[发明专利]恒电位器参考电极接口

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月7日提交的美国临时申请No.61/863,400的优先权，该临时申请由此通过引用整体并入本文中。

背景技术

在恒电位器系统上的参考电极对来自外部源的电气干扰高度敏感。当参考电极的大小减小时和/或当例如在医学诊断装置中期望最小化时，防止来自外部源的电气干扰特别重要。各种设计使用外部法拉第笼和/或屏蔽同轴电缆来降低对参考信号的干扰。因为参考电极具有非常高的阻抗，当屏蔽来自外部干扰的电信号时增加的电容具有减慢恒电位器系统和因而诊断装置的性能的副作用。因此，用于减少对电信号的外部影响并增加在恒电位器系统中的参考电极上的阻抗的替换的系统和方法可能对于诊断装置是有益的。

基于电子读数的生物标记物分析作为将使得能够实现具有适当的成本和对于医学诊断装置的灵敏度的新的一系列基于芯片的装置的有希望的方法（Drummond等人,Nat.Biotechnol.21:1192,Katz等人,Electroanalysis15:913）已经长期被引用。电子读数的灵敏度原则上足以允许使用简单的仪器来直接检测少量被分析物分子。然而，尽管在这个领域以及朝向新诊断法进行工作的相关领域中的巨大的进步（Clack等人,Nat.Biotechnol.26:825,Geiss等人,Nat.Biotechnol.26:317,Hahm等人,NanoLett.4:51,Munge等人,Anal.Chem.77:4662,Nicewamer-Pena等人,Science294:137,Park等人,Science295:1503,Sinensky等人,Nat.Nano.2:653,Steemers等人,Nat.Biotechnol.18:91,Xiao等人,JAm.Chem.Soc.129:11896,Zhang等人,Nat.Nano.1:214,Zhang等人,Anal.Chem.76:4093,Yi等人,Biosens.Bioelectron.20:1320,Ke等人,Science319:180,Armani等人,Science317:783），当前复用芯片还没有实现在细胞和临床样本中的生物标记物的直接电子检测。已经限制这样的装置的实现的挑战主要源于在当复杂的生物样本被化验时存在的高背景噪声水平的存在的情况下得到非常低检测的限制的困难，和生成高度灵敏和特定的复用系统的挑战。因此，改进这样的检测装置的信噪比的系统、方法和装置是期望的。

发明内容

本文公开的是用于屏蔽电信号而基本上不使系统速度退化或基本上不增加系统的体积的系统、装置和方法。在一个方面中，用于在传输线上传输信号的方法包括将第一信号施加到导体，将第二信号施加到基本上围绕导体的屏蔽物，阻塞对第一信号的电干扰，以及增加由耦合到导体的电极看到的有效阻抗，同时降低电容性负载的效应。在特定实现中，第二信号是第一信号的缓冲和补偿版本。可使用补偿电路通过测量在导体上的第一信号、放大第一信号、从第一信号移除至少一个高频分量并使第一信号相移来创建第二信号。在特定实现中，该方法包括基本上减小或消除在导体和屏蔽物之间的电位差。在特定实现中，第二信号由低阻抗源施加。

在另一个方面中，提供了用于使用护理点诊断装置来检测样本中的目标的方法，其中诊断装置包括恒电位器，其为在恒电位器中的一个或多个参考电极提供有源屏蔽。在特定实现中，信号路径包括在恒电位器中的参考电极。在一些实现中，信号路径包括高阻抗换能器接口。在特定实现中，装置使用本文公开的方法（及其变体）。

在又另一方面中，提供信号传输系统，信号传输系统包括：传输线，所述传输线包括导体和基本上围绕导体的屏蔽物；耦合在导体和屏蔽物之间的第一和第二补偿电路；以及耦合在第一和第二补偿电路之间的单位增益缓冲器。在一些实现中，传输系统包括耦合到导体的电极。在特定实现中，第一补偿电路包括能够从第一信号移除在高频处的增益的第一电容器和第一电阻器。在一些实现中，第二补偿电路包括能够使第一信号相移的第二电容器和第二电阻器。在特定实现中，传输线是同轴电缆。在特定实现中，屏蔽物包括编织圆柱体。在特定实现中，屏蔽物包括法拉第笼。在一些实现中，提供包括恒电位器的护理点诊断装置，所述恒电位器包括上面所述的信号传输系统，从而为恒电位器中的一个或多个参考电极提供有源屏蔽。

附图说明