[0045] 以这种方式，该液体的第一部分、第二部分和第三部分分别通过该第一通道、第二 通道和第三通道。因此，该液体的相应部分能够被单独感测或收集。在一个示例中，这三个 通道中的液体可以在该通道的出口处被重新汇聚在一个流中。
[0046] 如这里所使用的术语"腔体"和"通道"要以宽泛的含义进行解释。因此，该术语 意在包括可以通过其保存或引导液体的任意所期望形状或配置的空腔或管道。例如，这样 的液体空腔可以包括流体要连续通过的流通池，或者可替换地，包括用于在指定数量的时 间内保存所指定的离散数量的液体的腔体。
[0047] 在一个实施例中，该腔体、第一通道、第二通道和第三通道是微流体 (microfluidic)的。
[0048] 因此，仅需要小的液体样本。此外，该传感器以及电极可以为小尺寸，这导致了非 常低的额外成本。
[0049] 如这里所使用的术语"微流体"要被理解为是指（多种）流体能够经由其通过、指 弓丨、混合、分离或以其它方式进行处理的结构或设备而并没有针对其的任何限制，其中微流 体结构或设备在几何形状上被限制为小的规格，通常为亚毫米规格。例如，一个或多个尺寸 通常可以小于50微米。
[0050] 在一个实施例中，该腔体、第一通道、第二通道和第三通道是表面微加工的。
【附图说明】
[0051] 本发明的以上以及其他的目标和特征将通过以下结合附图所考虑的详细描述而 更为显而易见，在附图中：
[0052] 图1示出了根据本发明实施例的用于感测液体的示例性设备；
[0053] 图2示出了使用图1的设备感测液体的实验结果；
[0054] 图3示出了根据本发明实施例的用于感测液体的示例性设备；
[0055] 图4示出了使用图3的设备感测液体的实验结果；
[0056] 图5示出了根据本发明实施例的用于感测液体的实验结果。
【具体实施方式】
[0057] 现在将参考本发明的实施例，附图中图示出了其一个或多个示例。该实施例通过 对本发明的解释而提供，而并非意在作为对本发明的限制。例如，作为一个实施例的一部分 进行图示或描述的特征可以随另一个实施例使用以产生又另一个实施例。本发明意在包含 处于本发明的范围和精神之内的这些和其它修改及变化。
[0058] 图1示出了根据本发明的一个实施例的用于感测液体的示例性设备。
[0059] 参考图1，设备10包括腔体12、正电极（g卩，阳极）14、负电极（g卩，阴极）16、电源 18和感测单元（未示出）。
[0060] 腔体12被用来包含所要感测的液体。正电极14和负电极16被部署在腔体12之 中以浸没于该液体中并且彼此分离。电源18可以是能够提供给定电压的DC电源。
[0061] 当电源18在正电极14和负电极16上提供给定电压时，电场得以被生成并且被施 加于该腔体所包含的液体。在该电场下，该液体中的负带电粒子（如果存在）被吸引向正 电极从而集中在邻近该正电极的液体部分中。此外，液体的部分距正电极越远，负带电粒子 的浓度就越低。类似地，在该电场下，该液体中的正带电粒子（如果存在）被吸引向负电极 从而集中在邻近该正电极该液体的第二部分之中。
[0062] 进行实验以示出带电粒子在使用设备10的电场之下的浓度。在该实验中，腔体12 被充入300mL的亚甲蓝水溶液，其吸收度为2. 34yM，并且向电极应用以60V的电压。由于 亚甲蓝（图1中被图示为圆圈22)在溶解于水中之后带有正电荷，所以预计其要被吸引向 阴极16,在60分钟之后，如三个虚线箭头24、26和28所分别描绘的，从邻近正电极的溶液 部分（此后称作阳极区域）、电极中间的溶液部分（此后称作中间区域）和邻近负电极的溶 液部分（此后称作阴极区域）取得溶液样本，并且随后进行感测。这些样本中的每一个样 本的吸收度被记录于表1中，并且图2中示出了归一化的吸收度。参见图2,x轴是分别指 代从阳极区域、中间区域和阴极区域所取得的样本的样本^2、1 3的指标；7轴是这些样本 的归一化的吸收度。如能够从表1和/或图2所看到的，阴极区域中的吸收度最高，而阳极 区域中的吸收度最低，这表明带正电的亚甲蓝粒子被吸引向阴极并且集中于阴极区域。
[0063] 表 1
[0064]
【主权项】
1. 一种用于感测包含正带电粒子和/或负带电粒子的液体的方法，所述方法包括步 骤： -通过向部署在所述液体中的正电极和负电极应用电压而向所述液体施加电场，以便 将所述负带电粒子吸引向所述正电极以将所述负带电粒子集中在所述液体的第一部分并 且将所述正带电粒子吸引向所述负电极以将所述正带电粒子集中在所述液体的第二部分； 并且 -通过对所述液体的所述第一部分、所述液体的所述第二部分以及所述液体的第三部 分中的至少一部分的液体进行感测而获得第一感测结果，所述负带电粒子和所述正带电粒 子分散于所述液体的上述第三部分中。
2. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括以所述第一感测结果为基础检测目标粒 子。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中 -所述液体的至少一个部分在所述目标粒子带负电的情况下包括所述液体的所述第一 部分； -所述液体的至少一个部分在所述目标粒子带正电的情况下包括所述液体的所述第二 部分；并且 -所述液体的至少一个部分在所述目标粒子不带电的情况下包括所述液体的所述第三 部分。
4. 根据权利要求2所述的方法，其中所述液体的至少一个部分在所述目标粒子带负电 或带正电的情况下包括所述液体的所述第一部分和所述第二部分。
5. 根据权利要求2所述的方法，其中 -所述液体的至少一个部分在所述目标粒子带负电的情况下包括所述液体的所述第二 部分或所述第三部分；并且 -所述液体的至少一个部分在所述目标粒子带正电的情况下包括所述液体的所述第一 部分或所述第三部分。
6. 根据权利要求2所述的方法，其中 -所述方法进一步包括通过在并未施加电场时对所述液体进行感测而获得第二感测结 果的步骤；并且 -所述检测步骤包括基于所述第一感测结果和所述第二感测结果检测所述目标粒子。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中基于所述带电粒子的重量以及所述带电粒子的电 荷数量中的至少一个对所述电压进行调节。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中顺序地应用多个电压，并且所述第一感测结果包 括多个量度，其中每个量度对应于所述多个电压之一。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述感测步骤包括： -将所述液体的所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分中的至少一个收集在腔 体中；并且 -在所述腔体中对所收集的所述液体的部分进行感测。
10. -种用于感测包含正带电粒子和/或负带电粒子的液体的设备，所述设备包括： -用于包含所述液体的腔体； -正电极和负电极，它们部署在所述液体中，并且被配置为在电压被施加于所述正电极 和所述负电极时向所述液体施加电场，以便将所述负带电粒子吸引向正电极而将所述负带 电粒子集中在所述液体的第一部分中并且将所述正带电粒子吸引向所述负电极而将所述 正带电粒子集中在所述液体的第二部分； -电源，其耦合至所述正电极和所述负电极，并且被配置为对其施加电压；和 -感测单元，其被配置为通过对所述液体的所述第一部分、所述液体的所述第二部分以 及所述液体的第三部分中的至少一部分的液体进行感测而获得第一感测结果，所述负带电 粒子和所述正带电粒子分散于所述液体的上述第三部分中。
11. 根据权利要求10所述的设备，其中所述正电极和所述负电极彼此间隔开来以将所 述液体划分为相邻于所述正电极的所述液体的所述第一部分，相邻于所述负电极的所述液 体的所述第二部分，以及处于所述正电极和所述负电极之间的所述液体的所述第三部分。
12. 根据权利要求10所述的设备，其中所述传感器单元包括作为非选择性传感器的传 感器。
13. 根据权利要求10所述的设备，进一步包括收集单元，其用于将所述液体的所述第 一部分、所述第二部分和所述第三部分中的至少一个中的一个收集在单独腔体中以便进行 感测。
14. 根据权利要求10所述的设备，进一步包括第一通道、第二通道和第三通道中的至 少一个，其中 所述腔体具有用于接收所述液体的入口，相邻于所述正电极进行部署的第一出口、相 邻于所述负电极进行部署的第二出口和部署在所述正电极和所述负电极中间的第三出口 中的至少一个； 所述第一通道与所述第一出口流体连通； 所述第二通道与所述第二出口流体连通；并且 所述第三通道与所述第三出口流体连通。
15. 根据权利要求14所述的设备，其中所述腔体、所述第一通道、所述第二通道和所述 第三通道是微流体的。
【专利摘要】本发明提出了一种用于感测液体的方法和设备，该液体包含正带电粒子和/或负带电粒子。通过向部署在液体中的正电极和负电极应用电压而向液体施加电场，以便将负带电粒子向正电极吸引而将负带电粒子集中在液体的第一部分并且将正带电粒子向负电极吸引而将正带电粒子集中在液体的第二部分。通过对液体的第一部分、液体的第二部分以及液体的第三部分中的至少一部分的液体进行感测而获得第一感测结果，负带电粒子和正带电粒子分散于所述液体的上述第三部分中。因此，感测在液体中带电粒子的浓度有所变化的至少一个部分中进行。由于液体中粒子的浓度对液体的感测敏感度有所影响，所以可能提高敏感度。
【IPC分类】G01N27-447
【公开号】CN104755918
【申请号】CN201380055876
【发明人】D·P·凯利, 王广伟
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年9月12日