專利名稱：監(jiān)測(cè)容器中參數(shù)的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測(cè)容器內(nèi)參數(shù)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
為了保持人們安全地遠(yuǎn)離可能對(duì)其有毒或有害的溶液，比如液體、 氣體和固體，采用不同的設(shè)備來(lái)對(duì)這些溶液進(jìn)行測(cè)試以確定它們是否有 害。這些設(shè)備包括將識(shí)別標(biāo)記物和抗體連接的化學(xué)或生物傳感器。例如， 一些化學(xué)/生物傳感器包括連接到抗體上的芯片，其中所述芯片包括用于 識(shí)別所述特定抗體的熒光標(biāo)記物。
如下的化學(xué)或生物傳感器是已知的它們包括由對(duì)特定分析物選擇 性響應(yīng)的材料形成的結(jié)構(gòu)元件，比如美國(guó)專利No.6359444所示。其它 已知的化學(xué)或生物傳感器包括位于傳感器上特定位置中的電磁活性材 料，其可以通過(guò)外部條件而改變，比如美國(guó)專利No.6025725所述。一 些已知的化學(xué)或生物傳感器系統(tǒng)包括用于測(cè)量多于一種電參數(shù)的部件， 如美國(guó)專利No.6586946所示。
上述傳感器并不解決如下需求在人、傳感器和溶液之間保持無(wú)菌 阻擋，同時(shí)溶液中的材料被測(cè)試以確定哪種化學(xué)或生物材料位于所述溶 液中。通過(guò)保持無(wú)菌阻擋，對(duì)和所述溶液接觸的人而言污染風(fēng)險(xiǎn)較小。 相反，容器的內(nèi)含物如果無(wú)菌，則沒(méi)有外來(lái)污染的風(fēng)險(xiǎn)。另外，上述傳 感器不允許人們?nèi)缧鑼?duì)溶液中的各種化學(xué)、物理和生物參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。 所以，需要如下系統(tǒng)它使得用戶可以簡(jiǎn)單地、非侵入性地測(cè)試溶液中 的化學(xué)和/或生物物質(zhì)，同時(shí)溶液處于無(wú)菌阻擋中，由此用戶可以安全獲 得對(duì)所述材料的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)上述技術(shù)背景得以完成，本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于監(jiān)測(cè)生物容器中參數(shù)的系統(tǒng)和方法。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，公開(kāi)了用于測(cè)量容器中參數(shù)的系統(tǒng)。
用于測(cè)量多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)包括具有溶液的容器，和標(biāo)記(tag)連接的至
少一個(gè)傳感器和構(gòu)成測(cè)量設(shè)備的阻抗分析器和讀取器相鄰。所述至少一 個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定溶液的至少一個(gè)參數(shù)。所述標(biāo)記經(jīng)構(gòu)造以提供和
所述傳感器相關(guān)的數(shù)字ID,其中所述容器和所述讀取器和阻抗分析器相
圍的頻率，并基于所述響i來(lái):十算參數(shù)改變。 ；二,、
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，公開(kāi)了用于測(cè)量容器中參數(shù)的裝 置。有和測(cè)量設(shè)備相鄰的具有溶液、至少一個(gè)傳感器以及標(biāo)記的容器。 所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定溶液的至少一個(gè)參數(shù)。所述測(cè)量設(shè)備 經(jīng)構(gòu)造以從所述至少一個(gè)傳感器讀取所述至少一個(gè)參數(shù)。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下列描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)將變得更加 明顯，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案用于監(jiān)測(cè)容器中參數(shù)的系統(tǒng)的方框圖。
圖2A、 2B、 2C和2D是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的用于RFID系統(tǒng)線路的 示意圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的圖1的射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)記的展開(kāi)圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明如何采用監(jiān)測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明如何采用用于監(jiān)測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的另 一流程圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明采用圖1的用于監(jiān)測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的示例的 圖示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明采用圖1的用于監(jiān)測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的示例的 圖示。
圖8仍然是根據(jù)本發(fā)明采用圖1的用于監(jiān)測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的示 例的圖示。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的圖4的Zp響應(yīng)的示例的圖示。
圖IOA、 IOB、 IOC和IOD是根據(jù)本發(fā)明和圖4相關(guān)的已測(cè)量參數(shù)的變化的示例圖示。
圖IIA、 IIB、 IIC和IID是根據(jù)本發(fā)明和圖4相關(guān)的已測(cè)量參數(shù)
的校正曲線的示例圖示。
圖12是根據(jù)本發(fā)明和圖4相關(guān)的測(cè)量參數(shù)的多變量分析的示例圖示。
具體實(shí)施例方式
將參考附圖描述本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施方案，其中相同的部件用 相同的附圖標(biāo)記表示。所述優(yōu)選實(shí)施方案的描述是示例性的，并不旨在 限制本發(fā)明的范圍。
圖1示出了用于監(jiān)測(cè)容器中溶液參數(shù)的系統(tǒng)的方框圖。系統(tǒng)100包 括容器101、標(biāo)記102和標(biāo)記102上的傳感器103、陣列103形式的多 個(gè)傳感器、讀取器105、阻抗分析器107、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)109和測(cè)量設(shè)備 111。測(cè)量設(shè)備lll由讀取器105和阻抗分析器107制成。多個(gè)傳感器 103可以以陣列形式形成在標(biāo)記102上。傳感器103或傳感器陣列103 位于容器101中，其通過(guò)無(wú)線連接或電線連接而連接到阻抗分析器107 和計(jì)算機(jī)109上。傳感器103、標(biāo)記102或傳感器陣列103通過(guò)無(wú)線連 接或電線連接而連接到測(cè)量設(shè)備111和計(jì)算機(jī)109上。阻抗分析器107 通過(guò)無(wú)線連接或電線連接而連接到計(jì)算機(jī)109上。容器101可以是一次 性容器、不銹鋼容器、塑料容器、聚合物材料容器、預(yù)先消毒的聚合物 材料容器或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的可以容納溶液101a的任何類型 容器。溶液101a位于所述容器101內(nèi)，溶液101a可以是液體、流體或 氣體、固體、膏、或者液體和固體的組合。例如，溶液101a可以是血 液、水、生物緩沖液或氣體。溶液101a可以包含毒性工業(yè)物質(zhì)、化學(xué) 戰(zhàn)用試劑、氣體、蒸氣、或者在呼氣中的爆發(fā)式疾病標(biāo)記物、水中的生 物病原體、病毒、細(xì)菌和其它病原體。如果溶液101a是血液，那么它 可以包含各種物質(zhì)，比如肌酸酐、脲、乳酸脫氫酶、堿式磷酸鹽、鉀、 全蛋白、鈉、尿酸、溶解的氣體和蒸氣比如C02、 02、 NOx、乙醇、曱 醇、卣烷、苯、氯仿、曱苯、化學(xué)戰(zhàn)用試劑、蒸氣或爆發(fā)性物質(zhì)等。另 一方面，如果溶液101a是氣體或蒸氣，那么它可以是。02、 02、 NOx、 乙醇、甲醇、卣烷、苯、氯仿、曱苯或者化學(xué)戰(zhàn)用試劑。如果溶液101a 是可以呼入并溶解在血液中的毒性工業(yè)試劑，那么它可以是氨、丙酮羥腈、三氯化砷、氯、或硫化羰等。在溶液101a是化學(xué)戰(zhàn)用試劑的情況 下，它可以是Tabun、 Sarin、 Saman、 Vx、發(fā)泡劑、芥子氣、窒息劑或 血液試劑。如果溶液101a是呼氣中的疾病標(biāo)記物，那么它可以是乙醛、 丙酮、 一氧化碳等。如果溶液101a包括生物病原體，那么它可以是炭 疽、布魯菌病、志賀氏桿菌、或者兔熱病等。另外，容器中的溶液101a 可以包括原核細(xì)胞和真核細(xì)胞以表達(dá)蛋白質(zhì)、重組蛋白、病毒、質(zhì)體、 疫苗、細(xì)菌、病毒、和活組織等。容器101可以具有不同尺寸，例如， 單生物細(xì)胞(a single biological cell)、微流體通道、微滴定板、皮氏培 養(yǎng)皿、手套箱、罩子、人可以進(jìn)入的罩子、建筑物中的房間、建筑物。 因此，容器可以是任何尺寸，傳感器和標(biāo)記置于其中以測(cè)量容器中的環(huán) 境。傳感器和標(biāo)記可以在容器中固定不同或者連接到容器內(nèi)的一些部件 上，其中所述部件隨著時(shí)間的變化而移動(dòng)。部件的示例是單個(gè)病毒、單 個(gè)細(xì)胞、寵物、人等。
陣列103形式的多個(gè)傳感器和溶液101a緊密相鄰或位于溶液101a 中。讀取器105位于容器101之外的測(cè)量設(shè)備111中。標(biāo)記102的天線 301 (圖3)當(dāng)被聚合物、無(wú)機(jī)材料、復(fù)合物或其它類型的膜、納米纖維 網(wǎng)格或納米結(jié)構(gòu)涂層覆蓋時(shí)，是傳感器103或傳感器陣列103。陣列103 中的多個(gè)傳感器可以是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的典型傳感器或典型 傳感器陣列，或者陣列中的所述多個(gè)傳感器可以是射頻識(shí)別(RFID)傳 感器陣列103。陣列103中的RFID傳感器是有責(zé)任基于來(lái)自溶液101a 的參數(shù)產(chǎn)生有用信號(hào)的設(shè)備。參數(shù)包括電導(dǎo)率測(cè)量值、pH水平、溫度、 血液相關(guān)測(cè)量、離子性測(cè)量、非離子性測(cè)量、非導(dǎo)電性、電磁輻射水平 測(cè)量、壓力和可以從典型溶液獲取的其它類型的測(cè)量值。陣列103中的 所述多個(gè)傳感器覆蓋有或者包覆在典型的傳感器膜中，所述傳感器膜使 得其能夠獲得溶液101a的參數(shù)。每個(gè)傳感器和相同或不同的傳感膜相 關(guān)。典型的傳感器膜是聚合物、無(wú)機(jī)的、有機(jī)、生物的、復(fù)合的、或者 納米復(fù)合膜，其基于它位于其中的溶液101a而改變電性質(zhì)。傳感器膜 可以是水凝膠，比如(聚曱基丙烯酸(2-羥乙基)酯)、磺化的聚合物 比如Nafion、粘合性聚合物比如硅酮粘合劑、無(wú)機(jī)膜比如溶膠-凝膠膜、 復(fù)合膜比如碳黑-聚異丁烯膜、納米復(fù)合膜比如碳納米管-Nafion膜、金 納米顆粒-水凝膠膜、電紡絲聚合物納米纖維、金屬納米顆粒氫膜電紡絲 無(wú)機(jī)納米纖維、電紡絲復(fù)合納米纖維、和任何其它傳感器材料。為了防200680054725.2
止傳感器膜中的材料泄漏到容器101中，將傳感器材料使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)連 接到所述多個(gè)傳感器陣列103的表面上，所述標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)比如共價(jià)鍵合、 靜電結(jié)合和其它本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。陣列103中的所
述多個(gè)RFID傳感器的每一個(gè)可以單個(gè)地測(cè)量參數(shù)，或者每個(gè)傳感器103 可以測(cè)量所有參數(shù)。例如，RFID傳感器陣列103的傳感器陣列可以僅 僅測(cè)量溶液101a的溫度，或者所述多個(gè)RFID傳感器陣列103的傳感器 陣列可以測(cè)量溶液101a的電導(dǎo)率、pH和溫度。另外，陣列103中的所 述多個(gè)RFID傳感器是轉(zhuǎn)發(fā)器，其包括用于接收信號(hào)的接收器和用于發(fā) 送信號(hào)的發(fā)送器。傳感器103可以用作被動(dòng)式、半主動(dòng)式或者主動(dòng)式的 典型RFID傳感器。
圖3示出了射頻識(shí)別(RFID)標(biāo)記。RFID標(biāo)記102也可以稱作無(wú) 線傳感器。RFID標(biāo)記102包括在其上設(shè)置有天線301和電容器305的 芯片或襯底303。各種市售標(biāo)記可以用于沉積傳感器結(jié)構(gòu)。這些標(biāo)記在 從大約125kHZ到大約2.4GHz的不同頻率操作。合適的標(biāo)記可以獲自不 同的供應(yīng)商和分銷(xiāo)商，比如Texas Instruments, TagSys、 Digi Key、 Amtel、 Hitachi和其它。合適的標(biāo)記可以以:故動(dòng)、半^皮動(dòng)和主動(dòng)才莫式運(yùn)行。；故動(dòng) 式RFID標(biāo)記無(wú)需電源來(lái)操作，而半被動(dòng)式和主動(dòng)式RFID標(biāo)記依賴于 使用機(jī)載電源來(lái)運(yùn)行。RFID標(biāo)記102具有數(shù)字ID, RFID標(biāo)記102的天 線線路的頻率響應(yīng)可以測(cè)量為具有復(fù)阻抗實(shí)部和虛部的復(fù)阻抗。另外， RFID標(biāo)記102可以是轉(zhuǎn)發(fā)器，其是接收、放大和以不同頻率重新發(fā)送 信號(hào)的自動(dòng)設(shè)備。另外，RFID標(biāo)記102可以是另一類型的轉(zhuǎn)發(fā)器，其 響應(yīng)預(yù)定的接收到的信號(hào)發(fā)送預(yù)定的消息。該RFID標(biāo)記102等同于在 2005年10月26日提交并分配有美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/259710的"Modified RF Tags and their Applications for Multiplexed Detection"中和2005年10 月26日提交并分配有美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1/259711的"Multivariates Methods of Chemical and Biological Detection Using Radio-Frequency Identification Tags"公開(kāi)的各種RFID標(biāo)記，其公開(kāi)在此通過(guò)引用全文結(jié) 合進(jìn)來(lái)。
天線301是傳感器103的一體式部分。多個(gè)RFID傳感器130位于 距離讀取器105和阻抗分析器107大約1 - 100cm的距離。在本發(fā)明的 另一實(shí)施方案中，RFID天線301包括用作天線材料的一部分以調(diào)制天 性性能的化學(xué)或生物敏感性材料307。這些化學(xué)和生物材料是傳導(dǎo)性的、敏感性材料，比如無(wú)機(jī)的、聚合物的、復(fù)合的傳感器材料等。復(fù)合傳感 器材料包括和傳導(dǎo)性可溶或不溶性添加劑混合的基礎(chǔ)材料。該添加劑是 提供電導(dǎo)的顆粒、纖維、片和其它形式。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，
RFID天線301包括用作天線材料的一部分以調(diào)制天線電性能的化學(xué)或
生物敏感性材料。該化學(xué)或生物敏感性材料通過(guò)陣列化、噴墨打印、絲 網(wǎng)印刷、氣相沉積、噴霧、拖曳涂覆和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的其它
典型沉積方法來(lái)沉積在RFID天線301上。在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中 (其中測(cè)量溶液101a (圖1 )的溫度)，覆蓋天線301的化學(xué)或生物材 料可以是經(jīng)選擇以在溫度變化時(shí)收縮或膨脹的材料。這種類型的傳感器 材料可以包含導(dǎo)電性的添加劑。添加劑可以是微米顆粒或納米顆粒形 式，例如，碳黑粉末或碳納米管或者金屬納米顆粒。當(dāng)傳感器膜307的 溫度改變時(shí)，添加劑的這些單個(gè)顆粒改變，這樣影響傳感器膜307的整 個(gè)電導(dǎo)率。
除了用傳感膜307涂覆傳感器103以外， 一些物理參數(shù)比如溫度、 壓力、溶液傳導(dǎo)率和其它參數(shù)的測(cè)量是在未用傳感膜307涂覆傳感器 103的情況下進(jìn)行的。這些測(cè)量依賴于天線性質(zhì)隨著物理參數(shù)的變化而 發(fā)生的變化，沒(méi)有在傳感器103上施加特定的傳感膜。
盡管示出了無(wú)線傳感器102的數(shù)種實(shí)施方案，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到其它 實(shí)施方案落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，在無(wú)線傳感器中包括的電路可以 來(lái)用來(lái)自照明RF能量的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)高Q諧振線路，比如在圖2A中所 述的基于電容的傳感器201中的線路203。高Q諧振線路203具有通過(guò) 傳感器201或傳感器102確定的振蕩頻率，結(jié)合了電容隨著所述感知的 量而變化的電容器。照明RF能量的頻率可以變化，觀察到了該傳感器 的反射能量。 一旦最大化所述反射能量后，確定線路203的諧振頻率。 該諧振頻率隨后可以轉(zhuǎn)變成傳感器201或102的如上所述的參數(shù)。
在其它實(shí)施方案中，照明RF能量以接近高Q振蕩器的諧振頻率的 一定重復(fù)頻率脈沖化。例如，如圖2B中所示，該脈沖化能量在無(wú)線傳 感器205或102 (圖1 )中整流，并用于驅(qū)動(dòng)高Q諧振線路207,所述 高Q諧振線路207具有通過(guò)和其連接的傳感器205確定的振蕩諧振頻 率。在一段時(shí)間之后，所述脈沖RF能量停止，發(fā)射穩(wěn)定水平的照明RF 能量。高Q諧振線路207用于采用存儲(chǔ)在該高Q諧振線路207中的能量 來(lái)調(diào)節(jié)天線209的阻抗。接收反射的RF信號(hào)，并檢測(cè)邊帶。邊帶和照線路201的諧振頻率。圖2C示出了用于驅(qū)動(dòng)高 Q諧振線路的無(wú)線傳感器的另一實(shí)施方案。圖2D示出了無(wú)線傳感器， 它可以包括諧振天線線路和傳感器諧振線路，后者可以包括LC儲(chǔ)能線 路。天線線路的諧振頻率是比傳感器線路的諧振頻率高的頻率，例如， 4 - 1000倍高。傳感器線路具有可以隨著某一感知的環(huán)境條件而改變的 諧振頻率。這兩個(gè)諧振線路可以連接起來(lái)，連接方式使得當(dāng)通過(guò)天線諧 振線路接收交流(AC )能量時(shí)，它將直流能量施加到傳感器諧振線路上。 AC能量可以通過(guò)使用二極管和電容器施加，AC能量可以通過(guò)LC儲(chǔ)能 線路通過(guò)或者該LC儲(chǔ)能線路的L中的分支或者LC儲(chǔ)能線路的C中的 分支被發(fā)送給傳感器諧振線路。另外，這兩個(gè)諧振線路可以經(jīng)連接以使 來(lái)自傳感器諧振線路的電壓可以改變天性諧振線路的阻抗。天線線路的 阻抗的調(diào)節(jié)可以通過(guò)使用晶體管例如FET來(lái)完成。
或者，照明射頻(RF)能量以一定的重復(fù)頻率脈沖化。該脈沖化的 能量在無(wú)線傳感器(圖2A-2D)中整流，用于驅(qū)動(dòng)具有由和其連接的傳 感器確定的振蕩諧振頻率的高Q諧振線路。在一段時(shí)間之后，所述脈沖 化的RF能量停止，發(fā)送穩(wěn)定水平的照明RF能量。
諧振線路用于采用在高Q諧振線路中存儲(chǔ)的能量來(lái)調(diào)節(jié)天線阻抗。 接收反射的RF信號(hào)并檢測(cè)邊帶。對(duì)于多個(gè)不同的脈沖重復(fù)頻率重復(fù)該 過(guò)程。使返回的信號(hào)的邊帶幅值最大化的脈沖重復(fù)頻率被確定為諧振線 路的諧振頻率。隨后，該諧振頻率轉(zhuǎn)變成在該諧振線路上的參數(shù)或測(cè)量 值。
參見(jiàn)圖1, RFID讀取器105和阻抗分析器107 (測(cè)量設(shè)備111)位 于RFID標(biāo)記102下方，所述阻抗分析器基于從RFID天線301讀取信息 來(lái)提供有關(guān)RFID標(biāo)記102的實(shí)部阻抗和復(fù)阻抗的信息。另外，讀取器 105讀取來(lái)自RFID標(biāo)記102的數(shù)字ID。讀取器105也可以稱作射頻識(shí) 別(RFID )讀取器。RFID標(biāo)記102通過(guò)無(wú)線連4妻或者電線連接到RFID 讀取器105和阻抗分析器107上。RFID讀取器105和阻抗分析器107 (測(cè)量設(shè)備lll)通過(guò)無(wú)線或電線連接連接到標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)109上。該系 統(tǒng)可以以三種方式運(yùn)行，包括1、 RFID讀取器105的讀取系統(tǒng)，其中， RFID讀取器105從多個(gè)RFID傳感器陣列103讀取信息以獲得化學(xué)或生 物信息，RFID讀取器105讀取RFID標(biāo)記102的數(shù)字ID; 2、 RFID讀取 器105讀取RFID標(biāo)記102的數(shù)字ID,阻抗分析器107讀取天線301以獲取復(fù)阻抗；和3、如果有多個(gè)具有或不具有傳感器膜的RFID傳感器 103,其中RFID讀取器105從所述多個(gè)RFID傳感器陣列103讀取信息 以獲取化學(xué)或生物信息，RFID讀取器105讀取RFID標(biāo)記102的數(shù)字ID, RFID讀取器105讀取RFID標(biāo)記102的數(shù)字ID，阻抗分析器107讀取天 線301以獲得復(fù)阻抗。
測(cè)量設(shè)備111或計(jì)算機(jī)109包括模式識(shí)別子部件(未示出)。模式 識(shí)別技術(shù)包括在模式識(shí)別子部件中。針對(duì)從傳感器103或陣列103中的 多個(gè)RFID傳感器的每一個(gè)上收集的信號(hào)的這些模式識(shí)別技術(shù)，可以用 于找出測(cè)量的數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的相似和不同。這種方法提供了用于報(bào)警在測(cè) 量的數(shù)據(jù)中出現(xiàn)反常情況的技術(shù)。這些技術(shù)可以揭示大型數(shù)據(jù)系列中的 相關(guān)性模式，可以確定篩選成功(screeninghit)之間的結(jié)構(gòu)相關(guān)性，并 可以明顯減少數(shù)據(jù)維度以使其更能夠在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理。模式識(shí)別的 方法包括主成分分析(PCA)、分層族分析(HCA)、軟獨(dú)立建^t分類 法(soft independent modeling of class analogies, SIMCA)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的其它模式識(shí)別方法。讀取器105和陣列103 中的多個(gè)RFID傳感器或傳感器103之間的距離保持不變或者可以改變。 阻抗分析器107或測(cè)量設(shè)備111周期性地測(cè)量從陣列103中的所述多個(gè) RFID傳感器反射的射頻(RF)信號(hào)。從同一傳感器103或陣列103中 的該多個(gè)RFID傳感器的周期性測(cè)量提供了有關(guān)傳感器信號(hào)變化速度的 信息，其與陣列103中的該多個(gè)RFID傳感器周?chē)幕瘜W(xué)/生物/物理環(huán)境 的狀態(tài)相關(guān)。在該實(shí)施方案中，測(cè)量設(shè)備lll能夠從陣列103中的該多 個(gè)RFID傳感器讀取和量化信號(hào)的強(qiáng)度。
阻抗分析器107靠近RFID讀取器105,前者是用于分析電網(wǎng)絡(luò)的 依賴于頻率的性質(zhì)，尤其是和電信號(hào)的反射和透射相關(guān)的那些性質(zhì)，的 儀器。而且，阻抗分析器107可以是實(shí)驗(yàn)室裝備或便攜式特制設(shè)備，其 掃面給定范圍的頻率以測(cè)量RFID標(biāo)記102的諧振天線301線路的復(fù)阻 抗的實(shí)部和虛部。另外，該阻抗分析器107包括針對(duì)和上述溶液101a 相關(guān)的各種材料的頻率數(shù)據(jù)庫(kù)。進(jìn)而，該阻抗分析器107可以是網(wǎng)絡(luò)分 析器(例如，Hewlett Packard 8751A或者Agilent E5062A )或者精確阻 抗分析器(Agilent 4249A )。
計(jì)算機(jī)109是包括下列的典型計(jì)算機(jī)處理器、輸入/輸出(I/O) 控制器、大容量存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)器、視頻適配器、連接接口、和將上述系統(tǒng)部件有效地通過(guò)電方式或無(wú)線方式連接到處理器的系統(tǒng)總線。另外， 系統(tǒng)總線通過(guò)電的或無(wú)線方式將典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件有效地連接到 處理器。處理器可以稱作處理單元、中央處理單元(CPU)、多個(gè)處理 單元或者并行處理單元。系統(tǒng)總線可以是和常規(guī)計(jì)算機(jī)相關(guān)的典型總
線。存儲(chǔ)器包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM) 。 ROM 包括典型的輸入/輸出系統(tǒng)，其包括基本的常規(guī)程序，幫助在起動(dòng)過(guò)程中 在計(jì)算機(jī)的部件之間傳遞信息。
在存儲(chǔ)器上方是大容量存儲(chǔ)器，其包括1、用于從硬盤(pán)讀取和寫(xiě) 入的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)部件和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)接口 ， 2、萬(wàn)茲盤(pán)驅(qū)動(dòng)和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)接口 ，和3、 用于從可移動(dòng)光盤(pán)比如CD-ROM或其它光學(xué)介質(zhì)讀取或?qū)懭氲墓獗P(pán)驅(qū) 動(dòng)器和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)接口 (未示出)。上述驅(qū)動(dòng)器和它們相關(guān)的計(jì)算機(jī)可讀 介質(zhì)提供了對(duì)計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和其它用于計(jì)算機(jī) 109的數(shù)據(jù)的固守存儲(chǔ)。而且，上述驅(qū)動(dòng)可以包括用于獲取溶液101a的 參數(shù)的算法、軟件或等式，其將在和計(jì)算機(jī)109的處理器一起工作的圖 4、 5和6的流程圖中進(jìn)行描述。在另一實(shí)施方案中，獲取溶液101a參 數(shù)的算法、軟件或公式可以存儲(chǔ)在處理器、存儲(chǔ)器或者本領(lǐng)域技術(shù)人員 公知的計(jì)算機(jī)109的任何其它部件中。
圖4是顯示如何采用檢測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的流程圖。該過(guò)程開(kāi)始 于圖1,其中容器101具有傳感器103。傳感器103用連接到計(jì)算機(jī)109 的阻抗分析器107讀取。如上所述，在方框401處，阻抗分析器107以 無(wú)線或電方式連接(接線到)到陣列103的該多個(gè)RFID傳感器上，阻 抗分析器107以預(yù)定獲取速度、預(yù)定頻率分辨率從陣列103中的多個(gè) RFID傳感器讀取作為選定頻率范圍內(nèi)的頻率函數(shù)的復(fù)阻抗Z?？梢葬槍?duì) 測(cè)量預(yù)先設(shè)置的其它非限制性參數(shù)可以包括平均數(shù)、平滑化等。阻抗分 析器107包括接收天線107a (圖1 ),其激發(fā)陣列103中的多個(gè)RFID 傳感器，該接收天線收集來(lái)自陣列103中的多個(gè)RFID傳感器的反射的 射頻信號(hào)。陣列103中的多個(gè)RFID傳感器能夠獲取參數(shù)，比如傳導(dǎo)率、 溫度、pH、和上面基于檢測(cè)溶液101a中的這些參數(shù)的聚合物或傳感器 膜307或沒(méi)有傳感器膜307所公開(kāi)的其它參數(shù)。
在方框403處，在阻抗分析器107 (圖1 )處，復(fù)阻抗Z測(cè)量值的 預(yù)定參數(shù)和參數(shù)變化以陣列103中的多個(gè)RFID傳感器進(jìn)行計(jì)算。這些 參數(shù)的非限制性示例包括復(fù)阻抗虛部的最大值Fl的頻率和頻移、復(fù)阻抗的虛部的最小值F2的頻率和頻移、復(fù)阻抗實(shí)部的最大值Fp的頻率和 頻移，復(fù)阻抗實(shí)部的大小是Zp,如圖7所示。諧振線路的等價(jià)電線路參 數(shù)(圖2A-2D)通過(guò)阻抗分析器107或計(jì)算機(jī)109計(jì)算。如圖8和9所 示，有執(zhí)行來(lái)舉例說(shuō)明圖1中所用部件的使用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)圖8而言， 當(dāng)將50微升的1M NaCl加入到容器101的100mL水中時(shí)，RFID傳感 器103信號(hào)如同所示那樣變化。對(duì)于圖9而言，RFID傳感器103響應(yīng) 的動(dòng)力學(xué)通過(guò)NaCl擴(kuò)散到水中提供，如圖所示。
接下來(lái)，在方框405處，具有模式識(shí)別子部件的計(jì)算機(jī)109或阻抗 分析器107將單變量和多變量分析應(yīng)用到從陣列103中的多個(gè)RFID傳 感器收集的信息或數(shù)據(jù)上。單變量分析提供計(jì)算目標(biāo)單參數(shù)的能力。多 變量分析方法可以包括例如上述模式識(shí)別技術(shù)，比如主成分分析 (PCA)、分層族分析(HCA)、軟獨(dú)立建沖莫分類法(soft independent modelingof class analogies, SIMCA)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。另外，多變量分析提 供改善下列情況的能力陣列103中的多個(gè)RFID傳感器或傳感器103 的量化能力，用于強(qiáng)功能識(shí)別的外部檢測(cè)，和利用單一傳感器103進(jìn)行 的單參數(shù)或多參數(shù)分析物檢測(cè)(非限制性示例為溫度、pH、傳導(dǎo)率)， 其中目標(biāo)參數(shù)在方框407處量化。在這種情況下，物理或化學(xué)參數(shù)通過(guò) 溫度和pH表示，而傳導(dǎo)率通過(guò)環(huán)境參數(shù)表示。為了驗(yàn)證利用涂有傳感 膜(Nafion聚合物)307的單一RFID傳感器103進(jìn)行的多分析物測(cè)量， 測(cè)試了四種分析物，每種測(cè)量6個(gè)濃度。這些分析物包括乙醇(EtOH)、 曱醇(MeOH)、乙腈(ACN)和水(H20)蒸氣，所有的濃度(分壓P) 范圍是飽和蒸汽壓(P。)的0-0.2,在圖9-12中描述。精確濃度是0、 0.02、 0.04、 0.07、 0.10、 0.15和0.20P/P。。相似地，不同純液體或液體 混合物以及物理參數(shù)的測(cè)量可以通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行。
圖9驗(yàn)證了四種分析物(H20、 EtOH、 MeOH和ACN )各自6種濃 度下測(cè)量到的Zp響應(yīng)。如圖9所示，RFID傳感器103的單一參數(shù)(比 如Zp)的測(cè)量不能在不同分析物之間區(qū)分開(kāi)。例如，如果信號(hào)Zp從大 約820變到大約8050hm,那么這種改變可能是由于水的0.1P/P?；?MeOH的0.15P/P?；駿tOH的0.2P/P。。因此，RFID傳感器103的單參數(shù) 測(cè)量值不能在不同分析物和它們的濃度之間區(qū)分開(kāi)。
圖IOA、 IOB、 IOC和IOD分別證實(shí)了在RFID傳感器103暴露于四 種分析物(H20、 EtOH、 MeOH和ACN)時(shí)所有測(cè)得參數(shù)F1、 F2、 Fp和Zp的動(dòng)態(tài)變化，每種分析物6種濃度。顯然，多參數(shù)測(cè)量為用單一
RFID傳感器103選擇性確定多于一種分析物提供了另外工具。例如， 對(duì)于圖10B而言，對(duì)1120的F2響應(yīng)初始顯示了當(dāng)暴露于H20的小濃度 時(shí)信號(hào)降低。但是，當(dāng)暴露于較大濃度H20時(shí)，響應(yīng)變化。這種行為是 由于傳感器膜(Nafion)的本質(zhì)和被測(cè)分析物(H20 )的組合效應(yīng)。但 是，當(dāng)測(cè)量另一更加非極性的分析物(比如ACN)時(shí)，F(xiàn)2響應(yīng)通常隨 著暴露到ACN中而減少。
圖IIA、 IIB、 IIC和IID分別驗(yàn)證了將RFID傳感器103暴露于四 種分析物(H20、 EtOH、 MeOH和ACN)時(shí)所有測(cè)量參數(shù)F1、 F2、 Fp 和Zp的校正曲線，每種分析物6個(gè)濃度。取決于測(cè)量的參數(shù)和分析物， 響應(yīng)是線性的或非線性的，下降的或增加的，或者甚至具有更復(fù)雜的行 為。信息的這種豐富性、其復(fù)雜性、多樣性和其非相關(guān)性本質(zhì)，提供了 用單一 RFID傳感器103選擇性確定分析物的能力。圖12給出了 RFID 傳感器103對(duì)H20、 EtOH、 MeOH和ACN (每種分析物6個(gè)濃度)的 變化的多參數(shù)響應(yīng)的多變量分析結(jié)果。這些結(jié)果是通過(guò)采用主成分分析 方法學(xué)采用具有PLS Toolbox軟件的Matlab分析測(cè)量的參數(shù)Fl、 F2、 Fp和Zp獲得的。
參見(jiàn)圖4,在方框407處，來(lái)自多變量分析的檢測(cè)數(shù)據(jù)從測(cè)量設(shè)備 111或阻抗分析器107傳送到計(jì)算機(jī)109,其中計(jì)算機(jī)109顯示來(lái)自陣 列103中的多個(gè)RFID傳感器的給定一個(gè)或多個(gè)傳感器的目標(biāo)數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)顯示是目標(biāo)環(huán)境參數(shù)的量化測(cè)量值形式，比如溫度、pH、傳導(dǎo)率和上 述其它參數(shù)。來(lái)自天線301的給定頻率范圍從阻抗分析器傳送到計(jì)算機(jī) 109。顯示為在合適的屏幕上或電信號(hào)的形式。在此點(diǎn)，用于可以決定 是否該過(guò)程應(yīng)該結(jié)束，或者是否該數(shù)據(jù)應(yīng)該傳送到合適的控制設(shè)備。如 果用戶選擇不發(fā)送數(shù)據(jù)到控制設(shè)備，那么該過(guò)程結(jié)束。在方框409處， 控制設(shè)備對(duì)從例如阻抗分析器107接收量化的信號(hào)值起作用或做出反 應(yīng)，來(lái)一旦接收到來(lái)自陣列103中多個(gè)RFID傳感器的溫度讀書(shū)就使容 器101冷卻或加熱，然后該過(guò)程結(jié)束?？刂圃O(shè)備可以是電驅(qū)動(dòng)流體開(kāi)關(guān)、 閥門(mén)、泵、愈合器(healer)、或冷卻器等。
圖5的流程圖顯示了如何采用用于監(jiān)測(cè)溶液中參數(shù)的系統(tǒng)的另 一方 式。該流程圖包括圖4的所有部件，因此這些部件在此不描述。另外， 該圖5包括方框413,在天線上具有傳感器膜307而使之成為傳感器103的RFID標(biāo)記102或者天線301上沒(méi)有傳感器膜307的RFID標(biāo)記102, 其中RFID讀取器105 (測(cè)量設(shè)備111)請(qǐng)求來(lái)自RFID標(biāo)記102的芯片 303的數(shù)字id,并且如果天線301覆蓋有傳感器膜307則可以獲得分析 物數(shù)據(jù)或參數(shù)數(shù)據(jù)。在方框415處，RFID讀取器105 (測(cè)量設(shè)備)獲取 由RFID標(biāo)記102傳給它的數(shù)字ID和來(lái)自具有傳感器膜307的天線301 的分析物數(shù)據(jù)或參數(shù)數(shù)據(jù)。在方框409處，RFID讀取器105將該數(shù)字 ID和分析物數(shù)據(jù)或參數(shù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)109,然后該過(guò)程按照和圖4相同 的方式運(yùn)行。對(duì)于圖4和5而言，傳感器103可以是單一傳感器或傳感 器陣列。
針對(duì)合適的化學(xué)或生物識(shí)別選擇傳感器涂層。傳感器轉(zhuǎn)導(dǎo)原理經(jīng)選 擇以與涂層對(duì)目標(biāo)物種的響應(yīng)機(jī)制相匹配。為了在RFID傳感器103中 沉積化學(xué)或生物敏感材料，采用噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、化學(xué)和物理氣相 沉積、噴霧、拖曳涂覆、濕溶劑涂覆、輥對(duì)輥涂覆(狹縫一莫頭涂覆、凹 版印刷涂覆、輥涂、浸涂等)、熱疊層和其它沉積方法。為了防止傳感 器涂層的組分泄漏到容器環(huán)境中，應(yīng)用已知的技術(shù)比如離子配對(duì)、共價(jià) 鍵合等。任選的，可以使用另外致密的、微孔或中孔的涂層，比如膨脹 PTFE ( e-PTFE )、納米滲透和超滲透膜作為保護(hù)層或選擇滲透層，來(lái)減 少生物污染，并將待檢測(cè)的物種(一種或多種)濃縮。
在一個(gè)實(shí)施方案中，生物容器101優(yōu)選但不限于由下列材料單獨(dú)或 以多層膜形式的任何組合制備乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、低或極低密 度聚乙烯(LDPE或VLDPE)、乙基乙烯基醇(EVOH)、聚丙烯(PP)， 所有這些都是本領(lǐng)域公知的。RFID標(biāo)記典型地包括前天線和具有塑料 背襯(例如，聚酯、聚酰亞胺等)的微芯片。
為了將RFID傳感器陣列103和該多層塑料膜/片結(jié)合起來(lái)，采用超 聲疊層、熱疊層、熱熔融疊層。在超聲疊層方法中，用于制備一次性袋 子的多層塑料膜/片網(wǎng)幅(第一片)的至少一部分用超聲波沖擊；在前天 線側(cè)涂有合適傳感材料的RFID標(biāo)記(第二片)的背面被粘合到該多層 塑料膜/片上。任選的，在該疊層過(guò)程之前，進(jìn)行該塑料膜/片的電暈處 理、等離子體處理和火焰處理。在另一實(shí)施方案中，可以使用粘合劑比 如壓敏粘合劑、水分固化粘合劑和輻射固化粘合劑來(lái)將RIFD標(biāo)記102 粘合到生物容器101上。
本發(fā)明提供允許用戶簡(jiǎn)單地確定容器中的是哪一種溶液以及目標(biāo)
16化學(xué)、物理和生物參數(shù)的濃度和水平的系統(tǒng)。該容器包括射頻識(shí)別
(RFID )傳感器，該傳感器具有能夠使該傳感器有效確定溶液中材料的
傳感器膜。
上面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述旨在被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的， 并且應(yīng)該理解是下列權(quán)利要求(包括所有等價(jià)物)旨在限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1. 用于測(cè)量多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)，包括具有溶液、至少一個(gè)傳感器和標(biāo)記的容器，和構(gòu)成測(cè)量設(shè)備的阻抗分析器和讀取器相鄰；其中所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定所述溶液的至少一個(gè)參數(shù)；所述標(biāo)記經(jīng)構(gòu)造以提供和所述至少一個(gè)傳感器相關(guān)的數(shù)字ID，其中所述容器和所述讀取器和阻抗分析器相鄰；和其中所述阻抗分析器經(jīng)構(gòu)造以基于所述參數(shù)從所述至少一個(gè)傳感器接收給定范圍的頻率，并基于所述頻率計(jì)算參數(shù)變化。
2. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述容器和計(jì)算機(jī)連接。
3. 權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以從所述至少一個(gè) 傳感器讀取所述至少一個(gè)參數(shù)。
4. 權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)經(jīng)構(gòu)造以顯示來(lái)自所述至少 一個(gè)傳感器的所述參數(shù)。
5. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述容器是一次性容器。
6. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述容器是塑料容器。
7. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述溶液選自流體、血液和氣體。
8. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液是包含下列物質(zhì)的血液肌酸 酐、脲、乳酸脫氫酶和堿性鉀。
9. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液是氣體或溶解的氣體，所述氣 體或溶解的氣體包括C02、 02、 NOx。
10. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液包括毒性工業(yè)試劑，所述毒 性工業(yè)試劑包括氨、丙酮羥腈。
11. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述讀取器是射頻識(shí)別(RFID)讀取器。
12. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器是陣列中的多個(gè) 傳感器。
13. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述陣列中的所述多個(gè)傳感器是陣列 中的多個(gè)RFID傳感器。
14. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)參數(shù)包括傳導(dǎo)率測(cè)量值、 pH水平、溫度、血液相關(guān)測(cè)量值、生物測(cè)量值、離子測(cè)量值、非離子 測(cè)量值、和非傳導(dǎo)率測(cè)量值。
15. 權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器覆蓋有傳感器膜，其中所述傳感器膜確定所述溶液的所述至少一個(gè)參數(shù)。
16. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中所述傳感器膜選自聚合物膜、有機(jī)膜、 無(wú)機(jī)膜、生物復(fù)合膜和納米復(fù)合膜。
17. 權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其中所述傳感器膜選自水凝膠膜、溶膠凝 膠膜、碳黑-聚合物膜、碳納米管-聚合物膜、金屬納米顆粒-聚合物膜、 和電紡絲納米纖維、膜。
18. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液包含原核細(xì)胞。
19. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液包含真核細(xì)胞。
20. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液是包含C02和02的氣體。
21. 權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述溶液是包含C02和02的溶解的氣體。
22. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述容器由聚合物材料制備。
23. 權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中所述容器由預(yù)先消毒的聚合物材料制備。
24. 權(quán)利要求l的系統(tǒng)，其中所述溶液包括選自細(xì)菌、重組蛋白質(zhì)、 病毒、疫苗或活體組織的生物材料。
25. 用于測(cè)量容器中參數(shù)的裝置，包括具有溶液、至少一個(gè)傳感器和標(biāo)記的容器，其和測(cè)量設(shè)備相鄰； 其中所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定所述溶液的至少一個(gè)參數(shù)；和所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以從所述至少一個(gè)傳感器讀取所述至少一個(gè)參數(shù)。
26. 用于測(cè)量多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)，包括 具有溶液和至少 一個(gè)傳感器的容器；和所述至少 一 個(gè)傳感器通訊的測(cè)量設(shè)備；其中所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定所述溶液的至少一個(gè)參數(shù)； 所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以從所述至少一個(gè)傳感器接收所述參數(shù)； 其中所述容器和所述測(cè)量設(shè)備相鄰；和所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以基于所述參數(shù)從所述至少一個(gè)傳感器接收 給定范圍的頻率以測(cè)量阻抗，并且基于所述阻抗來(lái)計(jì)算參數(shù)變化。
27. 權(quán)利要求26的系統(tǒng)，其中所述阻抗是復(fù)阻抗。
28. 用于測(cè)量多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)，包括具有溶液和至少一個(gè)具有數(shù)字ID標(biāo)記的傳感器的容器；和具有所述標(biāo)記的所述傳感器相通訊的測(cè)量設(shè)備；其中所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定所述溶液的至少一個(gè)參數(shù)； 所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以從所述至少一個(gè)傳感器接收所述參數(shù)，和從 所述標(biāo)記接收數(shù)字ID;其中所述容器和測(cè)量設(shè)備相鄰；和所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以基于所述參數(shù)從所述至少一個(gè)傳感器接收 給定范圍的頻率以觀'J量阻抗，和基于所述阻抗計(jì)算參數(shù)變化。
29、 權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器是被動(dòng)式的。
30、 權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器是半主動(dòng)式的。
31、 權(quán)利要求28的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)傳感器是主動(dòng)式的。
32、 用于測(cè)量多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)，包括 具有溶液和至少一個(gè)傳感器的容器； 和所述至少一個(gè)傳感器相通訊的測(cè)量i殳備；其中所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定所述溶液的至少一個(gè)參數(shù)； 所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以從所述至少一個(gè)傳感器接收所述參數(shù)； 其中所述容器和所述測(cè)量設(shè)備相鄰；和所述測(cè)量設(shè)備經(jīng)構(gòu)造以基于所述參數(shù)從所述至少一個(gè)傳感器接收 給定范圍的頻率以測(cè)量阻抗，和基于所述阻抗計(jì)算參數(shù)變化；和 所述測(cè)量設(shè)備發(fā)送預(yù)定信號(hào)到控制設(shè)備。
全文摘要
公開(kāi)了用于測(cè)量容器中參數(shù)的系統(tǒng)。用于測(cè)量多個(gè)參數(shù)的系統(tǒng)包括具有溶液、至少一個(gè)傳感器和標(biāo)記的容器，其和構(gòu)成測(cè)量設(shè)備的阻抗分析器和讀取器相鄰。所述至少一個(gè)傳感器經(jīng)構(gòu)造以確定溶液的至少一個(gè)參數(shù)。所述標(biāo)記經(jīng)構(gòu)造以提供和所述傳感器相關(guān)的數(shù)字ID，其中所述容器和所述讀取器和阻抗分析器相鄰。所述阻抗分析器經(jīng)構(gòu)造以基于所述參數(shù)從所述傳感器發(fā)送和接收給定范圍的頻率，并基于所述響應(yīng)計(jì)算參數(shù)變化。
文檔編號(hào)G01D9/00GK101449133SQ200680054725
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者R·A·波蒂雷洛, V·F·皮茲, 華 王 申請(qǐng)人:通用電氣醫(yī)療集團(tuán)生物科學(xué)公司