[发明专利]包含非共价连接的有机纳米结构分子的硝酸纤维素膜

说明书

本发明提供了一种使用硝酸纤维素膜(NCM)对目标分子进行定量和/或定性分析的改进方法。特别地，本发明提供了一种多孔硝酸纤维素膜，其包括表面和非共价连接至NCM表面的有机纳米结构分子。所述有机纳米结构分子具有分支区域，该分支区域包括多个非共价连接或结合至多孔NCM表面的末端区域(例如末端)部分。所述有机纳米结构分子还包括线性区域，该线性区域包括共价连接的捕获分子，该捕获分子适于选择性地结合目标分子。与不含有有机纳米结构分子的NCM相比，本发明的NCM提供了改进的重现性、可靠性和选择性。

技术领域

本发明涉及一种多孔硝酸纤维素膜及其制备和使用方法，所述多孔硝酸纤维素膜包括表面和有机纳米结构分子。特别地，本发明的多孔NCM包括表面结合的有机纳米结构分子。所述有机纳米结构分子具有分支区域，该分支区域包括多个末端区域(例如末端)部分，其非共价连接或结合至多孔NCM表面。所述有机纳米结构分子还包括线性区域，该线性区域包括共价连接的捕获分子，该捕获分子适于选择性地结合目标分子。

背景技术

硝酸纤维素膜是由硝酸纤维素构成的多孔膜。多孔硝酸纤维素膜的中值孔径通常为约0.2μm至约15μm。尽管硝酸纤维素膜总体上是中性的，但是它们已被用于通过NCM的硝基基团和蛋白质中存在的偶极矩之间的强偶极矩来固定蛋白质。在某些情况下，蛋白质的离子侧链也已被用于将蛋白质固定在NCM上。NCM固定蛋白质的能力随所用溶液的pH值而变化。不受任何理论的限制，认为pH通过改变溶液中蛋白质的性质来影响特定蛋白质的固定效率。

硝酸纤维素膜也已经被用于静电固定核酸。相对于双链DNA，硝酸纤维素对单链DNA和DNA-RNA杂交体具有特别高的亲和力。通常，NCM不固定RNA。核苷酸结合特性的这些差异已被用于在液相杂交体形成反应中分离或定量单链核苷酸链和单链核酸，以及分离或定量与蛋白质形成复合物的核酸。

使用硝酸纤维素膜对目标材料或物质(例如蛋白质、核酸等)进行定量分析时，用作捕获分子的蛋白质(例如与感兴趣的目标材料选择性结合的蛋白质)通常印刷在硝酸纤维素膜上并干燥所得的硝酸纤维素膜。以这种方式，将捕获分子固定在硝酸纤维素膜上，而在捕获分子与硝酸纤维素膜表面之间不产生共价键(图1)。不受任何理论的限制，捕获分子在硝酸纤维素膜表面上的这种非共价固定或连接，可以通过多种化学和/或物理手段实现，例如但不限于离子相互作用、氢键、疏水相互作用、范德华相互作用等。而且，同样不受任何理论的限制，在非共价连接中，在捕获分子在硝酸纤维素膜表面上的固定中可能涉及一种或多种这样的化学和/或物理相互作用的组合。据认为，俘获材料(或捕获分子)与硝酸纤维素膜表面的非共价连接是一种热力学现象，并且偶极矩相互作用和/或疏水相互作用被认为是引起该现象的主要因素或要素之一。

硝酸纤维素膜是多孔结构的聚合物，其可以用作具有基本上单向流动的溶液的色谱基质。这种基本上单向流动的方式使得硝酸纤维素膜可以用在各种诊断检测的流通型测试试剂盒中。与任何流通型测试或诊断试剂盒一样，如果目标材料穿过包含捕获分子的固定区域而未形成捕获分子-目标材料复合物，则无法准确确定样品中目标分子的存在。此外，如果一项测试的流速与另一项测试的流速不同，则该测试或诊断试剂盒将不可靠。因此，准确而可靠的测试或诊断试剂盒需要为捕获分子-目标材料复合物的形成提供足够的时间。在硝酸纤维素膜中产生恒定流速的常规方法是调节膜的孔径。

不幸的是，流速和孔径不是流通型测试或诊断试剂盒的准确性和可靠性所需的唯一因素。例如，即使目标材料在足够的时间内通过结合到膜表面的捕获分子以在捕获分子和目标材料之间形成复合物，通常也不会形成所需的复合物，这是因为形成捕获分子-目标材料复合物所需的反应位点可能会由于方向不正确或硝酸纤维素膜表面上存在多个捕获分子层而被遮盖或无法进入。这些因素还会导致使用硝酸纤维素膜的流通型测试或诊断试剂盒的重现性和可靠性降低。

因此，仍需基于硝酸纤维素膜的高度可重现和可靠的测试和/或诊断试剂盒。

发明内容