[發明專利]增強免疫測定法中的結合動力學的長剛性間隔物

有效

• 申請號: 201280056479.X
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103946686A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: T·H·埃弗斯;M·科特斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00;G01N33/52;G01N33/553;G01N33/543;G01N33/58
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 左路

技術領域

本發明涉及用于檢測樣品內的靶分子的裝置，其包括用于測量樣品內的靶分子的樣品容器，第一種顆粒，其中所述第一種顆粒用能夠與所述靶分子特異性結合的第一種結合分子功能化，和包含第二種結合分子的表面結構，其中所述表面結構覆蓋平坦傳感器或存在于第二種顆粒上，其中所述第一種顆粒能夠直接或間接結合表面結構的所述第二種結合分子；其中所述第一種和/或第二種結合分子經由長且剛性的接頭分子間接連接至所述第一種和/或第二種顆粒的顆粒表面和/或平坦傳感器表面；其中所述接頭分子的長度和一致性這樣選擇，以便導致所述接頭超過60nm的平均延伸長度；并且其中顆粒簇或結合顆粒的數目與樣品中存在的靶分子的量直接相關或反相關。在進一步方面，本發明涉及檢測樣品內的靶分子的存在或量的方法。本發明還描述了根據本發明的顆粒用于檢測樣品內的靶分子的用途。

背景技術

普遍和有效的健康護理的需求使得全世界的體外診斷傾向于集成的隨時獲取(random-access)和床邊(point-of?care)方案。這樣的方案的實現是迫切的：測試需要為快速、靈敏、定量且精確的。而且，進行測試的平臺必須是容易使用且緊湊的。

親和測定法利用生物分子捕獲來自樣品的特異性靶分子，并且允許測定其濃度。通常，親和捕獲通過將由捕獲分子涂布的納米顆粒或微粒分散到樣品流體內來實現(Luchini等人，2008，Nano?Lett.，8(1)，350-361)。通常的基于親和力的測定法因此用于大量應用中，例如診斷測定法，研究中的生物分子例如蛋白質、肽和核酸檢測，從而利用親和分子例如抗體，其通常特征在于針對特異性生物分子的高結合親和力。原則上，功能化磁性顆粒吸引至傳感器表面，在其中顆粒可以間接地即由于捕獲的分析物或直接結合至捕獲在表面上印刷的探針例如抗體。結合顆粒數目與樣品中存在的靶分子的量直接相關或反相關。通常，在此類生物傳感器應用中，顆粒可以使用對在表面上接近的顆粒靈敏的任何技術進行檢測，通常此類技術基于光學檢測例如散射光或受抑全內反射(FTIR)的檢測，如例如Bruls等人，Lab?Chip，2009，9.2504-3510中描述的。

WO2008/0833A1公開了用于檢測試劑的方法、反應物和儀器。描述了基于常規直接和間接夾心測定法的用于檢測樣品中的一種或多種目的試劑的測定法形式。

US2004/110220A1公開了用于檢測核酸的方法和裝置。特別地，檢測系統主要基于具有與其連接的寡核苷酸的納米顆粒(納米顆粒-寡核苷酸綴合物)。本文描述的寡核苷酸具有與核酸序列的部分互補的部分(識別部分)，以允許與靶核酸雜交。

WO2009/005552A2描述了用于樣品中的組分的多價結合和定量捕獲的方法和組合物。特別地，描述了常規夾心測定法形式的修飾，以便導致增加表觀Kd的多價“親合力”結合劑。這通過將超過一種抗體或抗原附加至“支架”來實現，所述“支架”可以是主鏈聚合物例如單鏈或雙鏈核酸例如PNA、DNA、RNA等。

US2009/148863公開了基于功能化納米顆粒的檢測平臺。特別地，納米顆粒包含適合于與生物部分結合的第一種單層組分，其依次可以適合于與分析物結合。納米顆粒表面可以進一步包含第二種單層組分，其促成第一種單層組分在表面上的暴露。納米顆粒經由第一種和第二種單層與捕獲分子例如抗體結合，所述捕獲分子允許實時單一分子檢測。

EP1441217A2描述了通過經由多種手段固定特異性結合成員(SBM)基于直接進入TIR元件或波導裝置內的光散射檢測。

US2005/0048599公開了在固定基底上的微生物檢測。結合基于夾心配置的提供且經由標簽結合組分而發生，所述標簽結合組分通過對于靶特異性的手段(例如抗體或適體)使標簽與靶結合。指示劑組分可通過檢測器檢測。

然而，現有技術的親和測定法的重要缺點是下述事實：具有靶分子與表面結合的功能化顆粒的結合仍是非常緩慢、限制速率和無效的。這種緩慢反應的一個原因尤其在于經由小(例如～10nm)靶分子使相對大(例如～500nm)的顆粒與表面結合的困難。不均衡在圖3中簡述，舉例說明靶和顆粒的相對大小。因此，不存在顆粒-靶復合物的許多定向，其導致有效結合。盡管當與表面接觸時，顆粒可以旋轉，但結合概率仍相當小。

因此存在設計新型顆粒-靶結構的強烈需要，所述顆粒-靶結構能夠與表面例如平坦傳感器表面和/或顆粒表面有效結合。

發明內容