提供了用于评估流体溶液中的分析物‑配体相互作用和分析物浓度的基于纳米孔的方法、组合物和系统。所述组合物包括与纳米孔结合以形成纳米孔组件的分析物检测复合物，所述分析物检测复合物包括分析物配体。随着跨纳米孔组件施加第一电压，将分析物配体呈现给溶液中的分析物。随着跨纳米孔组件施加其极性与第一电压相反的第二电压，分析物与分析物结合。通过将分析物‑配体结合对的总数与对照结合计数进行对比，可以确定分析物的浓度。在其它实施例中，进一步增加第二电压可以导致分析物‑配体对的解离，由此可以确定解离电压，并因此可以确定解离常数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测和分析分析物的方法和组合物本公开内容一般地涉及用于检测目标分析物的方法、组合物和系统，并且更具体地涉及使用生物芯片来确定分析物的浓度和评估分析物-配体相互作用的方法、组合物和系统。提供了用于评估流体溶液中的分析物-配体相互作用和分析物浓度的基于纳米孔的方法、组合物和系统。所述组合物包括与纳米孔结合以形成纳米孔组件的分析物检测复合物，所述分析物检测复合物包括分析物配体。随着跨纳米孔组件施加第一电压，将分析物配体呈现给溶液中的分析物。随着跨纳米孔组件施加其极性与第一电压相反的第二电压，分析物与分析物结合。通过将分析物-配体结合对的总数与对照结合计数进行对比，可以确定分析物的浓度。在其它实施例中，进一步增加第二电压可以导致分析物-配体对的解离，由此可以确定解离电压，并因此可以确定解离常数。专利技术背景生物学活性组分（诸如小分子、蛋白、抗原、免疫球蛋白和核酸）参与众多生物学过程和功能。因此，这样的组分的水平的任何紊乱都可以导致疾病或加速疾病进程。由于该原因，在开发可靠的方法以快速检测和鉴定用于患者诊断和治疗的生物学活性组分中已经花费了许多努力。例如，检测血液或尿液样品中的蛋白或小分子可以用于评估患者的代谢状态。类似地，血液或尿液样品中的抗原的检测可以用于鉴定已经对患者暴露的病原体，从而促进适当的治疗。进一步有益的是，能够确定溶液中分析物的浓度。例如，确定血液或尿液组分的浓度可以允许该组分与参考值进行对比，从而促进患者的健康状况的进一步评价。但是，尽管有众多检测和鉴定方法可用，但许多方法是昂贵的并且可能相当耗时。例如，许多诊断测试可能需要几天才能完成，并且需要大量的实验室资源。并且在某些情况下，诊断延迟可以对患者护理产生负面影响，诸如在分析与心肌梗塞相关联的标志物时。此外，许多旨在鉴定生物学活性组分的诊断测试的复杂性使其自身容易出错，从而降低准确度。并且，许多检测和鉴定方法一次只能分析一种或几种生物学活性组分，并且它们不可确定测试样品中的给定组分的浓度。除了鉴定测试样品中的生物学活性组分外，还合乎需要的是，筛选生物样品中的新颖的结合对，诸如小分子-蛋白结合对或蛋白-蛋白结合对。例如，确定特定蛋白质结合小分子可能导致所述小分子被开发为新的治疗药物或诊断试剂。同样，新蛋白质-蛋白质相互作用的鉴定可能导致新药物或诊断试剂的开发。但是，尽管许多传统方法可用于检查不同的生物学活性组分之间的相互作用，但这样的方法经常被设计为一次检查一个或几个候选结合对。这样的方法也是昂贵的并且可能是耗时的。因此，需要额外的方法、组合物和系统，它们可以快速地检测和鉴定生物学活性组分，尤其是以有效且有成本效益的方式。还需要可以同时测定多种生物学活性组分从而降低成本的方法、组合物和系统。此外，需要方法、组合物和系统来确定流体溶液中生物学活性组分的浓度。还需要快速且有成本效益的方法来评估生物学活性组分之间的结合相互作用，从而进一步促进新药物和治疗方案的开发。专利技术概述在某些实施例方面，提供了一种分析物检测复合物，其包括分析物配体、穿越元件（threadingelement）、信号元件和锚定标签。所述分析物配体位于分析物检测复合物的近侧端部上，而所述信号元件结合在所述穿越元件内。所述分析物检测复合物还可以包括在所述穿越元件的远侧端部上的锚定标签。在某些实施例方面，所述分析物检测复合物也包括第二信号传递元件。在某些实施例方面，提供了包括分析物检测复合物的纳米孔组件。例如，所述纳米孔组件可以是七聚体α-溶血素纳米孔组件。所述分析物检测复合物例如在纳米孔中穿入以形成纳米孔组件。在某些实施例方面，提供了一种用于评估分析物和分析物配体之间的结合强度的方法。所述方法包括在第一电压存在下提供芯片，所述芯片包括如本文中所述的纳米孔组件。所述纳米孔组件例如设置在膜内。传感电极定位在膜邻近或附近。所述方法还包括使所述芯片与包括分析物的流体溶液接触，所述分析物对分析物检测复合物的分析物配体具有结合亲和力。此后，跨膜施加逐渐增加的第二电压，所述第二电压的极性与所述第一电压相反。响应于跨膜施加逐渐增加的第二电压，借助于传感电极来确定结合信号，所述结合信号提供分析物结合至分析物配体的指示。且随着第二电压进一步增加，借助于传感电极来确定解离信号，所述解离信号提供分析物和分析物配体之间的结合强度的指示。在某些实施例方面，所述方法进一步包括使用传感电极来检测穿越信号，所述穿越信号提供穿越元件位于纳米孔组件的孔内的指示。在某些实施例方面，将穿越信号与结合信号进行对比。所述对比例如可以提供分析物结合至分析物配体的指示。在某些实施例方面，所述方法进一步包括从解离信号确定与分析物从分析物配体的解离有关的解离电压。通过将所确定的解离电压与参照解离电压进行对比，可以确定分析物和分析物配体结合对的解离常数。在某些实施例方面，提供了确定流体溶液中的分析物浓度的方法。所述方法包括，例如，在第一电压存在下，提供芯片，所述芯片包括多个如本文中所述的纳米孔组件。所述纳米孔组件例如设置在膜内，且至少所述纳米孔组件的第一子集包括第一分析物配体。所述方法还包括将多个传感电极定位在膜邻近或附近并使所述芯片与流体溶液接触。所述流体溶液包括第一分析物，所述第一分析物对第一分析物配体具有结合亲和力。借助于传感电极和计算机处理器，然后确定结合计数。所述结合计数例如提供第一分析物配体和第一分析物之间的结合相互作用的数目的指示。通过然后将所确定的结合计数与参照计数进行对比，可以确定流体溶液中分析物的浓度。在某些实施例方面，确定结合计数包括使用传感电极为纳米孔组件的第一子集的每个纳米孔组件确定穿越信号。穿越信号例如提供了穿越元件位于纳米孔组件的纳米孔内的指示。此后，跨膜施加逐渐增加的第二电压，所述第二电压具有与第一电压相反的极性。响应于跨膜施加逐渐增加的第二电压，使用传感电极为纳米孔组件的第一子集的每个纳米孔组件确定结合信号。该方法然后包括，对于纳米孔组件的第一子集的每个纳米孔组件，将所确定的穿越信号与所确定的结合信号进行对比。所述对比例如提供了第一分析物与第一分析物配体结合的指示。从每个所确定的穿越信号与所确定的结合信号的对比，可以确定第一分析物与第一分析物配体结合的指示的总数，所述指示的总数与结合计数相对应。在某些实施例方面，将结合计数与参考结合计数进行对比。在考虑了举例说明的实施例实施方案的以下详细描述之后，本领域普通技术人员会明白实施例实施方案的这些和其它方面、目的、特征和优点。具体实施方式通过参考以下详细描述、实施例和权利要求以及它们的先前和随后描述，可以更容易地理解本文描述的实施方案。在公开和描述本系统、装置、组合物和/或方法之前，应当理解，除非另外指出，否则本文所述的实施方案不限于所公开的特定系统、装置和/或组合物方法，因为这些当然可以变化。还应该理解，本文中使用的术语仅用于描述特定方面的目的，无意是限制性的。此外，提供以下描述作为各个实施方案在其最好的当前已知方面的实现教导。相关领域技术人员会认识到，可以对所描述的方面进行许多改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种分析物检测复合物，所述分析物检测复合物包含分析物配体、穿越元件、信号元件和锚定标签。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180413 US 62/6573941.一种分析物检测复合物，所述分析物检测复合物包含分析物配体、穿越元件、信号元件和锚定标签。
2.权利要求1的分析物检测复合物，其中所述分析物配体位于所述分析物检测复合物的近侧端部，并且其中所述信号元件与所述穿越元件相结合。
3.权利要求1或2的分析物检测复合物，其中所述分析物配体是抗体或其功能片段。
4.权利要求1-3中的任一项的分析物检测复合物，其进一步包含在所述穿越元件的远侧端部上的锚定标签。
5.权利要求4的分析物检测复合物，其中所述锚定标签包含生物素标签。
6.权利要求1-5中的任一项的分析物检测复合物，其中所述信号元件包含寡核苷酸序列、肽序列或聚合物。
7.权利要求6的分析物检测复合物，其中所述信号元件包含约40个核苷酸对的寡核苷酸序列。
8.权利要求7的分析物检测复合物，其中所述寡核苷酸序列包含一系列T残基或一系列N3-氰基乙基-T残基。
9.权利要求1-8中的任一项的分析物检测复合物，其进一步包含第二信号元件。
10.权利要求9的分析物检测复合物，其中所述第二信号元件包含寡核苷酸序列、肽序列或聚合物。
11.权利要求10的分析物检测复合物，其中所述信号元件包含约40个核苷酸对的寡核苷酸序列。
12.权利要求11的分析物检测复合物，其中所述寡核苷酸序列包含一系列T残基或一系列N3-氰基乙基-T残基。
13.一种纳米孔组件，其包含权利要求1-12中的任一项的分析物检测复合物。
14.权利要求13的纳米孔组件，其中所述纳米孔组件是七聚体α-溶血素纳米孔组件。
15.一种用于评估分析物和分析物配体之间的结合强度的方法，所述方法包括：
在第一电压存在下，提供包含根据权利要求13或14的纳米孔组件的芯片，其中所述纳米孔组件设置在膜内，且其中传感电极位于膜邻近或附近；
使所述芯片与包含所述分析物的流体溶液接触，其中所述分析物包含对分析物检测复合物的分析物配体的结合亲和力；
跨膜施加逐渐增加的第二电压，其中所述第二电压的极性与所述第一电压相反；
响应于跨膜施加逐渐增加的第二电压，借助于所述传感电极确定结合信号，其中所述结合信号提供了所述分析物与所述分析物配体结合的指示；和
随着所述第二电压进一步增加，借助于所述传感电极确定解离信号，其中所述解离信号提供了所述分析物和所述分析物配体之间结合强度的指示。
16.权利要求15的方法，其中跨所述膜的第一电压将所述分析物配体定位在所述膜的顺侧。
17.权...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·克里萨利，D·克伦亚钦斯基，D·海因德尔，H·库切尔迈斯特，M·施雷姆尔，A·特兰斯，
申请(专利权)人：豪夫迈·罗氏有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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