改进的测定方法技术

本发明专利技术针对用于改进结合测定法中的测定特异性和性能的方法。

Improved method of determination

The present invention is directed to methods for improving the determination of specificity and performance in binding assays.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的测定方法相关申请的交叉引用本申请要求2014年05月15日提交的美国临时申请号61/993,581；2014年06月18日提交的62/013,823；2014年09月10日提交的62/048,489；2014年09月12日提交的62/049,520；和2014年09月25日提交的62/055,093的权益，其全部内容通过引用并入本文。还对USSN14/206,284(公开号US-2014/0272939)；USSN14/208,040(公开号US-2014/0274775)；和USSN14/203,638(公开号US-2014/0256588)进行了引用，其公开也通过引用并入本文。专利
本专利技术涉及用于进行免疫测定的改进的方法。所述方法经设计以在免疫测定中放大信号并锚定其中采用的免疫测定复合物。专利技术背景已经开发了大量关于采用结合反应(例如抗原抗体反应，核酸杂交和受体配体反应)的技术的文献，用于对样品中感兴趣的分析物的灵敏测量。许多生物化学结合系统的高度特异性导致了在各种市场中许多有价值的分析方法和系统，包括基础研究，人用和兽用诊断，环境监控以及工业测试。可以通过在结合反应中直接测量分析物的参与来测量感兴趣的分析物的存在。在一些方法中，可以通过测量附接到一种或多种结合材料的可观察标记物来指示该参与。虽然夹心法免疫测定形式在许多应用中提供了极好的灵敏度和特异性，一些分析物以过低的浓度存在而无法通过传统的免疫测定技术检测。夹心法免疫分析的性能也可能因为检测抗体的非特异性结合以及包含高解离率抗体的夹心法混合物的不稳定性而被限制。然而，修改传统方法来改进灵敏度和特异性的努力通常导致更加复杂，劳动密集的方案，其可能由每一步的低效率而被阻碍，可能极大的影响分析的灵敏度和特异性。例如，在要求多个结合事件和/或反应的复杂分析中，如果任意一个事件或反应不太理想，整体分析的灵敏度和特异性可能受到影响。对于通过改进灵敏度，减少非特异性结合和改进夹心法复合物的稳定性改进夹心法免疫分析表现的新技术有需要。专利技术概述本专利技术考虑以下的具体实施方案。本领域的技术人员可以对本文所述的实施方案进行多种修改，增加和改变而不脱离本专利技术的精神和范围。这些修改，增加和改变意在落入权利要求的范围内。实施方案(1)：检测样品中感兴趣分析物的方法，包含：使分析物结合到：(i)表面上的捕获试剂，所述表面包含用于所述分析物的捕获试剂，和锚定试剂；和(ii)与核酸探针连接的用于所述分析物的检测试剂；从而在所述表面上形成包含所述捕获试剂、分析物和检测试剂的复合物；延伸所述探针以形成包含结合到锚定试剂的锚定区的延伸序列；使所述延伸序列结合到锚定试剂上；以及测量结合到所述表面上的延伸序列的量。在实施方案(1)中，所述捕获试剂可以是抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体(aptamer)。在一个具体的实施方案中，捕获试剂是抗体。检测试剂可以是抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体，且在一个具体的实施方案中，所述检测试剂是抗体。在实施方案(1)的一个具体的实例中，捕获和检测试剂是针对分析物的抗体。锚定试剂可以包括寡核苷酸序列、适体、适体配体、抗体、抗原、配体、受体、半抗原、表位或模拟表位；以及任选地，所述锚定区可以包括适体，且所述锚定试剂可包括适体配体。所述锚定区可包含核酸序列，且锚定试剂可包括DNA-结合蛋白。所述锚定试剂可以包含寡核苷酸序列，且锚定序列可以包括互补寡核苷酸序列。所述锚定区可以包括单链寡核苷酸序列或双链寡核苷酸序列。实施方案(1)的结合步骤可进一步包括在锚定区和锚定试剂间形成三螺旋。所述方法可进一步包含在结合步骤之前变性锚定区以暴露单链序列；在结合步骤前将锚定区暴露于解旋酶活性；和/或在结合步骤之前将所述锚定区暴露于核酸酶处理。在这一实施方案中，所述锚定区可包含一个或多个半抗原修饰的碱基，且锚定试剂可包括一个或多个对所述半抗原特异的抗体；和/或锚定区可以包括一个或多个配体修饰的碱基，且锚定试剂可以包括一个或多个对所述配体特异的受体。所述延伸序列可进一步包含一个或多个检序列，且测量步骤还包括将所述延伸序列与互补于所述一种或多种检测序列的多种标记的探针接触；延伸序列可包括一个或多个修饰的碱基，且测量步骤可包括将延伸序列于多个能够结合一个或多个修饰的碱基的检测部分(moieties)接触；和/或所述延伸序列可包含一个或多个标记的碱基，且所述测量步骤可进一步包括检测一个或多个标记的碱基的存在。在该实施方案中，一个或多个修饰的碱基包含适体、适体配体、抗体、抗原、配体、受体、半抗原、表位或模拟表位，并且多个可检测部分各自包含一个或多个修饰的碱基的结合伴侣和可检测标记。所述一个或多个修饰的碱基可以包含链霉亲和素，并且多个可检测部分各自包含生物素和可检测标记；和/或所述一个或多个修饰的碱基可以包含生物素，并且所述多个可检测部分各自包含链霉亲和素和可检测标记；和/或一个或多个修饰的碱基可以包含亲和素，并且多个可检测部分各自包含生物素和可检测标记；和/或所述一个或多个修饰的碱基可以包含生物素，并且所述多个可检测部分各自包含亲和素和可检测标记。实施方案(1)的第一步可以包含使分析物以以下顺序结合到以下种类：(i)表面上的捕获试剂；和(ii)用于所述分析物的检测试剂；或实施方案(1)的第一步可以包含使分析物以以下顺序结合到以下种类：(i)用于所述分析物的检测试剂；和(ii)在所述表面上的捕获试剂；和/或第一个步骤可以包含使分析物同时或基本同时结合到以下种类：(i)表面上的捕获试剂；和(ii)用于所述分析物的检测试剂。实施方案(1)的延伸步骤可包含将探针结合到模板核酸序列并通过聚合酶链式反应延伸所述探针；和/或将所述探针结合到模板核酸序列，形成环形核酸模板，并通过滚环扩增延伸所述环形模板。在这一实施方案中，延伸的探针可以在探针延伸之后仍位于表面上。因此，复合物可以在延伸步骤之后仍结合到表面上，例如，延伸的探针在所述表面上的复合物位置的10-100μm以内的位置处结合到所述锚定试剂。在一个具体实施方案中，述延伸的探针在所述表面上的复合物位置的小于100μm、小于50μm，或更特别地小于10μm的位置处结合到所述锚定试剂。实施方案(1)的延伸步骤可以包含PCR(聚合酶链式反应)、LCR(连接酶链式反应)、SDA(链置换扩增)、3SR(自动维持合成反应)，或等温扩增方法。在一个实施方案中，延伸步骤可包括等温扩增方法，例如解旋酶依赖性扩增或滚环扩增(RCA)。在实施方案(1)中所指的表面可以包括颗粒和/或多孔板的孔。所述表面可以包含多个不同的结合域，并且捕获试剂和锚定试剂定位在表面上的两个不同的结合域上。如果所述表面是板的孔，则所述孔可以包含多个不同的结合域，并且捕获试剂和锚定试剂位于孔内的两个不同的结合域上；和/或所述表面可以包括多个不同的结合域，并且捕获试剂和锚定试剂位于表面上的相同的结合域上。在一个实施方案中，孔可以包括多个不同的结合域，并且捕获试剂和锚定试剂位于孔内的相同结合域上。捕获试剂和锚定试剂可以在表面上的10-100nm内。所述表面可以包括电极而测量步骤可以进一步包括向所述电极施加电压波形以产生电化学本文档来自技高网...

【技术保护点】
检测样品中感兴趣的分析物的方法，包括：a.将分析物结合到：(i)表面上的捕获试剂，所述表面包含用于所述分析物的捕获试剂，和包含锚定寡核苷酸序列的锚定试剂；(ii)连接到第一核酸探针的用于所述分析物的第一检测试剂；和(iii)连接到第二核酸探针的用于所述分析物的第二检测试剂；从而在所述表面上形成包含所述结合试剂、所述分析物以及所述第一和第二检测试剂的复合物；b.使用要求所述第一和第二探针接近的延伸过程，延伸所述第二探针以形成延伸序列，其包含与所述锚定序列互补的锚定序列互补体；c.将所述锚定序列与所述锚定序列互补体杂交；和d.测量结合到所述表面的延伸序列的量，其中所述分析物是G‑CDF、GM‑CSF、IFNgamma、IL‑lbeta、IL‑2、IL‑4、IL‑5、IL‑6、IL‑10、IL‑12/23p40、IL12p70、IL‑17A、IL21、IL‑22、IL‑23、IL‑31、IL‑33、TNFalpha、TSLP、VEGF、复合PSA(complexed PSA)、游离PSA、Abeta42、Abeta40、Abeta38、tau、心肌肌钙蛋白I、心肌肌钙蛋白T、HIV p24、C‑肽和/或FGF21。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.15 US 61/993,581;2014.06.18 US 62/013,823;1.检测样品中感兴趣的分析物的方法，包括：a.将分析物结合到：(i)表面上的捕获试剂，所述表面包含用于所述分析物的捕获试剂，和包含锚定寡核苷酸序列的锚定试剂；(ii)连接到第一核酸探针的用于所述分析物的第一检测试剂；和(iii)连接到第二核酸探针的用于所述分析物的第二检测试剂；从而在所述表面上形成包含所述结合试剂、所述分析物以及所述第一和第二检测试剂的复合物；b.使用要求所述第一和第二探针接近的延伸过程，延伸所述第二探针以形成延伸序列，其包含与所述锚定序列互补的锚定序列互补体；c.将所述锚定序列与所述锚定序列互补体杂交；和d.测量结合到所述表面的延伸序列的量，其中所述分析物是G-CDF、GM-CSF、IFNgamma、IL-lbeta、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12/23p40、IL12p70、IL-17A、IL21、IL-22、IL-23、IL-31、IL-33、TNFalpha、TSLP、VEGF、复合PSA(complexedPSA)、游离PSA、Abeta42、Abeta40、Abeta38、tau、心肌肌钙蛋白I、心肌肌钙蛋白T、HIVp24、C-肽和/或FGF21。2.权利要求1的方法，其中所述捕获试剂是抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体。3.权利要求1的方法，其中所述第一检测试剂是抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体。4.权利要求1的方法，其中所述第二检测试剂是抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体。5.权利要求1的方法，其中所述捕获试剂以及所述第一和第二检测试剂是针对分析物的抗体。6.权利要求1的方法，其中所述锚定寡核苷酸序列包含单链寡核苷酸序列。7.权利要求1的方法，其中所述延伸序列还包含一个或多个检测序列，且测量步骤还包含将所述延伸序列与互补于所述一个或多个检测序列的多种经标记的探针接触。8.权利要求1的方法，其中所述延伸步骤包含将所述探针结合到模板核酸序列，形成环形核酸模板，并通过滚环扩增延伸所述环形模板。9.权利要求1的方法，其中延伸的探针在探针延伸后仍定位于所述表面上。10.权利要求9的方法，其中所述复合物在延伸步骤后仍结合到所述表面。11.权利要求10的方法，其中所述延伸的探针在所述表面上复合物的位置的小于100um的位置处结合到所述锚定试剂。12.权利要求1的方法，其中延伸步骤包括PCR(聚合酶链式反应)、LCR(连接酶链式反应)、SDA(单链置换扩增)、3SR(自动维持合成反应)，或等温扩增方法。13.权利要求12的方法，其中所述延伸步骤包括等温扩增方法。14.权利要求13的方法，其中所述等温扩增方法是解旋酶依赖性扩增或滚环扩增(RCA)。15.权利要求1的方法，其中延伸过程包括将在步骤(a)中形成的所述复合物与连接子(connector)序列接触，其中所述连接子序列包含(i)与所述第二探针互补的内部序列和(ii)与所述第一探针的非重叠区互补的双末端序列(twoendsequences)。16.权利要求15的方法，还包括连接所述连接子寡核苷酸的双末端序列以形成与所述第一和第二探针两者杂交的环形靶序列。17.权利要求1的方法，其中延伸过程包括将在步骤(a)中形成的所述复合物与第一连接子寡核苷酸序列和第二连接子寡核苷酸序列接触，所述第一连接寡核苷酸序列包含互补于所述第一探针的第一区域和所述第二探针上的第一区域的第一连接子探针序列，所述第二连接子寡核苷酸包含互补于所述第一探针的第二非重叠性区域和所述第二探针的第二非重叠性区域的第二探针序列。18.权利要求17的方法，还包括连接所述第一和第二连接子寡核苷酸以形成与所述第一和第二探针两者杂交的环形靶序列。19.权利要求1的方法，其中所述表面包含颗粒。20.权利要求1的方法，其中所述表面包含多孔板的孔。21.权利要求1的方法，其中所述表面包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述表面上的两个不同的结合域上。22.权利要求20的方法，其中所述孔包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述孔内的两个不同的结合域上。23.权利要求1的方法，其中所述表面包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述表面上的相同的结合域上。24.权利要求20的方法，其中所述孔包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述孔内的相同的结合域上。25.权利要求1的方法，其中所述捕获试剂和所述锚定试剂在所述表面上小于10nm。26.权利要求1的方法，其中所述表面包含电极，且测量步骤还包括向所述电极施加电压波形以产生电化学发光信号。27.权利要求19的方法，还包括在电极上收集颗粒并向电极施加电压波形以产生电化学发光信号。28.权利要求1的方法，其中测量步骤还包括将所述延伸序列结合具有可检测标记的检测探针，测量所述可检测标记并将所述测量与所述样品中的分析物的量相关联，其中所述检测探针包含与所述延伸序列的区域互补的核酸序列。29.根据权利要求28的方法，其中通过光散射、光吸收、荧光、化学发光、电化学发光、生物发光、磷光、放射性、磁场或其组合的测量来测量所述可检测标记。30.根据权利要求29的方法，其中所述可检测标记是ECL标记，且所述测量步骤包含测量ECL信号。31.用于检测样品中感兴趣的分析物的试剂盒，其在一个或多个小瓶、容器或隔室中包括：a.表面，包含(i)用于所述分析物的捕获试剂，和(ii)包含锚定寡核苷酸序列的锚定试剂；b.连接到第一核酸探针的用于所述分析物的第一检测试剂；和c.连接到第二核酸探针的用于所述分析物的第二检测试剂其中所述分析物是G-CDF、GM-CSF、IFNgamma、IL-lbeta、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-12/23p40、IL12p70、IL-17A、IL21、IL-22、IL-23、IL-31、IL-33、TNFalpha、TSLP、VEGF、复合PSA、游离PSA、Abeta42、Abeta40、Abeta38、tau、心肌肌钙蛋白I、心肌肌钙蛋白T、HIVp24、C-肽和/或FGF21。32.权利要求31的试剂盒，其中所述捕获试剂包含抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体。33.权利要求31的试剂盒，其中所述第一检测试剂包含抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体。34.权利要求31的试剂盒，其中所述第二检测试剂包含抗体、抗原、配体、受体、寡核苷酸、半抗原、表位、模拟表位或适体。35.权利要求31的试剂盒，其中所述表面包含颗粒。36.权利要求31的试剂盒，其中所述表面包含多孔板的孔。37.权利要求31的试剂盒，其中所述表面包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述表面上的两个不同的结合域上。38.权利要求36的试剂盒，其中所述孔包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述孔内的两个不同的结合域上。39.权利要求31的试剂盒，其中所述表面包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述表面上的相同的结合域上。40.权利要求36的试剂盒，其中所述孔包含多个不同的结合域，且所述捕获试剂和所述锚定试剂位于所述孔内的相同的结合域上。41.权利要求31的试剂盒，其中所述捕获试剂和所述锚定试剂在所述表面上10-100nm内。42.权利要求31的试剂盒，其中所述表面包含电极。43.权利要求1的方法，其中所述分析物是选自肺炎克雷伯菌(Klebsiellapneumonia)、鲍氏不动杆菌(Acinetobacterbaumannii)、铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、肠杆菌属(Enterobacter)物种，以及肠外致病性大肠杆菌(Escherichiacoli.)的与医疗保健相关的感染(healthcareassociatedinfection)。44.权利要求31的试剂盒，其中标志物是选自肺炎克雷伯菌、鲍氏不动杆菌、铜绿假单胞菌、肠杆菌属，以及肠外致病性大肠杆菌的与医疗保健相关的感染。45.权利要求1的方法，其中所述分析物是50S核糖体蛋白L20、30S核糖体蛋白S7、30S核糖体蛋白S2、50S核糖体蛋白L21、50S核糖体蛋白L17、30S核糖体蛋白S4、50S核糖体蛋白L15、30S核糖体蛋白S5、50S核糖体蛋白L16、30S核糖体蛋白S3、50S核糖体蛋白L22、50S核糖体蛋白L4、核糖体蛋白L25、50S核糖体蛋白L5、30S核糖体蛋白S2、核糖体蛋白L30、L31和L32及其组合。46.权利要求1的方法，其中所述分析物是延伸因子EF-TU、ACP、酰基载体蛋白、RplL、核糖体蛋白GroS(MopB，65,000)、分子伴侣系统Gro-EL-Gro-ES和GapA的组分、糖酵解中的酶及其组合。47.权利要求31的试剂盒，其中所述分析物是50S核糖体蛋白L20、30S核糖体蛋白S7、30S核糖体蛋白S2、50S核糖体蛋白L21、50S核糖体蛋白L17、30S核糖体蛋白S4、50S核糖体蛋白L15、30S核糖体蛋白S5、50S核糖体蛋白L16、30S核糖体蛋白S3、50S核糖体蛋白L22、50S核糖体蛋白L4、核糖体蛋白L25、50S核糖体蛋白L5、30S核糖体蛋白S2、核糖体蛋白L30、L31和L32，及其组合。48.权利要求31的试剂盒，其中所述分析物是延伸因子EF-TU、ACP、酰基载体蛋白、RplL、核糖体蛋白GroS(MopB，65,000)、分子伴侣系统Gro-EL-Gro-ES和GapA的组分、糖酵解中的酶，及其组合。49.检测样品中感兴趣的分析物的方法，包括：a.在足以形成分析物复合物的条件下浓缩所述样品，所述分析物复合物包括结合第一检测试剂的分析物，其中所述第一检测试剂连接到第一核酸探针；b.将步骤(a)中形成的所述分析物复合物结合到：(i)表面上的捕获试剂，所述表面包含用于所述分析物的捕获试剂，和包含锚定寡核苷酸序列的锚定试剂；和(ii)与第二核酸探针连接的用于所述分析物的第二检测试剂；从而在所述表面上形成复合物，所述复合物包含所述捕获试剂、所述分析物以及所述第一和所述第二检测试剂；c.使用需要所述第一和所述第二探针接近的延伸过程，延伸所述第二探针以形成包含锚定序列互补体的延伸序列，所述锚定序列互补体与所述锚定序列互补；d.将所述锚定序列与所述锚定序列互补体杂交；和e.测量结合到所述表面的延伸序列的量。50.权利要求49的方法，其中浓缩步骤(a)还包含(i)将包括所述分析物的样品与固相接触，所述固相连接至与所述第一核酸探针的至少一部分互补的靶向剂，从而形成浓缩复合物，所述浓缩复合物包含通过所述第一核酸探针和所述靶向剂之间的结合反应而结合到固相的分析物；(ii)收集所述浓缩复合物；(iii)从所述浓缩复合物分离所述样品的未结合的组分；和(iv)释放所述浓缩复合物以将所述固相与所述分析物分离以形成所述分析物复合物。51.用于检测样品中感兴趣的分析物的试剂盒，其在一个或多个小瓶、容器或隔室中包括：a.表面，包含(i)用于所述分析物的捕获试剂，和(ii)包含锚定寡核苷酸序列的锚定试剂；b.连接到第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：A阿格万扬，EN格勒泽，J肯坦，G西加尔，M斯滕格林，D劳坦伯格，
申请(专利权)人：中尺度技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US