利用剩磁测量进行分析物检测的方法和复合物技术

用于定量和／或定性地对在液相和／或固相中的分析物进行检测的方法，其特征在于：用稳定的或准稳定的高铁磁性或亚铁磁性物质作为磁标用于免疫分析和其他结合分析以及将样品剩余磁化强度作为测量参数来进行检测。（*该技术在2016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利用剩磁测量对液相和固相中的分析物进行定量和/或定性检测的方法，以及适合于这个用途的复合物，和在分析化学中的应用。
技术介绍
与其他结合分析方法(如受体结合分析)一样，定量免疫分析使测定大量物质成为可能，这些物质也可以是在各种不同组分的样品中生物学相关的。但一般来说，用这些方法，在一次分析中，每个样品只能测定一个参数。T.Chard对现有的各种方法作了一个概述(参见《放射免疫分析及其相关技术简介生化及分子生物学实验技术》，第四版，Elsevier科学出版社，阿姆斯特丹，1990)。所有结合分析的基本原理是，用同位素标记或其他方法，使化合物具有高度的探测灵敏度，并结合高特异性的配体-受体反应。 但现有的分析方法有以下缺点·对同一个样品中多个分析物同时进行探测的方法，是基于让分析物结合多种放射的、荧光的或是酶标探针。而定量测定分析物的探针是否结合一般是在下一步的分离和洗涤之后进行的。因此，合适的不同的探针标记的数量是很有限的。例如，用不同的放射性同位素作探针标记时，所谓的重叠现象就会发生，从而导致各独立信号的精度锐减。用多种酶作为探针标记会引起可比性问题，这个障碍是由于必须研究反应条件，以使同时检测同一系统中的多个酶学反应成为可能。 在JP3-220442A公开出版物中描述的方法中，通过测量抗体中介凝集(凝集作用)的程度的抗原滴定度测定是借助于如下方法来进行的，即，在该公开物中公开的测定凝集磁性颗粒的大小。测定颗粒大小方法的要点是连接穿过静止、沉积的试样，并测量集聚磁性颗粒的残留的磁通量密度。 从US-4,661,408的公开出版物已知含有由二氧化铬与抗体偶联构成的超顺磁性颗粒的铁磁流体。它要求具有极短的内禀弛豫时间的颗粒；因此，这些颗粒不能满足剩磁测量的需要。 ·这类方法的探测灵敏度受到例如基质和探针之间非特异性相互作用，或是探针的标记能力(低特异性活性)的限制。 ·这类方法的成功的实施经常需要一步一步地得到样品材料(例如，先从全血中取出血清或血浆，接着用有机溶剂提取样品，再用层析方法浓缩分析物，等等步骤)。 ·为成功地实施该方法，确保结合与未结合受体或配体分离步骤的分离和洗涤是必不可少的。 ·在进行放射免疫分析时，必须使用放射性核素，而这既昂贵又不易于操作。 ·在实践中，所使用的标记物的储存常引起问题，因为它们要么不稳定(如在放射性免疫分析时)并因此必须经常更换，要么因为其较强的反应活性而影响环境。 本专利技术的目的是要发现一种新的比上述的现有技术要先进的方法和物质。
技术实现思路
已经发现，如果将稳定或准稳定的高铁磁性(ferromagnetic)或亚铁磁性(ferrimagnetic)物质作为磁标探针用于免疫分析或是结合分析，而将样品的剩余磁化强度作为要被检定的测量参数，则在液相和/或固相对分析物进行定量的和/或定性的检测是可行的。 以下，第一次描述了克服已知方法的缺点的方法按照本专利技术的方法基于胶体状的高铁磁性或亚铁磁性物质，也即下文所说的磁标，它与要检测的物质，也即下文所说的分析物--或是结构特异性物质相结合。这种磁标与分析物或是结构特异性物质的结合物也即下文所说的磁学标识物。术语胶体状物质的使用一方面说明颗粒或物质的大小尺寸和胶体一个量级，即从1纳米到约1000纳米，另一方面说明它们是在一种合适的分散介质，大多数情况是以水性的中的分散相中使用的。当然，出于提高保质期和运输性能的目的，胶体状物质，也即下文所说的颗粒也可以干态或冷冻存在；但在实际测量时，它们一般以液相分散态存在。 本专利技术涉及的一个重要理论是，当外部磁场关闭后，高铁磁性或亚铁磁性的胶体物质的磁化强度与时间的关系非常敏感的依赖于材料以及所用颗粒的形状(所用颗粒材料的各向异性常数)、体积和温度。这是由于颗粒的内禀磁化矢量的旋转造成的。这即所谓的Neelian弛豫。如果颗粒磁化强度衰减的时间尺度小于测量的时间尺度，这种超顺磁性就认为是物质内在的。如果颗粒的Neelian弛豫时间比观察周期长得多，这种颗粒就被称为剩磁颗粒或是稳定颗粒。如果颗粒的Neelian弛豫时间与观察周期在同一数量级，就称其为准稳定颗粒。 本专利技术涉及的另一个重要理论是，当外部磁场关闭后，自由运动的稳定和准稳定的高铁磁性或亚铁磁性胶体颗粒整体的磁化强度在测量时间尺度内的衰减归因于另一个机制。在这种情况下，全体胶体颗粒在包围它们的液体中发生旋转，从而，时间常数与颗粒(包括其外壳)的流体力学尺寸、载流体的粘滞性以及温度有关。这些参数主要是由颗粒所处的环境决定的。这个机制被称之为Brownian弛豫或外禀超顺磁性(extrinsic superparamagnetism)。 根据本专利技术，对液相和固相的分析物的定性的和/或定量的检测方法按以下步骤实施(i)首先用高铁磁性或亚铁磁性材料对结构特异性物质进行标记并形成胶体颗粒，所用的高铁磁性或亚铁磁性物质的内禀Neelian弛豫时间要大于测量时间，然后(ii)将这些胶体颗粒用于要检测的样品中，(iii)从样品外部用一个合适强度的磁场对其进行磁化，(iv)关闭外部磁场后，用磁场传感器测量胶体颗粒的剩余磁化强度，由于特异性结合而产生的剩磁及其大小被用于分析。 在结合和未结合标识物之间仅在特殊情况下才有可能的差别在按本专利技术的方法中使在液相中未结合的磁学标识物的衰退剩磁(外禀超顺磁性)的应用成为了可能。而所有结合了磁性的标识物显示出了可测的剩磁，其剩磁与颗粒的材料有关。这样，在对待测样品的剩磁进行测量时，只有结合了的磁学标识物的剩磁的那部分可以被测到。这一方法，即下文所说的对结合剩磁的测量或结合剩磁测量，是基于对结合了的结构特异性标识物的定量检测的。 换句话说，对分析物的检测可以不需要昂贵的分离和洗涤步骤，因为只有被分析物为获得特异性而与结构特异性物质结合的特异性结合的稳定的或准稳定的高铁磁性或亚铁磁性的物质才有剩磁，而同时在样品中存在的未结合的稳定或准稳定的高铁磁性或亚铁磁性的物质(尽管也结合着结构特异性物质)的剩磁却在开始测量前就由于外禀超顺磁性而衰减了。 在本专利技术的另一个实施方案中，这个方法可以作如下改变，即让分析物本身而不是结构特异性物质与稳定或准稳定的高铁磁性或亚铁磁性的物质结合，就如同在竞争性的放射免疫分析中常采用的方法。当然，结构特异性物质还是得另外加入到样品中。 本方法亦可以用于多分析物分析，即同时直接检测液相或固相中的多个不同分析物。要达到这个目的，必须首先对各分析物用不同的高铁磁性或亚铁磁性的胶体状物质，且这些物质必须有足够的可区分的矫顽磁场强度，进行标记。在磁学标识物的结合过程中，施加一个磁场(初始磁场)使样品中包含的所有磁学标识物都与样品的磁轴同向。 然后，测量样品剩磁。进一步的步骤是，用一个外部的反向磁场(与初始磁场反向)，其强度与磁标的矫顽磁场强度相符，来逐步使样品退磁。这样，只要标记物矫顽磁场强度小于外加磁场，这些标识物总是会特异性地重新取向的。这样，在每一步退磁之间，样品的剩磁被再一次重新测定。 结合磁学标识物的不同部分就可以通过在各个单个退磁步骤中对样品剩磁的测量来量化。 这个方法使对每一样品中多个分析物的同时检测成为可能。 本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：维尔纳·魏奇斯，罗曼·考蒂茨，卢茨·特拉姆斯，托马斯·邦特，
申请(专利权)人：舍林公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：