[發明專利]基于拴系顆粒的生物傳感器及感測分析物的方法

有效

• 申請號: 202010237359.6
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN111381031B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: M·W·J·普林斯;M·梅瑞克斯;L·J·利澤多恩;P·吉利斯特拉;E·W·A·維瑟;M·R-M·W·斯希珀斯
• 申請（專利權）人: 埃因霍溫科技大學
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/542;C12Q1/6825
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

本發明涉及基于拴系顆粒的生物傳感器及感測分析物的方法，其中用于感測分析物的方法使用拴系顆粒運動。功能化顆粒[500]具有第一狀態[504]和第二狀態[502]，在所述第一狀態中，所述功能化顆粒與所述表面結合，并且在所述第二狀態中，所述功能化顆粒沒有與所述表面結合，其中，所述功能化顆粒根據所述分析物的存在與不存在來在所述第一與第二狀態之間切換，由此，根據所述分析物的存在改變所述功能化顆粒的運動特性。所述功能化顆粒的空間坐標參數由檢測器[516]測量，并且處理器[518]根據所述測量的空間坐標參數的變化確定所述分析物的存在/濃度。

本申請是申請日為“2015年12月15日”、申請號為“201580075767.3”、?題為“基于拴系顆粒的生物傳感器”的分案申請。

技術領域

本發明總體上涉及基于在由系鏈附接至表面的功能化顆粒的運動的變?化的基礎上檢測分析物的存在的生物傳感器技術。

背景技術

生化標記的大部分生物感測原理已經發展成在體外診斷(in-vitrodiagnostics)中使用，在體外診斷中，采集樣本(例如，血液、唾液、尿液、?粘液、汗液或腦脊液)并且將其傳遞至活體外的人工設備(例如，一次性塑料)。在這種生物感測試驗中，可以應用寬范圍的樣本預處理步驟(例?如，分離或稀釋步驟)，并且在試驗中可以引入多種試劑(例如，針對目標放大、信號放大或清洗步驟)。體外生物感測試驗的示例是：免疫測定、?核酸測試、電解質和代謝物的測試、電化學試驗、酶活性試驗、基于細胞?的試驗等(參見蒂茨(Tietz)，臨床化學和分子診斷學教科書(Textbook?of?Clinical?Chemistry?andMolecular?Diagnostics)，2005)。

在體內生物化學感測中，傳感器系統的至少一部分保持連接至或插入?人體，例如，在皮膚上、或在皮膚中、或在皮膚下、或者在身體的另一部?分上或中或下。由于生物傳感器與活體之間的接觸，體內生物化學感測對?生物相容性提出較高要求(例如，炎癥過程應當被最小化)，并且傳感器?系統應當在活體的復雜環境中可靠地操作。對監測應用而言，系統應當能?夠隨時間執行多于一個測量，并且系統應當是魯棒的且易于穿戴。

體內生物化學感測的重要應用是連續葡萄糖監測(CGM)。商業連續?葡萄糖監測設備基于酶的電化學感測(參見例如，希歐(Heo)和武內?(Takeuchi)，Adv.Healthcare.Mat.，2013，第2卷，43-56頁)。酶感測不如基于親和性的感測通用。用于體內葡萄糖監測的商業系統可從德康醫?療(Dexcom)和美敦力公司(Medtronic)購得。當今CGM系統的缺點是?傳感器響應示出了漂移，并且因此，系統需要通過體外血糖測試定期進行?再校準(關于綜述，參見例如，希歐和武內，Adv.Healthcare.Mat.，2013，?第2卷，43-56頁)。

本領域已知一些基于顆粒的生物感測技術，包括基于通過光學散射進?行檢測的技術，例如，布魯斯(Bruls)等人，實驗室芯片(Lab?Chip)，?2009。專利申請US?2012184048描述了一種用于在基于顆粒的生物感測系?統中表征不同鍵類型的方法。未結合顆粒以靶標依賴的方式與感測表面結?合，此后，執行結合-自由分離(清洗步驟)，并且隨后，測量從結合顆粒?處散射的光的強度波動，以便表征鍵類型，例如，在特異性和非特異性結合顆粒之間進行區分。對未結合顆粒以及結合-自由分離過程的使用對體外?診斷是有用的。然而，對體內應用而言，未結合顆粒可能會帶來安全風險，?并且很難在體內情形下實現結合-自由分離過程。