分析物测量设备和方法技术

本文公开一种用于测量样品中的靶分子的设备。所述设备包括：包含直径大于100nm的磁性标记(1)的部分、用于特异性结合所述部分的结合表面(12)、一定量结合至所述表面且指示所述样品中靶分子的所述部分的、用于检测结合至所述表面的所述部分的量的检测部件(3131’)、以及用于减少所述样品中各自部分的磁性标记的聚集的盐(51)。所述设备优选还包含用于将所述磁性标记吸引至所述结合表面的磁场发生器(41)。本文还公开一种测量样品的中的靶分子的方法以及用于所述设备的一次性柱筒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及ー种利用包含磁性和/或可磁化标记的部分(moieties)来确定样品中靶分子的存在的方法。本专利技术还涉及用于此类方法的装置。
技术介绍
在医疗诊断领域，基于测定的传感器装置由于能够精确地确定各种样品中大量所关注分析物的存在和浓度而迅速普及，所述样品例如是体液样品，包括唾液、血液、血清、血浆、尿等。迄今为止，已有人提供了包含诸如荧光或化学发光探针、用于转化量热底物的酶或者磁性和/或可磁化颗粒(标记)的可检测标记的部分，其可以特异性地结合至诸如传感器等测量设备的结合表面。例如，在所谓的夹心測定中，由于部分仅能够经由分析物结合至结合表面；例如，在竞争測定中，由于部分与分析物竞争结合至结合表面上有限数目的空间；或者，例如在抑制測定中，由于分析物还特异性结合至部分的相同表位，由此抑制所述部分结合至结合表面，所以结合至这种结合表面的部分的量表示存在于样品中的所关注的分析物或靶分子的量。已知测定的其他实例可见，例如WO 2007/060601，并且其他实例对于本领域技术人员是显而易见的。換言之，靶分子或部分特异性地结合例如限定设备的结合表面的抗体，从而可以在形成特异性结合时根据结合表面区域中可检测标记的存在来检测分析物的浓度。许多合适的特异性结合配对候选物本身是已知的，其通常基于受体分子与诸如药物等分子之间锁与钥匙类型的相互作用。这使得基于测定的设备特别适合于确定特定蛋白和其他生物学化合物的存在或不存在，例如DNA、RNA、激素、代谢物、药物等；或者确定活性和催化生物分子的活性和功能，例如蛋白、肽、朊病毒、酶、适配体、核酶和脱氧核酶。例如，免疫測定已经用于测定体液中特定蛋白的特定量来进ー步辅助诊断和治疗。使用这类基于测定的设备提供医疗诊断领域中有前景的新机会，例如提供用于实验室环境以外的快速医疗诊断的手持生物传感器系统，例如在医师办公室、医院临床、救护车和患者家中。这样的所关注的诊断测试的实例为检测心肌肌钙蛋白I (CTnI)，其是心肌梗死的诊断标记物。应当理解，除了快速以外，这样的诊断测试还要求灵敏，因为某些疾病生物标记物的测试要求在皮摩尔范围内完成检测。进行此类诊断测试的特别有前景的设备使用由磁性或可磁化颗粒标记的部分以特异性结合至结合表面(传感器区域)，由于磁场可以加速(吸弓I)磁性标记至结合表面，从而加速所述部分与所述结合表面之间的结合反应。例如通过洗涤或漂洗除去未结合的部分后，可以利用光反射技术或磁传感技术，通过结合表面的表面附近存在的磁性标记的量来测定结合至所述结合表面的部分的量。对于实验室环境以外的测试，要求诊断测试紧凑、稳健并且具有尽可能少的用户辅助步骤。理想地，用户仅需要向一次性柱筒添加样品，并且所有诊断测试需要的试剂已经存在于所述柱筒中，而且非常期望的是所述试剂通常以称为干燥形式的固体状态形式存在。对于检测蛋白标记物，优选的样品类型为血液，因为血液中的水平直接指示全身水平。在许多情况下，将血液进ー步处理以除去血细胞，并且测试所得的血清或血浆的分析物。专利技术概述本专利技术人发现，当用于例如生物学样品时，在上文所述的测试测定中使用磁性或可磁化颗粒部分存在问题。本专利技术人发现，无论样品中要确定的分析物水平是多少，测量值(即回收率)不高。分析物的回收率可能高度依赖于样品的供体样本，以及依赖于所关注的分析物的类型。存在干扰可忽略的特定供体以及该效果明显的其他供体。平均而言，例如，对于作为所关注的分析物的心肌肌钙蛋白I，约15%的所有供体样品表现出明显的干扰，因而测定不起作用。因此，所述方法和装置的可再现性受损。 此外，该问题对于使用磁驱动来操作或測量标记的部分的測定更为严重。在測定期间施用磁场可能迫使磁性颗粒反复聚集在一起。当磁性颗粒的直径大于IOOnm时尤为如此，其甚至在不存在此类磁场的情况下也趋向于团簇。可选地或另外，在施用样品之前，包含磁性和/或可磁化颗粒或标记的部分可以固体形式沉淀在设备中，并且仅在向所述设备加入流体样品时再分散，从而所述磁性和/或可磁化颗粒从初始的聚集状态分散。上述可靠性和可再现性的问题可以通过独立权利要求所限定的专利技术来解決。从属权利要求则提供有利的实施方案。令人惊讶地发现，向所关注的样品加入盐改进用于进行此类測定的測定方法和装置的可靠性和/或可再现性。供体之间变化的原因被认为在于样品的组成(例如，血浆和血清的蛋白、脂质、电解质、激素)在患者之间变化很大。本专利技术人对各种供体样品的分析表明，诸如血浆或血清样品的样品中的蛋白吸附至颗粒的表面，并且诱导不可逆的磁性或可磁化颗粒-颗粒相互作用。如果将“本身”或裂解物形式的全血用作样品基质也会出现这个问题。现在认为，添加盐防止或者至少减少结合至结合表面的部分的磁性和/或可磁化标记的聚集。因此，通过结合事件检测关于浓度的更精确和准确的信号改进可再现性和可靠性。因此，如上文所解释的，包含这样的盐的装置是有益的，所述盐在解离时使得向所述装置添加样品后分散于样品中的磁性和/或可磁化颗粒的聚集減少。样品可以是任何来源的分析样品，当不添加盐而在測定中使用时，会导致上文所述的团簇回收问题。样品可以是动物或人的身体样品。样品可以是具有蛋白和/或脂质含量的样品。优选地，样品可以为唾液、血液、血清、血浆。或者，样品可以是来自身体的其他流体。通常，此类样品是基于水的，但是可以存在从样本获得样品后添加的其他溶剂，虽然盐溶于所得样品是必需的。应当理解，并非源自身体但是包含与此类体液相同的团簇组分的实验室样品也可以用本专利技术的具有优势的测定进行分析。所述部分可以指示分析物，其为生物学化合物或其片段，或者是诸如细胞等生物学实体的一部分的生物学化合物或其片段。生物学化合物包括DNA、RNA、激素、代谢物、药物等，或者是决定诸如蛋白、肽、朊病毒、酶、适配体、核酶和脱氧核酶的活性和催化生物分子的活性和功能的化合物。优选地，所述部分指示身体蛋白和/或其片段的存在。所述部分优选为特异性地与所关注的分析物相互作用的单克隆和/或多克隆抗体。优选地，选择所述部分为可用于心脏病症的筛选和/或诊断和/或预后确定的指示分析物。因此，本专利技术的測定在测试例如充血性心カ衰竭(CHF)中是有利的，其可以使用指示现在已知为B型利尿钠肽(亦称BNP)或GC-B的脑利尿钠肽(BNP)的部分来诊断，或者可以使用作为proBNP的非生物学活性N端片段的ΝΤ-ρι·οΒΝΡ。此外，所述测定在利用指示肌钙蛋白I和/或T的存在的部分来测试心肌梗死或心カ衰竭中是有利的。而且，所述部分可以指示甲状旁腺激素(PTH)或甲状旁腺素的存在，这可以用于测试甲状旁腺功能亢进或甲状旁腺功能減退，其可以用于诊断人或动物已知的相关病症。溶于样品的盐浓度优选应当为O. 1-5摩尔/升，因为据发现在该范围内，可以抑制磁性标记的聚集。装置中所提供的盐的量可以调节，从而在填充特定体积的样品室时达到实现团簇減少效果的适合浓度。因此，样品室和盐的量可以是这样的测定期间的浓度为O. 1-5摩尔 /升。合适的盐包括碱金属盐，例如锂、钠或钾的盐。优选地，所述盐包含钠(Na)盐和/或钾(K)盐，或者由钠(Na)盐和/或钾(K)盐组成，例如氯化钾(KCl)、碘化钾(KI)、溴化钾(KBr)、氯化钠(NaCl)、溴化钠(NaBr)及其组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·U·迪特默，T·H·埃弗斯，D·W·C·德克斯，M·H·黑夫蒂，J·L·M·维瑟斯，M·F·W·C·马滕斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：