用于分析物的高灵敏度磁检测设备制造技术

通过受体配体结合用于分析物定量和／或定性测量的设备，有一磁化装置以在样品部位产生磁场，有一检测装置以测量样品磁特性，该设备的特征在于：磁化装置（１１’；１１”）以某种方式相对于检测装置（７１，８，９，１０；１６；２０）设置，使在测量过程中由磁化装置产生的磁场在样品部位衰减至少１０倍，优选衰减１０００倍或更多，或其特征在于设置一开关装置，其在整个预定时间尤其在检测装置（７１，８，９，１０；１６）的测量阶段能关闭样品（１２）位置处磁化装置（１１；２１）的磁场。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于分析物尤其是生物样品的定量和/或定性检测设备，该设备利用受体配体结合，使用在样品一定部位产生磁场的磁化装置，并用一检测装置测量该样品的磁特性。类似的设备可根据JP235774通过对一适当设备中执行的测量过程的描述从已有技术中得到。测量受体配体结合的设备是基于测量由信号产生标志生成的信号，用该标志标记特殊结构的物质。现代最灵敏的设备是基于检测放射性标记物(放射免疫测定，RIA)。使用放射性标志有明显的缺陷，如贮存和处理放射性物质的问题。此外，这类设备要求有一用来分离已结合标志与未结合标志的装置。若没有这种分离过程，通常不可能进行定量预测。另一类设备是基于凝集、荧光和显色反应(FIA,ELISA)的光学测量方法。在此，基本涉及光检测器。在这些定量分析方法中，通常也要求进行分离。另一方面，有很多设备用于检测样品磁特性。然而，这些装置一般至今仍未用于直接检测受体配体结合。已知本领域中基于应用磁标志方法的设备很多。如应用一磁场产生磁性标记粒子的运动，该运动可用例如一激光器观察到。此外，有些设备是基于这样一些方法，这些方法利用磁标志分离已结合的和未结合的成分。与此相反，很少有设备是基于测量样品的磁特性。JP-235774描述了一种SQUID免疫测定法，它基于磁性标记过的抗体或抗原。但是，未结合的部分必须在抗原抗体反应之后从样品中去除(分离)。一种对其合适的设备因此必须包括一装置，该装置用来分离未结合标志与已结合标志。在有磁场的情况下进行分离之后，测量样品的磁化，即测量该磁场中的磁化。US4,913,883描述了一种用于免疫凝集测定的设备。相同的部分是基于测量标记有μm大小磁性粒子的抗体的凝集。该设备必须包括一种用于分离凝集物的装置，和一种用于通过采用一液流的检测装置转移该凝集物的装置。JP3-220442A公开了一种进行凝集免疫测定的测量方法，对于该方法来说，凝集反应的量是用一种该文件公开的测量聚集的磁性粒子颗粒大小的方法确定的抗体。。这一方法由以下步骤组成，即开关穿透静止液体样品的磁场和测量被凝聚磁性粒子的剩磁通密度。根据JP3-220442A，确定凝集反应的程度也可通过确定颗粒大小的光学方法实现。为此，该公开的方法仅涉及确定凝集反应产生的磁性粒子颗粒大小的方法，该凝集反应仅适用于所述磁性粒子凝聚物的方式，其中凝聚物的颗粒大小为微米级。US5,486,457中描述的测量方法用于确定结合于细胞上磁性粒子的运动。其中所述设备测量弱磁场情况下的磁场，该弱磁场相对于所形成的磁场转过90°。在“Science”1984年第424卷，第513-516页由Valbeg等人所著的文章中公开了一种基于颗粒大小通常在0.7μm的磁性粒子旋转情况下的磁场测量方法。其中将同步技术(loch-in technology)用来提高测量的灵敏度。这是一调制过程，可使测量信号以一个窄带形式记录下来。在“Rev.Sci.Instrum.”1977年第48卷第1529-1536页由Philo等人所著的文章中介绍了一种可借助SQUID技术测量体积磁化率(volumesusceptibilities)的方法。可对未来仪表测量有用的用于高灵敏度测量SQUIDs的优点已被公开描述。德国专利申请DE19503664.6和DE19508772.0并不构成已有技术，介绍了用于磁衰减测量法(magnetorelaxometric)检测分析物或通过剩磁测量检测分析物的方法和化合物。在随后的描述中，磁衰减检测方法是指特异性结合(binding-specific)检测液相或固相分析物，其特征在于使用铁或铁磁性胶粒作为通过确定配体受体结合磁衰减检测分析物的一种可检测磁性标记物，并作为定量测定结果。下面，利用剩磁测量检测分析物(以下也称结合剩磁的测量方法)是指特异性结合检测液相或固相分析物，其特征在于利用稳态或半稳态铁或铁磁性物质作为可检测磁性标记物，用来通过将配体受体结合磁化后剩磁确定为测定量来检测分析物。在后两种方法中Ⅰ)在关闭或去除磁场后直接检测样品的衰减(磁衰减时间)，或Ⅱ)测量磁化场存在情况下样品与频率有关的磁化强度，或Ⅲ)在磁化后测量样品的特异性结合剩磁。为此，最好是1．充分抑制外部干扰信号(如电力线交流干扰，地球磁场的波动)，并尽可能避免产生内部干扰信号，2．避免困难或昂贵的磁屏蔽，以及3．实现简单而快速的样品变化。因此，需要一种新型设备，用以实现上述新方法，该方法通过检测样品磁特性来高灵敏度定性定量地检测受体配体结合。由于适用于上述新方法的常规、经济的这一类型的设备目前在本领域中未为人所知，因此本专利技术的目的在于提出上述种类的设备，可用它来进行这些新型测量法。根据本专利技术的第一方面，该目的如此实现，即，对于具有上述特征的一种设备来说，磁化装置相对于检测装置以这样一种方式按空间设置，由磁化装置在磁化区产生的磁场于测量阶段在样品所占位置处，可衰减至少10倍大小，优选1000倍或更多。按照本专利技术的第二方面，上述目的如下实现设置一电路，它可在预定时间段尤其在检测装置的测量阶段关闭样品区磁化装置的磁场；设置一装置，其在检测装置测量阶段中移动该样品。这样，剩磁测量在没有时变磁场时也能进行。通过均衡和滤波，本实施例中信噪比可基本得到改善。此外，样品转移的简化与自动化以及具有大量样品的整个测量系统的自动操作更方便。由此对于相关设备来说，重要之处在于，尽管样品已磁化，但在缺乏磁场或具有磁场充分衰减的情况下(测量阶段)也能进行样品磁特性的测量。这一点可根据本专利技术实现，即通过将检测装置与磁化装置空间上分开或是将磁化过程与测量在时间上分开的方式实现。用根据本专利技术的本装置实现上述新型方法具有独特的优势，即，结合磁性标记的测量信号可与未结合磁性标记的信号清楚地分开，以致于将未结合标记与已结合标记分离就不必要了。此外，不改变样品就可探查结合动态特性。根据本专利技术的装置在执行上述新方法时也便于同时测定复合样品中多个分析物(多分析物测定)。在根据本专利技术第一方面的装置中，将磁化装置与测量部位空间分开，非常便于实现高的磁化强度而不影响检测装置。在结合过程中磁化就可开始。样品的准备可远离测量位置，如在不同的实验室或甚至在不同的城市。也可用永久磁铁进行磁化，在磁化过程中它不要求输入能量。在根据本专利技术上述第二方面的装置中，磁化样品所必须的磁场可被关闭，以致于在无磁场条件下测量也能进行。根据本专利技术的设备实施例，尤其优选采用含有测量样品磁化特性的装置的检测装置。磁化特性是在这些类型样品中可被最灵敏地测量的测量量。另一实施例也有优点，其中检测装置包括一测量样品中分析物的结合剩磁的装置。结合剩磁的测量便于进行多分析物测定。此外，样品制备可远离测量位置进行，如在不同实验室或不同城市。这种测量方式也可实现高测量灵敏度，且样品制备和测量过程较简单。结合剩磁的测量也可用于体内探查。一体内应用也可适用根据本专利技术装置的实施例，其中检测装置包括一用于磁衰减检测的装置。该装置便于实现短测量过程，如便于以一高倍分辨率研究样品中的反应动态特性。一实施例最好是，检测装置包括至少一个作为磁场传感器一部分的SQUID(超导量子干扰装置)，因SQUID是目前已知最灵敏的磁场传感器类型。在一附加实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于分析物特别是生物学样品定量和／或定性测量的设备，通过受体配体结合方法进行测量，有一用来在样品部位产生磁场的磁化装置以及一用来测量样品磁特性的检测装置，其特征在于磁化装置（１１’；１１”）相对于检测装置（７１，８，９，１０；１６， ２０）以一种方式在空间设置，这种方式为，在测量过程中，由磁化装置（１１’；１１”）在磁化部位产生的磁场在样品所占部位被衰减至少１０倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯科克，哈特穆特马兹，罗曼科蒂茨，迪特玛德朗，卢兹特拉姆斯，沃纳韦茨奇斯，沃尔夫哈德塞米勒，
申请(专利权)人：柏林弗赖恩大学诊断研究学院有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]