[发明专利]分析物测量设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用包含磁性和/或可磁化标记的部分(moieties)来确定样品中靶分子的存在的方法。

本发明还涉及用于此类方法的装置。

背景技术

在医疗诊断领域，基于测定的传感器装置由于能够精确地确定各种样品中大量所关注分析物的存在和浓度而迅速普及，所述样品例如是体液样品，包括唾液、血液、血清、血浆、尿等。

迄今为止，已有人提供了包含诸如荧光或化学发光探针、用于转化量热底物的酶或者磁性和/或可磁化颗粒(标记)的可检测标记的部分，其可以特异性地结合至诸如传感器等测量设备的结合表面。例如，在所谓的夹心测定中，由于部分仅能够经由分析物结合至结合表面；例如，在竞争测定中，由于部分与分析物竞争结合至结合表面上有限数目的空间；或者，例如在抑制测定中，由于分析物还特异性结合至部分的相同表位，由此抑制所述部分结合至结合表面，所以结合至这种结合表面的部分的量表示存在于样品中的所关注的分析物或靶分子的量。已知测定的其他实例可见，例如WO 2007/060601，并且其他实例对于本领域技术人员是显而易见的。

换言之，靶分子或部分特异性地结合例如限定设备的结合表面的抗体，从而可以在形成特异性结合时根据结合表面区域中可检测标记的存在来检测分析物的浓度。许多合适的特异性结合配对候选物本身是已知的，其通常基于受体分子与诸如药物等分子之间锁与钥匙类型的相互作用。这使得基于测定的设备特别适合于确定特定蛋白和其他生物学化合物的存在或不存在，例如DNA、RNA、激素、代谢物、药物等；或者确定活性和催化生物分子的活性和功能，例如蛋白、肽、朊病毒、酶、适配体、核酶和脱氧核酶。例如，免疫测定已经用于测定体液中特定蛋白的特定量来进一步辅助诊断和治疗。

使用这类基于测定的设备提供医疗诊断领域中有前景的新机会，例如提供用于实验室环境以外的快速医疗诊断的手持生物传感器系统，例如在医师办公室、医院临床、救护车和患者家中。这样的所关注的诊断测试的实例为检测心肌肌钙蛋白I(cTnI)，其是心肌梗死的诊断标记物。

应当理解，除了快速以外，这样的诊断测试还要求灵敏，因为某些疾病生物标记物的测试要求在皮摩尔范围内完成检测。进行此类诊断测试的特别有前景的设备使用由磁性或可磁化颗粒标记的部分以特异性结合至结合表面(传感器区域)，由于磁场可以加速(吸引)磁性标记至结合表面，从而加速所述部分与所述结合表面之间的结合反应。例如通过洗涤或漂洗除去未结合的部分后，可以利用光反射技术或磁传感技术，通过结合表面的表面附近存在的磁性标记的量来测定结合至所述结合表面的部分的量。

对于实验室环境以外的测试，要求诊断测试紧凑、稳健并且具有尽可能少的用户辅助步骤。理想地，用户仅需要向一次性柱筒添加样品，并且所有诊断测试需要的试剂已经存在于所述柱筒中，而且非常期望的是所述试剂通常以称为干燥形式的固体状态形式存在。对于检测蛋白标记物，优选的样品类型为血液，因为血液中的水平直接指示全身水平。在许多情况下，将血液进一步处理以除去血细胞，并且测试所得的血清或血浆的分析物。

发明概述

本发明人发现，当用于例如生物学样品时，在上文所述的测试测定中使用磁性或可磁化颗粒部分存在问题。本发明人发现，无论样品中要确定的分析物水平是多少，测量值(即回收率)不高。分析物的回收率可能高度依赖于样品的供体样本，以及依赖于所关注的分析物的类型。存在干扰可忽略的特定供体以及该效果明显的其他供体。平均而言，例如，对于作为所关注的分析物的心肌肌钙蛋白I，约15%的所有供体样品表现出明显的干扰，因而测定不起作用。

因此，所述方法和装置的可再现性受损。

此外，该问题对于使用磁驱动来操作或测量标记的部分的测定更为严重。在测定期间施用磁场可能迫使磁性颗粒反复聚集在一起。当磁性颗粒的直径大于100nm时尤为如此，其甚至在不存在此类磁场的情况下也趋向于团簇。可选地或另外，在施用样品之前，包含磁性和/或可磁化颗粒或标记的部分可以固体形式沉淀在设备中，并且仅在向所述设备加入流体样品时再分散，从而所述磁性和/或可磁化颗粒从初始的聚集状态分散。

上述可靠性和可再现性的问题可以通过独立权利要求所限定的发明来解决。从属权利要求则提供有利的实施方案。

令人惊讶地发现，向所关注的样品加入盐改进用于进行此类测定的测定方法和装置的可靠性和/或可再现性。