[发明专利]鉴别靶存在情况的电化学方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的电化学检测方法和在电化学检测中使用的新型探针。

背景技术

对AIDS的现行疗法包括高效抗逆转录病毒疗法，缩写为HAART。抗逆转录病毒药物可靶向一些必需HIV蛋白并抑制其功能。首先，设计融合抑制物来终止HIV进入宿主细胞。一旦病毒进入细胞，则病毒RNA被病毒逆转录酶(RT)拷贝成双链cDNA，然后整合进入宿主基因组中。RT具有两种必需酶活性：DNA聚合和切割RNA/DNA杂合体中的RNA链(RNA酶H活性)。抗RT药物分成两类，这两类都靶向聚合活性。这些药物大多是核苷类似物RT抑制物剂(NRTI)，其缺乏3′-OH并因此在整合进入复制链时终止DNA链延伸过程。AZT(叠氮胸苷)是第一种FDA批准的NRTI。非核苷RT抑制物(NNRTI)可结合于所述核苷酸结合部位点附近的位置并抑制RT功能。HIV-1整合酶(IN)可催化病毒基因组双链cDNA插入感染细胞的活跃转录基因中的优选位置。对IN的突变分析确定认了其功能对于病毒在细胞培养物中的病毒复制是必要的。除了抗RT和IN的药物之外，还大力加强了抗HIV-1蛋白酶(PR)和病毒突变中涉及的其他蛋白的药物的开发。

不幸的是，在感染过程中对这些药物的抗性会快速出现。据报道，批准的抗RT药物之间经常出现交叉抗性，HIV-1 RT的最初300个密码子中至少39个与药物抗性有关。抗药病毒株的快速选择以及与长期暴露于现有抗AIDS药物有关的不利副作用使得必须研究替代药物。具体而言，已经出现可通过直接结合所述必需酶来抑制HIV-1功能的核酸和肽，其在体外和细胞培养物中都是强抑制剂。据报道它们的抗病毒效力部分地是所述肽-靶相互作用的生物化学性质的函数。

因此，需要提供在疾病诊断中使用的改良的检测方法和筛查候选抑制剂的有效方法，所述方法应克服如今使用的方法的至少一个缺点。

发明内容

本发明人开发了一种多用途电化学检测方法，所述方法可用于诊断疾病并且可应用于筛查可能的治疗化合物。

因此，在本发明的第一方面，提供了一种适合用于检测靶的氧化还原探针装置，包含被修饰以包含检测器结合部分的氧化还原探针，所述检测器结合部分适合结合具有与所述靶特异性相互作用的能力的检测器。

在本发明的另一方面中，提供了一种有电活性的生物检测器，包含被修饰以包含检测器结合部分的氧化还原探针，所述检测器结合部分结合于具有与靶相互作用的能力的检测器。

在本发明的另一方面中，提供了一种制备适合用于检测靶的有电活性的生物检测器的方法，包括以下步骤：

i)修饰氧化还原探针以包含检测器结合部分；以及

ii)将所述检测器结合部分连接于具有与所述靶特异性相互作用的能力的检测器。

在本发明另一方面中，提供了一种检测样品中靶的电化学方法。所述方法包括，将所述样品暴露于被修饰以包含适合结合所述靶的检测器的氧化还原探针，其中所述检测器经由检测器结合部分连接于所述探针；测量所述氧化还原探针产生的电化学信号，其中与对照相比的所述探针的电化学信号的变化指示所述样品中所述靶的存在情况。

在本发明的又一方面中，提供了一种适合检测样品中多个靶的有电活性的生物检测器装置。所述有电活性的生物检测器装置包含多个生物检测器，每个生物检测器适合检测一种不同的靶。

通过参考具体实施方式和以下附图描述本发明的这些方面和其他方面。

附图说明

图1的原理图举例说明了经标记的二茂铁修饰的电极与靶蛋白质的反应。

图2举例说明了在制备肽-二茂铁修饰过程中，Au微电极在不同阶段的典型循环伏安图。

图3举例说明了在存在多个浓度HIV-1 RT的情况下，经HIV-1 RT修饰的Au微电极的循环伏安图(A)、表观电位(formal potential)线性曲线(B)和电流密度(C)。

图4举例说明了在存在多个浓度HIV-1 IN的情况下，经HIV-1 IN修饰的Au微电极的循环伏安图(A)、表观电位线性曲线(B)和电流密度(C)。

图5图示说明了pH对HIV-1肽和它们各自靶蛋白的相互作用的效应。

图6图示说明了NaCl浓度对HIV-1肽和它们各自靶蛋白的相互作用的效应。

图7图示说明了HIV-1肽和它们各自靶蛋白的相互作用的特异性。

图8的示意图举例说明了在电化学方法中使用标记的和未标记的氧化还原探针。

图9举例说明了未标记探针的循环伏安图(A)和法拉第阻抗谱(B)。