CN101490554A - 感测化学品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测样品中的分析物的方法。该方法包括以下步骤:将该样品暴露于具有热电或压电元件和电极的能够将能量变化转换成电信号的转换器,该转换器具有至少一种与其邻近的试剂,该试剂具有能够结合该分析物或该分析物的复合物或衍生物的结合部位,其中该分析物或该分析物的复合物或衍生物中的至少一种具有附着于其的标记,该标记能够吸收由辐射源产生的电磁辐射而通过非辐射衰减产生能量;用一系列电磁辐射的脉冲辐射该试剂,将产生的能量转换成电信号;检测该电信号和来自该辐射源的每一电磁辐射脉冲和电信号的产生之间的延时。电磁辐射脉冲的每一个和电信号的产生之间的延时对应于在与该转换器表面不同距离处的一个或多个位置的任一位置的分析物的位置。该标记是包含非导电芯材料和至少一个金属壳层的纳米颗粒。

Description

感测化学品的方法
本发明涉及感测化学品的方法,尤其涉及采用根据WO2004/090512的化学品感测器件的方法。
溶液中的分析物、例如生物鉴定中的生物学重要的化合物的监测具有宽的可应用性。因此,多种多样的分析和诊断器件是可用的。许多器件采用在正被检测的物种存在下经历眼睛可检测颜色变化的试剂。该试剂通常载于试验条上并且可以提供光学部件以有助于测量颜色变化。
WO 90/13017公开了条形的热电或其它温差电转换器元件。提供了薄膜电极并且将一种或多种试剂沉积在该转换器表面上。当该试剂与正被检测的物种接触时,它经历选择性的比色变化。然后典型地将该器件***检测器中,其中一般自下通过LED光源照射该转换器并且将该试剂的光吸收检测为在该转换器表面的微小加热。该转换器的电信号输出经处理而获得正被检测的物种的浓度。
WO 90/13017的体系提供了当与试剂反应或结合时该试剂中产生颜色变化的物种的分析。例如,试剂包括pH和重金属指示染料,用于测定对乙酰氨基酚试验中的氨基酚的试剂(例如在铜氨溶液中的邻甲酚),和用于在酶联免疫吸附试验(ELISA)中测定氧化还原酶的四唑鎓染料。然而,虽然该体系可用于某些应用,但是已经认为它仅适合用于分析其中正被分析的物种在试剂中产生颜色变化的分析,因为该试剂位于转换器的表面上。因此,该体系不能应用于在试剂中不引起颜色变化或当该颜色变化不在转换器表面上时的物种的分析。在生物鉴定领域,这导致该体系有限的可应用性。
WO 2004/090512公开了基于WO90/13017中公开的技术的器件,但是依靠以下发现:通过当用电磁辐射辐射时物质中的非辐射衰减产生的能量可以由转换器测定,即使当该物质不与该转换器接触时候仍如此,并且用电磁辐射的辐射和由该转换器产生的电信号之间的延时是该物质与该薄膜表面的距离的函数。该发现提供能够"深度剖析"的器件,该深度剖析允许该器件在结合到该转换器的表面的分析物和在本体液体中的分析物之间进行区分。本申请因此公开了能够用于试验、典型地是生物鉴定的器件,而不必在进行结合事件和检测该事件的结果之间进行单独的洗涤步骤。
本发明代表采用WO 2004/090512中描述的器件的改进方法和试剂盒(kit)。
因此,本发明提供检测样品中的分析物的方法,包括以下步骤:将该样品暴露于具有热电或压电元件和电极的能够将能量变化转换成电信号的转换器,该转换器具有至少一种与其邻近的试剂,该试剂具有能够结合该分析物或该分析物的复合物或衍生物的结合部位,其中该分析物或该分析物的复合物或衍生物中的至少一种具有与附着于其的标记,该标记能够吸收由辐射源产生的电磁辐射而通过非辐射衰减产生能量;用一系列电磁辐射的脉冲辐射该试剂,将产生的能量转换成电信号;检测该电信号和来自该辐射源的每一电磁辐射脉冲和电信号的产生之间的延时,其中电磁辐射脉冲的每一个和电信号的产生之间的延时对应于在与该转换器表面不同距离处的一个或多个位置的任一位置的分析物的位置,其中该标记是包含非导电芯材料和至少一个金属壳层的纳米颗粒。
本发明还提供试剂盒,其包括(i)测定当用电磁辐射辐射时由于分析物或该分析物的复合物或衍生物中的非辐射衰减产生的能量的器件,它包括适合于产生一系列电磁辐射脉冲的辐射源,具有热电或压电元件和电极的能够将由该物质产生的能量转换成电信号的转换器,至少一种与该转换器邻近的试剂,该试剂具有能够结合该分析物或该分析物的复合物或衍生物的结合部位,和能够检测由该转换器产生的电信号的检测器,其中该检测器适合于测定来自该辐射源的每一电磁辐射脉冲和电信号的产生之间的延时;和(ii)分析物或该分析物的复合物或衍生物,它具有附着于其的标记,该标记能够吸收由辐射源产生的电磁辐射而通过非辐射衰减产生能量,其中该标记是包含非导电芯材料和至少一个金属壳层的纳米颗粒。
现将参照附图描述本发明,其中
图1示出本发明的化学品感测器件的图示;
图2示出使用本发明器件的夹心免疫测定;和
图3示出根据本发明的侧流鉴定器件;
图1示出根据本发明使用的化学品感测器件1,它依靠当用电磁辐射辐射物质2时物质2中的生热。图1示出在物质2存在下的化学品感测器件1。该器件1包含具有电极涂层4、5的热电或压电转换器3。该转换器3优选是极化聚偏二氟乙烯膜。电极涂层4、5优选由厚度为大约35nm的氧化铟锡形成,尽管从1nm的下限到100nm的上限的几乎任何厚度是可以的,小于1nm电导率太低而大于100nm透光率太低(它不应该小于95%T)。使用任何合适的技术将物质2保持与压电转换器3邻近,在此示出为附着到上电极涂层4。该物质可以为任何合适的形式并且可以沉积多种物质。优选地,物质2吸附到上电极上,例如经由分子间作用力例如离子键、氢键或范德华力而共价地耦合或结合。本发明的关键特征是当通过电磁辐射源6、例如光、优选可见光辐射时,物质2发热。光源可以是例如LED。光源6用具有合适波长(例如互补色)的光照射物质2。尽管不希望受到理论的束缚,但是相信物质2吸收光而产生激发态,该激发态然后经历非辐射衰减,从而产生能量,由图1中的曲线所示。这种能量主要以热形式(即环境中的热运动),尽管也可以产生其它能量形式,例如冲击波。然而,通过转换器检测该能量并将它转化成电信号。本发明的器件对正被测量的特定物质进行校准并因此不必确定由该非辐射衰减产生的能量的精确形式。除非另有规定,本文所使用的术语"热"是指由非辐射衰减产生的能量。布置该光源6以致照射物质2。优选地,将光源6布置在转换器3和电极4、5下面并且经过转换器3和电极4、5照射物质2。光源可以是在转换器内的内部光源,在该转换器中,该光源是导波***。该波导可以是转换器本身或该波导可以是附着到该转换器的附加层。
通过转换器3检测由物质2产生的能量并将它转化成电信号。通过检测器7检测电信号。光源6和检测器7都受控制器8的控制。光源6产生一系列光脉冲(本文所使用的术语"光"是指任何形式的电磁辐射,除非提到特定波长),该光脉冲称作"断续光(chopped light)"。原则上,单次闪光,即一个电磁辐射脉冲将足以从转换器3产生信号。然而,为了获得可再现信号,使用多次闪光,这在实践中要求断续光。施加电磁辐射脉冲频率可以是变化的。在下限时,脉冲之间的延时必须足以满足每一脉冲和电信号产生之间的延时被测定。在上限时,每一脉冲之间的延时不能过大以致记录数据所花费的时间变得过度延长。优选地,脉冲频率为2-50Hz,更优选5-15Hz,最优选10Hz。这分别对应于20-500ms,66-200ms和100ms的脉冲之间的延时。此外,所谓的"脉冲间隔"比例,即启动信号与关闭信号的比例优选是1,尽管可以使用其它比例而不会有有害影响。产生具有不同断续的光频率或不同脉冲间隔比例的断续光的电磁辐射源是本领域中已知的。检测器7测定来自光源6的每一光脉冲和由检测器7从转换器3检测的相应电信号之间的延时(或"相关性延迟")。申请人已经发现这一延时是距离d的函数。
可以使用测定每一光脉冲和相应电信号之间的延时的提供可再现结果的任何方法。优选地,从每一光脉冲的开始到通过检测器7检测到对应于热吸收的电信号的最大值时测量延时。
物质2可以与转换器表面分离并且信号仍可以被检测的发现是令人惊讶的,因为本领域的技术人员预想到热扩散到周围介质中并因此不可被转换器3检测或至少该转换器接收没有意义的信号。申请人已经惊奇地发现,不仅信号经由能将能量传输到转换器3的***介质而可检测,而且可以区分不同的距离d(这称作"深度剖析")并且接收的信号的强度与转换器3表面相距特定距离d处的物质2的浓度成正比。此外,本申请人已经发现介质本身的性质影响延时和在给定延时下的信号大小。这些发现为采用转换器的化学品感测器件提供大量新的应用。
在一个实施方案中,本发明采用如上面所限定的器件,其中物质是分析物或该分析物的复合物或衍生物,该器件用于测定样品中的分析物,该器件还包含至少一种与转换器邻近的试剂,该试剂具有能够结合该分析物或该分析物的复合物或衍生物的结合部位,其中该分析物或该分析物的复合物或衍生物能够吸收由辐射源产生的电磁辐射而发热,其中,在使用中,所产生的热被该转换器转换成电信号并且被检测器测定,并且电磁辐射脉冲的每一个和电信号的产生之间的延时对应于在与该转换器表面不同距离处的一个或多个位置的任一位置的分析物的位置。本发明提供使用该器件的方法。此种方法在例如,免疫测定和基于核酸测定中具有可应用性。在免疫测定的优选实例中,试剂是抗体并且分析物可以认为是抗原。
在典型的免疫测定中,将对所考虑的抗原特异性的抗体附着到聚合物载体例如聚氯乙烯或聚苯乙烯片材上。将一滴细胞提取物或血清或尿的样品放在该片材上,在抗体-抗原复合物的形成之后洗涤该片材。然后添加对该抗原上的不同部位特异性的抗体,并再次洗涤。该第二抗体携带标记以致它可以被高灵敏度地检测。结合到该片材上的该第二抗体的量与该样品中的抗原的量成正比。这种测定及关于这类测定的其它变型是为人熟知的,参见例如,"The ImmunoassayHandbook,第二版",David Wild,Ed.,Nature Publishing Group,2001。本发明的器件可以用于任何这些测定。
举例来说,图2示出了使用本发明器件的典型捕获抗体试验。器件包括转换器3和用于容纳液体10的井9,该液体10包含其中溶解的或悬浮的分析物11。转换器3具有许多附着于其的试剂,即抗体12。抗体12示出与图2中的膜附着并且这种附着可以经由共价键或通过到该表面上的非共价吸附,例如通过氢键。虽然抗体显示为与转换器附着,但是保持抗体12与转换器3邻近的任何技术是可用的。例如,附加层可以隔离抗体12和转换器3,例如有机硅聚合物层,或抗体可附着于惰性颗粒并然后该惰性颗粒附着于转换器3。或者,抗体12可截留在涂覆到转换器3的表面上的凝胶层内。
在使用中,所述井充有含有抗原11的液体10(或任何流体)。抗原11然后与抗体12结合。将附加的标记的抗体13添加到该液体中并且在结合的抗体12、抗原11和标记的抗体13之间形成所谓的"夹心"复合物。添加过量的标记的抗体13以使得所有结合的抗原11形成夹心复合物。该样品因此含有结合的标记的抗原13a和在溶液中游离的未结合的标记的抗原13b。
在夹心复合物的形成期间或之后,使用一系列电磁辐射、例如光的脉冲辐射该样品。每一脉冲和由转换器3产生的电信号之间的延时被检测器测定。选择合适的延时以仅仅测量由结合的标记的抗原13a产生的热。因为延时是标记与转换器3的距离的函数,所以结合的标记的抗体13a可以与未结合的标记的抗原13b区分。这样提供优于常规夹心免疫测定的显著优点,因为排除了对洗涤步骤的需要。在常规的夹心免疫测定中,在进行任何测量之前必须将未结合的标记的抗体与结合的标记的抗体分离,因为该未结合的标记的抗原干扰由结合的标记的抗原产生的信号。然而,基于由本发明提供的"深度剖析",可以区分结合和未结合的标记的抗原。实际上,在转换器邻近的物质和本体溶液中的物质之间的进行区分的能力是本发明的特定优点。
已经发现,当标记的试剂是包含非导电芯材料和至少一个金属壳层的纳米颗粒时,可以获得尤其有利的结果。该金属壳层的金属可以选自造币金属、贵金属、过渡金属和合成金属(synthetic metals),但是优选金。芯材料优选是介电材料或半导体。合适的介电材料包括但不限于二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、硫化金和大分子例如树枝状大分子。单分散胶态二氧化硅是尤其优选的,因为该材料容易形成球形颗粒。镀金二氧化硅是尤其优选的标记。对于任何给定颗粒,最大吸光率取决于非导电层与导电壳层的厚度比并且可以这些参数可以是变化的以产生所希望的吸收性能。此类标记在US6,344,272中进行了描述。
在金金属层的情况下,为了进一步提高信号,可以使用银离子和还原剂的溶液增强标记。该金催化/活化银离子还原成银金属并且该银金属吸收光。
优选地,本发明使用具有5-1000nm的颗粒尺寸,更优选20nm或更大、最优选40nm或更大的最小尺寸和500nm或更小、最优选200nm或更小的最大尺寸的纳米颗粒。颗粒尺寸是指颗粒在其最宽点的直径。优选纳米颗粒基本上是球形的。
优选将标记的分析物、复合物或衍生物,和任何一种或多种附加的试剂保存在并入到本发明采用的器件中的腔室中。
分析物通典型地是蛋白质,例如基于蛋白质的激素,尽管可以测定更小的分子,例如药物。分析物也可以属于更大的颗粒,例如病毒、细菌、细胞(例如红血细胞)或蛋白侵染子。
作为已知的免疫测定的另外实例,本发明可以应用于竞争性试验,其中由检测器测定的电信号与样品中未标记的抗原的存在成反比。在这种情况下,所考虑的是样品中的未示踪抗原的数量。
在竞争性免疫测定中,抗体如图2所示附着到转换器上。然后添加含抗原的样品。然而,不是添加标记的抗体,而是添加已知量的标记的抗原添加到该溶液中,然后该标记和未标记的抗原竞争与附着于该转换器3抗体进行结合。结合的标记的抗原的浓度则与结合的未标记的抗原的浓度成反比,并因为标记的抗原的量是已知的,所以可以计算初始溶液中未标记的抗原的量。关于抗体所指定的相同标记也可以用于该抗原。
在本发明的实施方案中,正被测定的分析物可以存在于全血的样品中。在许多常规试验中,血液的其它组分(例如红血细胞)在溶液或悬浮液中的存在干扰所考虑的特定分析物的测定。然而,在本发明的器件中,因为仅测定在与转换器3相距已知距离的信号,所以在溶液或悬浮液中游离的血液的其它组分不会干扰检测。这简化血样的分析,因为不需要单独的分离步骤。测量血液样品中的分析物水平的设备优选包括手持式便携式阅读器和含有压电膜的一次性器件。获得血液的小样品(大约10微升)并转移至在该一次性器件内的腔室中。该腔室的一面由压电膜制成,该压电膜涂覆有能够与所考虑的分析物结合的抗体。然后可以添加附加的溶液,该溶液含有例如标记的抗体或如上所述的已知浓度的标记的抗原。允许反应进行,然后将该一次性器件***活化测量过程的阅读器中。然后该试验的结果显示在该阅读器的显示器上。然后取出含有该压电膜的一次性器件并丢弃。
有利地,本发明纳米颗粒可以吸收辐射的波长可以容易地经定制而适应"血液窗口(blood window)"(大约600-900nm),而在其它波长吸附最小。更大的金颗粒的情况不是这样,其中在600-650nm范围内的吸收峰仅作为在普通(regular)金吸收峰(在大约525nm)一侧上的肩峰出现。
背景干扰的潜在源是悬浮颗粒到热电或压电转换器的表面上的沉积。例如,这可能发生在使用银颗粒产生的一些器件中。这种干扰源可以通过如下避免:将转换器布置在本体溶液上面,例如布置在反应腔室的上表面上。因此,如果产生任何沉积,则它不会干扰转换器。或者,颗粒可以比介质密度低并因此漂浮到本体溶液的表面上而不是沉积在转换器的表面上。这种及其它修正包括在本发明范围中。
在本发明器件中的本发明纳米颗粒进一步优点是可通过选择合适的芯材料来制得比实心金(solid gold)颗粒的密度(大约19g/cc)低得多的纳米颗粒(例如大约2-3g/cc)。这意味着该颗粒以比其它标记例如实心金标记慢得多的速率沉积(或根本不沉积),这可以具有降低水动力和沉积势能影响的优点,所述影响倾向于从表面排斥更大的金颗粒而不允许结合反应发生。
在另一个实施方案中,本发明的器件应用于横流分析。这对于测定妊娠试验中的人绒毛膜***(HCG)具有特别应用。
图3示出了根据本发明的简化横流器件14。该器件具有滤纸或其它吸收体15,它包含样品接收器16和油绳(wick)17连同第一和第二区18和19,该第一和第二区18和19分别含有能够结合到HCG的未结合和结合的抗体(即未结合和结合到该滤纸或其它吸收体15)。该器件还含有与第二区19邻近的压电膜20。将尿或血清的样品添加到样品接收器16中,该样品接收器然后沿着该吸收体15移动到油绳17。该第一区18含有对HCG的标记的抗体并且随着样品穿过第一区18,如果HCG存在于该样品中,则该对HCG的标记的抗体被该样品拾取。当该样品从第一区18流到第二区19时,该抗原和抗体形成复合物。在第二区19,第二抗体或者附着到吸收体15或与附着到能够结合该抗原抗体复合物的压电膜20。在常规横流分析例如妊娠测试中,阳性结果在第二区19产生颜色变化。然而,常规横流分析限于透明样品并且基本上仅适合于阳性或阴性(即有/无)结果。然而,本发明的器件使用压电膜20。因为仅测量在与该膜预定距离处的样品,所以本体样品中的污染物不会影响读数。此外,压电膜的敏感性提供结果的量化。结果的量化为该横流分析提供更宽的可应用性,此外不同量抗原间的区分减少错误结果的数目。
本发明的器件不局限于仅测定一种在溶液中的分析物。因为该器件提供"深度剖析",所以可以通过采用选择性地结合正被检测的每一分析物的试剂来测定不同分析物,其中该试剂与转换器3的表面不同距离。例如,可以使用两种试剂来测定两种分析物,第一试剂布置在与该膜第一距离处并且第二试剂布置在与该膜第二距离处。对于与第一和第二试剂结合的两种分析物,每一电磁辐射脉冲和电信号的产生之间的延时将不同。
除提供不同深度之外,可以在转换器的不同部分使用不同类型的试剂、例如不同的抗体进行多项试验。或者,或此外,可以使用对不同波长的电磁辐射响应的试剂/分析物进行多项试验。
产生热的物质可以在膜的表面上,然而,优选地,该物质与该膜的表面相距至少5nm,优选地,该物质与该膜的表面相距至多500μm。然而,通过选择合适的延时,还可以测量本体溶液中的物质。
作为抗体-抗原反应的备选方案,试剂和分析物可以是第一和第二核酸,其中该第一和第二核酸是互补的,或可以是含有抗生物素蛋白或其衍生物的试剂和含有生物素或其衍生物的分析物,反之亦然。该体系也不限于生物试验并且可以应用于例如监测水中的重金属。该体系也不必限于液体并且可以使用任何流体体系,例如在空气中的酶、细胞和病毒等的测定。
如上文所述,申请人已经发现每一电磁辐射脉冲和转换器中的电信号产生之间的延时与物质与膜的距离成正比。此外,申请人已经发现该延时取决于介质本身的性质。最初,令人惊讶的是液体介质不完全地使信号减幅。然而,申请人已经发现介质性质的变化可以改变延时(即直到达到信号最大)、信号的大小和信号的波形(即响应随着时间的偏差)。
介质性质的这些变化可能尤其归因于介质厚度、介质弹性、介质硬度、介质密度、介质可变形性、介质热容或声波/冲击波可以穿过介质传播的速度的变化。
实施例
使用以氧化铟锡涂覆的极化聚偏二氟乙烯双压电晶片作为以下实施例中的感测器件。
将该感测器件浸涂在硝化纤维素溶液中以在该氧化铟锡之上产生厚度大约1微米的硝化纤维素层。然后通过添加500μm压敏粘合剂层和聚碳酸酯罩材料将该膜构造成100μL的反应腔室。存在用于向该反应室添加和除去液体的孔。
实施例1
在硝化纤维素涂覆的压电膜的表面上进行实验以检测与该膜相邻的溶液中抗体标记的颗粒的存在。在实验期间将液体约束在该硝化纤维素表面上。将该膜浸没在pH值7.2的以在PBS(磷酸盐缓冲盐水)中20μg/ml浓度的聚合抗生蛋白链菌素的溶液中整夜。在用PBS/Tween0.05%的冲洗/洗涤步骤之后,添加生物素化的小鼠抗体并允许培养一小时。在冲洗掉过量的小鼠抗体之后,使用专有的稳定剂使该表面稳定。
稀释轭合到40nm球形镀金单分散胶态二氧化硅纳米颗粒的山羊抗小鼠抗体的溶液直到金纳米颗粒的浓度是0.15pmoles/ml。将该溶液添加到该稳定了的小鼠抗体涂敷膜中。
然后用波长525nm的断续光(绿光)辐射该膜。测量通过压电膜测定的最大信号的大小。使用模拟-数字转换器显示该信号。由该检测器接收的信号随时间增加,因为发生金颗粒与该表面的结合。监测该抗体-抗原反应的动力学曲线,其中在20分钟的期间内每10秒进行测量。
通过用PBS代替该生物素化的小鼠抗体对同样的膜进行空白试验。对于空白试验而言由检测器接收的信号不随时间增加。
实施例2
用和实施例1一样的方式涂覆硝化纤维素涂覆的PVDF膜的表面。
稀释轭合到80nm球形镀金单分散胶态二氧化硅纳米颗粒的抗小鼠抗体的溶液直到金纳米颗粒在该溶液中的浓度是0.015pmoles/ml。将该溶液添加到该稳定了的小鼠抗体涂敷膜中。
然后用波长654nm的断续光(红光)辐射该膜。测量通过压电膜检测的最大信号的大小。使用模拟-数字转换器显示该信号。由该检测器接收的信号随时间增加。随着时间监测该抗体-抗原反应的动力学曲线,其中在20分钟的期间内每10秒进行测量。
通过用PBS代替该生物素化的小鼠抗体进行空白试验。对于该空白试验而言由检测器接收的信号不随时间增加。

Claims (32)

1.检测样品中的分析物的方法,该方法包括以下步骤:
将该样品暴露于具有热电或压电元件和电极的能够将能量变化转换成电信号的转换器,该转换器具有至少一种与其邻近的试剂,该试剂具有能够结合该分析物或该分析物的复合物或衍生物的结合部位,其中该分析物或该分析物的复合物或衍生物中的至少一种具有附着于其的标记,该标记能够吸收由辐射源产生的电磁辐射而通过非辐射衰减产生能量;
用一系列电磁辐射的脉冲辐射该试剂,
将产生的能量转换成电信号;
检测该电信号和来自该辐射源的每一电磁辐射脉冲和电信号的产生之间的延时,其中电磁辐射脉冲中的每一个和电信号的产生之间的延时对应于在与该转换器表面不同距离处的一个或多个位置的任一位置的分析物的位置,其中该标记是包含非导电芯材料和至少一个金属壳层的纳米颗粒。
2.根据权利要求1的方法,其中该纳米颗粒的金属壳层选自造币金属、贵金属、过渡金属和合成金属。
3.根据权利要求2的方法,其中该纳米颗粒的金属壳层是金。
4.根据上述任一项权利要求的方法,其中该纳米颗粒的非导电芯材料是介电材料或半导体。
5.根据权利要求4的方法,其中该纳米颗粒的非导电芯材料选自二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、硫化金和大分子。
6.根据上述任一项权利要求的方法,其中该纳米颗粒由镀金的单分散胶态二氧化硅构成。
7.根据上述任一项权利要求的方法,其中该试剂是抗体。
8.根据权利要求1-6中任一项的方法,其中该试剂是第一核酸并且该分析物是第二核酸,该第一和第二核酸是互补的。
9.根据权利要求1-6中任一项的方法,其中该试剂包含抗生物素蛋白或其衍生物并且该分析物包含生物素或其衍生物,反之亦然。
10.根据上述任一项权利要求的方法,其中该分析物的复合物或衍生物是具有标记的分析物的复合物。
11.根据上述任一项权利要求的方法,其中该分析物是标记的分析物并且由该检测器检测的电信号与未标记的分析物在该样品中的存在成反比。
12.根据上述任一项权利要求的方法,其中在将样品暴露于转换器并辐射该试剂的步骤之间进行该方法而不从该转换器移除该样品。
13.根据上述任一项权利要求的方法,其中电磁辐射的脉冲频率是至少2Hz。
14.试剂盒,包括:
(i)检测当用电磁辐射辐射时由于分析物或该分析物的复合物或衍生物中的非辐射衰减产生的能量的器件,该器件包括
适合于产生一系列电磁辐射脉冲的辐射源,
具有热电或压电元件和电极的能够将由该物质产生的能量转换成电信号的转换器,
至少一种与该转换器邻近的试剂,该试剂具有能够结合该分析物或该分析物的复合物或衍生物的结合部位,和
能够检测由该转换器产生的电信号的检测器,
其中该检测器适合于测定来自该辐射源的每一电磁辐射脉冲和电信号的产生之间的延时;和
(ii)分析物或该分析物的复合物或衍生物,它具有附着于其的标记,该标记能够吸收由辐射源产生的电磁辐射而通过非辐射衰减产生能量,其中该标记是包含非导电芯材料和至少一个金属壳层的纳米颗粒。
15.根据权利要求14的试剂盒,其中该纳米颗粒的金属壳层选自造币金属、贵金属、过渡金属和合成金属。
16.根据权利要求15的试剂盒,其中该纳米颗粒的金属壳层是金。
17.根据权利要求14-16中任一项的试剂盒,其中该纳米颗粒的非导电芯材料是介电材料或半导体。
18.根据权利要求17的试剂盒,其中该纳米颗粒的非导电芯材料选自二氧化硅、二氧化钛、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯、硫化金和大分子。
19.根据权利要求14-17中任一项的试剂盒,其中该纳米颗粒由镀金的单分散胶态二氧化硅构成。
20.根据权利要求14-19中任一项的试剂盒,其中该试剂是抗体并且该分析物是抗原。
21.根据权利要求14-19中任一项的试剂盒,其中该试剂是第一核酸并且该分析物是第二核酸,该第一和第二核酸是互补的。
22.根据权利要求14-19中任一项的试剂盒,其中该试剂包含抗生物素蛋白或其衍生物并且该分析物包含生物素或其衍生物,反之亦然。
23.根据权利要求14-22中任一项的试剂盒,其中该分析物的复合物或衍生物是具有标记的分析物的复合物。
24.根据权利要求14-22中任一项的试剂盒,其中该分析物是标记的分析物并且由该检测器检测的电信号与未标记的分析物在该样品中的存在成反比。
25.根据权利要求14-24中任一项的试剂盒,其中该延时是至少5毫秒,优选至少10毫秒。
26.根据权利要求14-25中任一项的试剂盒,其中该延时不大于500毫秒,优选不大于250毫秒,更优选不大于150毫秒。
27.根据权利要求14-26中任一项的试剂盒,其中该电磁辐射是光,优选可见光。
28.根据权利要求14-27中任一项的试剂盒,其中该试剂吸附到该转换器上。
29.根据权利要求14-28中任一项的试剂盒,其中该分析物溶解或悬浮在液体中。
30.根据权利要求29的试剂盒,其中该器件还包括用于保持该液体与该转换器接触的井。
31.根据权利要求14-30中任一项的试剂盒,其中该器件还包括用于储存该分析物或该分析物的复合物或衍生物的腔室。
32.根据权利要求14-31中任一项的试剂盒,其中电磁辐射的脉冲频率是至少2Hz。
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