[發明專利]基于選擇劑的識別和量化系統及用于在單次分析中識別和量化多種分析物的方法

無效

• 申請號: 201380013470.5
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN104160278A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 弗雷德·E·雷尼爾;尼古拉斯·B·赫羅爾德;凱文·W·邁爾
• 申請（專利權）人: 珀菲尼迪生物科學股份有限公司
• 主分類號: G01N33/68
• 分類號: G01N33/68
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 鄭斌;彭鯤鵬

相關申請的交叉引用

本申請要求于2012年2月2日提交的美國臨時專利申請序列號No.61/594,193(代理人案號No.PERF-P0006-US)的優先權，并且是于2010年3月10日提交的美國專利申請序列號No.12/721,173(代理人案號No.PERF-P0004-US)以及同樣于2010年3月10日提交的國際專利申請No.PCT/US2010/026819(代理人案號No.PERF-P0001-WO)的部分繼續申請，其公開內容明確地通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本公開內容總體上涉及用于分析抗原的多維分析策略和系統，并且特別地涉及用于在單次分析中分析多種分析物的基于親和選擇劑(affinity?selector)的識別和定量系統以及方法。

背景技術

在與約100,000種其他組分的混合物中測定單一分析物是一項艱巨的任務。在六十多年前，分析人員開始認識到抗體的結構選擇性可用于基于抗原和半抗原的化學結構從生物提取物或血液中結合和純化所述抗原和半抗原。該技術變得如此重要以至于Rosalyn?Yalow因放射免疫測定(radio-immunological?assays，RIA)而獲得1960年的諾貝爾獎。連同酶聯免疫吸附測定(enzyme?linked?immunosorbent?assay，ELISA)，這兩項技術為世界提供了測量低至pg/mL水平的抗原的簡單方法。

RIA和ELISA二者的基本組成都是在測定的第一步中使用固定化抗體以實現從樣品中選擇抗原。自從這些方法出現以來，分析免疫學家已理解，在表面結合抗體引入了顯著的動力學限制。例如，抗原必須依照分子大小而經過相當的距離以到達表面，從而增加了在試管或微量滴定孔中發生抗原結合所需的時間量。此外，測定中使用的所有抗體在測定孔表面或在顆粒上聚集在一起，而抗原則均勻地分布于整個溶液中。當在微量滴定孔中進行ELISA時，通常使用一天或更長的孵育時間，以允許抗原有時間擴散至結合有抗體的孔壁上。在RIA的情況下，使擴散問題最小化的努力涉及使用大量的非常小的固定有抗體的無機顆粒。在過去的幾年期間，已經使用了許多類型的混合、流動、加熱以及甚至超聲的過程以使上述的擴散問題最小化。雖然做出了這些努力，但是擴散問題仍然存在。

隨著分析化學的發展，已認識到可獲得涉及要同時測定多種分析物之樣品的多種問題的更好更完整的答案。這進而導致了對“分析復用(analytical?multiplexing)”興趣的增加，其中在單次分析期間對樣品中的大量分析物進行分析。這常常通過免疫陣列而進行。

對免疫陣列的興趣源自微電子機械系統(micro-electro-mechanical-system，MEMS)的普及和成功。當已將幾種類型的抗體陣列用于大規模復用(包括高通量和并行處理技術)時，另一些方法集中于較少數目樣品的大規模復用，這是例如關注使每次測定的總分析時間和成本最小化的臨床實驗室所需要的。無論使用哪種方法，免疫陣列系統都仍然面臨抗體固定化和動力學的挑戰。還存在抗體在固定化(尤其是如果它們被錯誤的定位于表面)之后是否仍將保留全部活性的問題。還必須考慮空間問題，尤其是抗體在表面的定位及其堆積密度方面。最后，再現性也是一個因素，尤其是由于很難使來自在表面上沉積的皮升(picoliter)體積溶液的固定化抗體再生。蒸發以及很多其他現象也使滴定板水平的固定化所經歷的再現性降低。

雖然抗原在免疫陣列中必須擴散以到達表面的距離比在微量滴定孔中的要小，但是動力學問題仍然是免疫陣列的一個嚴重限制。在低的抗原濃度下尤其如此。抗原從溶液中的所有點擴散至陣列元件之一需要大量的時間。因為在抗原：抗體復合物形成中的分子對接需要精確的空間定位，所以抗原通常在建立正確的捕獲定位之前多次撞擊表面。例如，如果抗原在128元件陣列上與表面碰撞之后未被捕獲，那么它在第二次撞擊表面之前有大量空間要行進。