本发明专利技术公开了涉及小分子分析时用于提高效率的方法，所述小分子在分析溶液中的浓度取决于通过用汽相和／或气相分析的液相生物学测定所测靶标的浓度。所述方法一般包括靶标物质竞争性或非竞争性结合到在生物学测定中用作底物的载体颗粒上。使用所述载体颗粒作为底物，为所发生的反应提供了增加的表面积，提高了洗涤步骤的便利性，并允许将增加的表面积浓缩成更小的反应体积，然后引入汽相光谱仪和／或气相光谱仪例如离子淌度光谱仪中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本公开一般涉及用于通过气相和汽相分析方法来完成生物学测定的改善的方法， 更具体地讲，涉及在测定中使用载体颗粒作为支持物，以增强气相和汽相分析。气相和汽相分析方法例如离子淌度光谱法(ion mobility spectrometry, IMS) 可用于检测和鉴定低浓度的爆发性、药物、化学武器和其它目标化学品。这通过以下列文 献为例的IMS操作来完成美国专利号3，699，333、美国专利号5，027，643、美国专利号 5，491，337 和美国专利号 6，690，005。在过去，已经完成了费力的工作，以配置生化试验或测定，使得气相或汽相分析设 备能分析测定并能检测指定靶标的存在和/或浓度。在通过标准竞争性或非竞争性测定方 法的这些生物学测定中，标记的靶标结合部分存在，其中或者标记本身可转移至气相或者 用于将另一分子转化成产物，而产物可转移至气相，其中可以通过气相分析设备对它们进 行分析，用于分析有关所测靶标的定量或定性信息。Regina等(W0 88/06732)已经给出直 接分析已转移至气相的标记的前一种方法。使用将其他分子转化为气相类物质的标记的后 一种方法在痕量生物学分析上具有优势，因为单一标记用于将多种分子转化为产物，所述 产物容易转移至气相。这有效扩增了靶标的存在并有助于其检测。这第二种方法也已经在 一些不同实施方案中显示，所有这些因所使用的测定方法而具有有限的检测能力。这第二种方法的具体的实施方案是非竞争性酶联免疫吸收测定(ELISA)，其中 靶标捕获在固体支持物上并且用生物学识别配体(例如抗体)特异性标记，所述标记可 以用酶修饰。在充分洗涤后，将支持物暴露至含有多种前体分子的溶液，所述分子可以 被酶重复转化为气相分析设备可检测的形式。在ELISA中，所产生的可检测分子的数量 与所存在的靶标浓度直接相关。在相关ELISA技术中，竞争性形式酶标记被从支持物上 置换或者必须与靶标竞争性结合支持物，导致在这两种情况下，随着靶标浓度增加而产 生较少的可检测分子。因此，气相分析设备所提供的数值仍可用于与样品中所存在的 靶标量相关。描述这些标准测定形式和术语的示例性参考文献可参见E. P. Diamandis, & T.K.Christopoulos(Immunoassay ;Academic Press :1996) ；S.S.Deshpande(Enzyme Immunoassays :From Concept to Product Development ；Springer :1996)； 禾口 J. R. Crowther(The ELISA Guidebook (Methods in Molecular Biology) ；Humana : 1996)。具体地讲，Diamond等(美国专利 4，629, 689)、Snyder 等(Journal of Microbiological Methods. 27(1996)81-88 & U. S. Statutory Invention Registration H1563,7/2/1996)禾口 Eiceman (Field Analytical Chemistry and Technology. 1 (4) 213-226，1997)都显示了用气相分析设备分析的ELISA。然而，在这些示例性实例的每一个 中，进行ELISA的方法限制了总体生物学检测方法的简单性、效率和分析用途。Diamond等试图通过在挥发后浓缩气相类物质，来改进该方法。Eiceman等试图改 进，不通过分析顶部空间，而是通过采取大量支持物上的一部分未浓缩反应体积并从滤纸 条上进行分析。Snyder等试图通过粗糙和低效的方法例如“桨/组织”组合而减少酶促反 应体积，来改进已知方法。在所有情况下，在产生所检测分子之前，使用浓缩转化物(converter)(或酶)的 更全面的方法，特别有利。众所周知的是，在酶促和其它催化转化反应中，非常需要提高反 应溶液中催化剂或酶的浓度。这不仅增加转化过程的反应速率，因而允许在设定时间内可 检测分子的数量的更大变化，而且还在更小液体体积中完成该反应。因为允许引入气相分 析设备的液体量是有限的，通过在减少的液体体积中完成转化，就可以对更大部分的反应 溶液进行采样，因此可将更大部分的可检测的分子递送给分析设备，同时还减少了通常会 干扰或降低小分子挥发和/或分析效率的液体基质的数量。在独立的科学团体中可以找到在产生气相分子之前达到该转化物浓度的方法，其 中许多靶标测定研究使用了具有微米或纳米尺寸和特异性识别能力(例如用抗体标记来 修饰)的分散的结合颗粒。已经知道这些分散的结合颗粒通过增加测定表面积以及允许增 加靶标对固体底物或非分散的支持珠的识别动力学，而改进了生物学测定的效率和性能。 此外，将特定理化性能(即静电、密度、磁性、折射率、光学)添加到微米或纳米尺寸的分散 的结合颗粒上，允许有效分离，并且对于该申请更重要的是，靶标类物质的浓度。用于测定 的分散的结合颗粒的示例性实例可参见美国专利4，628，037。然而，增加结合动力学、分离便利性和标记浓度的这两种工作实体的组合(即对 生物识别方案的气相分析和使用微米或纳米尺寸的分散的结合颗粒)，至今并未具体地显 示、描述或涉及。因此，需要有这样的改进方法如何进行通过气相或汽相分析设备来分析的测定， 以提高结合识别效率，提高测定标记转化反应的效率，提高递送给分析设备的测定成分的 部分，并减少递送给分析设备的测定样品体积。简述本文所公开的是用于生物学测定的气相和/或汽相分析的方法。在一个实施方案 中，为测定样品中的靶标的方法，所述方法包括进行测定，其中所述测定在第一含水液体中 包括与具有已知靶标选择性的第一靶标结合剂结合的分散的载体颗粒，与转化物部分结合 的第二靶标结合剂，和可含有靶标的试验样品；其中所述转化物部分与所述靶标选择性结 合，所述靶标与所述载体颗粒选择性结合，其量取决于所述试验样品中所述靶标的浓度；从 所述第一含水液体中浓缩和分离所述载体颗粒；用体积为所述第一含水液体体积的一部分 的第二含水液体替代所述第一含水液体，并将所述载体颗粒分散在其中；将底物施用到所 述第二含水液体中的所述分散的载体颗粒上，并使带有所述转化物部分的所述底物转化形 成产物；用汽相和/或气相分析技术检测所述底物和/或产物中的变化。在另一个实施方案中，为用汽相和/或气相分析来分析在液相生物学测定中产生 的可检测产物的方法，该方法包括将用第一选择性靶标结合剂修饰的磁性载体颗粒和用 第二选择性靶标结合剂修饰的转化物部分分散到测定溶液中，其中所述磁性载体颗粒的平 均粒度为5纳米至100微米，其中所述转化物部分是酶，并且其中所述测定溶液包含有待检 测靶标的样品；产生由至少一种磁性颗粒、至少一种靶标和通过所述第二选择性靶标结合 剂连接的至少一种酶组成的复合物，如果所述靶标存在；施加磁场并从未复合的酶和测定 溶液中浓缩复合的和未复合的磁性载体颗粒；将所述浓缩的磁性载体颗粒再次分散在第二 溶液中，所述第二溶液的体积是所述第一含水液体体积的一部分，其中所述第二溶液含有 用于与复合的酶反应产生可检测产物的底物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测定样品中的靶标的方法，所述方法按顺序包括： 进行测定，其中该测定在第一含水液体中包括与具有已知靶标选择性的第一靶标结合剂结合的分散的载体颗粒，与转化物部分结合的第二靶标结合剂，以及可含有靶标的试验样品；其中所述转化物部分与所述靶标选择性结合，所述靶标与载体颗粒选择性结合，其用量取决于试验样品中靶标的浓度； 从第一含水液体中浓缩和分离所述载体颗粒； 用体积为第一含水液体体积的一部分的第二含水液体替代第一含水液体，并将载体颗粒分散在其中； 将底物施用到第二含水液体中的分散的载体颗粒上，并使带有转化物部分的底物转化形成产物；和 用汽相和／或气相分析技术检测所述底物和／或产物中的变化。
【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：A·D·普里斯，
申请(专利权)人：莫弗探测公司，
类型：发明
国别省市：US
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