用于目标分子检测的基于亲和力的划分试验制造技术

本发明专利技术提供了检测样品中目标分子的方法，包括将样品与两种或更多种可检测经标记探针孵育，将样品划分为多个分区并在同一分区中检测是否存在两种或更多种探针。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于目标分子检测的基于亲和力的划分试验相关申请的交叉参考本申请要求2013年2月8日提交的美国临时申请号61/762,707的优先权，该申请通过引用纳入本文用于所有目的。专利技术背景定量来自对象的样品中生物分子的含量可为多种临床应用提供有用的信息。检测和定量生物分子(如蛋白质)的一种方法是通过酶联免疫吸附实验(ELISA)。然而，该试验有限的检测和定量精确性无法满足多种需求。替代性技术(如免疫PCR)具有提高检测灵敏度的潜能，但在实践中受限于由于抗体的非特异性结合而产生的高背景信号的问题。因此，仍需要提供改进的定量精确性和低末端灵敏度的检测和定量生物分子的方法。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术提供了检测样品中目标分子的方法。在一些实施方式中，该方法包括：将混合物中的样品至少与连接第一标记物的第一探针和连接第二标记物的第二探针孵育，该第一和第二探针特异性结合相同的目标分子(如果存在)；将该样品划分为两个或更多个分区；以及在至少一个同一分区中检测是否存在两种或更多种探针(例如第一探针和第二探针)；从而检测样品中的目标分子。在另一个方面中，本专利技术提供了检测样品中目标分子的方法，该目标分子连接或能够生成可检测分子。在一些实施方式中，该方法包括：将混合物中的样品至少与连接第一标记物的第一探针孵育，该第一探针特异性结合该目标分子(如果存在)；将该样品划分为两个或更多个分区；以及在至少一个同一分区中检测是否存在第一标记物和可检测的分子；从而检测样品中的目标分子。在另一个方面中，本专利技术提供了检测样品中至少第一目标分子与第二目标分子(其形成复合物)的相互作用的方法。在一些实施方式中，该方法包括：将混合物中的样品至少与连接第一标记物的第一探针和连接第二标记物的第二探针孵育，该第一探针特异性结合第一目标分子(如果存在)，且该第二探针特异性结合第二目标分子(如果存在)；将该样品划分为两个或更多个分区；以及在至少一个同一分区中检测是否存在第一标记物和第二标记物；从而检测样品中的目标分子。在另一个方面中，本专利技术提供了检测样品中目标分子或目标分子的相互作用的方法，该方法包括：将混合物中的样品至少与连接产生可检测信号的第一标记物的第一探针和连接第二标记物的第二探针孵育，该第一探针特异性结合目标分子(如果存在于样品中)，且该第二探针像第一探针一样特异性结合目标分子，或结合与第一探针特异性结合的目标分子相互作用的第二目标分子(如果存在于样品中)；将该样品划分为两个或更多个分区；以及检测至少一个分区中第一标记物和/或第二标记物所生成的可检测信号的淬灭；从而检测样品中的目标分子或目标分子的相互作用。在另一个方面中，本专利技术提供了检测样品中目标分子的方法，该方法包括：将混合物中的样品至少与连接第一标记物的第一探针和连接第二标记物的第二探针孵育，该第一探针特异性结合与目标分子相互作用的分子组分，且该第二探针和目标分子竞争与该分子组分相互作用；将该样品划分为两个或更多个分区；以及检测同时表达第一标记物和第二标记物的分区数目的减少；从而检测目标分子。在一些实施方式中，以两次或多次稀释重复该方法，并使结果对背景信号进行校正。在一些实施方式中，该方法包括将样品至少划分为含有至少两个分区的第一分区文库和含有至少两个分区的第二分区文库，该第一和第二分区文库以不同稀释度形成和/或每个分区具有不同体积。在一些实施方式中，生成单一分区文库，其中各分区的体积变化使得存在至少两种不同体积的分区。在一些实施方式中，该划分包括生成足够数目的分区，使得至少大部分分区含有不超过五个拷贝的目标分子。在一些实施方式中，第一和第二标记物包含核酸、荧光部分、亲和标签或点击化学部分，且第一标记物不同于第二标记物。在一些实施方式中，该第一标记物生成第一信号且该第二标记物生成第二信号且第一信号和第二信号是可区分的。在一些实施方式中，至少一种标记物是酶。在一些实施方式中，该第一标记物是第一酶且该第二标记物是第二酶，且该检测包括检测第一和第二酶生成的产物。在一些实施方式中，第一和第二酶选自：辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、荧光素酶、碱性磷酸酶和水解二乙酸荧光素的酯酶。在一些实施方式中，在划分后孵育各分区，从而扩增第一和第二酶生成的信号。在一些实施方式中，第一和第二酶的活性在划分前受到抑制。在一些实施方式中，第一标记物和第二标记物联合产生这样的信号：所述信号当所述第一标记物、所述第二标记物或两者不存在的情况下不会产生。在一些实施方式中，该第一标记物是第一酶且该第二标记物是第二酶且第一和第二酶的活性联合以生成指示第一和第二标记物存在的可检测信号。在一些实施方式中，该第二标记物淬灭第一标记物生成的信号。在一些实施方式中，第一和第二标记物是荧光共振能量转移(FRET)对的成员。在一些实施方式中，在划分后放大来自第一标记物的信号和来自第二标记物的信号。在一些实施方式中，第一和第二标记物是核酸标记物。在一些实施方式中，这些核酸标记物经扩增以生成扩增子且该检测包括检测该扩增子。在一些实施方式中，该检测包括检测与扩增子相关的荧光信号。在一些实施方式中，该荧光信号由荧光标记的多核苷酸探针生成。在一些实施方式中，该荧光信号由用于扩增核酸标记物的一个或多个引物生成。在一些实施方式中，该荧光信号由荧光插入染料生成。在一些实施方式中，该方法还包括测定包含第一标记物和第二标记物的分区数目。在一些实施方式中，这些分区是液滴或微通道。在一些实施方式中，这些液滴被不互溶的运载体液体围绕。在一些实施方式中，该第一探针和/或第二探针包含结合剂，该结合剂独立地选自抗体、适体和非抗体蛋白质支架。在一些实施方式中，该第一探针和/或第二探针包含目标特异性结合剂，该目标特异性结合剂独立地选自核酸和锌指蛋白。在一些实施方式中，该第一探针在孵育前连接目标分子。在一些实施方式中，该方法包括将混合物中的样品与超过两种探针(例如3、4、5、6、7、8、9、10或更多种探针)孵育。在一些实施方式中，该目标分子是蛋白质。在一些实施方式中，该目标分子是核酸。在一些实施方式中，该目标分子是DNA。在一些实施方式中，该目标分子是RNA。在一些实施方式中，该目标分子是miRNA或mRNA。在一些实施方式中，该目标分子在检测前未扩增或连接。在一些实施方式中，该目标分子在划分前未扩增或连接。在一些实施方式中，该目标分子是酶，其能够将混合物中的底物转化为可检测分子或中间分子，该中间分子可被第一标记物进一步转化为可检测分子。在一些实施方式中，该目标分子连接或结合可检测分子。在一些实施方式中，该目标分子包含荧光部分。在一些实施方式中，其中需要检测相互作用或形成复合物的两种或更多种目标分子，第一和第二目标分子是蛋白质。在一些实施方式中，该分子组分是酶且该目标分子是该酶的底物。在一些实施方式中，测量表达第一标记物和/或第二标记物的分区数目的减少或来自第一标记物和/或第二标记物的信号的减少，该测量相对于其中已知不存在目标分子的对照样品进行。在一些实施方式中，该方法包括使用两种或更多种浓度的至少一种混合物组分分析样品，以区分目标分子特异性共定位与随机共定位。在一些实施方式中，该方法包括估计样品中目标分子的含量和/或浓度，通过从观察到的该样品中共定位事件数目中扣除预期的该样本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测样品中目标分子的方法，所述方法包括：将混合物中的样品至少与连接第一标记物的第一探针和连接第二标记物的第二探针孵育，所述第一和第二探针特异性结合相同的目标分子，前提是存在这类目标分子；将所述混合物划分为两个或更多个分区；以及在至少一个同一分区中检测是否存在所述第一标记物和所述第二标记物；从而检测所述样品中的所述目标分子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.08 US 61/762,7071.一种检测样品中目标分子的方法，所述方法包括：将混合物中的样品至少与连接第一标记物的第一探针和连接第二标记物的第二探针孵育，所述第一和第二探针特异性结合相同的目标分子，前提是存在这类目标分子；将所述混合物划分为两个或更多个分区，其中所述分区平均有小于2个探针；以及在至少一个同一分区中检测是否存在所述第一标记物和所述第二标记物；从而检测所述样品中的所述目标分子。2.如权利要求1所述的方法，所述划分包括生成足量的分区，使得由于结合目标分子而形成的所述探针的共定位能够与随机共定位区分。3.如权利要求1所述的方法，所述第一和第二标记物包含核酸、荧光部分、亲和标签或点击化学部分，且所述第一标记物不同于所述第二标记物。4.如权利要求1所述的方法，所述第一标记物生成第一信号且所述第二标记物生成第二信号且所述第一信号和所述第二信号是可区分的。5.如权利要求1所述的方法，其中，至少一种标记物是酶。6.如权利要求4所述的方法，所述第一标记物是第一酶且所述第二标记物是第二酶，且所述检测包括检测所述第一和第二酶生成的产物。7.如权利要求6所述的方法，所述第一和第二酶选自：辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、荧光素酶、碱性磷酸酶和水解二乙酸荧光素的酯酶。8.如权利要求6所述的方法，其中，在所述划分后孵育各分区，从而放大所述第一和第二酶生成的信号。9.如权利要求8所述的方法，所述第一和第二酶的活性在所述划分前被抑制。10.如权利要求1所述的方法，所述第一标记物和所述第二标记物联合产生这样的信号：所述信号当所述第一标记物、所述第二标记物或两者不存在的情况下不会产生。11.如权利要求10所述的方法，所述第一标记物是第一酶且所述第二标记物是第二酶且所述第一和第二酶的活性联合以生成指示所述第一和第二标记物存在的可检测信号。12.如权利要求1所述的方法，其中，在所述划分后放大来自所述第一标记物的信号和来自所述第二标记物的信号。13.如权利要求12所述的方法，所述第一和第二标记物是核酸标记物。14.如权利要求13所述的方法，所述核酸标记物经扩增以生成扩增子且所述检测包括检测所述扩增子。15.如权利要求14所述的方法，所述检测包括检测与所述扩增子相关的荧光信号。16.如权利要求15所述的方法，所述荧光信号由荧光标记的多核苷酸探针生成。17.如权利要求15所述的方法，所述荧光信号由用于扩增所述核酸标记物的一个或多个引物生成。18.如权利要求15所述的方法，所述荧光信号由荧光插入染料生成。19.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括测定包含所述第一标记物和所述第二标记物的分区的数目。20.如权利要求1所述的方法，所述分区是液滴或微通道。21.如权利要求20所述的方法，所述液滴被不互溶的运载体液体围绕。22.如权利要求1所述的方法，所述目标分子是蛋白质。23.如权利要求1所述的方法，所述目标分子是核酸。24.如权利要求23所述的方法，所述目标分子是DNA。25.如权利要求23所述的方法，所述目标分子是RNA。26.如权利要求25所述的方法，所述RNA是miRNA或mRNA。27.如权利要求23所述的方法，所述目标分子在所述检测前不经扩增或连接。28.如权利要求23所述的方法，所述目标分子在所述划分前不经扩增或连接。29.如权利要求1所述的方法，所述第一探针和/或第二探针包含结合剂，所述结合剂独立地选自抗体、适体和非抗体蛋白质支架。30.如权利要求1所述的方法，所述第一探针和/或第二探针包含目标特异性结合剂，所述目标特异性结合剂独立地选自核酸和锌指蛋白。31.如权利要求1所述的方法，所述第一探针在所述孵育前连接所述目标分子。32.如权利要求1所述的方法，所述方法包括将混合物中的所述样品与超过两种探针孵育。33.一种检测样品中目标分子的方法，所述目标分子连接或能够生成可检测分子，所述方法包括，将混合物中的所述样品与连接第一标记物的第一探针孵育，所述第一探针特异性结合所述目标分子，前提是存在所述目标分子；将所述混合物划分为两个或更多个分区，其中所述分区平均有小于1个探针；在至少一个同一分区中检测是否存在所述第一标记物和所述可检测分子，从而检测所述样品中的所述目标分子。34.如权利要求33所述的方法，所述目标分子是酶，其能够将所述混合物中的底物转化为所述可检测分子或中间分子，所述中间分子能进一步被所述第一标记物转化为所述可检测分子。35.如权利要求33所述的方法，所述目标分子连接或结合所述可检测分子。36.如权利要求35所述的方法，所述目标分子包含荧光部分。37.一种检测样品形成复合物的至少第一目标分子与第二目标分子的相互作用的方法，所述方法包括：将混合物中的所述样品至少与连接第一标记物的第一探针和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·M·麦考伊，S·蒂佐内弗，F·熊，
申请(专利权)人：生物辐射实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US