新型的疾病检测仪器和方法与流程

文档序号:25998157发布日期:2021-07-23 21:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于检测生物体内疾病的存在或监测疾病进展的仪器,包括生物体流过的腔室,以及至少一个部分或完全放置在腔室中的检测传感器,其特征在于,与生物体内的细胞和细胞周围介质的特性有关的信息由检测传感器检测并收集用于分析以确定疾病是否可能存在于生物体或确定疾病的状态,从而提供了连续确定或监测疾病进展的能力。

2.根据权利要求1所述的仪器,其特征在于,所述细胞和细胞周围介质的特性包括细胞信号传导,细胞表面特性,影响基因复制特性和过程的信号途径,影响基因突变特性和过程的信号途径,影响蛋白质制造和特性的信号途径,影响细胞复制和特性的信号途径,在蛋白质、细胞和基因之间的通讯途径和信号传导,细胞表面疏水特性,细胞表面转导特性,细胞表面信号传递特性,细胞表面几何特性,细胞表面电学特性,细胞表面离子浓度、类型和分布特性,细胞内部介质电特性,细胞内部信号传输特性,细胞内部介质电荷特性,细胞内部介质离子浓度、类型和分布特性,细胞体电特性,细胞周围介质信号传导特性,细胞周围介质电特性,细胞周围介质信号传输特性,细胞周围介质电荷特性,细胞周围介质运输特性,细胞周围介质中的细胞、蛋白质、dna、rna、离子和微囊泡运输特性,细胞周围介质中的细胞、蛋白质、dna、rna、离子和微囊泡特性,细胞周围介质化学特性,细胞周围介质生物物理特性,细胞周围介质的生物化学特性,细胞与细胞周围介质之间的相互作用特性,细胞与细胞周围介质间的界面特性,细胞与细胞周围介质间的信号传导特性,细胞周围介质的离子浓度、类型和分布特性,细胞间信号传递特性,细胞间通信特性,细胞间相互作用特性或量子力学效应;并且收集检测到的信息用于分析该疾病是否可能存在于生物体或生物体内。

3.根据权利要求1或2所述的仪器,其特征在于,所述细胞表面特性包括细胞表面张力,细胞表面积,细胞表面电荷,细胞表面疏水性,细胞表面电位,细胞表面蛋白质类型和组成,细胞表面生化成分,细胞表面信号传导特性,细胞表面突变或细胞表面生物学成分。

4.根据权利要求1或2所述的仪器,其特征在于,所述细胞间相互作用特性包括细胞间亲和力,细胞间排斥力,机械力,电力,重力,化学键,生物化学相互作用,几何匹配,生物化学匹配,化学匹配,物理匹配,生物匹配或细胞间信号传递特性。

5.根据权利要求4所述的仪器,其特征在于,所述细胞间信号传递特性包括信号传递方法,信号强度,信号传递至的细胞周围介质的特性以及信号传递频率。

6.根据权利要求5所述的仪器,其特征在于,所述细胞信号传递包括细胞信号类型,细胞信号强度,细胞信号频率,细胞与细胞信号传递至的细胞介质的相互作用,以及细胞与信号传递至的其他生物实体的相互作用。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的仪器,其特征在于,所述细胞周围介质包括血液,蛋白质,红细胞,白血细胞,t细胞,其他细胞,基因突变,量子力学效应,dna,rna或其他生物实体。

8.根据权利要求7所述的仪器,其特征在于,所述细胞周围介质的特性包括热学,光学,声学,生物学,化学,物理化学,机电学,电化学,电化学机械学,生物物理学,生物化学,生物机械学,生物电学,生物物理化学,生物电学物理学,生物机电学,生物电化学,生物化学机械学,生物电学物理化学,生物电学物理机械学,生物电化学机械学,物理学,电学,磁学,电磁学或机械学性质。

9.根据权利要求8所述的仪器,其特征在于,所述热学性质为温度或振动频率;光学性质包括光吸收,光传输,光的反射,光电性能,亮度,或荧光发射;辐射性质包括辐射发射,放射性材料的触发信号,或者放射性材料探测的信息;化学性质包括ph值,化学反应,生物化学反应,生物电化学反应,反应速度,反应能量,反应速率,氧气浓度,氧气消耗率,离子强度,催化行为,触发增强的信号响应的化学添加剂,生物化学添加剂,生物添加剂,提高检测灵敏度的化学物质,生物化学物质,提高检测灵敏度的生物添加剂,或键合强度;物理性质包括密度,形状,体积,或表面积;电学性质是表面电荷,表面电位,静息电位,电流,电场分布,表面电荷分布,细胞电子性质,细胞表面电子性质,电子性质的动态变化,细胞电子性质的动态变化,细胞表面电子性质的动态变化,表面电子性质的动态变化,细胞膜的电子性质,膜表面电子性质的动态变化,细胞膜电子性质的动态变化,电偶极子,电四极子,电信号、电流、电容的振荡,三维电气或电荷云分布,染色体dna端粒电性能,电容或阻抗;生物学性质包括蛋白质,细胞,基因组学,量子力学效应,细胞特性(包括所述细胞周围液体,气体和固体的化学,物理,生化,生物物理和生物学方面),表面形状,表面积,表面电荷,表面生物学特性,表面化学性质,ph值,电解质,离子强度,电阻率,细胞浓度,或溶液的生物,电子,物理或化学性质;声学性质包括频率,声波的速度,音频和强度频谱分布,声强,声学吸收,或声共振;力学性质包括内部压力,硬度,流速,粘度,流体力学特性,剪切强度,拉伸强度,断裂应力,粘附性,机械共振频率,弹性,塑性,或可压缩性。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的仪器,其特征在于,所述仪器包括微机电装置,半导体装置,微流体装置,生物化学机器,免疫学机器,电压计或测序机器。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的仪器,其特征在于,所收集的信息是物理的,生物物理的,生物化学的,生物学的或化学的形式。

12.根据权利要求11所述的仪器,其特征在于,所收集的信息的物理形式包括所述细胞或细胞周围介质的机械、电、热、热力学,光学和声学特性。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的仪器,其特征在于,在将探测信号施加到所述细胞或细胞周围介质并且接收到响应信号之后,收集所述信息。

14.根据权利要求13所述的仪器,其特征在于,所述探测信号包括物理,生物物理,生化,生物或化学信号。

15.根据权利要求14所述的仪器,其特征在于,所述物理信号包括机械,电,热,热力学,光学或声学信号。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的仪器,其特征在于,所述疾病为癌症,炎症性疾病,糖尿病,肺病,心脏病,肝病,胃病,胆道疾病或心血管疾病。

17.根据权利要求16所述的仪器,其特征在于,所述癌症包括乳腺癌,肺癌,食道癌,肠癌,血癌相关癌症,肝癌,胃癌,宫颈癌,卵巢癌,直肠癌,结肠癌,鼻咽癌,贲门癌,子宫癌,卵巢癌,胰腺癌,前列腺癌癌症,脑肿瘤或循环肿瘤细胞;炎症性疾病包括寻常痤疮,哮喘,自身免疫性疾病,自身炎症性疾病,乳糜泻,慢性前列腺炎,憩室炎,肾小球肾炎,化脓性汗腺炎,过敏症,炎症性肠病,间质性膀胱炎,中耳炎,盆腔炎,再灌注损伤,风湿热,类风湿关节炎,结节病,移植排斥或四肢炎;肺病包括哮喘,慢性阻塞性肺病,慢性支气管炎,肺气肿,急性支气管炎,囊性纤维化,肺炎,肺结核,肺水肿,急性呼吸窘迫综合征,尘肺病,间质性肺病,肺栓塞或肺动脉高压;糖尿病包括ⅰ型糖尿病,ⅱ型糖尿病或妊娠糖尿病;心脏病包括冠状动脉疾病,心脏扩大(心脏扩大),心脏病发作,心律不齐,心房颤动,心律紊乱,心脏瓣膜病,心源性猝死,先天性心脏病,心肌病(心肌病),扩张型心肌病,肥厚性心肌病,限制性心肌病,心包炎,心包积液,马凡综合征或心脏杂音;肝病包括片吸虫病,肝炎,酒精性肝病,脂肪肝病(肝脂肪变性),遗传性疾病,吉尔伯特综合征,肝硬化,原发性胆汁性肝硬化,原发性硬化性胆管炎或布加综合征;胃病包括胃炎,胃息肉,胃溃疡,胃良性肿瘤,急性胃粘膜病变,胃窦炎或胃间质瘤;胆道疾病包括胆管结石,胆囊结石,胆囊炎,胆管扩张,胆管炎或胆囊息肉;心血管疾病包括冠状动脉疾病,外周动脉疾病,脑血管疾病,肾动脉狭窄,主动脉瘤,心肌病,高血压性心脏病,心力衰竭,肺心病,心律失常,心内膜炎,炎症性心脏扩大,心肌炎,心脏瓣膜病,先天性心脏病,风湿性心脏病,冠状动脉疾病,外周动脉疾病,脑血管疾病或肾动脉狭窄。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的仪器,还包括一个传感器,传感器的一部分位于腔室内,并且能够检测生物体在微观水平上的性质。

19.根据权利要求18所述的仪器,其特征在于,还包括一个读取电路,所述读取电路与至少一个传感器相连,并且将数据从传感器传输至一个记录器件。

20.根据权利要求19所述的仪器,其特征在于,所述读取电路与传感器之间的连接形式可以是数字,模拟,光学,热学,压电,压光电,压电光电,光-电,电-热,光热,电学,电磁,机电或机械的。

21.根据权利要求20所述的仪器,其特征在于,所述传感器位于腔室的内表面。

22.根据权利要求21所述的仪器,其特征在于,每个所述传感器都独立地是热学、光学、声学、生物学、化学、电机械学、电化学、电光学、电热学、电化学机械学、生物化学、生物机械学、生物光学、电光学、生物电光学、生物热学,生物物理学,生物电机械学、生物电化学,生物电光学、生物电热学,生物机械光学、生物机械热学、生物热光学、生物电化学光学、生物电机械光学、生物电热光学、生物电化学机械学、物理学、力学、压电电学、压电光电学、压光电学、压电光学、生物电学、生物标志物、电学、磁学、电磁学、图像或辐射传感器。

23.根据权利要求22所述的仪器,其特征在于,所述热学传感器包括电阻温度微传感器、微热电偶、热二极管和热晶体管、和一个表面声波(saw)的温度传感器;图像传感器包括电荷耦合器件(ccd)或cmos图像传感器(cis);辐射传感器包括光电导器件、光伏器件、热电电气器件或微型天线;力学传感器包括压力微传感器、微加速度计、流量计、粘度测量工具或微陀螺测试仪;磁传感器包括磁-电偶微传感器、磁阻传感器、磁二极管或磁-晶体管;生化传感器包括电导器件、生物标志物、附着在探针结构或电位器件的生物标志物。

24.根据权利要求20所述的仪器,其特征在于,至少一个传感器是探测传感器,并且向生物样品施加探测或干扰信号。

25.根据权利要求24所述的仪器,其特征在于,除了所述探测传感器,有至少另一个传感器是检测传感器,并且从施加了探测或干扰信号后的生物样品检测到回馈信号。

26.根据权利要求1所述的仪器,其特征在于,所述腔室的长度范围从1微米至50,000微米、从1微米至15,000微米、从1微米至10,000微米、从1.5微米至5000微米、或从3微米到1000微米。

27.根据权利要求26所述的仪器,其特征在于,所述腔室的宽度或高度范围从0.1微米至100微米、从0.1微米至25微米、从1微米至15微米,或从1.2微米至10微米。

28.根据权利要求20所述的仪器,其特征在于,包括至少四个传感器,其位于腔室的内表面的一侧、相对两侧或四个侧面上。

29.根据权利要求28所述的仪器,其特征在于,微型柱内两个传感器的间距范围从0.1微米到500微米、从0.1微米至50微米、从1微米至100微米、从2.5微米到100微米、或从5微米到250微米。

30.根据权利要求29所述的仪器,其特征在于,至少一个面板包括至少两个传感器,传感器被布置成至少两个阵列,每个阵列由至少一个微型柱内的微传感器隔开。

31.根据权利要求30所述的仪器,其特征在于,所述面板中,至少一个传感器阵列包括两个或更多传感器。

32.根据权利要求31所述的仪器,其特征在于,分拣单元或检测单元还包括一个应用程序用集成电路芯片,其通过内部键合到或被集成于一个面板或微型柱。

33.根据权利要求32所述的仪器,其特征在于,所述分拣单元或检测单元还包括:存储单元、逻辑处理单元、光学器件、图像器件、相机、观测平台、声学探测器、压电检测器、压电光电检测器、电-光检测器、电-热检测器、生物电检测器、生物标志物的检测器、生化检测器、化学传感器、热检测器、离子发射检测器、光检测器、x射线检测器、辐射材料检测器、电学检测器或热记录器,其中每个集成于一个面板或微型柱。

34.根据权利要求1所述的仪器,其特征在于,所述生物体为哺乳动物的血液样本,尿液样本或汗液样本。

35.根据权利要求1-34中任一项所述的仪器,其特征在于,一个信号包含与疾病的位置相关的信息或疾病在生物体的来源中存在的位置。

36.根据权利要求1-34中任一项所述的仪器,其特征在于,一个信号包含与所述疾病的发生或类型有关的信息。

37.根据权利要求1-36中任一项所述的仪器,其特征在于,所述仪器能够同时检测至少两种疾病的存在或确定疾病的状态或进展。

38.根据权利要求37所述的仪器,其特征在于,所述仪器能够同时检测至少两种不同类型的癌症。

39.根据权利要求1所述的仪器,其特征在于,所述疾病包括健康阶段,非癌症疾病阶段,癌症前阶段,早期癌症阶段以及中晚期癌症阶段,在任何两个阶段之间的具有统计意义的检测或监测阶段。

40.根据权利要求1-39中任一项所述的仪器,其特征在于,所检测到的信号包括细胞信息,蛋白质信息,基因信息及其任意组合。

41.根据权利要求1所述的仪器,其特征在于,所述仪器能够检测围绕细胞,蛋白质和遗传成分的液体介质的生物学,生物化学,物理和生物物理特性,及所述特性的变化。

42.根据权利要求41所述的仪器,其特征在于,所述液体介质包括血液,尿液,唾液或汗液。

43.根据权利要求41所述的仪器,其特征在于,所述生物学特性包括蛋白质浓度,蛋白质类型,细胞特性,量子力学效应或遗传序列中的任何一种。

44.根据权利要求43所述的仪器,其特征在于,所述物理特性包括热特性,机械特性,电特性或电磁特性中的任一者。

45.根据权利要求41所述的仪器,其特征在于,所检测的特性与免疫系统,疾病检测能力或疾病杀灭能力相关。

46.根据权利要求1所述的仪器,其特征在于,要检测或监测的疾病包括免疫系统的退化,非癌性疾病,癌前状况或癌症。

47.根据权利要求41所述的仪器,其特征在于,所检测的特性与细胞信号转导,疾病检测,疾病杀死,细胞之间的通讯,蛋白质,遗传成分或细胞信号转导和通讯中的有效性和效率相关。

48.根据权利要求47所述的仪器,其特征在于,所检测的特性与免疫系统退化,检测癌症的能力丧失,癌症杀伤能力,癌前期或早期癌症相关并提供早期检测。

49.一种用于检测生物体内疾病的存在或进展的方法,包括检测与生物体中的细胞和细胞周围介质的特性有关的信息,并分析所收集的信息以确定疾病是否可能存在于生物体或疾病状况的进展。

50.根据权利要求49所述的方法,其特征在于,所述检测是利用根据权利要求1-48中任一项所述的仪器进行的。

51.根据权利要求49或50所述的方法,其特征在于,所述细胞和细胞周围介质的特性包括细胞信号传导,细胞表面特性或细胞间相互作用特性;并且收集检测到的信息用于分析疾病是否存在于生物体或生物体内。

52.根据权利要求51所述的方法,其特征在于,所述细胞表面特性包括细胞表面张力,细胞表面积,细胞表面电荷,细胞表面疏水性,细胞表面电位,细胞表面蛋白质类型和组成,细胞表面生化成分,细胞表面信号特性,细胞表面突变,dna表面电荷,dna周围介质电特性,量子力学效应或细胞表面生物学成分。

53.根据权利要求51所述的方法,其特征在于,所述细胞间相互作用特性包括细胞间亲和力,细胞间排斥力,机械力,电力,重力,化学键,生物化学相互作用,几何匹配,生物化学匹配,化学匹配,物理匹配,生物匹配或细胞间信号传递特性。

54.根据权利要求51所述的方法,其特征在于,所述细胞间信号传导特性包括信号方法,信号强度,信号传导至的细胞周围介质的特性以及信号传导频率。

55.根据权利要求51所述的方法,其特征在于,所述细胞信号传导包括细胞信号类型,细胞信号强度,细胞信号频率,细胞与细胞信号传输至的细胞介质的相互作用以及细胞与信号传输至的其他生物实体的相互作用。

56.根据权利要求49所述的方法,其特征在于,所述细胞周围介质包括血液,蛋白质,红细胞,白血细胞,t细胞,其他细胞,dna表面电荷,dna周围介质电特性,量子力学效应,基因突变,dna,rna或其他生物实体。

57.根据权利要求49-56中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同疾病的存在或确定疾病的状态或进展。

58.根据权利要求57所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同类型的癌症。

59.根据权利要求57所述的方法,其特征在于,所述疾病包括健康阶段,非癌症疾病阶段,癌前阶段,早期癌症阶段以及中晚期癌症阶段,在任何两个阶段之间的具有统计意义的检测或监测阶段。

60.一种用于检测生物体内疾病的存在或进展的方法,包括使用权利要求1-48中任一项的仪器在所述生物体内的细胞的微观水平上测量其生物物理特性,其中,与生物体中细胞的生物学特性有关信息通过检测传感器检测并收集以进行分析,以确定疾病是否存在于生物体或确定疾病状态,从而提供连续确定或监测疾病的进展的能力。

61.根据权利要求60所述的方法,其特征在于,所述确定是通过将检测到的生物体的生物物理信息与确认的无病或患病生物体的相同生物学信息进行比较。

62.根据权利要求60或61所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性是在微观水平上的电特性。

63.根据权利要求60-62中任一项所述的方法,其特征在于,所述电特性是表面电荷,表面电势,静息电势,电流,电场分布,表面电荷分布,细胞电特性,细胞表面电特性,电特性的动态变化,细胞电特性的动态变化,细胞表面电特性的动态变化,表面电特性的动态变化,细胞膜的电特性,膜表面电特性的动态变化,细胞膜电特性的动态变化,电偶极子,电四极子,电信号、电流、电容的振荡,三维电或电荷云分布,染色体dna端粒的电特性,dna表面电荷,dna周围介质的电特性,量子力学效应,电容或阻抗。

64.根据权利要求63所述的方法,其特征在于,所述电特性是电流,电导率,电阻,电容或量子力学效应。

65.根据权利要求60-64中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同疾病的存在或确定疾病的状态或进展。

66.根据权利要求65所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同类型的癌症。

67.根据权利要求65所述的方法,其特征在于,所述疾病包括健康阶段,非癌症疾病阶段,癌前阶段,早期癌症阶段和中晚期癌症阶段,在任何两个阶段之间的具有统计意义的检测或监测阶段。

68.一种用于治疗或减缓生物体内疾病的进展的方法,包括向所述生物体施用在所述生物体的微观水平上增强或增加生物物理特性水平的治疗剂。

69.根据权利要求68所述的方法,其特征在于,所述治疗剂通过口服或静脉内注射施用。

70.根据权利要求68或69所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性是电特性。

71.根据权利要求70所述的方法,其特征在于,所述电学性质是表面电荷,表面电位,静息电位,电流,电场分布,表面电荷分布,细胞电子性质,细胞表面电子性质,电子性质的动态变化,细胞电子性质的动态变化,细胞表面电子性质的动态变化,表面电子性质的动态变化,细胞膜的电子性质,膜表面电子性质的动态变化,细胞膜电子性质的动态变化,电偶极子,电四极子,电信号、电流、电容的振荡,三维电气或电荷云分布,染色体dna端粒电性能,dna表面电荷,dna周围介质的电特性,量子力学效应,电容或阻抗。

72.根据权利要求68-71中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同疾病的存在或确定疾病的状态或进展。

73.根据权利要求72所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同类型的癌症。

74.根据权利要求72所述的方法,其特征在于,所述疾病包括健康阶段,非癌症疾病阶段,癌前阶段,早期癌症阶段以及中晚期癌症阶段,在任何两个阶段之间的具有统计意义的检测或监测阶段。

75.一种用于治疗或减慢生物体内疾病进展的治疗剂,包含改变或增强生物体的电特性的组分。

76.根据权利要求75所述的治疗剂,其特征在于,所述组分包括电解质。

77.根据权利要求75或76所述的治疗剂,其特征在于,所述组分增强电流和/或电导率,降低电阻,和/或改变量子力学效应。

78.一种用于检测生物体内的疾病的方法,包括使用权利要求1-48中任一项的微流体器件来用试剂检测生物体的至少一种物理或生物物理特性。

79.根据权利要求78所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性包括机械特性,声学特性,光学特性,电特性,电磁特性或机电特性。

80.根据权利要求79所述的方法,其特征在于,所述电特性包括电流,电导率,电容,电阻或量子力学效应。

81.根据权利要求79所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性包括影响基因复制和突变的量子力学效应。

82.根据权利要求78所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接地测量所述量子力学效应。

83.根据权利要求79所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性包括跨膜电势,膜电压,膜电势,ζ电位(zetapotential),阻抗,光反射指数,光折射率,钾离子,钠离子,氯离子,氮化物离子,钙离子,静电力,作用于细胞的静电力,作用于dna双螺旋的静电力,作用于rna的静电力,细胞膜上的电荷,dna双螺旋上的电荷,rna上的电荷,量子效应,近场电特性,近场电磁特性,膜双层特性,离子渗透性,电流,电导率,电容或电阻。

84.根据权利要求78-83中任一项所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接地测量所述生物体的液体样品中的离子或离子水平。

85.根据权利要求84所述的方法,其特征在于,所述微流体器件通过生物化学或电极方法测量离子水平或浓度。

86.根据权利要求84所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接地测量钾离子。

87.根据权利要求84所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接地测量钾离子的浓度。

88.根据权利要求84所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接测量选自钾离子,钠离子,氯离子,氮化物离子和钙离子的一种或多种离子。

89.如权利要求84所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接地测量选自钾离子,钠离子,氯离子,氮化物离子和钙离子的一种或多种离子的浓度。

90.根据权利要求78-89中任一项所述的方法,其特征在于,所述微流体器件直接或间接地测量离子渗透率。

91.根据权利要求78-90中任一项所述的方法,其特征在于,所述生物物理物理特性与细胞间相互作用,细胞信号,细胞表面特性,细胞静电力,细胞排斥力,dna表面特性,dna表面电荷,dna周围介质的电特性,量子力学效应,基因突变频率或量子力学效应有关并响应。

92.根据权利要求78-91中任一项所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性是免疫力,感染,疾病,癌症前疾病或癌症的预测指标。

93.根据权利要求92中任一项所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性是疾病从健康状态到疾病状态,从疾病状态到癌前状态以及从癌前状态到癌症状态的预测指标。

94.根据权利要求78中任一项所述的方法,其特征在于,所述物理或生物物理特性是通过使用液体样品来测量的。

95.根据权利要求78-94中任一项所述的方法,其特征在于,另一器件用于调节所述生物体例如血液中的生物物理特性。

96.根据权利要求95所述的方法,其特征在于,首先测量然后调节所述生物物理特性。

97.根据权利要求96所述的方法,其特征在于,所述生物物理特性包括机械特性,声学特性,光学特性,电特性,电磁特性或机电特性。

98.根据权利要求97所述的方法,其特征在于,所述电特性包括电流,电导率,电容,电阻或量子力学效应。

99.根据权利要求96或97所述的方法,其特征在于,所述另一器件将电流调整为较高的值,将电导率调整为较高的值,将电阻调整为较低的值,或者改变量子力学效应。

100.根据权利要求96所述的方法,其特征在于,将试剂注射到血液中以调节血液中的生物物理特性。

101.根据权利要求100所述的方法,其特征在于,所述试剂包含离子,氧化剂和影响血液电特性的组分。

102.根据权利要求101所述的方法,其特征在于,所述电特性包括电流,电导率,电容,电阻或量子力学效应。

103.根据权利要求100所述的方法,其特征在于,所述试剂是能够调节血液中的生物学特性的药物。

104.根据权利要求103所述的方法,其特征在于,所述药物在摄入时能够释放离子和带电成分,并能够调节血液的电特性。

105.根据权利要求104所述的方法,其特征在于,所述电特性包括电流,电导率,电容,电阻或量子力学效应。

106.根据权利要求78-105中任一项所述的方法,其特征在于,将至少一种生物标记物添加到液体样品中以用于要测量的物理或生物物理特性以及相关特性。

107.根据权利要求106所述的方法,其特征在于,所述生物标记物提供至少一些指示性信息,所述信息指示在给定器官和位置处发生癌症的风险。

108.根据权利要求107所述的方法,其特征在于,结合从包括生物标记物测试,基因组学测试,和循环肿瘤细胞测试的测试中获得的信息和数据来分析所获得的信息和数据,获得总体癌症风险和可能的癌症发生的位置。

109.根据权利要求78-108中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同疾病的存在或确定疾病的状态或进展。

110.根据权利要求109所述的方法,其特征在于,所述方法能够同时检测至少两种不同类型的癌症。

111.根据权利要求109所述的方法,其特征在于,所述疾病包括健康阶段,非癌症疾病阶段,癌前阶段,早期癌症阶段以及中晚期癌症阶段,在任何两个阶段之间的具有统计意义的检测或监测阶段。

112.一种用于治疗生物体的医疗仪器,包括生物体流过的通道;以及至少一个部分或完全置于该通道中的传感器;其中,所述传感器被配置为将至少一种生物物理特性,生物物理能量,材料或元素传输到所述生物体上。

113.根据权利要求112所述的医疗仪器,其特征在于,所述生物体是哺乳动物的液体。

114.根据权利要求112或113所述的医疗仪器,其特征在于,所述生物体是哺乳动物的血液样本,尿液样本或汗液样本。

115.根据权利要求112-114中任一项所述的医疗仪器,其特征在于,所述生物体包括血液,蛋白质,红血细胞,白血细胞,t细胞,其他细胞,基因突变,量子力学效应,dna,rna或其他生物学实体。

116.根据权利要求112-115中任一项所述的医疗仪器,其特征在于,所述至少一种生物物理特性,生物物理能量,材料或元素包括机械特性或能量,声学特性或能量,光学特性或能量,电气特性或能量,电磁特性或能量,或机电特性或能量。

117.根据权利要求116所述的医疗仪器,其特征在于,所述至少一种电特性或能量包括电流,电导率,电容,电阻,细胞外区域中的净电荷,膜电位,膜极化,离子浓度,静电力和dna双螺旋和rna双螺旋上的电荷,或量子力学效应。

118.根据权利要求116所述的医疗仪器,其特征在于,至少一种生物物理特性,生物物理能量,材料或元素包括跨膜电势,膜电压,膜电势,ζ电势,阻抗,光反射率,光折射率,钾离子,钠离子,氯离子,氮化物离子,钙离子,静电力,作用于细胞的静电力,作用于dna双螺旋的静电力,作用于rna的静电力,细胞膜上的电荷,dna双螺旋上的电荷,rna上的电荷,量子效应,近场电特性,近场电磁特性,膜双层特性,离子渗透性,电流,电导率,电容或电阻。

119.根据权利要求118所述的医疗仪器,其特征在于,所传输的生物物理特性或能量将所述生物体的电流调节至更高的值,将所述生物体的电导率调节至更高的值,调节所述生物体的电阻至较低的值,或改变生物体的量子力学效应。

120.根据权利要求116所述的医疗仪器,其特征在于,所述至少一个传感器被放置在所述通道的侧壁旁边,并且被配置为向流过所述通道的生物体施加脉冲电压。

121.根据权利要求120所述的医疗仪器,其特征在于,所述生物体是血液样本,并且所施加的电压被配置成影响所述血液样本的电场,电荷分布或膜电位。

122.根据权利要求112-122中的任一项所述的医疗仪器,其特征在于,所述医疗仪器包括一个或多个通道,并且所述一个或多个通道包括在侧壁上的一个或多个传感器,以及一个或多个小开口,所述小开口连接到所述一个或多个通道;其中,至少一个传感器被配置为将生物物理能量传输至所述生物体,并且至少一个小开口被配置为向所述生物体添加期望量的离子。

123.根据权利要求122所述的医疗仪器,其特征在于,所述生物体是血液样本。

124.根据权利要求122或123所述的医疗仪器,其特征在于,所述生物物理能是电脉冲。

125.根据权利要求122-124中任一项所述的医疗仪器,其特征在于,所述添加的离子包括钾离子。

126.根据权利要求123-125中任一项所述的医疗仪器,其特征在于,所述医疗仪器增强血液样本的电导率,血液样本中的净电荷或膜电位的极化。


技术总结
本发明涉及用于检测生物体内疾病的存在或监测疾病状况的仪器和方法,包括生物体流过的腔室;以及至少一个部分或完全置于腔室内的检测传感器;其中,与生物体中的细胞和细胞周围介质的特性有关的信息由检测传感器检测并收集用于分析以确定疾病是否可能存在于生物体或确定疾病的状态,从而提供了连续确定或监测疾病进展的能力。

技术研发人员:俞昌;杜学东
受保护的技术使用者:昌微系统科技(上海)有限公司
技术研发日:2019.04.23
技术公布日:2021.07.23
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