[發明專利]具有擴大的動態范圍的陣列及相關方法

有效

• 申請號: 201180017359.4
• 申請日: 2011-02-07
• 公開（公告）號: CN102822674A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: S·卡伍斯;M·勞費米爾;C·朗
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/558
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王磊;過曉東

技術領域

本發明涉及診斷測試，并且更具體地涉及基于親和力的診斷測試。

背景技術

可以在個人護理點如在病人的床邊、在護理提供者的位置或者在患者的家中進行的診斷測試變得越來越受歡迎。診斷測試包括涉及鑒定生物標記如核酸、蛋白和小分子的測試。許多診斷測試裝置集成基于親和力的傳感器，據認為這在生物標記的檢測中是最先進的。

基于親和力的生物傳感器根據“鑰匙-鎖”原理發揮功能，其中將與所關注的生物標記具有非常高的關聯因子的分子用于檢測。例如，妊娠測試試劑盒可以包含hCG的β-亞基(βhCG)特異性的單克隆抗體。將抗體與標簽如金、膠乳或熒光團綴合，所述標簽用于檢測。如果靶向的分子與綴合的抗體結合，那么標記的鑰匙-鎖對會例如通過可見的測試線而可檢測。

ELISA板和微陣列(例如核酸、肽和蛋白)包括相似原理。圖1示出ELISA測定10，其中將抗體12固定在基底14上。基底14可以位于孔內(未顯示)。提供封阻劑16以覆蓋抗體12周圍的基底表面。在典型的ELISA測定中，然后將樣品18加入固定一抗12的孔中。然后，將樣品溫育一段時間。溫育期間，封阻劑16防止樣品中所關注的分子結合至基底14的表面以避免錯誤的結合。溫育期間，如圖2所示，一些所關注的分子18與一些抗體12結合。溫育之后，洗滌剩余的樣品以去除未結合的分子18。

隨后，將具有結合的標記22的二抗20加入孔中，溫育并洗滌，導致圖3的構型。如圖3所示，標記的二抗20結合至所關注的分子18，所關注的分子18又結合至抗體12。因此，通過抗體20結合至所關注的分子18的標記22的數量與靶分子的濃度成比例。根據所用的標記的類型，標記的數量最終可以利用比色法、電流分析法、磁力測定、伏安法、發光或熒光檢測來檢測。其他不含標記的抗體方法如表面等離子共振可以可選地使用。

上文討論的診斷測試的質量可以利用檢出限(LoD)和定量限(LoQ)分析來評價。為了產生可以通過可用的檢測方法識別的足夠大數量的復合物所需的靶分子的最低濃度LoD受探針分子與靶分子之間的相互親和力、探針分子的密度、溫育條件以及檢測機制中的背景和噪聲水平影響。如Burtis,et?al.,“Tietz?Textbook?of?Clinical?Chemistry?and?Molecular?Diagnostics,”Elsevier?Saunders,2005所報道，通常認為特定測定的LoD是產生的信號為平均背景信號的2-3倍的靶分子濃度。

LoQ度量包括上限和下限。如Burtis,et?al.“Tietz?Textbook?of?Clinical?Chemistry?and?Molecular?Diagnostics,”Elsevier?Saunders,2005定義的上限和下限分別為在特定測定的可接受的總誤差內可以定量測量的最高濃度和最低濃度。一般來說，在美國，特定測定的可接受的誤差由食品和藥物管理局基于所謂的“金標準測試”的標準差來定義。

特定測定的下LoQ與上LoQ之間的濃度范圍是該測定的動態范圍。如上文所討論的，下LoQ涉及LoD，所述LoD涉及基底上的親和探針分子密度。因此，在許多測定中包含高親和探針分子密度，以便增加特定測定的靈敏度。然而，上LoQ通常是在特定測定中可以達到的探針分子的最大密度或濃度的函數。

給定親和探針分子的特定濃度，從特定測定獲得的歸一化信號不隨所關注的分析物的濃度線性變化。作為示例，圖4示出反應曲線(RC)。在本文中使用時，術語“反應曲線”是示出特定測定的多個樣品中的各種濃度的所關注的分子與從所述多個樣品獲得的多個定量信號之間的關系的曲線。在圖4中，特定測定的典型的信號反應對靶濃度示出為反應曲線30。在圖4的信號范圍內，下LoQ由在約10^-12mol/l的線32定義，而上LoQ由在約10^-10mol/l的線34定義。在下LoQ?32與上LoQ?34之間，反應曲線30的形狀像S形。產生圖4的反應曲線30的測定的動態范圍為約2個數量級。典型測定的動態范圍通常為1-3個數量級。