施例包括配体/配体受体基生物传感器，其适于基于分子间亲和力和/或免疫化学复合物相互作用来执行分析。可设计配体/配体受体基化验，其中，复合物中的一个或另一个成员可为相关的分析物物质，并且另一组分可用作传感器固定的配体受体或者免疫反应物质。因此，配体/配体受体基化验可适于测量较广范围的分析物(例如，抗原/抗体、抗体/抗-抗体、生物素/抗生物素蛋白、免疫球蛋白G/蛋白质A、酶/酶受体、离子/螯合剂、激素/激素受体、底物/酶、DNA(或RNA)/互补多核苷酸序列、药物/药物受体等)。特别地设想到这样的传感器适于通过免疫测定来化验分析物。
[0055]本发明所提供的技术适用于医疗、临床和紧急医疗领域。因此，在一些实施例中，该装置用于化验生物样品。在这样的化验中，生物样品包括分析物并且测量分析物的性质指示该样品和在一些实施例中该样品取自的对象的状态或性质。一些相关的样品包括(但不限于)全血、淋巴、血浆、血清、唾液、尿液、粪便、汗液、粘液、泪液、脑脊液、鼻分泌物、子宫颈或阴道分泌物、精液、胸膜液、羊水、腹膜液、中耳积液、关节液、胃部吸出物、组织匀浆、细胞均浆等。例如，对于患有糖尿病的对象而言，样品为血液样品并且待测量的分析物为葡萄糖(例如，葡萄糖浓度)。
[0056]而且，在一些实施例中，样品包括或被怀疑包括与生物恐怖主义相关联的组合物，例如生物和/或化学制剂。生物制剂为或源自活体，通常致病生物有机体(例如，病菌、病毒、真核细胞例如真菌或寄生虫)。在一些实施例中，样品包括生物毒素或源自生物源的其它物质(例如，小分子、蛋白质、朊病毒)。生物恐怖主义制剂为或源自生物源；因此，特定生物标记可用于检测它们，例如核酸、蛋白质或识别生物制剂并且能通过适当化验，例如利用电化学分析物传感器检测到的其它小分子。例如，电化学分析物传感器可用于检测PCR扩增子、毒力因子(例如，基因或蛋白质)、毒素或编码毒素产生的基因和/或与耐药性相关联的标志物。
[0057]生物制剂，一些在军事上具有重要意义，包括(但不限于):炭疽杆菌(炭疽病的病原体)；葡萄球菌属；牛布鲁氏杆菌、羊布鲁氏杆菌和猪布鲁氏杆菌(布鲁氏杆菌病的病原体)；霍乱弧菌(霍乱的病原体)；白喉杆菌(白喉的病原体)；隐孢子虫;痢疾杆菌和大肠杆菌(痢疾的病原体)；鼻疽假单胞菌(马鼻疽的病原体)；单核细胞增生李斯特菌(李氏杆菌病的病原体)；类鼻疽伯克氏菌(类鼻疽的病原体)；鼠疫杆菌(瘟疫的病原体)；土拉弗朗西斯菌(兔热病的病原体)；鹦鹉热衣原体(鹦鹉热的病原体)；贝纳柯克斯体(Q热病的病原体)；立克立克次体(落矶山斑热的病原体)；普氏立克次体和伤寒立克次体(斑疹伤寒的病原体)；粗球孢子菌(球孢子菌病的病原体)；东部、西部和委内瑞拉马脑炎(马脑炎病原体)；日本脑炎病毒(日本脑炎的病原体)；里夫特裂谷热病毒(里夫特裂谷热病原体)；天花病毒(天花病原体)；黄热病病毒(黄热病的病原体)；沙粒病毒(拉沙热和阿根廷、玻利维亚、巴西和委内瑞拉出血热的病原体);出血热的其它病毒病原体;病毒脑炎的其它病毒病原体;马尔堡病病毒;埃博拉病毒;尼帕病毒;汉坦病毒;SARS ； HlNl流感病毒。
[0058]而且，可能用作生物制剂的生物毒素包括(但不限于)蓖麻毒素(源自蓖麻子)；蛤蚌毒素(源自甲藻)、葡萄球菌肠毒素B(源自金黄色葡萄球菌);河豚毒素(源自海洋细菌，例如弧菌种和交替假单胞菌);单端孢真菌毒素(源自真菌，例如镰刀菌属、木霉属和葡萄穗霉属)；肉毒素(源自肉毒杆菌);厄普西隆毒素(源自产气荚膜梭状芽胞杆菌);相思子毒素(源自相思子)。
[0059]连同天花，炭疽病、瘟疫、肉毒中毒和兔热病、出血热病毒被美国疾病预防与控制中心(CDC)列为最可能用作生化武器的六种制剂。出血热病毒包括(但不限于)沙粒病毒科(例如Lujo病毒)；布尼亚病毒科(例如，汉坦病毒)；内罗病毒属(例如，克里米亚一刚果出血热病毒);白龄病毒属(裂谷热病毒);丝状病毒科(例如，埃博拉和马尔堡病毒);以及黄病毒科(例如，登革热、黄热病、鄂木斯克出血热病毒和科萨努森林病毒)。
[0060]虽然这种技术在生物恐怖主义的情形下用于检测这些和其它制剂，该技术也用于检测在其它情形和应用中的相同的制剂和/或其它制剂。例如，该技术用于分析来自生病的患者或者怀疑患有疾病或者对疾病暴露的其它对象的样品。
[0061 ] 5.读取设备
本文中所提供的技术的实施例包括读取设备，读取设备配置成接纳化验盒(并且因此，该技术提供配置成插入于读取设备内并且与读取设备形成接口连接的盒)。读取设备配置成向盒发送信息和从盒接收信息。例如，这些信号控制由盒执行的化验(利用电化学分析物传感器)并且处理从所述化验得到的化验数据。在一些实施例中，读取设备包括多路分配器，其用于对盒发送的信号进行解码。这样的多路分配器可由软件、固件、由专用集成电路或其组合提供。能对当前由所安装的用户基础(base)使用的读取设备执行用于提供多路分配器能力的软件和固件更新。
[0062]本文所提供的技术的一些实施例还包括收集、存储和/或分析数据的功能。例如，在一些实施例中，读取设备包括处理器、存储器和/或数据库，例如用于存储和执行指令，分析数据，使用数据来执行计算，变换数据和存储数据。在一些实施例中，读取设备配置成计算从盒(例如，从一个或多个电化学分析物传感器)接收的数据的应变量。在一些实施例中，读取设备包括配置成报告医疗或临床结果的软件，并且在一些实施例中设备包括用于支持非临床结果报告的软件。
[0063]许多分子测试涉及确定多种分析物的存在或不存在，或者测量多种分析物的量或浓度，并且包括表示多种分析物的性质的变量的方程式产生用于做出诊断或者评估分析物的存在或品质的值。因此，在一些实施例中，读取设备计算该值，并且在一些实施例中向装置的用户展示该值，使用该值以产生与结果相关的指示(例如，LED、在LCD上的图标、声音等)，存储该值，传输该值或者使用该值用于额外计算。
[0064]此外，在一些实施例中，处理器配置成控制读取设备。在一些实施例中，处理器用于起始和/或终止测量和数据收集。在一些实施例中，该装置包括用户接口(例如，键盘、按钮、刻度盘、开关等)用于接收用户输入，用户输入将由处理器用来指导测量。在一些实施例中，该装置还包括用于将数据传输(例如，通过有线或无线连接)到外部目的地，例如计算机、显示器、网络和/或外部存储介质的数据输出。一些实施例设置为装置为较小手持便携式装置，其合并了这些特点和部件。读取设备的示例提供于美国专利N0.5,096,669和N0.5，821，399，其都以其分别全文引用的方式结合到本文中用于所有目的。
[0065]^lJ
1.48通道多路复用分析物化验盒
在本文所提供的技术的实施例发展期间，发展并且测试了48-通道多路复用的分析物化验盒。参看例如图3。盒包括印刷电路板(PCB)，印刷电路板包括检测电路(例如，48分析物检测电极、参考电极和对电极)。使用厚膜加工来产生包括检测电路的PCB，但是在一些实施例中，并非利用厚膜加工来产生包括检测电路的PCB。
[0066]通过在所有灵敏线周围形成广泛的防护屏蔽来最小化或排除在例如传感器与载流元件之间的串扰。这减小了杂散电流例如被在混合PCB板上的扩增器测量的机会。此外，通过将大部分模拟信号在夹在接地与电源平面之间的内层上发送来最小化或减少噪音。此夕卜，保护迹线和填充物也帮助排除由于其驱动器的低阻抗造成的噪音。
[0067]参考电极为通过将银/氯化银墨水直接丝网印刷到PCB上而制造的银/氯化银(Ag/AgCl)。在丝网印刷的Ag/AgCl电极与常规技术，例如在硅芯片上的氯化银金属电极之间并未观察到显著差别。对电极提供用于传感器电极的局部电流返回路径。盒包括布置成6个并行模拟电路(例如，6个并行测量电流通道)的48个传感器，每个模拟电路包含8个工作电极(例如，分析物传感器)。每个检测电极连接到开关(因此，形成总共48个开关)，开关将电极置于通或断状态。在一些实施例中，开关用于提高性能并且减小大小(例如，最小化在PCB上所需的占据面积)。例如，在一些实施例中，Vishay/Siliconix DG612AEQ-T1-E3开关用于移位寄存器。
[0068]PCB电路具有8通道移位寄存器，其中每个通道控制一组6个通/断的开关，在每个测量电流通道中一个开关。因此移位寄存器同时通和断一组6个开关，在每个测量电流(模拟电流)通道中一个开关。因此，48个开关受到移位寄存器控制，移位寄存器对于数字信号(例如，由微处理器提供)做出响应以实现48个开关和相关联传感器的通断切换事件。例如通过以2Hz的速率切换，每秒执行2次测量并且因此在4秒内读取全部48个电极，因此，在20秒内收集在每个电极处5个独立的读数。
[0069 ] 混合PCB板通过18引脚连接器与盒PCB形成接口连接。混合PCB板包括6个电流测量通道，功率调节、微处理器和模拟至数字(A/D)转换部件以读取信