在固定于用于侧流测定的条上捕集区中的无标记光学检测制造技术

技术编号:25054088 阅读:33 留言:0更新日期:2020-07-29 05:41
一种包含多孔基质的测试条,该测试条包含:样品施加区,其用于施加包含分析物的液体样品;报告物释放区,其包含传感材料,该传感材料适于通过释放光学报告物来与该分析物选择性相互作用,该报告物释放区布置在该样品施加区的下游;和检测区,其包含适于选择性结合该光学报告物的捕集材料并且布置在该报告物释放区的下游。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在固定于用于侧流测定的条上捕集区中的无标记光学检测领域和背景本专利技术涉及用于快速且灵敏地检测分析物的方法,例如在医学诊断和环境监测中、在安保领域、职业健康和安全中以及在食品相关领域中。在分析物是某些核酸的情况下,它的检测在法医或在微生物学相关问题如细菌或其他微生物污染方面也是至关重要的。特别地,本专利技术涉及侧流测定形式。在所有用于快速测试的方法中,侧流测定是最常用的,并且在市场上可以获得成百种基于该技术的测试套件。这种类型的测定通常包含往往是硝基纤维素或玻璃的纤维膜条,在其中样品-指示剂络合物可以通过条的多孔结构内液体的毛细管力来传输。该膜条通常包含样品施加区和检测区,在检测区中固定有针对分析物的捕集试剂(往往是抗体或抗体片段)。最后,在条端部处的吸收垫通常确保液体的连续毛细管流动。然而,已知的侧流测定的一个主要缺点在于大部分捕集剂或是仅通过与标记的类似物竞争来间接指示分析物,或是依照传统的指示剂方案,即不得不同时实现选择性和灵敏地结合以及产生强信号。这往往是难以实现的,并且在大多数情况下,相当大地降低了灵敏度。已知的侧流测定的另一缺点在于每个测定仅可以测量几个分析物。此外,在大部分情况下,需要能够直接或间接结合到分析物上的第二结合剂,例如第二标记的抗体或抗体片段。已知的方法主要基于传统的指示剂方案,在其中分析物和指示剂或免疫剂之间的相互作用必须依照规定的化学计量,并且结合和指示事件是固有耦合的。在许多情况下,检测仅是在使用第二结合剂之后完成,这不仅增加了成本,而且潜在引入了更多的误差。简要概述针对该背景,根据第一实施方案,提出了一种包含多孔基质的测试条。该测试条包含:-样品施加区,其用于施加包含分析物的液体样品,其中该分析物典型地溶解或增溶在液体中;-报告物释放区,其包含传感材料,该传感材料适于通过释放响应于该分析物存在的光学报告物来与该分析物选择性地相互作用,该报告物释放区布置在该样品施加区的下游;-检测区,其包含适于选择性结合该光学报告物的捕集材料,并且布置在该报告物释放区的下游。换言之,如果含有分析物的液体润湿了传感材料,则报告物从测试条上的传感材料中释放。由于测试条包含多孔基质,因此由毛细管力驱动的液体(例如溶剂)可以在多孔基质内流动并且随后润湿全部区。所释放的报告物通过液体流、典型地通过溶剂流(流)传输到检测区。相对于该液体流或流,报告物释放区位于与样品施加区相比的下游。此外,检测区相对于该液体流或流来说位于与报告物释放区相比的下游。关于不同区的顺序,以或在流动液体的连续或不连续流方向上,样品施加区是第一,报告物释放区是第二,和检测区是第三。报告物在至少一个检测区中的存在和/或量典型地通过检测手段来量化。然而,分析物的存在和表观量偶尔也可以在无需任何另外仪器的情形下通过使用检测区的合适的照明仅目视检查来评价。根据另一实施方案,提出了一种检测分析物的方法。该方法包括:-提供包含多孔基质的测试条,该测试条包含:至少一个样品施加区;报告物释放区,其包含传感材料,其中该传感材料适于在与该分析物接触之后,通过释放报告物来与该分析物选择性相互作用;和检测区,其包含捕集材料,其中该捕集材料适于选择性结合该报告物;-将样品施加到该样品施加区;-在至少一个检测区中检测该报告物的存在和/或量和/或浓度;-确定样品中该分析物的存在和/或浓度。根据一种实施方案,以上方法包括从样品施加区到报告物释放区和从报告物释放区到至少一个检测区的连续或不连续流体流。附图说明对本领域技术人员而言,本专利技术完整且可以实现的公开内容,包括其最佳模式,更具体地阐述在说明书的其余部分中,包括参照附图。图1显示了适于检测单个分析物(图1A)和3种分析物(图1B)的侧流测定的测试条或浸量尺的工作原理。i)显示了流动前各自的条,ii)不存在(a)和存在(b-e)分析物的流动期间,和iii)流动之后。图2a显示了适于侧流测定的测试条或浸量尺,其包含已经作为17%溶液施加到多孔基质上6mm宽度上以形成捕集区的聚(二烯丙基二甲基氯化铵)=PDDAC的线,并且含有1μL的磺化罗丹明B溶液(SURB;在水中10mgmL-1)以模拟距离底部2cm的报告物释放区。图2b显示了使用H2O作为溶剂流动之后(1和2)和磷酸盐缓冲盐水=PBS(0.8mM;3和4)作为溶剂在流动5min(1和2)和1h(3和4)之后相应的测试条。图2c显示了在使用PBS作为溶剂(0.8mM,pH7.5)流动3min(1)和10min(2)后,含有PDDAC线(35%3mm)作为捕集区的测试条。图2d显示了在用PBS缓冲剂流动20min后,含有PDDAC线(35%,6mm)作为捕集区的测试条。图3a显示了用疏水性蜡阻挡物改性的硝基纤维素条的照片,该硝基纤维素条含有样品施加区1)、报告物释放区2)(这里含有染料2,7-二氯荧光黄),和检测区3)(含有APTES改性的介孔材料)。其中APTES表示(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷。图3b显示了在检测区3)中含有APTES-MCM的条上2,7-二氯荧光素(FLU)流动之后,在自制UV灯下的照片。MCM表示介孔二氧化硅材料MCM-41。流动后检测区3)中具有APTES-SBA的相应条显示在图3c中,和检测区3)中具有COOH-MCM的相应条显示在图3d中。其中SBA表示介孔二氧化硅材料SBA-15。COOH-MCM表示COOH-官能化MCM。所用缩写将在以下进一步解释。图4a显示了在作为溶剂的PBS(80mM)流动之后,条在UV光下的照片,该条包含作为捕集区的APTES-MCM线,以及以浓度1mgmL-1施加到报告物释放区2中的染料SURB(左)和FLU(右)。图4b显示了在用作为溶剂的80mMPBS流动之后,条在UV光下的照片,该条含有作为检测区的COOH-MCM(L1)和APTES-MCM(L2)线,以及报告物释放区2中染料罗丹明6G(R6G)和FLU的混合物(1mgmL-1)。图4c显示了在用作为溶剂的80mMPBS流动之后,条在UV光下的相应照片,该条含有在L1处的PVP-APTES-MCM和在L2处的PA-COOH-MCM的线作为检测区,以及在报告物释放区2中染料R6G和FLU的混合物(1mgmL-1)。其中PVP-APTES-MCM表示聚(乙烯基吡咯烷酮)-(PVP)改性的APTES-MCM,和PA-COOH-MCM表示PDDAC-改性的COOH-MCM。注意与类似于SURB相比,R6G在颜色和荧光上更类似于FLU。图5a显示了含有在检测区3中捕集材料处的一张APTES-C(1)和APTES-GF(2)纸和在报告物释放区2上的FLU染料点(10mgmL-1)的条的照片。其中APTES-C表示APTES改性的纤维素纸,和APTES-GF表示APTES-改性的玻璃纤维纸。图5b显示了在作为时间函数的流动期间相应的条在UV光下的照片,该条在检测区3处含有APTES-C(1)、APTES-GF(2)和COOH-GF(3)。图5c显示了对于捕集材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包含多孔基质的测试条,该测试条包含:/n-样品施加区,其用于施加包含分析物的液体样品;/n-报告物释放区,其包含传感材料,该传感材料适于通过释放光学报告物来与该分析物选择性相互作用,该报告物释放区布置在该样品施加区的下游;/n-检测区,其包含适于选择性结合该光学报告物的捕集材料,并且布置在该报告物释放区的下游。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171211 DE 102017129476.71.一种包含多孔基质的测试条,该测试条包含:
-样品施加区,其用于施加包含分析物的液体样品;
-报告物释放区,其包含传感材料,该传感材料适于通过释放光学报告物来与该分析物选择性相互作用,该报告物释放区布置在该样品施加区的下游;
-检测区,其包含适于选择性结合该光学报告物的捕集材料,并且布置在该报告物释放区的下游。


2.根据权利要求1的测试条,其中该光学报告物包含在该传感材料的孔中,其中该传感材料的孔被孔封闭材料封闭,其中选择该孔封闭材料以特异性结合该分析物,当该分析物特异性结合到该孔封闭材料上时从该孔中释放该光学报告物。


3.根据权利要求2的测试条,其中该孔封闭材料非共价结合到该传感材料上,并且如果被分析物结合时则从该传感材料上分离。


4.根据权利要求1-3中任一项的测试条,其中该光学报告物包含荧光染料、着色染料或稀土元素的发光无机荧光离子。


5.根据权利要求4的测试条,其中该荧光染料包含以下各项中的至少之一:罗丹明;荧光素;苯乙烯基;花青或多次甲基;吡啶吡喃硫代吡喃钌络合物;锇络合物,铱络合物;稀土元素的发光络合物;方酸菁衍生物;以下各项的中性、阳离子或阴离子衍生物:香豆素、二吡咯亚甲基或BODIPY、吡咯亚甲基、苯并呋喃、吡啶、萘酰亚胺、苯并唑、苯并二唑、苯并吲哚、DAPI、嗪、苝、薁、苯乙烯基碱、藻红蛋白、方酸、紫菜碱或酞菁染料。


6.根据权利要求1-5中任一项的测试条,其中该捕集材料选自分子印迹聚合物、聚电解质或包含以下各项中的至少之一的官能化介孔材料:硫醇、异氰酸酯、氨基、羟基、环氧基、羧基或带电官能团如季铵基团。


7.根据权利要求6的测试条,其中该捕集材料选自分子印迹聚合物,该分子印迹聚合物是通过至少一种或多种类型的单体与交联剂的聚合产生的,该单体选自:丙烯酰胺、乙烯基吡啶、N-异丙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰胺、N,N'-二甲基甲基丙烯酰胺、乙烯醇、乙烯基咪唑;该交联剂选自:二甲基丙烯酸乙烯酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、聚(丙烯酸)、双(-羟乙基)砜、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或季戊四醇三丙烯酸酯。


8.根据权利要求6的测试条,其中该捕集材料选自聚电解质,其中该聚电解质典型地包含聚阳离子或聚阴离子如聚(二烯丙基二甲基氯化铵...

【专利技术属性】
技术研发人员:K·鲁拉克E·克利门特W·万
申请(专利权)人:由联邦材料研究和检测机构主席所代表的经济与能源部长所代表的德意志联邦共和国
类型:发明
国别省市:德国;DE

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