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CN113167758A - 用于检测健康状况的系统和方法 - Google Patents

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CN113167758A
CN113167758A CN201980077885.6A CN201980077885A CN113167758A CN 113167758 A CN113167758 A CN 113167758A CN 201980077885 A CN201980077885 A CN 201980077885A CN 113167758 A CN113167758 A CN 113167758A
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CN
China
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biological sample
headspace
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chemical sensor
subject
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CN201980077885.6A
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English (en)
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格雷戈里·J·舍伍德
贾斯廷·西奥多·尼尔森
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University of Minnesota
Original Assignee
Boston Scientific International BV
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Abstract

本文的实施例包括一种用于检测受试者的健康状况的方法。所述方法可以包括从所述受试者获得生物样品并将其放置到具有围绕所述生物样品的顶部空间的容器中。所述方法可以包括使来自所述顶部空间的气体与化学传感器元件接触，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器。所述方法可以包括感测并存储所述分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集。本文还包括其他实施例。

Description

用于检测健康状况的系统和方法
本申请作为PCT国际专利申请于2019年11月26日在所有指定国以美国国营公司波士顿科学国际有限公司(Boston Scientific Scimed,Inc.)作为申请人的名义、并且在所有指定国以美国公民格雷戈里·J·舍伍德(Gregory J.Sherwood)作为发明人的名义、并且在所有指定国以美国公民贾斯汀·希欧多尔·纳尔逊(Justin Theodore Nelson)作为发明人的名义进行提交。本申请要求于2018年11月27日提交的美国临时申请第62/771,856号的优先权，其内容通过援引以其全部并入本文。
技术领域
本文的实施例涉及用于检测受试者的健康状况的系统和方法。更具体地，本文的实施例涉及用于通过分析从受试者的生物样品散发的挥发性有机化合物来检测健康状况的系统和方法。
背景技术
由于可能改变受影响的细胞的代谢并导致产生对疾病状态独有的挥发性有机化合物的氧化应激，疾病状态可能在受试者体内引发炎症。然而，对可疑组织、液体或固体样品的活检在尺寸和质量方面可能是有限的，并且因此可能限制可用于进行疾病状态的精确检测的代谢副产物的量。
当前的检测方法具有各种缺点，包括需要大的样品尺寸、受试者在用于现场检测的医疗设施处的镇静状态、或昂贵的设备。一些检测方法可能不提供有用的信息，直到已经发生了对个体的显著伤害和/或损伤之后。
发明内容
在第一方面中，包括一种用于检测受试者的健康状况的方法。所述方法包括从所述受试者获得生物样品并将其放置到具有围绕所述生物样品的顶部空间的容器中。所述方法可以包括使来自所述顶部空间的气体与化学传感器元件接触，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器。所述方法可以包括感测并存储所述分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集。
在第二方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括将所述样品数据集分类成一个或多个预先建立的分类。
在第三方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括基于所述预先建立的分类来识别治疗所述受试者的疗法。
在第四方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括基于所述预先建立的分类来识别治疗所述受试者的药物疗法。
在第五方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括基于所述预先建立的分类来识别治疗所述受试者的装置疗法。
在第六方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在所述生物样品上方或周围的所述顶部空间包括一定体积的气体。
在第七方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在将所述生物样品放置到所述容器中之前用惰性气体冲洗所述容器。
在第八方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述容器包括样品端口，其中所述生物样品穿过所述样品端口被放置到所述容器中。
在第九方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，将来自所述顶部空间的所述气体连续地从所述容器抽取并且与所述化学传感器元件接触。
在第十方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在所述容器中培养所述生物样品。
在第十一方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在使来自所述顶部空间的所述气体与化学传感器元件接触之前，将所述生物样品在所述容器中培养一段时间。
在第十二方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，以生理温度培养所述生物样品。
在第十三方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在培养基中培养所述生物样品。
在第十四方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在使所述顶部空间与化学传感器元件接触之前，将所述生物样品加热到25℃至40℃范围内的温度。
在第十五方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述健康状况包括疾病状态，所述疾病状态包括癌症。
在第十六方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，其中获得生物样品包括获得器官活检、血液、尿液、胆汁、汗液、粪便、淋巴液、脑脊液、羊水、心包液、腹膜液、唾液、滑液、浆液、皮脂、骨活检、肌肉活检、脸颊拭子活检或分离的细胞中的一种或多种。
在第十七方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述样品数据集用于检测所述生物样品内的病原细菌的存在。
在第十八方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，来自所述生物样品的存在于来自所述顶部空间的所述气体中的挥发性有机化合物(VOC)与所述分立的石墨烯变容器交界以影响感测的电容。
在第十九方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述样品数据集被分析以确定所述受试者的疾病状态在大于24小时的时间段内的改善或恶化。
在第二十方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，其中跨一定范围的偏置电压来执行对所述石墨烯变容器的电容的感测和存储以获得样品数据集。
在第二十一方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述范围的偏置电压是从-3V至3V。
在第二十二方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，其中跨所述范围的偏置电压对于每个石墨烯变容器存储至少40个离散电容值。
在第二十三方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括将除了感测的电容之外的关于所述受试者的附加数据存储为被分类的所述样品数据集的一部分。
在第二十四方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述附加数据可以包括以下各项中的至少一项：所述受试者的先前疾病状态；所述受试者的年龄；身体检查的结果；所述受试者所经历的症状；以及关于一种或多种疾病状态的特定生物标志物的数据。
在第二十五方面中，包括一种用于检测疾病状态的容器。所述容器可以包括适于容纳受试者的生物样品的壳体，所述壳体限定包括一定体积的气体的顶部空间。所述容器可以包括与所述顶部空间流体连通的化学传感器元件，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器。
在第二十六方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述容器可以包括气体入口管道和气体出口管道，所述气体出口管道被配置成与所述化学传感器元件流体连通。
在第二十七方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述容器可以包括化学传感器室，其中所述化学传感器元件被设置在所述化学传感器室中。所述容器可以包括可移动密封构件，所述可移动密封构件可以在第一位置与第二位置之间移动。设置在所述化学传感器室中的所述化学传感器元件与所述顶部空间处于选择性流体连通，其中在所述第一位置与所述第二位置之间的移动使所述化学传感器室暴露于与所述顶部空间的流体连通。
在第二十八方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述可移动密封构件是柱塞。
在第二十九方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，在所述顶部空间中的所述气体的体积包括所述容器的总容积的0.5％至50％。
在第三十方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述气体包括惰性气体。
在第三十一方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述容器可以包括用于将生物样品放置到所述容器中的样品端口。
在第三十二方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述容器可以包括被配置成在使用期间被打开或关闭的分隔件。
在第三十三方面中，包括一种治疗受试者的疾病状态的方法。所述方法可以包括从所述受试者获得生物样品并将其放置到在所述生物样品上方或周围具有顶部空间的容器中。所述方法可以包括使来自所述顶部空间的气体与化学传感器元件接触，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器。所述方法可以包括感测并存储所述分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集。所述方法可以包括将所述样品数据集分类成一个或多个预先建立的疾病状态分类。所述方法可以包括基于所述疾病状态分类来识别治疗所述受试者的疗法。
在第三十四方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括基于包括药物疗法的所述疾病状态分类来治疗所述受试者。
在第三十五方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述方法可以包括基于包括装置疗法的所述疾病状态分类来治疗所述受试者。
在第三十六方面中，包括一种用于检测受试者的疾病状态的系统。所述系统可以包括容器。所述容器可以包括适于容纳受试者的生物样品的壳体，所述壳体限定顶部空间。所述系统可以包括化学传感器元件，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器。
在第三十七方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述系统可以包括热源。
在第三十八方面中，除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外，或者在一些方面的替代方案中，所述容器可以包括气体入口端口和气体出口端口，所述气体出口端口被配置成与所述化学传感器元件流体连通。
本概述是对本申请的一些教导的综述，并且不旨在是对本发明主题的排他性或穷尽性处理。在详细说明和所附权利要求中找到进一步的细节。当阅读和理解以下详细说明并且查看形成详细说明的一部分的附图时，其他方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的，这些附图中的每一个不具有限制性的意义。本文的范围是由所附权利要求及其法律等效物来限定的。
附图说明
结合以下附图可以更完全地理解多个方面，其中：
图1是根据本文的各个实施例的用于检测健康状况的方法的示意性流程图。
图2是根据本文的各个实施例的用于检测健康状况的另外的方法的示意性流程图。
图3是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图4是根据本文的各个实施例的图3的容器沿着线4-4’的示意图。
图5是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图6是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图7是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图8是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图9是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图10是根据本文的各个实施例的图9的容器沿着线9-9’的示意图。
图11是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图12是根据本文的各个实施例的系统的各个部件的示意图。
图13是根据本文的各个实施例的化学传感器元件的一部分的示意图。
图14是根据本文的各个实施例的分立的石墨烯变容器的示意性透视图。
图15是根据本文的各个实施例的用于测量多个分立的石墨烯变容器的电容的电路系统的示意图。
图16是根据本文的各个实施例示出的读取电路的一部分和无源传感器电路的示意图。
图17是示出了根据本文的各个实施例的分立的石墨烯变容器的电容相比于DC偏置电压的曲线图。
图18是根据本文的各个实施例的用于对顶部空间进行采样的温度相比于时间的曲线图。
图19是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图20是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图21是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
图22是根据本文的各个实施例的容器的示意图。
虽然实施例容许各种修改形式和替代形式，但这些实施例的具体形式已借助示例和附图示出，并且将进行详细描述。然而，应理解，本文的范围不限于所描述的具体实施例。与此相反，本发明将覆盖落入本文的精神和范围内的修改、等效物和替代方案。
具体实施方式
健康状况(诸如，受试者的疾病状态)可能导致受影响的细胞的代谢改变，这进而可能导致受影响的细胞产生挥发性有机化合物(VOC)。对受试者的组织、液体或固体内的VOC的检测可以具有实质性的诊断价值，以帮助在疾病状态或其他医疗事件发作之后向受试者提供适当的护理和/或治疗。在一些情况下，VOC和/或关于其的散发模式可以从受试者的生物样品以小的浓度检测。
可以将生物样品放置在容器中并且可以测量散发到其中的顶部空间环境中的气体的VOC含量。石墨烯传感器阵列可以暴露于来自器皿的顶部空间的气体，并且分析特定于特定健康状况(诸如，疾病状态)的响应模式。典型地，与受影响的生物样品相关联的VOC相比，与受试者的健康生物样品相关联的VOC将具有来自石墨烯传感器的不同的响应模式。
根据本文的实施例，可以在受试者的生物样品内检测各种VOC，从而有助于疾病状态的诊断和/或作为其治疗或护理的方法的一部分。在各个实施例中，可以在受试者的生物样品中检测一种或多种VOC，其中该生物样品具有有限的尺寸。在其他实施例中，VOC的分析可以在现场快速执行，而不是仅在护理设施中。
在一些实施例中，在疾病发作后的一段时间内对VOC和/或与其相关的模式的检测可以用于监测响应于治疗的进展或根据需要改变治疗过程。
现在参见图1，示出了根据本文的各个实施例的用于检测受试者的健康状况(诸如，疾病状态)的方法100的示意图。用于检测疾病状态的方法100可以包括在102处从受试者获得生物样品。方法100可以包括在104处将生物样品放置到在生物样品上方或周围具有顶部空间的容器中。方法100可以包括在106处使来自顶部空间的气体与化学传感器元件接触。化学传感器元件可以包括多个分立的石墨烯变容器，其将在以下参考图12、图14至图17进行讨论。方法100可以包括在108处感测并存储分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集。在一些实施例中，受试者是人。在其他实施例中，受试者是动物，包括但不限于奶牛、野牛、猪、绵羊、山羊、马、狗、猫和鸡。在一些实施例中，生物样品可以来自另一种类型的生命形式，诸如，微生物或植物。
从受试者获得生物样品可以包括：在常规身体检查期间获得生物样品；在疾病或其他医疗事件发作后获得生物样品；在疾病状态或其他医疗事件发作后的不同时间段获得生物样品等。生物样品可以作为活检程序、抽血程序、口腔拭子程序、尿液采集过程等的一部分从受试者获得。用于获得生物样品的其他方法和生物样品的类型将在本文其他处进行讨论。
在一些实施例中，从受试者获得生物样品可以包括在疾病状态或其他医疗事件发作后立即获得生物样品。在一些实施例中，从受试者获得生物样品可以包括在疾病状态或其他医疗事件发作后一天、疾病状态或其他医疗事件发作后一周、疾病状态或其他医疗事件发作后两周、疾病状态或其他医疗事件发作后一个月、疾病状态或其他医疗事件发作后六个月、或在疾病状态或其他医疗事件发作后一年获得生物样品。在其他实施例中，从受试者获得生物样品可以包括在疾病状态或其他医疗事件发作后超过一年获得生物样品。在一些实施例中，从受试者获得生物样品可以包括在任何前述时间获得生物样品以监测对疾病状态的治疗的进展。
在受试者的生物样品上方或周围的顶部空间内的气体可以在监测受试者的健康状况(诸如，疾病状态)的过程中被多次采样。可以在采集样品和/或疾病状态或其他医疗事件发作后的不同时间点对气体进行采样。用于采样气体的时间点可以包括但不限于在疾病状态或其他医疗事件发作或获得生物样品之后立即、在疾病状态或其他医学事件发作或获得生物样品后60分钟内、以及在疾病状态或其他医疗事件发作或获得生物样品后1天内。在受试者的生物样品上方或周围的顶部空间内的气体可以在疾病状态或其他医疗事件发作或获得生物样品之后的另外的时间点被采样，包括在5分钟、10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟、1小时、1.5小时、2小时、2.5小时、3小时、4小时、4.5小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、18小时、24小时、48小时或任何前述时间点之间的不同时间点。在一些实施例中，在生物样品上方或周围的顶部空间内的气体可以在大于48小时被采样。在其他实施例中，在生物样品上方或周围的顶部空间内的气体可以在采集时仅被采样一次。
现在参见图2，示出了根据本文的各个实施例的用于检测受试者的疾病状态的方法200的示意图。方法200可以包括如以上关于图1所讨论的步骤102、104、106和108。方法200还可以包括在202处将样品数据集分类成一个或多个预先建立的分类。以下将更详细地讨论该一个或多个预先建立的分类。方法200还可以包括基于预先建立的分类来识别治疗受试者的疗法204。在一些实施例中，疗法还可以包括用药物疗法治疗受试者，而在其他实施例中，疗法可以包括用装置疗法治疗受试者。
在一些实施例中，分析样品数据集可以包括确定受试者的疾病状态在一段时间(诸如，30分钟)内的改善或恶化。在一些实施例中，分析样品数据集可以包括确定受试者的疾病状态在24小时至48小时内的改善或恶化。在一些实施例中，分析样品数据集可以包括确定受试者的疾病状态在24小时至72小时内的改善或恶化。在其他实施例中，方法可以包括分析样品数据集以确定受试者的疾病状态在1周至2周或更长时间内的改善或恶化。可以进一步分析样品数据集以识别受试者是否是对于疾病状态的康复治疗、装置疗法、介入疗法或药物疗法的候选者。
可以跨一定范围的偏置电压来执行对石墨烯变容器的电容的感测和存储以获得样品数据集。在一些实施例中，对石墨烯变容器的电容的感测和存储可以包括从-3V到3V感测电容。在一些实施例中，偏置电压的范围可以是从-2V到2V。在其他实施例中，电压的范围可以是从-1.5V至1.5V。在一些实施例中，对石墨烯变容器的电容的感测可以包括在-3V、-2.5V、-2.0V、-1.5V、-1.0V、-0.5V、0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V、3.0V感测电容。将理解的是，对石墨烯变容器的电容的感测和存储可以包括在一定范围内感测电容，其中，只要该范围的下限是小于该范围的上限的值，则前述电压中的任一个可以用作该范围的下限或上限。
跨一定范围的偏置电压对石墨烯变容器的电容的感测和存储可以包括以阶梯方式感测电容。以阶梯方式对电容的感测和存储可以以电压间隔(诸如，每5mV、10mV、25mV、50mV、75mV、100mV、125mV、150mV、200mV、300mV、400mV、或500mV)或以落入任何前述值之间的范围内的步进量来执行。
当以阶梯方式跨一定范围的偏置电压对石墨烯变容器的电容进行感测和存储时，可以在每个分立的石墨烯变容器的每个偏置电压处获得样品数据集。跨一定范围的偏置电压对石墨烯变容器的电容进行感测和存储以获得样品数据集可以包括跨该范围的偏置电压对于每个石墨烯变容器存储至少10个、20个、30个、40个、50个、60个、70个、80个、90个、100个、125个、150个、175个、200个、250个、300个、350个、400个、450个、500个、或更多个离散电容值(或落入任何前述值之间的范围内的数量的离散电容值)。
本文的方法还可以包括将除了感测的电容之外的关于受试者的附加数据收集和/或存储为被分类的样品数据集的一部分。附加数据可以包括但不限于：受试者的先前疾病状态；自受试者的以往的疾病状态起流逝的时间；受试者的年龄；一项或多项身体检查的结果；受试者所经历的症状；以及关于一种或多种疾病状态的特定生物标志物的数据。附加数据还可以包括关于以往治疗方案以及以往治疗方案的成功或失败的信息。
将理解的是，存在于来自生物样品之上的顶部空间的气体中的VOC可以与化学传感器的分立的石墨烯变容器交界，以影响感测的电容。由处于疾病状态的受试者的生物样品散发的VOC可以与处于非疾病状态的受试者的生物样品中的VOC不同(在类型、量等方面)。可以在疾病状态或其他医疗事件发作之前的常规身体检查期间从受试者获得一个或多个生物样品。从处于非疾病状态的生物样品的感测和存储电容获得的数据可以用作基线值。获得处于非疾病状态的生物样品的示例可以包括但不限于每日、每周或每月地在常规身体检查期间获得生物样品、在调度军事任务之前获得生物样品、在进行锻炼或运动方案之前获得生物样品等。在一些实施例中，来自生物样品的数据可以作为常规身体检查的一部分从处于临床环境中的受试者获得，并且可以用作受试者的生物样品中的VOC含量的基线(如果疾病在未来的某个点发生)。
适合与本文的方法一起使用的示例性容器将参考图3至图12进行描述。现在参见图3，示出了根据本文的各个实施例的用于检测疾病状态的容器300的示意图。容器300可以包括盖子302和底座壳体304。底座壳体304可以适于容纳受试者的生物样品306。盖子302可以可移除地附接到底座壳体304，以便在容器300内形成顶部空间308。如本文所使用的，“顶部空间”可以指生物样品上方或周围的气体容积。
将理解的是，在一些实施例中，盖子302可以与底座壳体304成一体以便将容器300的内部环境从外部环境密封。在此类实施例中，容器300可以包括用于将生物样品放置到容器300中的样品端口312。样品端口312可以可移除地连接到容器300或者可以与容器300成一体。在一些实施例中，样品端口312可以包括聚合物材料(诸如，隔膜或橡胶塞子)，该聚合物材料可以被配置成接收穿过其的活检针以用于将生物样品放置到容器中。在一些实施例中，样品端口可以被配置成将用于获得组织或流体样品的拭子或刷子工具保持在容器300的顶部空间308内。在一些实施例中，样品端口可以限定具有帽、盖子或其他类型的密封机构的开口。在一些实施例中，在将生物样品放置到其中之前，容器300可以在顶部空间中包括真空，如以下将讨论的。在各个实施例中，容器可以包括标记340(诸如，刻痕、升高的计量线、涂墨线等)，以便向用户指示用于将生物样品填充到容器中并因此留下预定的顶部空间308的容积的期望水平。
本文的容器可以由许多材料制成，包括玻璃、聚合物材料、金属等。在一些实施例中，容器是从周围环境密封的。在其他实施例中，容器在内部是无菌的。
图3中的顶部空间308被示出为完全容纳在容器300的内部环境内和生物样品306上方。在其他实施例中(诸如，在固体组织样品(诸如器官活检、骨活检等)的情况下)，顶部空间可以包括容器内的围绕生物样品(包括在生物样品旁边或在生物样品下方)的整个气体容积，如将参考图6进一步讨论的。将理解的是，本文中的提供顶部空间的容器可以呈若干形状、尺寸和构型，并且可以针对特定生物样品类型进行定制。
虽然图3中所示的生物样品306被描绘为液体，但将理解的是，生物样品可以包括但不限于组织、液体和/或固体。举例而言，生物样品可以包括器官活检、血液、尿液、胆汁、汗液、粪便、淋巴液、脑脊液、羊水、心包液、腹膜液、唾液、滑液、浆液、皮脂、骨活检、肌肉活检、脸颊拭子活检或分离的细胞等中的一种或多种。在其他实施例中，受试者的生物样品可以包括以上示例中的任一种，并且可以另外包括在受试者的生物样品内的一种或多种病原细菌的存在。
当容器300中没有生物样品时，顶部空间308可以包括环境气体、惰性气体、或者可以在将生物样品306放置到容器300中之前用惰性气体冲洗。在一些实施例中，顶部空间中的气体容积可以包括惰性气体，诸如，氮气(N2)。在其他实施例中，顶部空间中的气体容积可以包括但不限于惰性气体氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)。在一些实施例中，在将生物样品放置到其中之前，容器可以在顶部空间中包括真空。在其他实施例中，在将生物样品放置到其中之前，容器可以在顶部空间中包括部分真空。在一些实施例中，容器可以包括真空或部分真空。将理解的是，真空内的压力可以包括低于标准大气压(即，小于760mmHg)的任何压力。例如，在一些实施例中，压力可以低于760、750、740、730、720、710、700、680、660、640、620、600、580、550、500、450、400、350、300、250、200、150、100、或50mm Hg，或者可以落入任何前述值之间的范围内，并且可以稳态或暂时状态地处于该范围。将理解的是，真空内部的压力可以包括低于容器周围的环境的环境压力的任何压力。然而，在其他实施例中，容器内的压力可以等于或高于本地环境的环境压力。例如，在一些实施例中，压力可以高于760、770、800、850、900、950、1000、1100、1200、1300、1500、1750、2000、2250、2500、2750、3000、3500、4000、5000、或6000mm Hg，或者可以落入任何前述值之间的范围内，并且可以稳态或暂时状态地处于该范围。
为了优化对由生物样品散发的VOC的检测，可以根据生物样品的尺寸和类型定制容器的顶部空间容积、生物样品容积和总容器容积。在一些实施例中，当存在生物样品时，顶部空间的容积可以是从总容器容积的0.5容积百分比(容积％)至总容器容积的约15容积％。在其他实施例中，当存在生物样品时，顶部空间的容积可以是从总容器容积的10容积％至50容积％。在又其他的实施例中，当存在生物样品时，顶部空间的容积可以是从总容器容积的75容积％至95容积％当存在生物样品时，顶部空间的容积可以是总容器容积的0.5容积％、1容积％、2容积％、3容积％、4容积％、5容积％、6容积％、7容积％、8容积％、9容积％、10容积％、15容积％、20容积％、25容积％、30容积％、35容积％、40容积％、45容积％、50容积％、55容积％、60容积％、65容积％、70容积％、75容积％、80容积％、85容积％、90容积％、95容积％、或99容积％。将理解的是，顶部空间的容积可以包括在一定范围内的总容器容积的任何容积百分比，其中，只要该范围的下限是小于该范围的上限的值，则前述容积百分比中的任一个可以用作该范围的下限或上限。
容器内的顶部空间也可以关于生物样品的尺寸进行定制。例如，在一些实施例中，顶部空间的容积可以是生物样品体积的50％或更少。在一些实施例中，顶部空间的容积可以是生物样品体积的100％或更少。在其他实施例中，顶部空间的容积可以是生物样品体积的200％或更少。在又其他的实施例中，顶部空间的容积可以是生物样品体积的400％或更少。
适合与本文的容器一起使用的生物样品体积可以取决于生物样品的类型和可获得性而变化。在一些实施例中，生物样品体积可以是从1微升(μl)至约1毫升(ml)。在一些实施例中，生物样品体积可以是从1ml至100ml。在其他实施例中，生物样品体积可以是从100ml至1L。在各个实施例中，生物样品体积可以是0.5μl、1μl、2μl、3μl、4μl、5μl、6μl、7μl、8μl、9μl、10μl、20μl、30μl、40μl、50μl、60μl、70μl、80μl、90μl、100μl、250μl、500μl、750μl、1ml、10ml、25ml、50ml、75ml、100ml、250ml、500ml、750ml、或1L。在又其他的实施例中，生物样品体积可以大于1L。
适合于本文的容器的总容器容积可以取决于生物样品的类型和体积而变化。在一些实施例中，总容器容积可以是从1微升(μl)至约毫升(ml)。在一些实施例中，总容器容积可以是从1ml至100ml。在其他实施例中，总容器容积可以是从100ml至1L。在各个实施例中，总容器容积可以是1μl、2μl、3μl、4μl、5μl、6μl、7μl、8μl、9μl、10μl、20μl、30μl、40μl、50μl、60μl、70μl、80μl、90μl、100μl、250μl、500μl、750μl、1ml、10ml、25ml、50ml、75ml、100ml、250ml、500ml、750ml、或1L。在又其他的实施例中，总容器容积可以大于1L。
来自顶部空间的气体可以与设置在本文描述的容器上、整合在其中、或与之处于流体连通的化学传感器元件交界。图3所示的容器300可以包括化学传感器元件310，该化学传感器元件具有设置在其上的多个分立的石墨烯变容器。化学传感器元件310可以设置在盖子302上或整合在其内并且与顶部空间308流体连通。当VOC通过生物样品306释放到顶部空间中时，存在于来自顶部空间308的气体中的VOC可以与多个分立的石墨烯变容器交界以影响感测的电容。图4中示出了根据本文的各个实施例的图3的化学传感器元件310沿着线4-4’的示意图。将理解的是，具有设置在其上的多个分立的石墨烯变容器的化学传感器元件310可以呈许多形状和尺寸，如以下将参考图13至图16所讨论的。
将理解的是，虽然图3中的生物样品306被示出为液体，但它还可以包括另外的形式的生物样品，包括但不限于组织样品或固体样品。举例而言，图5包括组织样品502，其可任选地浸在组织培养基中。组织样品502被示出在容器的底座壳体304处。顶部空间308包括未被组织样品502的体积占据的容器内部的所有体积，包括细胞之间的体积。现在参见图6，生物样品包括在容器的底座壳体304处示出的固体样品602。顶部空间308包括在固体样品602上方或周围的整个气体容积。
来自顶部空间的气体还可以与在本文描述的容器外部并与之处于流体连通的化学传感器元件交界。现在参见图7，示出了根据本文的各个实施例的容器700的示意图。容器700可以包括适于容纳受试者的生物样品306的样品表面。容器700可以包括用于将生物样品放置到容器700中的样品端口312。样品端口312可以可移除地连接到容器700或者可以与容器700成一体。在一些实施例中，样品端口312可以包括聚合物材料(诸如，隔膜或橡胶塞子)，该聚合物材料可以被配置成接收穿过其的活检针以用于将生物样品放置到容器中。在一些实施例中，样品端口可以被配置成将用于获得组织或流体样品的拭子或刷子工具保持在容器700的顶部空间308内。在一些实施例中，样品端口可以限定具有帽、盖子或其他类型的密封机构的开口。
容器700可以与用于直接顶部空间采样的化学传感器元件流体连通。容器700可以包括气体入口管道704和气体出口管道706，其中气体出口管道706与一个或多个下游的化学传感器元件流体连通。气体入口管道704可以连接到容器700上游的载气供应管线。来自顶部空间的气体可以连续地从容器700抽取并且与下游的化学传感器元件接触。载气可以包括环境空气，或者可以包括惰性气体(诸如，氮(N2)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、或氙(Xe))。载气可以用于将顶部空间308内的气体穿过气体出口管道706驱动离开容器并且与容器700下游的一个或多个化学传感器元件接触。气体流动由图7中的箭头描绘。气体入口管道704和气体出口管道706可以与容器700成一体，或者各自可以通过气密垫圈或气体入口端口708和气体出口端口709连接至容器700。
在一些实施例中，容器700可以与温度调节器710接触以将生物样品306的温度维持在期望温度(诸如，生理温度范围内)。在一些实施例中，温度调节器可以包括可由恒温器712控制的热源，该恒温器可以用于保持生物样品的温度恒定。温度调节器710可以用于以逐步的方式升高或降低生物样品的温度，如以下将更详细讨论的。将理解的是，在一些实施例中，温度调节器710可以替代性地包括冷却设备，以去除热量并且将生物样品的温度冷却至低于期望温度(诸如，低于生理温度范围)。
适合于本文使用的生物样品可以包括由于样品可获得性而尺寸受限的那些。当生物样品的尺寸受限时，容器尺寸可以减小以适应小的样品尺寸。现在参见图8，示出了根据本文的各个实施例的容器800的示意图。容器800可以包括适于容纳受试者的生物样品306的壳体。容器800可以包括用于将生物样品放置到容器800中的样品端口312。样品端口312可以可移除地连接到容器800或者可以与容器800成一体。在一些实施例中，样品端口312可以由聚合物材料形成，该聚合物材料可以被配置成接收穿过其的活检针以用于将生物样品放置到容器中。
容器800可以与用于直接顶部空间采样的化学传感器元件流体连通。容器800可以包括气体入口管道704和气体出口管道706，其中气体出口管道706与一个或多个下游的化学传感器元件流体连通。气体入口管道704可以连接到容器800上游的载气供应管线。来自顶部空间的气体可以连续地从容器800抽取并且与下游的化学传感器元件接触。载气可以包括环境空气，或者可以包括惰性气体(诸如，氮(N2)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、或氙(Xe))。在一些实施例中，容器800在将生物样品放入内部之前可以包括真空，或者该容器可以处于环境压力或更高。载气可以用于将顶部空间308内的气体穿过气体出口管道706驱动离开容器并且与一个或多个下游的化学传感器元件接触。气体流动由图8中的箭头描绘。气体入口管道704和气体出口管道706可以穿过样品端口312被引入容器800中。
在一些实施例中，可以使用针和注射器从受试者取出生物样品。为了使生物样品的处理最小化，注射器或其他采样装置可以被配置为适合于本文的实施例中使用的容器。举例而言，现在参见图9，示出了根据本文的各个实施例的容器900的示意图。容器900包括注射器筒902、注射器柱塞904、针906和化学传感器元件310。在一些实施例中，容器900可以包括设置在注射器筒902与针906之间的针联接器908。针906可以被插入受试者体内以取出生物样品306。生物样品306可以穿过针906被抽取并且进入注射器筒902中。
容器900可以被配置成包括化学传感器元件310以分析生物样品306的VOC散发物。在这个实施例中，注射器柱塞904包括设置在注射器筒902的顶部空间308内的在注射器柱塞904的面上的化学传感器元件。因此，在一些实施例中，对生物样品306的分析可以在从受试者取出之后立即发生。在其他实施例中，可以允许生物样品306在注射器筒902内培养一段时间以允许VOC散发到顶部空间308中以与生物样品306平衡。在一些实施例中，可以调整注射器柱塞904以增加或减少顶部空间308中的气体容积。
图10中示出了根据本文的各个实施例的设置在图9的注射器柱塞904的内部面上的化学传感器元件310沿着线10-10’的示意图。将理解的是，具有设置在其上的多个分立的石墨烯变容器的化学传感器元件310可以呈许多形状和尺寸，如以下将参考图13至图16所讨论的。
将理解的是，在一些实施例中，生物样品可以被放置到暂时与化学传感器元件分开或分离的容器中。将生物样品与化学传感器元件分开一段时间可以允许由生物样品306散发的VOC平衡到顶部空间中。举例而言，现在参见图11，示出了根据本文的各个实施例的容器1100的示意图。容器1100包括生物样品306、化学传感器元件310、以及将生物样品306与化学传感器元件310分开的分隔件1102，诸如，膜、箔、可移动壁、滑动构件、机械膜片等。分隔件1102创建临时顶部空间308’，并且被配置成在使用期间打开或关闭。当分隔件1102打开时，其允许顶部空间中的气体扩散到整个顶部空间308中并且与化学传感器元件310相接触。在一些实施例中，当在来自顶部空间的气体与化学传感器元件310接触之前将生物样品306培养一段时间时，可以使用分隔件1102。
示例性化学传感器元件的各方面可以在美国专利申请公开第2016/0109440A1号中找到，其内容通过援引以其全部并入本文。
本文的容器可以与用于感测多个石墨烯变容器中的电容的系统交界。现在参见图12，示出了根据本文的各个实施例的系统1200的部件的示意图。系统1200可以包括容器700和用于感测受试者的生物样品306中的挥发性有机化合物的感测装置1260。在图12的实施例中，感测装置1260和系统1200采用可在现场使用的手持式形式。然而，将理解的是，本文设想了感测装置1260和系统1200的许多其他形式。
虽然图7中所描述的容器700被示出为系统1200中的示例性容器，但将理解的是，在本文的各个实施例中所描述的任何容器都可以用于系统1200中。感测装置1260可以包括壳体1278。感测装置1260可以包括空气进入端口1262，该空气进入端口可以与容器700的气体出口管道706处于流体连通。感测装置1260可以被配置成主动地将气体抽取到壳体1278中或它可以被配置成被动地从容器700上游的载气供应管线接收气体。在一些实施例中，生物样品306可以在气体从顶部空间抽取到感测装置1260中之前培养一段时间。在一些实施例中，生物样品可以培养5分钟、10分钟、30分钟、1小时、1天、1周或更久。
感测装置1260还可以包括显示屏1274和用户输入装置1276(诸如，键盘)。感测装置1260还可以包括气体流出端口1272。感测系统和装置的各方面在美国专利申请公开第2016/0109440号中描述，其内容通过援引并入本文。虽然图12示出了适于接收来自容器内的顶部空间的气体的感测装置1260，但将理解的是，本文还可以使用其他类型的气体采样系统。例如，还可以使用与导管和内窥镜系统一起使用的气体采样装置。在导管或内窥镜装置背景下的示例性气体采样装置在美国专利申请公开第2017/0360337A1号中描述，其内容通过援引并入本文。
在一些实施例中，系统1200可以包括本地计算装置1282，该本地计算装置可以包括微处理器、输入和输出电路、输入装置、视觉显示器、用户界面等。在一些实施例中，感测装置1260可以与本地计算装置1282通信以便在感测装置1260与本地计算装置1282之间交换数据。本地计算装置1282可以被配置成利用从感测装置1260接收的数据执行各个处理步骤，包括但不限于计算本文描述的各个参数。然而，应当理解，在一些实施例中，与本地计算装置1282相关联的特征可以被集成到感测装置1260中。在一些实施例中，本地计算装置1282可以是膝上型计算机、台式计算机、(真实或虚拟)服务器、专用计算机装置或便携式计算装置(包括但不限于移动电话、平板计算机、可穿戴装置等)。
本地计算装置1282和/或感测装置1260可以通过数据网络1284(诸如，互联网或另一网络)与远程位置中的计算装置通信以用于交换作为分组、帧或以其他形式的数据。
在一些实施例中，系统1200还可以包括计算装置，诸如，(真实或虚拟)服务器1286。在一些实施例中，服务器1286可以远离感测装置1260定位。服务器1286可以与数据库1288数据通信。数据库1288可以用于存储各种受试者信息，诸如，本文所述的那些。在一些实施例中，数据库可以具体地包括电子医疗数据库，该电子医疗数据库包含关于受试者的健康状态的数据、与各种状况相关联的数据的模式(诸如，从大的受试者数据集的机器学习分析生成的模式)、人口统计数据等。在一些实施例中，数据库1288和/或服务器1286或其组合可以存储由(多个)化学传感器生成的数据以及由机器学习分析生成的数据输出。
现在参见图13，示出了根据本文的各个实施例的化学传感器元件310的一部分的示意图。多个分立的石墨烯变容器1302可以呈阵列设置在化学传感器元件310上。在一些实施例中，化学传感器元件可以包括呈阵列配置的多个分立的石墨烯变容器。在一些实施例中，该多个分立的石墨烯变容器可以是相同的，而在其他实施例中，该多个分立的石墨烯变容器可以彼此不同。本文的分立的石墨烯变容器可以如美国专利第9,513,244号中更详细地描述，其通过援引以其全部并入本文。
在一些实施例中，分立的石墨烯变容器可以是异质的，因为它们在它们的关于特定分析物的结合行为或特异性方面彼此不同(成组地或作为单独的分立的石墨烯变容器)。在一些实施例中，出于验证目的，一些分立的石墨烯变容器可以是复制的，但是在其他方面与其他分立的石墨烯变容器相比是异质的。在又其他的实施例中，分立的石墨烯变容器可以是同质的。虽然图13的分立的石墨烯变容器1302被示出为被组织成网格的盒子，但将理解的是，这些分立的石墨烯变容器可以采取许多不同的形状(包括但不限于不同的多边形、圆形、卵形、不规则形状等)并且进而，分立的石墨烯变容器的组可以被布置成许多不同的模式(包括但不限于星形模式、锯齿形模式、放射状模式、符号模式等)。
在一些实施例中，特定的分立的石墨烯变容器1302跨测量区的长度1312和宽度1314的顺序可以是基本上随机的。在其他实施例中，该顺序可以是特定的。例如，在一些实施例中，可以对测量区排序，使得对于具有较低分子量的分析物特定的分立的石墨烯变容器1302被定位成离进入的气体流更远，相比之下对于具有较高分子量的分析物特定的分立的石墨烯变容器1302离进入的气体流更近。这样，可以利用可以用于在不同分子量的化合物之间提供分离的色谱效应，以提供化合物与对应的分立的石墨烯变容器的最佳结合。
分立的石墨烯变容器的数量可以是从约1个至约100,000个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约1个至约10,000个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约1个至约1,000个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约2个至约500个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约10个至约500个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约50个至约500个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约1个至约250个。在一些实施例中，分立的石墨烯变容器的数量可以是从约1个至约50个。
在一些实施例中，适合于本文使用的分立的石墨烯变容器中的每一个可以包括一个或多个电路的至少一部分。举例而言，在一些实施例中，分立的石墨烯变容器中的每一个可以包括一个或多个无源电路的全部或一部分。在一些实施例中，石墨烯变容器可以被形成为使得它们直接集成在电子电路上。在一些实施例中，石墨烯变容器可以被形成为使得它们是结合到电路的晶圆。在一些实施例中，石墨烯变容器可以包括集成的读出电子器件，诸如，读出集成电路(ROIC)。电路的电特性(包括电阻或电容)在与来自生物样品的组分结合(诸如特异性和/或非特异性结合)时可以改变。许多不同类型的电路可以用于从化学传感器元件收集数据，并且将在以下参考图15和图16进行讨论。
在一些实施例中，本文实施的分立的石墨烯变容器可以包括基于石墨烯的可变电容器(或石墨烯变容器)。现在参见图14，示出了根据本文的实施例的分立的石墨烯变容器1302的示意图。将理解的是，分立的石墨烯变容器可以按照各种方式以各种几何形状制备，并且图14中所示的分立的石墨烯变容器只是根据本文的实施例的一个示例。
分立的石墨烯变容器1302可以包括绝缘体层1402、栅电极1404(或“栅极触点”)、电介质层(图14中未示出)、一个或多个石墨烯层(诸如，石墨烯层1408a和1408b)以及接触电极1410(或“石墨烯触点”)。在一些实施例中，(多个)石墨烯层1408a-b可以是连续的，而在其他实施例中，(多个)石墨烯层1408a-b可以是非连续的。栅电极1404可以沉积在绝缘体层1402中形成的一个或多个凹陷内。绝缘体层1402可以由形成在硅衬底(晶圆)上等的诸如二氧化硅等绝缘材料形成。栅电极1404可以由可以沉积在绝缘体层1402的顶部或嵌入在该绝缘体层内的导电材料(诸如，铬、铜、金、银、钨、铝、钛、钯、铂、铱和其任何组合或合金)形成。电介质层可以设置在绝缘体层1402和栅电极1404的表面上。(多个)石墨烯层1408a-b可以设置在电介质层上。
分立的石墨烯变容器1302包括八个栅电极指1406a-1406h。将理解的是，虽然分立的石墨烯变容器1302示出了八个栅电极指1406a-1406h，但是可以设想任何数量的栅电极指配置。在一些实施例中，单独的石墨烯变容器可以包括少于八个栅电极指。在一些实施例中，单独的石墨烯变容器可以包括多于八个栅电极指。在其他实施例中，单独的石墨烯变容器可以包括两个栅电极指。在一些实施例中，单独的石墨烯变容器可以包括1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多个栅电极指。
分立的石墨烯变容器1302可以包括设置在石墨烯层1408a和1408b的部分上的一个或多个接触电极1410。接触电极1410可以由导电材料(诸如，铬、铜、金、银、钨、铝、钛、钯、铂、铱和其任何组合或合金)形成。示例性石墨烯变容器的其他方面可以在美国专利第9,513,244号中找到，其内容通过援引以其全部并入本文。
石墨烯变容器的电容可以通过在特定电压和/或在一定范围的电压内递送激励电流来测量。测量电容提供反映分析物与(多个)石墨烯变容器的结合状态的数据。可以使用各种测量电路系统来测量(多个)石墨烯变容器的电容。
现在参见图15，示出了根据本文的各个实施例的用于测量多个石墨烯传感器的电容的电路系统的示意图。该电路系统可以包括与多路复用器1504电通信的电容数字转换器(CDC)1502。多路复用器1504可以提供与多个石墨烯变容器1506的选择性电通信。到石墨烯变容器1506的另一侧的连接可以由(如由CDC控制的)开关1503控制，并且可以提供与第一数模转换器(DAC)1505和第二数模转换器(DAC)1507的选择性电通信。DAC 1505、1507的另一侧可以连接到总线装置1510，或者在一些情况下连接到CDC 1502。该电路系统可以进一步包括微控制器1512，其将在以下更详细地讨论。
在这种情况下，来自CDC的激励信号控制这两个可编程数模转换器(DAC)的输出电压之间的切换。DAC之间的编程电压差确定激励幅度，向测量提供附加的可编程比例因子并且允许测量比CDC指定的更宽范围的电容。测量电容时的偏置电压等于CDC输入处的偏置电压(经由复用器，通常等于VCC/2，其中VCC是电源电压)与可编程的激励信号的平均电压之间的差。在一些实施例中，可以在DAC输出处使用缓冲放大器和/或旁路电容以在切换期间维持稳定电压。可以使用许多不同范围的DC偏置电压。在一些实施例中，DC偏置电压的范围可以是从-3V到3V、或从-1V到1V、或从-0.5V到0.5V。
许多不同的方面可以基于电容数据来计算。例如，可计算的方面包括电容对电压的最大斜率、电容对电压的最大斜率在基线值上的变化、电容对电压的最小斜率、电容对电压的最小斜率在基线值上的变化、最小电容、最小电容在基线值上的变化、最小电容处的电压(狄拉克点)、最小电容处的电压变化、最大电容、最大电容的变化、最大电容与最小电容之比、响应时间常数、以及在不同的石墨烯传感器之间、特别是在对不同分析物具有特异性的不同石墨烯传感器之间的前述任一项之比。
以上计算的方面可以用于各种诊断目的。在一些情况下，以上计算的方面可以指示气体样品的特定挥发性有机组分的识别和/或浓度。这样，以上计算的值中的每一个可以用作形成给定受试者和/或给定气体样品的模式的一部分的不同数据段。还如本文其他处所述，然后可以通过诸如机器学习或其他技术等技术将模式与预先存在的模式或实时识别的从大的所存储的数据集导出的模式进行匹配，其中此类模式被确定为不同状况或疾病状态的特性。以上计算的方面还可以用于其他目的、诊断和其他方面。
在一些实施例中，诸如上述那些计算可以由控制器电路执行。控制器电路可以被配置成接收反映石墨烯变容器的电容的电信号。在一些实施例中，控制器电路可以包括微控制器以执行这些计算。在一些实施例中，控制器电路可以包括与测量电路电通信的微处理器。微处理器系统可以包括诸如地址总线、数据总线、控制总线、时钟、CPU、处理装置、地址解码器、RAM、ROM等组件。在一些实施例中，控制器电路可以包括与测量电路电通信的计算电路(诸如，专用集成电路(ASIC))。
另外，在一些实施例中，系统可以包括非易失性存储器，其中存储特定传感器的灵敏度校准信息。举例而言，传感器可以在生产设施中测试，其中可以确定其对不同分析物(诸如，VOC)的灵敏度并且然后将其存储在EPROM或类似组件上。另外或替代性地，灵敏度校准信息可以存储在中央数据库中，并且当受试者数据被发送至中央位置以供分析和诊断时用传感器序列号来引用。这些组件可以包括在本文描述的任何硬件中。
在本文的一些实施例中，组件可以被配置成通过网络(诸如，互联网或类似网络)进行通信。在各个实施例中，可以包括中央存储装置和数据处理设施。在一些实施例中，在受试者(本地)存在的情况下从传感器收集的数据可以经由互联网或类似网络发送到中央处理设施(远程)，并且来自被评估的特定受试者的模式可以与数千或数百万其他受试者的模式进行比较，这些受试者中的许多先前已经被诊断为有各种状况，并且其中此类状况数据已被存储。模式匹配算法可以用于发现当前受试者的模式最相似的其他受试者或受试者类别(例如疾病或状况特定类别)。每种受试者类别可以包括具有给定状况或疾病状态的预定可能性。以此方式，在模式匹配之后，可以将具有给定状况或疾病状态的可能性跨数据网络提供回到受试者当前所处的设施。
在一些实施例中，电路系统可以包括有源和无源的感测电路。这种电路系统可以实现有线(直接电接触)或无线感测技术。现在参见图16，示出了根据本文的各个方面的读取电路1622的一部分和无源传感器电路1602的示意图。在一些实施例中，无源传感器电路1602可以包括耦接到电感器1610的金属氧化物石墨烯变容器1604(其中RS代表串联电阻，并且CG代表变容器电容器)。在一些实施例中，读取电路1622可以包括具有电阻1624和电感1626的读取线圈。然而，将理解的是，图15和图16中所示的电路仅是示例性方法。本文设想了许多不同的方法。
现在参见图17，示出了根据本文的各个实施例的石墨烯变容器的电容相比于DC偏置电压的示例性曲线图。像图17中所示的电容对电压的曲线可以通过在将化学传感器暴露于从受试者的生物样品散发的气体时使用诸如图15和图16中描述的电路在偏置电压的范围内测量电容来建立。在一些实施例中，偏置电压的范围可以包括从-3V到3V。在一些实施例中，DC偏置电压的范围可以是从-2V至2V、或从-1.5V至1.5V、或从-1V至1V、或从-0.5V至0.5V。
生物样品处理
将理解的是，根据本文的实施例，当从受试者取出生物样品时，可以采用各种生物样品采集、处理和储存技术。可以使用侵入式或非侵入式的采集方法从受试者取出生物样品。采集方法可以包括从受试者进行微创的样品采集，诸如，在尿液、粪便、唾液或口腔拭子、血液抽取等的情况下。在一些实施例中，采集方法可以包括来自手术、尸体解剖、移植等的组织活检。
在一些实施例中，生物样品被最低限度地处理，并且在其他实施例中生物样品完全不被处理。在一些实施例中，诸如对于血液样品或组织样品，可以从细胞外基质材料或从不同血液部分(包括但不限于血清、血浆、红细胞、白细胞等)内去除来自生物样品的细胞。
一旦已从受试者获得生物样品并将其放入容器中，如本文其他处所述，该生物样品可以被储存以供未来使用或其可以立即被使用。在一些实施例中，生物样品可以照原样或在组织培养基或细胞培养基中培养。在培养期间，可以用热源加热生物样品以将样品维持在给定的温度范围内。在一些实施例中，该温度范围可以包括生理温度范围，诸如，35摄氏度(℃)至39℃。虽然在一些实施例中，生物样品可以被维持在生理温度，但是在其他实施例中，生物样品可以被维持在生理范围之外的温度。例如，生物样品可以维持在从约10℃至约30℃的温度。在其他实施例中，生物样品可以维持在25℃至40℃的温度。在其他实施例中，生物样品可以维持在40℃至50℃的温度。
在一些实施例中，用于培养生物样品的温度可以在一个给定时间段内以逐步的方式升高。举例而言，现在参见图18，示出了根据本文的各个实施例的用于对顶部空间进行采样的温度相比于时间的曲线图1800。生物样品可以在选定的温度范围和选定的时间段内进行培养。在图18中示出了在给定时间内以逐步的方式培养生物样品的一个示例，其中温度每十分钟升高5℃，在45分钟的时间段内从20℃升高至40℃。在时间点1802、1804、1806、1808和1810，来自顶部空间的气体可以与化学传感器元件接触。VOC的散发可以影响分立的石墨烯变容器在所选择的时间和温度条件下的电容。可以感测和存储分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集，该样品数据集可以用于确定一个或多个预先建立的疾病状态分类并且可以用于基于疾病状态分类来识别治疗受试者的疗法。
在一些实施例中，可以在培养期间、在来自顶部空间的气体接触化学传感器元件之前或期间，机械地搅动生物样品。在其他实施例中，可以增加顶部空间的分压以允许散发进入顶部空间中的VOC的浓度增加。
另外的实施例
将参考图19至图22对适合与本文的生物样品一起使用的容器的另外的实施例进行讨论。现在参见图19和图20，示出了根据本文的各个实施例的容器1900的示意图。容器1900包括可移动密封构件，诸如，柱塞1902。柱塞1902具有轴部分1904和塞子部分1906。柱塞1902可以包括一个或多个肩台部分1914，该一个或多个肩台部分充当第一停止点以防止柱塞行进超过预定体积。虽然未示出，但是柱塞1902可以包括另外的第二、第三、第四等肩台部分以提供另外的停止点。容器1900包括器皿本体1908和样品端口1910。样品端口1910可以被配置成将生物样品306抽取到器皿本体1908中。可以使用阀1912向外部环境打开或关闭样品端口1910。在一些实施例中，样品端口1910包括钝的开口。在其他示例中，样品端口1910可以是渐缩的以便形成针状开口。将理解的是，虽然可移动密封构件在图19至图22中示出为柱塞，但可以使用各种其他的可移动密封构件，诸如，可移动壁、膜、箔等。
容器1900包括传感器元件室1916，该传感器元件室与器皿本体1908的内部处于流体连通并且从外部环境密封。传感器元件室1916包括设置在惰性环境内的化学传感器元件106。传感器元件室1916内的惰性环境可以包括惰性气体，诸如，氮气(N2)。在其他实施例中，在传感器元件室1916内的惰性环境可以包括但不限于惰性气体氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)。化学传感器元件106可以包括如本文其他处讨论的多个分立的石墨烯变容器。在一些实施例中，传感器元件室1916与器皿本体1908成一体。在其他实施例中，传感器元件室1916可移除地附接到器皿本体1908。在一些实施例中，传感器元件室1916处于真空下。
容器1900可以用于将生物样品抽取到器皿本体1908中。可以通过将柱塞1902从器皿本体1908拉出成如图19所示的第一构型来将生物样品306穿过样品端口1910抽取到容器1900的器皿本体1908中。可以将阀1912转动到关闭位置以便防止生物样品306从器皿本体1908回流。柱塞1902的塞子部分1906可以被定位成使得它在传感器元件室1916上维持密封，以便阻断器皿本体1908与传感器元件室1916之间的流体连通流动路径。在一些实施例中，在生物样品306之上的顶部空间308中可以存在一定体积的气体，而在其他实施例中，在生物样品306之上的顶部空间308中将不存在一定体积的气体。在一些实施例中，生物样品包括液体。在其他实施例中，生物样品可以包括固体。在又其他的实施例中，生物样品包括固体和液体的浆料。
现在参见图20，示出了根据本文的各个实施例的具有处于第二构型的柱塞1902的容器1900的示意图。将理解的是，图20的柱塞1902被示出为相对于图19的柱塞1902旋转90度。然而，将理解的是，柱塞1902可以围绕其纵向轴线自由地从0度到360度旋转。柱塞1902的旋转可以允许将其进一步从器皿本体1908中拉出超过第一停止点到达另外的停止点。将柱塞1902进一步从器皿本体1908中拉出的动作在生物样品306之上的顶部空间308内创建真空。在一些实施例中，可以向柱塞1902施加反作用力以保持顶部空间308内的容积恒定。
将柱塞1902从器皿本体1908中拉出的动作引起生物样品306上的压力下降，这为挥发性有机化合物(VOC)从生物样品306蒸发出来并且进入顶部空间308提供了驱动力。将柱塞1902从器皿本体中拉出额外地解除了器皿本体1908与传感器元件室1916之间的流体连通流动路径的阻断，因此将化学传感器元件106暴露于顶部空间308内的气体容积(包括VOC)中。
图19和图20所示的实施例包括适合用于抽取生物样品的容器1900。将理解的是，类似的容器可以用于放置在单独的生物样品杯中的生物样品。现在参见图21和图22，示出了根据本文的各个实施例的容器2100的示意图。容器2100包括柱塞1902，该柱塞具有轴部分1904和塞子部分1906。柱塞1902可以包括一个或多个肩台部分1914，该一个或多个肩台部分充当第一停止点以防止柱塞行进超过预定体积。虽然未示出，但是柱塞1902可以包括另外的第二、第三、第四等肩台部分以提供另外的停止点。容器2100包括器皿本体1908，该器皿本体可以可移除地连接到生物样品杯2102。在一些实施例中，生物样品杯2102可以通过帽部分2104可移除地连接到器皿本体1908。
帽部分2104可以可移除地连接到容器2100的器皿本体1908并且连接到生物样品杯2102。在一些实施例中，帽部分2104和器皿本体1908包括用于将帽部分2104紧固到器皿本体1908的互补螺纹。类似的互补螺纹可以用于将生物样品杯2102紧固到帽部分2104。在一些实施例中，帽部分2104可以与生物样品杯2102或器皿本体1908成一体。在其他实施例中，帽部分2104可以可移除地连接到生物样品杯2102或器皿本体1908。帽部分2104可以被配置成螺纹连接到器皿本体1908以形成气密密封，并且可以被配置成螺纹连接到生物样品杯2102以形成气密密封。帽部分2104可以包括可透气分隔物2106。在一些实施例中，可透气分隔物2106可以包括网、过滤器等，条件是它允许VOC从生物样品杯自由扩散到容器2100的器皿本体1908中。
容器2100可以包括传感器元件室1916，该传感器元件室与器皿本体1908的内部处于流体连通并且从外部环境密封。传感器元件室1916包括设置在惰性环境内的化学传感器元件106。传感器元件室1916内的惰性环境可以包括惰性气体，诸如，氮气(N2)。在其他实施例中，在传感器元件室1916内的惰性环境可以包括但不限于惰性气体氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)或氙(Xe)。化学传感器元件106可以包括如本文其他处讨论的多个分立的石墨烯变容器。在一些实施例中，传感器元件室1916与器皿本体1908成一体。在其他实施例中，传感器元件室1916可移除地附接到器皿本体1908。
容器2100可以用于采集从生物样品306散发的挥发性有机化合物(VOC)。在其他实施例中，生物样品可以包括固体。在一些实施例中，生物样品306可以包括含有固体或液体两者的浆料。在其他实施例中，生物样品可以包括液体。生物样品306可以被放置在生物样品杯2102内，并且生物样品杯2102可以被紧固到器皿本体1908。柱塞1902的塞子部分1906可以被定位成使得它在传感器元件室1916上维持密封，以便阻断器皿本体1908与传感器元件室1916之间的流体连通流动路径。柱塞1902的塞子部分1906还可以与帽部分2104和可透气分隔物2106接触。在一些实施例中，柱塞1902的塞子部分1906不与帽部分2104和可透气分隔物2106接触，从而在生物样品306上方或周围留下顶部空间。
现在参见图22，示出了根据本文的各个实施例的具有处于第二构型的柱塞1902的容器2100的示意图。将理解的是，图22的柱塞1902被示出为相对于图22的柱塞1902旋转90度。然而，将理解的是，柱塞1902可以围绕其纵向轴线自由地从0度到360度旋转。柱塞1902的旋转可以允许将柱塞1902进一步从器皿本体1908中拉出超过第一停止点到达另外的停止点。将柱塞1902进一步从器皿本体1908中拉出的动作在生物样品306之上的顶部空间308内创建真空。在一些实施例中，可以向柱塞1902施加反作用力以保持顶部空间308内的容积恒定。
将柱塞1902从器皿本体1908中拉出的动作引起生物样品306上的压力下降，这为挥发性有机化合物(VOC)从生物样品306蒸发出来并且作为蒸气进入顶部空间308提供了驱动力。将柱塞1902从器皿本体中拉出额外地解除了器皿本体1908与传感器元件室1916之间的流体连通流动路径的阻断，因此将化学传感器元件106暴露于顶部空间308内的气体容积(包括VOC)中。
疾病状态
本文的方法、容器和系统可以用于检测受试者的疾病状态。从感测和存储一个或多个分立的石墨烯变容器的电容获得的样品数据集可以用于将样品数据集分类成一个或多个预先建立的分类。
预先建立的分类可以包括受试者的一种或多种疾病状态。在一些实施例中，疾病状态可以包括至少一种癌症。该一种或多种癌症可以包括但不限于膀胱癌、前列腺癌、乳腺癌、胰腺癌、卵巢癌、血源性癌、肝癌、胆管癌、肺癌、食管癌、甲状腺癌、脑癌、淋巴源性癌、结肠癌、或口癌。
这些预先建立的分类还可以包括与由一种或多种病原细菌菌株的感染相关的一种或多种疾病状态。细菌菌株将独特的VOC组散发到它们的环境中，并且可以基于每种VOC散发的差异来从受试者的生物材料识别。在一些实施例中，细菌菌株可以包括但不限于以下细菌菌属：葡萄球菌属、链球菌属、弯曲杆菌属、梭菌属、埃希氏菌属、李斯特菌属、沙门氏菌属、嗜血菌属、奈瑟氏菌属、克雷伯氏菌属、假单胞菌属、分枝杆菌属、以及隐球菌属。
分类和模式匹配
可以根据许多不同的机器学习技术(诸如，模式识别)将样品数据集分类成一个或多个预先建立的疾病分类。分类可以包括使用模式匹配或模式识别算法将样品数据集与一个或多个先前确定的模式进行比较以确定最佳匹配的模式，其中作为最佳匹配的特定的先前确定的模式指示受试者的疾病状态。
举例而言，可以通过机器学习分析或另一类似的算法技术初始地识别大的受试者数据集之间的模式。与特定的疾病状态分类相关联的模式可以源自标记的“训练”数据(监督学习)或不存在标记的数据(无监督学习)。
本文使用的用于模式匹配的算法可以包括但不限于分类算法(预测类别标签的监督算法)、聚类算法(预测类别标签的无监督算法)、集成学习算法(用于将多个学习算法结合在一起的监督元算法)、用于预测标签的任意结构化集合的通用算法、多线性子空间学习算法(使用张量表示来预测多维数据的标签)、实值序列标记算法(预测实值标签的序列)、回归算法(预测实值标签)、以及序列标记算法(预测类别标签的序列)。
分类算法可以包括参数算法(诸如，线性判别分析、二次判别分析和最大熵分类器)和非参数算法(诸如，决策树、核估计、原始贝叶斯分类器、神经网络、感知器和支持向量机)。聚类算法可以包括类别混合模型、深度学习方法、层级聚类、K均值聚类、相关性聚类和内核主成分分析。集成学习算法可以包括推进、自助聚合、集成平均和混合专家。用于预测标签的任意结构化集合的通用算法可以包括贝叶斯网络和马尔可夫随机场。多线性子空间学习算法可以包括多线性主成分分析(MPCA)。实值序列标记算法可以包括卡尔曼滤波器和粒子滤波器。回归算法可以包括受监督的(诸如，高斯过程回归、线性回归、神经网络和深度学习方法)和无监督的(诸如，独立成分分析和主成分分析)方法两者。序列标记算法可以包括受监督的(诸如，条件随机场、隐马尔可夫模型、最大熵马尔可夫模型和循环神经网络)和无监督的(隐马尔可夫模型和动态时间规整)方法两者。
治疗方法
本文的实施例可以具体地包括治疗受试者的疾病状态的方法。该方法可以包括从受试者获得生物样品并将其放置到在生物样品上方或周围具有顶部空间的容器中。该方法可以进一步包括使来自顶部空间的气体与化学传感器元件接触，该化学传感器元件包括多个分立的石墨烯变容器。该方法可以进一步包括感测并存储分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集。该方法可以进一步包括将样品数据集分类成一个或多个预先建立的疾病状态分类。该方法可以进一步包括基于疾病状态分类来识别治疗受试者的疗法。
举例而言，在以下表1中提供了疾病状态的一组示例性的分类和可能的治疗。
表1
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应注意，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个/一种”和“该/所述”包括复数指代物，除非内容另有明确指示。因此，例如，对含有“一种化合物”的组合物的引用包括两种或更多种化合物的混合。还应注意，术语“或”一般以包括“和/或”的意义使用，除非内容另有明确指示。
还应注意，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，短语“被配置”描述了被构造或配置成执行特定任务或采用特定构型的系统、设备或其他结构。短语“被配置”可以与诸如“被布置并配置”、“被构造并布置”、“被构造”、“被制造并布置”等其他类似的短语可互换地使用。
本说明书中的所有出版物和专利申请都指示了本发明所属领域的普通技术人员的水平。所有出版物和专利申请通过援引并入本文，其程度如同每个单独的出版物或专利申请确切地并且单独地通过援引指明一样。
本文所描述的实施例不旨在是排他性的或将本发明限制为以下详细说明中所披露的精确形式。而是，这些实施例被选择和描述成使得本领域技术人员可以理解和明白这些原理和实践。这样，已经参考各个特定和优选的实施例和技术描述了各方面。然而，应理解的是，可以做出许多变化和修改而仍保持在本文的精神和范围内。

Claims (15)

1.一种用于检测受试者的健康状况的方法，包括：
从所述受试者获得生物样品并将其放置到具有围绕所述生物样品的顶部空间的容器中；
使来自所述顶部空间的气体与化学传感器元件接触，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器；以及
感测并存储所述分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集。
2.如权利要求1和3至11中任一项所述的方法，将所述样品数据集分类成一个或多个预先建立的分类。
3.如权利要求1至2和4至11中任一项所述的方法，进一步包括基于所述预先建立的分类来识别治疗所述受试者的疗法。
4.如权利要求1至3和5至11中任一项所述的方法，其中，在所述生物样品上方或周围的所述顶部空间包括一定体积的气体。
5.如权利要求1至4和6至11中任一项所述的方法，所述容器包括样品端口，其中，所述生物样品穿过所述样品端口被放置到所述容器中。
6.如权利要求1至5和7至11中任一项所述的方法，其中，将来自所述顶部空间的所述气体连续地从所述容器抽取并且与所述化学传感器元件接触。
7.如权利要求1至6和8至11中任一项所述的方法，其中，在使来自所述顶部空间的所述气体与化学传感器元件接触之前，将所述生物样品在所述容器中培养一段时间。
8.如权利要求1至7和9至11中任一项所述的方法，其中，在使所述顶部空间与化学传感器元件接触之前，将所述生物样品加热到25℃至40℃范围内的温度。
9.如权利要求1至8和10至11中任一项所述的方法，其中，获得生物样品包括获得器官活检、血液、尿液、胆汁、汗液、粪便、淋巴液、脑脊液、羊水、心包液、腹膜液、唾液、滑液、浆液、皮脂、骨活检、肌肉活检、脸颊拭子活检或分离的细胞中的一种或多种。
10.如权利要求1至9和11中任一项所述的方法，其中，来自所述生物样品的存在于来自所述顶部空间的所述气体中的挥发性有机化合物(VOC)与所述分立的石墨烯变容器交界以影响感测的电容。
11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，跨一定范围的偏置电压来执行对所述石墨烯变容器的电容的感测和存储以获得样品数据集，其中所述范围的偏置电压是从-3V到3V。
12.一种用于检测疾病状态的容器，包括：
适于容纳受试者的生物样品的壳体，所述壳体限定包括一定体积的气体的顶部空间；以及
与所述顶部空间流体连通的化学传感器元件，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器。
13.如权利要求12和14中任一项所述的容器，进一步包括气体入口管道和气体出口管道，所述气体出口管道被配置成与所述化学传感器元件流体连通。
14.如权利要求12至13中任一项所述的容器，进一步包括
化学传感器室，其中，所述化学传感器元件被设置在所述化学传感器室中；以及
可移动密封构件，所述可移动密封构件能够在第一位置与第二位置之间移动；
其中，所述化学传感器元件与所述顶部空间处于选择性流体连通；
其中，在所述第一位置与所述第二位置之间的移动使所述化学传感器室暴露于与所述顶部空间的流体连通。
15.一种治疗受试者的疾病状态的方法，包括：
从所述受试者获得生物样品并将其放置到在所述生物样品上方或周围具有顶部空间的容器中；
使来自所述顶部空间的气体与化学传感器元件接触，所述化学传感器元件包括一个或多个分立的石墨烯变容器；
感测并存储所述分立的石墨烯变容器的电容以获得样品数据集，
将所述样品数据集分类成一个或多个预先建立的疾病状态分类，以及
基于所述疾病状态分类来识别治疗所述受试者的疗法。
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WO (1) WO2020112825A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11262354B2 (en) 2014-10-20 2022-03-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Disposable sensor elements, systems, and related methods
WO2017218464A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 Boston Scientific Scimed, Inc. Gas sampling catheters
CN109862829A (zh) 2016-10-21 2019-06-07 波士顿科学国际有限公司 气体采样装置
US10852264B2 (en) 2017-07-18 2020-12-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Systems and methods for analyte sensing in physiological gas samples
EP3755995B1 (en) 2018-02-20 2024-07-24 Regents of the University of Minnesota Chemical varactor-based sensors with non-covalent surface modification of graphene
WO2019209918A1 (en) 2018-04-25 2019-10-31 Regents Of The University Of Minnesota Chemical varactor-based sensors with non-covalent, electrostatic surface modification of graphene
CN112930480A (zh) * 2018-10-19 2021-06-08 明尼苏达大学董事会 用于检测脑病症的系统和方法
CN113196047B (zh) 2018-12-18 2024-08-16 明尼苏达大学董事会 用于测量化学传感器元件的动力学响应的系统和方法
US11923419B2 (en) 2019-08-20 2024-03-05 Regents Of The University Of Minnesota Non-covalent modification of graphene-based chemical sensors
WO2022245939A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Acies Medical Llc Point-of-use calibration system for iron ion detection system

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012127213A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 The University Of Birmingham Biomarkers
US20130236981A1 (en) * 2012-03-11 2013-09-12 Technion Research And Development Foundation Ltd. Detection Of Chronic Kidney Disease And Disease Progression
US20150031582A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 University Of Houston System Volatile Organic Gases as Bioindicators for Transplant Rejection
US20150064796A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Noninvasive detection of lung cancer using exhaled breath
CN104995511A (zh) * 2012-11-16 2015-10-21 牛津医药有限公司 便携式呼气挥发性有机化合物分析仪和对应元件
WO2016063148A1 (en) * 2014-10-20 2016-04-28 Università degli Studi di Ferrara Device for preliminary screening of adenoma of the colon-rectum
US20170248541A1 (en) * 2014-09-18 2017-08-31 Case Western Reserve University Sensor for volatile organic compound detection
WO2018213564A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Systems and methods for assessing the health status of a patient

Family Cites Families (259)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661528A (en) 1970-04-02 1972-05-09 Instrumentation Associates Inc Breath sampler
GB1494474A (en) 1973-10-30 1977-12-07 Nat Res Dev Instruments for use in the measurement of blood gases
US3981297A (en) 1975-03-03 1976-09-21 Sorenson Research Co., Inc. Gas sampling catheter assembly and method
US5186172A (en) 1982-03-22 1993-02-16 Mountpelier Investments, S.A. Remote sensing tonometric catheter apparatus
US5174290A (en) 1982-03-22 1992-12-29 Mountpelier Investments, S.A. Tonometric catheter combination
US4820011A (en) 1986-07-07 1989-04-11 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical wavelength conversion device, and a method of making the same
US4901727A (en) 1988-05-05 1990-02-20 The Boc Group, Inc. Micro-probe for gas sampling
US6238339B1 (en) 1991-06-20 2001-05-29 Instrumentarium Corp. Remote sensing tonometric catheter apparatus and method
US6029076A (en) 1991-06-20 2000-02-22 Instrumentarium Corp. Remote sensing tonometric catheter method
DE69330606T2 (de) 1992-06-16 2002-07-04 Natus Medical, Inc. Vorrichtung und verfahren zur in-vivo messung der endexpiratorischen kohlenmonoxyd-konzentration
US5423320A (en) 1993-04-20 1995-06-13 Argus Critical Care, Inc. Air tonometry method and apparatus for measuring intraluminal gastrointestinal pCO2 and pO2
ES2110829T3 (es) 1994-05-26 1998-02-16 Imec Inter Uni Micro Electr Sonda gastrointestinal.
US6615066B2 (en) 1994-05-26 2003-09-02 Imec Vzw Gastrointestinal probe
JP3235632B2 (ja) 1994-06-17 2001-12-04 グラム株式会社 胃電図および腸電図の計測装置並びにその製造方法
US6170318B1 (en) 1995-03-27 2001-01-09 California Institute Of Technology Methods of use for sensor based fluid detection devices
US5834626A (en) 1996-11-29 1998-11-10 De Castro; Emory S. Colorimetric indicators for breath, air, gas and vapor analyses and method of manufacture
US5928155A (en) 1997-01-24 1999-07-27 Cardiox Corporation Cardiac output measurement with metabolizable analyte containing fluid
IL131873A0 (en) 1997-03-13 2001-03-19 First Opinion Corp Disease management system
US5996586A (en) 1997-03-26 1999-12-07 Phillips; Michael Breath test for detection of lung cancer
JP3512321B2 (ja) 1997-12-15 2004-03-29 日立東京エレクトロニクス株式会社 呼気分析装置および呼気分析方法
US6149624A (en) 1998-02-05 2000-11-21 Mcshane; Richard Houston Apparatus and method for the rapid induction of hypothermic brain preservation
US6085576A (en) 1998-03-20 2000-07-11 Cyrano Sciences, Inc. Handheld sensing apparatus
WO1999047905A2 (en) 1998-03-20 1999-09-23 Cyrano Sciences, Inc. Handheld sensing apparatus
CA2340173A1 (en) 1998-08-31 2000-03-09 The Johns Hopkins University Volatile biomarkers for analysis of hepatic disorders
US6192168B1 (en) 1999-04-09 2001-02-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Reflectively coated optical waveguide and fluidics cell integration
US7122152B2 (en) 1999-05-10 2006-10-17 University Of Florida Spatiotemporal and geometric optimization of sensor arrays for detecting analytes fluids
US7123359B2 (en) 1999-05-17 2006-10-17 Arrowhead Center, Inc. Optical devices and methods employing nanoparticles, microcavities, and semicontinuous metal films
US6608716B1 (en) 1999-05-17 2003-08-19 New Mexico State University Technology Transfer Corporation Optical enhancement with nanoparticles and microcavities
US20050233459A1 (en) 2003-11-26 2005-10-20 Melker Richard J Marker detection method and apparatus to monitor drug compliance
US7177686B1 (en) 1999-11-10 2007-02-13 Pacesetter, Inc. Using photo-plethysmography to monitor autonomic tone and performing pacing optimization based on monitored autonomic tone
US7257987B2 (en) * 2000-01-25 2007-08-21 State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Portland State University Method and apparatus for sample analysis
US6770070B1 (en) 2000-03-17 2004-08-03 Rita Medical Systems, Inc. Lung treatment apparatus and method
US6480734B1 (en) 2000-06-30 2002-11-12 Cardiac Science Inc. Cardiac arrhythmia detector using ECG waveform-factor and its irregularity
US6666862B2 (en) 2001-03-01 2003-12-23 Cardiac Pacemakers, Inc. Radio frequency ablation system and method linking energy delivery with fluid flow
WO2002086480A1 (en) 2001-04-18 2002-10-31 Stanford University Photodesorption in carbon nanotubes
DE10121262A1 (de) 2001-04-30 2002-11-14 Siemens Ag Vorrichtung zur quantitativen Messung von Stickoxiden in der Ausatemluft und Verwendung
TW537879B (en) 2001-05-23 2003-06-21 Ind Tech Res Inst Diagnosing device by breath test including a multi-array of sensors
US6599253B1 (en) 2001-06-25 2003-07-29 Oak Crest Institute Of Science Non-invasive, miniature, breath monitoring apparatus
AU2002331842A1 (en) 2001-09-10 2003-03-24 Pulmonx Method and apparatus for endobronchial diagnosis
US6726637B2 (en) 2001-12-06 2004-04-27 Michael Phillips Breath collection apparatus
US8154093B2 (en) 2002-01-16 2012-04-10 Nanomix, Inc. Nano-electronic sensors for chemical and biological analytes, including capacitance and bio-membrane devices
US20070167853A1 (en) 2002-01-22 2007-07-19 Melker Richard J System and method for monitoring health using exhaled breath
US7255677B2 (en) 2002-03-04 2007-08-14 Smiths Detection Inc. Detection, diagnosis, and monitoring of a medical condition or disease with artificial olfactometry
US20080021339A1 (en) 2005-10-27 2008-01-24 Gabriel Jean-Christophe P Anesthesia monitor, capacitance nanosensors and dynamic sensor sampling method
US20070048181A1 (en) 2002-09-05 2007-03-01 Chang Daniel M Carbon dioxide nanosensor, and respiratory CO2 monitors
US7714398B2 (en) 2002-09-05 2010-05-11 Nanomix, Inc. Nanoelectronic measurement system for physiologic gases and improved nanosensor for carbon dioxide
US6733464B2 (en) 2002-08-23 2004-05-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Multi-function sensor device and methods for its use
US20060263255A1 (en) 2002-09-04 2006-11-23 Tzong-Ru Han Nanoelectronic sensor system and hydrogen-sensitive functionalization
US6978182B2 (en) 2002-12-27 2005-12-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Advanced patient management system including interrogator/transceiver unit
US8722417B2 (en) 2003-04-28 2014-05-13 Invoy Technologies, L.L.C. Thermoelectric sensor for analytes in a fluid and related method
US7032431B2 (en) 2003-06-13 2006-04-25 Baum Marc A Non-invasive, miniature, breath monitoring apparatus
US8021308B2 (en) 2003-06-19 2011-09-20 Capnia, Inc. Breath end-tidal gas monitor
KR100578747B1 (ko) 2003-12-26 2006-05-12 한국전자통신연구원 혼합 리간드에 의해 캡슐화된 금속 나노입자 화학 센서 및센서 어레이
GB0403612D0 (en) 2004-02-18 2004-03-24 Univ Glasgow Method, apparatus and kit for breath diagnosis
US8080206B2 (en) 2004-03-26 2011-12-20 The University Of Iowa Research Foundation Multicomponent analysis of volatile organic compositions in vapor samples
GB0412096D0 (en) 2004-05-29 2004-06-30 Nutren Technology Ltd Improvements in and relating to breath measurement
US9468398B2 (en) 2004-06-24 2016-10-18 Convergent Engineering, Inc. Method and apparatus for detecting and quantifying intrinsic positive end-expiratory pressure
US8052933B2 (en) 2004-09-03 2011-11-08 Mstk Limited Device and method for entrapping an individual's breath as a keepsake
DE102004048864A1 (de) 2004-10-07 2006-04-13 Roche Diagnostics Gmbh Analytisches Testelement mit drahtloser Datenübertragung
US8043860B2 (en) 2004-10-15 2011-10-25 Simon Fraser University Vapochromic coordination polymers for use in analyte detection
US8244355B2 (en) 2004-10-29 2012-08-14 Medtronic, Inc. Method and apparatus to provide diagnostic index and therapy regulated by subject's autonomic nervous system
US7421882B2 (en) 2004-12-17 2008-09-09 University Of Iowa Research Foundation Breath-based sensors for non-invasive molecular detection
US20090104435A1 (en) 2005-05-13 2009-04-23 State Of Oregon Acting By And Through The State Bo Method for Functionalizing Surfaces
US7736320B2 (en) 2005-05-25 2010-06-15 Sierra Medical Technology, Inc. Self-condensing pH sensor and catheter apparatus
BG65874B1 (bg) 2005-07-27 2010-04-30 ДУНЕВ Стефан Устройство за измерване температурата на издишвания въздух
US7426848B1 (en) 2005-08-05 2008-09-23 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Gas composition sensing using carbon nanotube arrays
KR100680267B1 (ko) 2005-09-16 2007-02-08 주식회사 인포피아 식별정보를 포함하는 바이오 센서 및 바이오 센서의식별정보 판독장치
US20070083094A1 (en) 2005-10-11 2007-04-12 Colburn Joel C Medical sensor and technique for using the same
US8479731B2 (en) 2005-12-02 2013-07-09 General Electric Company Method and apparatus for indicating the absence of a pulmonary embolism in a patient
KR100718144B1 (ko) 2006-01-09 2007-05-14 삼성전자주식회사 이온 물질 검출용 ｆｅｔ 기반 센서, 그를 포함하는 이온물질 검출 장치 및 그를 이용한 이온 물질 검출 방법
US7417730B2 (en) 2006-03-31 2008-08-26 Los Alamos National Security, Llc Apparatus and method for monitoring breath acetone and diabetic diagnostics
US8126554B2 (en) 2006-05-17 2012-02-28 Cardiac Pacemakers, Inc. Implantable medical device with chemical sensor and related methods
US8161971B2 (en) 2006-08-04 2012-04-24 Ric Investments, Llc Nasal and oral patient interface
US7914460B2 (en) 2006-08-15 2011-03-29 University Of Florida Research Foundation, Inc. Condensate glucose analyzer
CA2673142A1 (en) 2006-10-11 2008-04-17 University Of Florida Research Foundation, Inc. Electroactive polymers containing pendant pi-interacting/binding substituents, their carbon nanotube composites, and processes to form the same
US20120166095A1 (en) 2010-12-23 2012-06-28 General Electric Company Highly selective chemical and biological sensors
US8364419B2 (en) 2009-04-15 2013-01-29 General Electric Company Sensor system and methods for selective analyte detection using resonance sensor circuit
US8652040B2 (en) 2006-12-19 2014-02-18 Valencell, Inc. Telemetric apparatus for health and environmental monitoring
US8157730B2 (en) 2006-12-19 2012-04-17 Valencell, Inc. Physiological and environmental monitoring systems and methods
US20080183910A1 (en) 2006-12-28 2008-07-31 Natoli Joseph D Personal medical device (PMD) docking station
US20100282245A1 (en) 2007-01-12 2010-11-11 Alexander Star Detection of nitric oxide
JP2008268170A (ja) 2007-03-22 2008-11-06 Shinshu Univ センサー
US9080942B2 (en) 2007-04-18 2015-07-14 The Research Foundation for State University of New York Flexible multi-moduled nanoparticle-structured sensor array on polymer substrate and methods for manufacture
WO2008137788A1 (en) 2007-05-04 2008-11-13 Yazaki Corporation Gas sensor comprising filled carbon nanotube
US10011481B2 (en) 2007-07-24 2018-07-03 Technion Research And Development Foundation Ltd. Chemically sensitive field effect transistors and uses thereof in electronic nose devices
WO2009015378A1 (en) 2007-07-26 2009-01-29 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Chemical sensors for detecting volatile organic compounds and methods of use
US20090054799A1 (en) 2007-08-08 2009-02-26 Vrtis Joan K Biosensor system with a multifunctional portable electronic device
US8529459B2 (en) 2007-08-08 2013-09-10 Convergent Engineering, Inc. Processing of photoplethysmography signals
WO2009039298A2 (en) 2007-09-18 2009-03-26 University Of Florida Research Foundation, Inc. Sensors using aigan/gan high electron mobility transistors
US20090230300A1 (en) * 2007-10-19 2009-09-17 Jose Miguel Trevejo Rapid detection of volatile organic compounds for identification of bacteria in a sample
US20090112115A1 (en) 2007-10-29 2009-04-30 Jung-Tang Huang Apparatus for detecting human's breathing
JP4287503B1 (ja) 2007-10-29 2009-07-01 パナソニック株式会社 呼気分析方法
US8999244B2 (en) 2007-11-20 2015-04-07 Technion Research And Development Foundation Ltd. Chemical sensors based on cubic nanoparticles capped with an organic coating
WO2009076644A2 (en) 2007-12-12 2009-06-18 University Of Florida Research Foundation Inc. Electric-field enhanced performance in catalysis and solid-state devices involving gases
US8951473B2 (en) 2008-03-04 2015-02-10 Massachusetts Institute Of Technology Devices and methods for determination of species including chemical warfare agents
IL190475A0 (en) 2008-03-27 2009-02-11 Technion Res & Dev Foundation Chemical sensors based on cubic nanoparticles capped with organic coating for detecting explosives
US8746248B2 (en) 2008-03-31 2014-06-10 Covidien Lp Determination of patient circuit disconnect in leak-compensated ventilatory support
JP5372398B2 (ja) 2008-03-31 2013-12-18 理研計器株式会社 多成分ガス検知装置
FR2929618B1 (fr) 2008-04-03 2011-03-18 Commissariat Energie Atomique Procede pour assembler deux surfaces ou une surface avec une molecule d'interet
JP2011523363A (ja) 2008-05-01 2011-08-11 スピレーション インコーポレイテッド 直接型肺センサシステム、方法、および装置
US8222041B2 (en) 2008-05-09 2012-07-17 University Of Florida Research Foundation, Inc. Oxygen and carbon dioxide sensing
US8848189B2 (en) 2008-05-23 2014-09-30 Positiveid Corporation Method and device for express analysis of acetone traces in gases
WO2009144725A1 (en) 2008-05-29 2009-12-03 Technion Research And Development Foundation Ltd. Carbon nanotube structures in sensor apparatuses for analyzing biomarkers in breath samples
WO2009151473A1 (en) 2008-06-10 2009-12-17 University Of Florida Research Foundation, Inc. Chlorine detection
CA2733246C (en) 2008-08-04 2018-02-20 Institut Clinident Method of evaluating oral cancer risk in human
KR20100035380A (ko) 2008-09-26 2010-04-05 삼성전자주식회사 박막형 센싱부재를 이용한 화학 센서
EP2369989A4 (en) 2008-12-01 2013-05-15 Tricorntech Corp RESPIRATORY ANALYSIS SYSTEMS, DIAGNOSTIC METHODS OF ASTHMA, TUBERCULOSIS AND LUNG CANCER, AND DISEASE MANAGEMENT
US8481324B2 (en) 2008-12-04 2013-07-09 Technion Research And Development Foundation Ltd. Apparatus and methods for diagnosing renal disorders
EP3101422B1 (en) 2009-01-09 2018-11-28 Technion Research & Development Foundation Ltd. Detection of cancer through breath comprising a sensor array comprising capped conductive nanoparticles
KR101699000B1 (ko) 2009-02-10 2017-01-23 혹 인스트루먼트 에이비 호흡 분석
US8294135B2 (en) 2009-05-14 2012-10-23 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy High power density photo-electronic and photo-voltaic materials and methods of making
US8287699B2 (en) 2009-07-27 2012-10-16 Nanotek Instruments, Inc. Production of chemically functionalized nano graphene materials
WO2011015589A1 (en) 2009-08-03 2011-02-10 Institut Clinident Method of evaluating cancer risk in human
JP5778148B2 (ja) 2009-08-04 2015-09-16 メルク パテント ゲーエムベーハー 多環式炭水化物を含む電子デバイス
US8494606B2 (en) 2009-08-19 2013-07-23 Covidien Lp Photoplethysmography with controlled application of sensor pressure
US8597941B2 (en) * 2009-09-04 2013-12-03 The Regents Of The University Of California Bioreactor for quantification of headspace VOC content from cultures
JP5652847B2 (ja) 2009-11-10 2015-01-14 公益財団法人北九州産業学術推進機構 呼気分析の方法
CA2782559A1 (en) 2009-12-02 2011-06-09 Pelagia Irene Gouma Gas sensor with compensation for baseline variations
US9551712B2 (en) 2010-01-07 2017-01-24 Technion Research & Development Foundation Ltd. Volatile organic compounds as diagnostic markers for various types of cancer
WO2011085185A1 (en) 2010-01-08 2011-07-14 Liang-Shi Li Soluble graphene nanostructures and assemblies therefrom
EP2536333B1 (en) 2010-02-17 2015-12-02 Koninklijke Philips N.V. Nitric oxide measurement method and apparatus
EP2542921B2 (en) 2010-03-04 2019-04-03 David M. Dorrough Obscured feature detector
AU2011234495B2 (en) 2010-03-31 2014-02-13 Danmarks Tekniske Universitet Multisensor array for detection of analytes or mixtures thereof in gas or liquid phase
WO2011148371A1 (en) 2010-05-23 2011-12-01 Technion Research And Development Foundation Ltd. Detection, staging and grading of benign and malignant tumors
GB2480605B (en) 2010-05-24 2013-01-16 Univ Sheffield Hallam Respiration monitoring device
WO2011158068A1 (en) 2010-06-18 2011-12-22 Centre National De La Recherche Scientifique (Cnrs) Non covalent molecular structure, device comprising the same and its use for detection of lectin
US9029168B2 (en) 2010-06-28 2015-05-12 The Trustees Of Princeton University Use and making of biosensors utilizing antimicrobial peptides for highly sensitive biological monitoring
US8747325B2 (en) 2010-07-16 2014-06-10 Fundacao De Amparo A Pesquisa Do Estado De Sao Paulo (Fapesp) Non-invasive method for diagnosing the severity of heart failure by extracting and analyzing acetone concentrations in captured exhaled breath
WO2012023138A2 (en) 2010-08-18 2012-02-23 Technion Research And Development Foundation Ltd. Volatile organic compounds for detecting cell dysplasia and genetic alterations associated with lung cancer
JP5494813B2 (ja) 2010-09-29 2014-05-21 富士通株式会社 呼吸検出装置および呼吸検出方法
EP2630479B1 (en) 2010-10-20 2020-04-08 Qorvo US, Inc. Apparatus and method for measuring binding kinetics and concentration with a resonating sensor
GB2489193A (en) 2010-10-29 2012-09-26 Univ Warwick Ingestible sensor device to detect gases and VOCs in the gastrointestinal tract
JP5817108B2 (ja) 2010-12-07 2015-11-18 株式会社デンソー ガスセンサ
EP2651293B1 (en) 2010-12-17 2015-02-25 Koninklijke Philips N.V. System and method for determining one or more breathing parameters of a subject
CN102183557B (zh) 2011-01-22 2013-09-04 青岛大学 一种环糊精功能化石墨烯的制备方法
US20140018691A1 (en) 2011-01-27 2014-01-16 Precision Capnography, Inc. Methods and devices for monitoring carbon dioxide
WO2012109661A2 (en) 2011-02-13 2012-08-16 Cas Medical Systems, Inc. Nirs sensor assembly including electrically conductive and optically transparent emi shielding
US20150038378A1 (en) 2011-02-16 2015-02-05 Wayne State University Biocompatible graphene sensor
GB2488316A (en) 2011-02-22 2012-08-29 Toumaz Uk Ltd Method for determining respiration rate from uncorrupted signal segments
EP2518499B1 (en) 2011-03-09 2015-06-10 Sensa Bues AB A portable sampling device and method for drug detection from exhaled breath
US9365419B2 (en) 2011-03-24 2016-06-14 Technion Research & Development Foundation Ltd. Method of diagnosing, prognosing and monitoring alzheimer's disease
US20140330000A1 (en) 2011-03-31 2014-11-06 Michael D. Hopkins Molecular Cartesian-Coordinate Platforms
CA2832072A1 (en) 2011-04-04 2012-10-11 University Of Florida Research Foundation, Inc. Nanotube dispersants and dispersant free nanotube films therefrom
WO2012145247A1 (en) 2011-04-14 2012-10-26 Regents Of The University Of Minnesota An ultra-compact, passive, varactor-based wireless sensor using quantum capacitance effect in graphene
US9114064B2 (en) 2011-04-29 2015-08-25 Theodosios Kountotsis Pacifier receiving breath and saliva samples for providing nutritional information
US20120306802A1 (en) 2011-06-06 2012-12-06 Mccracken David Harold Differential capacitance touch sensor
US8582693B2 (en) 2011-08-04 2013-11-12 Mediatek Singapore Pte. Ltd. Wireless receiver applicable to multiple coexisting positioning systems
US8945935B2 (en) 2011-08-04 2015-02-03 Technion Research & Development Foundation Ltd. Diagnosing, prognosing and monitoring multiple sclerosis
US9138169B2 (en) 2011-09-07 2015-09-22 Monitor Mask Inc. Oxygen facemask with capnography monitoring ports
US20130211207A1 (en) 2011-09-09 2013-08-15 Sony Corporation Method and system for monitoring respiratory gases during anesthesia
US20140235493A1 (en) 2011-09-19 2014-08-21 University Of Utah Research Foundation Multimode platform for detection of compounds
US9103766B2 (en) 2011-10-18 2015-08-11 Breath Diagnostics, Llc Device and method for monitoring and quantifying analytes
JP6247217B2 (ja) 2011-10-19 2017-12-13 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 初期段階の呼気における口呼吸の検出
US20130100067A1 (en) 2011-10-25 2013-04-25 Christopher William Dews System and method for determining a number and position of one or more touches on a touch screen
US9528979B2 (en) 2011-11-15 2016-12-27 Technion Research And Development Foundation Ltd. Breath analysis of pulmonary nodules
CN107874761A (zh) 2011-12-21 2018-04-06 卡普尼亚公司 在补偿呼吸参数频率的情况下收集并分析一定体积的呼出的气体
US10663420B2 (en) 2012-01-03 2020-05-26 Technion R&D Foundation Ltd. Morphology engineering of conductive metallic nanoparticles capped with an organic coating
FR2986716B1 (fr) 2012-02-13 2017-10-20 Commissariat Energie Atomique Procede de fonctionnalisation de nano-objets en carbone, composition comprenant des nano-objets en carbone fonctionnalises en suspension dans un solvant organique et ses utilisations
US20130211852A1 (en) 2012-02-15 2013-08-15 The Cleveland Clinic Foundation Multimodal physiologic data station and wellness transformation of large populations
FR2987129B1 (fr) 2012-02-21 2014-03-14 Commissariat Energie Atomique Capteurs de nez ou de langue electronique
US20130253358A1 (en) 2012-03-07 2013-09-26 Menssana Research, Inc. System and method for remote collection and analysis of volatile organic components in breath
NL2008737C2 (nl) 2012-05-01 2013-11-04 Consultatie Implementatie Tech Beheer B V Afsluitelement voor het afsluiten van een houder voor monsters.
US20150164373A1 (en) 2012-06-13 2015-06-18 The Regents Of The University Of California Personal lung function monitoring device capable of exhaled breath analysis
ITTO20120516A1 (it) 2012-06-14 2013-12-15 St Microelectronics Srl Metodo di fabbricazione di un sensore elettrochimico basato su grafene e sensore elettrochimico
US9005129B2 (en) 2012-06-22 2015-04-14 Fitbit, Inc. Wearable heart rate monitor
EP2864781B1 (en) 2012-06-22 2017-12-13 Scandinavian Micro Biodevices ApS A method and a system for quantitative or qualitative determination of a target component
AU2013299968B2 (en) 2012-08-07 2017-12-07 Lifeloc Technologies, Inc. Breath alcohol tester calibration station
US10517530B2 (en) 2012-08-28 2019-12-31 Juul Labs, Inc. Methods and devices for delivering and monitoring of tobacco, nicotine, or other substances
CN102941042B (zh) 2012-10-25 2016-03-09 北京理工大学 一种石墨烯/金属氧化物杂化气凝胶、制备方法及其应用
US20140122661A1 (en) 2012-10-26 2014-05-01 Hitachi, Ltd. Computer system and file server migration method
CN109298021A (zh) 2012-10-29 2019-02-01 理工研究与开发基金公司 用于诊断结核的传感器技术
KR20140055152A (ko) 2012-10-30 2014-05-09 삼성전자주식회사 병변 진단 보조 장치 및 방법
WO2014097047A1 (en) 2012-12-19 2014-06-26 Koninklijke Philips N.V. Detection of respiratory disorders
CN110742612A (zh) 2013-01-08 2020-02-04 卡普尼亚公司 用于分析的呼吸选择
CN104937395B (zh) 2013-01-17 2018-07-31 皇家飞利浦有限公司 用于监测感兴趣的气体种类的水平的方法和装置
US9147398B2 (en) 2013-01-23 2015-09-29 Nokia Technologies Oy Hybrid input device for touchless user interface
US9227242B2 (en) 2013-02-28 2016-01-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Containment of molten aluminum using non-wetting materials
US9290524B2 (en) 2013-03-15 2016-03-22 Washington State University Methods for producing functionalized graphenes
BR112015027096A2 (pt) 2013-04-24 2017-07-25 Science Medical Llc dispositivos de respiração e sistemas e métodos relacionados" reivindicação de prioridade
CN103332678B (zh) 2013-05-24 2016-03-23 东莞上海大学纳米技术研究院 石墨烯及石墨烯-氧化物复合物的制备方法
US9147851B1 (en) 2013-06-17 2015-09-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force DNA-conjugated polymer varactors
US20150044710A1 (en) 2013-08-09 2015-02-12 University Of Calcutta Enzymatic sensors and methods for their preparation and use
CN105555190B (zh) 2013-08-28 2018-09-11 赛普瑞斯有限公司 呼吸分析和训练用组件
US20150196251A1 (en) 2014-01-14 2015-07-16 Christopher Scott Outwater System and method for monitoring human water loss through expiration and perspiration
CA2938165A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Ulisse Biomed S.R.L. Biosensor for the determination of infections and associated pathologies
US9638169B2 (en) 2014-02-19 2017-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Method for setting a pitch reference point for a wind turbine blade on a rotor
CN103877574B (zh) 2014-02-26 2016-01-20 广西师范大学 双重光疗用水溶性碳纳米复合材料及其制备方法与应用
MX2016011107A (es) 2014-02-28 2017-02-17 Delos Living Llc Sistemas, metodos y articulos para mejorar el bienestar asociado con ambientes habitables.
US10307080B2 (en) 2014-03-07 2019-06-04 Spirosure, Inc. Respiratory monitor
US20150257676A1 (en) 2014-03-11 2015-09-17 Oridion Medical 1987 Ltd. Flexible sampling tube for patient monitoring
EP3119278B1 (en) 2014-03-20 2022-02-23 Capnia, Inc. Selection, segmentation and analysis of exhaled breath for airway disorders assessment
CN103852505B (zh) 2014-03-28 2015-11-04 哈尔滨工业大学 石墨烯-卟啉修饰电极的制备方法及其应用
US20150295562A1 (en) 2014-04-11 2015-10-15 Mangilal Agarwal Low Power Wireless Sensor System with Ring Oscillator And Sensors for Use in Monitoring of Physiological Data
CN103950920B (zh) 2014-04-16 2015-08-19 同济大学 一种二氧化碳响应的石墨烯纳米杂化材料的制备方法
WO2015161197A1 (en) 2014-04-17 2015-10-22 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices for therapeutic heat treatments
US11215580B2 (en) 2014-04-28 2022-01-04 Cardea Bio, Inc. System and method for DNA sequencing and blood chemistry analysis
US9765395B2 (en) * 2014-04-28 2017-09-19 Nanomedical Diagnostics, Inc. System and method for DNA sequencing and blood chemistry analysis
US20160054312A1 (en) 2014-04-28 2016-02-25 Nanomedical Diagnostics, Inc. Chemically differentiated sensor array
US9618476B2 (en) 2014-04-28 2017-04-11 Nanomedical Diagnostics, Inc. System and method for electronic biological sample analysis
CN106659413A (zh) 2014-04-30 2017-05-10 盖凡尼克有限公司 皮电活动传感器
US9011779B1 (en) 2014-05-21 2015-04-21 Andas Inc. Device for measurement of exhaled ethanol concentration
US9366664B2 (en) 2014-05-21 2016-06-14 Andas Inc. Device for measurement of exhaled nitric oxide concentration
US10194833B2 (en) 2014-05-22 2019-02-05 Picomole Instruments Inc. Method and apparatus for non-invasive detection of conditions such as lung cancer
CA2892870C (en) 2014-05-22 2020-10-27 Picomole Instruments Inc. Alveolar breath collection apparatus
US20150351699A1 (en) 2014-06-06 2015-12-10 Covidien Lp Systems and methods for analyzing a respiratory parameter
AU2015274801B2 (en) 2014-06-09 2020-10-15 Biometry Inc. Low cost test strip and method to measure analyte
RU2653834C2 (ru) 2014-06-30 2018-05-14 Конинклейке Филипс Н.В. Устройство и способ действия датчика фотоплетизмографии
JP2016022415A (ja) 2014-07-18 2016-02-08 日本バルカー工業株式会社 ポリテトラフルオロエチレンファイバを含む不織布層からなる防水通気膜と接着層とを有する防水通気部材およびその用途
US9314204B1 (en) 2014-07-23 2016-04-19 Invoy Technologies, Llc Ketone measurement system capable of validating measurements against behavioral rules
WO2016036950A1 (en) * 2014-09-05 2016-03-10 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Volatile organic compound-based diagnostic systems and methods
US10493276B2 (en) 2014-09-23 2019-12-03 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Neuromodulation specific to objective function of modulation field for targeted tissue
WO2016049285A1 (en) 2014-09-25 2016-03-31 Aedio, Inc. Systems and methods for digital predictive disease exacerbation and pre-emptive treatment
US9735366B2 (en) 2014-09-30 2017-08-15 Cnm Technologies Gmbh Heterostructure comprising a carbon nanomembrane
CA2963464C (en) * 2014-10-03 2024-02-27 Rite Taste, LLC Device and method for chemical analysis
US11262354B2 (en) 2014-10-20 2022-03-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Disposable sensor elements, systems, and related methods
KR102390874B1 (ko) 2014-10-29 2022-04-26 삼성전자주식회사 혈당 측정기 및 그에 따른 혈당 측정 방법
US20160150995A1 (en) 2014-11-28 2016-06-02 Breathometer, Inc. Portable device for personal breath quality and dehydration monitoring
JP6508938B2 (ja) 2014-12-24 2019-05-08 株式会社Ｎｔｔドコモ 情報処理装置、行動支援方法及びプログラム
EP3237084A4 (en) 2014-12-24 2017-12-06 Biometry Inc. Mini point of care gas chromatographic test strip and method to measure analytes
WO2016145300A1 (en) 2015-03-11 2016-09-15 Nano Engineered Applications, Inc. Chemical sensor
US9859034B2 (en) 2015-03-23 2018-01-02 Empire Technology Development Llc Functionalized boron nitride materials and methods for their preparation and use
WO2016160908A1 (en) 2015-03-30 2016-10-06 Verily Life Sciences Llc Methods for combining single cell profiling with combinatorial nanoparticle conjugate library screening
US10067108B2 (en) 2015-05-13 2018-09-04 Elemental Sensor Llc Device for detecting volatile organic compounds
EP3093653B1 (en) 2015-05-13 2018-09-26 ams AG Sensor circuit and method for measuring a physical or chemical quantity
US9689836B2 (en) 2015-06-02 2017-06-27 Alphaszenszor, Inc Functionalized carbon nanotube sensors, method of making same and uses thereof
WO2016196862A1 (en) 2015-06-04 2016-12-08 Palo Alto Health Sciences, Inc. Devices and methods for calibrating a colorimetric sensor
US20160370337A1 (en) 2015-06-16 2016-12-22 Lunatech, Llc Analysis System For Biological Compounds, And Method Of Operation
CN104914138A (zh) 2015-07-03 2015-09-16 深圳市共进电子股份有限公司 湿度传感器、湿度传感器阵列及其制备方法
WO2017066583A1 (en) 2015-10-16 2017-04-20 University Of Utah Research Foundation A nanomaterial complex comprising graphene oxide associated with a therapeutic agent and methods of use
KR101797737B1 (ko) 2015-11-16 2017-11-14 주식회사 포스코 기능기화된 그래핀 나노플레이트렛, 그래핀 나노플레이트렛의 기능기화 방법, 및 기능기화된 그래핀 나노플레이트렛의 크기 별 분리 방법
CN105445335A (zh) 2015-11-17 2016-03-30 中国石油大学(华东) 一种用于电力变压器绝缘状态监测的湿度传感系统
WO2017095922A1 (en) 2015-11-30 2017-06-08 The Regents Of The University Of California Complementary conjugated polyelectrolyte complexes as electronic energy relays
CN105527321B (zh) 2015-12-26 2018-10-09 靳职雄 进出口橡胶制品中有毒气体苯的在线检测方法
JP6604856B2 (ja) 2016-01-12 2019-11-13 株式会社コスモスウェブ 気道情報表示装置
CN105688995B (zh) 2016-01-21 2018-07-06 湖南科技大学 一种在室温条件下制备金属卟啉-石墨烯纳米复合材料的方法
US20170307576A1 (en) 2016-04-20 2017-10-26 Andas, Inc. Device for Measurement of Analyte Concentration
US10903319B2 (en) 2016-06-15 2021-01-26 Nanomedical Diagnostics, Inc. Patterning graphene with a hard mask coating
US10759157B2 (en) 2016-06-15 2020-09-01 Nanomedical Diagnostics, Inc. Systems and methods for transferring graphene
US11056343B2 (en) 2016-06-15 2021-07-06 Cardea Bio, Inc. Providing a temporary protective layer on a graphene sheet
WO2017218464A1 (en) 2016-06-15 2017-12-21 Boston Scientific Scimed, Inc. Gas sampling catheters
US10395928B2 (en) 2016-06-15 2019-08-27 Nanomedical Diagnostics, Inc. Depositing a passivation layer on a graphene sheet
CN106152924A (zh) 2016-07-02 2016-11-23 南京河海南自水电自动化有限公司 一种电容式引张线仪的测量装置和测量方法
DE102016113513A1 (de) 2016-07-21 2018-01-25 Fibro Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung und Detektieren einer fälschungssicheren Identifikation
US20180035932A1 (en) 2016-08-07 2018-02-08 Irina Massova Method and apparatus for real-time non-invasive optical monitoring of decompression sickness state
US9642577B1 (en) 2016-08-16 2017-05-09 American Reliance, Inc. Methods and systems for disease analysis based on transformations of diagnostic signals
CN106442679B (zh) 2016-09-20 2018-10-26 德州学院 一种检测分子之间结合能及结合动力学的传感装置及方法
CN109862829A (zh) 2016-10-21 2019-06-07 波士顿科学国际有限公司 气体采样装置
CN107180706A (zh) 2017-06-14 2017-09-19 福州大学 染料功能化石墨烯/聚苯胺复合材料的制备方法及应用
US10852264B2 (en) 2017-07-18 2020-12-01 Boston Scientific Scimed, Inc. Systems and methods for analyte sensing in physiological gas samples
NL2019492B1 (en) 2017-09-06 2019-03-14 Boston Scient Scimed Inc Systems and methods for analyte sensing in physiological gas samples
CN111801048A (zh) 2018-02-20 2020-10-20 明尼苏达大学董事会 呼吸取样面罩和系统
EP3755995B1 (en) 2018-02-20 2024-07-24 Regents of the University of Minnesota Chemical varactor-based sensors with non-covalent surface modification of graphene
WO2019209918A1 (en) 2018-04-25 2019-10-31 Regents Of The University Of Minnesota Chemical varactor-based sensors with non-covalent, electrostatic surface modification of graphene
JP7467455B2 (ja) 2018-11-20 2024-04-15 ナショナル リサーチ カウンシル オブ カナダ センサー・プラットフォーム
CN113196047B (zh) 2018-12-18 2024-08-16 明尼苏达大学董事会 用于测量化学传感器元件的动力学响应的系统和方法
US11923419B2 (en) 2019-08-20 2024-03-05 Regents Of The University Of Minnesota Non-covalent modification of graphene-based chemical sensors
WO2021050378A2 (en) 2019-09-10 2021-03-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Fluid analysis system
US20210341409A1 (en) 2020-05-01 2021-11-04 Boston Scientific Scimed, Inc. Non-invasive bladder cancer detection system via liquid and gaseous phase analysis
US20220334075A1 (en) 2021-04-16 2022-10-20 Regents Of The University Of Minnesota Systems utilizing graphene varactor hysteresis effects for sample characterization

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012127213A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-27 The University Of Birmingham Biomarkers
US20130236981A1 (en) * 2012-03-11 2013-09-12 Technion Research And Development Foundation Ltd. Detection Of Chronic Kidney Disease And Disease Progression
CN104995511A (zh) * 2012-11-16 2015-10-21 牛津医药有限公司 便携式呼气挥发性有机化合物分析仪和对应元件
US20150031582A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 University Of Houston System Volatile Organic Gases as Bioindicators for Transplant Rejection
US20150064796A1 (en) * 2013-08-28 2015-03-05 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Noninvasive detection of lung cancer using exhaled breath
US20170248541A1 (en) * 2014-09-18 2017-08-31 Case Western Reserve University Sensor for volatile organic compound detection
WO2016063148A1 (en) * 2014-10-20 2016-04-28 Università degli Studi di Ferrara Device for preliminary screening of adenoma of the colon-rectum
WO2018213564A1 (en) * 2017-05-19 2018-11-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Systems and methods for assessing the health status of a patient

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