用于校正传感器元件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及校正传感器元件的方法，该传感器元件具有固定的寡核苷酸探针，该传感器通过所述寡核苷酸探针检测目标核酸的结合，该方法包括：ａ）使传感器元件接触对照核酸（Ｋ），该对照核酸的解链温度Ｔｍ（Ｋ）低于目标核酸的解链温度Ｔｍ（Ｚ）；ｂ）在Ｔ［ｐ］＜Ｔｍ（Ｋ）的温度对照核酸（Ｋ）杂交至核苷酸探针，获得阳性对照信号；和任选地，ｃ）改变严紧条件使得Ｔ［ｎ］＞Ｔｍ（Ｋ），并获得阴性对照信号。根据本发明专利技术的改进方案，在测试温度Ｔ［测量］时，其中Ｔｍ（Ｋ）＜Ｔ［测量］＜Ｔｍ（Ｚ），测量目标核酸（Ｚ）的测量信号。所述方法特别适用于微阵列的校正和质量控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于校正传感器元件的方法和装置 本专利技术涉及用于校正传感器元件的方法和装置，尤其是用于校正在微阵列装置上 的传感器元件的方法和装置。在核酸分析技术中，基于微阵列的方法的发展在过去几年里取得了快速的进步。 微阵列装置是探针分子矩阵的装置，探针分子安置在传感器上的单个且可寻址的位置中， 从而阵列装置中的每个位置形成能探测目标分子的传感器元件。在核酸分析技术中，通常 使用寡核苷酸探针作为探针分子，该探针分子例如在芯片形式的装置中固定(“点(spot)”) 在载体上的栅格状矩阵里。通过与互补的目标核酸杂交在寡核苷酸探针上形成结合。然后 能用很多可选择的方法检测这种结合，从而能够基于结合事件的获知目标核酸(Z)的存在 和如有必要的话也定量确定目标核酸(Z)的存在。光学方法、电化学方法、重量分析方法、 磁学方法和其他的合适的方法可以用作探测原理。在光学方法中，通过标记物标记目标核酸及由寡核苷酸探针和目标核酸形成的杂 交物，标记物导致产生了光可检测的信号。标记物可以是染料、荧光团、生色团、嵌入染料、 荧光染料或者类似物。结合事件发生时，在每个寡核苷酸探针的可寻址位置上光可检测的 信号可以通过例如CCD照相机检测到，该CCD照相机能够描绘整个阵列。在电化学探测方法中，寡核苷酸探针固定在电化学传感器上。通过标记物标记目 标核酸及由寡核苷酸探针和目标核酸形成的杂交物，其中，每个寡核苷酸探针位置上的标 记物局部地改变传感器元件的电化学特性，从而能够测量电信号，例如电压、电流、电容变 化等等。相关方法可以从DE 101 26 341中获知。这里用生物素标记目标核酸，在目标核 酸与寡核苷酸探针杂交之后，用抗生蛋白链菌素-碱性磷酸酶标记已经结合的目标核酸， 并向碱性磷酸酶提供酶底物，磷酸酶使酶底物在转化时产生局部改变导电性的产物，从而 在其上固定了寡核苷酸探针的电极上可测量到局部的电流增加。在重量分析法中，检测因目标核酸和寡核苷酸探针杂交时的质量改变而产生的信 号。已知的是，例如，所谓的FBAR方法和Kantilever方法。在磁学检测中，寡核苷酸探针固定在磁传感器元件上，例如，GMR传感器。目标核 酸及由寡核苷酸探针和目标核酸形成的杂交物可以用顺磁性粒子(例如氧化铁纳米粒子) 标记，从而在结合目标核酸时在寡核苷酸探针位置上可检测到局部的磁性改变。在所有的检测原理里出现的问题是如下的事实各个传感器元件间会出现质量差 另IJ，这正好在高灵敏和量化或者半量化的测量方法时会导致强度不同的信号。也会因为其 他的外部影响(例如温度波动或温度梯度)，因为传感器的表面流体学导致的流动波动或 者流动梯度和其他的因素，导致不是所有的在微阵列装置中的传感器元件都具有相同的灵 敏度或者在相同浓度的目标核酸(Z)时产生相同信号强度的信号。例如已知的是，位于微 阵列装置边缘的传感器元件和位于微阵列装置中间的传感器元件具有不一样的表现行为。可靠的和无误的基于微阵列的阵列运作需要同样是可靠的和无误的质量控制 (QualitStskontrolle)。首先其必须包含必要的阳性对照元件和阴性对照元件。为此，在理想 的情况下应该通过两点校正法来校正每个传感器元件，这就是说，每个传感器除了装有待 测试样之外还装有两个已知的试样(试样浓度)，并记录下每个测量信号。这样的方式尤其对于有高比例的传感器元件或可寻址位置的微阵列系统是非常 难以实现的，因为两点校正系统通常要求复杂的和高费用的措施。在本领域内已知的是，这 个问题可以通过在微阵列装置中设置不同的传感器元件位置作为对照传感器元件(对照 点(Kontroll-Spot))来解决或者避免。然而这有如下的缺陷，此时必须假设不同传感器的 表现行为绝对一致，并且设置的对照点代表所有的传感器元件。 本专利技术的任务是实现简单的和成本低廉的两点校正法，该方法可以在同样的传感 器元件上实施，这种传感器元件也用作目标核酸的传感器。根据本专利技术，这个目标通过权利 要求1所述的方法和权利要求14所述的装置得以实现。在从属权利要求中描述了本专利技术 的有利的改进方案。本专利技术涉及校正传感器元件的方法，传感器元件具有固定的寡核苷酸探针，传感 器通过所述寡核苷酸探针检测(erfassen)目标核酸(Z)的结合，该方法包括a)使传感器元件接触对照核酸(K)，对照核酸的解链温度Tm(K)低于目标核酸的 解链温度Tm (Z)；b))在温度T[p] < Tm⑷时使对照核酸⑷杂交至核苷酸探针上，获得阳性对照 信号；和，任选地c)改变严紧条件使得T [n] > Tm(K)，并获得阴性对照信号。本专利技术进一步涉及根据权利要求1的校正传感器元件的方法，包括a)使传感器元件接触包含对照核酸(K)和目标核酸(Z)的混合物，其中，对照核酸 的解链温度Tm⑷低于目标核酸的解链温度Tm(Z)；bl)在温度T[p] < Tm⑷时使混合物杂交至寡核苷酸探针上，获得阳性对照信 号；b2)在测量温度T = T [测量]时改变严紧条件，使得Tm(K) < T [测量]< Tm(Z)，获得测量信号(Messsignal)；和，任选地c)改变严紧条件使得T [n] > Tm⑷，并获得阴性对照信号。Tm(K)是在提供的溶液条件下对照核酸的解链温度。Tm(Z)是在提供的溶液条件下目标核酸的解链温度。T[η]是实施阴性对照信号测量的温度。T[ρ]是实施阳性对照信号测量的温度。T [测量]是实施测量信号测量的温度。优选通过提高温度实现改变严紧条件。或者，可以通过改变溶剂条件或者通过改 变溶剂条件和温度的组合实现改变严紧条件。按照本专利技术的另一个方面，在不同的温度T[测量1-η]时测量多个测量信号1至 η，其中 Tm(K) < T[测量 1-n] < Tm(Z)。按照本专利技术的另一个方面，该方法可以针对设置在阵列装置中的大部分传感器元 件而实施。按照本专利技术的另一个方面，目标核酸和对照核酸可以用可检测的标记物进行标记。目标核酸和对照核酸可以直接标记(例如，用染料、酶或者类似物)，也可以间接 标记(例如，通过生物素、带有标记物的二级结合配偶体(sekundarerBindimgspartner)的识别序列或者类似物)。根据本专利技术的另一个方面，可检测标记物可以是酶标记物，其可以使底物转化成 传感器元件可检测的产物。根据本专利技术的另一个方面，可以在步骤(a)之前使传感器元件接触可检测产物， 以便获得第一校正信号。根据本专利技术的另一个方面，可以在另一传感器元件上，分别在温度T[p]、T[测 量]、T[测量1-η]和Τ[η]时附加获得温度补偿信号，可检测标记物直接固定在该另一传感 器元件上。根据本专利技术的另一个方面，传感器元件是电化学传感器元件，目标核酸和对照核 酸用可检测标记物进行标记，该标记物是酶标记物，其使底物转化成传感器元件可检测的 产物。酶标记物尤其可以是磷酸酶。根据本专利技术的另一个方面，优选地，对照核酸(K)的解链温度Tm(K)比目标核酸 (Z)的解链温度Tm(Z)至少低5°C，更优选地，对照核酸(K)的解链温度Tm(K)比目标核酸 (Z)的解链温度Tm(Z)至少低10°C。根据本专利技术的另一个方面，优选地使用具有随机化的十聚核苷酸序列 (Decaolig本文档来自技高网...

【技术保护点】
校正传感器元件的方法，所述传感器元件具有固定的寡核苷酸探针，所述传感器通过所述寡核苷酸探针检测目标核酸（Ｚ）的结合，所述方法包括：ａ）使所述传感器元件接触对照核酸（Ｋ），该对照核酸的解链温度Ｔｍ（Ｋ）低于目标核酸的解链温度Ｔｍ（Ｚ）；ｂ）在温度Ｔ［ｐ］＜Ｔｍ（Ｋ）时使对照核酸（Ｋ）杂交至寡聚核苷酸探针上，获得阳性对照信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-20 102007055386.4校正传感器元件的方法，所述传感器元件具有固定的寡核苷酸探针，所述传感器通过所述寡核苷酸探针检测目标核酸(Z)的结合，所述方法包括a)使所述传感器元件接触对照核酸(K)，该对照核酸的解链温度Tm(K)低于目标核酸的解链温度Tm(Z)；b)在温度T[p]＜Tm(K)时使对照核酸(K)杂交至寡聚核苷酸探针上，获得阳性对照信号。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括附加的步骤c)改变严紧条件使得T[n]>Tm(K)，并获得阴性对照信号。3.根据权利要求1所述的校正传感器元件的方法，包括a)使传感器元件接触包含对照核酸(K)和目标核酸(Z)的混合物，其中，对照核酸的解 链温度Tm⑷低于目标核酸的解链温度Tm(Z)；bl)在温度T[p] <Tm(K)时使混合物杂交至寡核苷酸探针上，获得阳性对照信号； b2)在测量温度T = T [测量]时改变严紧条件，使得 Tm⑷<T [测量]<Tm(Z)，获得测量信号。4.根据权利要求2所述的方法，所述方法包括附加的步骤 c)改变严紧条件使得T[n] >Tm(Z)，并获得阴性对照信号。5.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中，通过提高温度实现所述改变严紧条件。6.根据权利要求3所述的方法，其中，在不同的温度T[测量1-n]时测量多个测量信号 1 至 n，其中 Tm(K) <T[测量 l_n] <Tm(Z)。7.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中，所述方法针对设置在阵列装置中的 大部分传感器元件而实施。8.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中，目标核酸和对照核酸用可检测标记 物进行标记。9.根据权利要求8所述的方法，其中，可检测标记物是酶标记物，其可以使底物转化成 传感器元件可检测的产物。10.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中，在步骤(a)之前使传感器元件接触 可检测的产物，以便获得第一校正信号。11.根据前面权利要求中任一项所述的方法，其中，在另一传感器元件上，分别在温度 T[p]、T[测量]、T[测量1-n]和T[n]时附加获得温度补偿信号，其中可检测标记物直接固 定在所述另一传感器元件上。12.根据前面权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯特贾弗雷德里克，沃尔特冈布雷克特，彼得波利卡，曼弗雷德斯坦泽尔，勒妮韦伯，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]