固相表面与溶液的运动方式及运动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种固相表面与溶液的运动方式及运动装置，在固相表面与目标对象的相互作用过程中，所述目标对象溶解或分散于溶液中，所述固相表面和所述溶液作相对运动，所述相对运动包含垂直于所述固相表面的相对运动，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。本发明专利技术相比于现有的平行于传感表面的运动方式，在同样大小的传感器与溶液相对运动速度下，可有效提高配体与分析物结合效率与解离效率。

Movement mode and movement device of solid surface and solution

The present invention provides a moving mode and a moving device of a solid surface and a solution. During the interaction between the solid surface and the target object, the target object dissolves or disperses in the solution. The solid surface and the solution move relative to each other. The relative motion includes relative motion perpendicular to the solid surface. To improve at least one of the binding rate, dissociation rate, binding uniformity, binding direction and binding compactness of the target object and the solid surface. Compared with the existing motion mode parallel to the sensing surface, the invention can effectively improve the binding efficiency and dissociation efficiency of the ligand and the analyte under the relative motion speed of the same size sensor and the solution.

【技术实现步骤摘要】
固相表面与溶液的运动方式及运动装置
本专利技术属于生物传感检测领域，特别是涉及一种固相表面与溶液的运动方式及运动装置。
技术介绍
对生物分子相互作用动力学和热力学过程的测量是生命科学研究和药物开发上下游流程中的重要基石。以抗体药为例，每种新药的研发涉及成千上万的样本量，历经靶点、抗体筛选、工程细胞株构建、临床血药的药代药动、免疫原性检测、产业化质控等流程，每一步都需要严格的生物分子相互作用测试以作出准确评价。无标记传感是其中一项关键技术，其应用需求与产业规模处于迅速发展阶段。与传统的以酶联免疫吸附为代表的检测方法相比，无标记传感的优势在于保持样品天然特征，和极大节省操作人员的时间和劳力；同时对分子相互作用过程的实时测量使其在科学研究和药物筛选方面具有重要的价值。目前最广泛使用的无标记传感技术是基于SPR(表面等离激元共振)的原理，2016年下半年美国和日本药典收录SPR为药物临床前评价的免疫试验方法。SPR是金属表面的自由电荷振荡与光场互相耦合而形成的一种表面波，它与入射光的共振耦合条件对于附着在金属表面的物质密度非常敏感。如果在金属表面固定特异的配体来捕获分析物分子，则可以通过SPR光学信号的变化来判断分析物与配体结合的情况，得到分析物浓度、特异性、亲和力和动力学参数等信息。当前几乎所有的SPR产品，以Biacore公司开发的系列仪器和配套传感芯片为代表，都是基于微流体进样的方式。在这种进样方式中，传感芯片上固定了配体，样品溶液中有待测分析物，样品溶液在微流体通道中以高达m/min量级的速度沿平行于样品表面的方向流动。这种微流体进样的方式起到了不停更换新鲜的样品溶液和冲刷传感芯片表面的作用，使得配体捕获分析物的效率更高，减小了因扩散缓慢和其他原因引起的分析物与配体不易结合或不易解离的因素。对低浓度和分析物扩散(masstransfer)缓慢的实验，必须提高流动速度才能得到较大的配体-分析物结合量和好的配体-分析物相互作用动力学测量结果。与此同时，与SPR传感芯片加微流体进样的方式不同，在ForteBio公司的Octet产品中，以粗光缆的端面为传感器的表面，在其上固定了配体，而含有分析物的样品溶液盛放在多孔板等开放式的容器中。相对应于SPR芯片产品采用加快微流体流速来提高配体-分析物结合效率，Octet的样品溶液容器在平行于粗光缆端面(固相表面)的平面内作圆周旋转振荡运动，转速高达1000rpm量级。但是，因为样品溶液在不同位置的转速是不同的，传感表面距离旋转中心越近则配体-分析物相互作用的效率提升越小，所以如果不能精确地保证传感器、样品、旋转台等各个部件之间的定位，这种运动方式将会增加实验结果的误差。此外，旋转振荡的运动方式对于传感表面分子排布和空间取向的影响也和单向流动不同，这也有可能造成实验结果的不同。这两种传感器与样品溶液的运动方式，即1)样品溶液沿平行于固相表面的方向单向流动，及2)样品溶液在平行于固相表面的平面内做中心旋转运动，均已被无标记生物分子相互作用实验广泛采纳和应用，其历史达10年或20年以上。如果能提出新的传感器与样品的运动方式，使配体-分析物结合效率进一步增加，将可以提高现有生物分子相互作用实验的灵敏度和动力学测量的效果，这对低浓度和小分子量的检测尤其重要。基于以上所述，提供一种能够有效提高配体-分析物结合效率及解离效率的传感器固相表面与分析物溶液的运动方式实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种固相表面与溶液的运动方式，用于解决现有技术中固相表面与溶液中的目标对象结合速率及解离速率不理想等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种固相表面与溶液的运动方式，在固相表面与目标对象的相互作用过程中，所述目标对象溶解或分散于溶液中，所述固相表面和所述溶液作相对运动，所述相对运动包含垂直于所述固相表面的相对运动，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。优选地，在所述固相表面与所述目标对象的结合与解离过程中，所述固相表面和所述溶液的相对运动包含垂直于所述固相表面的单方向的相向运动，以提高所述固相表面与所述目标对象的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。优选地，在所述固相表面与所述目标对象的结合与解离过程中，所述固相表面与所述溶液的相对运动包含垂直于所述固相表面的往复的相向运动及相背运动，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。优选地，所述相对运动包含垂直于所述固相表面的相对运动及平行于所述固相表面的相对运动的结合。进一步地，同时进行所述垂直于所述固相表面的相对运动及所述平行于所述固相表面的相对运动。进一步地，所述平行于所述固相表面的相对运动包含单方向的平行运动、双向往复的平行运动及旋转的平行运动中的一种。优选地，所述固相表面和所述溶液的相对运动包含仅所述固相表面运动、仅所述溶液运动及所述固相表面与所述溶液同时运动中的一种。优选地，所述固相表面和所述溶液的相对垂直运动速度不小于所述溶液中的所述目标对象的布朗运动速度的1/10，以增加所述固相表面与所述目标对象的碰撞概率。进一步地，所述目标对象包含大颗粒分析物，所述大颗粒分析物包含由金属颗粒、外泌体颗粒、细胞、量子点及介质颗粒所组成群组中的一种或多种。优选地，所述固相表面包含生物分子相互作用中的配体及检测生物分子相互作用的传感器表面，所述配体固定在所述传感器表面，所述目标对象包含生物分子相互作用中的分析物，所述分析物溶解或分散于所述溶液中，所述目标对象与所述固相表面的结合与解离即为所述分析物与所述配体的结合与解离。进一步地，所述传感器包含光纤端面的传感器及光缆端面的传感器中的一种，所述端面概呈垂直于所述光纤或光缆在邻近传感器处的光波传输方向，所述光纤端面的传感器包含光纤端面基于表面等离激元共振原理的传感器，所述光缆端面的传感器包含光缆端面基于生物膜层干涉原理的传感器。本专利技术还提供一种固相表面与溶液的运动方式，在固相表面与目标对象的相互作用过程中，所述目标对象溶解或分散于溶液中，所述固相表面和所述溶液作相对运动，所述相对运动包含非中心旋转的往复相对运动，所述往复相对运动方向平行于所述固相表面，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率及解离速率。优选地，所述固相表面包含生物分子相互作用中的配体及检测生物分子相互作用的传感器表面，所述配体固定在所述传感器表面，所述目标对象包含生物分子相互作用中的分析物，所述分析物溶解或分散于所述溶液中，所述目标对象与所述固相表面的结合与解离即为所述分析物与所述配体的结合与解离，所述传感器包含光纤端面的传感器及光缆端面的传感器所组成群组中的一种，所述端面概呈垂直于所述光纤或光缆在邻近传感器处的光波传输方向，所述光纤端面的传感器包含光纤端面基于表面等离激元共振原理的传感器，所述光缆端面的传感器包含光缆端面基于生物膜层干涉原理的传感器。本专利技术还提供一种固相表面与溶液的运动装置，包括：容器，所述容器盛放有溶液，目标对象溶解或分散于所述溶液中；固相表面，所述固相表面包含生物分子相互作用中的配体及检测生物分子相互作用的传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固相表面与溶液的运动方式，其特征在于，在固相表面与目标对象的相互作用过程中，所述目标对象溶解或分散于溶液中，所述固相表面和所述溶液作相对运动，所述相对运动包含垂直于所述固相表面的相对运动，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种固相表面与溶液的运动方式，其特征在于，在固相表面与目标对象的相互作用过程中，所述目标对象溶解或分散于溶液中，所述固相表面和所述溶液作相对运动，所述相对运动包含垂直于所述固相表面的相对运动，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。2.根据权利要求1所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：在所述固相表面与所述目标对象的结合与解离过程中，所述固相表面和所述溶液的相对运动包含垂直于所述固相表面的单方向的相向运动，以提高所述固相表面与所述目标对象的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。3.根据权利要求1所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：在所述固相表面与所述目标对象的结合与解离过程中，所述固相表面与所述溶液的相对运动包含垂直于所述固相表面的往复的相向运动及相背运动，以提高所述目标对象与所述固相表面的结合速率、解离速率、结合均匀性、结合方向性及结合致密性中的至少一种。4.根据权利要求1所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述相对运动包含垂直于所述固相表面的相对运动及平行于所述固相表面的相对运动的结合。5.根据权利要求4所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：同时进行所述垂直于所述固相表面的相对运动及所述平行于所述固相表面的相对运动。6.根据权利要求4所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述平行于所述固相表面的相对运动包含单方向的平行运动、双向往复的平行运动及旋转的平行运动中的一种。7.根据权利要求1所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述固相表面和所述溶液的相对运动包含仅所述固相表面运动、仅所述溶液运动及所述固相表面与所述溶液同时运动中的一种。8.根据权利要求1所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述固相表面和所述溶液的相对垂直运动速度不小于所述溶液中的所述目标对象的布朗运动速度的1/10，以增加所述固相表面与所述目标对象的碰撞概率。9.根据权利要求8所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述目标对象包含大颗粒分析物，所述大颗粒分析物包含由金属颗粒、外泌体颗粒、细胞、量子点及介质颗粒所组成群组中的一种或多种。10.根据权利要求1所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述固相表面包含生物分子相互作用中的配体及检测生物分子相互作用的传感器表面，所述配体固定在所述传感器表面，所述目标对象包含生物分子相互作用中的分析物，所述分析物溶解或分散于所述溶液中，所述目标对象与所述固相表面的结合与解离即为所述分析物与所述配体的结合与解离。11.根据权利要求10所述的固相表面与溶液的运动方式，其特征在于：所述传感器包含光纤端面的传感器及光缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨天，贺晓龙，王亚琳，
申请(专利权)人：南京煦源生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32