一个便携式基于芯片的NMR放松度系统,具有任意相位控制,用于治疗点血液分析

科学领域:

• 医疗器械 医疗器械
• 生物医学工程 生物医学工程
• 分析化学 分析化学

背景情况:

• 临床诊断需要便携式,灵敏的分析工具.
• 核磁共振 (NMR) 放松计为分子环境提供了丰富的信息,但传统上需要大型复杂的仪器仪表.
• 核磁共振系统的小型化对于使POC应用成为可能至关重要.

研究的目的:

• 介绍一款便携式的NMR放松计系统,旨在用于对体液进行临床分析.
• 为了证明小型NMR系统用于生物标志物检测的可行性.
• 为了达到临床相关分析物的高度灵敏度.

主要方法:

• 开发一个便携式NMR系统,集成一个NMR-on-a-chip收发器应用特定集成电路 (ASIC).
• 整合了一个定制设计的,小型化的NMR磁铁 (0.29 T,330 g) 和具有任意相控的参考频率发生器.
• 利用常规和修改的NMR序列,包括水抑制技术,并实施自动频率锁定用于磁场漂移校正.

主要成果:

• 该NMR-ASIC集成了一个低IF接收器,功率放大器和频率合成器在一个1100×900μm^2芯片上.
• 该系统在概念验证测量中实现了2.2 mM/sqrt (Hz) 的极佳度灵敏度.
• 在NMR幻影和人类血液样本上进行了成功的测量.

结论:

• 开发的便携式NMR放松计系统适合于医院诊断.
• 该系统的高灵敏度和小型化使其成为未来基于NMR的生物标志物检测的理想选择,例如血糖.
• 这项技术有可能显著推进生物流体的POC分析.