本發(fā)明涉及一種用于確定多成分樣品的成分相關(guān)特性的方法和監(jiān)測器，并且具體地，涉及這個確定在電磁輻射與樣品相互作用之后使用對電磁輻射的化學計量分析。

例如，在食品工業(yè)，顧客和生產(chǎn)商都越來越對獲得更多關(guān)于產(chǎn)品的一種或更多種成分相關(guān)特性的詳細信息感興趣，例如，從肉和乳制品總脂肪含量到脂肪酸分析；從總蛋白質(zhì)含量到蛋白質(zhì)組分(如從牛奶蛋白質(zhì)到酪蛋白和乳清組分)；從牛奶、酒和果汁產(chǎn)品中的總碳水化合物到糖分析；或者識別低濃度成分，如酒和果汁產(chǎn)品中的蘋果酸或牛奶中的丙酮；或者確定食品的物理或功能特性。

在本語境中，短語‘成分相關(guān)特性(constituentrelatedproperty)’指多成分樣品的組成、物理或功能特性，受該樣品的成分中的一種或更多種的影響。類似的短語將具有類似的意義。

因此，期望可以從對成分本身進行的測量獲得關(guān)于成分相關(guān)特性的信息。

熟知的是，多成分產(chǎn)品的不同成分與光學輻射差別地相互作用，尤其是在電磁光譜的紅外線區(qū)域內(nèi)，從而產(chǎn)生更多或更少的特有的‘光譜指紋’。樣品成分的化學鍵的伸縮和彎曲振動例如能夠提供電磁光譜內(nèi)的特征吸收帶，尤其是光譜的近紅外和中紅外部分。不同的粒子尺寸(對于地面谷物而言，粒子尺寸與硬度有關(guān))可能致使樣品展現(xiàn)不同的光散射和/或吸收特征，能夠再通過光學輻射與樣品之間的相互作用監(jiān)測到這些特征，從而提供關(guān)于樣品內(nèi)的感興趣的特性的信息。對光學光譜的化學計量分析現(xiàn)在一般被用作得到關(guān)于樣品特性的定量或定性信息的手段，所述對光學光譜的化學計量分析是在電磁輻射與樣品相互作用之后對從電磁光譜(在此稱為‘光學輻射’)的紫外線到紅外線部分內(nèi)的一個或更多個波長區(qū)域中的電磁波輻射的檢測得到的。化學計量分析還是所謂的‘間接’技術(shù)，意思是組分相關(guān)信息不是從所記錄的光譜數(shù)據(jù)直接可獲得的。相反，必須通過使參考樣品的光譜特征與關(guān)于這些樣品的感興趣的特性的信息相關(guān)來建立校準，該信息是針對每個參考樣品使用其他(一般是直接)分析技術(shù)獲得的。然而，有利的是，化學計量分析提供了通過開發(fā)隨后能夠用于對新樣品的定量特性估計以及用于未考慮在校準樣品中的偏離樣品的檢測的模型算術(shù)地提取關(guān)于樣品的感興趣的特性的相關(guān)信息的能力。

不幸的是，具有相似化學鍵的成分通常產(chǎn)生相似或嚴重重疊的光譜指紋。這將使得難以采用對常規(guī)光學光譜的化學計量分析從而確定樣品的與這些成分相關(guān)的特性。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種確定多成分樣品的樣品特性的方法，包括：使該樣品經(jīng)受微擾，該微擾被選定用于誘導測量數(shù)據(jù)的與時間有關(guān)的改變，該測量數(shù)據(jù)與有待確定的樣本特性的相關(guān)聯(lián)；在使該樣品經(jīng)受該微擾之后記錄該測量數(shù)據(jù)的時序；并且從使該樣品特性與測量數(shù)據(jù)的時序相關(guān)的校準在所記錄的該測量數(shù)據(jù)的時序的應用，確定該樣品特性，所述校準是從在使每個參考樣品經(jīng)受該微擾之后針對多個參考樣品中的每一個所記錄的時序測量數(shù)據(jù)的多變量化學計量建模憑經(jīng)驗得到的，每個參考樣品具有樣品特性的不同已知值。

借助通過誘導僅影響與有待確定的樣品特性相關(guān)的成分的樣品微擾(硬件微擾或者樣品中微擾)將已知的靜態(tài)測量情形改成動態(tài)測量情形，則可以采取時間演化數(shù)據(jù)來提供特征時間發(fā)展曲線以及其僅與感興趣的成分相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容改變。由于這是現(xiàn)在正采用的測量數(shù)據(jù)的特定改變，甚至現(xiàn)在處于低(即使之前不可檢測)濃度的成分都可以生成相對大的改變，這允許其檢測和特性確定，如成分濃度或與成分有關(guān)的物理或功能特性。

而且，通過采取動態(tài)時間分辨型測量數(shù)據(jù)，能夠使本發(fā)明的方法對干擾更加健壯，并且通過使用先進的化學計量動態(tài)時序建?？梢詼p少所需的校準參考樣品的數(shù)量。

在測量過程中，通過例如溫度改變、添加化學品、添加一種或更多種酶、鹽或ph改變，直接在樣品中誘導物理或化學微擾。在每種情況下，所采用的樣品中微擾將被選定用于誘導樣品的物理或化學改變，該物理或化學改變顯現(xiàn)為與感興趣的成分相關(guān)信息相關(guān)聯(lián)的測量數(shù)據(jù)的改變。硬件微擾是應用在樣品外部以在樣品中產(chǎn)生微擾的微擾，例如，由于向液體樣品施加電流或磁場而誘導保存在樣品展示單元(包括例如透明小容器)中的液體樣品中的分散粒子(如分子)的移動。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種樣品特性監(jiān)測器(2)，包括用于輸出電磁波的輸出單元(4)，該電磁波用于與多成分樣品相互作用；檢測單元(6)，用于在該電磁波與該多成分樣品相互作用之后檢測該電磁波的特性，并且輸出所檢測的該電磁波的特性作為測量數(shù)據(jù)；微擾單元(14)被適配成用于在該多成分樣品中生成微擾，該微擾被選定用于誘導與待確定的樣品特性相關(guān)聯(lián)的改變，所述改變顯現(xiàn)為被該檢測單元(6)檢測到的該電磁波的該特性的改變；以及確定單元(8)，用于從該輸出測量數(shù)據(jù)確定該樣品特性；其中，該檢測單元(6)被適配成與該微擾單元(14)的運行以定時關(guān)系運行，從而在生成該微擾之后多次檢測電磁輻射的特性并輸出測量數(shù)據(jù)的時序；并且其中，該確定單元(8)被適配成用于處理測量數(shù)據(jù)的該時序，從而通過將有關(guān)該樣品特性的校準應用在測量數(shù)據(jù)的該時序來確定成分相關(guān)的樣品特性，該校準是從在每個樣品中生成微擾之后針對多個參考樣品中的每一個所記錄的時序測量數(shù)據(jù)的多變量化學計量建模憑經(jīng)驗得到的，每個參考樣品具有該樣品特性的不同已知值。

下面參照附圖對發(fā)明進一步進行解釋和例證，在附圖中：

圖1展示了牛奶的典型中紅外光譜；

圖2根據(jù)本發(fā)明示意性地展示了代表性樣品特性監(jiān)測器；

圖3示出了使用圖2的分析器獲得的示例性時間演化曲線；

圖4示出了從如圖3中所展示的曲線檢索的平行因子(parafac)活躍模式；

圖5示出了通過對圖3中例證的時間演變曲線的parafac建模獲得的對牛奶中k酪蛋白的校準；以及

圖6根據(jù)本發(fā)明示意性地示出了用于基于電泳的確定的圖1的監(jiān)測器中所采用的采樣單元。

現(xiàn)在將僅舉例描述本方法的實施例。根據(jù)本示例性實施例，進行牛奶中k酪蛋白(‘κ-casein’)量的確定作為成分相關(guān)的樣品特性。這個確定是在波與牛奶相互作用之后通過分析電磁波特性(在此為電磁波的波長分量的強度)的與微擾誘導的時間有關(guān)的改變而進行的。

現(xiàn)在考慮圖1，展示了在波數(shù)區(qū)域1000cm^-1至1600cm^-1(對應于波長區(qū)域10,000nm至6250nm)中牛奶的代表性中紅外吸收光譜。對牛奶樣品光譜指紋的蛋白質(zhì)(p)相關(guān)特征進行標識。酪蛋白已知代表約80％的全蛋白質(zhì)含量。由于根據(jù)比爾定律(beer’slaw)，電磁能量(在此為中紅外能量)的吸收與吸收分量的量成比例，則使用對常規(guī)靜態(tài)光學光譜的化學計量分析的酪蛋白的檢測應當是可能的。然而，如從圖1中可見，蛋白質(zhì)光譜特征(p)未顯示明顯可區(qū)別結(jié)構(gòu)。與k酪蛋白相關(guān)的光譜特征與牛奶中的其他蛋白質(zhì)本質(zhì)上是不能區(qū)分的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，被開發(fā)用于從此類測量數(shù)據(jù)推測k酪蛋白含量的常規(guī)化學計量模型在這些情況下將是不準確的。

熟知的是，添加凝乳酶酪使酪蛋白膠束的凝膠化是制造奶酪的第一步。該酶具體將k酪蛋白的羧基端除去，造成酪蛋白膠束的失穩(wěn)和隨后結(jié)塊，所述結(jié)塊造成牛奶樣品的光學光譜指紋的改變。僅舉例來說，使用這種酶作為對牛奶樣品的化學微擾，能夠為每個樣品記錄光譜數(shù)據(jù)的時序作為對k酪蛋白結(jié)塊的時間演化的監(jiān)測。在本示例性實施例中使用了兩種酶制劑(凝乳酶制劑)，即chymaxplus^tm和chymaxm1000^tm，均從丹麥霍斯霍爾姆自治市的科漢森公司(chr.hansen,allé10-12,dk-2970denmark)獲得。chymaxm1000對k酪蛋白顯示最高特殊性并且因此如下所述用于建立時間校準，該時間校準使樣品特性(在此為k酪蛋白濃度)與時序光譜數(shù)據(jù)(在此為代表光譜吸收的時間演化)相關(guān)。兩種酶制劑都顯示出不相上下的光譜演化，并且關(guān)于牛奶中k酪蛋白的結(jié)塊以類似的方式反應。

根據(jù)本實施例，并僅舉例來說，使用如圖2中示意性展示的樣品特性監(jiān)測器2記錄了所有的電磁光譜測量數(shù)據(jù)，并運行以記錄1000cm^-1至1600cm^-1之間的波數(shù)區(qū)域中的光譜數(shù)據(jù)。根據(jù)圖2，示例性樣品特性監(jiān)測器2包括輸出單元4；檢測單元6；確定單元8；控制單元10；以及采樣單元12，該采樣單元12包括微擾單元14和樣品展示單元16。

輸出單元4被適配成用于向樣品展示單元16中的多成分液體樣品(在此為牛奶)輸出電磁波。在本實施例中，電磁波是具有至少在6250nm(1600cm^-1)和10000nm(1000cm^-1)之間的區(qū)域延伸的波長分量的中紅外電磁波。將理解的是，一般而言，輸出單元4所發(fā)出的電磁能量的波長是取決于樣品內(nèi)引起正在監(jiān)測的成分相關(guān)樣品特性的(一種或更多種)成分而選擇的。

在波與樣品展示單元16中的液體樣品相互作用之后，檢測單元6檢測從輸出單元4輸出的電磁波的特性。在本實施例中，檢測單元6被示為被配置成用于監(jiān)測輸出電磁波的由其與液體樣品的相互作用誘導的與能量(波長或波數(shù))有關(guān)的強度變化，并且用于提供這個電磁吸收光譜數(shù)據(jù)作為輸出測量數(shù)據(jù)。在此，并僅舉例而言，檢測單元6被配置成用于檢測傳輸通過樣品的電磁能量，并且可以如在本示例中包括傅里葉變換紅外線(ftir)光譜儀，盡管可以替代其他被適配成用于提供根據(jù)能量(波長或波數(shù))而被索引的強度的輸出的已知光譜光度測量設備(如單色儀或檢測器二極管陣列(dda))。

確定單元8包括數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器被配置成用于基于由檢測單元6提供給它的測量數(shù)據(jù)確定樣品內(nèi)的成分(樣品特性)的濃度(如下面將更詳細描述的)，并且用于輸出相同的濃度(conc.)，例如在視頻顯示器上以人類可辨識的格式或以數(shù)碼格式用于傳輸、存儲在存儲器設備中或用于其他電子系統(tǒng)。

控制單元10可操作地連接至微擾單元14從而觸發(fā)微擾單元14來在液體樣品中誘導微擾，這造成輸出電磁能量與液體樣品之間的交互程度的與時間有關(guān)的變化，這些變化與該液體樣品的與正在被監(jiān)測的樣品特性有關(guān)的成分相關(guān)聯(lián)。在本示例中，控制單元10還可操作地連接至檢測單元6用于觸發(fā)檢測單元6在由微擾單元14觸發(fā)微擾之后進行多次檢測。從而生成的時序電磁光譜數(shù)據(jù)是被確定單元8采用以確定液體樣品內(nèi)感興趣的成分濃度作為樣品的成分相關(guān)特性的測量數(shù)據(jù)。

采樣單元12包括微擾單元14，該微擾單元在本實施例中可操作以在液體樣品中(例如，直接在樣品展示單元16中保存的樣品中)自動地誘導合適的微擾。在此，微擾單元14運行以向液體樣品中引入化學品(比如酶)從而引起反應，在液體樣品與從輸出單元4輸出的電磁波相互作用時該反應本身作為可檢測的改變顯現(xiàn)。該化學品/酶被選定以用于誘導改變，該改變特定于與有待確定的樣品的特性(在本示例中為成分濃度)相關(guān)的成分。取決于成分，其他微擾可以替換為化學微擾。此類其他微擾可能具有熱學、電學或磁性本質(zhì)。在替代性實施例中，微擾單元14可以是可人工操作的并且可以例如是包含合適化學品的移液管或注射器，并且可以運行以在其進入樣品展示單元16之前將這種化學品引入樣品。

采樣單元12的樣品展示單元16是根據(jù)檢測單元16所檢測的電磁波的特性配置的。在本實施例中，樣品展示單元16則包括相對的壁截面，這些壁截面對輸出單元16所輸出的電磁波是可穿透的，并且可以被形成為可移除的透明小容器，可以將樣品(附加或不附加微擾化學品)人工地引入該透明小容器?？商娲?，樣品展示單元16可以被形成為流入式透明小容器，其具有入口和出口，該入口連接至液體流系統(tǒng)，外部樣品可以通過該入口流進該透明小容器以便分析，經(jīng)分析的樣品可以經(jīng)該出口從該透明小容器移除。在本實施例中，液體流系統(tǒng)的從外部可接近的移液管的一端可以浸入待分析的液體，例如，可以保存在燒杯或試管中，并且流系統(tǒng)被操作以向樣品展示單元16自動地引入液體樣品。微擾單元14可以液體地連接至流系統(tǒng)用于將微擾化學品/酶引入朝樣品展示單元16流動的液體中。

根據(jù)本實施例，為了建立對k酪蛋白濃度的經(jīng)驗性校準，使用不同的源于消費者牛奶紙盒的牛奶稀釋物制備參考樣品。根據(jù)稀釋物，通過總蛋白質(zhì)含量(在此從牛奶包裝營養(yǎng)信息獲得，但可以使用標準分析技術(shù)(如采用基耶達(kjeldahl)化學法的分析技術(shù))獲得)乘以因數(shù)0.8簡單計算k酪蛋白濃度。在本領(lǐng)域普遍接受k酪蛋白代表牛奶中約80％的總蛋白質(zhì)，例如課本(mejeri-作者e瓦格納尼耳森(e.waagnernielsen)和延斯a尤姆(jensa.ullum)，isdn87-7510-536-5，第62頁)中證明的。

在建立校準時所采用的稀釋的牛奶參考樣品在表1中列出，并且被選定為使得k酪蛋白濃度延伸至覆蓋未知k酪蛋白濃度的樣品中期待的濃度范圍，校準將最終應用于該濃度范圍。

表1

圖3(a)和圖3(b)中分別展示了針對樣品號5和11所標識的參考樣品記錄的輸出電磁波的與能量有關(guān)的吸收的時間演化曲線。由于每個光譜的采集時間是已知的，則圖3中所展示的掃描號代表所收集的光譜數(shù)據(jù)的時標。能夠清楚地觀察到，6250nm(1600cm^-1)和10000nm(1000cm^-1)之間的波長區(qū)域中，電磁波能量的光譜演化的強度隨著k酪蛋白濃度而增大(即，從圖3(b)到圖3(a)增大)并且在引入微擾/光譜號之后隨著時間增大(見圖3(a))。通過引入20μl的chymaxm1000酶溶液，已經(jīng)誘導了所有的微擾。

為了建立k酪蛋白校準，采取了多變量化學計量(優(yōu)選地，多路)分析方法，比如像parafac、tucker3或npls。替代性多變量化學計量方法是展開pls、展開pcr、展開嶺回歸(ridgeregression)等，以及與這些方法相聯(lián)系的變量選擇技術(shù)(包括多變量線性回歸(‘mlr’))。對于這些真實的多路方法，原理上，只有一個校準樣品足以校準系統(tǒng)，這與雙路方法相反，在雙路方法中需要若干樣品以跨越期望的變化。在本實施例中，parafac應用于時間演化曲線，從而在沒有參考數(shù)據(jù)(參考數(shù)據(jù)是無監(jiān)督的并且因此無偏置)的情況下提取潛在光譜圖案。應用parafac以將張量分解成樣品模式、動力學模式和光譜指紋模式。圖4中展示了檢索的parafac動力學模式，圖4示出了平行因子分量1上的負荷隨掃描號(等價于微擾后的時間)變化的曲線并且展示了分量1上的負荷隨著時間(掃描號增大)而增大。

之后，通過使分量1的經(jīng)parafac檢索的分數(shù)與表1中的k酪蛋白濃度相聯(lián)系建立最終校準。使用不同的光譜數(shù)量(＝不同觀察次數(shù))針對不同模型計算校準準確度和精度。如圖5中所示，k酪蛋白濃度與通過parafac檢索到的分量1分數(shù)良好地聯(lián)系，圖5是針對表1中列出的參考樣品的parafac分量1分數(shù)隨牛奶中k酪蛋白濃度(g/100ml)變化的曲線。通過測量一個k酪蛋白濃度的九次重復實驗，確定精度。

針對本示例，就準確度和精度而言，良好校準的最佳觀察時間相當短。對于1.9分鐘的觀察時間(7個光譜；每個光譜具有16.6秒采集時間)，parafac模式展現(xiàn)最佳性能。

為了確定未知濃度的測試樣品中的k酪蛋白濃度，針對這個測試樣品本質(zhì)上以與針對參考樣品獲得時序相同的方式記錄了6250nm(1600cm^-1)和10000nm(1000cm^-1)之間的波長區(qū)域中的電磁光譜的時序。一般而言，然后，將酶添加至測試樣品中，并且由等效于用于生成該模型并在圖2中展示的監(jiān)測器2的樣品特性監(jiān)測器記錄包括6250nm(1600cm^-1)和10000nm(1000cm^-1)之間的波長區(qū)域的電磁光譜。術(shù)語‘等效’，將被理解為指將從樣品生成光譜數(shù)據(jù)的樣品特性監(jiān)測器，該樣品與使用校準生成中所采用的監(jiān)測器生成的光譜數(shù)據(jù)是可檢測地不可檢測區(qū)分的。這些光譜是在與系統(tǒng)中所存儲的校準模型的衍生中所采取的相同觀察時間和采集時間上獲得的。在本示例性實施例中，記錄的時序數(shù)據(jù)經(jīng)受parafac分解從而獲得分量1的分數(shù)，然后將存儲的校準模型應用至濃度確定單元8中的獲得的分數(shù)，并且獲得測試樣品中的k酪蛋白的濃度(量)。

在其他實施例中，需要不只一個分量，并且然后采取多變量化學計量回歸法(如mlr)將這些分量與感興趣的樣品特性相聯(lián)系。

在根據(jù)本示例的方法的進一步實施例中，在多成分食物樣品中檢測蛋白質(zhì)，如牛奶或乳化固態(tài)食物產(chǎn)品。在此，采用蛋白質(zhì)變性技術(shù)作為微擾。蛋白質(zhì)變性是不伴隨主要結(jié)構(gòu)中涉及的肽鍵破裂的任何結(jié)構(gòu)變化，并且根據(jù)本發(fā)明，監(jiān)測的是結(jié)構(gòu)變化的時間演化。熱、酸、堿、濃縮鹽溶液、溶劑和電磁輻射均是造成變性的已知微擾。已知通過測量蛋白質(zhì)沉淀、黏度、通過電泳的蛋白質(zhì)遷移、旋光色散、二色性、與波長有關(guān)的強度變化或電磁波的其他特性改變來監(jiān)測蛋白質(zhì)變性。從而，根據(jù)本發(fā)明，在測試樣品中誘導了合適的微擾，并且記錄了測量數(shù)據(jù)的時序。在數(shù)據(jù)處理器中將使成分(蛋白質(zhì))相關(guān)樣品特性與測量數(shù)據(jù)的時序變化相聯(lián)系的適當導出的經(jīng)驗校準應用于記錄的測量數(shù)據(jù)的時序，從而為測試樣品確定樣品的成分相關(guān)特性，如濃度?？梢杂妙愃朴谏衔年P(guān)于k酪蛋白校準所描述的方式生成這種經(jīng)驗校準。因而，使用與獲得測試樣品的時序測量數(shù)據(jù)時采用的相同的方法針對多個具有已知量的感興趣蛋白質(zhì)的參考樣品獲得時序測量數(shù)據(jù)。多變量化學計量建模(如上文所描述的多路建模)應用于對每個參考樣品的時序測量數(shù)據(jù)，從而生成校準。

將理解的是，使時間演化測量數(shù)據(jù)與其他感興趣的樣品特性相關(guān)的校準能夠通過使用具有該樣品特性的已知值的參考樣品并使這些參考樣品的時間演化曲線經(jīng)受多變量化學計量建模來生成。

根據(jù)樣品特性監(jiān)測器的第二實施例，根據(jù)本發(fā)明，圖8中展示了采樣單元812，該采樣單元替代圖2的采樣單元12，以便適配圖2的成分分析器2運行以使用電泳微擾來確定多成分液體樣品中感興趣的成分的濃度(conc.)。該采樣單元812包括微擾單元814和樣品展示單元816。

該微擾單元814是直流(d.c.)發(fā)電機，其可操作地連接至樣品展示單元從而在樣品展示單元816中保存的多成分液體樣品內(nèi)生成電場。

樣品展示單元816(在本實施例中并僅舉例說明)被配置成流入式透明小容器，其配備有與樣品特性監(jiān)測器的液體流系統(tǒng)(未示出)處于液體連接的液體入口818和液體出口820。流入式透明小容器816具有相對的窗口部822和824(虛線)，這些窗口部是由對從輸出單元4輸出的電磁能量可透射的材料形成的并且尺寸被設定以在透明小容器816內(nèi)提供觀察區(qū)域(陰影區(qū)域)，該觀察區(qū)域小于透明小容器的液體保存區(qū)域。

在使用中，微擾單元814在液體保存區(qū)域(該液體保存區(qū)域是樣品展示單元816的整個液體保存體積)中的液體樣品內(nèi)生成直流電場，該直流電場導致液體樣品的帶電荷成分經(jīng)過觀察區(qū)域826以取決于其電荷的方向向透明小容器816的或者負極(-)或者正極(+)移動。在由微擾單元814施加電場之后在不同時間記錄了多個電磁光譜，并且在確定單元8采取電磁光譜數(shù)據(jù)的這個時序來確定多成分液體樣品的成分的濃度(量)或存在/不存在并同樣地輸出(conc.)。從多變量化學計量建模到時序參考樣品數(shù)據(jù)的應用，憑經(jīng)驗獲得校準。使這個校準可供使用，例如存儲在可存取的電子存儲器或其他存儲設備中(為此目的，確定單元8內(nèi))，該校準因而將有待確定的樣品特性與電磁光譜數(shù)據(jù)的時序的特性相聯(lián)系。這個校準是以與對上文所描述的k酪蛋白基本上相同的方式獲得的。然而在本實施例中并且技術(shù)人員將理解的，針對具有已知成分濃度的參考樣品記錄時間演化曲線，并不是跟著添加酶而發(fā)生的，而是跟著應用直流電場而發(fā)生的。而且，本實施例的輸出單元4將被適配成用于輸出處于電磁光譜的合適區(qū)域中的電磁波，該電磁波對成分的電學微擾誘導的改變敏感。如上文所述，樣品特性監(jiān)測器的本實施例可以(不限制其其他用途)應用于通過監(jiān)測時間相關(guān)變化來確定蛋白質(zhì)相關(guān)信息作為感興趣的樣品特性，這些時間相關(guān)變化是感興趣的蛋白質(zhì)的變性的顯現(xiàn)。