聚合物骨架元素标签制造技术

本发明专利技术提供了聚合物骨架元素标签。本发明专利技术提供了用于分析物元素分析(包括ICP‑MS)的基于新型金属‑聚合物结合物的元素标签。聚合物骨架被官能化以不可逆地结合在使用之前由使用者选择的金属。所述聚合物被进一步官能化以附着连接物，该连接物允许附着于抗体或其他亲和性试剂。聚合物形式允许附着给定同位素的多个拷贝，其线性地提高灵敏度。所述金属‑聚合物结合物标签能够以两种形式进行多重分析：全分析，其中样品中的平均生物标记物分布是诊断性的，和单细胞形式，以区分复杂样品(例如血液)中的少数(例如患病)细胞。

【技术实现步骤摘要】
聚合物骨架元素标签本申请是申请日为2007年5月28日，申请号为200780027791.5，专利技术名称为“聚合物骨架元素标签”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的引用本申请要求于2006年5月27日提交的题目为“聚合物骨架元素标签”的美国临时专利申请序列号60/803,356的权益，其全部内容以引用方式并入。版权和法律公告本专利文件的部分披露内容包括受版权保护的材料。当它出现在专利和商标局专利文件或记录中时，版权所有者不反对任何人复制专利文件或专利披露内容，但是保留其他方面的所有版权。
本专利技术涉及新类别的标记生物分子，其已经特别地设计成与元素分析相联合的检测操作，以提供高灵敏度的多重生物标记物测定。
技术介绍
引言能够进行精确蛋白质定量的技术在急速发展的蛋白质组学和药物发现领域以及临床和诊断测试领域是希望的。在分子水平上针对分析蛋白质合成、功能和疾病的生物学研究中，它也是重要的。目前，存在多个广泛用于估计蛋白质浓度的现有技术，包括：Bradford和Lowry分析、UV光谱、有机质谱、HPLC、流式细胞仪、配体结合测定、ELISA(酶联免疫吸附分析)、以及RIA(放射免疫分析)。然而，良好建立的分析工具和研究技术的这种泛泛分类对于如今的挑战仍然是不足够的。这些方法的失败涉及灵敏度、选择性、动态范围、以及以精确和绝对方式同时测定多个蛋白质浓度的能力(多重化)的局限。元素分析对蛋白质定量领域提供了显著优点的认识已经经由感应耦合等离子体质谱(ICP-MS)连接的免疫测定(InductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry(ICP-MS)linkedimmunoassays)1-4指导开发了若干蛋白质定量的新方法。这个新技术提供了在生物样品分析中用于ICP-MS的创新舞台5；6。ICP-MS的独特分析性能允许从在生物样品中不是天然存在的非放射性元素中选择标签。定义“元素分析”是一种其中分析样品的元素组成和/或同位素组成的方法。元素分析可以通过许多方法完成，包括，但不限于：(i)光学原子光谱法，如，火焰原子吸收(flameatomicabsorption)、石墨炉原子吸收、及感应耦合等离子体原子发射(inductivelycoupledplasmaatomicemission)，其探测原子的外部电子结构；(ii)质谱原子光谱法，如感应耦合质谱法，其探测原子的质量；(iii)X-射线荧光法、粒子感应的x-射线发射(particleinducedx-rayemission)、x-射线光电子光谱、以及俄歇电子能谱，其探测原子的内部电子结构。“元素分析仪”是采用元素分析的方法之一以用于定量样品的原子组成的仪器。“粒子元素分析”是这样一种方法，即其中由分散在液体中的粒子(例如缓冲液中的珠粒，或生长介质或血液中的细胞)构成的样品以对单个粒子(例如，珠粒之间、细胞之间、粒子之间)记录原子组成的方式进行询问。分析仪器的实例是基于流式细胞仪的质谱仪、ICP-TOF、或ICP-MS或构造用于询问单个粒子的任何元素分析仪。“容量或体积元素分析”是其中分析样品以原子组成在整个样品体积上进行平均的方式询问的方法。“内标物”限定为已知量的化合物，其不同于加入到未知物中的分析物。将来自分析物的信号与来自内标物的信号进行比较，以找出存在多少分析物。当进行质谱定量时，可以使用内标物。内标物也可以通过本领域技术人员已知的其他方式使用。“生物样品”指的是需要分析的生物性质的任何样品。例如，该样品可以包括或可以怀疑包括动物、植物、真菌或细菌的生物分子、组织、液体和细胞。它还包括病毒起源的分子。典型的样品包括，但不限于，痰、血液、血细胞(如，白细胞)、组织或细针穿刺活检样品、尿、腹膜液、及胸膜液、或其中的细胞。生物样品还可以包括组织切片，如为了组织学目的采集的冷冻切片。另一生物样品的典型来源为病毒和动物、植物、细菌、真菌的细胞培养物，其中基因表达状态可以被操控以探索基因中的关系。生物样品还可以包括生物分子(纯化或未纯化的)的溶液，所述生物分子如蛋白、肽、抗体、DNA、RNA、适配子、多糖、脂质等。其他实例是本领域技术人员已知的。“抗体”是通常在动物血清中发现的免疫球蛋白糖蛋白分子。抗体可以在哺乳动物如兔、小鼠、大鼠、山羊等以及鸡中制备，或可以通过本领域技术人员已知并描述在例如美国专利No.4,816,567中的重组方法制备。用于动物中高抗体产生应答的免疫和引发的过程对于本领域技术人员是熟知的，可以在例如Antibodies,ALaboratoryManual,ColdSpringHarborLaboratory,1988,pages92-115中找到。抗体可以作为全分子、称为Fab'和Fab2'片段的分子片段、作为单价抗体(结合轻链和修饰重链)、以及本领域技术人员已知的其他实例使用。“初级抗体(或一抗)”为特异性结合于注射入动物中的抗原的抗体。它们可以从动物提取或者可以通过重组方式制备。“次级抗体(或二抗)”为特异性结合于初级抗体的那些抗体。例如，初级抗体可以被用作注射入不同物种的动物的抗原，以产生次级抗体。例如，兔次级抗鼠抗体可以通过用鼠抗体免疫兔而制备。“抗原”为刺激宿主机体中的免疫应答，尤其是抗体产生的物质。抗原通常为蛋白或多糖，但是可以为任何类型的分子，包括但不限于偶联到载体蛋白的小分子(半抗原)。“生物标记物”为分子和构建体，其可以例如为抗原、小分子、核苷酸、寡核苷酸、DNA或RNA，其可以存在于仅一种类型细胞的细胞体积(cellvolume)中或细胞表面上，或者其相对丰度对于该类型的细胞是独特的。细胞生物标记物可以用于区别该细胞与其他细胞。例如，仅存在于一种类型细胞的细胞表面上的抗原被称为细胞表面生物标记物，其区别该细胞与其他细胞。本文所用的“免疫分析(免疫测定)”是指这样的分析，其中分析物，如细胞抗原或生物标记物通过亲和性试剂如初级抗体进行检测。例如，“免疫分析”可以为这样的分析，其中分析物通过标记的亲和性试剂如结合于金属标记的聚合物的初级抗体进行检测。本文所用的“生物分子”是指任何生物学分子，包括小生物分子，例如，但不限于：脂质、磷脂、糖脂、甾醇、维生素、激素、神经递质、碳水化合物、糖、二糖、氨基酸、核苷酸、磷酸酯(盐)、和单糖；以及大生物分子，例如但不限于：肽、寡肽、多肽、蛋白、核酸，即DNA、RNA，寡糖、多糖和朊病毒(Prion)。其他生物分子对于本领域技术人员是已知的，并包括在申请人的教导中。“亲和性试剂”是能够紧密结合于靶分子或分析物，例如抗原或生物标记物的生物分子。例如，抗体是识别并以高亲和力结合特定抗原的亲和性试剂。抗生蛋白链菌素(Streptavidin)是特异性结合生物素的蛋白分子，并可以被认为是亲和性试剂的另一实例。其他亲和性试剂对与本领域技术人员是已知的，包括但不限于适配子、寡核苷酸、蛋白分子、凝集素和多糖。“标记的亲和性试剂”是通常通过连接基团结合于合成的标签(部分)的亲和性试剂(例如，抗体或适配子或寡核苷酸、多糖、脂质、激素、生长因子)。所述标签可以为，但不限于，具有共价连接的多个螯合基团的聚合物。到较大的程度，螯合基团可以具有连接于它们的元素或多个元素。螯合阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括聚合物的元素标签，其中，所述聚合物包括至少一个结合金属的侧基，所述结合金属的侧基包括至少一个金属原子或能够结合至少一个金属原子。

【技术特征摘要】
2006.05.27 US 60/803,3561.一种包括聚合物的元素标签，其中，所述聚合物包括至少一个结合金属的侧基，所述结合金属的侧基包括至少一个金属原子或能够结合至少一个金属原子。2.根据权利要求1所述的元素标签，共价附着于生物分子。3.一种元素标记的亲和性试剂，其中，所述亲和性试剂利用权利要求1所述的元素标签标记，并且其中所述侧基中的至少之一结合或能够结合至少一个金属原子。4.一种制备权利要求1所述的元素标签的方法，包括：(i)提供聚合物；以及(ii)将包含至少一个金属原子或者能够结合至少一个金属原子的至少一个结合金属的侧基共价附着于所述聚合物。5.一种制备权利要求2所述的元素标签的方法，包括：(i)提供聚合物，所述聚合物包括至少一个结合金属的侧基、并包括允许所述聚合物共价结合连接物的官能团，其中所述结合金属的侧基包含至少一个金属原子或能够结合至少一个金属原子；(ii)将连接物附着于所述聚合物的所述官能团，其中所述连接物能够结合生物分子；(iii)将生物分子共价结合于所述连接物；以及(iv)将至少一个金属原子结合于至少一个结合金属的侧基。6.一种通过权利要求4至5中任一项所述的方法制备的元素标签。7.一种用于分析物分析的方法，包括：(i)将权利要求3所述的元素标记的亲和性试剂与分析物温育，其中所述亲和性试剂与所述分析物结合；(ii)将未结合的标记的亲和性试剂与...

【专利技术属性】
技术研发人员：米切尔·A·温尼克，马克·尼茨，弗拉迪米尔·巴拉诺夫，楼旭东，
申请(专利权)人：富鲁达加拿大公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA