[发明专利]使用生物芯片同时侦测多种生物分子相互作用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用生物芯片同时侦测多种生物分子相互作用的方法，特别是应用了“微流道”、以及本发明人相关前案中属于分布式架构、测量模式为积电流式且包含有多个磁性生物检测器(GMR orMTJ biosensor)的”生物芯片”，以同时测得多种生物分子相互作用的实时(real time)曲线。

背景技术

利用实时的分子结合数据(data)以获得生物分子之间动态交互作用的信息是十分必须的，而分子之间交互作用动力学和结构变化等信息，可以帮助科学家们了解特定分子是如何驱动或抑制特定的生化反应，此在临床医学、生物化学、生医工程等领域均为绝对必要的。

以目前最新式的侦测机器：表面等离子共振机器(SPR，surfaceplasmon resonance)而言，能测得至少四种信息，这四种信息包括：(1)特定性(specificity)、(2)分子动力学(kinetics)、(3)亲和力(affinity)、以及(4)待测物浓度(concentration)，以下分别简述之。

(1)特定性(specificity)：直接由是否有讯号变化来获得YES/NO答案，并判断分子间的相互作用是否有特定性。

(2)分子动力学(kinetics)：分子间相互作用的动力学，亦即分子间的结合速率(association rate)和解离速率(dissociation rate)，其可由所量得的实时曲线、再加上运用动力学模型做曲线拟合(curve fitting)来获得。当待测样本流过时，分子间开始结合，讯号开始上升；当达到平衡状态时，讯号变成水平(饱和)；接着流过缓冲溶液(buffer solution)，已结合的分子则会开始解离(dissociation)，讯号开始下降。

(3)亲和力(affinity)：分子间亲和力可以通过达到平衡状态时讯号大小对样本溶液浓度的关系来得到。分子间亲和力也可由动力学测量获得。

(4)待测物浓度(concentration)：通过比较所得的讯号大小与校对(calibrated)过的讯号，即可得知待测物浓度。

然而，所述的目前最新式的表面等离子共振机器，其最大的优点虽在于待测分子不需经过标定(labeling)程序，故可以简化实验程序，但其缺点在于(1)构造复杂、体积庞大且极为昂贵，根本无法普及且只存在于实验单位，甚至于(2)还缺乏同时侦测多种分子相互作用的能力，即便是目前市面上最新式的所述表面等离子共振机器，最多亦仅能同时侦测四种分子相互作用的反应，根本无法符合科学家们在研究、分析上的需求。因此，成本低、具备可携带特性、保有高灵敏度、且还能同时测得多种生物分子相互作用的新方法则有极高的需求性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种使用生物芯片同时侦测多种生物分子相互作用的方法，通过本发明人相关前案TW申请案第097122624号“生物芯片检测装置及其检测方法”发明专利中属于分布式架构、测量模式为积电流式且包含有多个磁性生物检测器(GMR biosensor，甚或是MTJ biosensor，其中MTJ＝magnetictunnel junction)的“生物芯片”，再加上设于生物芯片上的多个“微流道”，就能测得相同于现有表面等离子共振机器(SPR)所能测得的所有实时曲线、参数，且还能同时侦测远优于现有数量的多种生物分子相互作用的曲线、参数。

为达上述目的，本发明提供一种使用生物芯片同时侦测多种生物分子相互作用的方法，包括以下步骤：a.提供一生物芯片：其上设有多个检测模块和多个微流道，各该微流道内具有所述检测模块中的一部分，各该检测模块则包含多个磁性生物检测器；b.固定探针分子：将探针分子固定于各该磁性生物检测器表面；c.标定：将侦测分子与磁性纳米颗粒相结合；d.让侦测分子与待测分子相结合：在外界环境先将已附有磁性纳米颗粒的侦测分子与样本溶液里的待测分子相结合；e.引入样本溶液：将样本溶液通过所述的微流道而引入于该生物芯片上，已附有磁性纳米颗粒的侦测分子与磁性生物检测器表面上的探针分子相结合，且磁性纳米颗粒将改变磁性生物检测器的电阻值；以及，f.获得参数：将实时变化的电阻值经由处理器进行动力学模型处理，即可获得分子间结合、解离参数。

由此，便能测得相同于现有表面等离子共振机器(SPR)所能测得的所有实时曲线、参数，且还能同时侦测远优于现有数量的多种生物分子相互作用的曲线、参数。