[发明专利]用于高吞吐量生物分子测试的磁性生物医学传感器和感测系统

权利要求书

1.一种磁性生物传感器，包括：

包括自由层和固定层的磁性传感器，其中在没有外部磁场的情况下，所述自由层或所述固定层中的至少一个具有相应地定向在所述自由层或者所述固定层的主平面以外的磁矩；

被置于磁性叠层上的样品容器；

被附着到所述磁性叠层上方的所述样品容器的底面的多个捕获抗体；以及

磁场发生器，被配置为产生与所述自由层或固定层的所述主平面基本垂直的磁场。

2.根据权利要求1所述的磁性生物传感器，还包括被置于所述样品容器中的多个磁标记的抗原，其中所述多个捕获抗体中的至少一个捕获抗体被配置为捕获所述多个磁标记的抗原中的至少一个，其中所述多个磁标记的抗原中的每一个抗原包括与磁性纳米粒子(MNP)结合的抗原，并且其中所述MNP限定小于大约100纳米的直径。

3.根据权利要求1所述的磁性生物传感器，还包括被置于所述样品容器中的多个磁标记的抗原，其中所述多个捕获抗体中的至少一个捕获抗体被配置为捕获所述多个磁标记的抗原中的至少一个，其中所述多个磁标记的抗原中的每一个抗原包括与磁性微珠结合的抗原，并且其中所述磁性微珠限定在大约1微米与大约2微米之间的直径。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的磁性生物传感器，其中在没有所述外部磁场的情况下所述固定层的磁矩定向在所述固定层的主平面以外，并且在没有所述外部磁场的情况下所述自由层的磁矩定向为与所述自由层的主平面平行。

5.根据权利要求4所述的磁性生物传感器，其中在没有所述外部磁场的情况下所述固定层的磁矩定向为基本与所述固定层的主平面垂直。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的磁性生物传感器，其中在没有所述外部磁场的情况下所述自由层的磁矩定向在所述自由层的主平面以外，并且在没有所述外部磁场的情况下所述固定层的磁矩定向为与所述固定层的主平面平行。

7.根据权利要求6所述的磁性生物传感器，其中在没有所述外部磁场的情况下所述自由层的磁矩定向为基本与所述自由层的主平面垂直。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的磁性生物传感器，其中在没有所述外部磁场的情况下所述自由层的磁矩定向在所述自由层的主平面以外，并且在没有所述外部磁场的情况下所述固定层的磁矩定向在所述固定层的主平面以外。

9.根据权利要求8所述的磁性生物传感器，其中在没有所述外部磁场的情况下所述固定层的磁矩定向为基本与所述固定层的主平面垂直，并且其中在没有所述外部磁场的情况下所述自由层的磁矩定向为基本与所述自由层的主平面垂直。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性生物传感器，其中所述磁性传感器还包括非磁性层，其中所述非磁性层形成在所述固定层上，并且其中所述自由层形成在所述非磁性层上。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性生物传感器，其中所述磁性传感器还包括非磁性层，其中所述非磁性层形成在所述自由层上，并且其中所述固定层形成在所述非磁性层上。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性生物传感器，其中所述磁性传感器还包括：

包括第一端和第二端的非磁性层，其中所述自由层形成为与所述第一端相邻并且所述固定层形成为与所述第二端相邻，

被电耦合到所述自由层和所述非磁性层的第一端的电流源；以及

被电耦合到所述固定层和所述非磁性层的第二端的电压源，其中所述电压源被配置为测量所述固定层和所述非磁性层的第二端的磁阻。

13.根据权利要求12所述的磁性生物传感器，其中所述自由磁性层包括多个自由磁性层，其中所述非磁性层包括多个第一端，并且其中所述多个自由磁性层中的相应的自由磁性层形成为与所述多个第一端中的相应的第一端相邻，并且其中所述自由磁性层中的每个自由磁性层被电耦合到所述电流源。