專利名稱：一種直接的免疫傳感器和測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種進(jìn)行免疫測(cè)定的器件和方法。該器件由一次性使用的免疫傳感器構(gòu)成。
背景技術(shù)：
生物醫(yī)學(xué)上的傳感器用來(lái)報(bào)告各種被分析物的存在和/或其濃度。如果被分析物是一種蛋白質(zhì)，那么所使用的傳感元件通常是一種抗體，因?yàn)榭贵w與蛋白質(zhì)(抗原)的相互作用非常特異。這種免疫測(cè)定技術(shù)通常分成兩類一類是可通過(guò)簡(jiǎn)單的目視檢測(cè)進(jìn)行的得到是或否的答案，另一類是通過(guò)定量方法來(lái)確定抗原的濃度。大多數(shù)定量方法需要使用昂貴的設(shè)備，如閃爍計(jì)數(shù)器(用來(lái)監(jiān)測(cè)放射性)、分光光度計(jì)、熒光分光計(jì)(可見(jiàn)美國(guó)專利U.S.5,156,972)、表面細(xì)胞質(zhì)基因諧振儀(可見(jiàn)美國(guó)專利U.S.5,965,456)等儀器。因此需要研制出一種既便宜又簡(jiǎn)單適合于在家庭或現(xiàn)場(chǎng)使用的定量的免疫測(cè)定技術(shù)。這種免疫傳感器不需要進(jìn)行離心、稀釋、移液、沖洗或定時(shí)等操作步驟，而且產(chǎn)生最少的廢物。
傳統(tǒng)的免疫測(cè)定技術(shù)分為兩類競(jìng)爭(zhēng)測(cè)定和夾層測(cè)定。在競(jìng)爭(zhēng)測(cè)定中，試樣中的抗原與抗原-探針復(fù)合物(通常稱作報(bào)道復(fù)合物)進(jìn)行混合，然后，混合物中的抗原通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)與抗體結(jié)合。探針可以是放射性同位素、酶、熒光團(tuán)或發(fā)色團(tuán)。在夾層免疫測(cè)定技術(shù)中，試樣中的抗原與抗體結(jié)合，然后第二抗體-探針復(fù)合物與抗原結(jié)合。在這些現(xiàn)有技術(shù)的測(cè)定方法中，通常需要有一個(gè)或多個(gè)沖洗步驟。沖洗步驟使測(cè)定過(guò)程復(fù)雜化并會(huì)產(chǎn)生對(duì)生物有害的廢液。因此需要研制出一種無(wú)需任何沖洗步驟即可進(jìn)行免疫測(cè)定的器件，而且還應(yīng)適合于作為用后即棄的一次性器件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種便宜的可作定量分析的一次性的免疫傳感器，不需要進(jìn)行洗滌步驟，因此不會(huì)產(chǎn)生廢液。對(duì)于某些實(shí)施例的免疫傳感器，使用者無(wú)需進(jìn)行定時(shí)操作，而且這種傳感器可以很容易地應(yīng)用于廣泛的動(dòng)力學(xué)范圍的抗原-抗體相互作用。優(yōu)選實(shí)施例中的傳感器具有許多潛在的優(yōu)點(diǎn)。這種傳感器很簡(jiǎn)單便于制造，因?yàn)榭梢栽趩蝹€(gè)步驟中沉積試劑，和/或試劑只沉積在反應(yīng)腔的一部分上，或沉積在反應(yīng)腔中的支持上。
這種傳感器可以使用假抗原-探針復(fù)合物、修飾抗原-探針復(fù)合物、或抗原-探針復(fù)合物。在此使用的術(shù)語(yǔ)“假抗原”是廣義的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)按照其原本的意義來(lái)使用，其包括但不限于，除了要檢測(cè)的抗原以外的所有能與固定抗體結(jié)合的抗原，但這種結(jié)合不如要檢測(cè)的抗原與固定抗體的結(jié)合牢固。在此使用的術(shù)語(yǔ)“修飾抗原”是廣義的術(shù)語(yǔ)，并按照其原本的意義來(lái)使用，它包括但不限于，已經(jīng)用化學(xué)方法或其它方法修飾的抗原，因此這種修飾抗原可與固定抗體結(jié)合，但其結(jié)合不如要檢測(cè)的抗原與固定抗體的結(jié)合牢固?？乖?探針復(fù)合物中的抗原可與要檢測(cè)的的抗原相同或不同，這種抗原借助與探針結(jié)合而可以與固定抗體結(jié)合，但卻不如處于未結(jié)合狀態(tài)的要檢測(cè)的的抗原與固定抗體將進(jìn)行的結(jié)合那么牢固。雖然優(yōu)選實(shí)施例中主要討論假抗原，但是應(yīng)當(dāng)知道可以用抗原-探針復(fù)合物或修飾抗原代替假抗原。
與現(xiàn)有技術(shù)的方法一般通過(guò)控制試劑的沉積速率和表面密度來(lái)獲得正確的比率相比，本發(fā)明比較容易確保反應(yīng)腔中抗體與抗原-探針、修飾抗原-探針或假抗原-探針的比率正確，因?yàn)檫@在傳感器工作過(guò)程中抗原-探針、修飾抗原-探針或假抗原-探針于和抗體結(jié)合時(shí)基本上可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選實(shí)施例中的傳感器還非常適用于較慢的免疫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，其中的結(jié)合過(guò)程可能很慢。在制造傳感器時(shí)使用非人類的假抗原可以減少當(dāng)傳感器接觸病人手指上血滴時(shí)傳染免疫疾病的可能性。
在第一實(shí)施例中，提供了一種用來(lái)檢測(cè)液體試樣中目標(biāo)抗原的一次性使用的器件，該器件包括具有第一高度的反應(yīng)腔，固定在反應(yīng)腔中的固定抗體，包含探針和報(bào)道復(fù)合抗原的報(bào)道復(fù)合物，其中探針與報(bào)道復(fù)合抗原聯(lián)接，報(bào)道復(fù)合抗原可與固定抗體結(jié)合，而且報(bào)道復(fù)合抗原與固定抗體的結(jié)合不如目標(biāo)抗原與固定抗體的結(jié)合牢固；檢測(cè)腔，具有比反應(yīng)腔的第一高度小的第二高度并且包括通氣孔；反應(yīng)腔的試樣入口，和反應(yīng)腔與檢測(cè)腔之間的試樣通道，其中當(dāng)通氣孔打開時(shí)，所述器件適于通過(guò)毛細(xì)管作用使試樣在所述反應(yīng)腔和所述檢測(cè)腔之間移動(dòng)。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，報(bào)道復(fù)合抗原可以是目標(biāo)抗原、假抗原或修飾抗原。探針可以包括放射性同位素、發(fā)色團(tuán)或熒光團(tuán)。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，探針可以包括酶，如葡糖脫氫酶。當(dāng)探針是一種酶時(shí)，檢測(cè)腔中還可以包括一種酶作用物，例如氧化酶作用物，如葡萄糖。檢測(cè)腔中還可以包括一種介質(zhì)，如二氯酚靛酚、或過(guò)渡金屬與含氮雜原子物組分的絡(luò)合物、或鐵氰化物。該器件中還可以包含用來(lái)調(diào)節(jié)試樣pH值的緩沖劑，如磷酸鹽或苯六甲酸鹽。該器件中還可以包含穩(wěn)定劑，用來(lái)穩(wěn)定目標(biāo)抗原、報(bào)道復(fù)合抗原、酶、固定抗體中的一種或多種。酶作用物可以支持于檢測(cè)腔內(nèi)表面上。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，固定抗體可以支持于反應(yīng)腔內(nèi)表面上。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，該器件中還包含一種支持材料。支持材料可以包含在檢測(cè)腔中，而且支持材料可以包含第一物質(zhì)，如酶作用物、介質(zhì)或緩沖劑，其中第一物質(zhì)可以支持在支持材料上或包含在支持材料中。支持材料可以包含在反應(yīng)腔中，而且支持材料可以包含第二物質(zhì)，如固定抗體、報(bào)道復(fù)合物或能夠防止蛋白質(zhì)與反應(yīng)腔內(nèi)表面非特定結(jié)合的試劑，其中第二物質(zhì)可以支持于支持材料上或包含在支持材料中。支持材料可以包括網(wǎng)狀材料，例如聚合物如聚烯烴、聚酯、尼龍、纖維素、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜或其混合物的網(wǎng)狀材料。支持材料可以包括纖維填充材料，例如聚合物如聚烯烴、聚酯、尼龍、纖維素、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜或其混合物的纖維填充材料。支持材料可以包括多孔材料，如粉末燒結(jié)，或大孔隙薄膜，比如聚合物材料如聚砜、聚乙二烯二氟化物、尼龍、醋酸纖維素，、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯或其混合物的大孔隙薄膜。支持材料可以包括珠粒。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，檢測(cè)腔中包含第一電極和第二電極。第一電極和第二電極中至少一個(gè)包括鋁、銅、鎳、鉻、鋼、不銹鋼、鈀、鉑、金、銥、石墨、粘結(jié)劑混合石墨、氧化銦、氧化錫、導(dǎo)電聚合物或其混合物等材料。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，檢測(cè)腔壁對(duì)于探針發(fā)出或吸收的輻射線是可穿透的，且輻射線表示檢測(cè)腔中是否有報(bào)道復(fù)合物存在。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，該器件包括可探測(cè)到反應(yīng)腔是否基本上處于充滿狀態(tài)的探測(cè)器。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，該器件包括可在檢測(cè)腔的遠(yuǎn)端形成檢測(cè)腔氣孔的穿刺件。該器件還可以在反應(yīng)腔的遠(yuǎn)端形成反應(yīng)腔氣孔。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，目標(biāo)抗原包括人類丙種反應(yīng)蛋白。報(bào)道復(fù)合抗原可以包括單體丙種反應(yīng)蛋白?；蛘撸瑘?bào)道復(fù)合抗原可以包括從非人類物種得到的丙種反應(yīng)蛋白或經(jīng)化學(xué)修飾的丙種反應(yīng)蛋白，其中經(jīng)化學(xué)修飾的丙種反應(yīng)蛋白與抗體的親合力小于人類丙種反應(yīng)蛋白與抗體的親合力。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，檢測(cè)腔壁或反應(yīng)腔壁可具有聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烴、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯或其混合物等材料。檢測(cè)腔壁或反應(yīng)腔壁還可以包括填充劑如二氧化鈦、石墨、硅石、玻璃及其混合物。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，探針包括酶輔因子，如黃素單核甙酸、黃素腺嘌呤二核苷酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸或吡咯并喹啉苯醌。酶輔因子可以通過(guò)撓性間隔層與報(bào)道復(fù)合抗原聯(lián)接。檢測(cè)腔中還可以包含酶作用物，或主酶。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，探針中包含酶活性調(diào)節(jié)劑如激酶，或磷酸化酶。檢測(cè)腔中還可以包括酶作用物，或酶。
在第一實(shí)施例的一個(gè)特征中，探針中包含屬于多亞基酶的蛋白質(zhì)亞基。
在第二實(shí)施例中，提供了一種用來(lái)測(cè)定液體試樣中目標(biāo)抗原數(shù)量的方法，該方法包括以下步驟將液體試樣放置到含有固定抗體和報(bào)道復(fù)合物的反應(yīng)腔中，其中報(bào)道復(fù)合物包含與報(bào)道復(fù)合抗原聯(lián)接的探針，抗體固定在反應(yīng)腔中，報(bào)道復(fù)合抗原與固定抗體結(jié)合，而且報(bào)道復(fù)合抗原與固定抗體的結(jié)合不如目標(biāo)抗原與固定抗體的結(jié)合牢固；將報(bào)道復(fù)合抗原的一部分從固定抗體上分離到液體試樣中；使目標(biāo)抗原的一部分與固定抗體結(jié)合；將液體試樣輸送到檢測(cè)腔中，有電極定位檢測(cè)腔內(nèi)；然后以電化反應(yīng)來(lái)確定液體試樣中的報(bào)道復(fù)合物數(shù)量，其中報(bào)道復(fù)合物的數(shù)量表示最初在液體試樣中的目標(biāo)抗原數(shù)量。
在第二實(shí)施例的一個(gè)特征中，將液體試樣輸送到檢測(cè)腔中的步驟包括將液體試樣輸送到帶有第一電極和第二電極的電化學(xué)電池中。確定液體試樣中報(bào)道復(fù)合物數(shù)量的步驟還可以包括在電化學(xué)電池中的第一電極和第二電極之間施加電壓；然后測(cè)量電流，電流表示在液體試樣中存在的報(bào)道復(fù)合物數(shù)量，而報(bào)道復(fù)合物的數(shù)量表示目標(biāo)抗原的數(shù)量。
在第二實(shí)施例的一個(gè)特征中，將液體試樣輸送到檢測(cè)腔的步驟包括將液體試樣輸送到帶有電磁輻射透射部分的檢測(cè)腔中。確定液體試樣中報(bào)道復(fù)合物數(shù)量的步驟還可以包括將電磁輻射透射部分暴露于電磁輻射線中，電磁輻射線穿過(guò)液體試樣或從液體試樣上反射；然后在電磁輻射線穿過(guò)液體試樣或從液體試樣上反射后監(jiān)測(cè)電磁輻射線的特性，該特性表示在液體試樣中存在的報(bào)道復(fù)合物數(shù)量，而報(bào)道復(fù)合物的數(shù)量表示目標(biāo)抗原的數(shù)量。
圖1顯示采用了電化學(xué)電池的第一優(yōu)選實(shí)施例的免疫傳感器的頂視圖(不按比例)；圖2顯示沿圖1中免疫傳感器實(shí)施例A-A′剖面的橫斷面視圖(不按比例)；圖3顯示采用了電化學(xué)電池的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的免疫傳感器的頂視圖(不按比例)；圖4顯示沿圖3中免疫傳感器實(shí)施例B-B′剖面的橫斷面視圖(不按比例)。
具體實(shí)施例方式
以下說(shuō)明和實(shí)例詳細(xì)介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明的范圍之內(nèi)可以作出很多修改和變化。因此，對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明不應(yīng)該被認(rèn)為是用來(lái)限制本發(fā)明范圍。
本發(fā)明提供的傳感器條包含兩個(gè)腔室反應(yīng)腔和檢測(cè)腔。試樣容納到反應(yīng)腔中，試樣成分在其中進(jìn)行免疫反應(yīng)。在檢測(cè)腔中檢測(cè)免疫反應(yīng)的一種或多種生成物以測(cè)定試樣中存在的抗原數(shù)量。反應(yīng)腔和檢測(cè)腔設(shè)置成可使試樣從反應(yīng)腔流入檢測(cè)腔。
當(dāng)反應(yīng)腔進(jìn)行免疫反應(yīng)之后，至少一些已反應(yīng)的試樣被輸送到檢測(cè)腔，在那里對(duì)探針的存在進(jìn)行檢測(cè)和分析以得到最后結(jié)果。最好輸足夠的試樣，使得檢測(cè)腔充分裝滿，即，有足夠的試樣輸送到檢測(cè)腔，使得能夠通過(guò)所用的檢測(cè)方法對(duì)探針的存在進(jìn)行檢測(cè)和分析。
反應(yīng)腔中包含要檢測(cè)的抗原的抗體，抗體在反應(yīng)腔中固定不動(dòng)?？贵w可以固定在腔室壁上?；蛘呖贵w可以固定在反應(yīng)腔中的支持上。適當(dāng)?shù)闹С职ǖ⒉幌抻?，纖維狀材料、大孔隙材料、粉末材料，或者在更為優(yōu)選的實(shí)施例中，可以用本技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的珠粒材料來(lái)支持抗體。
在優(yōu)選實(shí)施例中，固定抗體與被稱作“假抗原”的抗原結(jié)合在一起，其中“假抗原”與探針聯(lián)接。假抗原-探針與固定的抗體結(jié)合起來(lái)，但不如要檢測(cè)的抗原結(jié)合的那么牢固。舉例來(lái)說(shuō)，如果要檢測(cè)的抗原是一種人體蛋白，那么適當(dāng)?shù)募倏乖?探針可以包括相同的動(dòng)物蛋白質(zhì)，比如與探針聯(lián)接的狗蛋白質(zhì)或豬蛋白質(zhì)。在這一實(shí)例中，人體蛋白質(zhì)的抗體固定在反應(yīng)腔中，而與適當(dāng)探針聯(lián)接的動(dòng)物蛋白質(zhì)則與固定抗體結(jié)合，形成抗體-假抗原-探針復(fù)合物。
當(dāng)試樣充滿反應(yīng)腔時(shí)，假抗原-探針的一小部分分離到溶液中，因?yàn)槠渑c抗體的結(jié)合相對(duì)較弱。在結(jié)合的假抗原-探針與自由的假抗原-探針之間將存在一種動(dòng)態(tài)平衡，而留下一些自由的抗體結(jié)合位置。如果溶液中有抗原，其將優(yōu)先于假抗原-探針牢固地結(jié)合到自由的抗體結(jié)合位置，因而使假抗原-探針留在溶液中。這一過(guò)程將持續(xù)進(jìn)行，直至試樣中的抗原基本上全部與抗體結(jié)合，而在溶液中有等量的自由假抗原-探針。因此與固定抗體結(jié)合的每個(gè)抗原都將一個(gè)假抗原-探針置換到溶液中。
當(dāng)試樣中所有或預(yù)定的一部分抗原與固定抗體結(jié)合時(shí)，溶液中假抗原-探針的濃度反映了試樣中抗原的初始濃度。在優(yōu)選實(shí)施例中，自由的和已結(jié)合的假抗原-探針之間必須達(dá)到平衡以確保溶液中的抗原可以優(yōu)先于假抗原-探針與抗體結(jié)合。因此，要使用與抗體的結(jié)合力比目標(biāo)抗原更弱的假抗原-探針，但是不必像某些現(xiàn)有技術(shù)的方法那樣在引入試樣之前用物理方法使假抗原-探針與抗體分離。
當(dāng)進(jìn)行完免疫反應(yīng)之后，包含任何從抗體上釋放的假抗原-探針的液體試樣輸送到檢測(cè)腔中。在檢測(cè)腔中，對(duì)試樣中存在的假抗原-探針的濃度進(jìn)行測(cè)量并得到結(jié)果。
即使在試樣中沒(méi)有抗原的情況下，少量的假抗原-探針也會(huì)由于結(jié)合的和自由的假抗原-探針在溶液中達(dá)到平衡而分離到溶液中。如果是這樣，那么在檢測(cè)腔中因這些自由假抗原-探針而產(chǎn)生的信號(hào)被當(dāng)作本底信號(hào)，應(yīng)作為分析過(guò)程的一部分從抗原濃度結(jié)果中減去。
在2000年7月14日中提交的共同未決申請(qǐng)No.09/616,433中介紹了一種帶有相連的免疫反應(yīng)和檢測(cè)腔的免疫測(cè)定條，本文引用參考其內(nèi)容。與本文介紹的具有起初就與固定在反應(yīng)腔內(nèi)表面上的抗體復(fù)合的假抗原-探針的傳感器不同的是，在申請(qǐng)No.09/616,433的傳感器中，在將試樣引入反應(yīng)腔之前，抗體固定在反應(yīng)腔的一個(gè)表面上，而抗原-探針固定在反應(yīng)腔的另一個(gè)表面上。當(dāng)試樣進(jìn)入反應(yīng)腔時(shí)，抗原-探針溶解到溶液中并與試樣中的抗原競(jìng)爭(zhēng)與抗體結(jié)合的位置。申請(qǐng)No.09/616,433中傳感器的使用方法主要依靠動(dòng)力學(xué)因素以確?？乖瓋?yōu)先于抗原-探針與抗體結(jié)合(通過(guò)先到達(dá))。因此，需要在空間上將抗原-探針與反應(yīng)腔中的抗體分離，而且這種傳感器在抗原和抗原-探針與抗體的結(jié)合強(qiáng)度相等時(shí)可以工作。
在優(yōu)選實(shí)施例中的傳感器是一種單步驟無(wú)沖洗的免疫傳感器。這種傳感器是一種用后即棄的一次性器件，帶有反應(yīng)腔和檢測(cè)腔。任何適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法都可以利用。適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法包括如目視檢測(cè)或光譜檢測(cè)，其中目視檢測(cè)可觀察顏色的變化，而在光譜檢測(cè)中反射或透射光線被用來(lái)測(cè)量吸光率的變化。在優(yōu)選實(shí)施例中的檢測(cè)方法是電化學(xué)方法，其中測(cè)量與免疫反應(yīng)生成物有關(guān)的電流或電壓。
2000年7月14日提交的共同未決美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/616,556中還介紹了對(duì)液體試樣進(jìn)行電化學(xué)測(cè)量的方法和器件，在本文中引用參考其內(nèi)容。
各試驗(yàn)階段即反應(yīng)階段和檢測(cè)階段的定時(shí)可手動(dòng)進(jìn)行?；蛘撸筛鶕?jù)反應(yīng)腔和/或檢測(cè)腔被充滿時(shí)所產(chǎn)生的觸發(fā)信號(hào)來(lái)自動(dòng)定時(shí)。
適用于電化學(xué)檢測(cè)的傳感器實(shí)施例在圖1、2以及圖3和4中顯示。圖1是傳感器條第一實(shí)施例的頂視圖；而圖2是橫斷面視圖，示出了反應(yīng)腔和檢測(cè)腔的細(xì)節(jié)。圖3是傳感器條第二實(shí)施例的頂視圖；而圖4是橫斷面視圖，顯示了反應(yīng)腔和檢測(cè)腔的細(xì)節(jié)。
傳感器本發(fā)明的免疫傳感器可以用已知的薄層器件制造技術(shù)來(lái)制造，如制造電化學(xué)葡萄糖傳感器所采用的技術(shù)(參見(jiàn)美國(guó)專利5,942,102，本文引用參考其內(nèi)容)。這種技術(shù)經(jīng)過(guò)某些改進(jìn)之后還可以用來(lái)制造使用非電化學(xué)檢測(cè)方法的免疫傳感器。
在圖1、2以及圖3和4所示的免疫傳感器優(yōu)選實(shí)施例中，檢測(cè)腔中包含電化學(xué)電池。按照本技術(shù)領(lǐng)域中已知的薄層傳感器制造方法，通過(guò)將各種適當(dāng)形狀的薄層材料裝配起來(lái)就可以制成免疫傳感器。一般來(lái)說(shuō)，制造過(guò)程包括將一個(gè)或多個(gè)間隔層夾在頂層和底層中間。
在優(yōu)選實(shí)施例中，傳感器20是一種將酶，如葡糖氧化酶或葡糖脫氫酶，用作探針的電化學(xué)電池28，在圖1所示的這種傳感器20的頂視圖，在圖2中示出了這種傳感器沿A-A′剖面的橫斷面視圖。反應(yīng)腔22和檢測(cè)腔28是通過(guò)使一小孔從電阻材料片36中穿過(guò)而形成的。小孔的形狀設(shè)計(jì)成可構(gòu)成反應(yīng)腔22和檢測(cè)腔28的側(cè)壁以及兩個(gè)腔22和28之間的試樣通道38。通過(guò)將小孔從反應(yīng)腔22的近端24延伸到薄片37的邊緣還可以形成試樣入口24。在一個(gè)實(shí)施例中，薄片36的厚度構(gòu)成反應(yīng)腔22和檢測(cè)腔28的整個(gè)高度，其中反應(yīng)腔22和檢測(cè)腔28的高度相同。在另一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)腔22的高度大于檢測(cè)腔28的高度。反應(yīng)腔22的高度大于檢測(cè)腔28的高度是通過(guò)將多個(gè)薄片32、34和36層疊而形成的。如上面所介紹的那樣，中間薄片層36帶有構(gòu)成反應(yīng)腔22和檢測(cè)腔28的側(cè)壁74和76的小孔。該中間層36夾在兩個(gè)或更多個(gè)其他層32和34中間，其他層32和34中的小孔只構(gòu)成反應(yīng)腔22的側(cè)壁74，因此層32和34構(gòu)成檢測(cè)腔28的端壁60和62。在本實(shí)施例中，檢測(cè)腔的端壁60和62包括電極52和54，它們可以按下述方法制成。
如圖2所示，抗體44被固定在反應(yīng)腔22的底部40上。假抗原-探針50與抗體44復(fù)合?？贵w可以固定在反應(yīng)腔中任何適當(dāng)?shù)谋砻嫔?，比如固定在反?yīng)腔22的壁上或是固定在反應(yīng)腔22中支持的表面上。
第一薄層電極52固定或設(shè)置在電阻材料片36的一側(cè)70上，并在構(gòu)成檢測(cè)腔28的小孔中延伸而形成端壁60。層52比如可以用粘合劑粘接到薄片36上。適當(dāng)?shù)恼澈蟿┌?，如熱激活粘合劑、壓敏粘合劑、熱固性粘合劑、化學(xué)固化粘合劑、熱熔性粘合劑、熱流動(dòng)粘合劑等類似的粘合劑。
電極層52可以采用適當(dāng)?shù)牟牧?，如鋁、銅、鎳、鉻、鋼、不銹鋼、鉑、鈀、石墨、粘結(jié)劑混合的石墨、氧化銦、氧化錫、混合氧化銦/錫、金、銀、銥及其混合物、導(dǎo)電聚合物、如聚吡咯或聚乙炔等(用WO97/18464中所披露的濺射鍍膜方法、用絲網(wǎng)印刷方法或用其它任何適當(dāng)?shù)姆椒?對(duì)電阻材料片32進(jìn)行涂復(fù)而制成。如果電極52在電化學(xué)電池中用作陰極，那么適當(dāng)?shù)牟牧习?，如鋁、銅、鎳、鉻、鋼、不銹鋼、鉑、鈀、石墨、粘結(jié)劑混合的石墨、氧化銦、氧化錫、混合氧化銦/錫、金、銀、銥、及其混合物、聚吡咯或聚乙炔等導(dǎo)電聚合物，和類似材料。如果電極52在電化學(xué)電池中用作陽(yáng)極或是在傳感器的制造或貯存過(guò)程中要與氧化物質(zhì)接觸，那么適當(dāng)?shù)牟牧习ǎ热玢K、鈀、石墨、用粘結(jié)劑混合的石墨、氧化銦、氧化錫、混合氧化銦/錫、金、銀、銥、及其混合物、如聚吡咯或聚乙炔等導(dǎo)電聚合物、和類似材料。適合于用作電極52和54的材料要與傳感器20存在的試劑相容，即，在所選擇的電壓下或在傳感器的制造和貯存過(guò)程中不與試劑起化學(xué)反應(yīng)。
第二薄層電極54固定在電阻材料36的另一側(cè)72上，也在構(gòu)成檢測(cè)腔28的小孔中延伸而形成第二端壁62。在本實(shí)施例中，惰性的電絕緣層36將電極承載基片32和34隔開。絕緣層36最好使層32和34保持預(yù)定的間距。如果這一間距足夠小，比如小于或等于大約500微米，那么在相對(duì)所用檢測(cè)時(shí)間適當(dāng)短的時(shí)間之后，在電極52和54之間流動(dòng)的電流將與還原介質(zhì)的濃度成正比。在本實(shí)施例中，電流上升的速率直接與酶反應(yīng)的速率有關(guān)，因此與酶的數(shù)量有關(guān)。
在某些實(shí)施例中，電極布置形式除了相對(duì)形式以外還可以優(yōu)先選用并列的形式或平行但有偏移的形式。兩個(gè)電極的大小可以是相同的或基本上相似，或者也可以是大小不同和/或形狀不同。兩個(gè)電極可以由相同的導(dǎo)電材料或不同的材料構(gòu)成。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道可以對(duì)電極布置形式、間距、以及結(jié)構(gòu)或制造方法作出其它改進(jìn)。
在優(yōu)選實(shí)施例中，電極層52和54以平行的相對(duì)關(guān)系布置，其間距小于或等于500、450、400、350、300、250或200微米，而且最好是從大約5、10、15、20、25、30、35、40、45或50微米至大約75、100、125、150或175微米。然而，在某些實(shí)施例中，也許最好使電極間距大于500微米如600、700、800、900或1000微米，乃至大于1、2、3、4或5毫米。
檢測(cè)腔或反應(yīng)腔的體積通常為大約0.3微升或以下至大約100微升或以上，最好大約為0.5、0.6、0.7、0.8或0.9微升至大約20、30、40、50、60、70、80或90微升，在大約1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5或5微升至大約6、7、8、9、10、12、14、16或18微升就更好。然而，在某些實(shí)施例中，對(duì)于反應(yīng)腔和檢測(cè)腔或其中之一可以選用更大或更小的體積。
可以使檢測(cè)腔28中的電極54和52通過(guò)連接端66與儀表(未示出)電連接。連接件(未示出)通過(guò)導(dǎo)電線路(未示出)與檢測(cè)腔28中的電極54和56電連接。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)電跡線由覆蓋在層32和34內(nèi)表面上的薄膜導(dǎo)體52和54的延伸部分構(gòu)成。與連接區(qū)66相連的儀表能夠在檢測(cè)腔28中的電極52和54之間施加電壓，分析所產(chǎn)生的電信號(hào)，顯示響應(yīng)值，還可以將響應(yīng)值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，或者可以將所存儲(chǔ)的響應(yīng)值發(fā)送給外部設(shè)備如打印機(jī)或電腦。
在使用電化學(xué)檢測(cè)的其它實(shí)施例中，一般要用到檢測(cè)腔一個(gè)或兩個(gè)內(nèi)表面上的導(dǎo)電材料條，其中至少有兩個(gè)電極，即傳感電極和平衡/參考電極。作為一種選擇，還可以設(shè)置用作獨(dú)立參考電極的第三電極。
當(dāng)使用電位測(cè)量的檢測(cè)方法時(shí)，儀表可以測(cè)量傳感電極和參考電極之間的電位差，但不需要能夠在電極之間施加電壓。
在使用目視檢測(cè)或反射光譜法作為檢測(cè)方法的實(shí)施例中，層32和46及/或?qū)?4和42對(duì)于所要觀察的輻射波長(zhǎng)是可穿透的。在目視檢測(cè)的情況下，在檢測(cè)腔28中可觀察到簡(jiǎn)單的顏色變化。在使用反射光譜法的情況下，使檢測(cè)輻射線透過(guò)層32和46及/或?qū)?4和42，然后分析從檢測(cè)腔28溶液反射的輻射線。在使用透射光譜法作為檢測(cè)方法的情況下，層32、46、34和42對(duì)于所選擇波長(zhǎng)的輻射線是可穿透的。使輻射線透過(guò)檢測(cè)腔28中的試樣并測(cè)量射束的衰減。
在優(yōu)選實(shí)施例中，層36包括基片，基片的上表面70和下表面72上涂有一層粘合劑(未示出)。適于用作層36基片的材料包括聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烴，最好是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。這些材料可以是原始的或加有適當(dāng)?shù)奶畛鋭┮蕴峁┧枰墓鈱W(xué)或機(jī)械性能。適合于用作填充劑的材料包括但并不限于，二氧化鈦、石墨、硅石和玻璃。適當(dāng)?shù)恼澈蟿┌▔好粽澈蟿?、熱固性粘合劑、化學(xué)固化粘合劑、熱熔性粘合劑和熱流動(dòng)粘合劑?；蛘?，間隔層本身可以由適當(dāng)?shù)恼澈蟿?gòu)成。
如果在制造過(guò)程早期尚未制成試樣入口24，那么可以在與反應(yīng)腔22相交的器件20邊緣37中形成切口(未示出)來(lái)制成。
圖1中的虛線圓表示穿透了層32、34和36但未穿透層42和46的小孔30，層34中的小孔通到檢測(cè)腔28中。由于層42和46起初未被穿透，所以檢測(cè)腔28與大氣相通的唯一出口是通到反應(yīng)腔22中的試樣通道38。因此，當(dāng)反應(yīng)腔22中充滿試樣時(shí)，至檢測(cè)腔28的試樣通道38被阻塞。這樣便將空氣封閉在檢測(cè)腔28中并可基本上防止試樣進(jìn)入檢測(cè)腔28內(nèi)。在試樣最初接觸通向檢測(cè)腔28的開口38和試樣接觸到開口38遠(yuǎn)側(cè)的期間，少量的試樣將會(huì)進(jìn)入檢測(cè)腔28中。不過(guò)，一旦試樣已經(jīng)完全沾濕通向檢測(cè)腔28的開口38之后，就不會(huì)再有試樣填充到檢測(cè)腔28中。反應(yīng)腔22的體積通常選為至少等于且最好大于檢測(cè)腔28的體積。通過(guò)使孔口30與大氣相通，可以將試樣輸送到檢測(cè)腔28中?？卓诳梢岳门c儀表中螺線管相連的針狀物來(lái)打開。
如圖3所示的另一個(gè)實(shí)施例中的免疫傳感器100可按以下方法制造。第一成形間隔層112和具有類似厚度的第二成形間隔層114分別設(shè)置在底層116的上面。第一間隔層112是矩形的，并位于底層116的近邊118處。第二間隔層114也是矩形的，并位于底層116上離開第一間隔層112一定距離的位置。第一間隔層112的遠(yuǎn)邊120和第二間隔層114的近邊122構(gòu)成反應(yīng)腔124的側(cè)壁部分120、122。底層116構(gòu)成反應(yīng)腔124的底壁126。抗體164固定在反應(yīng)腔124的底部126。抗原-探針或假抗原-探針162與固定的抗體164結(jié)合。
形狀與第一成形間隔層112類似的第三成形間隔層128位于第一成形間隔層112的上面。第四間隔層130帶有狹縫132，狹縫132朝著間隔層130的中心方向從間隔層130的近端134中穿過(guò)延伸。第四間隔層130位于第二成形間隔層114的上面，近端122、134相互對(duì)齊。第四間隔層中的狹縫132構(gòu)成檢測(cè)腔132的側(cè)壁(未示出)。第二間隔層被第四間隔層130中狹縫132暴露出來(lái)的部分138構(gòu)成檢測(cè)腔132的底部138。狹縫132的近端140構(gòu)成反應(yīng)腔124與檢測(cè)腔132之間的通道140。第四間隔層130的近端134構(gòu)成反應(yīng)腔124的側(cè)壁部分134。
形狀與第一成形間隔層112及第三成形間隔層128類似的第五成形間隔層142位于第三間隔層128的上面。形狀與第二成形間隔層114類似的第六成形間隔層144位于第四成形間隔層130的上面，近端146、122相互對(duì)齊。第六間隔層被第四間隔層130的狹縫132暴露出來(lái)的部分170構(gòu)成檢測(cè)腔的頂部170。小孔148從第六成形間隔層144中穿過(guò)延伸。小孔148的遠(yuǎn)端150與狹縫132的遠(yuǎn)端152對(duì)齊。小孔148構(gòu)成孔口154的側(cè)壁部分150，使得檢測(cè)腔132中充滿試樣時(shí)能夠?qū)⒖諝馀懦?。頂?56設(shè)置在第五間隔層142和第六間隔層144上。頂層156中也帶有大小和形狀與第六成形間隔層144中小孔148類似并相互對(duì)準(zhǔn)的小孔158。
在某些實(shí)施例中，最好將檢測(cè)腔132中充填試樣推遲到反應(yīng)腔124中已裝入試樣后一段時(shí)間，使得反應(yīng)腔124中能夠有時(shí)間進(jìn)行免疫反應(yīng)。在這些實(shí)施例中，這是通過(guò)在免疫反應(yīng)完成之后在層116和/或156中形成通氣孔158來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)反應(yīng)腔124裝滿試樣時(shí)，空氣被封閉在檢測(cè)腔132中，這樣可以防止試樣進(jìn)入檢測(cè)腔132中。在試樣已經(jīng)裝入反應(yīng)腔124之后的適當(dāng)時(shí)間，可以用合適的器具如針狀物或刀片在通氣孔148上面或在通氣孔154下面刺穿頂層156和底層116中至少一個(gè)。當(dāng)這么做時(shí)，檢測(cè)腔132中的空氣可以通過(guò)小孔148或154從層116和/或156中形成的孔148或孔154中排出，因此能夠通過(guò)毛細(xì)管作用使試樣從反應(yīng)腔124被吸入檢測(cè)腔132中，而取代的空氣則排出。
檢測(cè)腔132的高度一般選擇為小于反應(yīng)腔124的高度，這樣在腔室132和124表面的表面能作用下，檢測(cè)腔132中的毛細(xì)管作用力將大于反應(yīng)腔124中的毛細(xì)管作用力。檢測(cè)腔132中較強(qiáng)的毛細(xì)管作用力用來(lái)將試樣抽入檢測(cè)腔132中并清空反應(yīng)腔124。這種利用毛細(xì)管作用力的差別來(lái)填充腔室的方法在2000年3月27日提交的共同未決申請(qǐng)No.09/536,234中作了詳細(xì)介紹。
在優(yōu)選實(shí)施例中，反應(yīng)腔的高度通常大于檢測(cè)腔的高度。檢測(cè)腔的高度通常為大約500微米或以下，最好為大約450、400、350、300、250微米或以下，在大約5、10、15、20、25、30、35、40、45或50微米至大約75、100、125、150、175或200微米就更好。這些檢測(cè)腔高度尤其非常適合于檢測(cè)腔的頂壁和底壁包括電極層的情況。然而，在采用電化學(xué)檢測(cè)的某些實(shí)施例中，可以優(yōu)先選用大于約500微米的腔室高度。這些檢測(cè)腔高度也適用當(dāng)采用除電化學(xué)檢測(cè)以外的檢測(cè)方法時(shí)。當(dāng)采用另一種檢測(cè)方法如光學(xué)檢測(cè)方法時(shí)，優(yōu)先選用不同的腔室高度。在這種實(shí)施例中，可以優(yōu)先選用的腔室高度為大約600、700、800或900微米或以上，乃至大約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5毫米或以上。反應(yīng)腔的高度通常大于檢測(cè)腔的高度。然而，在某些實(shí)施例中最好使用與檢測(cè)腔具有相同或類似高度的反應(yīng)腔，甚至使用高度比檢測(cè)腔小的反應(yīng)腔。檢測(cè)腔高度通常是從大約5微米或以下至大約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5毫米或以上，更好是大約900、800、700、600、500微米或以下，大約450、400、350、300、250微米或以下就更好，而最好是從大約5、10、15、20、25、30、35、40、45或50微米至大約75、100、125、150、175、200或250微米。
當(dāng)免疫傳感器100是電化學(xué)傳感器100時(shí)，通過(guò)第四間隔層130中的狹縫132暴露出來(lái)的第二間隔層138的頂面和第六間隔層144的底面160可以局部或完全由導(dǎo)電材料覆蓋。或者，層114和144本身可以用導(dǎo)電材料制成。兩個(gè)導(dǎo)電層之間的電連接(未示出)和儀表(未示出)使得能夠在檢測(cè)腔中進(jìn)行電化學(xué)測(cè)量。
制造方法為了便于說(shuō)明，將參考圖3和4中所示的傳感器來(lái)詳細(xì)介紹優(yōu)選實(shí)施例中傳感器的制造方法。傳感器條100通常是由層壓在一起的各層材料構(gòu)成的。一個(gè)或多個(gè)間隔層128、130將層112和114與層142和144隔開。間隔層帶有粘合面使得層112、128和142以及層114、130和144能夠結(jié)合在一起。另一種方法是，間隔層本身可以由粘合劑構(gòu)成，或是包括可通過(guò)層壓方法中的加熱和/或加壓而粘接到相鄰層上的材料。
檢測(cè)腔132是毛細(xì)管空間，其中層114和144構(gòu)成該空間的端壁，且層128、130的厚度則形成了該空間的高度。層114和144還可以充當(dāng)構(gòu)成電化學(xué)電池電極的電極涂層(未示出)的基片，或者通過(guò)用導(dǎo)電材料制成而充當(dāng)電極本身。在制造時(shí)，檢測(cè)腔132一般是通過(guò)沖壓或其它可將層130的一部分除去的方法形成。層130中除去的部分還可以用來(lái)形成電化學(xué)電池的電極區(qū)。
反應(yīng)腔124可以用沖壓或其它可將間隔層的一部分除去的方法來(lái)形成，通過(guò)將這一區(qū)域除去可使反應(yīng)腔與檢測(cè)腔132交迭，從而使檢測(cè)腔132連通反應(yīng)腔124。然后可以將層116和156分別層壓到層112、114和層142、144的外表面上以形成反應(yīng)腔124的端壁126、174。在將層116和156分別層壓到層112、114和層142、144上之前或之后，可以將免疫化學(xué)物質(zhì)164和162涂敷到層116和/或156的內(nèi)表面126和/或174上。通過(guò)位于層112、114和層142、144外表面上的粘合層，或者通過(guò)位于層116和156內(nèi)表面上的粘合層，可以分別將層112、114和層142、144粘接到層116和156上。
通氣孔148和/或154最好通過(guò)沖壓穿過(guò)層114、130和144的孔來(lái)形成。為了簡(jiǎn)化傳感器條的制造過(guò)程，最好在進(jìn)行切去反應(yīng)腔124和/或檢測(cè)腔132一部分的同時(shí)形成通氣孔148和/或154，因?yàn)檫@樣更容易實(shí)現(xiàn)腔室和通氣孔之間具有重復(fù)性的空間關(guān)系，而且還可以減少工序步驟。
在另一個(gè)實(shí)施例中，通氣孔148、154、158可以通過(guò)在層114、116、130、144和156上沖孔而形成，然后將另外的帶層(未示出)層壓在這樣形成的孔兩端。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于，使得能夠分別對(duì)層116和156以及通氣孔覆蓋帶層(未示出)的性能進(jìn)行優(yōu)化?；蛘?，在層壓層116或156之前，通氣孔148、154、158分別可以通過(guò)在層114、130、144和116或156上沖孔而形成。這樣使得只在傳感器條100的一個(gè)表面上有開口158，因而只需要使用一個(gè)覆蓋帶。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以先形成層116和156然后層壓到層114和144上，這樣層116和156不會(huì)延伸覆蓋通氣孔158的區(qū)域。只是需穿過(guò)層114、130和144以形成通氣孔148、154、158，然后將另外的帶層(未示出)層壓在這樣形成的孔兩端。
可以用任何適當(dāng)?shù)姆椒?，如壓敏粘合劑、可固化粘合劑、熱熔性粘合劑，將各層相互粘接在一起。通過(guò)加熱和/或加壓、機(jī)械緊固件等類似的方法進(jìn)行層壓。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述用于免疫傳感器的結(jié)構(gòu)形式只是許多種可能結(jié)構(gòu)形式中的兩種。比如，通氣孔可以設(shè)在傳感器條的頂部、底部、同時(shí)在頂部和底部、或者設(shè)在傳感器條的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面。通氣孔可以具有任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式，并且可以直接延伸到檢測(cè)腔的一部分，或者可以沿曲折路徑延伸到檢測(cè)腔中。檢測(cè)腔可以有任何適當(dāng)?shù)男螤睿缇匦?、方形、圓形或不規(guī)則形。檢測(cè)腔可以緊靠反應(yīng)腔，或者可以在反應(yīng)腔和檢測(cè)腔之間設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的試樣通道?？梢允乖嚇訌膫鞲衅鳁l的每一側(cè)進(jìn)入反應(yīng)腔，如圖4和3中的傳感器，或者使試樣只從傳感器條的一側(cè)進(jìn)入，而另一側(cè)用間隔層封閉，如圖1和2中的傳感器。檢測(cè)腔可以是任何適當(dāng)?shù)男螤?，如矩形、方形、圓形或不規(guī)則形。檢測(cè)腔可以被包容在傳感器條的主體中，而到達(dá)檢測(cè)腔的通路可以由設(shè)在傳感器條頂部、底部或側(cè)面的一個(gè)或多個(gè)試樣入口來(lái)提供。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)選擇一種具體的結(jié)構(gòu)形式使制造方法得到簡(jiǎn)化，比如可以通過(guò)進(jìn)行較少的工序或使用較少的部件。
電化學(xué)檢測(cè)當(dāng)所述傳感器是電化學(xué)電池時(shí)，電極層，如圖1和2中傳感器的層52和54，中設(shè)有電接頭，使得傳感器20能夠被安置在測(cè)量電路中。電池28的電極52或54中至少一個(gè)是傳感電極，即至少有一個(gè)電極對(duì)試樣中被分析物的氧化或還原形式的數(shù)量敏感。在傳感電極52或54的電位表示被分析物水平的電位測(cè)量傳感器20的情況下，還設(shè)有有充當(dāng)參考電極的第二電極54或52來(lái)提供參考電位。在傳感電極電流表示試樣中被分析物水平的電流測(cè)量傳感器20的情況下，至少還設(shè)置另一個(gè)電極54或52起到平衡電極的作用以形成電路。該第二電極54或52還可以起到參考電極的作用?；蛘?，設(shè)置獨(dú)立的電極(未示出)來(lái)執(zhí)行參考電極的功能。
如果免疫傳感器20是作為電化學(xué)電池28來(lái)工作的，那么帶有構(gòu)成反應(yīng)腔22和/或檢測(cè)腔28的小孔的薄片36是用電阻材料制成。在優(yōu)選實(shí)施例中，薄片32和34也是由電阻材料構(gòu)成。適當(dāng)?shù)碾娮璨牧习ㄈ缇埘ァ⒕郾揭蚁?、聚碳酸酯、聚烯烴及其混合物等材料。優(yōu)先選用的聚酯是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。在圖1和2所示的傳感器中，層32和34是覆蓋著導(dǎo)電材料52和54的基片。導(dǎo)電材料52或54覆蓋在面對(duì)檢測(cè)腔28的表面60或62上，而粘合劑層(未示出)覆蓋在面對(duì)層42或46的表面33或35上。
在圖3和4所示的實(shí)施例中，檢測(cè)腔132在層138和170的內(nèi)表面上帶有導(dǎo)電涂層(未示出)，該導(dǎo)電涂層適合于用作電化學(xué)傳感器電池中的電極。檢測(cè)腔132中還包括由探針酶作用物組成的干試劑層172，如果必要的話還可以包括一種能使酶在其氧化和還原形式之間循環(huán)的氧化還原物質(zhì)，這種氧化還原物質(zhì)能夠在電池電極上被氧化或還原。還可以有緩沖劑以控制檢測(cè)腔132中的pH值。當(dāng)使用免疫傳感器時(shí)，電極通過(guò)外部連接件(未示出)，如本技術(shù)領(lǐng)域中所共知的舌片狀插頭，連接到外部?jī)x表裝置(未示出)上。在1999年9月20日提交的共同未決申請(qǐng)No.09/399,512和2002年1月4日提交的共同未決申請(qǐng)No.60/345,743中公開了適當(dāng)?shù)倪B接件。
如果免疫傳感器20、100是用除電化學(xué)檢測(cè)方法外的檢測(cè)方法來(lái)工作的，那么構(gòu)成傳感器的材料不必是電阻性的。然而，上述聚合物材料在制作優(yōu)選實(shí)施例中的免疫傳感器時(shí)應(yīng)被優(yōu)先選用，因?yàn)槠湟准庸ぁ⒊杀镜?、且與試劑和試樣沒(méi)有反應(yīng)。
光學(xué)檢測(cè)在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，使用的是光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)而不是電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)這一可供選擇的實(shí)施例，不需要有電極，而是使用外部光源和光電管來(lái)分析檢測(cè)腔中溶液透射或反射的光線。在一個(gè)實(shí)施例中，最好使光線從傳感器的頂面射入然后穿過(guò)試樣，光線在傳感器底層反射回來(lái)并穿過(guò)試樣和頂層，并在頂層處檢測(cè)。在另一個(gè)實(shí)施例中，光線通過(guò)檢測(cè)腔的側(cè)面進(jìn)來(lái)并在檢測(cè)腔的端面之間完全內(nèi)部反射直至光線通過(guò)檢測(cè)腔的另一個(gè)側(cè)面離去，并在那里進(jìn)行檢測(cè)。在這些實(shí)施例中，檢測(cè)腔上面的、側(cè)面的和/或下面的層對(duì)于這些層的分析光線來(lái)說(shuō)基本上都是可穿透的。在1999年9月23日提交的共同未決的申請(qǐng)No.09/404,119中介紹的技術(shù)可以用于采用光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的免疫傳感器優(yōu)選實(shí)施例?；蛘?，在某些實(shí)施例中最好采用電化學(xué)檢測(cè)與光學(xué)檢測(cè)的組合方法，這也在申請(qǐng)No.09/404,119中作了介紹。
免疫傳感器中的試劑和其它材料在反應(yīng)腔中使用的試劑如固定抗體、假抗原-探針、緩沖劑、介質(zhì)等類似的物質(zhì)可以支持在反應(yīng)腔壁或檢測(cè)腔壁上、支持在腔室中的獨(dú)立支持上、保持在基體中、或者可以是自支持的。當(dāng)試劑支持在腔壁或電極上時(shí)，可以利用所屬技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的印刷技術(shù)如噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷、空隙涂復(fù)、平版印刷等類似的方法來(lái)涂復(fù)化學(xué)物質(zhì)。在一優(yōu)選實(shí)施例中，將含有試劑的溶液涂復(fù)到腔室內(nèi)表面上并進(jìn)行干燥。
除了使試劑或其它化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)腔或檢測(cè)腔的表面上固定或干燥之外，更好的方法是使試劑支持在一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立支持上或者包括在一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立支持中，然后將支持放入腔室中。適當(dāng)?shù)莫?dú)立支持包括但并不限于，網(wǎng)狀材料、無(wú)紡薄片材料、纖維充填材料、大孔隙薄膜、粉末燒結(jié)、膠凝體、或珠粒。獨(dú)立支持的優(yōu)點(diǎn)包括可提高表面面積，因此如果需要的話可以使更多的抗體和假抗原-探針包括在反應(yīng)腔中。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，與假抗原-探針結(jié)合的抗體在多孔材料上干燥，然后放入反應(yīng)腔中。而且在制造過(guò)程中，將未結(jié)合的蛋白質(zhì)從獨(dú)立支持上洗去也比從反應(yīng)腔表面上洗去更加容易。
在更為優(yōu)選的實(shí)施例中，與假抗原-探針結(jié)合的抗體支持在珠粒上。這種珠?？梢杂删酆衔锊牧先缛槟z或瓊脂糖構(gòu)成，還可以選擇包住磁性材料(如γ相三氧化二鐵和四氧化三鐵)?？商暨x珠粒材料以提供對(duì)抗體的適當(dāng)支持。適用的珠?？梢园ㄊ袌?chǎng)銷售的如挪威奧斯陸Dynal Biotech公司所生產(chǎn)DYNABEADS牌。作為選擇，在儀表中可以包括磁鐵以使磁性珠粒保持在反應(yīng)腔中并阻止其移動(dòng)到檢測(cè)腔。
在還有一個(gè)實(shí)施例中，反應(yīng)腔壁是多孔的，與這些孔隙結(jié)合的假抗原-探針與抗體固定。在此實(shí)施例中，液體試樣通過(guò)毛細(xì)作用能被吸入多孔壁中，但不會(huì)滲到限定區(qū)域的外面。這是通過(guò)使用大孔隙薄膜來(lái)形成反應(yīng)腔壁并將薄膜壓緊到反應(yīng)腔周圍以防止試樣從所要求的區(qū)域滲出來(lái)，如授予Hodges等人的美國(guó)專利No.5,980,709中所介紹的。
適用的獨(dú)立支持如珠粒、網(wǎng)狀材料、無(wú)紡薄片材料和纖維填充材料使用了聚烯烴、聚酯、尼龍、纖維素、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜及其混合物等類似的材料。適用的大孔隙薄膜可以用聚合物材料來(lái)制造，這些聚合物材料包括聚砜、聚乙二烯二氟化物、尼龍、纖維素醋酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、及其混合物等材料。
與假抗原-探針結(jié)合的抗體可以包括在如聚醋酸乙烯酯基體中。通過(guò)改變?cè)嚇又谢w的溶解度特性，可以實(shí)現(xiàn)將蛋白質(zhì)或抗體可控制地釋放到試樣中。
如圖2所示，干燥的試劑64可以選擇性地布置在檢測(cè)腔28中。這些試劑可以包括酶作用物(用作探針)和介質(zhì)，它們可與假抗原-酶探針50中的酶部分起反應(yīng)以產(chǎn)生可檢測(cè)信號(hào)。酶作用物和介質(zhì)如果存在的話，應(yīng)該有足夠的數(shù)量，使得任何與酶作用物64放在一起的酶的反應(yīng)速度是由酶的數(shù)量來(lái)決定的。舉例來(lái)說(shuō)，如果酶是葡糖氧化酶或葡糖脫氫酶，就應(yīng)將適當(dāng)?shù)拿附橘|(zhì)64和葡萄糖(如果在試樣中不存在)放置到檢測(cè)腔28中。
在使用電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施例中，鐵氰化物是一種適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)。其它適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)包括二氯酚靛酚和過(guò)渡金屬與含氮雜原子組分的絡(luò)合物。如果必要的話，還可以含有緩沖劑以調(diào)整檢測(cè)腔28中試樣的pH值。葡萄糖、介質(zhì)和緩沖試劑64應(yīng)該有足夠的數(shù)量，使得酶與酶作用物64的反應(yīng)速度是由酶的濃度來(lái)決定的。
構(gòu)成反應(yīng)腔22底部的基片42內(nèi)表面40上涂有與抗體44結(jié)合的假抗原-探針50，其中抗體44可與試樣中要檢測(cè)的抗原起反應(yīng)?？贵w44吸附在或者用其它方法固定在基片42的表面40上，使得抗體44在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)從基片42上移動(dòng)。作為選擇，在將抗體44涂敷到基片42內(nèi)表面40上的時(shí)候或在此之后，可涂敷用來(lái)防止蛋白質(zhì)與該表面非特定結(jié)合的試劑(未示出)。本技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的這種試劑是牛血清白蛋白(BSA)。非離子表面活性劑也可以用作這種試劑，比如由賓夕法尼亞州費(fèi)城的Rohm和Haas公司制造的TRITONX100表面活性劑，或者由特拉華州威爾明頓市的卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)美洲(ICI Americas)公司制造的TWEEN表面活性劑。所選擇的非離子表面活性劑應(yīng)該不會(huì)使蛋白質(zhì)變性。當(dāng)準(zhǔn)備好用于試驗(yàn)中時(shí)，基片42內(nèi)表面40上的涂層44處于干燥狀態(tài)。
在使用電化學(xué)檢測(cè)的優(yōu)選實(shí)施例中，酶可以被用作探針。適當(dāng)?shù)拿笇?shí)例包括但并不限于，辣根過(guò)氧化酶、葡糖氧化酶和葡糖脫氫酶如PQQ非獨(dú)立葡糖脫氫酶或NAD非獨(dú)立葡糖脫氫酶。
探針還可以是一種酶輔因子。適當(dāng)?shù)拿篙o因子包括但并不限于，黃素單核甙酸、黃素腺嘌呤二核苷酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸和吡咯并喹啉苯醌。酶輔因子最好通過(guò)撓性間隔層與抗原聯(lián)接，使得酶輔因子能夠與主酶結(jié)合。當(dāng)探針是一種酶輔因子時(shí)，主酶可以選擇性地與反應(yīng)腔中的酶作用物及介質(zhì)一起干燥。
探針還可以是一種酶活性的調(diào)節(jié)劑。適當(dāng)?shù)拿刚{(diào)節(jié)劑包括，但并不限于，激酶或磷酸化酶。通過(guò)改變酶的磷酸化、甲基化、腺苷酸化、尿苷酸化或二磷酸腺苷核糖基化狀態(tài)，酶調(diào)節(jié)劑可以改變酶的活性。酶調(diào)節(jié)劑還可以通過(guò)將縮氨酸從酶中分解出來(lái)改變酶的活性。當(dāng)探針是一種酶調(diào)節(jié)劑時(shí)，酶可以與反應(yīng)腔中的酶作用物及介質(zhì)一起干燥。
探針可以是屬于多亞基復(fù)合體的一種蛋白質(zhì)亞基。這種蛋白質(zhì)亞基的一個(gè)實(shí)例是多亞基酶細(xì)胞色素氧化酶中的一種亞基。
抗體和假抗原-探針在反應(yīng)腔中被干燥之前可以復(fù)合在一起。應(yīng)選擇復(fù)合條件使自由(未復(fù)合的)假抗原-探針的數(shù)量減到最小，因?yàn)檫@種物質(zhì)會(huì)增大測(cè)定時(shí)的本底信號(hào)。還應(yīng)當(dāng)使自由抗體的數(shù)量減到最小，因?yàn)檫@種物質(zhì)會(huì)固定抗原并阻止抗原取代假抗原-探針，從而降低測(cè)定靈敏度。例如，通過(guò)用惰性高分子如聚乙二醇“占據(jù)”溶液可以優(yōu)化假抗原-探針與抗體的復(fù)合作用，因?yàn)檫@樣能排除蛋白質(zhì)周圍的體積，從而提高蛋白質(zhì)的熱力學(xué)活性并增強(qiáng)它們相互結(jié)合的親合力。參見(jiàn)Minton的《生物高聚物》第20卷，1981年，2093至2120頁(yè)。
抗體在與假抗原-探針復(fù)合之前最好固定到珠粒上。這樣可以通過(guò)暴露于高濃度假抗原-探針使所有抗體位置都被占據(jù)。于是通過(guò)離心作用和沖洗珠粒很容易將過(guò)量的假抗原-探針除去。
免疫傳感器對(duì)大約1nM(納摩爾)至大約10μm(微摩爾)的抗原濃度最敏感。對(duì)于相對(duì)摩爾量為100,000的抗原來(lái)說(shuō)，該濃度對(duì)應(yīng)于大約0.1μg/mL(微克/毫升)至大約1000μg/mL(微克/毫升)。不過(guò)，可以改進(jìn)傳感器(比如通過(guò)改變電極之間的距離或通過(guò)施加不同形式的電壓脈沖)以測(cè)定濃度在0.1nM或以下至0.1mM或以上范圍內(nèi)的抗原。
這種測(cè)定方法的檢測(cè)極限是由反應(yīng)腔中假抗原-探針/抗體的濃度決定的。因此將這摩爾濃度設(shè)置到對(duì)應(yīng)于所關(guān)心試樣中一般會(huì)遇到的抗原摩爾濃度的預(yù)期范圍內(nèi)。例如，在一般的病理實(shí)驗(yàn)室中所遇到的丙種反應(yīng)蛋白的濃度是從大約10nM(納摩爾)至大約10μm(微摩爾)。
可以測(cè)定的抗原實(shí)例包括，但并不限于，甲胎蛋白、癌胚抗原、丙種反應(yīng)蛋白、心肌鈣蛋白I、心肌鈣蛋白T、地高辛、鐵蛋白、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、Glycated血色素、glycated蛋白質(zhì)、甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎、絨毛膜促性腺激素、人類免疫缺陷性病毒、胰島素、血清淀粉狀蛋白A、thromblastin、前列腺特殊抗原、凝血素、甲狀腺素、腫瘤抗原CA125、腫瘤抗原CA15-3、腫瘤抗原CA27/29、腫瘤抗原CA19-9和腫瘤抗原NMP22。
優(yōu)選實(shí)施例中的傳感器并不限于測(cè)定人體抗原，而是還可以應(yīng)用于獸醫(yī)行業(yè)和畜牧業(yè)中。而且，如果抗原太小而不能產(chǎn)生免疫性，那么可以將其附加到作為半抗原的載體上，而抗體也可以用這種方法提升到抗原處。因此本發(fā)明并不限于蛋白質(zhì)抗原或大分子的測(cè)定，而是同樣也可應(yīng)用于小的抗原。
適用于優(yōu)選實(shí)施例中傳感器的抗體包括，但并不限于，天然抗體如免疫球蛋白G、免疫球蛋白M和免疫球蛋白A。適當(dāng)?shù)目贵w還可以由天然抗體的片段如F(ab)2或Fab構(gòu)成。抗體可以由天然抗體的遺傳工程片段或人造片段如scFv(單鏈可變片段)物質(zhì)制成。
抗體可以與天然抗原探針或“假抗原”探針復(fù)合。假抗原的實(shí)例包括來(lái)自其它物種的抗原。例如，如果要測(cè)定人的丙種反應(yīng)蛋白，那么假抗原可以包括狗、貓、馬、牛、羊、豬或鳥的丙種反應(yīng)蛋白。假抗原還可以通過(guò)對(duì)天然抗原的修飾來(lái)制造。例如，如果要測(cè)定人的丙種反應(yīng)蛋白，那么假抗原可以包括天然五聚物的單體形式或丙種反應(yīng)蛋白，其胺基、羧基、羥基、硫醇基或二硫基已作了化學(xué)修飾。
用傳感器來(lái)確定抗原是否存在可以按以下方法用傳感器來(lái)確定抗原是否存在。參見(jiàn)圖3和4，傳感器條100中包括反應(yīng)腔124和檢測(cè)腔132。試樣通過(guò)入口166或168進(jìn)入反應(yīng)腔124中。層116和156之間的間距以及其內(nèi)表面的表面能使得試樣可以通過(guò)毛細(xì)管作用吸入到反應(yīng)腔124中。反應(yīng)腔124中包括固定到反應(yīng)腔124內(nèi)表面126上抗體164。假抗原-探針復(fù)合物162與抗體164結(jié)合起來(lái)，使得基本上所有對(duì)抗原的抗體識(shí)別部位都被假抗原-探針162擋住。在本實(shí)施例中，探針是一種酶。
在圖4中示出抗體只是覆蓋在反應(yīng)腔124的一個(gè)表面126上，但是抗體最好覆蓋在反應(yīng)腔124中多于一個(gè)表面126上或是覆蓋在包括于反應(yīng)腔124中的獨(dú)立支持(未示出)上。不過(guò)，為了便于制造，一般來(lái)說(shuō)建議抗體164只是覆蓋在反應(yīng)腔124的一部分上或是覆蓋在單個(gè)支持材料上。當(dāng)使用獨(dú)立支持來(lái)固定抗體164時(shí)，應(yīng)使支持在試驗(yàn)時(shí)不會(huì)進(jìn)入檢測(cè)腔132中。這可以通過(guò)以下方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，比如使支持粘附到反應(yīng)腔124的至少一個(gè)表面126上，或是通過(guò)選擇支持的大小或形狀使得支持不能通過(guò)試樣通道134進(jìn)入檢測(cè)腔132中，或是通過(guò)選擇具有足夠密度的支持使得當(dāng)試樣被輸送到檢測(cè)腔132中時(shí)支持還保持在反應(yīng)腔124的底面126上。
當(dāng)試樣填充到反應(yīng)腔124中時(shí)，與抗體164結(jié)合的假抗原-酶探針162接觸到試樣，使假抗原-探針的一小部分與抗體164分離而進(jìn)入試樣中。然后要有足夠的時(shí)間使已結(jié)合和未結(jié)合假抗原-酶探針162之間達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。如果在試樣中存在抗原，那么比假抗原-酶探針162能更牢固地與抗體164結(jié)合的抗原將最終置換出假抗原-酶探針162。因此與固定抗體164結(jié)合的每個(gè)抗原都會(huì)將一個(gè)假抗原-酶探針162置換到溶液中。
反應(yīng)在試樣進(jìn)入反應(yīng)腔124之后的預(yù)定時(shí)間結(jié)束。該預(yù)定時(shí)間是這樣設(shè)置的，使得有足夠的時(shí)間使試樣中基本上全部抗原都能取代假抗原-酶探針162而與抗體164結(jié)合。或者，該預(yù)定時(shí)間可以這樣設(shè)置，使得抗原中的已知部分能夠取代假抗原-探針162而與抗體164結(jié)合。
試樣進(jìn)入反應(yīng)腔124的時(shí)間可以由用戶通過(guò)壓下與傳感器100相連的儀表(未示出)上的按鈕來(lái)表示。這一動(dòng)作用來(lái)起動(dòng)定時(shí)裝置(未示出)。在目視檢測(cè)的情況下，不需要有儀表。在這種實(shí)施例中，用戶對(duì)反應(yīng)周期手動(dòng)定時(shí)。
在使用電化學(xué)檢測(cè)來(lái)檢測(cè)免疫反應(yīng)結(jié)果的情況下，可以自動(dòng)發(fā)出試樣已經(jīng)進(jìn)入反應(yīng)腔124中的指示。如上面所介紹的那樣，當(dāng)試樣充滿反應(yīng)腔124時(shí)，檢測(cè)腔132在其通到反應(yīng)腔124的開口140處一小部分將被試樣濕潤(rùn)。如果使用電化學(xué)檢測(cè)，那么在檢測(cè)腔132中至少有兩個(gè)電極(未示出)。如果這些電極(未示出)布置在檢測(cè)腔的近端134，那么在試樣填充到反應(yīng)腔124中的時(shí)候，每個(gè)電極(未示出)至少有一部分會(huì)與試樣接觸，試樣將接通電極(未示出)而產(chǎn)生可用來(lái)起動(dòng)定時(shí)裝置的電信號(hào)。
在定時(shí)裝置起動(dòng)后的預(yù)定時(shí)間，由用戶來(lái)確定或自動(dòng)確定免疫反應(yīng)階段已經(jīng)完成。當(dāng)試驗(yàn)的免疫反應(yīng)階段完成時(shí)，將與大氣連通的通氣孔158打開。例如，可以用儀表中由螺線管驅(qū)動(dòng)的針狀物刺穿層156和/或?qū)?16，或者再刺穿層114和144，使檢測(cè)腔132的遠(yuǎn)端152與大氣連通。可以如上述實(shí)例中那樣由儀表自動(dòng)進(jìn)行穿刺，或者在不使用儀表的目視檢測(cè)情況下可由用戶手動(dòng)刺穿，例如，用戶將針狀物穿過(guò)層156、116、114和/或144至檢測(cè)腔中，從而形成通氣孔158。
通氣孔158與大氣的連通使得封閉在檢測(cè)腔132中的空氣能夠逸出，從而使檢測(cè)腔132能夠被來(lái)自反應(yīng)腔124的已反應(yīng)試樣填充。由于檢測(cè)腔132中的毛細(xì)管作用力與反應(yīng)腔124中的毛細(xì)管作用力相比增大，所以已反應(yīng)的試樣會(huì)被吸入檢測(cè)腔132中。在一優(yōu)選實(shí)施例中，增大的毛細(xì)管作用力是通過(guò)適當(dāng)?shù)赝扛矙z測(cè)腔132的表面138和160來(lái)提供的，更好的是通過(guò)選擇檢測(cè)腔132的毛細(xì)管距離使其小于反應(yīng)腔124的毛細(xì)管距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此實(shí)施例中，毛細(xì)管距離確定為等于腔室的最小尺寸。
當(dāng)檢測(cè)腔132充滿時(shí)，試劑172溶解到試樣中。試劑層172中酶組分與酶作用物及介質(zhì)起反應(yīng)而產(chǎn)生還原介質(zhì)。該還原介質(zhì)在檢測(cè)腔134中被充當(dāng)陽(yáng)極的電極(未示出)用電化學(xué)方法氧化而產(chǎn)生電流。在一個(gè)實(shí)施例中，電流隨時(shí)間的變化率被用作已反應(yīng)試樣中有酶存在及酶數(shù)量的指示。如果電流的變化率小于預(yù)定閾值(考慮到有一些假抗原-酶探針162由于自由和結(jié)合假抗原-酶探針162之間建立的動(dòng)態(tài)平衡而釋放到溶液中)，那么這就表示已反應(yīng)試樣中沒(méi)有大量的假抗原-酶探針162，也就表示原始試樣中沒(méi)有抗原。如果電流的變化速率大于閾值速率，那就表示已反應(yīng)試樣中存在的假抗原-酶探針162數(shù)量大于閾值，因此最初在試樣中也有抗原存在。在一個(gè)實(shí)施例中，電流的變化速率被用來(lái)測(cè)量試樣中最初存在的抗原數(shù)量。
上述說(shuō)明公開了本發(fā)明的幾種方法和材料。很容易在這些方法和材料方面對(duì)本發(fā)明作出修改，而且還可以改變本發(fā)明的制造方法和設(shè)備。通過(guò)研究在此公開的本發(fā)明說(shuō)明或?qū)嵤├@些修改對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來(lái)說(shuō)將變得更加明顯。因此，本發(fā)明并不限于在此公開的具體實(shí)施例，而是包括在本發(fā)明的真正范圍和精神之內(nèi)的所有修改和變化，本發(fā)明的范圍和精神在所附權(quán)利要求中加以概括。在此引用的所有專利、申請(qǐng)書和其它參考文獻(xiàn)都是以其整體內(nèi)容作為參考根據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)測(cè)定液體試樣中目標(biāo)抗原數(shù)量的方法，所述方法包括以下步驟將液體試樣放置到含有固定抗體和報(bào)道復(fù)合物的反應(yīng)腔中，所述報(bào)道復(fù)合物包含與報(bào)道復(fù)合抗原聯(lián)接的探針，其中，所述抗體固定在所述反應(yīng)腔中，所述報(bào)道復(fù)合抗原與所述固定抗體結(jié)合，且所述報(bào)道復(fù)合抗原與所述固定抗體的結(jié)合不如所述目標(biāo)抗原與所述固定抗體的結(jié)合牢固；將所述報(bào)道復(fù)合抗原的一部分從所述固定抗體上分離到所述液體試樣中；使所述目標(biāo)抗原的一部分與所述固定抗體結(jié)合；將所述液體試樣輸送到檢測(cè)腔中，有電極定位檢測(cè)腔內(nèi)；和以電化反應(yīng)來(lái)確定所述液體試樣中的報(bào)道復(fù)合物數(shù)量，其中，所述報(bào)道復(fù)合物的數(shù)量表示最初在所述液體試樣中的目標(biāo)抗原數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將液體試樣輸送到檢測(cè)腔中的步驟包括將所述液體試樣輸送到電化學(xué)電池，所述電化學(xué)電池包含第一電極和第二電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定液體試樣中報(bào)道復(fù)合物數(shù)量的步驟還包括在所述第一電極和所述第二電極之間施加電壓；和測(cè)量電流，其中，所述電流表示在所述液體試樣中存在的報(bào)道復(fù)合物數(shù)量，所述報(bào)道復(fù)合物的數(shù)量表示最初在所述液體試樣中的目標(biāo)抗原數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將液體試樣輸送到檢測(cè)腔中的步驟包括將所述液體試樣輸送到帶有電磁輻射透射部分的檢測(cè)腔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定液體試樣中報(bào)道復(fù)合物數(shù)量的步驟還包括將所述電磁輻射透射部分暴露于電磁輻射線中，所述電磁輻射線穿過(guò)所述液體試樣或從所述液體試樣上反射；和在所述電磁輻射線穿過(guò)所述液體試樣或從所述液體試樣上反射后監(jiān)測(cè)所述電磁輻射線的特性，其中，所述特性表示在所述液體試樣中存在的報(bào)道復(fù)合物數(shù)量，且所述報(bào)道復(fù)合物的數(shù)量表示最初在所述液體試樣中的目標(biāo)抗原的數(shù)量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便宜的可作定量分析的一次性的免疫傳感器，不需要洗滌步驟，因此不會(huì)產(chǎn)生廢液。而且，在這種傳感器的優(yōu)選實(shí)施例中，用戶無(wú)需進(jìn)行定時(shí)操作，且這種傳感器可以很容易地應(yīng)用于廣泛的動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)的抗原－抗體相互作用。
文檔編號(hào)C12Q1/68GK1975424SQ20061016289
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2003年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月21日
發(fā)明者A·霍奇斯, R·查特利爾 申請(qǐng)人:生命掃描有限公司