[發明專利]無標記高通量生物分子篩選系統和方法

無效

• 申請號: 201410331175.0
• 申請日: 2006-07-06
• 公開（公告）號: CN104076162A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: S·J·卡拉奇;V·H·埃卡特;A·G·弗魯托斯;M·F·克羅爾;T·C·摩爾;D·A·帕斯泰爾;G·M·謝爾德
• 申請（專利權）人: 康寧股份有限公司
• 主分類號: G01N35/02
• 分類號: G01N35/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韋東

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2006/026504、國際申請日為2006年7月6日，進入中國國家階段的申請號為200680026645.6，名稱為“無標記高通量生物分子篩選系統和方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉參考

本申請要求2005年7月20日提交的標題為“無標記高通量生物分子篩選系統和方法”的美國申請系列號60/701445的益處，并將其納入本文作為參考。

技術領域

本發明涉及使用非標記依賴性光學檢測技術來詢問結合于微板的孔中的生物傳感器的高通量生物分子篩選系統和方法。在優選的實施方式中，該高通量生物分子篩選系統包括分配、混合、孵育、微板處理和實施測量方案以提供微板中生物傳感器上發生的生物分子相互作用的高通量檢測和分析的自動儀器。

背景技術

如今，生物學研究的許多領域用到無標記檢測技術，以幫助進行敏感的、有時限的分析。典型的分析涉及檢測與位于一次性微板各孔底部的單個光學傳感器(生物傳感器)表面之上的固定分子(治療靶標)結合的化學/生化化合物(藥物候選物)。此外，最近，使用無標記檢測技術在藥物開發過程中進行高通量篩選(HTS)分析的可能性在以下文章中討論：John?Comley，“無標記檢測——新的生物傳感器促進了更大范圍的藥物開發應用”(LABEL-FREE?DETECTION-New?Biosensors?Facilitate?Broader?Range?of?Drug?Discovery?Applications)，Drug?Discovery?World，Winter2004/5，第63-74頁。

在此文章中，所描述的一個系統使用到基于表面胞質基因共振(SPR)的無標記檢測技術。例如，授予藥物生物傳感器公司(Pharmacia?Biosensor?AB)的美國專利6313264公開了一種分析系統，該系統使用SPR和微射流裝置實時檢測四個傳感區域中的生物分子相互作用。此外，轉讓給普林克公司(Prolinx?Incorporated)的美國專利申請2003/0003018A1公開了使用小型化SPR傳感器以對分子間相互作用進行實時分析的儀器和系統。因為這兩個系統都設計用于實時動態分析分子間的相互作用，因此它們的多路(multiplexing)性能有限，這限制了它們的通量，使得它們無法用于HTS中。此外，這些系統不使用標準的SBS96、384或1536微板。基于光學檢測原理的篩選系統也存在第一個缺點(見John?Comley的文章)。因此，仍需要提供能在高通量基礎篩選中對藥物化合物和生物分子之間的生化相互作用進行無標記檢測的無標記檢測技術。這些和其它需求可采用本發明的高通量生物分子篩選系統和方法得以滿足。

發明內容

本發明包括篩選系統和方法，所述系統和方法提供了一種獨特的和實用的方案，使得可進行無標記高通量篩選(HTS)，以有助于新藥開發。在一個實施方式中，該篩選系統能夠進行直接結合試驗，其中，采用與當前制藥工業中所用的HTS相兼容的試驗體積和濃度檢測化合物(藥物候選物)和生物分子(治療靶標)之間的生物分子間相互作用。該篩選系統還可檢測微板的各孔中發生的生化相互作用，該微板結合了生物傳感器且其表面化學特征能將治療靶標固定于生物傳感器表面上。該篩選系統還包括液體處理和平板處理裝置，以幫助實施自動HTS分析。

附圖說明

結合下文詳細描述和附圖將能對本發明有更完整的理解：

圖1A－1C是顯示本發明幾種不同篩選系統的基本部件的分塊圖。

圖2和3顯示可用于任一圖1A－1C所示本發明篩選系統的優選光學子系統的基本部件。

圖4A和4B顯示可用于任一圖1A－1C所示本發明篩選系統的優選微板排列子系統的基本部件。

圖5顯示可用于任一圖1A－1C所示本發明篩選系統的優選計算機/軟件子系統的基本部件。

圖6A－6B顯示可被任一圖1A－1C所示本發明篩選系統詢問兩例微板(如多孔板)。

圖7顯示可結合到圖6A－6B所示微板的孔內的生物傳感器(如共振波導光柵(RWG)生物傳感器)的基本部件。

圖8A顯示可結合到圖6A－6B所示微板的孔內的生物傳感器的另一設計，其中的生物傳感器具有基準結構(fiducials)。

圖8B是結合有384個生物傳感器的微板的基板的頂視圖，其中所述生物傳感器的構造如圖8A所示的生物傳感器。

圖9A－9B顯示微板的另一設計，其中，生物傳感器不具有基準標記，微板內形成有基準標記。