酶联免疫吸附测定板和系统的新设计及其使用方法技术方案

本公开涉及包含至少一行反应室的酶联免疫吸附测定(ELISA)板，其中同一行中的反应室彼此流体连通。还附上用于检测一种或更多种靶分析物的系统，其包括如本文所述的ELISA板、多个磁珠和被配置为与磁珠配合的磁体。还包括进行ELISA测定的方法，其包括将磁珠移动通过随后的反应室，其中所述反应室交替填充有非水性液体例如硅油以及水性ELISA试剂。

New design and application of enzyme linked immunosorbent assay plate and system

The present disclosure relates to an enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) plate containing at least one row of reaction rooms, in which the reaction chambers in the same row are connected to each other. A system for detecting one or more target analytes is also included, including ELISA plates, multiple magnetic beads, and magnets configured to match magnetic beads, as described herein. It also includes a method of ELISA determination, which includes moving the magnetic beads through the subsequent reaction chamber, where the reaction chamber is filled with non-aqueous liquids such as silicone oil and waterborne ELISA reagent.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】酶联免疫吸附测定板和系统的新设计及其使用方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月30日提交的新加坡临时申请号10201503435Q的优先权，其内容在此通过引用整体并入用于所有目的。专利
本专利技术一般涉及分子生物学领域。具体地，本专利技术涉及特殊设计的板在检测分析物中的用途。专利技术背景许多疾病(如结核病，TB)的管理和控制仍然是对公共卫生的重大威胁，部分原因是缺乏有成本效益的灵敏且快速的诊断测试。例如，对于结核病，目前痰涂片显微术是疾病流行(endemic)国家中用于诊断的最常用的护理点(POC)方法，尽管其灵敏度差(30-60％)。尽管“黄金标准”细菌培养确实提供了所需的灵敏度(>90％)，但测试需要数周时间，且需要设备齐全的实验室和经培训的员工。这么长的周转时间通常导致诊断延迟，持续传播以及发展耐药性的风险。以横向流动装置或标准ELISA形式的基于检测针对如结核病等疾病的分枝杆菌蛋白质抗原的抗体的血清学测试已被广泛用于诊断目的。然而，与许多ELISA测试一样，与标准培养方法相比，这些测试显示差的灵敏度(1-60％)和特异性(53-99％)，表现并不比痰涂片显微术好，并且未能改善患者的结果。因此，世界卫生组织(WHO)已建议不要使用血清学检测。WHO对基于核酸扩增的结核病诊断测试例如本领域已知的和市售的那些的认可，已经有助于弥补这一空白。然而，它们在资源有限的环境中的实施受到高维护成本和对精密仪器、经训练的人员以及不间断供电的需求的严重限制。因此，需要一种简单、灵敏和便携的测定法用于护理点(POC)早期检测结核病。
技术实现思路
在一方面，本专利技术涉及酶联免疫吸附测定(ELISA)板，其包含至少一行反应室，其中同一行中的反应室彼此流体连通。在另一方面，本专利技术涉及用于检测靶分析物的系统，其包含本文公开的酶联免疫吸附测定(ELISA)板、多个磁珠和经配置为与磁珠配合的磁体。在又另一方面，本专利技术涉及包含本文公开的酶联免疫吸附测定(ELISA)板、多个磁珠和磁体的试剂盒。在另一方面，本专利技术涉及使用本文公开的系统进行酶联免疫吸附测定(ELISA)的方法，其中所述ELISA板的反应室是液体填充的，所述方法包括(a)将包含一种或更多种靶分析物的样品与多个能够捕获所述一种或更多种靶分析物的磁珠在根据前述权利要求中任一项所述的ELISA板的每行的第一室中孵育；(b)用交替的液体装载ELISA板的列的随后的反应室，其中所述液体是水性或非水性的；(c)通过使用磁体将所述多个磁珠从每行的第一反应室移动到同一行的随后的反应室；(d)在随后的反应室中孵育所述多个磁珠；(e)重复步骤(c)至(d)，直到达到该行中的最终室；和(f)检测在最终反应室中产生的信号。在另一方面，本专利技术涉及使用本文公开的系统或本文公开的试剂盒来检测受试者中的结核病的方法。在又另一方面，本专利技术涉及使用本文公开的系统或本文公开的试剂盒检测样品中的至少一种细胞因子的方法。附图说明结合非限制性实施例和附图考虑时，参考详述将更好地理解本专利技术，其中：图1显示了用于产生如本文所述的ELISA板的模板。图1A显示了用于微芯片装置的顶部的微芯片制作的AutoCAD设计模板，该顶部是在3mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上被激光切割。设计图中的数字是指以毫米计的对象尺寸。图1B显示了用于微芯片装置的底部的微芯片制作的AutoCAD设计模板，其为在1.5mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上被激光切割。设计图中的数字是指以毫米计的对象尺寸。图1C显示了例如疏水膜结合的微芯片装置的组件，其中微芯片装置的底部(底层)结合到疏水层(例如石蜡膜；中间层)和微芯片装置的顶部(顶层)。图2显示了本说明书中公开的ELISA板的一般示意图(在使用中和不在使用中时两者)。该示意图显示了不在使用中时的ELISA板，并指示了磁珠的可能移动方向。图3显示了使用磁体驱动的磁珠ELISA的微芯片的示意图，该微芯片用于同时检测活动性结核病(ATB)、潜伏性TB感染(LTBI)和健康对照(HC)个体血浆中的糖脂、蛋白质以及糖脂和蛋白质特异性IgG抗体的混合物。微芯片由特征在于用于水性试剂储存(圆形)和非水性硅油(菱形)的连通的室的通道组成。微芯片有六个通道，每个通道的特征在于独立的脂质或蛋白质包被的MB以及脂质和蛋白质MB的混合物。例如，通道1含有海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(TDM)包被的磁珠，通道2含有38KDa包被的磁珠，通道3含有抗原85A包被的磁珠，通道4含有海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(TDM)磁珠和38KDa磁珠，通道5含有海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(TDM)磁珠和抗原85A磁珠，且通道6含有BSA包被的磁珠(作为阴性对照)。使用位于芯片下方的六个磁体同时驱动每个室中的磁珠，从一个试剂室通过硅油相到另一个试剂室。免疫测定的总时间从加入血浆样品到检测人抗体约15分钟。图4显示了添加血浆样品之前(左)和15分钟之后(右)的磁体驱动的磁珠ELISA的照片。A行显示用于检测海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(TDM)的磁珠，B行显示用于检测38kDa的磁珠，C行显示用于检测Ag85A的磁珠，D行显示用于检测海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(TDM)和38kDA的磁珠，E行显示用于检测海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(TDM)和Ag85A的磁珠，F行为BSA(阴性对照)。奇数列是圆形的试剂储存室，偶数列是菱形的硅油室。第1列含有血浆样品和各自包被的磁珠，第5列含有生物素缀合的抗IgG抗体，第9列含有链霉抗生物素蛋白聚辣根过氧化物酶(HRP)抗体，第13列含有用于比色检测的3',3',5',5'-四甲基联苯胺(Tetramethylbezidine，TMB)底物。第3、7和11列含有洗涤缓冲液。第2、4、6、8和10列含有硅油。图5显示了在例如磷酸盐缓冲盐水和吐温(PBS-T)中检测IFN-γ和TNF-α的疏水膜结合的微芯片ELISA的代表性示意图。MP代表磁性颗粒(正如MB代表磁珠；MB)；TMB代表3',3',5',5'-四甲基联苯胺，一种用于比色检测的底物。图6显示了涉及使用在常规96孔ELISA板中的TDM包被的磁珠进行的ELISA(此后称为“MBELISA”)和常规的96孔板ELISA进行的ELISA(此后称为“常规平板ELISA”)比较的数据。在所有基于ELISA的实验中，TDM珠粒在其表面上具有约0.41μg/cm2的TDM浓度(亦请参见下面的图12)。图6A显示了散点图，其示出了使用MBELISA确定的活动性TB(ATB)和健康对照(HC)个体的血浆中的抗海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(抗TDM)IgG应答的分布比较，其中血浆在5％BSA缓冲液中稀释125倍。N＝40，ATB＝19，HC＝21(***，P＝0.0003)。图6B显示了散点图，其示出了使用常规平板ELISA确定的活动性结核病(ATB)和健康对照(HC)个体的血浆中的抗海藻糖6,6'-二霉菌酸酯(抗TDM)IgG应答分布的比较，其中血浆在5％BSA中稀释2500倍。N＝40，ATB＝19，HC＝21(***，P＝0.0007，对于平板ELISA)。图6C显示了阐明磁珠ELISA(MBELISA)和常规平板ELISA之间的线性回归的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括至少一行反应室的酶联免疫吸附测定(ELISA)板，其中同一行中的反应室彼此流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.30 SG 10201503435Q1.一种包括至少一行反应室的酶联免疫吸附测定(ELISA)板，其中同一行中的反应室彼此流体连通。2.根据权利要求1所述的ELISA板，其中所述反应室的几何形状选自由长方体、立方体、圆柱形、圆形、球形、矩形、正方形、三角形、多边形、菱形、六角柱、椭圆形、椭球体或梯形组成的组。3.根据权利要求2所述的ELISA板，其中所述同一行中的反应室包括第一几何形状和与所述第一几何形状不同的第二几何形状。4.根据权利要求3所述的ELISA板，其中所述第一几何形状是圆形的，并且所述第二几何形状选自由菱形、正方形、圆形和椭球体组成的组。5.根据前述权利要求中任一项所述的ELISA板，其包括底板和顶板，其中所述底板包括实心板，并且其中所述顶板包括构成所述反应室的穿孔。6.根据权利要求5所述的ELISA板，还包括设置在所述底板和所述顶板之间的疏水层。7.一种用于检测靶分析物的系统，其包括根据权利要求1-6中任一项所述的酶联免疫吸附测定(ELISA)板、多个磁珠和被配置为与所述磁珠配合的磁体。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述磁体被配置为控制所述磁珠在所述同一行中的反应室之间移动。9.根据权利要求7-8所述的系统，其还包括用于检测从所述反应室产生的信号的检测器。10.一种试剂盒，其包含根据权利要求1-6中任一项所述的酶联免疫吸附测定(ELISA)板、多个磁珠和磁体。11.一种使用根据权利要求7-9所述的系统进行酶联免疫吸附测定(ELISA)的方法，其中所述ELISA板的反应室是液体填充的，所述方法包括：(a)将包含一种或更多种靶分析物的样品与多个能够捕获所述一种或更多种靶分析物的磁珠在根据前述权利要求中任一项所述的ELISA板的每行的第一室中孵育；(b)用交替的液体装载所述ELISA板的列的随后的反应室，其中所述液体是水性或非水性的；(c)通过使用所述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·摩尼，A·辛格哈尔，G·德利贝罗，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，
类型：发明
国别省市：新加坡,SG