[发明专利]多孔生物测定衬底以及用于生产这种衬底的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及针对某些分析物来分析生物样本流体的领域，并且尤其涉及适于在生物样本流体中检测至少一个分析物的多孔生物测定衬底。具体来说，本发明允许对生物样本流体进行准确且高效的分析。本发明进一步涉及一种用于通过将多种物质沉积到该衬底上来生产生物测定衬底的方法，并且涉及一种可通过该方法获得的生物测定衬底。本发明还涉及一种用于针对样本流体中存在的一个或多个分析物分子来分析样本流体的方法。所述分析物可以包括能够结合到衬底上的捕获探针的任何化合物(compound)，包括目标生物化合物、蛋白质、DNA等。该方法可以用于分子诊断试验，例如用于测量传染病的病原体和抗病基因的存在。

背景技术

衬底上的捕获探针阵列在生物试验测定中使用以例如用于检查分析物生物流体(如人类的血液或组织样本)中的某种细菌、病毒和/或真菌的存在和/或浓度。捕获探针具有对预定指示因子的选择性结合能力，所述指示因子例如为蛋白质、属于特定细菌、病毒或真菌的DNA或RNA序列。在微阵列技术中，一组特定捕获探针例如通过印刷固定在生物传感器固体衬底的特定位置处，其中这组捕获探针中的每一个被选择来特别地与一个特定的目标生物化合物相互作用(例如在DNA微阵列的情况下的杂交)。合适的探针可以包括含有特定指示因子(indicative factor)的生物流体，例如特定DNA序列和/或抗体的溶液。在衬底已经装配了这样的捕获探针之后，强制分析物流体流过(flow through)该衬底，或强制析物流体在该衬底上流过(flowover)。为了能够在分析物流体中使得指示因子的存在可视化，分析物流体的分子可以例如具有荧光和/或磁性标记。在ELISA(酶联免疫吸附法)的情况下，将酶而不是放射性标记附着到第二抗体。随后通过该酶的催化作用形成强烈的有色或荧光化合物。分析物流体的(标记)分子附着到衬底中的那些对所考虑的分子具有结合能力的捕获探针上。至少在使用荧光标记时，这使得在特定因子附着到的斑点上产生可检测的荧光。所捕获的分子典型地通过利用光源的照明以及例如在CCD相机的辅助下记录的荧光图案来读取。所述记录的图案是细菌或一组细菌存在的特征。通过向捕获探针提供对于不同因子的不同特异性，所述阵列可以用于同时对多种不同的因子进行测定。使用这样的阵列使得能够在单次运行中实现用于大量因子的分析物流体的高通量筛选。

为了确保高通量筛选的良好质量和效率，所希望的是将分析物流体的尽可能多的标记分子结合到衬底的那些对所考虑的分子具有结合能力的探针上。当分子的结合(或在DNA链的情况下的杂交)不够时，可能漏掉某些指示因子并且/或者荧光图案不可以被清楚地区分并且/或者在某种其它意义下是有缺陷的。虽然已知的生物测定衬底以及用于生成这种生物测定衬底的方法产生了令人满意的结合效率，但是仍然需要具有改进的结合效率的生物测定衬底以及用于生产这种生物测定衬底的方法。而且，具有增加的分析速度的快速筛选是所希望的，特别是在临床诊断领域中更是如此。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改进的结合效率的多孔生物测定衬底，其包括用于PCR和/或电泳的衬底。本发明的另一个目的是提供一种用于通过将多种物质沉积到所述衬底上来生产这种衬底的方法。本发明的另一个目的是提供一种用于生产这种衬底的设备，其能够将多种物质沉积到所述衬底上。本发明的另一个目的是提供一种用于检查分析物流体(如人类的血液或组织样本)中的某些细菌、病毒和/或真菌的存在的方法，该方法具有改进的分析效率。

可以通过包括一个或多个捕获探针的多孔生物测定衬底来实现上述目的，该捕获探针的每一个能够特定地结合至少一个目标分析物，其中在尺寸大于衬底孔径分布O₅₀的孔中的捕获探针的平均浓度至少等于尺寸小于O₅₀的孔中的捕获探针的平均浓度。广义地说，通过提供其中平均来说较大孔包括较高浓度的捕获探针的衬底，与已知的生物测定衬底相比，获得了结合效率增加的衬底。本发明的另一个优点在于，对于流过和流过其上的配置二者，都可以更快地执行分析。当施加了外部压力时，尤其如此。

在根据本发明的多孔生物测定衬底的优选实施例中，尺寸大于O₅₀的孔中的捕获探针的平均浓度至少是尺寸小于O₅₀的孔中的捕获探针的平均浓度的两倍，甚至更优选地至少是尺寸小于O₅₀的孔中的捕获探针的平均浓度的5倍，以及最优选地至少是尺寸小于O₅₀的孔中的捕获探针的平均浓度的10倍。