用于检测流体样品中的靶抗原的电化学装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种定量的、廉价的、一次性免疫传感器２０，该传感器不需要洗涤步骤，因此不会产生液体废物。另外，在传感器２０的优选实施方案中，用户不需要计时步骤，并且传感器２０能够方便地适应广泛的动力学范围内的抗原－抗体相互作用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于进行免疫测定的装置和方法。所述装置包括一次性免疫传感器。
技术介绍
生物医学传感器被用于报道多种分析物的存在和/或浓度。当所述分析物是蛋白时，所使用的传感元件通常是抗体，因为所述抗体与所述蛋白(抗原)的相互作用是非常特异的。这种类型的免疫测定通常被划分成两类获得“是/否答案”，例如，通过简单的视觉检测，或者通过定量方法测定抗原的浓度。大多数定量方法涉及昂贵的设备部件，如闪烁计数器(用于监测放射性)、分光光度计、分光荧光计(例如，参见US5156972)、和表面等离子体共振仪(例如参见US5965456)等。因此，如果能开发出一种适合家庭或野外使用的既廉价使用起来又足够简单的定量免疫测定方法将是有利的。常规免疫测定被划分成两种类型竞争测定和夹心测定。在竞争测定中，将测试样品中的抗原与抗原-探针复合物混合，然后让该混合物竞争结合抗体。所述探针可以是酶、荧光团或生色团。其次，在夹心免疫测定中，让测试样品中的抗原与抗体结合，然后让第二种抗体-探针复合物与所述抗原结合。在上述现有测定方法中，通常需要一个或多个洗涤步骤。这些洗涤步骤使得测定过程变得复杂，并且会产生生物有害的液体废物。因此，如果能开发一种用于免疫测定的不需要任何洗涤步骤的装置将是有利的。所述装置必须被设计成使用一次的一次性装置。本专利技术概述提供了一种定量的、廉价的、一次性免疫传感器，该传感器不需要洗涤步骤，因此不会产生液体废物。另外，在所述传感器的优选实施方案中，用户不需要计时步骤，并且传感器能够方便地适应广泛的动力学范围内的抗原-抗体相互作用。在一种实施方案中，提供了用于检测具有一定pH的流体样品中的靶抗原的一次性装置，该装置包括一个具有一个内表面，一个近端和一个远端的反应室；一种固定在所述反应室内的固定化抗体，所述抗体能够结合靶抗原；存在于所述反应室中的一种报道复合物，该复合物包括一种探针，该报道复合物能够与样品混合；一个具有一个壁、一个内表面，一个远端和一个近端的检测室；一个位于所述反应室远端的样品入口；以及一个位于所述反应室远端和所述检测室近端之间的样品通道。在本实施方案的一个方面，在所述反应室中装有一种试剂，该试剂能够抑制蛋白与反应室内表面的非特异性结合。所述试剂可选自表面活性剂和诸如牛血清白蛋白的封闭蛋白。在本实施方案的另一方面，所述报道复合物还包括能够与所述靶抗原竞争结合所述固定化抗体的第二种抗原，或能够结合所述靶抗原的第二种抗体。在本实施方案的另一方面，所述探针选自生色团和荧光团。所述探针可以包括酶，如葡萄糖氧化酶和葡萄糖脱氢酶。还可以包括酶底物，例如，诸如半乳糖、乙酸或葡萄糖的可氧化的底物。在本实施方案的另一方面，所述检测室还包括一种介体。所述介体可以包括二氯靛酚、过渡金属和含氮杂原子物质的复合物或氰铁酸盐。在本实施方案的一个方面，所述装置还包括一种能调整样品pH的缓冲剂，如磷酸盐或柠檬酸盐。在本实施方案的一个方面，所述固定化抗体和/或报道复合物被支持在反应室内表面上。所述报道复合物还可以与所述固定化抗体间隔小于大约1毫米。在该实施方案的另一方面，所述装置还包括一种稳定剂，它能稳定抗原、酶、和抗体中的一种或多种。在本实施方案的另一方面，所述酶底物被支持在检测室内表面上。在本实施方案的另一方面，所述装置还包括一种支持材料。所述支持材料可以容纳在检测室内，并且可以将诸如酶底物、介体、和缓冲剂的一种或多种物质支持在所述支持材料上或包含在该支持材料内。所述支持材料还可以容纳在反应室内，并且可以将诸如固定化抗体、报道复合物、和能够抑制蛋白与反应室内表面非特异性结合的制剂的一种或多种物质支持在所述支持材料上或包含在所述支持材料内。所述支持材料可以包括纱布或纤维填充材料，包括选自下列一组的聚合物聚烯烃、聚酯、尼龙、纤维素、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、及其混合物；诸如多孔膜的多孔材料，包括选自下列一组的聚合材料聚砜、聚二氟乙烯、尼龙、乙酸纤维素酯、聚异丁烯酸酯、聚丙烯酸酯、及其混合物；或烧结的粉末。在本实施方案的另一方面，所述检测室包括至少两个电极。所述电极可以包括选自下列一组的材料钯、铂、金、铱、碳、与粘合剂混合的碳、氧化铟、氧化锡、及其混合物。在本实施方案的一个方面，所述检测室的壁对于由所述探针发射或吸收的射线来说是可穿透的，该射线是所述报道复合物在检测室中存在或缺乏的指标。在本实施方案的一个方面，包括一个能够检测反应室基本上被充满的状态的检测仪。还包括一个能够在检测室远端形成一个检测室通气孔的穿孔工具。还可以包括位于反应室远端的反应室通气孔。在第二种实施方案中，提供了一种生产用于检测具有一定pH的流体样品中的靶抗原的一次性装置的方法，该方法包括以下步骤形成贯穿第一个片材的具有一个近端和一个远端的第一个孔，所述第一个孔确定反应室侧壁，一个检测室侧壁，以及位于反应室远端和检测室近端之间的第一个样品通道；在所述第一个片材的第一面上安装一个第一层，并且覆盖所述孔，以便确定第一反应室端壁和第一检测室端壁；在所述第一个片材的第二面上安装一个第二层，并且覆盖所述孔，以便形成基本上与所述第一层重叠对齐的第二反应室端壁和第二检测室端壁，从而由所述片材和层构成具有多个外表面的条(strip)；形成贯穿所述条的外表面进入所述反应室远端的第二通道，由该第二通道确定一个反应室通气孔；形成贯穿所述条的外表面进入所述反应室近端的第三通道，由该第三通道确定一个样品入口；将一种抗体固定在所述反应室内；将一种包括探针的报道复合物放入所述反应室。在本实施方案的另一方面，所述孔贯穿所述第一片材的近端，以便形成所述第三通道。在本实施方案的另一方面，所述第一片材、第一层和第二层包括一种电阻材料，所述第一层包括一个第一电极，其中，第一电极朝向所述第一片材的第一面，而所述第二层包括一个第二电极，其中，第二电极朝向所述片材的第二面。至少有一个电极可以包括选自下列一组的材料钯、铂、金、铱、碳、与粘合剂混合的碳、氧化铟、氧化锡、及其混合物。所述第一电极可以基本上覆盖所述第一检测室端壁，而所述第二电极基本上覆盖所述第二检测室的端壁。至少有一个电极可以是喷溅涂布的金属沉积物。所述第二电极可以与所述第一电极以相对的关系安装，二者的间距小于大约500微米；小于大约150微米；或者小于大约150微米，但大于大约50微米。在本实施方案的另一方面，所述各层粘合在所述片材上，例如通过诸如热活化粘合剂、压敏型粘合剂、热固性粘合剂、化学固性粘合剂、热熔性粘合剂和热流粘合剂的粘合剂粘合。至少所述片材或所述层中的一个可以包括一种聚合材料，如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烃、及其混合物，或聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述各层中的至少一个对于包括红外射线、可见光、和紫外线射线在内的射线的波长来说是可穿透的。在本实施方案的另一方面，所述方法还包括提供一种酶底物和一种介体，其中，所述酶底物和介体被容纳在所述检测室中，其中，所述探针是一种酶，并且，所述介体能够介导所述酶和所述电极之间的反应，以便指示一种电化学反应的发生。在本实施方案的另一方面，所述方法还包括提供一种缓冲剂的步骤，其中，所述缓冲剂能够调节样品的pH。在第三种实施方案中，提供了一种生产用于检测具有一定pH的流体样品中的靶抗原的一次性装置的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测具有一定ｐＨ的流体样品中的靶抗原的一次性装置，该装置包括一个具有一个内表面，一个近端和一个远端的反应室；一种固定在所述反应室内的固定化抗体，所述抗体能够结合靶抗原；存在于所述反应室中的一种报道复合物，该复合物包括一种探针，该报道复合物能够与样品混合；一个具有一个壁、一个内表面，一个远端和一个近端的检测室；一个位于所述反应室远端的样品入口；以及一个位于所述反应室远端和所述检测室近端之间的样品通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A霍格斯，R查特利尔，
申请(专利权)人：生命扫描有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]