[發(fā)明專利]對(duì)生物物種或生化物種取樣和分析的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280065529.0
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104039237B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阿里·布阿姆拉尼;弗朗索瓦·伯杰;馬里-萊恩·科斯尼爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 原子能與替代能源委員會(huì)
• 主分類號(hào): A61B10/00
• 分類號(hào): A61B10/00;G01N21/64;G01N33/552;G01N33/68;A61B10/02
• 代理公司: 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11413
• 代理人: 王春偉,劉繼富

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種對(duì)生物物種或生化物種取樣的方法、一種分析生物物種或生化物種的方法、和一種用于實(shí)施這些方法的裝置。

背景技術(shù)

生物醫(yī)學(xué)研究中的一個(gè)重點(diǎn)是改進(jìn)病理解剖學(xué)分析、組織學(xué)分析和分子分析。常規(guī)的組織學(xué)方法是基于用于采集生物組織的樣品的活組織檢查技術(shù)。盡管通過(guò)所采用的裝置的微型化可以做出改進(jìn)，這些技術(shù)仍是相對(duì)侵入的。而且，用于準(zhǔn)備組織的過(guò)程(石蠟固定、冷凍等)與分子學(xué)研究中的新方法不是非常兼容。生化物種(如RNA和蛋白質(zhì))的脆弱性是解釋創(chuàng)新的多組學(xué)(“poly-omic”)方法的臨床轉(zhuǎn)移的相對(duì)失敗的預(yù)分析因素之一。

而且，由于它們的實(shí)施所需的成本和時(shí)間，故當(dāng)前的過(guò)程與臨時(shí)分析(即，在外科手術(shù)期間，在手術(shù)室中進(jìn)行的分析，以便輔助外科醫(yī)生的決策)的需要相容性很差。此外，利用快速染色的組織學(xué)分析不總是可以獲得充分相關(guān)的信息。

文獻(xiàn)WO 2006/082344描述了一種用于通過(guò)接觸來(lái)分子取樣的裝置，該裝置包括具有微級(jí)別結(jié)構(gòu)化的表面的載體，例如該微結(jié)構(gòu)是微立柱的網(wǎng)狀物或者可填充微珠的微試管的形式。這種優(yōu)選地被功能化的表面具有相對(duì)大的展開(kāi)面，該展開(kāi)面能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的接觸捕獲和固定在生物組織中包含的感興趣的分子。表面的功能化的利用對(duì)保存期間裝置的防腐方面和殺菌方面造成約束(因?yàn)槌Ｒ?guī)的殺菌方法會(huì)影響功能化)。沒(méi)有功能化時(shí)，捕獲的有效性和選擇性是不充分的。

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的這些缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用尤其是由納米多孔硅制成的納米多孔接觸面來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果。即使不存在表面功能化時(shí)(然而，在某些實(shí)施方式中也可以構(gòu)思功能化，以進(jìn)一步提高捕獲的選擇性和/或有效性)，納米孔允許化學(xué)物種和生物物種的有效且相對(duì)選擇性的吸附；這是由于孔的吸力效應(yīng)。文獻(xiàn)WO 2011/025602公開(kāi)了納米多孔材料-尤其是納米多孔硅-用于生物分子的分級(jí)、穩(wěn)定化和保存的用途。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是對(duì)生物物種或生化物種取樣的方法，該方法包括下列步驟：

a)布置用于捕獲所述生物物種或生化物種的表面與生物組織或生物流體接觸，以此方式使得至少一種生物物種或生化物種被所述表面吸附；和

b)清洗所述表面以去除未被吸附的生物物種或生化物種；

其中，所述步驟a)不具有外科手術(shù)的性質(zhì)；

所述方法的特征在于，所述捕獲表面為納米多孔材料的表面。

生物組織可以特別是除了如血液這樣的液體組織之外的組織。例如，生物組織可以是上皮細(xì)胞，特別是內(nèi)皮細(xì)胞或結(jié)締組織。生物流體(特別是液體)可尤其是全血、血漿、腦脊液、唾液等。生物流體可以是人類、動(dòng)物(非人類)和/或植物的組織或流體。

“納米多孔材料”指整個(gè)的晶體材料或無(wú)定形材料，優(yōu)選具有均一的構(gòu)成，具有平均直徑小于1微米、特別是小于或等于100nm的孔。在納米多孔材料之中，特別地，在微孔(孔的平均直徑在0.2nm和2nm之間)、介孔(孔的平均直徑在2nm和50nm之間)和大孔(孔的平均直徑在50nm和1000nm之間)的材料之間存在區(qū)別。孔隙率(孔體積與總體積的比率)將優(yōu)選大于或等于10％。

所吸附的生物物種可以為細(xì)胞(直徑在約1μm和50μm之間)、細(xì)菌、病毒和循環(huán)囊泡(如外來(lái)體，直徑在約20nm和200nm之間)。所吸附的生化物種可以為分子或大分子，如蛋白質(zhì)(直徑從幾納米至幾十納米)、肽(尺寸約為納米)和代謝物。這些分子的“尺寸”應(yīng)理解為它們的最大尺寸。

人們認(rèn)為，當(dāng)手術(shù)不是侵入式時(shí)，該手術(shù)不具有外科手術(shù)的性質(zhì)，或無(wú)論何時(shí)手術(shù)不表現(xiàn)對(duì)身體的顯著物理介入，該手術(shù)不需要專業(yè)的醫(yī)學(xué)專業(yè)知識(shí)，且不造成顯著健康風(fēng)險(xiǎn)。通常，任何包括將捕獲表面與上皮(通過(guò)天然通道或開(kāi)口(直腸、口腔、尿道、膀胱等)可進(jìn)入的組織)接觸、或者通過(guò)簡(jiǎn)單的上皮的滲透、甚至通過(guò)靜脈內(nèi)導(dǎo)管的手術(shù)不具有外科手術(shù)的性質(zhì)。捕獲表面與通過(guò)先前的外科手術(shù)(例如，當(dāng)該手術(shù)具有外科手術(shù)的性質(zhì)時(shí)，引入導(dǎo)管)可進(jìn)入的組織或是伴隨的但獨(dú)立實(shí)施的組織接觸，也不具有外科手術(shù)的性質(zhì)。

該方法還可具有包括分析被所述捕獲表面吸附的生物物種或生化物種的步驟c)，所述捕獲表面用作分析載體。特別地，通過(guò)選自利用激光解吸的質(zhì)譜分析和成像技術(shù)(如熒光成像)的方法可實(shí)施所述步驟c)。顯然，通過(guò)利用MALDI(基質(zhì)輔助激光解吸/電離)型或SELDI(表面增強(qiáng)激光解吸/電離)型激光解吸的質(zhì)譜分析方法可實(shí)施所述步驟c)，在所述清洗步驟b)之后，有機(jī)基質(zhì)被直接沉積在捕獲表面上。作為變型，通過(guò)拉曼散射光譜法，也可實(shí)施步驟c)。