[發(fā)明專利]用于檢測分析物的生物傳感器在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201980030389.5 | 申請日： | 2019-05-03 |
| 公開（公告）號： | CN112074731A | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 唐曉武 | 申請（專利權(quán)）人： | 雷納診斷有限公司 |
| 主分類號： | G01N27/02 | 分類號： | G01N27/02;G01N27/403;G01N27/416;G01N27/327 |
| 代理公司： | 北京威禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11838 | 代理人： | 王月玲 |
| 地址： | 加拿大，*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 用于 檢測 分析 生物 傳感器 | ||
本揭露提供了一種用于檢測流體生物樣品中的目標(biāo)分析物的生物傳感器。所述生物傳感器包括：第一感測層，第一感測層包括在惰性襯底上的至少一對金屬電極，其中所述電極通過在其表面上固定有分析物反應(yīng)性化合物的導(dǎo)電橋來連接，其中導(dǎo)電電極橋包括以電化學(xué)變化或電變化響應(yīng)目標(biāo)分析物與分析物反應(yīng)性化合物的結(jié)合的材料；以及可選的第二層，第二層包括用于在第一感測層上進(jìn)行放置的一個或多個樣品室，其中樣品室適于接收流體樣品并將樣品引導(dǎo)至所述橋?？梢詫⑸飩鞲衅鹘Y(jié)合在即時設(shè)備中，即時設(shè)備還包括檢測設(shè)備，檢測設(shè)備與生物傳感器形成電路，提供在一定頻率范圍內(nèi)的電信號，并且適于在施加電信號時使用電化學(xué)阻抗譜來檢測在目標(biāo)分析物存在的情況下，電極橋處的電化學(xué)變化或電變化。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總的涉及感測系統(tǒng)和方法，并且特別地，涉及新型生物傳感器、結(jié)合有生物傳感器的設(shè)備以及用于檢測樣品中的分析物的方法。
背景技術(shù)
當(dāng)心臟不能再充分地泵送血液以滿足身體需要時，就會發(fā)生心力衰竭(HF)。HF是一種全球性大流行病，影響到全世界至少2600萬人，而且流行率越來越高。HF對經(jīng)濟造成的成本是顯著的，并且將隨著人口老齡化而急劇膨脹。盡管在治療和預(yù)防上取得了重大進(jìn)展，但患者仍然生活質(zhì)量低下、死亡率和發(fā)病率很高。準(zhǔn)確和早期診斷對于改善HF患者的轉(zhuǎn)歸至關(guān)重要。然而，HF診斷可能具有挑戰(zhàn)性，因為諸如呼吸短促(呼吸困難)或疲勞之類的HF癥狀是主觀的且非特異性的。例如，在肥胖或患有慢性阻塞性肺疾病但未患有HF的個體中會發(fā)現(xiàn)呼吸困難。
在過去的二十年中，大量研究已經(jīng)表明，腦鈉肽(BNP)是HF的有效診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物。BNP是心臟心室響應(yīng)于血壓降低或全身血管阻力增加而分泌的神經(jīng)激素。血液中BNP濃度升高(400pg/mL)與HF癥狀的嚴(yán)重程度直接相關(guān)。然而，存在灰色區(qū)域(100pg/mL至400pg/mL)，其中血漿BNP水平升高不能歸因于HF，但仍可能導(dǎo)致代償失調(diào)的早期預(yù)后。由于HF患者的血漿BNP濃度每日都在波動，因此對BNP水平進(jìn)行即時(POC)監(jiān)測至關(guān)重要。這將能夠高效且及時地管理HF，以及防止可能的住院治療。
目前，美國食品和藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)的用于血漿BNP檢測的免疫測定是基于光學(xué)方法，所述方法需要特殊的儀器和受過專門培訓(xùn)的人員。這些現(xiàn)有方法是夾心免疫測定法，其需要捕獲并標(biāo)記檢測抗BNP抗體，這會很昂貴。
有前景的替代方法是使用基于電子測量的傳感器。電化學(xué)阻抗譜(EIS)是多功能且靈敏的工具，廣泛用于不同領(lǐng)域，特別是傳感器中。其可以根據(jù)電荷轉(zhuǎn)移、電導(dǎo)率和電雙層電容變化來監(jiān)測修飾電極表面上的表面生物識別事件。例如，Periyakaruppan及同事(Anal.Chem.2013.85(8)：3858-63)生產(chǎn)了一種無標(biāo)記的、基于碳納米纖維(CNF)的免疫傳感器，所述傳感器使用EIS來檢測心肌肌鈣蛋白I(cTnI)。該免疫傳感器的檢測限是常規(guī)方法所達(dá)到的檢測限的25倍低(即1/25)，從而能夠以～0.2ng/mL的濃度檢測cTnI。Gupta和合作者(Biosens.Bioelectron.2014，59，112-119)使用EIS與碳納米陣列相組合的方法對另一種心臟生物標(biāo)志物C反應(yīng)蛋白(CRP)進(jìn)行了定量。所述設(shè)備的檢測限為～11ng/mL，認(rèn)為其具有臨床意義。
低成本、易于使用、靈敏和/或準(zhǔn)確的感測設(shè)備將是期望的，但有待開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出用于檢測患者樣品中分析物的新型生物傳感器，并且可以將其結(jié)合到便攜式感測設(shè)備中，以快速檢測患者樣品中的分析物。
因此，在本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于檢測生物樣品中的目標(biāo)分析物的生物傳感器，其包括：
i)第一感測層，所述第一感測層包括沉積在惰性襯底上的至少一對金屬電極，其中所述電極通過在其表面上固定有分析物反應(yīng)性化合物的導(dǎo)電橋來連接，其中所述橋包括以電化學(xué)變化或電變化響應(yīng)目標(biāo)分析物與所述分析物反應(yīng)性化合物的結(jié)合的材料；以及可選的
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