通过核酸模板化学生物检测的相关应用制造技术

本发明专利技术提供了用于检测生物靶标（例如核酸和蛋白质）的组合物和方法，所述方法通过核酸模板化学，例如通过产生荧光、化学发光和／或发色信号来实现。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般而言，本专利技术涉及探针及其在生物检测和诊断学中的用途。更具体地，本专利技术涉及生物检测和诊断学(例如对核酸和蛋白质的检测)中核酸模板化学的组合物和方法(例如荧光的、化学发光的和发色化合物的合成)。
技术介绍
荧光和有色化合物已被用于生物学研究和医学领域，以检测生物分子的存在、不存在、状态、数量和组成。使用荧光和有色化合物的测定法可以体外、原位或体内进行。用于检测DNA和RNA的体外检测法中常用的例子是实时和终点PCR、DNA测序和DNA微阵列技术。核酸检测DNA和RNA检测测定法常常需要带有荧光标记的DNA探针和/或引物。典型地，这些通过酶合成和/或化学合成产生。体外荧光测定法的其它例子包括ELISA测定法，该测定法中用荧光团标记抗体。原位荧光`测定法的一个例子是用荧光修饰的抗体来标记整个细胞(活的或死的)，使得它们能够(例如使用流式分选器)被检测、成像和分离。最近，有人努力在完整动物中使用荧光作为侵害最小的检测技术。基本上，用近IR或IR荧光化合物来标记抗体或其它生物活性分子，随后注射进动物中；使用合适的光照和成像设备检测荧光定位。以这种方式可以发现和监测癌症和其它疾病，而不需要探查手术。前文只是阐述荧光作为生物探测技术的渗透性的若干例子。典型地，对于多数这些类型的测定法而言，需要通过洗涤步骤去除未结合的探针或抗体以获得足够的信号噪音比和灵敏度。这向测定过程添加了步骤，导致额外的时间和成本(试剂和可能的设备)。DNA/RNA扩增测定法(如RT-PCR)不需要洗涤步骤，因为靶标被扩增有效地降低了样品的复杂性，同时提供了大量待分析物用于测定。但是即便是PCR也受到一些限制。例如，在单一测定中可以被检测的待分析物数量被限制为四个或更少，并且测定需要昂贵和耗能(power-hungry)的设备，这限制了其在实验性用途(特别是在田间用途)中的可应用性。具有与PCR同样的灵敏性和特异性，但是更加强大(robust)和轻便的测定技术会是有利的。在体内成像的情况下，因为注射和之后和成像之前需要一些时间，因此进行“生物学”洗涤步骤，允许生物活性化合物找到其靶标，并允许多余的试剂清除身体。蛋白质检测蛋白质在许多生物学反应中起中心作用，所述生物学反应基本上由分子间作用和涉及多种蛋白质的分子识别组成。蛋白质鉴定和定量测定中用的常用方法使用双向电泳和质谱法。另一方法使用液相色谱和质谱法。对相互作用检测和蛋白质鉴定而言，也可使用抗体芯片，所述抗体芯片提供点在平表面上的大量抗体。使用电泳的常规方法在分辨率和检测灵敏度方面有问题。Landegren et al.的 U.S.专利公开号 N0.20020064779 描述了接近连接(proximity ligation)测定法,其中与待检测祀标结合的两个探针与附着在所述两个结合探针上的两个寡核苷酸的末端酶连接。结合的寡聚体被扩增，以测定靶标分子的存在。Nadeau et al.的U.S.专利申请公开号N0.2005/0009050描述了形成扩增子的类似原理。Kolman et al的U.S.专利申请公开号N0.20050095627描述了基于接近性的测定法，其中与两个寡核苷酸连接的两个结合配偶体与靶标结合时形成杂合体一这是部分为双链的DNA结构。然后可以用DNA聚合酶延伸所述部分为双链的结构，产生可以通过PCR被进一步扩增的产物。人们需要针对上述生物检测方法中许多固有缺陷的、新的荧光和比色法。还需要发现新的荧光化合物。
技术实现思路
本专利技术部分基于下述发现:核酸模板化学可用于检测生物学靶标，例如核酸、蛋白质、自身抗体、细胞等。本专利技术部分基于下述发现:荧光、化学发光和发色化合物和产生荧光、化学发光和发色信号的反应可以通过核酸模板化学被合成。这类方法、化合物、化学反应和其它组分适用于检测生物分子，如核酸和蛋白质。使用荧光、化学发光和有色化合物的本专利技术测定法可以体外、原位或体内进行。在一个方面，本专利技术涉及用于检测靶标核苷酸序列的方法。该方法包括(a)提供(I)第一探针，其包含(i)第一寡核苷酸序列和(ii)与所述第一寡核苷酸序列连接的第一反应基团，和(2)第二探针，其包含(i)第二寡核苷酸序列和(ii)与所述第二寡核苷酸序列连接的第二反应基团，其中所述第一寡核苷酸序列和所述第二寡核苷酸序列与靶标核苷酸的两个分离区域互补；(b)将所述第一探针和所述第二探针与将用来测试靶标核苷酸序列的存在的样品在下述条件下结合，所述条件是这样的:如果靶标核苷酸序列存在于样品中，那么在所述条件下，所述第一探针和所述第二探针与靶标核苷酸序列上它们各自的互补区杂交，从而使得所述第一反应基团和所述第二反应基团开始反应性接近；和(c)检测所述第一反应基团和所述第二反应基团之间的反应，从而测定靶标核苷酸序列的存在。在另一方面，本专利技术涉及用于检测靶标核苷酸序列的方法。所述方法包括(a)提供一组探针对，每个探针对包含(I)第一探针，其包含(i)第一核苷酸序列和(ii)与所述第一寡核苷酸序列连接的第一反应基团，和(2)第二探针，其包含(i)第二寡核苷酸序列和(ii)与所述第二寡核苷酸序列连接的相应第二反应基团，其中所述第一寡核苷酸序列和所述第二寡核苷酸序列与靶标核苷酸的两个分离区域互补；(b)将所述探针对组与将用来测试靶标核苷酸序列的存在的样品在下述条件下结合，所述条件是这样的:如果靶标核苷酸序列存在于样品中，那么所述条件下所述探针对的每个所述第一探针和所述第二探针与靶标核苷酸序列上它们各自的互补区杂交，从而使得相应的所述第一反应基团和所述第二反应基团对开始反应性接近；和(C)检测所述第一反应基团和相应的所述第二反应基团对之间的一个或多个反应，从而测定靶标核苷酸序列的存在。在又一方面，本专利技术涉及用于进行核酸模板化学的方法。本方法包括例如在基本相似的条件下和/或基本同时地进行多重核酸模板化学反应，所述反应以单个模板核苷酸序列作为模板。在又一方面，本专利技术提供了用于检测生物学靶标的方法。所述方法包括下述这些。提供第一探针。所述第一探针包括(I)对所述生物学靶标具有亲合力的第一结合部分，和(2)第一寡核苷酸序列，和(3)与所述第一寡核苷酸序列结合的第一反应基团。提供第二探针，所述第二探针包括(I)对所述生物学靶标具有亲合力的第二结合部分，(2)第二寡核苷酸序列，和(3)与所述第二寡核苷酸序列结合的第二反应基团。所述第二寡核苷酸能够与所述第一寡核苷酸序列杂交。当彼此开始反应性接近时，所述第二反应基团对所述第一反应基团来说是有反应性的。将所述第一探针与所述第二探针与将用来测试生物学靶标存在的样品在下述条件下结合，所述条件下所述第一和第二结合部分与生物学靶标结合。所述第二寡核苷酸被允许与所述第一寡核苷酸杂交，使所述第一和第二反应基团开始反应性接近。检测所述第一和第二反应基团之间的反应，从而测定生物学靶标的存在。在一个实施方案中，第一和第二反应基团之间的反应产生荧光部分。在另一实施方案中，第一和第二反应基团之间的反应产生化学发光和/或发色部分。在又一方面，本专利技术提供了用于检测生物学靶标的方法。所述方法包括下述这些。提供生物学靶标与第一探针的结合复合物。所述第一探针包括(I)对所述生物学靶标具有亲合力的第一结合部分，和(2)第一寡核本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测核苷酸序列的方法，所述方法包括：　　　　（ａ）提供（１）第一探针，其包含（ｉ）第一核苷酸序列和（ｉｉ）与所述第一寡核苷酸序列连接的第一反应基团，和（２）第二探针，其包含（ｉ）第二寡核苷酸序列和（ｉｉ）与所述第二寡核苷酸序列连接的第二反应基团，其中所述第一寡核苷酸序列和所述第二寡核苷酸序列与靶标核苷酸的两个分离区域互补；　　　　（ｂ）将所述第一探针和所述第二探针与用于测试所述靶标核苷酸序列存在的样品在下述条件下结合，所述条件是这样的：如果所述靶标核苷酸序列存在于样品中，则所述条件下所述第一探针和所述第二探针与靶标核苷酸序列上它们各自的互补区杂交，从而所述第一反应基团和所述第二反应基团开始反应性接近；和　　　　（ｃ）检测所述第一反应基团和所述第二反应基团之间的反应，从而测定靶标核苷酸序列的存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯M库尔，安德鲁M斯登，劳伦斯A哈夫，芭芭拉S福克斯，黄玉梅，
申请(专利权)人：通信探索公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]