[发明专利]脉冲噪音传感器

说明书

技术领域

广泛而言，本发明涉及化学和生物化学传感器领域，具体而言，本发明涉及免疫传感器和生物传感器、包括这些传感器的装置以及制备这些传感器的方法的领域。

背景技术

已知的传感技术基于夹心式测定法用于感知样品中的分析物，其中第一感受器与底物结合，所述分析物与所述感受器结合，然后使带有信号增强部件的第二感受器与所述分析物结合(参见例如Taussig等，Targets，(2003)，2(4)，169，Seong等，Proteomics(2003)，3，2176；Wu等，Clinica Chimica Acta，369，(2006)，119及其中的参考文献)。这些夹心测定法也可用于竞争性测定形式中，其中含有信号增强部件的分析物模拟物已经与所述第一感受器相结合，但被测试样品中含有的分析物所置换。

通常，使用光学方法作为这些传感器的读出机制。由于光学系统需要精密仪器，因此光学系统具有相对昂贵的缺点。对于要求高灵敏度的测定尤其如此。因此，需要提高夹心测定法的灵敏度而不要求精密或昂贵的传感装置的方法。

发明内容

本发明的发明人发明了一种新的传感器换能方法，使用由于连接于第二感受器或分析物模拟物的触发元件与暴露于触发脉冲如簇发电磁辐射的底物的相互作用所产生的脉冲噪音以检测第二感受器的结合或分析物模拟物的置换。其具有可通过与一些光学或其他检测装置相比灵敏度增强的简单低成本的微音噪音检测系统来检测的优点。

本发明的发明人进一步发现当被触发时产生脉冲噪音的触发元件的使用能够比上述夹心测定法更广泛地应用于分析物传感领域。

因此，第一方面，本发明提供一种用于测定样品中分析物存在的方法，其中所述分析物的存在由当被触发时产生脉冲噪音的一种或多种触发元件的存在与否来指示，所述方法包括以下步骤：

(a)将所述一种或多种触发元件暴露于触发脉冲；和

(b)检测由所述一种或多种触发元件产生的脉冲噪音。

第二方面，本发明提供一种用于实施所述第一方面的方法的试剂盒，所述试剂盒包括实施所述第一方面的方法所需要的一种或多种组分。

第三方面，本发明提供一种能够与分析物结合的感受器，其中所述感受器用触发元件标记，其中所述触发元件当被触发时产生脉冲噪音。

第四方面，本发明提供一种能够与分析物的感受器结合的分析物模拟物，其中所述分析物模拟物用触发元件标记，其中所述触发元件当被触发时产生脉冲噪音。

附图简述

图1显示通过本发明实施的夹心测定法的示意图。第一感受器结合在反应性底物上。然后将其暴露于含有分析物的溶液中，所述分析物与所述第一感受器结合。被触发元件(例如纳米颗粒)功能化的第二感受器也与所述分析物结合。已被触发元件功能化的第二感受器最初可以以脱水形式存在于底物上，或者可以在所述分析物与所述第一感受器结合后作为第二步添加。因此，第一感受器、分析物以及触发元件与其结合的第二感受器之间的夹心结构在反应性底物上形成。当该结构暴露于簇发辐射后，触发元件至少吸收一部分辐射能量，产生局部热点，从而引起底物至少部分快速分解。快速分解反应产生气体产物，该气体产物产生脉冲噪音。然后通过微音器和放大器系统测定该脉冲噪音。产生的脉冲噪音的水平与底物附近的触发元件的数目相关，后者进一步与测试溶液中分析物分子的数目相关。

图2显示根据实施例4产生的脉冲噪音的代表性实例。其中，图2a显示对于吸附在硝化纤维素膜上的1×10¹⁰Au16纳米颗粒，微音器测定的脉冲噪音。图2b显示脉冲噪音的标准化平方值，将其进行积分(图2c)以获得用于本研究的实施例3中的数值。应当注意的是分析脉冲噪音的大量其他方法均可以有效地使用。

图3显示根据实施例4产生的脉冲噪音的代表性实例，其中无Au16纳米颗粒吸附于硝化纤维素膜上。该脉冲噪音水平显著低于纳米颗粒吸附于硝化纤维素膜上的情况。

图4显示实施例3中获得的对于在相对高的纳米颗粒负载下吸附于硝化纤维素膜上的不同数量的Au16纳米颗粒的滴定曲线。

图5显示实施例3中获得的对于在非常低的纳米颗粒负载下吸附于硝化纤维素膜上的不同数量的Au16纳米颗粒的滴定曲线。

具体实施方式

第一方面，本发明提供一种用于测定样品中分析物存在的方法，其中所述分析物的存在由当被触发时产生脉冲噪音的一种或多种触发元件的存在与否来指示，所述方法包括以下步骤：

(a)将所述一种或多种触发元件暴露于触发脉冲；和