[發(fā)明專利]電化學發(fā)光分析裝置和使用其分析樣品的方法

在審

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• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN111351781A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 康吉男;姜忠慶;張碩祜;李在允
• 申請（專利權）人: 麥德龍生物株式會社;瑪斯特生物實驗公司
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76;G01N21/01;G01N27/26;G01N27/30
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 李棟修;龐東成

本發(fā)明涉及電化學發(fā)光分析裝置和使用其分析樣品的方法，其包含：工作電極；固體多孔膜；和支架，其中：工作電極的材料為由電絕緣體層覆蓋的導體或強摻雜半導體，工作電極被支撐到支架，經(jīng)由支架，能夠連接到發(fā)光測量儀器的激發(fā)電子設備，充當裝置的陰極，固體多孔膜由PE聚酯材料制成，具有液體滲透性，厚度小于100μm，孔徑為1μm，其中，固體多孔膜位于工作電極附近，但不與工作電極直接接觸，在工作電極與多孔膜之間存在小于100μm的游離液體結，裝置適合于使帶到多孔膜和/或陰極上的樣品和其他試劑能夠相互反應。

技術領域

本發(fā)明涉及電化學發(fā)光分析裝置和使用其分析樣品的方法，具體而言涉及利用電化學發(fā)光現(xiàn)象的分析方法和裝置。本發(fā)明特別適合于定量床邊快速診斷。

背景技術

目前，對于快速、靈敏和定量診斷技術有大量需求。這類技術適合于廣泛的市場領域，包括公共衛(wèi)生、研究、種植、環(huán)保、獸醫(yī)和某些工業(yè)制造領域。改善的靈敏度、速度、穩(wěn)健性、穩(wěn)定性和降低的每次分析的費用是考慮因素，在診斷技術中實現(xiàn)這些因素之后，可以在非常新的領域中找到用途。

極高靈敏度可以用某些診斷儀器獲得，但其太昂貴。另一方面，某些方法可能足夠便宜(由免疫色譜法所示例)，但其不適用于市場的某些需求。滿足一組此類需求的任何技術都將在未來診斷中具有重要位置和巨大市場潛力。

在診斷實用中有許多不同的分析原理：例如，基于放射活性的測定、酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)、比色測定和基于熒光和化學發(fā)光(包括陽極以及熱電子誘導(陰極)電化學發(fā)光(ECL))的測定。熱電子誘導ECL詳細記載于Kulmala S.等人的美國專利6,251,690號。這些技術各自對于靈敏度、穩(wěn)健性、穩(wěn)定性、速度和價格的整合具有其作用。技術之間的差異反映了物理限制的作用或方法的優(yōu)點。例如，從安全性和環(huán)境二者角度來看，基于放射活性化合物的應用的缺陷在于標記在一段時間內(nèi)衰減和放射活性廢棄物的額外費用。診斷上最靈敏測定的應用受到測試和儀器復雜性的限制，只有專家才能進行該測定。測定的復雜性通常與儀器和/或測試的價格成正比。在復雜儀器的情況中，可以舉出現(xiàn)在變得越來越流行的陽極電化學發(fā)光技術：儀器是復雜的實驗室機器人，其操縱需要專業(yè)人員，并且其中測量過程涉及重復的洗滌和制備步驟。它們是增加分析費用以及增加廢棄物量的因素，因此會使該方法無法滿足小實驗室、醫(yī)務室等的需求(床邊或護理分析點)。

商業(yè)上有利的方法基于通過所謂的標記物質(zhì)在混合物中鑒定和測量待分析物質(zhì)的原理。在基于生物分子的獨特性質(zhì)的測量中，如在免疫化學測定中，待測量分析物(X)可以選擇性地從分子混合物吸附到固相結合抗體，然后使用選擇性結合到(X)的另一標記抗體測量結合的分子。標記物質(zhì)可以為共價地連接到抗體的放射活性同位素、酶、吸光、熒光或磷光分子、特定金屬螯合物等。作為另選，可以標記純化的(X)，并通過競爭反應可以測量未知的未標記樣品(X)的量。DNA和RNA的測定也可以基于選擇性結合(生物親和性)。通過相同原理也可以進行許多其他化學和生化分析。為了減少費用和/或提高測量準確度，目前有在樣品中同時測量多個不同參數(shù)的趨勢。一種可能性是使用在不同波長發(fā)熒光或磷光(發(fā)光)或者擁有不同熒光壽命的標記。可以用于免疫診斷的不同測量原理和策略記載于書籍The Immunoassay Handbook,Edited by David Wild,Stockton Press Ltd.,New York,1994,on pages 1-618。

現(xiàn)有技術中已知有機物質(zhì)和金屬螯合物可有利地作為標記物質(zhì)，并且其可以通過光或通過電化學激發(fā)而產(chǎn)生對標記具有特異性的發(fā)光。這些方法特別靈敏并且很合適。不過，因為測量濃度極低，也有案例依賴性的難題；熒光的使用可能受到干擾，特別是通過丁達爾、瑞利和拉曼散射。當測量生物物質(zhì)時，幾乎毫無例外地，在激發(fā)脈沖后，有快速釋放高背景熒光。主要僅使用鑭系離子和專門合成的有機分子之間的螯合物，可以利用溶液相中的磷光。使用光致發(fā)光標記的激發(fā)技術的缺陷在于儀器的復雜性和靈敏光學部件的高價格。