захватывающим элементом, который может связывать целевые компоненты, поверхность носителя (11, 111, 211, 311, 411, 511), по существу, перпендикулярна входному световому пучку (L1, L1a, L1b) и/или выходному световому пучку (L2, L2a, L2b) на входном окне (14) или выходном окне (15), через которое упомянутый пучок, соответственно, входит в носитель или выходит из него, носитель (11, 111, 211, 311, 411, 511) содержит, по меньшей мере, одну часть поверхности с формой, подобной полусфере (114, 214, 314a, 314b) или усеченной пирамиде (414), носитель (511) содержит полость (515), в которой можно, по меньшей мере, частично расположить генератор (541) поля, носитель (11, 111, 211, 311, 411, 511) выполнен в виде сменного компонента.
14. Способ обнаружения целевых компонентов, содержащих частицы-метки (1), содержащий этапы, на которых
a) собирают целевые компоненты на поверхности (12, 112, 512) связывания носителя (11, 111, 211, 311, 411, 511);
b) направляют входной световой пучок (L1, L1a, L1b) в носитель так, что упомянутый пучок испытывает полное внутреннее отражение в исследуемой области (13, 313a, 313b) на поверхности (12, 112, 512) связывания;
c) определяют количество света в выходном световом пучке (L2, L2a, L2b), который содержит, по меньшей мере, некоторую часть света, претерпевшего полное внутреннее отражение, отличающийся тем, что частицами-метками (1) манипулируют магнитным или электрическим полем (B), в частности притягивают их к исследуемой области (13, 313a, 313b) или отталкивают от нее, количество света во входном световом пучке (L1) измеряют и соотносят с измеренным количеством света в выходном световом пучке (L2).