技術領域

本發明涉及諸如化學檢測器或傳感器或生物傳感器的檢測器領域。更具體地說，本發明涉及表征磁場的方法和系統，諸如，用于感測磁性粒子和/或電流的存在，或確定磁性粒子和/或電流的量的方法和系統，例如，在使用磁性粒子作為標簽的分子診斷學中的應用。本發明還涉及使用生物傳感器來感測生物活性粒子的方法和系統，所述生物活性粒子例如(但是不限于)為磁標記的生物活性粒子。

背景技術

目前，在檢測系統中經常使用基于例如AMR(各向異性磁阻)元件、GMR(巨磁阻)元件或TMR(隧道磁阻)元件的磁阻傳感器。除了諸如硬盤磁頭和MRAM的已知高速應用之外，在分子診斷領域中出現了新的相對較低帶寬的應用，IC器件中的電流感測、汽車應用等等。例如，對于分子診斷，基于分子捕獲并利用磁性粒子進行標記來測量特定生物試劑的存在的生物傳感器是公知的。通常，磁阻傳感器測量束縛磁性粒子的磁散逸場，并且所測量的磁散逸場被用來計算所存在的試劑的濃度。通常，這種傳感器針對具有非常高靈敏度的及時現場護理(point-of-care)應用，即，允許測量非常小的濃度，例如，小于皮摩爾(pM)的濃度。

在一些應用中，例如在及時現場護理應用的情況下，生物傳感器的溫度波動的出現(exposure)可能導致不穩定的傳感器讀出，并導致不正確的測量和錯誤的診斷。后者可由磁阻效應引起，諸如GMR效應，其為溫度的函數，這意味著生物傳感器的信號不僅由于存在磁標記而改變，而且也因為溫度的變化而改變。磁阻效應(例如GMR效應)的溫度系數已被測量出為大約2000ppm，這意味著，幾度的溫度變化就會引起傳感器信號的變化，與由例如磁性粒子引起的傳感器信號相比，這種傳感器信號中的變化較大。通常，不能在由溫度變化引起的信號變化和由例如磁性粒子的存在所引起的信號變化之間進行區分。

理論上，可以通過將傳感器放入溫控罩來防止其溫度變化。但是，由于這種方法的花費很高，并會使傳感器的體積變得很大(這樣將阻礙其適用于及時現場護理應用)，所以這不是吸引人的方案。

US2005/0077890?A1中公開了一種兩用磁阻傳感器，用于感測電流以及感測溫度。該文中描述了一種傳感器，其可以在不同電流的情況下進行多路復用，以提供對傳感器附近電流的溫度測量和電流測量。為了獲得溫度測量和電流測量，首先，針對在所述傳感器附近的導體中流動的已知第一電流測量電阻，以確定溫度相關性，隨后，當未知的第二電流正在傳感器附近的該導體中流動時，測量傳感器的第二電阻，從而在考慮溫度測量的情況下，確定未知的第二電流的電流值。通常，為了獲得時間測量，這種傳感器要求環境控制，例如流經傳感器附近的導體的電流。

通常，為了能夠實現對體液樣本中的低濃度進行準確測量，化驗設計、傳感器以及傳感器信號處理必須是靈敏、健壯和穩定的。溫度變化將擾亂對低濃度的準確測量。例如，在免疫測定中包括例如分析物和至少一個抗體之間的結合反應，其是溫度敏感的。液體樣本中的化學結合反應速率和抗體的擴散都是溫度的函數。如果結合動力是分析物濃度測量的基礎，則在化驗培養過程中的溫度波動將導致所測量的目標濃度的系統錯誤。除了在檢測中起作用的粒子反應之外，檢測器還會體現出特定的溫度相關性。

發明內容

本發明的一個目的是提供對調制磁場的磁場屬性(例如，磁場幅度)進行有效而準確的磁阻檢測的設備和方法。所述磁場可以是任意調制磁場。該調制磁場可以是，例如，通過磁性粒子或通過電流產生的。本發明的實施例的優點是對于在該傳感器的其它部分中不使用的特定實施例，可以在不需要大量附加組件的情況下補償溫度變化。本發明的特定實施例的優點是可以基于只具有兩個端點的磁阻元件獲得溫度補償結果。本發明的特定實施例的另一個優點是以較低的成本和較小尺寸的磁阻傳感器實現溫度不敏感性。

上述目的是通過根據本發明的方法和設備實現的。

本發明涉及一種用于對調制磁場的磁場屬性進行定性或定量檢測的檢測系統，所述檢測系統包括至少一個磁傳感器元件、用于提供流經至少一個磁傳感器元件的具有第一頻率f₁的感應電流的電流控制器和控制裝置，其中所述控制裝置用于在第一頻率f₁從所述至少一個磁傳感器元件102獲得電氣特性以導出所述至少一個磁傳感器元件的與溫度相關的參數，其中控制裝置還用于在至少第二頻率f₂從所述磁傳感器元件獲得電氣特性，從而在考慮所導出的與溫度相關的參數的情況下，導出調制磁場的磁場屬性的定性或定量特性，所述至少第二頻率f₂與所述第一頻率f₁不同。