[发明专利]转移珠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用离心力用于处理和移动液体的流控装置的领域，更具体地涉及在这样的装置中转移珠的方法。优选的使用领域在对样品中存在的化合物进行分析的分析方法中。当其中发生流控或微流控处理的分析装置(芯片实验室(lab-on-a-chip))结合离心机(并且优选提供用于相对于所施加的离心力方向来改变分析装置取向的装置的离心机)使用时，有利地使用所述转移方法。

背景技术

在关于适用于流控或微流控芯片或盒(cartridge)的分析方法的研究中构想了根据本发明转移珠的方法。为了更好地理解本发明的优点，下面详细描述这样的分析方法。

某些物质或分析物的常见分析方法涉及使用将与靶物质或分析物选择性结合的固相，所述靶物质或分析物通常为生物标志物。在一些测定中，固相可以在其表面携带和展示特异性捕获分子(capturing molecule)，其将特异性地结合生物标志物。为了检测和定量所述生物标志物，固相-生物标志物复合体也可与附着于一种或更多种示踪物质的另一组生物标志物特异性结合分子反应，形成固相-生物标志物-示踪物复合体。在另一些测定(例如竞争性免疫测定)中，样品中的生物标志物将与确定量的携带示踪物质的生物标志物竞争与固相的结合。有多种方法来安排和使用所涉及的特异性黏合剂和靶分析物，包括多种类型的固相材料和示踪物质。

在许多分析系统中，固相包含固定的实施方案，例如腔(微量滴定板孔或微通道或微腔)的壁，或固定的结构，例如柱状物或多孔膜，其上附着有与生物标志物(例如，抗原)互补的捕获分子(例如，抗体)。在其与靶生物标志物结合时，含靶生物标志物的样品侧向或横向流过多孔膜是优选的固相理念。这是因为在这些膜中表面体积比非常大，允许大幅过量的捕获分子(例如抗体)且因此非常高效地结合靶生物标志物的事实。但是，这些膜难以清洗，特别是当示踪物是纳米颗粒或其团块时。这种困难由示踪物质在膜内的口袋样结构中非特异性结合或包埋(entrapment)引起。

在另一些分析系统中，固相可有利地为聚合物材料制备的球形纳米级或微米级颗粒，其暴露大的表面积。

示踪物是可以通过光学、化学、电学、磁性、放射性手段或其组合来检测和测量的任何类型的物质。另外，示踪物质也可以配制成颗粒或与颗粒缔合。通常通过光学手段使用和检测的这样的颗粒包括金属胶体(金、银、铁等)，量子点，含有或携带染料或荧光染料(fluorochrome)的聚合物(乳胶)颗粒，携带信号产生分子(包括酶)的聚合物、二氧化硅(silica)或其他颗粒，或无机晶体，例如升频转换纳米颗粒(upconversion nanoparticle，UCNP)。用作示踪物质或载体的颗粒通常在纳米范围内，通常为2nm至200nm，但是在一些情况下也可使用高至100μm的更大颗粒。分别附着于固相和示踪物质的生物标志物特异性分子可以是例如抗体，其将与靶生物标志物特异性结合，后者然后称为抗原。抗体的常用替代物包括核酸探针、亲和素/链霉亲和素、凝集素和适配体以及将识别和特异性结合于配体(即，分析物或分析物的一部分)的限定分子结构的任何(生物)受体。事实上，自然界中所有蛋白质中的大部分或多或少地与一些配体特异性相互作用，所述配体可以是大分子的限定结构或小分子。通常来说，结合的特异性和亲和力越高，受体配体系统越适合于设计分析测定。为了定量固相-生物标志物-示踪物质复合体(在下文中也称为可定量珠复合体)，示踪物质必须表现出某些允许鉴定和测量的特性。光学读出系统通常特别方便，因为检测器可置于测定装置外面。光学示踪物质的特性包括通过透射比或反射比测量的光吸收、光散射以及光衍射和发光现象，如化学发光、荧光、升频转换磷光(upconversion phosphorescence)等，包括其组合。在测量颜色、发光(例如荧光和磷光)、衍射、等离子体效应等时，通常涉及这些现象。

在大部分异质型分析测定中，首先允许靶生物标志物与固相和过量的示踪物质反应。然后，通过洗涤除去未与固相特异性结合的示踪物质。