[发明专利]用于鉴定生物流体中的抗原和抗体的测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及鉴定生物流体中的抗原和抗体。尽管本发明将具体参照其在测定人血型中的应用来描述，应理解还可以设想本发明的其他应用。

背景技术

血液对维持组织存活是必不可少的，其最重要的作用是提供氧和其他可溶的营养物、免疫保护以及代谢更新。尽管本身是组织，但从化学意义来说可以认为血液是稳定、高度浓缩的胶体悬浮液，其由包含许多生物分子(例如，白蛋白、脂肪酸、激素)、代谢物和电解质之流体溶液(血清)中所携带的红细胞(红血球，4～6百万/mL，6～8μm)、白细胞(白血球，4000～6000/mL，10～21μm)、血小板(150,000～400,000/mL，2～5μm)组成。这些生物分子的一部分(例如负责组织免疫(抗原)和血型的结合蛋白)直接吸附于血细胞的表面。常见的便携式血液测试法包括分析葡萄糖含量、胆固醇、代谢组(metabolic panel)(钠、钾、碳酸氢盐、血尿素氮、镁、肌酸、钙、甘油三酯)、微生物和疾病标志物以及蛋白质分子谱(肝、前列腺)。令人惊讶的是，尽管至关重要，仍没有可以对血型进行“现场(on the spot)”分析的方便、低成本、一次性的测试。血液样品通常外包至分析实验室。能立即且可信地提供关键的血液分析而无需精密实验室分析仪器(例如，层析和光谱方法)的可信低成本测试会对提高经济资源有限的发展中国家的人民健康有很大价值。血液分析在非人应用(例如，兽医学)中也很重要，需要适于现场使用的低成本且通用的装置。

发明内容

鉴于此，根据本发明的一个方面，提供了用于鉴定生物流体样品中的抗原或抗体的测试装置，其包含；

其上具有亲水表面的基底；

所述表面包含收集区以及从其延伸出的至少一个检测区；

其中所述生物流体样品可与特异性抗原或抗体混合、沉积在收集区上并且通过毛细管作用被转移至检测区；

所述生物流体样品中的抗原或抗体与合适的所述抗体或抗原反应，从而在检测区产生可见的指示。

根据本发明的另一个方面，提供了用于鉴定生物流体样品中的抗原或抗体的测试装置，其包含：

其上具有亲水表面的基底；

所述表面包含收集区以及从其延伸出的至少一个检测区；

所述检测区具有固定于其中的抗体或抗原；

其中所述生物流体样品可沉积在收集区上并且通过毛细管作用被转移至检测区；

所述生物流体样品中的抗原或抗体与检测区中合适的所述抗体或抗原反应，从而在检测区产生可见的指示。

基底可以由纸或其他纤维素物质形成。或者，基底可以在其上包含层析层或者可以是可湿性多孔介质。

被测试的生物流体样品可优选地是血液，可见的指示可产生自与特异抗体反应后的血液凝集，其导致血液在检测区中芯吸(wicking)和/或分离的降低。

基底表面上可以具有限定出收集区和检测区的亲水微流体通道图案。优选地，从收集区可以延伸出多个检测区。

已发现由特异性抗原相互作用所触发的红细胞凝集极大地降低纸或层析介质上的血液芯吸和分散。该凝集过程还相当大地增强单个血液成分的层析分离(洗脱)，尤其是红细胞从血清中的分离。本发明的测试装置由于其可见的指示而可以允许直接分析血细胞。这可以用内置于装置中的检测/报告系统或者与其他离线分析设备联合进行即时实现。所述测试装置还可允许鉴定和定量特异性生物分子(例如，抗原和抗体)，其基于所诱导的凝固和之后来自血液样品的可溶蛋白质级分在多孔基底上的芯吸和洗脱(分离)而进行。其凝固直接影响其芯吸/分离的血液胶体可以存在于目的流体中(例如，血液的红细胞)或作为纳米颗粒(金、银、微硅粉(micro-silica)、沸石、二氧化钛等)而引入。在后一种情况下，纳米颗粒通常覆盖有用作敏感报道分子成分的感兴趣的特异性的反生物分子或分子。胶体颗粒的大小可以是1nm至100μm，并且可以将其引入被分析的生物流体中。

在本发明用于测定血型的应用中，本发明可测定存在于血液样品中的抗原，所述抗原决定血型是否是A、B、O、AB型和恒河猴(Rhesus)/-型。将抗体A、B和D(恒河猴)沉积到分别的检测区中。还可优选的是在检测区之一中包括未处理对照区。随后将血液滴沉积在中央收集区上，血液样品通过毛细管作用被转移至每个检测区。当血液样品接触适当抗体后，红细胞抗原与其对应抗体的反应导致红细胞凝集或凝固。该凝集使血液样品沿提供检测区之微流体通道运动的速度降低并使血细胞与血清分离。血液样品沿其他具有非特异性抗体之检测区移动的速度不受影响。这种可见的差异便于容易且快速地鉴定血液样品的血型。