高灵敏标志物分析和分子检测的方法和组合物技术

本发明专利技术公开了高灵敏分子检测的方法、试剂盒和组合物。所述方法、试剂盒和组合物可用于测定样本中１毫微微摩尔、１微微微摩尔或更低水平的分子浓度。所述方法、试剂盒和组合物也允许测定大范围（如７个数量级的范围）的浓度而不需要进行样品稀释。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高灵敏标志物分析和分子4企测的方法和组合物交叉引用本申请是2005年1月28日提交的11/048660号申请的部分继续 申请，以上申请通过引用整体引入本申请，且本申请基于35 USC § 120 要求其优先权。11/048660号专利申请则要求2004年9月28日提交 的美国临时申请60/613881号、2004年10月27日提交的美国临时申 请60/624785号和2004年12月13日提交的60/636158号的利益。本申请还基于35 USC § 119要求2006年4月4日提交的 60/789304号美国临时申请、2006年4月19日才是交的60/793664号美 国临时申请、2006年5月26日提交的60/808662号美国临时申请、 2006年11月28日提交的60/861498号美国临时申请和2006年12月 4日提交的60/872986号美国临时申请的优先权，以上所有申请通过 引用整体引入本申请。
技术介绍
在生物医学、医疗诊断、预后、监测和治疗的选择、生物恐怖检 测及其它涉及分析多样品中低容量和浓度的分析物的领域中获得的 进展已经导致开发出能够灵敏地检测样品中浓度日益降低的颗粒的 样品分析系统。美国专利4793705和5209834号描述了已经达到才及灵 敏的检测的在先系统。本专利技术在该领域中进行了进 一 步的发展。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术涉及一种设备。在该设备的 一 些实施方式中，本专利技术涉及用于检测样品中的单蛋 白质分子的分析系统试剂盒，所述试剂盒包括分析仪和至少 一种包含 焚光结构和所述蛋白质分子的结合伴体的标记物，且其中所述分析仪包括a)用于激发荧光结构的电磁辐射源；b)供标记物穿过的毛细 管流动池；c)用于在毛细管流动池中移动标记物的动力源；d)在毛 细管流动池中形成的用于接收电磁源发射的电磁辐射的探询空间 (interrogation space);和e)可操作地与探询空间连接的用于测量受到激发的荧光结构的电磁特征的电磁辐射检测器；其中，所述荧光结构 子，其中激光聚焦于包含该结构的直径不小于约5微米的点上且其中由激光指引到该点上的总能量不超过约3微焦耳。在本专利技术的设备的一些实施方式中，所述分析系统包括不超过一个探询空间。在本专利技术 的设备的一些实施方式中，所述电磁辐射源是激光器，且其中激光器具有至少约3、 5、 10或20mW的功率输出。在本专利技术的设备的一些 实施方式中，所述荧光结构包括荧光分子。在一些实施方式中，荧光 分子为染料分子。在一些实施方式中，染料分子包括至少一个取代的 吲。呆総环系统，该吲哚鐵环的3位碳上的取代基包含化学反应基团或 偶联物质。在一些实施方式中，荧光结构是量子点(quantum dot)。在 本专利技术的设备的 一 些实施方式中，所述电磁辐射源是连续波电磁辐射 源。在一些实施方式中，连续波电磁辐射源是发光二极管或连续波激 光。在本专利技术的设备的一些实施方式中，所述动力是压力。在本专利技术 的设备的一些实施方式中，所述检测器是雪崩光电二极管检测器。在本专利技术的设备的一些实施方式中，所述分析系统进一步包括用 于折射激光束到探询空间上和使激发的染料分子成像的共焦光学装 置，其中共焦光学装置包括具有至少约0.8的数值孔径的物镜。在本 专利技术的设备的一些实施方式中，所述分析系统进一步包括能够对多个 样品进行自动釆样并在样品容器和探询空间之间提供流体连通的采 样系统。在本专利技术的设备的一些实施方式中，所述分析系统进一步包 括与^!笨询空间构成流体连通的样品回收系统，其中该回收系统能够回 收基本上所有样品。在一些实施方式中，本专利技术包括用于测定样品中的物质浓度的分 析仪，其中该分析仪能够在至少大约105的动态浓度范围上测定浓度。在一些实施方式中，所述动态范围为从大约1毫微微摩尔到大约100皮摩尔。在另一个方面中，本专利技术包括方法。在一些实施方式中，本专利技术包括确定生物样品中是否存在蛋白质 的单分子的方法，该方法包括用标记物标记所述分子和在单分子^f企测 器中检测所述标记物是否存在，其中，标记物包括能够在受到其激发波长的激光器发射的光激发时发射至少约200个光子的荧光结构，其 中激光聚焦于包含该结构的直径不小于约5微米的点上且其中由激光 指引到该点上的总能量不超过约3微焦耳。在一些实施方式中，所述 单分子检测器包括不超过一个探询空间。在本专利技术的方法的 一些实施 方式中，样品中单分子的检测极限小于约10、 1、 0.1、 0.01或0.001毫微微摩尔。在一些实施方式中，检测极限小于约1毫微微摩尔。在 本专利技术的方法的 一些实施方式中，在单分子^f全测器中^t全测标记物是否 存在包括检测由荧光结构发射的电磁辐射。在本专利技术的方法的一些实 施方式中，所述方法进一步包括将所述荧光结构暴露于电磁辐射。在 一些实施方式中，电磁辐射由激光器提供。在一些实施方式中，激光器以低于约20mW的功率输出激发所述结构。在一些实施方式中，激 光器激发所述结构持续时间小于约1000、 250、 100、 50、 25或10微 秒。在本专利技术的方法的一些实施方式中，所述标记物进一步包括特异 性结合所述分子的结合伴体。在一些实施方式中，结合伴体是抗体。 在本专利技术的方法的一些实施方式中，所述荧光结构包括荧光染料分 子。在 一 些实施方式中，染料分子包括至少 一 个取代的吲哚鐵环系统， 该吲哚総环的3位碳上的取代基包含化学反应基团或偶联物质。在一 些实施方式中，染料分子为选自AlexaFluor 488、 AlexaFluor 532、 AlexaFluor 647、 AlexaFluor 680或AlexaFluor 700的AlexaFluor分子。 在一些实施方式中，染料分子为AlexaFluor 647染料分子。在一些实 施方式中，荧光结构包括多个AlexaFluor 647染料分子。在一些实施 方式中，多个AlexaFluor 647染料分子包括约2-4个AlexaFluor 647 分子。在一些实施方式中，荧光结构是量子点。在本专利技术的方法的一些实施方式中，所述方法进一步包括测量样品中的蛋白质的浓度。在 本专利技术的方法的一些实施方式中，检测标记物是否存在包括(i)使一部分所述样品通过探询空间；和(ii)使探询空间暴露于电磁辐射，如 果标记物存在的话，电磁辐射足以激发荧光结构发射光子；和(iii)检 测在步骤(ii)的暴露过程中发射的光子。在本专利技术的方法的 一 些实施方 式中，所述方法进一步包括检测探询空间中的背景光子水平，其中背 景水平代表探询空间中没有标记物的情况下以步骤(i i)中的相同方式 进行电磁辐射照射时探询空间的平均光子发射。在本专利技术的方法的一 些实施方式中，所述方法进一步包括将步骤(iii)中检测的光子的量与 阈光子水平比较，其中所述阈光子水平是所述背景光子水平的函数， 其中步骤(iii)中检测的光子的量高于阈水平表明标记物的存在，而步 骤(iii)中检测的光子的量等于或低于阈水平表明标记物不存在。在一些实施方式中，本专利技术涉及用于确定检测对象是否存在一种 生物状态的方法，包括a)对来自所述对象的样品进行免疫分析， 其中免疫分析包括将标志物的多个标记物结合到样品中的多个标志 物分子上，其中标记物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测样品中的单蛋白质分子的分析系统试剂盒，所述试剂盒包括分析仪和至少一种包含荧光结构和所述蛋白质分子的结合伴体的标记物，且其中所述分析仪包括：　ａ）用于激发所述荧光结构的电磁辐射源；　ｂ）供所述标记物穿过的毛细管流动池； 　ｃ）用于在所述毛细管流动池中移动所述标记物的动力源；　ｄ）在所述毛细管流动池中形成的用于接收所述电磁源发射的电磁辐射的探询空间；和　ｅ）可操作地与所述探询空间连接的用于测量所述受到激发的荧光结构的电磁特征的电磁辐射检测器 ；　其中，所述荧光结构能够在受到其激发波长的激光器发射的光的激发时发射至少约２００个光子，其中激光聚焦于包含该结构的直径不小于约５微米的点上且其中由激光指引到该点上的总能量不超过约３微焦耳。

【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：P戈伊克斯，R普斯卡斯，J托德，R利文格斯顿，D赫尔德，
申请(专利权)人：神谷来克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]