[發(fā)明專利]固相表面與溶液的運(yùn)動(dòng)方式及運(yùn)動(dòng)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810438306.3
• 申請(qǐng)日: 2018-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN108469399A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊天;賀曉龍;王亞琳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京煦源生物科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N13/00
• 分類號(hào): G01N13/00
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

本發(fā)明提供一種固相表面與溶液的運(yùn)動(dòng)方式及運(yùn)動(dòng)裝置，在固相表面與目標(biāo)對(duì)象的相互作用過程中，所述目標(biāo)對(duì)象溶解或分散于溶液中，所述固相表面和所述溶液作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)包含垂直于所述固相表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以提高所述目標(biāo)對(duì)象與所述固相表面的結(jié)合速率、解離速率、結(jié)合均勻性、結(jié)合方向性及結(jié)合致密性中的至少一種。本發(fā)明相比于現(xiàn)有的平行于傳感表面的運(yùn)動(dòng)方式，在同樣大小的傳感器與溶液相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度下，可有效提高配體與分析物結(jié)合效率與解離效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物傳感檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種固相表面與溶液的運(yùn)動(dòng)方式及運(yùn)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)

對(duì)生物分子相互作用動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)過程的測量是生命科學(xué)研究和藥物開發(fā)上下游流程中的重要基石。以抗體藥為例，每種新藥的研發(fā)涉及成千上萬的樣本量，歷經(jīng)靶點(diǎn)、抗體篩選、工程細(xì)胞株構(gòu)建、臨床血藥的藥代藥動(dòng)、免疫原性檢測、產(chǎn)業(yè)化質(zhì)控等流程，每一步都需要嚴(yán)格的生物分子相互作用測試以作出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。無標(biāo)記傳感是其中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其應(yīng)用需求與產(chǎn)業(yè)規(guī)模處于迅速發(fā)展階段。

與傳統(tǒng)的以酶聯(lián)免疫吸附為代表的檢測方法相比，無標(biāo)記傳感的優(yōu)勢在于保持樣品天然特征，和極大節(jié)省操作人員的時(shí)間和勞力；同時(shí)對(duì)分子相互作用過程的實(shí)時(shí)測量使其在科學(xué)研究和藥物篩選方面具有重要的價(jià)值。目前最廣泛使用的無標(biāo)記傳感技術(shù)是基于SPR(表面等離激元共振)的原理，2016年下半年美國和日本藥典收錄SPR為藥物臨床前評(píng)價(jià)的免疫試驗(yàn)方法。SPR是金屬表面的自由電荷振蕩與光場互相耦合而形成的一種表面波，它與入射光的共振耦合條件對(duì)于附著在金屬表面的物質(zhì)密度非常敏感。如果在金屬表面固定特異的配體來捕獲分析物分子，則可以通過SPR光學(xué)信號(hào)的變化來判斷分析物與配體結(jié)合的情況，得到分析物濃度、特異性、親和力和動(dòng)力學(xué)參數(shù)等信息。

當(dāng)前幾乎所有的SPR產(chǎn)品，以Biacore公司開發(fā)的系列儀器和配套傳感芯片為代表，都是基于微流體進(jìn)樣的方式。在這種進(jìn)樣方式中，傳感芯片上固定了配體，樣品溶液中有待測分析物，樣品溶液在微流體通道中以高達(dá)m/min量級(jí)的速度沿平行于樣品表面的方向流動(dòng)。這種微流體進(jìn)樣的方式起到了不停更換新鮮的樣品溶液和沖刷傳感芯片表面的作用，使得配體捕獲分析物的效率更高，減小了因擴(kuò)散緩慢和其他原因引起的分析物與配體不易結(jié)合或不易解離的因素。對(duì)低濃度和分析物擴(kuò)散(mass transfer)緩慢的實(shí)驗(yàn)，必須提高流動(dòng)速度才能得到較大的配體-分析物結(jié)合量和好的配體-分析物相互作用動(dòng)力學(xué)測量結(jié)果。

與此同時(shí)，與SPR傳感芯片加微流體進(jìn)樣的方式不同，在ForteBio公司的Octet產(chǎn)品中，以粗光纜的端面為傳感器的表面，在其上固定了配體，而含有分析物的樣品溶液盛放在多孔板等開放式的容器中。相對(duì)應(yīng)于SPR芯片產(chǎn)品采用加快微流體流速來提高配體-分析物結(jié)合效率，Octet的樣品溶液容器在平行于粗光纜端面(固相表面)的平面內(nèi)作圓周旋轉(zhuǎn)振蕩運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速高達(dá)1000rpm量級(jí)。但是，因?yàn)闃悠啡芤涸诓煌恢玫霓D(zhuǎn)速是不同的，傳感表面距離旋轉(zhuǎn)中心越近則配體-分析物相互作用的效率提升越小，所以如果不能精確地保證傳感器、樣品、旋轉(zhuǎn)臺(tái)等各個(gè)部件之間的定位，這種運(yùn)動(dòng)方式將會(huì)增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。此外，旋轉(zhuǎn)振蕩的運(yùn)動(dòng)方式對(duì)于傳感表面分子排布和空間取向的影響也和單向流動(dòng)不同，這也有可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同。

這兩種傳感器與樣品溶液的運(yùn)動(dòng)方式，即1)樣品溶液沿平行于固相表面的方向單向流動(dòng)，及2)樣品溶液在平行于固相表面的平面內(nèi)做中心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，均已被無標(biāo)記生物分子相互作用實(shí)驗(yàn)廣泛采納和應(yīng)用，其歷史達(dá)10年或20年以上。如果能提出新的傳感器與樣品的運(yùn)動(dòng)方式，使配體-分析物結(jié)合效率進(jìn)一步增加，將可以提高現(xiàn)有生物分子相互作用實(shí)驗(yàn)的靈敏度和動(dòng)力學(xué)測量的效果，這對(duì)低濃度和小分子量的檢測尤其重要。

基于以上所述，提供一種能夠有效提高配體-分析物結(jié)合效率及解離效率的傳感器固相表面與分析物溶液的運(yùn)動(dòng)方式實(shí)屬必要。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種固相表面與溶液的運(yùn)動(dòng)方式，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中固相表面與溶液中的目標(biāo)對(duì)象結(jié)合速率及解離速率不理想等問題。