FI118061B - Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten - Google Patents

Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten Download PDF

Info

Publication number
FI118061B
FI118061B FI20011877A FI20011877A FI118061B FI 118061 B FI118061 B FI 118061B FI 20011877 A FI20011877 A FI 20011877A FI 20011877 A FI20011877 A FI 20011877A FI 118061 B FI118061 B FI 118061B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
biomolecules
substrate
molecules
signal
attached
Prior art date
Application number
FI20011877A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20011877A (fi
FI20011877A0 (fi
Inventor
Janusz Sadowski
Inger Vikholm
Original Assignee
Beanor Oy
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 Beanor Oy filed Critical Beanor Oy
Publication of FI20011877A0 publication Critical patent/FI20011877A0/fi
Priority to FI20011877A priority Critical patent/FI118061B/fi
Priority to US10/164,652 priority patent/US7332327B2/en
Priority to PCT/FI2002/000763 priority patent/WO2003027679A1/en
Priority to BR0212988-4A priority patent/BR0212988A/pt
Priority to CNB028232828A priority patent/CN1281957C/zh
Priority to EP02762479A priority patent/EP1436622A1/en
Priority to JP2003531180A priority patent/JP4234596B2/ja
Publication of FI20011877A publication Critical patent/FI20011877A/fi
Priority to US11/785,238 priority patent/US7510882B2/en
Application granted granted Critical
Publication of FI118061B publication Critical patent/FI118061B/fi

Links

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
    • G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
    • 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
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/808—Optical sensing apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/962—Prevention or removal of interfering materials or reactants or other treatment to enhance results, e.g. determining or preventing nonspecific binding
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/805—Optical property
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/806—Electrical property or magnetic property
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/807—Apparatus included in process claim, e.g. physical support structures
    • Y10S436/81—Tube, bottle, or dipstick

Description

1 118061
Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten Keksinnön ala
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää analyysiä varten. Keksintö koskee myös bioanturia menetelmän suorittamiseksi.
5 Keksinnön tausta
On olemassa kasvava tarve yksinkertaisista, nopeista ja helppokäyttöisistä antureista kliinisen diagnostiikan ja ympäristöanalyysin avuksi. Vasta-aineiden ja antigeenien välistä erittäin spesifistä ja tiivistä sitoutumista on perinteisesti mitattu kliinisissä laboratorioissa radioimmuunimäärityksellä, kiinteän 10 faasin entsyymi-immuunimäärityksellä ja fluori-immuunimäärityksellä. Vasta-aine-antigeeni-kompleksin kvantitointi perustuu merkkiainemolekyyliin, kuten radioisotooppiin, entsyymiin tai fluoresoivaan koettimeen. Useimmissa tapauksissa tulos saadaan vasta, kun on suoritettu useita inkubointi-, pesu- ja erotus-vaiheita. Tällä hetkellä kehitellään immuuniantureita, jotka voivat monitoroida 15 antigeenipitoisuuksia reaaliaikaisesti immobilisoidun vasta-aineen avulla ja joissa ei tarvitse käyttää leimattua molekyylilajia. Se, ettei vasta-aineiden orientaatiota voida kontrolloida, rajoittaa kuitenkin käytettävissä olevien sitoutumis-paikkojen osuutta tavanomaisia immobilisaatiomenetelmiä käytettäessä [Attili, B.; Suleiman, A.; Microchemical Journal 54 (1996)1741. Paikkaspesifinen im-"... 20 mobilisaatio toisaalta johtaa korkeampaan aktiivisuuteen. Vaihtoehtoja vasta- ' aineiden kontrolloidulle immobilisaatiolle ovat vasta-aineen Fc-alueen spesifi- !*.·. nen sitominen proteiini A:han tai proteiini G:hen, vasta-aineen Fab’- • · · fragmenttien vapaiden sulfhydryyliryhmien välityksellä tapahtuva kovalenttinen * · . kiinnittäminen kantajakerroksiin ja biotinyloidut vasta-aineet, jotka on kytketty *./ 25 pintaan biotiini/(strept)avidiinikemiaa käyttäen [Morgan, H.; Taylor, D. M.; Bio- • ·
*···* sensors & Bioelectronics 7 (1992) 405; Vikholm, I.; Albers, W. M.; Lanomuir λ A
(1998) 3865; Fischer, B.; Heyn, S. P.; Egger, M.; Gaub, H. E.; Langmuir (9) : *-* (1993) 136; Schönhoff, M.; Lösche, M.; Meyer, M.; Wilhelm, C.; Progr. Colloid
Poiym. Sci. (1992) 243; Krull, U. J.; Brown, R. S.; Vandenberg, E. T.; Heckl, W.
:·!·. 30 M.; J., Electr. Microscopy Technique 18 (1991) 212; Heyn, S. P.; Egger, M.; • · ]·.*. Gaub, H. E.; J. Phys. Chem. 94 (1990) 5073]. Äskettäin on kuitenkin osoitettu, • * *“ että Fab'-fragmentit voidaan adsorboida suoraan kullan pintaan suurella epi- : tooppitihevdellä [O’Brien. J.: Jones. V.: Porter. M.: Anal. Chem. 72 (2000) 7031.
• * *
Metallipintojen korkea pintaenergia johtaa tavallisesti biomolekyylien denaturoi- 2 118061 tumiseen ja aktiivisuuden laskuun. Adsorption mekanismia on tutkittu perusteellisesti ja se käsittää hydrofobisen interaktion materiaalin pinnan ja biomole-kyylin pinnalla olevien pienten hydrofobisten alueiden välillä. Alkuadsorption jälkeen proteiini voi denaturoitua ja sen laskostuminen purkautua, jolloin lisää ? 5 hydrofobisia ryhmiä paljastuu, ja siten menettää aktiivisuutensa [J. D. Andrade, V. Hlady, Adv. Polym. Sei. 79 (1986) 1 - 63],
Patenttidokumentteja, joissa kuvataan erilaisten, biomolekyylien kiinnittämiseksi pinnalle tarkoitettujen, yksikerroksen (eli molekyylin paksuisen kerroksen) muodostavien välittäjämolekyylien käyttöä bioanturin valmistami-10 seksi, jolloin detektio voidaan suorittaa pintaplasmoniresonanssin avulla, ovat US-patentti nro 5 242 828 ja eurooppapatentit nro 442 922 ja 485 874.
Reseptorimolekyylit, jotka voitaisiin kiinnittää anturin rajapinnalle orientoidulla ja toistettavalla tavalla siten, että tapahtuu mahdollisimman vähän laskostumisen purkautumista, mahdollistaisivat optimaalisen aktiivisuuden ja 15 spesifisyyden säilymisen ja niitä voitaisiin käyttää anturisovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa herkkyyttä. Reseptorimolekyylien paikkakohdistettu immobi-lisointi varmistaisi maksimaalisen sitoutumistehokkuuden.
Toinen ongelma, joka on voitettava bioanturisovelluksissa, on epäspesifinen sitoutuminen. Biomolekyylejä karkottavista pinnoista on tullut suuren 20 mielenkiinnon kohde sellaisilla aloilla kuin biokemia, biologia, bioteknologia ja terveydenhoito, koska on tarvetta kontrolloida biomolekyylien ja solujen vuorovaikutusta erilaisten pintojen kanssa. Proteiinia karkottavat pinnat ovat elintär- : " keitä veren kanssa kosketuksissa olevissa implantaattivälineissä, erotusmene- ' « · : 1·· telmien kalvoissa, kromatografisissa kantajissa, piilolinsseissä ja veren ja pro- ; ·.·,· 25 teiinien säilytysvälineissä. Biomolekyylejä karkottavia pintoja voidaan valmistaa *:1·: immobilisoimalla ionittomia, hydrofiilisiä polymeerejä, kuten poly(akryyliamidi)a, ·:··: poly(N,N-dimetyyliakryyliamiini)a, poly(vinyylialkoholi)a, etyleeni-vinyylialkoholi- kopolymeeriä, poly(hydroksietyylimetakrylaatti)a, poly(etyleenioksidi)a ja po- • · · ly(etyleeniglykoli)a [Köberle, P.; Laschewsky, A.; van den Boogaard, D.; Poly-30 mer 33 (1992) 4029; Saito, N.; Sugawara, T.; Matsuda, T.; Makromolecules • · · 29 (1996) 313], Proteiinien adsorption vastustuskyky perustuu siihen, että bio- « 1 T molekyylejä karkottavan pinnan joustavien molekyyliketjujen ja liuoksen biomo- • · · • lekyylien entrooppinen ja hydrodynaaminen hylkiminen on korkeampi kuin yh-distetyt puoleensa vetävät voimat. Polymeerejä on adsorboitu fysikaalisen : X 35 päällystämisen, kemiallisen kytkennän tai oksastuskopolymeroinnin avulla.
• · · • 1 · · · 1 • · • · • « · 3 118061
Itsejärjestäytyneitä alkaanitioleja, joita esiintyy oligo(etyleeni-glykoli)ssa, on sekoitettu molekyyleihin, joissa on sopivia välittäjäryhmiä, joiden päälle biomolekyylit voidaan kiinnittää bioanturisovellusta varten [E. Ostuni, L. Yan, G. Whitesides, Colloids ja Surfaces B: Biointerfaces 15 (1999) 3 - 30].
5 Keksinnön yhteenveto
Esillä olevan keksinnön tarkoitus on antaa käyttöön menetelmä ja bioanturi analyysiä varten, jossa biomolekyylit (3) kiinnitetään kovalenttisesti suoraan alustan pintaan yhdessä hydrofiilisten biomolekyylejä karkottavien molekyylien (5) kanssa, jotka peittävät biomolekyylien (3) välisen pinnan, ana-10 lyyttien (4) ja muiden biomolekyylien epäspesifisen sitoutumisen estämiseksi.
Biomolekyylejä karkottavat molekyylit, joissa on sopivia terminaalisia ankkuriryhmiä monomeeri/polymeerirungossa, tai hydrofiilisen monomee-ri/polymeeri-“harjan” sisältäviä terminaalisia ankkurointiryhmiä, voidaan oksastaa kemiallisesti kiinteiden aineiden, kuten Au:n, Ag:n, Cu:n, Al:n, Pd:n ja 15 GaAs:n, pinnalle yksikerroksen muodostamiseksi yhdessä samalle pinnalle kiinnitettyjen biomolekyylien kanssa, erityisesti immunologisten sitojamolekyy-lien (reseptorien), kuten vasta-ainefragmenttien, kanssa. Nämä biomolekyylejä karkottavat molekyylit oksastetaan suoraan samalle pinnalle kuin biomolekyylit, erityisesti immunologiset sitojamolekyylit (reseptorit), kuten vasta-aine-20 fragmentit, niin, että ne muodostavat sekayksikerroksen. Biomolekyylejä karkottavat molekyylit estävät analyytin epäspesifisen sitoutumisen biomolekyyli- .. en väliin jääviin tiloihin. Immuunireaktiot voidaan todeta käyttäen tekniikoita, • · j. ’* kuten pintaplasmoniresonanssi, kvartsikidemikrovaaka ja impedanssi. Immobi- • · " lisointimenetelmä johtaa analyytin sisältämien biologisten makromolekyylien *.*.· 25 epäspesifisen sitoutumisen merkittävään vähentymiseen, koska Fab’- fragmenttien välisestä pinnasta tulee erittäin hydrofiilinen ja ioniton, ja lisäksi “**ί vasta-ainefragmentin oikea orientaatio johtaa antigeenin korkeaan sitomiseen.
Biomolekyylejä, kuten immunologisia sitojamolekyylejä (reseptoreja) voidaan immobilisoida orientoidulla tavalla, jotta saadaan aikaan kätevä mene- 30 telmä biomolekyyleihin kiinnittyneiden analyyttimolekyylien analysoimiseksi .···. kvantitatiivisesti. Eräs vasta-ainefragmenttien immobilisointimenetelmä esite- * · “* tään julkaisussa O’Brien, J.; Jones, V.; Porter, M.; Anal. Chem. 72 (2000) 703, : joka sisällytetään tähän viitteenä.
• · ·
Analyysissä käytetään mittausmenetelmää, jonka kanssa kiinteän : .*. 35 pinnan omaava alusta on yhteensopiva ja joka yhdessä käytetyn alustan kans- "··[ sa pystyy antamaan alhaisen toteamisrajan. Kiinteä pinta, johon biomolekyyli • · • · · 4 118061 kiinnitetään suoraan yhdessä ryhmän kanssa, jolla on affiniteettia kiinteää pintaa kohtaan, on tyyppiä, joka voi saada aikaan muutoksen signaalissa, joka levittyy alustaan, jolloin syntyy vuorovaikutus alustan, immobilisoitujen biomole-kyylien ja sidotun analyytin muodostaman yhdistelmän välillä, ja joka sen jäl-5 keen todetaan, jolloin signaalin muutos osoittaa aineen lisääntymistä alustan kiinteällä pinnalla (alustan pintaan immobilisoituihin biomolekyyleihin selektiivisesti sitoutuneiden analyyttimolekyylien kerääntymistä).
Toteamismenetelmiä, jotka ovat erityisen sopivia hyvän herkkyyden saamiseksi ja kun halutaan parantaa menetelmän suorituskykyä, ovat pinta-10 plasmoniresonanssi, paksuusleikkausmoodi, pinta-akustiset aallot ja elektro-kemialliset mittaukset.
Piirustusten lyhyt kuvaus Tämän keksinnön tarkoitukset ja piirteet tulevat paremmin ymmärretyiksi seuraavasta kuvauksesta tarkasteltuna yhdessä piirustusten kanssa, 15 joissa
Kuvio 1 on kaavamainen esitys anturin pinnasta, johon on kiinnitetty vasta-aine-Fab'-fragmentteja yhdessä biomolekyylejä karkottavien molekyylien kanssa, ja anturin vuorovaikutuksesta antigeenin kanssa,
Kuvio 2 esittää muutoksen SPR:ssä erilaisten makromolekyylien 20 kiinnittyessä ohuen kultakaivon pinnalle,
Kuvio 3 esittää SPR:n sitoutumisisotermin, joka on saatu keksinnön „ mukaisella anturilla, • * j# ** Kuvio 4 esittää kokonaissiirtymän SPR:n intensiteetissä tai erilaisten : " makromolekyylien sitoutumisen ohuen kultakaivon pinnalle, * · 25 Kuvio 5 on kuvion 1 esitysmuoto, jossa käytetään kolloide- ja/nanopartikkeleita detektion vahvistamiseksi, *:**: Kuvio 6 esittää keksinnön yhden suoritusmuodon mukaisen mittaus- :***: laitteiston, ja ·«
Kuvio 7 esittää keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen mittaus- :·. 30 laitteiston.
» · · • * * *···* Edullisten suoritusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus • · » • Biomolekyyli immobilisoidaan yhdessä funktionaalisen ryhmän :**]: kanssa suoraan alustan kiinteälle pinnalle orientoitujen reseptorien kerroksen ; \ muodostamiseksi analyysiä varten. Biomolekyyli voi olla proteiini, peptidi, ent- *"/ 35 syymi, vasta-aine, vasta-ainefragmentti (kuten Fab’), antigeeni tai antigeenin • · * · · 118061 ; 5 osa. Analyysin suorittamiseksi näillä molekyyleillä tulisi olla sitoutumiskohta, joka on spesifinen todettavalle analyytille, ja niitä kutsutaan tämän jälkeen myös sitojamolekyyleiksi tai reseptoreiksi.
Biomolekyylit kiinnitetään suoraan alustan kiinteälle pinnalle funktio-5 naalisen ryhmän välityksellä yhdessä samaan pintaan kiinnitettyjen biomole-kyylejä karkottavien monomeeri/polymeerimolekyylien kanssa niin, että biomolekyylit itsejärjestäytyvät pinnalle siten, että aktiiviset, analyyttiselektiiviset si-tomiskohdat (kuten antigeeniä sitovat kohdat, epitoopit tai vastaavat) ovat esillä ja biomolekyylejä karkottavat molekyylit, jotka ovat myös itsejärjestäytyviä, 10 peittävät kiinteän pinnan, joka jää biomolekyylien väliin, analyyttimolekyylien epäspesifisen sitoutumisen estämiseksi biomolekyylien aktiivisten kohtien välissä. Sekä biomolekyyleissä että biomolekyylejä karkottavassa monomeeris-sä/polymeerissä on funktionaalisia ryhmiä, joilla on affiniteettiä alustan kiinteään pintaan ja jotka toimivat terminaalisina ankkurointiryhminä. Esimerkiksi or-15 gaaniset molekyylit, jotka päättyvät sulfhydryyliryhmään, voivat adsorboitua kemiallisesti metallien, kuten Au:n, Ag:n, Cu:n, Al:n ja Pd:n, pinnoille metallin ja rikkiatomien välisten kovalenttisten sidosten välityksellä ja muodostaa yksikerroksisen päällyksen. Järjestelmiä, jotka itsejärjestäytyvät edellä kuvatulla tavalla, ovat tiolit, disulfidit ja sulfidif, jotka adsorboituvat kemiallisesti spontaanisti 20 metallipinnoille rikkiä sisältävien funktionaalisten ryhmien välityksellä.
Jos analyysimenetelmä on SPR-mittaus, käytetty alusta on SPR:n kanssa yhteensopivaa materiaalia, kuten kultaa, hopeaa, kuparia, alumiinia ja ... palladiumia. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu mihinkään spesifiseen analyyttiseen » 1· menetelmään.
* · ” 25 Biomolekyyliin voidaan tuoda funktionaalinen ryhmä muuttamalla • · · *·’·] sen rakenteellinen osa funktionaaliseksi ryhmäksi, kuten pelkistämällä esiaste- '2 3’1 ryhmä tioliksi. Vaihtoehtoisesti välittäjämolekyyli, joka sisältää funktionaalisen ryhmän tai sen esiasteen, voidaan kiinnittää biomolekyyliin, jotta siihen saa- • · · daan funktionaalisuus, joka sopii itsejärjestäytymisen, ja biomolekyylin anne- 30 taan sitten adsorboitua kemiallisesti liuoksesta pintaan. Siten biomolekyylit, joissa on funktionaalinen ryhmä, adsorboituvat suoraan alustan kiinteään pin- ;"1j taan yhdessä vaiheessa bioanturin muodostamiseksi, jossa biomolekyylit * ♦ 1 muodostavat yksikerroksen orientoidulla tavalla. Biomolekyylejä karkottavat • · · : /m' monomeeri/polymeerimolekyylit kiinnitetään pintaan kemisorptiolla ja myös ne *··. 35 muodostavat yksikerroksen orientoidulla tavalla. Biomolekyylejä karkottavat • · • « · • · ♦ ··# · · · « · 2 • · 3 118061 6 :'ί molekyylit voidaan kiinnittää samaan pintaan joko yhtä aikaa biomolekyylien immobilisoinnin kanssa tai sen jälkeen.
Biomolekyylejä karkottavat molekyylit voidaan kiinnittää pintaan yksikertaisella kemisorptiolla. Edullisesti biomolekyylejä karkottavat molekyylit 5 kiinnitetään pintaan kovalenttisesti polymeeriketjun toisessa päässä olevan sopivan funktionaalisen ryhmän (terminaalisen ankkuriryhmän), kuten sulfidi-, disulfidi- tai tioliryhmän, välityksellä. Käytetyt biomolekyylejä karkottavat polymeerit sisältävät tyypillisesti OH-ryhmiä vastakkaisessa päässä. Pinnan yhdistettyjen vetovoimien, kuten van der Waalsin voiman, elektrostaattisen voiman, 10 entrooppisen voiman ja vetysidosvoiman, karkotettavien biomolekyylien kanssa tulisi olla pienempi kuin kiinteällä pinnalla ja liuoksessa olevien biomolekyylien joustavien molekyyliketjujen lämpöliikkeistä aiheutuva entrooppinen ja hydrodynaaminen hylkimisvoima. Tällaisia pintoja voidaan valmistaa immobilisoi-malla neutraaleja, hydrofiilisiä polymeerejä, kuten polyakryyliamidia, poly-N,N-15 dimetyyliakryyliamidia, polyvinyylialkoholia, etyleeni-vinyylialkoholi-kopolymee-riä, poly(hydroksietyylimetakrylaatti)a, poly(etyleenioksidi)a ja poly-(etylee-niglykoli)a. Lisäksi muita polymeerejä, kuten polyetyleenitereftalaattia, polytet-rafluorietyleeniä, polyuretaania jne. on tutkittu niiden biologisen yhteensopivuuden suhteen.
20 Kuviossa 1 esitetyn keksinnön yhden suoritusmuodon mukaan Fab’- fragmentit, jotka toimivat reseptoreina 3, kiinnitetään vasta-aineen sitovaa do- meenia vastapäätä olevien vapaiden tioliryhmien välityksellä, ja/tai vasta- ··. aineet/reseptorit, joissa on esillä olevia vapaita tioliryhmiä, kiinnitetään suoraan • · · \·ψ metallille, puolijohteelle tai (johtavalle) polymeeripinnalle tai näiden seoksen *. 25 pinnalle, ts. alustan 1 pinnalle, anturisovelluksissa. Polymeerimolekyylit 5, jotka *·*·) muodostavat hydrofiilisen, biomolekyylejä karkottavan pinnan, kiinnitetään ] orientoidulla tavalla samaan metalliin, puolijohteeseen tai (johtavaan) polymee- ripintaan kuin mihin reseptorit on sidottu, biomolekyylien välisiin vapaisiin tiloi- ··· hin, jolloin ne suojaavat alustan pintaa analyyttimolekyylien epäspesifiseltä si- 30 toutumiselta. Biomolekyylejä karkottava tarkoittaa tässä yhteydessä karkotta- vaa analysoitavassa liuoksessa oleville biomolekyyleille epäspesifisen sitou- ·"*: tumisen estämiseksi reseptoribiomolekyylien välissä. Polymeerimolekyylit 5 * · · v\m ovat orientoituneet siten, että niiden polymeeriketjut työntyvät esiin pinnasta niiden funktionaalisten ryhmien (kuten tiolin, sulfidin tai disulfidin), jotka toimi- • ♦ ’"·* 35 vat kiinnityskohtina, ollessa polymeeriketjujen päissä. Biomolekyylejä karkotta- : vien molekyylien kerroksen paksuus pinnalla on edullisesti jonkin verran mata- • · · * 4 • · ··· 7 118061 lampi kuin biomolekyylien paksuus (biomolekyylien korkeus) L alustan 1 pinnalla.
Kiinteä kantaja 1, jonka ulompaan pintaan biomolekyylit, jotka toimivat reseptoreina 3 ja biomolekyylejä karkottavat polymeerimolekyylit 5 on kiin-5 nitetty, on sopivan paksuinen ja sopivaa materiaalia oleva kalvo, jota voidaan käyttää lisääntyneen massan toteamiseksi sen pinnalla jollakin tämän jälkeen kuvatulla menetelmällä. Immunologinen reaktio tapahtuu liuoksessa olevan analyytin 4 (antigeeni), joka on tuotu kosketukseen alustan 1 kanssa, ja alustalla 1 olevien reseptoreiden 3 (Fab’-fragmentit) välillä. Analyytin toteaminen 10 käsittää erityisesti menetelmät, jotka perustuvat pintaplasmoniresonanssiin, ^ paksuusleikkausmoodiresonaattoritekniikkaan, jonka eräs esimerkki on kvart- ä sikidemikrovaaka (QCM), pinta-akustiset aallot (SAVV-laitteet) ja elektrokemial-liset mittaukset. Keksintö, jossa käytetään biomolekyylejä karkottavia mono-meeri/polymeerimolekyylejä biomolekyylien spesifisten sitoutumispaikkojen vä-15 Iissä olevien epäspesifisten sitoutumispaikkojen estämiseksi, ei kuitenkaan rajoitu mihinkään spesifiseen analyyttiseen toteamismenetelmään.
Vasta-ainefragmentit on esitetty edellä eräänä esimerkkinä biomo-lekyyleistä, joita voidaan kiinnittää pintaan. Esillä olevan keksinnön suojapiiriin sisältyy myös se, että koko vasta-aine immobilisoidaan alustan pintaan esi-20 merkiksi sen Fc-alueella olevan vapaan tioliryhmän välityksellä.
Seuraavassa kuvataan joitakin kokeita, jotka antavat esimerkkejä keksinnöstä mutta jotka eivät rajoita keksinnön suojapiiriä.
Mallivasta-aine oli polyklonaalinen vuohen antihumaani-F(ab’)2 (Jackson ImmunoResearch, kromaattisesti puhdistettu), jonka ristireaktio nau- • ♦ 25 dan, hevosen ja hiiren seerumin proteiinien kanssa on minimoitu. Antigeeni oli • · · *·1♦1 kromaattisesti puhdistettu ihmisen IgG (Jackson ImmunoResearch). F(ab’)2ja- ettiin ennen käyttöä Fab’-fragmentteihin ditiotreitolilla (DTT, Merck) seuraavalla tavalla: F(ab’)2, jonka pitoisuus oli 1,2 - 1,3 mg/ml (100 pl) sekoitettiin 50 pl:n Γ1: kanssa HEPES/EDTA-puskuria (150 mM NaCI, 10 mM HEPES, 5 mM EDTA, 30 pH = 6,0) ja 10 μΙ:η kanssa 0,1 M DTT-liuosta HEPES/EDTA-puskurissa mik- ·1·.. rodialyysiletkussa. Dialyysiletku upotettiin 250 ml:aan argonilla huuhdottua .1··. HEPES/EDTA-puskuria ja dialysoitiin noin 18 h huoneen lämpötilassa argonin alla. Fab’-fragmenttia pidettiin argonin alla ja se käytettiin välittömästi kiinnityk- • · · : ·1 seen.
• · · 35 Fab’-fragmenteissa on hyvin saavutettavissa olevia reaktiivisia tioli- • ;1; ryhmiä vasta-aineen sitovia domeeneja vastapäätä.
**· · • · · • · · 1 8 118061
Pintaplasmoniresonanssilaitetta SPRDEVI käytettiin mittauksiin (VTT, Tampere). Käytetyt lasiset objektilasit päällystettiin ohuilla titaani- (4 nm, kullan adheesion lisäämiseksi) ja kulta (37 nm) -kalvoilla vakuumihaihdutuksel-la. Objektilasit puhdistettiin välittömästi ennen käyttöä kuumalla liuoksella, jos-5 sa oli suhteessa 1:1:5 seosta Η2θ2:ΝΗ4θΗ:Η2θ, ja huuhdeltiin vedellä. Objekti-lasit kiinnitettiin SPR:n prismaan taitekertoimeltaan sopivalla öljyllä, virtausky-vetti asetettiin prisman päälle ja puskurin, jossa oli 10 mM HEPES:ä ja 150 mM NaCI:a, pH 7,2, annettiin virrata kyvetin läpi. Erittäin puhdasta vettä (18,2 MQcm) Milli-Q-systeemistä (Millipore Co., Bedford, USA) käytettiin puskuriliu-10 osten valmistuksessa. SPR:n intensiteettikuvaajat tallennettiin ja in situ -mittaukset tehtiin vakiokulmassa, joka vastasi SPR-kuvaajan jyrkintä kohtaa. Biomolekyylejä karkottavan polymeerin yksikerros perustui N-[tris-(hydroksimetyyli)metyyli]akryyliamidimonomeeriin ja oksastettiin kuvapinnalle disulfidiankkurien välityksellä pitoisuutena 0,12 mg/ml. Fab’-fragmentit immobi-15 lisoitiin pinnalle ja tämän jälkeen biomolekyylejä karkottavat molekyylit oksastettiin samalle pinnalle.
Kuvio 2 on tyypillinen SPR-sensorgrammi, joka osoittaa muutoksen SPR:n intensiteetissä, kun erilaiset molekyylit kiinnittyvät pinnalle. Ylempi kuvaaja edustaa reseptorien 3 (Fab’-fragmentit) ja biomolekyylejä karkottavien 20 molekyylien 5 muodostaman yhdistetyn yksikerroksen muodostamista ja käyttäytymistä ja alempi kuvaaja edustaa vain biomolekyylejä karkottavista poly-meerimolekyyleistä 5 muodostuvaa yksikerrosta. Fab’-fragmenttien ja biomole-..t kyylejä karkottavien polymeerimolekyylien kiinnittymishetket on esitetty kirjai- i. millä a ja vastaavasti c. Hetki, jolloin lisättiin naudan seerumin albumiinia • * " 25 (BSA), kuvataan kirjaimella d.
• · · *·*·[ Sensorgrammi osoittaa alun nopean SPR:n intensiteetin lisääntymi- *:**: sen Fab’-fragmenttien tai biomolekyylejä karkottavan polymeerin oksastuessa kultaan johtaen tasankoarvoon, mitä seuraa irreversiibelisti sitoutuneiden Fab’-fragmenttien tai polymeerin hidas desorptio pesuvaiheessa (pesu puskurilla on 30 kuvattu kirjaimella b). Biomolekyylejä karkottava polymeeri voidaan lisäksi ok-·*·.. sastaa pintaan, johon Fab’-fragmentit on jo kiinnitetty (kohta c ylemmässä ku- vaajassa). Polymeerin oletetaan kiinnittyvän sitoutuneiden Fab’-fragmenttien ♦ · · väliin siten suojaten kultapintaa biomolekyylien epäspesifiseltä sitoutumiselta.
♦ ♦ · BSA ei adsorboidu puhtaalle polymeerikerrokselle ja vain vähäinen lisäys :...· 35 SPR:n intensiteetissä havaitaan vasta-aine/polymeerikerroksessa BSA:n ad- • :*: soptoituessa (kohta d). Joitakin BSA-molekyylejä saattaa adsorboitua vasta- »*· ♦ • ·♦ * · ··♦ 9 118061 aineiden lähelle. Kun injektoidaan hlgG:tä FabYpolymeerikerrokselle, SPR:n intensiteetti lisääntyy suuresti (kohta e ylemmässä kuvaajassa), mutta intensiteetissä ei voida havaita muutosta, jos vasta-ainetta ei ollut sisällytetty puhtaaseen polymeerikerrokseen (kohta e alemmassa kuvaajassa). Lisäksi vasta-5 ainekerros voidaan regeneroida HCI-glysiiniliuoksella, mikä osoittaa, että immuunireaktio oli tapahtunut (kohta f ylemmässä kuvaajassa).
hlgG:n SPR-sitoutumisisotermi Fab’-fragmenttien ja biomolekyylejä karkottavan polymeerin muodostamalla yhdistetyllä yksikerroksella on mitattu pitoisuusalueella 1 pg/ml - 10 pg/ml (kuvio 3). Kuviossa 4 vasta-aine-Fab’ 10 -fragmenttien, biomolekyylejä karkottavien molekyylien, BSA:n ja hlgG:n aiheuttama siirtymä SPR:n intensiteetissä esitetään Fab’-fragmenttien pitoisuuden funktiona vasta-aine-Fab’-fragmenttien, biomolekyylejä karkottavien molekyylien, BSA:n ja hlgG:n sitoutuessa ohuelle kultakaivolle. Oksastettujen biomolekyylejä karkottavien molekyylien määrä vähentää sitoutuneiden vasta-15 ainefragmenttien määrää. BSA:n epäspesifinen sitoutuminen on lähes riippumatonta vasta-aineen pitoisuudesta. hlgG.n sitoutuminen saavuttaa tasan-nearvon tutkituissa Fab’-fragmenttipitoisuuksissa.
Toisen keksinnön suoritusmuodon mukaan reseptoria 3/Fab’ -fragmentteja käytetään samalla tavalla päällystämään erilliset partikkelit 2, ku-20 ten kolloidit ja nanopartikkelit, jotka koostuvat edellä mainituista samoista materiaaleista, kiinnittämällä ne vapaiden tioliryhmien välityksellä partikkeleihin 2.
Näitä partikkeleita käytetään monistamaan toteamissignaali, kun suhteellisen pieniä molekyylejä ja analyytin matalia pitoisuuksia on todettava (kuvio 5). Im- • * · \.m munologinen reaktio tapahtuu liuoksessa olevan analyytin 4/antigeenin ja alus- " 25 tan pinnalla olevien reseptorien 3/Fab’-fragmenttien välillä ja toisaalta analyytti • · · ' *·*·[ 4/antigeeni on vuorovaikutuksessa partikkelien 2 kanssa, joihin sitojabiomole- * * kyylejä on myös kiinnitetty, kuten reseptorilla/Fab’-fragmentilla päällystettyjen kolloidien/nanopartikkeleiden kanssa. Biomolekyylejä karkottavia polymeerimo- • · · lekyylejä 5 käytetään alustan pinnalla olevien reseptoreiden 3 välissä edellä 30 kuvatulla tavalla. Näin muodostuu signaalia monistava kolloidien/nano- partikkeleiden verkosto. Kuvio 5 osoittaa, kuinka päällystetyt partikkelit 2 tule- :**'· vat sidotuiksi alustan pinnalla oleviin reseptoreihin 3 analyytin 4 (antigeeni) vä- * · · .
lityksellä. Eräs esimerkki tällaisista partikkeleista 2, joihin reseptorit 3 voidaan • · · :mm\ sitoa vapaiden tioliryhmien välityksellä, ovat kultapartikkelit.
:···* 35 Kuvissa 6 esitetään kokeissa käytetyn SPR-mittauksen periaate, ja : :*: se toimii myös esimerkkinä keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta bio- ···'-. >
• · .H
• · ··· 10 118061 anturista. Mitä tulee SPR-mittauksen periaatteeseen ja SPR:n kanssa yhteensopiviin materiaaleihin, viitataan esimerkiksi eurooppapatenttiin nro 537 252 ja vastaavaan US-patenttiin nro 5 322 798, jotka on sisällytetty tähän viitteinä. Käytetty SPR-kokoonpano on kuvattu tarkemmin julkaisussa Sadowski et ai., 5 Opt. Eng. 34 (1995) 2581 - 2586, joka on sisällytetty tähän viitteenä. Lineaarisesti p-polarisoitu valo, jonka aallonpituus on 632,8 nm, He-Ne-laserista ohjataan prisman läpi objektilasille, joka on päällystetty ohuella kultakaivolla kohdistettuna hyvin tunnetun Kretschmann-konfiguraation mukaan. Valon intensiteetti mitataan ajan funktiona tietyssä kulmassa, jossa valo on osittain reso-10 nanssissa. Hyvin pienet muutokset valon määrässä voidaan mitata käyttäen kahta vaihelukittavaa vahvistinta kahdella eri katkaisutaajuudella valon monito- : roimiseksi prismasta (näytesäde) ja laserista (vertailusäde). Vaikka tässä tapauksessa SPR-detektion dynaaminen alue on rajoittunut, menetelmä sopii erityisen hyvin mittauksiin nesteessä, jossa resonanssipiikki on melko leveä.
15 Au-alusta, johon oli suoraan kiinnitetty Fab’-fragmentit ja biomolekyylejä karkottava polymeeri, kiinnitettiin prismaan taitekertoimeltaan sopivalla öljyllä. Vir-tauskyvetti laitettiin kalvon mittausalueen päälle ja täytettiin puskurilla. Prote-iiniliuokset pumpattiin kyvettiin ja muutoksia valon intensiteetissä detektoitiin noin 10 -15 min:lle sopivassa tulokulmassa.
20 Kuviossa 7 esitetään QCM-mittauksen periaate, jossa käytetään paksuusleikkausmoodiresonaattoriperiaatetta, jota voidaan myös soveltaa keksinnön mukaisessa anturissa. Mitä tulee mittauksen periaatteisiin, viitataan :·. kuvaukseen julkaisussa Vikholm, I.; Albers, W. M.; Langmuir 14 (1998) 3865, I.# joka on sisällytetty tähän viitteenä. Detektiomenetelmän perustana oleva ylei- !’ 25 nen periaate on resonoivan taajuuden vähenemisen havaitseminen, joka vä- «·* *·*·* heneminen on verrannollinen resonaattorin massan muutokseen, joka aiheu- * ' tuu analyytin sitoutumisesta biomolekyyleihin toisen elektrodin pinnalla. Kvart- sikidemikrovaa’assa on kaksi elektrodia, jotka koostuvat sähköä johtavista ker- 4 · * *·..,*· roksista 1 resonaattorikiteen C molemmilla puolilla. Toisen elektrodin pinnalle 30 (sähköä johtavat kerrokset 1) on immobilisoitu biomolekyylit 3 ja biomolekyyle-·**.. jä karkottavat polymeerimolekyylit 5 esimerkiksi kuviossa 1 esitetyllä tavalla, ja tämä elektrodin pinta saatetaan kosketukseen liuoksen kanssa, joka sisältää • ·· todettavaa analyyttiä. Resonaattorin reunat peitetään silikonikumilla johtojen ja • · · sähköliitosten suojaamiseksi. Toteaminen suoritetaan sähköresonanssimitta- • · *...* 35 uksella ja tietokoneeseen yhdistettyä spektri/verkostoanalysaattoria voidaan • käyttää resonoivan taajuuden määrittämiseksi.
« · · « • · · • · • · ··· n 118061
Muita käytettävissä olevia toteamismenetelmiä ovat pinta-akustisten aaltolaitteiden tai sähkökemiallisten kvartsikidemikrovaakojen käyttö.
Yhteenvetona esitettynä tämän keksinnön mukaisesti biomolekyyle-jä karkottavia molekyylejä ja vasta-aine-Fab’-fragmentteja voidaan oksastaa 5 kovalenttisesti metallipinnoille, jolloin saadaan pinta, joka on reaktiivinen spesifistä antigeeniä kohtaan. Hydrofiilisten polymeerien käyttö yhdessä Fab’-fragmenttien kanssa johtaa pintaan, jolla on alhainen epäspesifinen sitoutuminen, mikä siten parantaa immunologisen määritysmenetelmän herkkyyttä ja selektiivisyyttä. Tätä tekniikkaa voitaisiin lisäksi helposti soveltaa multi-array-10 seulonnassa käyttäen pinnan valomallitusta.
♦ *· • · ' • · • · • · * · • · · · • · · · · • · • 1 1 » · · • · * 1 1 ' • · ·
• V
• 1 • · · • · · • · • · «· « • · · 1 ·

Claims (17)

1. Menetelmä analyysiä varten, jossa biomolekyylejä (3), jotka on kiinnitetty alustan (1) kiinteälle pinnalle, käytetään analyyttien (4) läsnäolon to-5 teamiseen näytteessä sitomalla analyytit biomolekyyleihin, tunnettu siitä, että biomolekyylit (3) kiinnitetään kovalenttisesti suoraan alustan pintaan yhdessä hydrofiilisten biomolekyylejä karkottavien molekyylien (5) kanssa, jotka peittävät biomolekyylien (3) välisen pinnan, analyyttien (4) ja muiden biomole-kyylien epäspesifisen sitoutumisen estämiseksi,
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydrofiiliset biomolekyylejä karkottavat molekyylit (5) on kiinnitetty alustan (1) pinnalle kovalenttisesti funktionaalisten ryhmien, kuten sutfidi-, disulfidi tai tioliryhmien, välityksellä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 15 siitä, että alusta on anturin alusta, joka kykenee indusoimaan muutoksen signaalissa, mikä on osoituksena biomolekyyleihin (3) sitoutuneen analyytin lisäyksestä pinnalla, signaali sovitetaan alustaan (1), muuttunut signaali todetaan ja biomolekyyleihin (3) sitoutuneen analyytin (4) määrä alustan (1) pinnalla mitataan todetun signaalin avulla.
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suoraan alustan (1) pintaan kiinnitettyjen biomolekyylien (3) ja hydrofiilisten biomolekyylejä karkottavien molekyylien (5) lisäksi käytetään erillisiä hiukkasia (2), jotka sisältävät immobilisoituja biomolekyylejä, jotka kiinnittyvät alustaan alustalla (1) oleviin mainittuihin biomolekyyleihin (3) sitoutuneiden 25 analyyttien (4) välityksessä,
5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, :**: tunnettu siitä, että biomolekyyli (3) on proteiini, peptidi, entsyymi, vasta- ·:··: aine, vasta-ainefragmentti, antigeeni tai antigeenin osa, ja biomolekyylit ovat kiinnittyneet tioli-, disulfidi- tai sulfidiryhmien välityksellä alustan (1) pintaan * * * 30 ja/tai hiukkasiin (2).
:·. 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, • ** ,···. tunnettu siitä, että biomolekyylejä karkottava molekyyli (5) on hydrofiilinen • » polymeeri. * * : V
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 3-6 mukainen mene- • « * 35 telmä, tunnettu siitä, että alusta (1) on alusta, joka pystyy saamaan ai- • · • · · • * · • * · · ··· • · • * ·«· 13 118061 kaan pintaplasmoniresonanssi (SPR) -ilmiön, ja analyysi suoritetaan SPR-mittauksella.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 3-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että analyysi suoritetaan paksuusleikkausmuotore- 5 sonaattorilla, kuten kvartsikidemikrovaa'alla (QCM).
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alusta (1) on metalli, puolijohde tai sähköä johtava polymeeri.
10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että biomolekyyli (3) on immunologinen sitojamolekyyli, kuten vasta-aine tai sen immunologisesti aktiivinen fragmentti, ja analyysi on immunologinen analyysi.
11. Bioanturi analyysiä varten, joka käsittää alustan (1) ja biomolekyylejä (3), jotka on kiinnitetty alustaan (1), t u n n ett u siitä, että biomolekyy- 15 lit (3) on kiinnitetty kovalenttisesti suoraan alustalle yhdessä hydrofiilisten bio-molekyylejä karkottavien molekyylien (5) kanssa, jotka peittävät biomolekyylien (3) välisen pinnan analyyttien (4) ja muiden biomolekyylien epäspesifisen sitoutumisen estämiseksi.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen bioanturi, t u n n ett u siitä, 20 että hydrofiiliset biomolekyylejä karkottavat molekyylit (5) on kiinnitetty alustaan kovalenttisesti funktionaalisten ryhmien, kuten sulfidi-, disulfidi- tai tioli-ryhmien välityksellä.
13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen bioanturi, tunnettu siitä, että biomolekyylejä karkottavat molekyylit (5) ovat hydrofiilisiä polymeere- 25 jä. ,v
14. Jonkin patenttivaatimuksen 11, 12 tai 13 mukainen bioanturi, :*·: tunnettu siitä, että hydrofiiliset biomolekyylejä karkottavat molekyylit (5) ;··: itsejärjestäytyvät pinnalle. __***.
15. Jonkin patenttivaatimuksen 11 - 14 mukainen bioanturi, ··· 30 tunnettu siitä, että alusta (1) on tyyppiä, joka kykenee indusoimaan muu- :·. toksen signaalissa, mikä on osoituksena biomolekyyleihin (3) sitoutuneen ana- • ♦· lyytin (4) lisääntymisestä (3) sen pinnalla, jolloin anturi lisäksi käsittää välineen • « emittoida signaali alustaa (1) kohti ja välineen reaktion alustan (1) kanssa • * · : ’.· muuttaman signaalin toteamiseksi. • · ·
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen bioanturi, tunnettu siitä, : .·. että alusta (1) on materiaalia, joka on yhteensopiva pintaplasmoniresonanssin ··· · • · · k * · • · · 14 1 1 8061 (SPR) kanssa, väline signaali emittoimiseksi on valoa emittoiva väline ja väline signaalin toteamiseksi on yksi tai useampia valodetektoreja, jotka on varustettu alustan ja dielektrisen materiaalin välisestä pinnasta heijastuvan signaalin toteamiseksi. ;l
17. Patenttivaatimuksen 15 mukainen bioanturi, tunnettu siitä, että se on paksuusleikkausmuotoresonaattorianturi, kuten kvartsikidemikro-vaaka (QCM) -anturi. ·· ft » • 1 - » 2 • · • · . :3· • · ‘ t · · · • · • » · • · • · · · j • · • · 1 • ·1 .. • · · • · • 1 • · 1 • · 1 • · · • · • 1 • 1 • 1 v · 1 · • · » 2 • 1 · • 1 · 1 3 » · ··1 15 118061
FI20011877A 2001-09-24 2001-09-24 Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten FI118061B (fi)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20011877A FI118061B (fi) 2001-09-24 2001-09-24 Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten
US10/164,652 US7332327B2 (en) 2001-09-24 2002-06-10 Method and biosensor for analysis
CNB028232828A CN1281957C (zh) 2001-09-24 2002-09-24 用于分析的方法和生物传感器
BR0212988-4A BR0212988A (pt) 2001-09-24 2002-09-24 Método e biossensor para análise
PCT/FI2002/000763 WO2003027679A1 (en) 2001-09-24 2002-09-24 Method and biosensor for analysis
EP02762479A EP1436622A1 (en) 2001-09-24 2002-09-24 Method and biosensor for analysis
JP2003531180A JP4234596B2 (ja) 2001-09-24 2002-09-24 分析のための方法及びバイオセンサー
US11/785,238 US7510882B2 (en) 2001-09-24 2007-04-16 Method and biosensor for analysis

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20011877A FI118061B (fi) 2001-09-24 2001-09-24 Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten
FI20011877 2001-09-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20011877A0 FI20011877A0 (fi) 2001-09-24
FI20011877A FI20011877A (fi) 2003-03-25
FI118061B true FI118061B (fi) 2007-06-15

Family

ID=8561949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20011877A FI118061B (fi) 2001-09-24 2001-09-24 Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7332327B2 (fi)
EP (1) EP1436622A1 (fi)
JP (1) JP4234596B2 (fi)
CN (1) CN1281957C (fi)
BR (1) BR0212988A (fi)
FI (1) FI118061B (fi)
WO (1) WO2003027679A1 (fi)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI118061B (fi) 2001-09-24 2007-06-15 Beanor Oy Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten
FI115166B (fi) * 2001-12-31 2005-03-15 Biofons Oy Diagnostisia menetelmiä
US7723099B2 (en) * 2003-09-10 2010-05-25 Abbott Point Of Care Inc. Immunoassay device with immuno-reference electrode
US7682833B2 (en) 2003-09-10 2010-03-23 Abbott Point Of Care Inc. Immunoassay device with improved sample closure
JP3788513B2 (ja) 2003-09-11 2006-06-21 セイコーエプソン株式会社 固相基板上への分子の固定化方法およびそれを用いるバイオセンサの製造方法
DE10344515A1 (de) * 2003-09-24 2005-04-28 Caesar Stiftung Detektion von Nanopartikeln
JP2006118920A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Institute Of Physical & Chemical Research 相互作用観察方法
US20060223053A1 (en) * 2004-11-09 2006-10-05 Roper D K Direct measurement of sorption on three-dimensional surfaces such as resins, membranes or other preformed materials using lateral dispersion to estimate rapid sorption kinetics or high binding capacities
FI118829B (fi) * 2005-07-08 2008-03-31 Valtion Teknillinen Mikromekaaninen sensori, sensoriryhmä ja menetelmä sekä pitkittäisten akustisten aaltojen uusi käyttö
US7651863B2 (en) * 2005-07-14 2010-01-26 3M Innovative Properties Company Surface-enhanced spectroscopic method, flexible structured substrate, and method of making the same
KR100879206B1 (ko) 2005-12-29 2009-01-16 성균관대학교산학협력단 변형 흐름식 표면 플라즈몬 공명 바이오센서를 이용한실시간 병원성 미생물 검출 방법
JP2010511151A (ja) * 2006-11-24 2010-04-08 エージェンシー フォー サイエンス，テクノロジー アンド リサーチ 表面プラズモン共鳴の検出方法
KR100831071B1 (ko) * 2007-01-26 2008-05-20 전남대학교산학협력단 뉴모코칼 다당 또는 펙틴 물질과의 상호작용에 의한 표면플라즈몬 공명을 이용한 폐렴연쇄구균 또는황색포도상구균의 검출방법 및 키트
WO2009009188A2 (en) * 2007-04-19 2009-01-15 3M Innovative Properties Company Uses of water-dispersible silica nanoparticles for attaching biomolecules
WO2008131063A1 (en) * 2007-04-19 2008-10-30 3M Innovative Properties Company Methods of use of solid support material for binding biomolecules
US20100105079A1 (en) * 2007-06-01 2010-04-29 Atonomics A/S Bio surface acoustic wave (saw) resonator amplification with nanoparticles for detection of a target analyte
JP5021408B2 (ja) * 2007-09-26 2012-09-05 富士フイルム株式会社 バイオセンサー
US9970897B2 (en) 2008-06-16 2018-05-15 Duke University Chemical sensors and methods for making and using the same
RU2011113723A (ru) * 2008-09-09 2012-10-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) Усовершенствованная структура-подложка с проволочной сеткой и способ изготовления такой подложки
US20110245528A1 (en) * 2008-09-23 2011-10-06 Schwartz C Eric Therapeutic compounds
US9487592B2 (en) * 2008-10-24 2016-11-08 Fujifilm Corporation Immobilization substrate and method for producing the same
WO2010096331A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-26 Duke University Sensors incorporating antibodies and methods of making and using the same
US8084272B2 (en) * 2009-03-25 2011-12-27 Abbott Point Of Care Inc. Amelioration of heterophile antibody immunosensor interference
US8389293B2 (en) * 2009-11-17 2013-03-05 Abbott Point Of Care Inc. Reducing leukocyte interference in competitive immunoassays
US8377669B2 (en) * 2009-11-17 2013-02-19 Abbott Point Of Care Inc. Reducing leukocyte interference in non-competitive immunoassays
JP5744906B2 (ja) 2009-12-18 2015-07-08 アボット ポイント オブ ケア インコーポレイテッド 試料分析用の一体型ヒンジ式カートリッジ・ハウジング
US8476079B2 (en) 2010-04-30 2013-07-02 Abbott Point Of Care Inc. Reagents for reducing leukocyte interference in immunoassays
US8394325B2 (en) 2010-06-14 2013-03-12 Abbott Point Of Care Inc. Magnetic beads for reducing leukocyte interference in immunoassays
SE535087C2 (sv) 2010-08-24 2012-04-10 En metod för att preparera en plan yta med en kontrollerad täthetsgradient av deponerade partiklar i nanostorlek
JP5799559B2 (ja) 2011-04-12 2015-10-28 セイコーエプソン株式会社 検出装置
EP2515099A1 (en) * 2011-04-21 2012-10-24 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Wissenschaft E.V. Method of detecting molecules and optical sensor
JP2015501922A (ja) * 2011-11-10 2015-01-19 ケレス ナノサイエンシズ インコーポレイテッド 吸収性乾燥生物流体収集基材
MY178616A (en) 2012-09-17 2020-10-19 Grace W R & Co Chromatography media and devices
MY195756A (en) 2012-09-17 2023-02-09 Grace W R & Co Functionalized Particulate Support Material and Methods of Making and Using the Same
CN103454253B (zh) * 2013-06-25 2016-04-06 复旦大学 基于表面等离子体共振的有机磷检测方法
JP6853670B2 (ja) 2014-01-16 2021-04-07 ダブリュー・アール・グレース・アンド・カンパニー−コーンＷ Ｒ Ｇｒａｃｅ ＆ Ｃｏ−Ｃｏｎｎ 親和性クロマトグラフィー媒体及びクロマトグラフィーデバイス
WO2015187227A2 (en) 2014-03-13 2015-12-10 Duke University Electronic platform for sensing and control of electrochemical reactions
CN107847907A (zh) 2014-05-02 2018-03-27 格雷斯公司 官能化载体材料以及制备和使用官能化载体材料的方法
US9680271B2 (en) 2014-09-22 2017-06-13 Mcgill University Sensor systems and methods for analyte detection
EP3302784B1 (en) 2015-06-05 2021-10-06 W.R. Grace & Co.-Conn. Adsorbent bioprocessing clarification agents and methods of making and using the same
FR3049708B1 (fr) * 2016-03-29 2020-01-17 Universite de Bordeaux Procede de determination des concentrations actives et/ou des constantes cinetiques d'interaction dans des echantillons biologiques complexes en resonance plasmonique de surface
KR101786366B1 (ko) 2016-07-15 2017-10-17 고려대학교 산학협력단 수정 진동 저울 및 티올-은 결합을 이용한 시료 중 은 나노와이어의 검출방법
KR101881228B1 (ko) * 2016-12-12 2018-08-17 단국대학교 산학협력단 표면플라즈몬공명 센서의 테스트 방법
KR101867187B1 (ko) * 2016-12-12 2018-06-12 단국대학교 산학협력단 표면플라즈몬공명 센서의 신호 보정 방법
CN107255532B (zh) * 2017-05-08 2019-04-30 东南大学 一种金属等离激元贴片式发光温度和红外线传感器
CN109580413B (zh) * 2017-09-28 2021-04-23 宁海德宝立新材料有限公司 一种二元混合物的红外光谱分析方法及其应用
TWI765383B (zh) * 2020-10-23 2022-05-21 陳文亮 生物晶片檢測裝置及其生物傳感器平台、製法和應用

Family Cites Families (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1237645A (en) 1982-12-21 1988-06-07 John H. Fisher Assay technique
US4775637A (en) * 1984-12-10 1988-10-04 Purtec Limited An immunoassay apparatus having at least two waveguides and method for its use
US5135876A (en) * 1987-09-24 1992-08-04 University Of Utah Method and apparatus for the regulation of complex binding
SE462454B (sv) 1988-11-10 1990-06-25 Pharmacia Ab Maetyta foer anvaendning i biosensorer
SE8804074D0 (sv) 1988-11-10 1988-11-10 Pharmacia Ab Sensorenhet och dess anvaendning i biosensorsystem
FI85768C (fi) 1990-07-04 1992-05-25 Valtion Teknillinen Foerfarande foer utfoerning av ytplasmonresonansmaetning samt i foerfarandet anvaendbar givare.
US5200321A (en) 1990-09-07 1993-04-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Microassay on a card
DE59106527D1 (de) 1990-11-14 1995-10-26 Hoffmann La Roche Immunsensorischer Wandler und Verfahren zu seiner Herstellung.
US5262156A (en) 1991-08-12 1993-11-16 Hycor Biomedical, Inc. Antigenic compositions and their use for the detection of Helicobacter pylori
CA2067603A1 (en) 1992-04-29 1993-10-30 Auspharm International Ltd. Rapid in vitro test for helicobacter pylori using saliva
GB9212416D0 (en) 1992-06-11 1992-07-22 Medical Res Council Reversible binding substances
US5733740A (en) 1992-10-13 1998-03-31 Vanderbilt University Taga gene and methods for detecting predisposition to peptic ulceration and gastric carcinoma
US5919712A (en) 1993-05-18 1999-07-06 University Of Utah Research Foundation Apparatus and methods for multi-analyte homogeneous fluoro-immunoassays
US5677196A (en) * 1993-05-18 1997-10-14 University Of Utah Research Foundation Apparatus and methods for multi-analyte homogeneous fluoro-immunoassays
US5788687A (en) 1994-02-01 1998-08-04 Caphco, Inc Compositions and devices for controlled release of active ingredients
GB2307987A (en) 1995-12-06 1997-06-11 Univ Manchester Epitopes of the urease of Helicobacter pylori as dignostic agents; pharmaceuticals comprising such epitopes or the antibodies thereto
US5932430A (en) 1996-05-09 1999-08-03 Meridian Diagnostics, Inc. Immunoassay for H. pylori in fecal specimens
US5716791A (en) 1996-05-09 1998-02-10 Meridian Diagnostics, Inc. Immunoassay for H. pylori in fecal specimens
JP2000505902A (ja) 1996-12-05 2000-05-16 イデゴ・アーペーエス 生物学的流体中の標的分子をイムノアッセイにより検出するためのセンサー積層体及び多区画流体送達装置
IT1289578B1 (it) 1996-12-06 1998-10-15 Sanitaria Scaligera Spa Immunopurificazione di un antigene dall'apparente peso molecolare di 16 +- 2 kda dell' helicobacter pylori e metodi per la sua
US6245574B1 (en) 1997-07-03 2001-06-12 Novartis Ag Sensors
DE19806642A1 (de) 1998-02-18 1999-08-19 Huels Chemische Werke Ag Biosensor mit neuartiger Passivierungsschicht
US6322963B1 (en) 1998-06-15 2001-11-27 Biosensor Systems Design., Inc. Sensor for analyte detection
WO2000002049A1 (fr) 1998-07-01 2000-01-13 Nitto Denko Corporation Test immunologique et kit de test immunologique
AU1157100A (en) 1998-10-29 2000-05-22 Connex Gmbh Detection of acid-resistant micro-organisms in a stool
GB9825904D0 (en) 1998-11-27 1999-01-20 Univ Cranfield Diagnosis of gastric and lung disorders
US6833267B1 (en) 1998-12-30 2004-12-21 Clinical Micro Sensors, Inc. Tissue collection devices containing biosensors
US6770488B1 (en) 1999-03-19 2004-08-03 The University Of Wyoming Practical method and apparatus for analyte detection with colloidal particles
GB9906569D0 (en) 1999-03-22 1999-05-19 Univ London Detection of bacterial infection
AU769571B2 (en) 1999-04-28 2004-01-29 Universitat Zurich Polyionic coatings in analytic and sensor devices
WO2000077522A1 (en) 1999-06-15 2000-12-21 Biosensor Systems Design, Inc. Analytic sensor apparatus and method
US6503701B1 (en) 1999-06-15 2003-01-07 Biosensor Systems Design, Inc. Analytic sensor apparatus and method
IL149062A0 (en) 1999-10-12 2002-11-10 Connex Ges Zur Optimierungvon Improved method for detecting acid resistant microorganisms in the stool
WO2001040801A2 (en) 1999-12-03 2001-06-07 Meridian Bioscience, Inc. Diagnosis and treatment for helicobacter pylori induced colic
TWI237695B (en) 1999-12-14 2005-08-11 Joy Biomedical Corp Helicobacter pylori antigens in blood
DE10002895B4 (de) 2000-01-17 2006-02-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Koimmobilisierung mehrerer chemischer Spezies
US6316205B1 (en) 2000-01-28 2001-11-13 Genelabs Diagnostics Pte Ltd. Assay devices and methods of analyte detection
DE60122721T2 (de) 2000-07-03 2007-10-11 Utku, Nalán, Dr. Diagnostische verwendungen des t-zell proteins tzon7, der davon abgeleiteten peptide und des antikörpers
JP2002022654A (ja) 2000-07-11 2002-01-23 Suzuki Motor Corp Ｓｐｒセンサプレート及びこれを用いた免疫反応測定装置
AU7595701A (en) * 2000-07-17 2002-01-30 Harvard College Surfaces that resist the adsorption of biological species
WO2002010358A2 (en) 2000-07-31 2002-02-07 Maxygen, Inc. Nucleotide incorporating enzymes
GB0025414D0 (en) 2000-10-16 2000-11-29 Consejo Superior Investigacion Nanoparticles
CN1303013A (zh) 2001-02-20 2001-07-11 重庆大学 压电基因诊断芯片
KR100878093B1 (ko) 2001-04-11 2009-01-14 라피드 바이오센서 시스템스 리미티드 생물학적 측정 시스템 및 이를 사용하여 병원체를 검출하는 방법
US20030103901A1 (en) 2001-04-23 2003-06-05 Mcgill University ELISA kit for the determination of CYP2C19 metabolic phenotypes and uses thereof
US7052854B2 (en) 2001-05-23 2006-05-30 University Of Florida Research Foundation, Inc. Application of nanotechnology and sensor technologies for ex-vivo diagnostics
JP2002350447A (ja) 2001-05-24 2002-12-04 Wako Pure Chem Ind Ltd 生理活性物質固定化担体及びその製造方法、固定化生理活性物質、試料中の対象成分分析方法、並びに試料中の対象成分分析用キット
EP1393069A1 (en) 2001-05-24 2004-03-03 The University Of Florida Method and apparatus for detecting environmental smoke exposure
WO2003000845A2 (en) 2001-06-22 2003-01-03 Ludwig Institute For Cancer Research Methods for detection of disease-associated antibodies in urine
US6844028B2 (en) * 2001-06-26 2005-01-18 Accelr8 Technology Corporation Functional surface coating
FI118061B (fi) 2001-09-24 2007-06-15 Beanor Oy Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten
US20050101841A9 (en) 2001-12-04 2005-05-12 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Healthcare networks with biosensors
FI20012608A0 (fi) 2001-12-31 2001-12-31 Biofons Oy Diagnostiset menetelmät
FI115166B (fi) 2001-12-31 2005-03-15 Biofons Oy Diagnostisia menetelmiä
AU2003228711C1 (en) 2002-04-26 2010-01-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Method and system for the detection of cardiac risk factors
US7618788B2 (en) 2002-05-10 2009-11-17 Millipore Corporation Proteome epitope tags and methods of use thereof in protein modification analysis
US7460960B2 (en) 2002-05-10 2008-12-02 Epitome Biosystems, Inc. Proteome epitope tags and methods of use thereof in protein modification analysis
WO2004046164A2 (en) 2002-05-10 2004-06-03 Engeneos, Inc. Unique recognition sequences and methods of use thereof in protein analysis
US20040100376A1 (en) 2002-11-26 2004-05-27 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Healthcare monitoring system
US7597936B2 (en) 2002-11-26 2009-10-06 University Of Utah Research Foundation Method of producing a pigmented composite microporous material
US20040101860A1 (en) 2002-11-27 2004-05-27 Jones Alison M. Predicting animal performance

Also Published As

Publication number Publication date
CN1589406A (zh) 2005-03-02
JP2005504294A (ja) 2005-02-10
BR0212988A (pt) 2004-09-21
CN1281957C (zh) 2006-10-25
JP4234596B2 (ja) 2009-03-04
FI20011877A (fi) 2003-03-25
FI20011877A0 (fi) 2001-09-24
WO2003027679A1 (en) 2003-04-03
US7332327B2 (en) 2008-02-19
EP1436622A1 (en) 2004-07-14
US20070254382A1 (en) 2007-11-01
US7510882B2 (en) 2009-03-31
US20030059954A1 (en) 2003-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118061B (fi) Menetelmä ja bioanturi analyysiä varten
FI92883C (fi) Testimenetelmä ja reagenssikitti sitä varten
Makaraviciute et al. Site-directed antibody immobilization techniques for immunosensors
Gizeli et al. Immunosensors
US5492840A (en) Surface plasmon resonance sensor unit and its use in biosensor systems
Vikholm-Lundin et al. Site-directed immobilisation of antibody fragments for detection of C-reactive protein
Knichel et al. Utilization of a self-assembled peptide monolayer for an impedimetric immunosensor
US20060094060A1 (en) Preparation and use of a reactive solid support surface
Uttenthaler et al. Characterization of immobilization methods for African swine fever virus protein and antibodies with a piezoelectric immunosensor
Liu Electrochemical detection of prostate-specific antigen based on gold colloids/alumina derived sol-gel film
JP4517081B2 (ja) 免疫センサ用デバイス
Liu et al. Sensitivity-enhancement of wavelength-modulation surface plasmon resonance biosensor for human complement factor 4
JP4768417B2 (ja) バイオセンサー
EP2948772B1 (en) A hydrogel, for use in a biosensor with optics based detection of analytes
KR20100067016A (ko) 바이오 물질 검출 장치 및 이를 이용한 바이오 물질 검출 방법
EP1032835B1 (en) Improvements in or relating to displacement assays
Wang et al. Aspects of recent development of immunosensors
WO2005036171A1 (en) Method and system for detection of a target analyte
KR100547015B1 (ko) 일정한 크기 이상의 분석물질을 정량 분석하기 위한바이오센서 및 그 제조방법
WO2006041392A1 (en) Preparation and use of a reactive solid support surface
WO2008066994A2 (en) Application of surface plasmon resonance technology to maternal serum screening for congenital birth defects
Ramadan et al. Non-fouling hyaluronic acid coatings for improved sandwich ELISA measurements in plasma
Taşaltín et al. Interface Engineering with Self‐Assembled Monolayers in Biosensors
Starodub Porous Silicon-Based Biosensors
Starodub Some Features of Design, Functional Activity, and Practical Application

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: BEANOR OY

Free format text: BEANOR OY

FG Patent granted

Ref document number: 118061

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed