[发明专利]在电极表面附近产生pH/离子浓度梯度以调节生物分子相互作用的方法

权利要求书

1.一种调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，所述方法包括：

a)提供包含检测位点的多位点阵列的生物传感器，每个检测位点均包含在水性溶液中的支持物，所述支持物包含一或多个电极或者包含电磁铁、以及包含生物分子界面层，所述生物分子界面层上具有一或多个固定化探针；

b)在所述水性溶液中加入电化学活性剂，所述电化学活性剂选自盐酸多巴胺、抗坏血酸、苯酚及其衍生物、苯醌及其衍生物、萘醌及其衍生物及9,10-蒽醌及其衍生物；

c)在检测的过程中，独立调节每个检测位点处的所述一或多个电极或电磁铁表面附近的pH或离子浓度以使在相应检测位点处能够与生物分子分析物发生的生物学相互作用的程度发生变化，以获得不同信号的集合，其中所述变化包括使所加入的电化学活性剂在所述水性溶液中反应，以产生H⁺离子或者OH^-离子；和

d)分析所述不同信号的集合以获得测量结果。

2.权利要求1所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述水性溶液包含水可混溶的有机共溶剂，选自乙腈、二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)及其混合物。

3.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或 离子浓度的方法，其中其上具有一或多个固定化探针的生物分子界面层包含固定化聚合物层与所述探针。

4.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述生物分子界面层包含硅烷固定化聚乙二醇，其中至少一部分表面固定化聚乙二醇包含末端官能团，选自N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)酯、马来酰亚胺、炔、叠氮化物、抗生蛋白链菌素和生物素。

5.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中在步骤c)中，所述电化学活性剂被氧化或还原。

6.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述电极电位相对于Ag/AgCl在-1V至+1V的范围内。

7.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中加入的电化学活性剂的浓度为1nM-100mM。

8.权利要求5所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，进一步包括在所述水性溶液中加入缓冲抑制剂。

9.权利要求8所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述缓冲抑制剂是可溶性聚合物，选自聚(盐酸烯丙胺)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(乙烯亚胺)、聚(乙烯胺)、聚(4-乙烯吡啶)及三(2-羧乙基)膦盐酸盐。

10.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中步骤b)进一步包括在所述水性溶液中加入缓冲抑制剂，并且其中所述H⁺离子或OH^-离子的扩散被促进或者所述H⁺离子或OH^-离子与缓冲盐之间的相互作用被抑制。

11.权利要求10所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述缓冲抑制剂是可溶性聚合物，选自聚(盐酸烯丙胺)、聚(二烯丙基二甲基氯化铵)、聚(乙烯吡咯烷酮)、聚(乙烯亚胺)、聚(乙烯胺)、聚(4-乙烯吡啶)及三(2-羧乙基)膦盐酸盐。

12.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述生物传感器包含基于CMOS、电极阵列或者TFT的系统。

13.权利要求1或2所述的调节生物传感器中pH或离子浓度的方法，其中所述电极是氧化铟锡、金或者银电极。