CN102753972A - 涉及使用磁性颗粒的测定方法和装置 - Google Patents

涉及使用磁性颗粒的测定方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102753972A
CN102753972A CN2010800571031A CN201080057103A CN102753972A CN 102753972 A CN102753972 A CN 102753972A CN 2010800571031 A CN2010800571031 A CN 2010800571031A CN 201080057103 A CN201080057103 A CN 201080057103A CN 102753972 A CN102753972 A CN 102753972A
Authority
CN
China
Prior art keywords
determinator
capture molecule
magnetic
sample
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800571031A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102753972B (zh
Inventor
I.门德尔-哈特维希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
J Remsen International Assets LLC
J&J JSC
Original Assignee
Amic AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Amic AB filed Critical Amic AB
Publication of CN102753972A publication Critical patent/CN102753972A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102753972B publication Critical patent/CN102753972B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54313—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals the carrier being characterised by its particulate form
    • G01N33/54326—Magnetic particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5023—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures with a sample being transported to, and subsequently stored in an absorbent for analysis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0825—Test strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/163—Biocompatibility
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0406—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces capillary forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/043—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces magnetic forces

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

本文提供使用能够与分析物结合的第一俘获分子和也能够与分析物结合的第二俘获分子的测定装置和进行测定的方法，以测定分析物的存在情况和任选分析物的量，其中第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而第二俘获分子与磁性颗粒连接。

Description

涉及使用磁性颗粒的测定方法和装置
发明领域
本发明涉及诊断测定领域，具体地讲涉及其中待检测分析物存在于复杂生物样品中的开放式或至少部分开放式侧向流动测定(lateral flow assay)。本发明根据使用磁性颗粒作为携带俘获分子的固相可供获得改进处理样品的装置和方法；例如改进反应动力学，从而改进测定的灵敏度。
发明背景
现今，诊断测定对于许多疾病的诊断、治疗和管理极为普及并十分重要。为了简化对例如血液、血清、血浆、尿液、唾液、组织活检、粪便、痰和皮肤或咽拭子等临床样品中各种分析物的检测，多年来已开发出不同类型的诊断测定。通常预期这些测定给出快速可靠的结果，同时又容易使用，而且制造成本低廉。可以理解的是，在一种测定和相同测定中难以满足所有的这些要求。在实践中，许多测定受限于其速度。另一个重要参数是灵敏度。测定技术的最新发展导致越来越灵敏的测试，允许检测痕量的分析物，并且以尽可能最短的时间检测样品的疾病标志物。
一次性测定装置的最普通类型由接受样品的区或区域、反应区和任选分别连接接受区和反应区的运输区或温育区组成。这些测定装置称为层析测定装置或简称为测试条(test strip)。它们采用多孔材料例如过滤材料，多孔材料限定能够支持毛细流动的液体流动路径。
样品接受区常由能够吸收样品的更多孔的材料组成，当需要分离血细胞时，还有效地捕集红细胞。这类材料的实例为纤维材料，例如纸、羊毛状物、凝胶或织物(tissue)，其包含例如纤维素、羊毛、玻璃纤维、石棉、人造纤维、聚合物或其混合物。
运输区或温育区通常由相同或类似的材料组成，常具有不同于样品接受区的孔隙率。同样地，反应区通常由类似的吸收纤维材料或任何上文列出的材料组成，反应区可与温育区整合，或构成其最远端的组成部分。
在测定装置或测试条(strip test)中，一种或多种多孔材料被装配在载体上，例如热塑材料、纸、硬纸板等的条带上。此外，可提供覆盖物，所述覆盖物具有至少一个接受样品的口和一个允许读取测定结果的口或透明区。
硝化纤维材料常用作构成运输区或反应区、连接接受区和反应区的基质。用硝化纤维的一个重大缺点是其对蛋白质和其它生物分子的高的非特异性结合。然而，目前的测试条常处理众多样品，减少了这种结合的影响。然而，需要使样品体积减至最小，符合使整个测试小型化的趋势，包括在不损害准确性和可靠性的情况下使试剂的量最小化。
一种具体的测定装置类型是无孔测定，例如WO 03/103835、WO 2005/089082、WO 2005/118139和WO 2006/137785中公开的开放式侧向流动装置。
WO 03/103835简单提到在具有毛细结构以促进或驱动液体沿所述结构进行毛细流动的测定装置中并入“加工区室、元件和/或装置”。这些“加工区室、元件和/或装置”包括“捕集所述液体的磁性组分”的磁性部件。此外，WO 2003/103835教导了“还可在流动路径中或在流动路径附近安置用于检测磁性物质的磁体或部件。因此，磁性颗粒可被捕集并保留在结构中需要的位置上，颗粒的磁性因此可用作成功运输到***特定点上的标志物或指示物。此外，磁性颗粒可用具有生物亲和力的物质包覆，并且用于不同类型的测定”。WO 2003/103835的教导集中在利用磁性能作为另一种标志物。虽然提出磁性颗粒还可用作载体，例如用具有生物亲和力的物质包覆，但是WO 2003/103835未表明如何将之付诸实践。
WO 2005/089082提到在无孔测定中使用磁性颗粒，其中利用磁性部件分离出样品的不需要的组分。
WO 2006/134546涉及在包括至少一个敏感表面的敏感装置中使用磁性标记，敏感表面包含至少一类结合部位，其能够与连接磁性标记的至少一类生物实体特异性连接。敏感装置还包含至少一个磁性传感器元件，敏感装置还包含区分部件，用于以时间分辨的方式将特异性连接结合部位的磁性标记与非特异性连接的标记区分开来。
WO 2007/110779公开了一种测定方法和装置，其中样品与磁性敏感性颗粒混合，且其中可通过施加的磁场操作所述颗粒。
WO 2007/129275描述了一种***，其中磁性颗粒在反应室内越过传感器表面移动，其中分析物特异性探针或分析物类似物与传感器表面结合。
US 2008160630公开了一种用于检测样品中的分析物的装置，所述装置包括具有样品区、清洁区和检测区的流体网络。分析物与利用微线圈阵列或机械可移动的永磁体在流体网络内移动的磁性颗粒相互作用。
WO 2009/009408涉及用于检测分析物(例如致病细胞)的***和方法。该方法允许直接测量分析物(例如致病生物)而无需样品制备和/或PCR。该方法包括使用具有包含大量配体的外表面的磁珠，所述配体与靶分析物特异性结合。
依赖于使用磁性颗粒的生物传感器趋于在传统夹心测定中构建，其中第一俘获分子或俘获元件与磁珠结合，第二俘获分子或俘获元件与固相结合，且主要集中在利用磁性能以准确检测直到单珠粒灵敏度(Janssen等，载于Biosensors and Bioelectronics，23 (2008) 833-838)。
有需要进一步改进动力学、提高用于生物化学和生物分子测定、特别是用于其中对灵敏度和准确性的要求非常高的诊断测定的方法和装置中的灵敏度和特异性。
发明概述
本发明人提供使用侧向流动测定装置、优选开放式侧向流动测定装置检测液体样品中的分析物的方法，所述装置包括表面上的至少一个加样区、至少一个反应区和至少一个槽，所述各区在所述表面上形成所述样品的毛细流动路径；能够与所述分析物结合的第一俘获分子和也能够与所述分析物结合的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
按照本发明实施方案的方法中，所述磁性颗粒大小的范围优选为5 nm-约5000 nm、更优选约50 nm-约500 nm。所述第二俘获分子和/或所述磁性颗粒还可携带可区别于所述第一标记的第二标记。
在一个实施方案中，与磁性颗粒结合形成俘获缀合物的所述第二俘获分子预沉积在所述测定装置上，在加入所述样品之前或同时加入与非磁性标记结合形成检测缀合物的所述第二俘获分子。
或者，所述第一俘获分子预沉积在所述测定装置上，在加入所述样品之后或同时加入所述第二俘获分子。
优选所述第一俘获分子和第二俘获分子两者预沉积在所述测定装置上。
按照另一个可与先描述的实施方案任意组合的实施方案，所述第一俘获分子和第二俘获分子两者沉积在所述加样区中，并且能够在样品加入所述加样区后沿所述流动路径运输，并与分析物反应，从而形成由所述分析物、第一俘获分子和第二俘获分子以及一种或多种所述标记和磁性颗粒组成的检测复合物。
在上述实施方案中，所述第一俘获分子和第二俘获分子通过毛细作用力的影响随样品运输至所述反应区，形成所述检测复合物。
按照可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案，施加磁力使所述第二俘获分子与其连接的磁性颗粒一起在所述反应区内移动。在该实施方案中，检测复合物在反应区内移动，例如减缓或加速、振动或来回移动，优选利用磁力最终富集在分立位置(discrete location)上后，定性或定量检测所述第一和/或第二标记。
所述样品可以是任何生物、环境或临床样品，但是优选为取自哺乳动物的样品，仅以一些非限制性实例为例，样品选自血液、血清、血浆、尿液、唾液、组织活检、粪便、痰和拭子，例如来自皮肤或粘膜表面的拭子，例如鼻、咽和生殖器拭子。
所述第一俘获分子和第二俘获分子可以是对待检测或待定量的靶分析物有亲和力的任何合适的分子，但优选选自对待检测的分析物有特异性的抗体、抗体片段、适配体和核酸序列。
所述第一标记和/或第二标记可以是任何合适的标记，但优选为选自发色团、荧光团、放射性标记和酶的标记。
本发明的一个具体实施方案是利用侧向流动测定装置检测液体样品中的分析物的方法，所述装置包括至少一个加样区、至少一个反应区和至少一个槽，所述各区形成所述样品的毛细流动路径；能够与所述分析物结合的第一俘获分子和也能够与所述分析物结合的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接，其中所述样品及所述第一俘获分子和第二俘获分子通过毛细作用力的影响沿流动路径运输。
另一个实施方案是利用侧向流动测定装置检测液体样品中的分析物的方法，所述装置包括至少一个加样区、一个反应区和一个槽，所述各区形成所述样品的毛细流动路径；能够与所述分析物结合的第一俘获分子和也能够与所述分析物结合的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接，其中通过磁力的影响操作所述第一俘获分子和第二俘获分子。
按照一个实施方案，还可从测定的“开放”侧施加磁力。因此不仅可通过基底施加磁力，将磁性载体颗粒吸向基底，而且还可从上面或从毛细结构的开放侧施加磁力。本发明人进行的实验表明，磁性颗粒在不离开液相的情况下在液-气界面下富集。这可供从上方定性和定量检测结果，而不受基底阻碍；即不必补偿基底对信号强度、失真等的影响。
本发明人还提供用于检测样品中的分析物的改进的测定装置，所述装置包括加样区、任选缀合物区、反应区和槽，所述各区形成流动路径；能够与所述分析物结合、任选沉积在装置上的第一俘获分子；以及也能够与所述分析物结合、任选沉积在所述装置上的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
在上述实施方案的测定装置中，所述磁性颗粒大小的范围优选为5 nm-约5000 nm、更优选约50 nm-约500 nm。所述第二俘获分子和磁性颗粒任选还携带可区别于所述第一标记的第二标记。
在可与上述实施方案任意组合的一个实施方案中，所述第二俘获分子预沉积在所述测定装置上。或者，所述第一俘获分子预沉积在所述测定装置上。优选所述第一俘获分子和第二俘获分子两者预沉积在所述测定装置上。
在可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案中，所述第一俘获分子和第二俘获分子两者沉积在所述加样区中，并且能够在样品加入所述加样区后沿所述流动路径运输。
在可与上述实施方案任意组合的一个优选实施方案中，至少所述槽由突起组成，突起实质上垂直于装置表面，并具有使得在流动路径中引起毛细流动的高度、宽度和相互间距。
优选流动路径由作为突起的微柱组成，微柱实质上垂直于表面，并且具有能够在所述流动路径中产生样品侧向流动的高度、直径和相互间距。
或者，流动路径包含基于硝化纤维的材料。
在可与上述实施方案任意组合的一个实施方案中，流动路径被盖子覆盖。所述盖子优选只提供对流动路径的机械保护，但不参与毛细流动的产生。如果存在盖子，则距流动路径一段距离放置，所述距离超过毛细距离。
按照可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案，流动路径在反应区内包括没有微柱的区域。备选地或除此之外，在与之呈液体连通的所述流动路径附近提供没有微柱的区域。
此外，流动路径优选包括至少一个具有微柱的分立区，所述微柱具有不同于流动路径周围的微柱的高度、直径或相互间距。
按照可与上述实施方案任意组合的又一个实施方案，所述装置包括磁性元件。所述磁性元件优选是整合到装置中的永磁体。或者，所述磁性元件是在遇到外部信号时能够产生磁场的元件；例如通过传导元件施加电流。
此外，所述装置优选包括与流动路径连通的分立区，所述区具有改进读取测定结果的特征。
在上述实施方案的任一个中，装置优选为一次性测定装置。
此外，在上述实施方案的任一个中，所述第一俘获分子和第二俘获分子可以是对待检测或待定量的靶分析物有亲和力的任何合适的分子，但优选选自对待检测的分析物有特异性的抗体、抗体片段、适配体和核酸序列。
此外，所述第一标记和/或第二标记可以是任何合适的标记，但优选为选自发色团、荧光团、放射性标记和酶的标记。
本发明人还提供用于读取在测定装置(测定平台)上进行的测定结果的装置(读数器)，其中所述装置包括用于读取由所述检测复合物发射或反射的信号的部件、用于计算信号和显示结果的部件和能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的部件。
在装置的一个实施方案中，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件优选为用于激活存在于测定装置上的一个或多个元件的部件。
或者，在装置的另一个实施方案中，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件是能够处于距测定装置的有效距离内以操作存在于测定装置上的磁性组分的磁性部件。所述磁性部件可以是例如使之与测定装置接触或处于距测定装置的有效距离内的永磁体；或以距装置的有效距离存在的并且在需要磁力的影响时被激活的电磁体。
在上述实施方案的任一个中，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件还可包括存在于所述用于读取结果的装置(读数器)上的第一部件，第一部件激活存在于测定装置(测定平台)上的第二部件，其在激活后产生磁场。
另一个实施方案是用于读取在测定装置上进行的测定的结果的装置，其中所述装置包括能够读取由存在于所述测定装置的规定位置上的至少一种检测复合物发射或反射的信号的检测器，以及能够在读取所述信号前将存在于所述测定装置上的磁性组分吸引到所述位置上的部件。
在上述实施方案中，所述部件可包括激活第二部件、存在于所述用于读取结果的装置中的第一部件，所述第二部件存在于测定装置中，在激活时产生能够在读取所述信号前将存在于所述测定装置上的磁性组分吸引到所述规定位置上的磁场。
在上述实施方案的任一个中，读数优选选自颜色、荧光、放射性或酶活性的检测或定量测定。
本发明实施方案的方法、测定装置和读数器具有许多优势，主要与免疫化学反应的反应动力学改进和测定灵敏度提高有关。
另一个优势是该方法可应用于现有测定平台，特别是开放式侧向流动平台。
另一个优势是比起俘获分子单独和分立共价固定在省略流动通道表面活化的反应区的一个或若干个位置上，与磁性颗粒共价偶联的第二俘获分子更容易沉积在加样区。因此，本发明不同实施方案的方法和装置使得在对所述实体是尽可能优化的环境中处理俘获分子成为可能，而不必考虑准确定位和固定的要求。而固定通过施加外部磁力实现。
可在流动路径内操作与磁性颗粒连接的俘获分子，优选搅动、振动、运输、固定化等从而改进混合，并因此改进反应动力学，延长分析物与俘获分子之间的接触时间，并且在读取测定结果前集中检测缀合物。
此外，不仅仅可操作、优选固定化或振动俘获缀合物，而且还可操作、优选固定化或振动包含第一俘获分子和第二俘获分子、分析物、磁性颗粒和一个或多个标记的检测复合物。在***满载(satiated)的情况下，信号读数期间颗粒的振动将改进读数，因为颗粒否则可能遮蔽标记。
在读取结果前能够富集检测复合物到在流动路径内或流动路径外的特定位置上也是一项优势。这在例如在背景信号高的情况下是有利的。
又一个优势是测定装置表面只需要最少的或不需要化学修饰以容纳反应化学，因为所有化学都存在于颗粒上。
在下面的发明详述中进一步论述了这些和其它特征和优势，可结合附图阅读发明详述。
附图简述
下面将参照附图，在说明书和非限制性实施例中更详细地描述本发明，附图中：
图1以示意图的方式显示本发明示例性实施方案的侧向流动测定平台；
图2以示意图的方式显示使用两种俘获分子俘获和检测分析物，其中一种俘获分子与磁性颗粒偶联；
图3a、b、c和d以示意图的方式显示本发明侧向流动测定装置的不同实施方案；
图4 a和b显示侧向流动测定平台的两个实施方案，其中形成分立位置，在此表示为与主流动路径保持液体连通的主流动路径的附属件；和
图5显示荧光团标记的CRP结合的分析物结合测定的结果，测量为被磁体减缓的不同浓度的与磁珠连接的抗CRP抗体的信号(RFU)。
发明详述
在详细公开和描述本发明前，要理解的是，本发明不限于本文所公开的具体装置、化合物、配置、方法步骤、基底和材料，因为这类装置、化合物、配置、方法步骤、基底和材料可稍有变化。还要理解的是，本文使用的术语只用于描述具体实施方案的目的，并非是限制性的，因为本发明的范围只受随附权利要求书及其等同内容的限制。
必须注意的是，本说明书和随附权利要求书中使用的单数形式包括复数形式，除非文中另有明确规定。
如果没有任何其它定义，则本文所用任何术语和科技术语意指具有本发明所属领域技术人员通常理解的含义。
在整个说明书和权利要求书中，与数值连用的术语“约”是指本领域技术人员熟悉和接受的准确度的范围。所述范围为±10%。
术语“俘获分子”意指针对其对一种或多种靶生物化合物的亲和力或其对所述一种或多种靶生物化合物的相关修饰物的亲和力适当选择的分子。例如，如果靶生物化合物是DNA，则俘获分子可以是但不限于合成寡核苷酸、其类似物或特异性抗体。适当修饰的俘获分子的非限制性实例是生物素取代的靶生物化合物，在该情况下探针可带有抗生物素蛋白官能团。
术语“标记”是指根据它发送的信号的物理分布或/和强度可检出的物质，例如但不限于发光分子(例如荧光剂、磷光剂、化学发光剂、生物发光剂等)、有色分子、反应时产生颜色的分子、酶、放射性同位素、具有特异性结合的配体等。
当两种标记在彼此不显著干扰、妨碍或猝灭的情况下可单独检出、优选同时量化时，两种标记是“可区分的”。
术语“操作”意指对磁性颗粒和与之结合的俘获分子或包含磁性颗粒的整个检测复合物施加影响。“操作”包括相对于缺乏磁力时颗粒的运动，减缓和加速颗粒运动。该术语还包括颗粒以一个、两个或三个方向移动，例如相对于样品流来回移动、相对于样品流横向移动或在测定装置上的样品层内振动。该术语还包括俘获分子或整个检测复合物移动至测定装置的不同位置，例如回到加样区以延长与样品的接触、在反应区内循环以改进动力学或在特定位置上富集以读取测定结果等。
整个权利要求书和说明书所用的“槽”是指具有接受液体样品的能力的区域。
本发明人提供使用侧向流动测定装置检测液体样品中的分析物的方法，所述装置包括至少一个加样区、至少一个反应区和至少一个槽，所述各区形成所述样品的毛细流动路径；能够与所述分析物结合的第一俘获分子和也能够与所述分析物结合的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
图2以示意图的方式显示使用包含第一俘获分子11和标记12 (例如荧光团)的检测缀合物10以及包含第二俘获分子14和磁性颗粒15的俘获缀合物13，来俘获和检测分析物16，所述第二俘获分子14与第一俘获分子11相同或不同。当与分析物16接触时，检测缀合物10和俘获缀合物13分别形成检测复合物17。按照本发明的一个实施方案，该检测复合物17可用例如固定在测定装置表面特定位置上的磁体18操作，测定装置例如芯片，此处以示意图的方式表示为19。
在本发明的实施方案的方法中，所述磁性颗粒优选大小范围为约5 nm-约5000 nm、更优选为约50 nm-约500 nm。
合适的磁性颗粒由文献获知，并可获自商品供应商；例如Chemicell GmbH，Berlin，Germany；Bioclone Inc.，San Diego，CA，USA；Nanostructured & Amorphous Materials, Inc., Huston, TX, USA。用于生物分离的已知磁性颗粒由一个或多个具有包覆基质的磁芯组成，包覆基质为具有末端官能化基团的聚合物、二氧化硅或羟磷灰石。磁芯一般由具有超顺磁性质或铁磁性质的磁铁矿(Fe3C4)或由磁赤铁矿(γFe2O3)组成。
或者，还可产生由磁铁氧体(例如钴铁氧体或锰铁氧体)制成的磁芯。还可按订单制造磁性颗粒，以及为指定应用提供所需性质。表1给出了磁性颗粒的非限制性实例：
表1
所述第二俘获分子和/或所述磁性颗粒还可携带可区别于所述第一标记的第二标记。
在一个实施方案中，所述第一检测缀合物预沉积在所述测定装置上，而所述第二俘获缀合物在加入所述样品之后或一起加入。或者，所述第二俘获缀合物预沉积在所述测定装置上，而所述第一检测缀合物在加入所述样品之后或同时加入。优选所述检测缀合物和俘获缀合物两者均预沉积在所述测定装置上。
在上述实施方案中，所述第一俘获分子和第二俘获分子通过毛细作用力的影响随样品运输至所述反应区，形成所述检测复合物。
按照可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案，施加磁力使所述第二俘获分子与其连接的磁性颗粒一起在所述反应区内移动。俘获缀合物可被减缓、加速、振动、来回移动，或以任何其它合适的方式操作。在一个优选的实施方案中，在定性或定量检测所述第一标记和/或第二标记前，使用磁力使检测复合物富集至分立位置。
所述样品优选取自哺乳动物的样品，其选自血液、血清、血浆、尿液、唾液、组织活检、粪便、痰和所谓的拭子，例如得自例如但不限于鼻、咽或生殖器等的皮肤或粘膜的拭子。
所述第一俘获分子和第二俘获分子优选选自对待检测的分析物有特异性的抗体、抗体片段、适配体和核酸序列。
所述第一标记和/或第二标记优选选自以下的标记：发色团、荧光团、放射性标记和酶。可从提供大量用于标记抗体、蛋白质和核酸的染料的商品供应商获得合适的标记。例如有几乎跨越整个可见光谱和红外光谱的荧光团。合适的荧光或磷光标记包括例如但不限于荧光素、Cy3、Cy5等。合适的化学发光标记例如但不限于鲁米诺(luminol)、cyalume等。
类似地，放射性标记是市售可获得的，或者可合成俘获分子使得其掺入有放射性标记。合适的放射性标记例如但不限于放射性碘和磷；例如1251和32P。
合适的酶标记例如但不限于辣根过氧化物酶、β-半乳糖苷酶、萤光素酶、碱性磷酸酶等。
本发明的一个具体实施方案是利用侧向流动测定装置检测液体样品中的分析物的方法，所述装置包括表面上的至少一个加样区、至少一个反应区和至少一个槽，所述各区在所述表面上形成所述样品的毛细流动路径；能够与所述分析物结合的第一俘获分子和也能够与所述分析物结合的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接，其中所述样品及所述第一俘获分子和第二俘获分子通过毛细作用力的影响沿流动路径随样品运输。
另一个实施方案是利用侧向流动测定装置检测液体样品中的分析物的方法，所述装置包括表面上的至少一个加样区、一个反应区和一个槽，所述各区在所述表面上形成所述样品的毛细流动路径；能够与所述分析物结合的第一俘获分子和也能够与所述分析物结合的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接，其中通过磁力的影响操作所述第一俘获分子和第二俘获分子。结合磁性颗粒的分子相对于其在缺乏磁力时的移动既可被减缓，亦可被加速。减缓颗粒的移动可使之比样品更慢地移动，并可延长接触时间。使颗粒加速可有助于搅动样品，也改进接触和反应的动力学。操作颗粒还包括使颗粒在一个、两个或三个方向上移动，例如相对于样品流来回移动、相对于样品流横向移动或在测定装置上的样品层内振动。这还包括俘获分子或整个检测复合物移动至测定装置上的不同位置，例如回到加样区以延长与样品的接触、在反应区内循环以改进动力学或富集在特定位置上以读取测定结果等。
按照本发明的一个实施方案，该方法被应用于侧向流动测定，例如在以示意图的方式在图1中显示的平台上进行的测定。该侧向流动测定平台或所谓的测定芯片1，具有至少一个样品区2、任选至少一个缀合物区3、至少一个任选包含几个反应区(未显示)的反应区4，反应区在样品区与至少一个槽5之间平行放置。流动路径可包括开放或闭合的路径、沟槽和/或毛细管。优选流动路径包括相邻突起的侧向流动路径，突起每个具有大小、形状和相互间距使得毛细流动在所述流动路径中保持。图1还以示意图的方式说明一个或多个磁性元件6的位置，磁性元件整合至测定平台或读数器元件(未显示)上，可将其与测定芯片l操作性接触。
在一个实施方案中，流动路径是至少部分开放的。在另一个实施方案中，流动路径是完全开放的。按照本发明“开放”意指在毛细作用距离上无盖子或覆盖物。因此，盖子如果存在作为流动路径的实体保护，则不对所述流动路径中的毛细流动造成影响。开放式侧向流动路径描述于例如下列已公布的申请：WO 2003/103835、WO 2005/089082、WO 2005/118139、WO 2006/137785和WO 2007/149042。有关微柱以及其高度、直径和相互间距的详情可获自以其整体结合到本文的这些文献。
按照方法的一个实施方案，将磁力施加到测定的“开放”侧。因此从上方施加磁力，或从毛细结构的开放侧施加磁力。本发明人进行的实验表明，磁性颗粒在不离开液相的情况下在液-气界面下富集。这可供从上方定性和定量检测结果，而受不基底阻碍；即不必补偿基底对信号强度、失真等的影响。
本发明人还提供用于检测样品中的分析物的改进的测定装置，所述装置包括加样区、反应区和槽，所述各区形成流动路径；能够与所述分析物结合、任选沉积在装置上的第一俘获分子；以及也能够与所述分析物结合、任选沉积在所述装置上的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
在上述实施方案的测定装置中，所述磁性颗粒优选大小范围为约5 nm-约5000 nm、更优选约50 nm-约500 nm。所述第二俘获分子和磁性颗粒任选还携带可区别于所述第一标记的第二标记。
在可与上述实施方案任意组合的一个实施方案中，所述第二俘获分子预沉积在所述测定装置上。或者，所述第一俘获分子预沉积在所述测定装置上。优选所述第一俘获分子和第二俘获分子两者预沉积在所述测定装置上。
在可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案中，所述第一俘获分子和第二俘获分子两者沉积在所述加样区中，能够在样品加入所述加样区后沿所述流动路径运输。
在可与上述实施方案任意组合的一个优选实施方案中，至少所述槽由突起组成，突起实质上垂直于装置表面，并具有使得在流动路径中引起毛细流动的高度、宽度和相互间距。
优选流动路径由作为突起的微柱组成，突起实质上垂直于表面，并且具有能够在所述流动路径中产生样品侧向流动的高度、直径和相互间距。
如上所述，例如下列公布的申请中公开和界定了开放式侧向流动路径：WO 2003/103835、WO 2005/089082、WO 2005/118139、WO 2006/137785和WO 2007/149042。
图3a-3d中以示意图的方式显示了本发明的装置，其中流动路径或反应区4的部分以备选示图表示，每个视图说明了可与其它实施方案任意组合的本发明的不同实施方案。
图3a表示一个实施方案的测定装置或平台的示意性部分横截面，其中包含俘获分子和磁性颗粒的缀合物使用磁力操作，在此表示为磁性元件20、22、24、26和28，其被安置或置于距测定装置的操作性距离内以影响与磁性颗粒结合的俘获分子或包含磁性颗粒的检测复合物的移动和/或位置。可使磁性元件20、22、24、26和28与装置操作性接触，或依次并列地或按所需要的顺序或方式激活以影响俘获分子与样品之间的接触时间、改进混合和反应动力学。这可通过例如以机械方式移动磁体，或通过激活一个或多个电磁体来实现。
正如上述有关方法方面的描述，相对于其在缺乏磁力时的移动，同样在此处本文的与磁性颗粒结合的分子也可被减缓和加速。减缓颗粒的移动可使之比样品更慢地移动，并可延长接触时间。使颗粒加速可有助于搅动样品，同样改进接触和反应的动力学。操作颗粒还包括使颗粒在一个、两个或三个方向上移动，例如相对于样品流来回移动、相对于样品流横向移动或在测定装置上的样品层内振动。这还包括俘获分子或整个检测复合物移动至测定装置上的不同位置；例如，回到加样区以延长与样品的接触，在反应区内循环以改进动力学，或在特定位置上富集以读取测定结果等。
图3b显示具有流动路径(在此表示为反应区4的组成部分)的另一个实施方案的测定装置1的实施方案，其中包含俘获分子和磁性颗粒的缀合物受衔接流动路径中的间隙或间断区30中可动磁性元件32的支持，间断区例如没有微柱的部分、毛细流动减少的部分、时间选择器(time gate)等。
图3c表示具有流动路径(例如反应区4)的另一个实施方案的测定装置1的另一个实施方案，其中包含俘获分子和磁性颗粒的缀合物被磁力吸引到测定平台上的一个或多个特定的分立位置；例如流动路径的一部分、流动路径外的位置或另一个位置，例如以利于读取结果。分立位置在此以流动路径内无微柱的区域42表示。在与区域42的位置相应的位置上以示意图的方式表示元件40，例如永磁体或电磁体。该元件可整合在测定装置1或优选装置的组成部分中用于读取结果。
图3d表示具有流动路径(例如反应区4)的测定装置1的另一个实施方案，其中与流动路径中的间断区52结合的静止磁性元件50，可起阀或时间选择器的作用。流动路径中的间断区构成毛细作用力的间断，而且防止样品和俘获分子的混合物在所述毛细作用力的影响下沿流动路径推进。通过激活磁性元件，与磁性颗粒结合的俘获分子以及包含磁性颗粒的检测复合物被吸引到间断区中，弄湿流动路径的相对端，并恢复毛细流动。
本发明的实施方案的测定装置可应用于其它形式和平台，例如吸水材料，例如基于硝化纤维素纤维的材料。本发明的实施方案的测定装置还可以是反应容器，例如微量滴定板的孔。
或者，流动路径包括基于硝化纤维的材料。
在可与上述实施方案任意组合的一个实施方案中，流动路径被盖子覆盖。所述盖子优选不参与毛细流动的产生。
按照可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案，流动路径在反应区内包括没有微柱的区域。备选地或除此之外，在与之呈液体连通的所述流动路径附近提供没有微柱的区域。
上述内容见图4a，其显示侧向流动测定平台或所谓的测定芯片1的实施方案，其具有加样区2、缀合物区3、反应区4和槽5，在所述加样区和所述槽之间形成流动路径，其中形成分立位置60，在此表示为与之呈液体连通的主流动路径的附属件。
此外，图4b显示分立位置(此处表示为62)如何可附于测定平台或芯片1的反应区4上。该区62也与流动路径呈液体连通，然而却具有不同的结构，此处表示为没有微柱的区域。
按照可与上述实施方案任意组合的另一个实施方案，流动路径优选包括至少一个具有微柱的分立区，所述微柱具有不同于流动路径周围的微柱的高度、直径或相互间距。
按照也可与上述实施方案任意组合的又一个实施方案，所述装置包括磁性元件。所述磁性元件为例如整合到装置中的永磁体。或者，所述磁性元件是在遇到外部信号(例如施加的通过所述元件电流)时能够产生磁场的元件。
此外，所述装置优选包括与流动路径连通的分立区，所述区具有改进读取测定结果的特征。
在上述实施方案的任一个中，装置优选为一次性测定装置。
此外，在上述实施方案的任一个中，所述第一俘获分子和第二俘获分子优选选自对待检测的分析物有特异性的抗体、抗体片段、适配体和核酸序列。
此外，所述第一标记和/或第二标记优选选自以下的标记：发色团、荧光团、放射性标记和酶。在上面的描述中给出了标记的实例，并且同样适用于本文段。
本发明的实施方案的测定装置和方法也可应用于其它测定形式和测定平台，例如在吸水材料(例如基于硝化纤维素纤维的材料)上进行的测定。本发明的实施方案的测定装置和方法还可应用于在悬液中、在反应容器中进行的或与反应容器壁至少部分结合的测定。
本发明人还提供用于读取在测定装置(测定平台)上进行的测定结果的装置(读数器)，其中所述装置包括用于读取由所述检测复合物发射或反射的信号的部件、用于计算信号和显示结果的部件和能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的部件。
按照装置的一个实施方案，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件包括一个或多个可使之与测定装置或芯片有效接触的永磁体或者在测定装置或芯片的有效距离内被激活的电磁体。
在装置的另一个实施方案中，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件是用于诱导磁力、激活电磁体或存在于测定装置上的其它元件的部件。
可被激活的元件的实例包括但不限于热激活磁性元件、被电激活的元件例如线圈、在遇到电流时诱导磁场的传导元件和当与外部磁体接触时被磁化的基于Fe的元件。
或者，在装置的另一个实施方案中，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件是磁性部件，其为用于读取测定结果的装置的组成部分和能够置于距测定装置的有效距离内以操作存在于测定装置上的磁性组分。优选电磁体以距测定装置或芯片的有效距离安置在读数器上，当位于读数器中的位置上时，需要时，所述电磁体可被激活，以对俘获缀合物或检测复合物中的磁性颗粒发挥影响。
在上述实施方案的任一个中，能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的所述部件还可包括存在于用于读取结果的所述装置(读数器)上的第一部件，第一部件激活存在于测定装置(测定平台)上的第二部件，其在激活后产生磁场。
另一个实施方案是读取在测定装置上进行的测定结果的装置，其中所述装置包括能够读取从存在于所述测定装置的规定位置上的至少一种检测复合物发射或反射的信号的检测器，以及能够在读取所述信号前将存在于所述测定装置上的磁性组分吸引到所述位置上的部件。
在上述实施方案中，所述部件是存在于所述装置上用于读取结果的第一部件，第一部件激活存在于所述测定装置上的第二部件，其在激活后产生能够在读取所述信号之前将存在于所述测定装置上的磁性组分吸引至所述位置的磁场。在上述实施方案的任一个中，读数优选选自颜色、荧光、放射性或酶活性的检测和/或定量测定。
要理解的是，本发明不限于本文所示的具体实施方案。提供下面的实施例用于说明目的，而并非限制本发明的范围，因为本发明的范围只受随附权利要求书及其等同内容的限制。
实施例
实施例1
采用用于比较的标准测定设计，即其中俘获抗体与流动路径结合，在分析物结合测定中证实了在侧向流动测定中使用磁珠作为固相的优势。所用分析物为炎症和心力衰竭的一种标志物C反应性蛋白(CRP)。按照例如以下之一中所述，在无孔载体上进行测试，无孔载体具有限定开放式侧向流动路径的微柱阵列：WO 2003/103835、WO 2005/089082、WO 2005/118139、WO 2006/137785和WO 2007/149042。由Zeonor® (Zeon Corporation，Japan)制成的塑料基底芯片由Åmic AB，Uppsala，Sweden制造。芯片或测定装置基本上按图1所示设计。
在反应缓冲液(25 mM MES缓冲液，pH 6.0)中，抗CRP抗体M701189 (Fitzgerald，USA)与直径为0.2 μm的顺磁珠(Adembeads，Ademtech，France)连接，形成产物珠粒-aCRP。在100 μl反应缓冲液的总体积中，将羧化珠粒(4x10E11颗粒)与50 mg/ml 1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和50 mg/ml磺基-N-羟基琥珀酰亚胺酯一起在室温下温育30分钟。
将珠粒用100 μl缓冲液洗涤两次，施加强磁体以除去溶液。然后将活化珠粒与132 μl 2.1 mg/ml抗CRP抗体一起在室温下温育30分钟。通过用300 μl反应缓冲液洗涤两次，接着用300 μl贮存缓冲液(0.1M TrisHCl pH7.5，0.35 M NaCl，5mM CaC12，0.4% BSA，0.2% Triton-100，0.05% NaN3)洗涤两次，除去过量抗体，最后重新悬浮于贮存缓冲液中。通过应用Dylight 649抗体标记试剂盒(产品编号53050，Thermo Scientific)获得荧光团标记的CRP (CRP*)。
有关CRP的分析物结合测定在类似于图1所示设计的开放式侧向流动芯片中进行。把芯片置于具有磁体(一垛3个1 mm厚的3x3mm磁体块，Neodym35，ELF A，Sweden)的芯片支架上，固定磁体使其非常贴近流动路径之下的芯片底面。然后将芯片支架置于潮湿箱。加入5 μl贮存缓冲液后，加入样品。将珠粒-抗CRP抗体以及CRP*分别在血清(无TSH血清，US Biological)中稀释，制备一组珠粒-抗CRP抗体稀释液。通过将等体积的20 ng/ml CRP*和珠粒-抗CRP抗体混合以进行30秒钟结合反应来制备各单独的测定样品后，在芯片样品区加入10 μl混合物。通过用7.5 μl血清洗涤3次除去多余的试剂。作为对照，记录珠粒自身产生的背景信号；即不加CRP*，但加入珠粒-抗CRP抗体稀释液作为样品。在标准测定方案中，通过用Biodot AD3200沉积60 nl 1.0 mg/ml抗体(在50 mM磷酸钠缓冲液pH 7.5、2% Trealose中)，来制备含有抗CRP抗体的芯片。在原型线性发光荧光扫描仪(line-illuminating fluorescence scanner) (Amic AB，Sweden)中记录信号强度。使用不同的芯片变体及由不同的人制备的材料和进行的实验，重复几次实验。
图5表示与不同浓度的连接磁珠的抗CRP抗体结合的荧光团标记的CRP被磁体减缓的分析物结合测定结果。空心符号表示与CRP*混合的珠粒，实心符号表明仅珠粒。允许进行30秒钟结合后，加到芯片上。短划线相当于沉积在芯片路径中的标记的CRP与抗CRP抗体的结合。图5中的不同符号(正方形、圆形、三角形)表示在相同浓度下但在不同条件下进行的不同运行(制备、实验者和芯片变体)。
从图5中显而易见，与在流动路径表面上具有俘获抗体的标准测定相比，本发明在使用磁珠作为固相的侧向流动测定设计中最显著地(大于3倍)增强特异性信号。
实施例2
使用相同的抗CRP抗体和顺磁珠，用与实施例1相同或类似的芯片设计进行实验。与实施例1的方法不同，磁体(一垛3个1mm厚3x3mm磁体块，Neodym35，ELFA，Sweden)在此与芯片紧密靠近保持在流动路径上方。预料不到的是，珠粒不离开液相，反而却是刚好在液体表面下累积。虽然不希望受理论的束缚，但本发明人推测，表面张力足以防止珠粒离开液相。实验表明，磁性颗粒可用于开放式侧向流动***，并在液相内任意操作，例如在任何方向上移动，或甚至在液相内振动。
除了改进混合和反应动力学以外，本实施方案使得将检测缀合物富集至液-气界面成为可能。这使得从流动路径侧直接读取信号成为可能，而不是情况常常如此的通过下方基底读取。这进而避免了有关信号失真、信号弱化和通过基底测量的其它后果的问题。
此外，从流动路径将检测缀合物提取至液相表面可有助于从流动路径实体结构(不论其包含纤维或微结构)中除去缀合物，并将检测缀合物吸入界线十分明显的均一的分立位置。
本领域技术人员应理解的是，除明确描述的变化和修改以外，本文描述的本发明及其实施方案可以变化和修改。要理解的是，本发明包括所有这类变化和修改。本发明还包括本说明书单独或共同涉及的所有步骤和特征、任何两个或更多个所述步骤或特征的任何组合和全部组合。

Claims (43)

1. 一种用于检测液体样品中的分析物的方法，所述方法包括以下步骤：
提供在基底上包括至少一个加样区、至少一个反应区和至少一个槽的侧向流动测定装置，所述各区在所述基底上形成所述样品的流动路径；
将能够与所述分析物结合的第一俘获分子沉积在所述测定装置上；和
将也能够与所述分析物结合的第二俘获分子沉积在所述测定装置上，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
2. 权利要求1的方法，所述方法包括以下步骤：将与所述磁性颗粒连接的所述第二俘获分子预沉积在所述测定装置上，在加入所述样品之后或同时加入所述第一俘获分子。
3. 权利要求1的方法，所述方法包括将所述第一俘获分子和第二俘获分子两者预沉积在所述测定装置上的步骤。
4. 权利要求1的方法，所述方法包括将所述第一俘获分子和第二俘获分子两者沉积在所述加样区的步骤，其中每个所述俘获分子在样品加入所述加样区后沿所述流动路径运输，并与分析物反应，从而形成由所述分析物、第一俘获分子和第二俘获分子及一种或多种所述标记和磁性颗粒组成的检测复合物。
5. 权利要求1的方法，其中所述第一俘获分子和第二俘获分子通过毛细作用力的影响随样品运输至所述反应区，形成所述检测复合物。
6. 权利要求1的方法，所述方法包括施加磁力使所述第二俘获分子与其连接的磁性颗粒一起在所述反应区内移动的步骤。
7. 权利要求4的方法，所述方法包括使用磁力将所述检测复合物富集至分立位置后定性或定量检测所述第一标记和/或第二标记的步骤。
8. 一种用于检测液体样品中的分析物的方法，所述方法包括以下步骤：
提供包括存在于基底上的至少一个加样区、至少一个反应区和至少一个槽的开放式侧向流动测定装置，所述各区在所述基底上形成所述样品的流动路径；
将能够与所述分析物结合的第一俘获分子沉积在所述测定装置上；和
将也能够与所述分析物结合的第二俘获分子沉积在所述测定装置上，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
9. 权利要求8的方法，所述方法包括将所述第一俘获分子和第二俘获分子两者沉积在所述加样区的步骤，所述分子能够在将样品加入所述加样区后沿所述流动路径运输，并与分析物反应，从而形成由所述分析物、第一俘获分子和第二俘获分子及一种或多种所述标记和磁性颗粒组成的检测复合物。
10. 权利要求8的方法，所述方法包括将磁力施加于基底的开放侧、将检测缀合物富集至液/气界面的步骤。
11. 权利要求1的方法，其中所述磁性颗粒大小的范围为约5 nm-约5000 nm、优选约50 nm-约500 nm。
12. 权利要求1的方法，其中所述第二俘获分子和/或所述磁性颗粒还携带可区别于所述第一标记的第二标记。
13. 权利要求1的方法，其中所述样品是取自哺乳动物的样品，其选自血液、血清、血浆、尿液、唾液、组织活检、粪便、痰和皮肤或咽拭子。
14. 权利要求1的方法，其中所述第一俘获分子和第二俘获分子选自对待检测的分析物有特异性的抗体、抗体片段、适配体和核酸序列。
15. 权利要求1的方法，其中所述第一标记和/或第二标记是选自发色团、荧光团、放射性标记和酶的标记。
16. 一种用于检测样品中的分析物的测定装置，所述装置包括基底上的加样区、反应区和槽，所述各区在所述基底上形成所述样品的流动路径；能够与所述分析物结合、任选沉积在装置上的第一俘获分子；以及也能够与所述分析物结合、任选沉积在所述装置上的第二俘获分子，其中所述第一俘获分子携带不是磁性标记的第一标记，而所述第二俘获分子与磁性颗粒连接。
17. 权利要求16的测定装置，其中所述磁性颗粒大小的范围为约5 nm-约5000 nm、优选约50 nm-约500 nm。
18. 权利要求16的测定装置，其中所述第二俘获分子和磁性颗粒还携带可区别于所述第一标记的第二标记。
19. 权利要求16的测定装置，其中将与所述磁性颗粒连接的所述第二俘获分子预沉积在所述测定装置上。
20. 权利要求16的测定装置，其中将所述第一俘获分子和第二俘获分子预沉积在所述测定装置上。
21. 权利要求20的测定装置，其中所述第一俘获分子和所述第二俘获分子两者沉积在所述加样区中，并且能够在样品加入所述加样区后沿所述流动路径运输。
22. 权利要求16的测定装置，其中至少所述槽由突起组成，突起实质上垂直于装置表面，并具有使得在流动路径中引起毛细流动的高度、宽度和相互间距。
23. 权利要求16的测定装置，其中所述流动路径包括作为突起的微柱，所述突起实质上垂直于表面，并具有能够在所述流动路径中产生样品的毛细侧向流动的高度、直径和相互间距。
24. 权利要求16的测定装置，其中所述流动路径包括基于硝化纤维的材料。
25. 权利要求16的测定装置，其中所述流动路径被盖子覆盖。
26. 权利要求25的测定装置，其中所述盖子不参与毛细流动的产生。
27. 权利要求23的测定装置，其中所述流动路径在反应区内包括没有微柱的区域。
28. 权利要求23的测定装置，其中在与之呈液体连通的所述流动路径附近提供没有微柱的区域。
29. 权利要求23的测定装置，其中所述流动路径包括至少一个具有微柱的分立区，所述微柱具有不同于流动路径周围的微柱的高度、直径或相互间距。
30. 权利要求16的测定装置，其中所述装置包括磁性元件。
31. 权利要求30的测定装置，其中所述磁性元件是整合到装置中的永磁体。
32. 权利要求30的测定装置，其中所述磁性元件是在遇到外部信号时能够产生磁场的元件，所述信号是施加的通过所述元件的电流。
33. 权利要求16的测定装置，其中所述装置包括与流动路径连通的分立区，所述区具有改进读取测定结果的特征。
34. 权利要求16的测定装置，其中所述装置是一次性测定装置。
35. 权利要求16的测定装置，其中所述第一俘获分子和第二俘获分子选自对待检测的分析物有特异性的抗体、抗体片段、适配体和核酸序列。
36. 权利要求16的测定装置，其中所述第一标记和/或第二标记是选自发色团、荧光团、放射性标记和酶的标记。
37. 一种用于读取在测定装置上进行的测定的结果的装置，其中所述装置包括用于读取由检测复合物发射或反射的信号的部件、用于计算信号和显示结果的部件和能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的部件。
38. 权利要求37的装置，其中所述能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的部件是用于读数的装置中的部件，当位于用于读数的装置中的位置时存在于距测定装置的有效距离，或被可移动地设置以被带至这类距测定装置的有效距离。
39. 权利要求38的装置，其中所述用于读数的装置中的所述部件选自永磁体和电磁体。
40. 权利要求37的装置，其中所述能够操作存在于所述测定装置上的磁性组分的部件是存在于所述用于读取结果的装置中的第一部件，其激活存在于所述测定装置上的第二部件，第二部件在激活后诱导磁场。
41. 一种用于读取在测定装置上进行的测定的结果的装置，其中所述装置包括能够读取由存在于所述测定装置的规定位置上的至少一种检测复合物发射或反射的信号的检测器，以及能够在读取所述信号前将存在于所述测定装置上的磁性组分吸引至所述规定位置上的部件。
42. 权利要求41的装置，其中所述部件是存在于所述用于读取结果的装置中的第一部件，其激活存在于所述测定装置中的第二部件，第二部件在激活后产生能够在读取所述信号之前将存在于所述测定装置上的磁性组分吸引至所述位置的磁场。
43. 权利要求41的装置，其中所述读数选自颜色、荧光、放射性或酶活性的检测和/或定量测定。
CN201080057103.1A 2009-10-16 2010-10-18 涉及使用磁性颗粒的测定方法和装置 Active CN102753972B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US25240009P 2009-10-16 2009-10-16
SE0950762-5 2009-10-16
SE0950762 2009-10-16
US61/252,400 2009-10-16
US61/252400 2009-10-16
PCT/EP2010/065600 WO2011045436A1 (en) 2009-10-16 2010-10-18 An assay method and devices involving the use of magnetic particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102753972A true CN102753972A (zh) 2012-10-24
CN102753972B CN102753972B (zh) 2016-01-13

Family

ID=43334528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080057103.1A Active CN102753972B (zh) 2009-10-16 2010-10-18 涉及使用磁性颗粒的测定方法和装置

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2488871B1 (zh)
JP (2) JP2013507633A (zh)
CN (1) CN102753972B (zh)
CA (1) CA2777807A1 (zh)
RU (1) RU2595843C2 (zh)
WO (1) WO2011045436A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103257225A (zh) * 2012-01-20 2013-08-21 奥索临床诊断有限公司 控制穿过测定装置的流体流动
CN103308671A (zh) * 2013-05-22 2013-09-18 北京万泰生物药业股份有限公司 一种检测膜及检测***
CN103323603A (zh) * 2013-06-07 2013-09-25 博奥生物有限公司 一种在磁珠表面共价偶联蛋白质的方法
CN105424922A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 北京乐普医疗科技有限责任公司 基于磁珠包被抗体的微流控芯片及捕获心肌标志物的方法
CN105531578A (zh) * 2013-06-28 2016-04-27 丹麦技术大学 基于磁性粒子的集群动态的测量的生物传感器

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140057303A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Janssen Pharmaceutica Nv Antibodies to Olanzapine Haptens and Use Thereof
CN104755928B (zh) 2012-08-21 2017-05-10 詹森药业有限公司 奥氮平的抗体及其用途
WO2014118775A1 (en) 2013-01-29 2014-08-07 Bio-Rad Haifa Ltd Detection assays employing magnetic nanoparticles
KR102294908B1 (ko) * 2013-03-11 2021-08-27 큐 헬스 인코퍼레이티드 분석물의 검출 및 정량을 위한 시스템 및 방법
JP6278772B2 (ja) * 2014-03-19 2018-02-14 テルモ株式会社 血糖値測定用チップ
JP6466775B2 (ja) 2015-04-30 2019-02-06 シスメックス株式会社 検体分析カートリッジを用いた検体分析方法、検体分析カートリッジ、および、検体分析装置
KR101928333B1 (ko) * 2015-05-13 2019-02-26 (주)에스엘에스바이오 복수개의 금속 나노 태그를 이용한 복수개의 타겟의 동시 분석 방법
WO2018181549A1 (ja) 2017-03-28 2018-10-04 デンカ株式会社 膜担体、並びにそれを用いた液体試料検査キット及びその製造方法
US11561197B2 (en) 2018-06-29 2023-01-24 AMMR Joint Venture Electronic detection of a target based on enzymatic cleavage of a reporter moiety
EP3830019A4 (en) * 2018-08-03 2022-06-15 National Research Council of Canada DISTRIBUTION OF MAGNETIC NANOPARTICLES IN A MICROFLUIDIC CHIP
GB201818412D0 (en) * 2018-11-12 2018-12-26 Lumiradx Tech Ltd A magnetic assembly for use in a device for conducting assays
KR20220128985A (ko) * 2019-11-15 2022-09-22 레드버드 랩스, 인코포레이티드 미세 유체 챔버 내에서 표면-부착된 포스트들 및 포획 비드들을 사용하기 위한 미세 유체 디바이스 및 방법들
WO2023141199A2 (en) * 2022-01-21 2023-07-27 Trustees Of Dartmouth College Microtransfer patterning of magnetic materials for microfluidic applications

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136549A (en) * 1999-10-15 2000-10-24 Feistel; Christopher C. systems and methods for performing magnetic chromatography assays
WO2001071344A2 (en) * 2000-03-17 2001-09-27 Quantum Design, Inc. Immunochromatographic assay method and apparatus
CN1546520A (zh) * 2003-12-12 2004-11-17 上海交通大学 纳米磁性颗粒分离纯化链酶亲合素的方法
CN1595161A (zh) * 2004-06-22 2005-03-16 北京倍爱康生物技术股份有限公司 一种甲状腺过氧化物酶抗体磁分离酶联免疫检测方法
CN1603823A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 江西中德生物工程有限公司 桔霉素免疫层析检测试纸的制作方法与应用
US20080108151A1 (en) * 2002-01-15 2008-05-08 Binax, Inc. Process for (A) Separating Biological Ligands From Dilute Solutions and (B) Conducting An Immunochromatographic Assay Thereof Employing Superparamagnetic Particles Throughout
CN201087839Y (zh) * 2007-03-30 2008-07-16 万华普曼生物工程有限公司 脑钠肽颜色颗粒诊断试纸
CN101315382A (zh) * 2008-07-18 2008-12-03 中国检验检疫科学研究院 用于检测卡那霉素残留的免疫胶体金试纸条及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0963554B1 (de) * 1997-01-30 2002-10-23 MERCK PATENT GmbH Verfahren zur immunologischen bestimmung eines analyten
SE0201738D0 (sv) * 2002-06-07 2002-06-07 Aamic Ab Micro-fluid structures
SE0400662D0 (sv) * 2004-03-24 2004-03-24 Aamic Ab Assay device and method
SE527036C2 (sv) * 2004-06-02 2005-12-13 Aamic Ab Analysanordning med reglerat flöde och motsvarande förfarande
JP4791867B2 (ja) * 2005-03-31 2011-10-12 日立マクセル株式会社 貴金属コート磁性粒子を用いた被検物質の検出方法
CN101198870A (zh) 2005-06-17 2008-06-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 精密磁性生物传感器
SE0501418L (sv) 2005-06-20 2006-09-26 Aamic Ab Metod och medel för att åstadkomma vätsketransport
GB2436616A (en) 2006-03-29 2007-10-03 Inverness Medical Switzerland Assay device and method
EP2018537B1 (en) 2006-05-10 2013-07-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rapid magnetic biosensor
SE531948C2 (sv) 2006-06-20 2009-09-15 Aamic Ab Analysanordning för vätskeprover innefattande filter i direkt kontakt med projektioner
US8343439B2 (en) * 2006-06-20 2013-01-01 Amic Ab Assay device
US8409877B2 (en) * 2006-12-29 2013-04-02 Intel Corporation Enzymatic signal generation and detection of binding complexes in stationary fluidic chip
WO2009009408A2 (en) 2007-07-06 2009-01-15 Applied Biosystems Inc. Devices and methods for the detection of analytes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6136549A (en) * 1999-10-15 2000-10-24 Feistel; Christopher C. systems and methods for performing magnetic chromatography assays
WO2001071344A2 (en) * 2000-03-17 2001-09-27 Quantum Design, Inc. Immunochromatographic assay method and apparatus
US20080108151A1 (en) * 2002-01-15 2008-05-08 Binax, Inc. Process for (A) Separating Biological Ligands From Dilute Solutions and (B) Conducting An Immunochromatographic Assay Thereof Employing Superparamagnetic Particles Throughout
CN1603823A (zh) * 2003-09-30 2005-04-06 江西中德生物工程有限公司 桔霉素免疫层析检测试纸的制作方法与应用
CN1546520A (zh) * 2003-12-12 2004-11-17 上海交通大学 纳米磁性颗粒分离纯化链酶亲合素的方法
CN1595161A (zh) * 2004-06-22 2005-03-16 北京倍爱康生物技术股份有限公司 一种甲状腺过氧化物酶抗体磁分离酶联免疫检测方法
CN201087839Y (zh) * 2007-03-30 2008-07-16 万华普曼生物工程有限公司 脑钠肽颜色颗粒诊断试纸
CN101315382A (zh) * 2008-07-18 2008-12-03 中国检验检疫科学研究院 用于检测卡那霉素残留的免疫胶体金试纸条及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MASASHIGE SHINKAI: "Functional Magnetic Particles for Medical Application", 《JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING》 *
刘辉荣: "基于纳米磁性微球的免疫层析定量检测技术研究", 《基础科学辑》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103257225A (zh) * 2012-01-20 2013-08-21 奥索临床诊断有限公司 控制穿过测定装置的流体流动
CN103257225B (zh) * 2012-01-20 2016-08-31 奥索临床诊断有限公司 控制穿过测定装置的流体流动
CN103308671A (zh) * 2013-05-22 2013-09-18 北京万泰生物药业股份有限公司 一种检测膜及检测***
CN103323603A (zh) * 2013-06-07 2013-09-25 博奥生物有限公司 一种在磁珠表面共价偶联蛋白质的方法
CN105531578A (zh) * 2013-06-28 2016-04-27 丹麦技术大学 基于磁性粒子的集群动态的测量的生物传感器
CN105531578B (zh) * 2013-06-28 2018-06-12 丹麦技术大学 生物传感器及其相关方法
CN105424922A (zh) * 2015-12-09 2016-03-23 北京乐普医疗科技有限责任公司 基于磁珠包被抗体的微流控芯片及捕获心肌标志物的方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012120104A (ru) 2013-11-27
WO2011045436A1 (en) 2011-04-21
EP2488871A1 (en) 2012-08-22
JP2013507633A (ja) 2013-03-04
JP2016035465A (ja) 2016-03-17
EP2488871B1 (en) 2017-01-04
JP6158266B2 (ja) 2017-07-05
CN102753972B (zh) 2016-01-13
RU2595843C2 (ru) 2016-08-27
CA2777807A1 (en) 2011-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102753972A (zh) 涉及使用磁性颗粒的测定方法和装置
Van Reenen et al. Integrated lab-on-chip biosensing systems based on magnetic particle actuation–a comprehensive review
JP5000666B2 (ja) 流体を分析する装置
US10006907B2 (en) Cartridge for assays with magnetic particles
Bruls et al. Rapid integrated biosensor for multiplexed immunoassays based on actuated magnetic nanoparticles
US8697435B2 (en) Integrated sample preparation and analyte detection
US11680944B2 (en) Combined immunoassay and magnetic immunoassay systems and devices for extended range of sensitivity
US20100311186A1 (en) Devices and methods for performing receptor binding assays using magnetic particles
US20180164306A1 (en) Dual range cardiac troponin immunoassay devices and methods using immunosensor and magnetic immunosensor
US8058079B2 (en) Method of detecting analytes in a microfluidic sample and a system for performing the same
US20130156643A1 (en) Device and method for manipulating or analysing a liquid sample
CN110178032A (zh) 用于扩展范围的灵敏度的联合免疫测定和磁免疫测定方法
US10935511B2 (en) Ameliorated crosstalk immunoassay test device for determining a concentration of an analyte
US20180164302A1 (en) Extended range immunoassay devices with immunosensor and magnetic immunosensor
US9823241B2 (en) Processing of a sample fluid with target components
KR102220357B1 (ko) 면역진단 키트 및 이를 이용한 면역진단 방법
JP2023550376A (ja) 生物学的液体を受容するための複数の分析チャンバを備えるカートリッジ
JP6994113B2 (ja) 試料分析用基板および試料分析方法
JPH09229936A (ja) 磁性粒子を用いる被検物質の測定方法並びに該方法に使用する担体及び測定器具
van Reenen Dynamic magnetic particle actuation for integrated lab-on-chip biosensing
JPWO2015046293A1 (ja) 被検物質の検出システム
van Reenen et al. Magnetic Particle Actuation in Stationary Microfluidics for Integrated Lab-on-Chip Biosensors
BR112012008950A2 (pt) método de ensaio e dispositivo que envolvem o uso de partículas magnéticas
JP2009162626A (ja) 検査チップ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180712

Address after: Delaware

Patentee after: J Remsen international assets LLC

Address before: Solna, Sweden

Patentee before: J&J JSC

Effective date of registration: 20180712

Address after: Solna, Sweden

Patentee after: J&J JSC

Address before: uppsala

Patentee before: AMIC AB

TR01 Transfer of patent right