[发明专利]检测分析物

说明书

本文提供了一种用于检测样品中的分析物的方法，其包括使所述分析物与纳米粒子接触，所述纳米粒子具有：核芯，从所述核芯径向延伸的孔，用于结合分析物的结合剂，和固定在所述孔内的检测试剂。还提供了包含这种纳米粒子的试剂盒和产生显示锚定基团的纳米粒子的方法。另外，本文提供了包含分散在基底中和/或基底上的纳米粒子的组合物，所述纳米粒子具有：核芯和径向延伸的孔，所述孔具有固定于其中的量子点。还提供了包括该组合物的产品，例如显示装置，LED装置和太阳能电池，以及使用和制备所述组合物的方法。

发明领域

本发明涉及用于检测分析物的方法和试剂盒。特别地，本发明涉及通过使所述分析物与纳米粒子(例如二氧化硅纳米粒子)接触来检测分析物的方法和试剂盒。另外，本发明涉及包含纳米粒子的组合物以及含有所述组合物的产品。特别地，本发明涉及包含含量子点的纳米粒子的组合物，以及包含所述组合物的产品，所述产品例如电子显示器，太阳能电池和LED灯。

背景技术

免疫测定是用于检测大分子或小分子的存在或浓度的生化方法。在其最简单的形式中，免疫测定方法经由附着于标签或标记的抗原或抗体，通过将可检测的标签或标记与期望要检测的分析物缀合而起作用。通过使用抗体或抗原促进与分析物的结合，可以实现对特定分析物的高特异性。一旦标记的抗体或抗原与分析物结合，然后就可以通过许多机制检测它。可检测的标记或标签在性质上不同并且可以直接检测或可以产生再次可检测的信号或物种。标记/标签类型包括酶、放射性同位素、 DNA报告子、荧光报告子、电化学发光标签和其他物种。

酶联免疫吸附测定(ELISA)由于其高可靠性和灵敏度，是实验室和临床分析中的主要分析方法之一。¹它使用抗体和颜色变化来识别分析物并测量浓度。在常规的ELISA中，分析物被一种第一抗体特异性捕获，然后结合到一种第二抗体，该第二抗体缀合有一种检测试剂，例如酶辣根过氧化物酶(HRP)，其伴随着加入底物(如3,3'，5,5'-四甲基联苯胺，TMB)最终产生一个单位的颜色变化，其强度用于定量。¹然而，对于疾病早期阶段的疾病的诊断和仅以痕量存在的生物标志物的检测，通过这种检测方法的颜色变化可能低于检测限(LOD)。因此，提高检测方法(如ELISA)的灵敏度以在低于LOD的超低浓度检测分析物对许多应用具有重要意义。

信号放大是提高各种检测方法灵敏度的关键。举例来说，近年来已经进行协同努力来扩增ELISA信号。在各种策略中，使用酶负载的粒子来增加用于信号增强的酶量已成为一种有前途的方法。在先前的研究中，脂质体²，金纳米粒子，^3,4聚合物^5,6和二氧化硅纳米粒子^7,8用作酶负载的基质。报道了通过将酶固定在聚合物涂覆的二氧化硅中灵敏度提高267倍，这比使用相似尺寸的二氧化硅纳米粒子的类似免疫测定系统更高。⁵

这些策略中的许多依赖于设计用于容纳多种标记的粒子，所述的标记例如是在单个粒子上的在ELISA测定中使用的辣根过氧化物酶(HRP) 酶或量子点。当这些单个粒子与抗体或抗原缀合时，分析物对接因此将分析物与多种标记物种相连，产生更强的可检测信号，从而降低检测限。

这些策略中的一些使用固体粒子，其表面上装载有许多标记物种。通过增加主体粒子的尺寸来增强信号放大，因为较大的粒子表面积为标记附着提供了更多的区域。然而，该策略具有显著的局限性，因为较大的粒子可能引入空间位阻问题，其中大尺寸的缀合物可能降低其与固体支持物对接的能力，从而降低其可检测性。