[发明专利]在测试体积中测试抗原的连续可重复方法

说明书

本发明涉及借助于流通分析装置在测试体积中检测一种或几种不 同靶抗原的连续可重复的方法，所述流通分析装置具有一个或几个流通 测试池，每一个池含有传感表面，诸如压电石英晶体微量平衡装置 (QCM)、椭率计装置或表面等离共振(SPR)生物传感器装置。

背景技术

表面等离共振(SPR)生物传感器是敏感的实时技术，其可以被用于 精确地提供关于在某些金属表面附近的分子相互作用的信息。其提供了 检测浓度、结合速率常数和离解速率常数及亲和力和表位作图以及确定 相互作用特异性的可能性[B.Liedberg和K.Johansen，Affinity biosensing based on surface plasmon detection，“Methods in Biotechnology，卷7： Affinity Biosensors：Techniques and Protocols”，K.R.Rogers和A. Muchandani(编辑)，Humana Press Inc.，Totowa，NJ，第31-53页]。可在 SPR实验之前或在此期间将参与所研究的反应的组分中的一种固定在 金属表面上。将该固定的分子暴露于连续流，可以往该连续流种注入相 互作用的物质。该方法基于光学检测并且传感信号反映了在该表面处电 介质函数或折光率的变化。这些变化可能由表面处的分子相互作用引 起。

椭率计利用了光的偏振态的变化，当从表面反射时，光的偏振发生 改变态。当在流通池中表面组成发生改变时，反射光的偏振作用发生改 变。因此可以从此类测量推导出有关薄膜厚度的信息。可以在如美国公 共专利申请号US2004/0142482所描述的流通池中应用该方法。

压电技术基于公知的通过测量压电石英晶体的频率来实时测量质 量改变的原理。压电石英晶体装置由在其两侧具有金属电极的石英晶体 薄片组成。应用这些电极以感应与置于该电极上的质量改变直接相关的 振荡共振的频率。因此压电晶体可以用于灵敏的质量检测并且因此被称 为石英晶体微量平衡(QCM)。已经提出了许多方程来描述频率改变和在 晶体上的质量沉积之间的关系。

有大量的专利指向通过应用压电晶体微量平衡来检测溶液中的预 先确定的化学物质或生物分子，例如，美国专利号4,735,906、4,789,804、 和5,705,399。当在相同的测试溶液中存在几种待检测的单独的化学物质 或生物分子(被分析物)时，则拥有可同时操作多个具有流通池的微量平 衡的系统是有利的，所述流通池单个地对待检测的分析物中的一种是特 异的。这样的系统已被公开在我们的国际专利申请WO2004001392中， 并且其对于在短时间内筛选大量样本而言是特别有用的。

迄今已知的用于分析液体样本以通过应用特异的与靶抗原形成复 合物的抗体来检测一种或几种靶抗原的分析方法被设计用于竞争反应 或置换反应。在置换反应中，所需的抗体与固定的抗原衍生物的亲和力 需要比抗体与液体样本中靶抗原的亲和力弱，而这在竞争反应中并不是 必需的。

发明详述

本发明提供了采用流通分析装置在预先确定的测试体积中检测一 种或几种选择的靶抗原可能存在的连续可重复的方法。该分析装置配有 一个或几个包含传感表面的流通测试池。单独地设计每一传感表面以使 其具有固定在其上的修饰的抗原，所述抗原暂时地与对待检测的靶抗原 具有更强亲和力的抗体结合。在本发明中在竞争反应分析装置中应用此 类流通池。将测试体积中的选择的靶抗原与预定量的选择性抗体混合。 通过与用经修饰的抗原功能化的感受器表面短暂的结合来测量没有与 靶抗原形成复合物的抗体的量。该暂时的结合对于在传感表面上测量测 试体积中的竞争性抗体-抗原复合物而言是足够的。在暂时的结合后，该 抗体将从所述传感表面解离并将在样本体积通过池后被流动流体带走。 现有技术中公开了竞争反应，诸如我们的国际专利申请WO 2005050209，可通过降低流动流体的pH(例如通过添加甘氨酸)来再生传 感表面。当在连续流通分析装置中应用一个或若干个上述用于竞争反应 的流通池时，在根据本发明分析下一体积之前不需要再生该传感表面。

本发明还提供了采用流通分析装置在预先确定的测试体积中检测 一种或几种不同的选择的靶抗原的可能存在的连续可重复的方法，其中 采用一个或几个单独操作的用于竞争反应的流通池以及一个或几个单 独操作的用于置换反应的流通池来运行该装置同时。