用于检测环境间接调节的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:8737200 阅读:147 留言:0更新日期:2013-05-26 12:38
在一个实施方案中间接改变试验位置环境条件的系统和方法包括:在基底上提供试验位置,在试验位置提供第一可激活刺激物,提供构造成能在试验位置激活第一可激活刺激物的执行器,控制执行器以激活第一可激活刺激物,以及用第一已激活刺激物改变试验位置的局部化学环境。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诊断试验,具体地涉及基于亲合性的诊断试验。
技术介绍
在个体护理地点,例如在病人的床边、在护理服务提供者的场所、或在病人的家中可以进行的诊断试验已变得越来越通行。例如,Leroy Hood等在“Systems Biologyand New Technologies Enable Predictive and Preventative Medicine,,,Science306,n0.5696 (October 22,2004): 640-643对这类诊断试验的前景进行了描述。取决于具体的诊断试验,测试的物质可以是人体体液,例如血液、血清、唾液、生物细胞、尿或其它生物分子。然而,诊断试验不限于生物分子,因为可以进一步要求对诸如乳品、婴儿食品、或水的消耗物进行测试。 许多诊断试验装置结合了基于亲合性的传感器,该传感器被认为是检测生物标记物的现有技术的方法。基于亲合性的传感器根据“锁钥(key-lock)”原理产生作用,其中使用与所关注的标记物有很高关联因子的分子用于检测。例如,妊娠试验套件可包括针对hCG(^hCG)的β亚基的特定单克隆抗体。该抗体与用于检测的标记,如金、胶乳或荧光团共轭。如果靶分子与共轭抗体结合,标记的锁钥对就可以被检测到,例如通过可见的试验行(line)。ELISA板和微阵列(例如,核酸、肽、和蛋白质)就包括了类似的原理。图1描绘了ELISA化验(assay) 10,其中抗体12固载在基底14上。基底14可以布置在井(未显示)内。配备阻隔条(blocker) 16,覆盖抗体12周围的基底表面。在典型的ELISA化验中,此时要向其中固载了第一抗体12的井中加入样品18。接着,将样品温育(incubate) —段时间。在温育过程中,阻隔条16可阻止样品中所关注的分子与基底14的表面结合,以免产生误结合。在温育过程中,一些所关注的分子18变为与一些抗体12结合,如图2所描绘的。温育之后,洗涤剩余的样品,除去未结合的第一抗体18。随后,向所述井加入带结合标记22的第二抗体20,温育并洗涤,得到图3的构造。如图3中的描绘,带标记的第二抗体20与所关注的分子18结合,这反过来又与抗体12结合。相应地,通过抗体20与抗原18结合的标记22的数量与靶抗原的浓度成比例。取决于所使用的标记,标记的数量最后可以使用比色方法、电流测定方法、磁力测定方法、伏安测定方法、发光方法、或荧光检测方法检测到。可以可替代地使用其它的无标记抗体方法,例如表面等离子体激元共振。化验中的两个主要优点性能指标包括灵敏度和交叉反应性;两者都影响最小可检测浓度和诊断误差率。这类试验中的灵敏度通常受标记检测准确度、抗体-抗原对的关联因子、和表面上探测抗体的有效密度限制。基于亲合性的传感器的一个问题是传感器与其它生物标记物的交叉反应性。换言之,传感器不是感测到单一的生物标记物或所关注的分子,而是还常常会感测到所关注的生物标记物以外的其它生物标记物。交叉反应性问题在图4中绘出,其中ELISA化验30包括固载在基底34上的抗体32,其包含覆盖了大部分基底表面34的阻隔条36。此夕卜,带标记的第二抗体38与所关注的分子40结合,这反过来又被第一抗体32结合。带标记的第二抗体38还与分子42结合,分子42表现出对第一抗体32的亲合性,并被第二抗体38所标记。对宽范围的生物标记物的灵敏度因此增加了临床水平诊断试验的假阴性/阳性比率,例如,P.A Benn 等在“Estimates for the sensitivity and false-positiverates for second trimester serum screening for Down syndrome and trisomy 18withadjustment for cross identification and double positive results,,’PrenatalDiagnosis,Vol.21,N0.l,pp 46-51,2001中所报告的。因此,样品中其它分子(第二分子或抗原)的存在与第一抗体结合,影响了最小检测浓度。化验的准确度会进一步受生理吸收(physiosorption)影响。如图4中所另外描绘的,存在于ELISA化验30中的一些特征44,或者是污染物或者仅仅是不一致(incongruity),也可以与标记的第二抗体38结合。生理吸收的被标记的第二抗体38因此会造成背景信号的增加。具体样品中所关注的分子相对不足使得提供高置信度(fidelity)的诊断试验进一步复杂化。如 Robert F.Service 在 “PR0TE0MICS: Proteomics Ponders PrimeTime, ”Science 321, n0.5897 (September 26,2008): 1758-1761 中所报告,血液中不同蛋白质的浓度差异会大于10个数量级。因此,为了保证要求的置信度水平,捕集分子对所关注的生物标记物的亲合性必须比捕集分子对样品中任何其它分子的亲合性高几个数量级。克服交叉反应性和背景问题会明显延缓新的化验试验开发,并且会增加总体试验的成本及复杂性。例如,在努力减轻涉及亲合性测试的各种灵敏度和干扰问题的过程中,通过找到能使所关注分子与抗体的结合最大化的试剂和环境条件的组合,具体的化验通常也可得到优化。因此,优化可以要求结合高选择性的抗体。相应地,典型的ELISA化验的开发要求数个科学家工作一年以上来识别可接受的抗体。蛋白质的交叉反应性是这类研发工作失败的常见原因。优化所关注特定分子的诊断试验的另一方法要求在平台的不同位置局部控制试验条件,以此提高试验的特异性。一种这类方法描述在2009年10月15日申请的美国专利申请12/580,113,其全部内容在本说明书中通过引用结合在此。据2010年I月15日申请的美国专利申请N0.12/688,193描述,在平台的不同位置局部控制试验条件也可以用来提高化验的动态范围,其全部内容通过引用结合在此。在平台的不同位置局部控制试验条件通常可以通过电影响生物化学反应来进行尝试。对这类电控制所作的各种尝试已在以下中报告:R.G.Sosnowski et al., “Rapiddetermination of single base mismatch mutations in DNA hybrids by directelectric field control,,’Proceedings of the National Academy of Sciencesof the United States of America 94, n0.4(February 18,1997),Ian Y.Wong andNicholas A.Meloshj “Directed Hybridization and Melting of DNA Linkers usingCounter ion-Screened Electric Fields,,,Nano Letters 0,n0.0 (January),IanY.Wong, et al., “Electronically Activated A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:S·卡伍斯Y·W·陈M·陈C·朗
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:
国别省市:

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