專(zhuān)利名稱(chēng)：：用于結(jié)合生物分子的固體載體材料的使用方法用于結(jié)合生物分子的固體載體材料的使用方法相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求各自提交于2007年4月19日的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.60/912，699、60/912,703和60/912,707的優(yōu)先權(quán)，將每個(gè)專(zhuān)利的全文以引用的方式并入本文。
背景技術(shù)：
：諸如活組織中的感染或癌前病變之類(lèi)的臨床病癥的早期靈敏檢測(cè)對(duì)疾病的診斷和治療有著顯著的有益效果。影響臨床病癥檢測(cè)的因素包括用于捕獲、濃縮和/或純化與臨床病癥相關(guān)的生物分子的材料和方法。影響檢測(cè)和診斷的其它因素包括用于檢測(cè)極小量(例如皮克量級(jí))所關(guān)注的生物分子的手段。用于檢測(cè)臨床病癥的現(xiàn)有技術(shù)通常耗時(shí)并且涉及相當(dāng)多的操作來(lái)獲得合適的樣品。這些技術(shù)還受到生物樣品內(nèi)能使測(cè)試結(jié)果無(wú)效的許多干擾物質(zhì)的影響。因此，需要提供用以從這類(lèi)抑制物質(zhì)中捕獲和純化生物分子的材料和方法。用于檢測(cè)臨床病癥的現(xiàn)有技術(shù)的靈敏性和特異性受到非特異性物質(zhì)的捕獲的影響，非特異性物質(zhì)通常會(huì)妨礙對(duì)小量生物分子的檢測(cè)。因此，在濃縮和檢測(cè)所關(guān)注的生物分子的存在時(shí)，需要用以減少非特異性物質(zhì)的捕獲的材料和方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及使用具有用于連接生物分子(優(yōu)選用于捕獲靶生物分析物)的官能化表面的固體載體材料。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供捕獲靶生物分析物的方法。該方法涉及提供的固體載體材料，固體載體材料的表面包括可選的共價(jià)結(jié)合至該表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的屏蔽基團(tuán)，以及設(shè)置在該表面上的生物分子結(jié)合基團(tuán)(優(yōu)選的是，該生物分子結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至該表面，并且更優(yōu)選的是，它們通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)，其中生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)(優(yōu)選多個(gè)芳族基團(tuán))。然后在有效使多肽連接(優(yōu)選通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用連接)至一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)的條件下，將該固體載體材料與多肽接觸。多肽可以是靶生物分析物的捕獲劑。這種多肽捕獲劑可用于涉及將該多肽連接至其上的表面與懷疑含靶生物分析物的樣品接觸的方法。在某些方法中，存在屏蔽基團(tuán)(即，它們不是可選的)。在某些方法中，特別是當(dāng)屏蔽基團(tuán)是可選的時(shí)，該方法優(yōu)選包括這樣的前提條件多肽捕獲劑和/或靶生物分析物不會(huì)被從固體載體材料洗脫。作為另外一種選擇，或者額外地，對(duì)于某些實(shí)施例，特別是當(dāng)屏蔽基團(tuán)是可選的時(shí)，生物分子結(jié)合基團(tuán)被設(shè)置在固體載體材料表面至少25%的區(qū)域上。對(duì)于某些實(shí)施例，多肽捕獲劑是抗體。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包含多個(gè)具有不同特異性的抗體。對(duì)于某些實(shí)施例，靶生物分析物是微生物，例如細(xì)菌(如金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus))。對(duì)于某些優(yōu)選的實(shí)施例，抗體通過(guò)該抗體的Fc區(qū)連接至一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)，優(yōu)選為含聚(環(huán)氧乙烷)的基團(tuán)。屏蔽基團(tuán)是單價(jià)的并且共價(jià)結(jié)合(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)至表面。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙垸)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油醚的基團(tuán)(包括甲醚或羥乙基醚)、含羥基丙烯酰胺的基團(tuán)、21含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)，或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、纖維、泡沫、小珠、顆粒、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管、薄片或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括微量滴定板或其他檢測(cè)容器。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括顆粒狀材料，顆粒狀材料可包括納米顆粒。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料還包括共價(jià)結(jié)合至表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的親水基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括納米顆粒以及有助于納米顆粒分散于水性生物環(huán)境中的親水基團(tuán)(并因而稱(chēng)為水分散性基團(tuán))。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)和親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))是相同的，而在其他實(shí)施例中親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))與屏蔽基團(tuán)不同。優(yōu)選的是，親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)(優(yōu)選多個(gè)芳族基團(tuán))。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子結(jié)合基團(tuán)包括二苯基、三苯基或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子結(jié)合基團(tuán)包括二苯基。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料還包括與表面連接(優(yōu)選通過(guò)共價(jià)鍵連接，并且更優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵連接)的報(bào)告基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法。該方法涉及提供具有表面的固體載體材料；可任選地提供具有屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)的屏蔽化合物；提供包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)(優(yōu)選多個(gè)芳族基團(tuán))的生物分子結(jié)合化合物；可任選地使屏蔽基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)相互作用結(jié)合)至固體載體材料表面，并將生物分子結(jié)合化合物設(shè)置在固體載體材料的表面(優(yōu)選該生物分子結(jié)合化合物通過(guò)共價(jià)結(jié)合(其優(yōu)選為不可逆的)結(jié)合至表面)；以及在有效使多肽與一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選兩個(gè)或更多個(gè))芳族基團(tuán)連接的條件下，讓固體載體材料與多肽接觸。對(duì)于某些實(shí)施例，多肽是靶生物分析物的捕獲劑(如抗體)，而對(duì)于其他實(shí)施例，多肽是靶生物分析物。在某些方法中，存在屏蔽基團(tuán)(即它們不是可選的)。在某些方法中，特別是在屏蔽基團(tuán)為可選的時(shí)，該方法優(yōu)選包括這樣的前提條件多肽不會(huì)隨后被從固體載體材料洗脫。作為另外一種選擇，或者額外地，對(duì)于某些實(shí)施例，特別是當(dāng)屏蔽基團(tuán)是可選的時(shí)，生物分子結(jié)合基團(tuán)被設(shè)置在固體載體材料表面至少25%的區(qū)域上。該方法還可包括提供包含報(bào)告基團(tuán)(如熒光基團(tuán))和表面結(jié)合基團(tuán)的報(bào)告分子；以及將報(bào)告基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵)連接(優(yōu)選共價(jià)結(jié)合)至固體載體材料表面。對(duì)于某些實(shí)施例，在報(bào)告分子結(jié)合至固體載體材料之前將屏蔽化合物共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面。本發(fā)明還提供通過(guò)本文所述方法制備的固體載體材料。在一個(gè)實(shí)施例中，固體載體材料具有包括如下部分的表面設(shè)置在表面上(優(yōu)選共價(jià)結(jié)合至表面)的生物分子結(jié)合基團(tuán)，該生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選多個(gè))芳族基團(tuán)；共價(jià)結(jié)合至表面的屏蔽基團(tuán)；以及通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用連接至一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)的多肽。在另一個(gè)實(shí)施例中，固體載體材料具有包括如下部分的表面設(shè)置在表面至少25%區(qū)域上的生物分子結(jié)合基團(tuán)(優(yōu)選共價(jià)結(jié)合至表面)；其中生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選多個(gè))芳族基團(tuán)；可選的共價(jià)結(jié)合至表面的屏蔽基團(tuán)；以及通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用連接至一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)的多肽(優(yōu)選為抗體)。在某些實(shí)施例中，多肽是抗體并且通過(guò)該抗體的Fc區(qū)連接至一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)。優(yōu)選的是，多肽是抗體并且通過(guò)該抗體的Fc區(qū)連接至多個(gè)芳族基團(tuán)中的兩個(gè)或更多個(gè)。Fc區(qū)連接至該結(jié)合基團(tuán)是優(yōu)選的，因?yàn)橐赃@樣的取向，抗體的生物活性基本上保持不變。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了捕獲靶生物分析物的方法。該方法涉及提供固體載體材料，該固體載體材料的表面包括可選的共價(jià)結(jié)合至表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的屏蔽基團(tuán)，以及通過(guò)共價(jià)鍵(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵)結(jié)合至表面的生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中生物分子結(jié)合基團(tuán)包括非叔胺基團(tuán)和/或肼基團(tuán)。然后在有效使生物分子與一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合而形成-Ar-N《(H)-和/或-Ar-NHN二C(H)-鍵合(其中Ar是芳基)的條件下，讓該固體載體材料與醛官能化的生物分子接觸。該生物分子是靶生物分析物的捕獲劑，并且該方法涉及使其上共價(jià)結(jié)合有生物分子捕獲劑的表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子捕獲劑是抗體，其中固體載體材料包含多個(gè)不同特異性的抗體。對(duì)于某些實(shí)施例，靶生物分析物是微生物，例如細(xì)菌(如金黃色葡萄球菌)。對(duì)于某些實(shí)施例，存在屏蔽基團(tuán)并且所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧垸)的基團(tuán)，優(yōu)選為含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)。屏蔽基團(tuán)是單價(jià)的并且共價(jià)結(jié)合(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)至表面。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙垸)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油基的基團(tuán)、含羥基丙烯酰胺的基團(tuán)、含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)，或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、纖維、泡沫、小珠、顆粒、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管、薄片或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括微量滴定板或其他檢測(cè)容器。24對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括顆粒狀材料，該顆粒狀材料可包括納米顆粒。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料還包括共價(jià)結(jié)合至表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的親水基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括納米顆粒以及有助于納米顆粒分散于水性生物環(huán)境中的親水基團(tuán)(并因而稱(chēng)為水分散性基團(tuán))。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)和親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))是相同的，而在其他實(shí)施例中親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))與屏蔽基團(tuán)不同。優(yōu)選的是，親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。生物分子結(jié)合基團(tuán)包括非叔胺基團(tuán)和/或肼基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子結(jié)合基團(tuán)包括非叔胺基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，非叔胺基團(tuán)是伯胺基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料還包括連接至表面的報(bào)告基團(tuán)(優(yōu)選通過(guò)共價(jià)鍵連接，并且更優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵連接)。對(duì)于某些實(shí)施例，報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法。該方法涉及提供具有表面的固體載體材料；提供具有非叔胺基和/或肼基以及表面結(jié)合基團(tuán)的生物分子結(jié)合化合物；可任選地提供具有屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)的屏蔽化合物；使生物分子結(jié)合基團(tuán)和可選的屏蔽基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)與固體載體材料表面共價(jià)結(jié)合；其中，優(yōu)選的是，生物分子結(jié)合基團(tuán)(以及優(yōu)選屏蔽基團(tuán))通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至表面；以及在有效使生物分子與生物分子結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合而形成-Ar-N=C(H)-和/或-Ar-NHN=C(H)-鍵合(其中Ar是芳基)的條件下，讓固體載體材料與醛官能化的生物分子接觸。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子是靶生物分析物的捕獲劑(如抗體)，而對(duì)于其他實(shí)施例，生物分子是靶生物分析物。該方法還可包括提供包含報(bào)告基團(tuán)(如熒光基團(tuán))和表面結(jié)合基團(tuán)的報(bào)告分子；以及使該報(bào)告基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵)連接(優(yōu)選共價(jià)結(jié)合)至固體載體材料表面。對(duì)于某些實(shí)施例，在報(bào)告分子結(jié)合至固體載體材料上之前將屏蔽化合物共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面。本發(fā)明還提供通過(guò)本文提供的方法形成的固體載體材料。在一個(gè)實(shí)施例中，提供固體載體材料，其中該材料的表面包括通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至表面的生物分子結(jié)合基團(tuán)；通過(guò)-Ar-N:C(H)-和/或-Ar-NHN二C(H)-鍵合(其中Ar是芳基)共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的醛官能化生物分子(優(yōu)選為經(jīng)氧化的抗體)；以及共價(jià)結(jié)合至表面的屏蔽基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供捕獲靶生物分析物的方法。該方法涉及提供固體載體材料，該固體載體材料的表面包括共價(jià)結(jié)合至表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的屏蔽基團(tuán)，以及通過(guò)共價(jià)鍵(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵)結(jié)合至表面的生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中生物分子結(jié)合基團(tuán)包括a，P-烯屬不飽和基團(tuán)或炔屬不飽和基團(tuán)以及吸電子基團(tuán)。然后在有效使生物分子通過(guò)碳-氫鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將該固體載體材料與胺官能生物分子接觸，該碳-氫鍵在生物分子的氨基與a,3-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)的P位置之間。在該方法中，生物分子是靶生物分析物的捕獲劑，并且該方法涉及將其上共價(jià)結(jié)合有生物分子捕獲劑的表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子捕獲劑是抗體，其中固體載體材料包含多個(gè)具有不同特異性的抗體。對(duì)于某些實(shí)施例，耙生物分析物是微生物，例如細(xì)菌(如金黃色葡萄球菌)。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)，優(yōu)選含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)。屏蔽基團(tuán)是單價(jià)的并且共價(jià)結(jié)合(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)至表面。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧垸)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙烷)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油基的基團(tuán)、含羥基丙烯酰胺的基團(tuán)、含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)，或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、纖維、泡沫、小珠、顆粒、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管、薄片或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括微量滴定板或其他檢測(cè)容器。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括顆粒狀材料，顆粒狀材料可包括納米顆粒。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料還包括共價(jià)結(jié)合至表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的親水基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料包括納米顆粒以及有助于納米顆粒分散于水性生物環(huán)境中的親水基團(tuán)(并因而稱(chēng)為水分散性基團(tuán))。對(duì)于某些實(shí)施例，屏蔽基團(tuán)和親水基團(tuán)(如，水分散性基團(tuán))是相同的，而在其他實(shí)施例中親水基團(tuán)(如，水分散性基團(tuán))與屏蔽基團(tuán)不同。優(yōu)選的是，親水基團(tuán)(如，水分散性基團(tuán))包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組生物分子結(jié)合基團(tuán)包括在a位置具有吸電子基團(tuán)的a,3-烯屬不飽和基團(tuán)或炔屬不飽和基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，吸電子基團(tuán)包括羰基、酮、酉旨、酰胺、-S02-、-SO-、-CO-CO-、-CO-COOR、磺酰胺、鹵離子、三氟甲基、磺酰胺、鹵離子、馬來(lái)酰亞胺、馬來(lái)酸基或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子結(jié)合基團(tuán)是丙烯酸酯基團(tuán)或a,P不飽和酮基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子結(jié)合基團(tuán)是多官能丙烯酸酯基。2對(duì)于某些實(shí)施例，固體載體材料還包括與表面連接(優(yōu)選通過(guò)共價(jià)鍵連接，并且更優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵連接)的報(bào)告基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明提供捕獲靶生物分析物的方法，該方法包括提供具有包括如下部分的表面的納米顆粒(優(yōu)選為二氧化硅納米顆粒)共價(jià)結(jié)合至該表面的含有機(jī)羧酸根和/或有機(jī)磺酸根的屏蔽基團(tuán)；以及共價(jià)結(jié)合至該表面的生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中生物分子結(jié)合基團(tuán)包括丙烯酸酯基團(tuán)；在有效使生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將該固體載體材料與胺官能生物分子接觸，該碳-氮鍵在生物分子的氨基與丙烯酸酯基團(tuán)的e位置之間；其中生物分子是耙生物分析物的捕獲劑；以及使其上共價(jià)結(jié)合有生物分子捕獲劑的表面與懷疑含有耙生物分析物的樣品接觸。在該實(shí)施例中，優(yōu)選的是，納米顆粒上不存在聚(環(huán)氧垸)基團(tuán)作為屏蔽基團(tuán)或水分散性基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法。該方法涉及提供具有表面的固體載體材料；提供具有屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)的屏蔽化合物；提供具有a,e-烯屬不飽和基團(tuán)、吸電子基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)的生物分子結(jié)合化合物；使屏蔽基團(tuán)和生物分子結(jié)合基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面；其中生物分子結(jié)合基團(tuán)和屏蔽基團(tuán)通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至表面；以及在有效使生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將該固體載體材料與胺官能生物分子接觸，該碳-氮鍵在生物分子的氨基與a，P-烯屬不飽和基團(tuán)的0位置之間。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子是靶生物分析物的捕獲劑(如抗體)，而對(duì)于其他實(shí)施例，生物分子是靶生物分析物。該方法還包括提供包含報(bào)告基團(tuán)(如，熒光基團(tuán))和表面結(jié)合基團(tuán)的報(bào)告分子；以及讓報(bào)告基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)(優(yōu)選通過(guò)不可28逆共價(jià)鍵)連接(優(yōu)選共價(jià)結(jié)合)至固體載體材料表面。對(duì)于某些實(shí)施例，在報(bào)告分子結(jié)合至固體載體材料之前將屏蔽化合物共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面。在特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明提供制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法，該方法包括提供納米顆粒(優(yōu)選二氧化硅納米顆粒)，各自具有表面；提供屏蔽化合物，該屏蔽化合物包括含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)和/或含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)以及表面結(jié)合基團(tuán)；提供生物分子結(jié)合化合物，該化合物包括丙烯酸酯基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；將有機(jī)羧酸根和/或有機(jī)磺酸根基團(tuán)以及丙烯酸酯基團(tuán)通過(guò)表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至納米顆粒表面；以及在有效使生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)丙烯酸酯基團(tuán)的條件下，將該納米顆粒與胺官能生物分子接觸，該碳-氮鍵在生物分子的氨基與丙烯酸酯基團(tuán)的e位置之間。在該實(shí)施例中，優(yōu)選的是，納米顆粒上不存在聚(環(huán)氧垸)基團(tuán)作為屏蔽基團(tuán)或水分散性基團(tuán)。定義"生物分子結(jié)合基團(tuán)"是與生物分子反應(yīng)從而形成共價(jià)鍵，優(yōu)選形成不可逆共價(jià)鍵的官能團(tuán)。生物分子結(jié)合基團(tuán)可以包括一個(gè)或多個(gè)能夠與多肽相互作用的芳族基團(tuán)。據(jù)信，生物分子與生物分子結(jié)合基團(tuán)(其包括一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán))之間的相互作用可以通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明上下文中的"不可逆共價(jià)鍵"指在生理?xiàng)l件下不可逆的共價(jià)鍵。不可逆共價(jià)鍵不包括在生理?xiàng)l件下處于平衡的鍵，例如金-硫鍵，該在生理?xiàng)l件下處于平衡的鍵將允許連接的基團(tuán)從一個(gè)固體載體(如顆粒)遷移至另一固體載體和/或?qū)⒃试S含-SH或-S-S-的任何外來(lái)物質(zhì)置換所需的取代基。"屏蔽基團(tuán)"是單價(jià)基團(tuán)，其能夠減少并且優(yōu)選防止除所關(guān)注的生物分子之外的生物分子的非特異性結(jié)合。"親水基團(tuán)"(如，"水分散性基團(tuán)")是為固體載體材料表面提供親水性的單價(jià)基團(tuán)。優(yōu)選的是，如果將這類(lèi)基團(tuán)連接至納米顆粒，則它們能夠減少并且優(yōu)選防止納米顆粒在水性生物環(huán)境中的過(guò)度團(tuán)聚和沉淀，并且將它們稱(chēng)為"水分散性基團(tuán)"。某些親水基團(tuán)也可以用作針對(duì)非特異性結(jié)合的屏蔽基團(tuán)(如，含聚(環(huán)氧乙烷)的基團(tuán))。在本文中將"納米顆粒"定義為優(yōu)選平均粒度不大于200納米(nm)的納米尺寸的顆粒。如本文所用，"粒度"和"粒徑"具有相同的含義并且用于指顆粒(或其團(tuán)聚物)的最大尺寸。在本文中，"團(tuán)聚"指顆粒之間的弱締合，它們可以因電荷或極性而保持在一起并且可以分解成更小的單位。術(shù)語(yǔ)"包含"及其變型形式出現(xiàn)在具體實(shí)施方式和權(quán)利要求中時(shí)不具有限制的意思。文字"優(yōu)選的"和"優(yōu)選地"指在某些情況下可以獲得某些有益效果的本發(fā)明實(shí)施例。然而，在相同情況下或在其他情況下，其他實(shí)施例也可能是優(yōu)選的。此外，一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的表述并不意味著其他實(shí)施例不可用，并且并非意圖將其他實(shí)施例排除在本發(fā)明的范圍外。如本文所用，"一個(gè)"、"一種"、"該"、"至少一個(gè)"和"一個(gè)或多個(gè)"可以交換使用。因此，例如，包括"一個(gè)"生物分子結(jié)合基團(tuán)的表面可以解釋為表示該表面包括"一個(gè)或多個(gè)"生物分子結(jié)合基團(tuán)。類(lèi)似地，用于捕獲"一種"靶生物分析物的方法可以解釋為表示該方法可以涉及捕獲"一種或多種"靶生物分析物。術(shù)語(yǔ)"和/或"表示所列元素中的一者或全部或任意兩個(gè)或多個(gè)所列元素的組合。如本文所用，除非上下文中明確地指出不是這樣，否則術(shù)語(yǔ)"或"通常采用其包括"和/或"在內(nèi)的意思。另外在本文中，通過(guò)端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括包括在該范圍內(nèi)的所有數(shù)值(如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)。本發(fā)明的以上概述并非意圖描述本發(fā)明每個(gè)公開(kāi)的實(shí)施例或每種實(shí)施方式。以下描述更具體地舉例說(shuō)明了示例性實(shí)施例。在貫穿本專(zhuān)利申請(qǐng)的若干處，通過(guò)實(shí)例列表來(lái)提供指導(dǎo)，這些實(shí)例可以不同的組合使用。在每種情況下，所列舉的列表僅作為代表性的組，而不應(yīng)該被解釋為排他性的列表。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及固體載體材料的官能化表面的用途。本發(fā)明的官能化固體載體材料可用于設(shè)計(jì)和制造需要結(jié)合劑來(lái)連接和固定生物分子的裝置。優(yōu)選的是，可以將固體載體材料表面設(shè)計(jì)成共價(jià)地連接生物分子而不會(huì)干擾它們的生物取向或生物活性。本發(fā)明的固體載體材料的表面包括共價(jià)結(jié)合至該表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的生物分子結(jié)合基團(tuán)。這類(lèi)生物分子結(jié)合基團(tuán)提供了所關(guān)注的生物分子(如靶生物分析物)與該表面的選擇性連接?？赏ㄟ^(guò)多種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性連接。例如，某些實(shí)施例涉及諸如特異性抗體或蛋白質(zhì)之類(lèi)的生物分子的捕獲劑(即生物分子捕獲劑)與表面的共價(jià)結(jié)合，其可用于對(duì)靶生物分析物(例如細(xì)菌)的特異性生物識(shí)別。本發(fā)明的固體載體材料的表面還包括共價(jià)結(jié)合至該表面(優(yōu)選通31過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)的屏蔽基團(tuán)。屏蔽基團(tuán)用于減少并且優(yōu)選防止除所關(guān)注的生物分子(如，生物分子捕獲劑和/或靶生物分析物)之外的生物分子的非特異性結(jié)合。通過(guò)減少或防止非特異性結(jié)合，屏蔽基團(tuán)有助于增強(qiáng)(例如)生物識(shí)別測(cè)定法的靈敏性、準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。這種屏蔽基團(tuán)是單價(jià)的并且優(yōu)選不可逆地共價(jià)結(jié)合(優(yōu)選不可逆地結(jié)合)至表面。如果需要，可以將可選的親水基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面(優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合)。在某些實(shí)施例中，屏蔽基團(tuán)和親水基團(tuán)可以相同。例如，含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)可以既為固體載體材料提供屏蔽性又為固體載體材料提供親水性。如果需要，特別是如果固體載體材料包括納米顆粒時(shí)，親水基團(tuán)為水性生物環(huán)境中的納米顆粒提供分散性。在這樣的實(shí)施例中，親水基團(tuán)稱(chēng)為水分散性基團(tuán)。一般來(lái)講，可取的是使固體載體材料表面具有高覆蓋率的反應(yīng)基團(tuán)(如二氧化硅表面上的硅烷醇基團(tuán))，以降低非特異性結(jié)合的傾向(以及如果固體載體材料是顆粒狀材料，例如納米顆粒時(shí)的團(tuán)聚)。通?？扇〉氖?，固體載體材料表面上的大多數(shù)反應(yīng)基團(tuán)(即表面官能團(tuán))與生物分子結(jié)合基團(tuán)以及可選的屏蔽基團(tuán)和/或親水基團(tuán)反應(yīng)。由于本發(fā)明的合適固體載體材料通常具有數(shù)量非常大的可觸及的反應(yīng)活性部位，即使高百分比的屏蔽基團(tuán)和/或親水基團(tuán)覆蓋率也不會(huì)妨礙可用的大量生物分子結(jié)合基團(tuán)的連接。對(duì)于較小尺寸的納米顆粒來(lái)說(shuō)尤其如此，較小尺寸的納米顆粒具有大量表面官能團(tuán)(即表面反應(yīng)基團(tuán))。固體載體材料(即固體載體)上的反應(yīng)基團(tuán)是能夠與結(jié)合至表面的化合物(化學(xué)式A—L一B表示的生物分子結(jié)合化合物、化學(xué)式A—L—Sh表示的屏蔽化合物、化學(xué)式A—L一WD表示的親水化合物(如水分散性化合物)，以及化學(xué)式A—L—Rp表示的報(bào)告化合物，如下文所討論的)中的表面結(jié)合基團(tuán)A(見(jiàn)下文)反應(yīng)的互補(bǔ)基團(tuán)。可以使用表面反應(yīng)基團(tuán)(即固體載體材料上的反應(yīng)基團(tuán))和表面結(jié)合基團(tuán)A的任何合適組合，只要表面反應(yīng)基團(tuán)不與(生物分子結(jié)合化合物的)生物分子結(jié)合基團(tuán)B反應(yīng)，該生物分子結(jié)合基團(tuán)B是能夠與生物分子相互作用(通常通過(guò)共價(jià)鍵相互作用)的官能團(tuán)。在上面的化學(xué)式中，L表示有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞烷基、亞芳基或亞烷基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子(包括S、O、N、P或其混合物)。L基團(tuán)的例子包括含環(huán)氧乙垸的低聚物或聚合物基團(tuán)、含乙撐亞胺的低聚物或聚合物基團(tuán)，以及含環(huán)硫乙烷的低聚物或聚合物基團(tuán)。雖然L基團(tuán)可以(例如)包括二價(jià)的含環(huán)氧乙烷的低聚物或聚合物基團(tuán)，該基團(tuán)也可以為固體載體材料提供屏蔽和/或親水特性，但是本文表示的屏蔽基團(tuán)和親水基團(tuán)是分開(kāi)的并且截然不同的單價(jià)基團(tuán)。這意味著，屏蔽基團(tuán)和親水基團(tuán)是端基并且不是用于另外的基團(tuán)(特別是生物分子結(jié)合基團(tuán))的二價(jià)連接基。因此，如果生物分子結(jié)合基團(tuán)B通過(guò)二價(jià)的含環(huán)氧乙烷的低聚物連接至表面，則本發(fā)明的固體載體材料優(yōu)選包括單獨(dú)的并且截然不同的屏蔽基團(tuán)，該屏蔽基團(tuán)可以包括單價(jià)的含環(huán)氧乙烷的低聚物(即無(wú)反應(yīng)性端基的基團(tuán))。固體載體材料固體載體材料可以具有任何可用的形式，包括(但不限于)薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、非織造纖維或織造纖維、泡沫、中空小珠或?qū)嵭男≈?、顆粒(包括納米顆粒)、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管或薄片。固體載體可以是多孔或無(wú)孔的、剛性或柔性的、透明或不透明的、透光或有色的，以及反射性或非反射性的。合適的固體載體材料包括(例如)聚合物材料、玻璃、硅、陶瓷、金屬、金屬氧化物、水合金屬氧化物或它們的組合。如果需要，固體載體材料可以是有磁性的。固體載體材料可以是微量滴定板或其他檢測(cè)容器的形式。固體載體可以具有單層或多層材料。例如，在一些實(shí)施例中，固體載體可以具有為第一層提供支承的一個(gè)或多個(gè)第二層，該第一層包括能夠與結(jié)合至表面的化合物中的表面結(jié)合基團(tuán)A反應(yīng)的互補(bǔ)基團(tuán)。第一層是固體載體的外層。合適的聚合物型固體載體材料包括(但不限于)聚烯烴、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚(乙酸乙烯酯)、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氧甲烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、酚醛樹(shù)脂、聚胺、氨基-環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯、硅酮、纖維素基聚合物、多糖或它們的組合。在一些實(shí)施例中，聚合物材料是用具有能夠與A基團(tuán)反應(yīng)的互補(bǔ)基團(tuán)的共聚單體制備的共聚物。例如，共聚單體可以含有羧基、巰基、羥基、氨基或烷氧基甲硅烷基。這些基團(tuán)能夠與表面結(jié)合基團(tuán)A反應(yīng)，例如氨基、碳-碳雙鍵、烷氧基硅垸基或氯硅烷基。合適的玻璃和陶瓷固體載體材料可以包含(例如)鈉、硅、鋁、鉛、硼、磷、鋯、鎂、鈣、砷、鎵、鈦、銅或它們的組合。玻璃通常包括多種類(lèi)型的含硅酸鹽的材料。固體載體可以是硅基材料，例如電介質(zhì)材料或適用于集成電路或其他電子設(shè)備的材料。可以用無(wú)機(jī)層涂覆有機(jī)聚合物基板，例如薄的Si02層。這樣的材料可以通過(guò)諸如氣相沉積之類(lèi)的已知方法制備。作為另外一種選擇，固體載體可以包括類(lèi)金剛石玻璃層，如國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO01/66820Al中所公開(kāi)。類(lèi)金剛石玻璃是包含碳、硅和一種或多種選自氫、氧、氟、硫、鈦或銅的成分的無(wú)定形材料。一些類(lèi)金剛石玻璃材料可采用等離子工藝由四甲基硅垸前體生成?？梢灾苽涫杷牧?，可在氧等離子體中進(jìn)一步處理該疏水材料以控制表面上的硅垸醇濃度。類(lèi)金剛石玻璃可以是薄膜的形式或者是另一層上的涂層或固體載體中的材料的形式。在一些應(yīng)用中，類(lèi)金剛石玻璃可以是具有至少30重量百分比(重量％)、至少25重量％的硅和多達(dá)45重量％的氧的薄膜形式。這類(lèi)薄膜可以是柔性的且透明的。在一些實(shí)施例中，類(lèi)金剛石玻璃是多層固體載體的外層。在具體的實(shí)施例中，固體載體的第二層是聚合物材料而第一層是類(lèi)金剛石玻璃薄膜。表面結(jié)合基團(tuán)A連接至該類(lèi)金剛石玻璃表面。在一些多層固體載體中，類(lèi)金剛石玻璃沉積在類(lèi)金剛石碳層上。例如，第二層是表面上沉積有類(lèi)金剛石碳層的聚合物薄膜。類(lèi)金剛石玻璃層沉積在類(lèi)金剛石碳層上。在一些實(shí)施例中，類(lèi)金剛石碳可以在多層固體載體中用作聚合物層和類(lèi)金剛石玻璃層之間的粘結(jié)層或底漆層。例如，多層固體載體可以包括聚酰亞胺或聚酯層、沉積在聚酰亞胺或聚酯上的類(lèi)金剛石碳層，以及沉積在類(lèi)金剛石碳上的類(lèi)金剛石玻璃層。又如，多層固體載體包括以如下順序布置的層疊件類(lèi)金剛石玻璃、類(lèi)金剛石碳、聚酰亞胺或聚酯、類(lèi)金剛石碳和類(lèi)金剛石玻璃。類(lèi)金剛石碳薄膜可以(例如)在等離子體反應(yīng)器中由乙炔制備。制備這類(lèi)薄膜的其他方法在美國(guó)專(zhuān)利No.5，888，594和5,948,166以及M.David等人在1991年3月的文章(M.Davidetal.,AlChEJournal,37(3),367-376)中有所描述。用于固體載體的合適的金屬、金屬氧化物或水合金屬氧化物可以包括(例如)金、銀、鉑、鈀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等。在本文中，硅和其他準(zhǔn)金屬也包括在術(shù)語(yǔ)"金屬"的范圍內(nèi)。含金屬的材料可以包括合金，例如不銹鋼、銦錫氧化物等。在一些實(shí)施例中，含金屬的材料是多層固體載體的外層。例如，固體載體可以具有第二聚合物層和第一含金屬層。在一個(gè)更具體的實(shí)例中，第二層是聚合物薄膜而第一層是金薄膜。在其他實(shí)例中，多層固體載體包括先用含鈦層涂覆然后用含金層涂覆的聚合物薄膜。也就35是說(shuō)，鈦層可以用作用于使金層粘附至聚合物薄膜的粘結(jié)層或底漆層。在一些實(shí)例中，聚合物薄膜可以是聚酯薄膜或聚酰亞胺薄膜。在包括含金屬材料的多層固體載體的其他實(shí)例中，硅支持層可以用一種或多種含金屬材料覆蓋。在一具體的實(shí)例中，硅支持層可以先用鉻層覆蓋然后用金層覆蓋。鉻層可以改善金層對(duì)硅層的粘附力。本發(fā)明的合適且優(yōu)選的固體載體包括納米顆粒，即納米尺寸的顆粒。術(shù)語(yǔ)"納米尺寸"指表征為平均粒度(或?qū)τ谇蛐晤w粒而言為平均粒徑)優(yōu)選不大于200nm(在表面改性之前)的顆粒。更優(yōu)選地，平均粒度不大于150納米(在表面改性之前)，甚至更優(yōu)選不大于120nm(在表面改性之前)，并且甚至更優(yōu)選不大于100nm(在表面改性之前)。優(yōu)選的是，在表面改性之前，納米顆粒的平均粒度為至少5nm，并且更優(yōu)選為至少10nm。納米顆粒的平均粒度可以用透射電子顯微鏡測(cè)量。在本發(fā)明的實(shí)踐中，粒度可以用任何合適的技術(shù)測(cè)量。優(yōu)選的是，粒度指的是數(shù)均粒徑并且用采用透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡的儀器測(cè)量。測(cè)量粒度的另一種方法是測(cè)量重均粒度的動(dòng)態(tài)光散射法。發(fā)現(xiàn)適用的這類(lèi)儀器的一個(gè)例子是可得自加利福尼亞州富勒頓的貝克曼庫(kù)爾特公司(BeckmanCoulterInc.,Fullerton，CA)的N4PLUSSUB-MICRONPARTICLEANALYZER(N4PLUS亞微米顆粒分析儀)。同樣優(yōu)選的是，納米顆粒的尺寸相對(duì)均勻。均勻尺寸的納米顆粒通常能提供更加可重復(fù)的結(jié)果。均勻的納米顆粒優(yōu)選具有偏差小于士25%的粒度。在本文中，優(yōu)選將納米顆粒表面改性成水分散性的，以減少并且優(yōu)選防止顆粒在生物環(huán)境中采用的水性緩沖液中過(guò)度團(tuán)聚和沉淀。納米顆粒聚集可導(dǎo)致不期望的沉淀、膠凝作用或粘度的顯著增加。然而，當(dāng)納米顆粒在水性緩沖液中時(shí)少量的團(tuán)聚是容許的，只要團(tuán)聚體(即團(tuán)聚顆粒)的平均尺寸優(yōu)選不大于200nm。因此，納米顆粒在本文中優(yōu)選表示膠態(tài)納米顆粒，因?yàn)樗鼈兛梢允菃为?dú)的顆粒或它們的小團(tuán)聚物。納米顆粒優(yōu)選具有至少10mV克，更優(yōu)選至少20mV克，并且甚至更優(yōu)選至少25m々克的表面積。納米顆粒優(yōu)選具有不大于600m"克的表面積。本發(fā)明的納米顆?？梢允嵌嗫椎幕驘o(wú)孔的。它們可以基本上僅包括一種材料(如二氧化硅)，或者它們可以是諸如芯殼納米顆粒之類(lèi)的復(fù)合納米顆粒。芯殼納米顆粒可以包括一種類(lèi)型的氧化物(如氧化鐵)芯或金屬(如金或銀)芯或聚合物材料芯，以及沉積在芯上的另一種類(lèi)型的金屬或金屬氧化物殼。未改性的納米顆?？梢宰鳛槿苣z而不是粉末提供。優(yōu)選的溶膠通常含有15重量％至50重量％的分散于流體介質(zhì)中的膠狀顆粒。適用于膠狀顆粒的流體介質(zhì)的代表性實(shí)例包括水、水性醇溶液、低級(jí)脂肪醇、乙二醇、N，N-二甲基乙酰胺、甲酰胺或它們的組合。優(yōu)選的流體介質(zhì)是水性的，例如水和可任選的一種或多種醇。當(dāng)膠狀顆粒分散于水性流體中時(shí)，由于每個(gè)顆粒表面上產(chǎn)生了共同的電荷而可以使顆粒穩(wěn)定。共同的電荷往往會(huì)促進(jìn)分散而不是團(tuán)聚或聚集，因?yàn)閹N電荷的顆粒相互排斥。水性介質(zhì)中的無(wú)機(jī)溶膠是本領(lǐng)域熟知的并且可以商購(gòu)獲得。例如，水或水-醇溶液中的二氧化硅溶膠可以諸如LUDOX(由美國(guó)特拉華州威爾明頓(Wilmington,DE)的杜邦公司(E丄duPontdeNemoursandCo.,Inc.)制造)、NYACOL(可得自Nyacol公司(Ashland,MA))或NALCO(由NalcoChemicalCo.(OakBrook，IL)制造)之類(lèi)的商品名商購(gòu)獲得。一種可用的二氧化硅溶膠是NALCO2327，其可作為平均粒度為20納米、pH值為9.5并且固體含量為40重量％的二氧化硅溶膠獲得。另外的合適的膠態(tài)二氧化硅的實(shí)例在美國(guó)專(zhuān)利No.5,126，394中有所描述。優(yōu)選的納米顆粒是二氧化硅納米顆粒。本發(fā)明中使用的溶膠通?？梢园购怅?yáng)離子，以便平衡膠體的表面電荷。根據(jù)pH和所使用的膠體類(lèi)型，膠體上的表面電荷可以是負(fù)電荷或正電荷。因此，陽(yáng)離子或陰離子都可用作抗衡離子。適合用作帶負(fù)電荷的膠體的抗衡離子的陽(yáng)離子的實(shí)例包括Na+、K+、Li+、諸如NR4+之類(lèi)的季銨陽(yáng)離子(其中每個(gè)R可以為任意的單價(jià)部分，但優(yōu)選為H或諸如-CH3之類(lèi)的低級(jí)垸基)、這些離子的組合等等。可以利用多種方法來(lái)使固體載體材料表面改性，這取決于表面的官能度。固體載體表面通常包括能夠與以下基團(tuán)反應(yīng)的基團(tuán)羧基、鹵代羰基、卣代羰氧基、氰基、羥基、巰基、異氰酸酯基、卣代甲硅垸基、烷氧基甲硅垸基、酰氧基甲硅烷基、疊氮基、氮丙啶基、鹵代垸基、叔氨基、芳族伯氨基、芳族仲氨基、二硫基、烷基二硫基、苯并三唑基、膦酰基、偶磷基酰胺基、磷酸根或烯屬不飽和基團(tuán)。也就是說(shuō)，固體載體包括能夠與表面結(jié)合基團(tuán)A反應(yīng)的基團(tuán)(即，固體載體包括與基團(tuán)A互補(bǔ)的基團(tuán))。固體載體可以包括載體材料，該載體材料經(jīng)處理而形成包括互補(bǔ)基團(tuán)(即表面反應(yīng)基團(tuán))的外層。固體載體可以用任何已知具有能夠與表面結(jié)合基團(tuán)A反應(yīng)的基團(tuán)的固相材料制備并且不限于下面的合適材料的例子。如果需要，可以(例如)用等離子體(如氧離子)處理固體載體的表面，以提供對(duì)所選表面結(jié)合基團(tuán)A的表面反應(yīng)性，或者用以提供能夠接枝反應(yīng)性分子的自由基(例如具有用于基團(tuán)A的胺基的丙烯酸基)，或者用以產(chǎn)生能夠與作為基團(tuán)A的異氰酸酯基反應(yīng)的表面羥基。38羧基可以與含金屬或金屬氧化物(特別是其中金屬為銅、鐵、鎳或鋁)的固體載體反應(yīng)。羧基或卣代羰基可以與具有羥基的固體載體反應(yīng)，形成含羰氧基的連接基團(tuán)。具有羥基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸酯的羥基取代的酯、聚丙烯酸酯的羥基取代的酯、電暈處理過(guò)的聚乙烯，以及載體材料(例如玻璃或聚合物薄膜)上的聚乙烯醇涂層。羧基或^代羰基也可以與具有巰基的固體載體反應(yīng)，形成含羰硫基的連接基團(tuán)。具有巰基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚丙烯酸酯的巰基取代的酯、聚甲基丙烯酸酯的巰基取代的酯，以及用巰烴基硅垸處理過(guò)的玻璃。另外，羧基或鹵代羰基可以與芳族伯氨基、芳族仲氨基或脂族仲氨基反應(yīng)，形成含羰基亞氨基的連接基團(tuán)。具有芳族伯氨基或仲氨基的固體載體材料包括(但不限于)聚胺、聚甲基丙烯酸酯的胺取代的酯、聚丙烯酸酯的胺取代的酯、聚氮丙啶，以及用氨基烷基硅烷處理過(guò)的玻璃。鹵代羰氧基可以與具有羥基的固體載體反應(yīng)，形成含氧基羰氧基的連接基團(tuán)。具有羥基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚乙烯醇、電暈處理過(guò)的聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯的羥基取代的酯、聚丙烯酸酯的羥基取代的酯，以及載體材料(例如玻璃或聚合物薄膜)上的聚乙烯醇涂層。鹵代羰氧基也可以與具有巰基的固體載體反應(yīng)，形成含氧基羰硫基的連接基團(tuán)。具有巰基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚甲基丙烯酸酯的巰基取代的酯、聚丙烯酸酯的巰基取代的酯，以及用巰烴基硅垸處理過(guò)的玻璃。氰基可以與具有疊氮基的固體載體反應(yīng)，形成含四嗪二基的連接基團(tuán)。具有疊氮基的固體載體的實(shí)例包括(但不限于)玻璃或聚合物載體上的聚(4-疊氮甲基苯乙烯)涂層。合適的聚合物載體材料包括聚酯、聚酰亞胺等。羥基可以與具有異氰酸酯基的固體載體反應(yīng)，形成含氧基羰基亞氨基的連接基團(tuán)。合適的具有異氰酸酯基的固體載體包括(但不限于)載體材料上的甲基丙烯酸-2-異氰酸乙酯聚合物涂層。合適的載體材料包括玻璃和聚合物材料，例如聚酯、聚酰亞胺等。羥基可以與具有羧基、羰氧基羰基或鹵代羰基的固體載體反應(yīng)，形成含羰氧基的連接基團(tuán)。合適的固體載體包括(但不限于)載體材料上的丙烯酸聚合物或共聚物涂層，或載體材料上的甲基丙烯酸聚合物或共聚物涂層。合適的載體材料包括玻璃和聚合物材料，例如聚酯、聚酰亞胺等。其他合適的固體載體包括聚乙烯與聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或共聚物，或它們的組合。巰基可以與具有異氰酸酯基的固體載體反應(yīng)。巰基與異氰酸酯基之間的反應(yīng)形成含硫代羰基亞氨基的連接基團(tuán)。合適的具有異氰酸酯基的固體載體包括(但不限于)載體材料上的甲基丙烯酸-2-異氰酸乙酯聚合物涂層。合適的載體材料包括玻璃和聚合物材料，例如聚酯、聚酰亞胺等。巰基還可以與具有鹵代羰基的固體載體反應(yīng)，形成含羰硫基的連接基團(tuán)。具有鹵代羰基的固體載體包括(例如)氯代羰基取代的聚乙烯。巰基也可以與具有鹵代羰氧基的固體載體反應(yīng)，形成含氧基羰硫基的連接基團(tuán)。具有鹵代羰基的固體載體包括聚乙烯醇的氯甲酰酯。另外，巰基可以與具有烯屬不飽和基團(tuán)的固體載體反應(yīng)，形成含硫醚的連接基團(tuán)。合適的具有烯屬不飽和基團(tuán)的固體載體包括(但不限于)衍生自丁二烯的聚合物和共聚物。異氰酸根基團(tuán)可以與具有羥基的固體載體反應(yīng)，形成含氧基羰基亞氨基的連接基團(tuán)。具有羥基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚乙烯醇、電暈處理過(guò)的聚乙烯、聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的羥基取代的酯，以及玻璃或聚合物薄膜上的聚乙烯醇涂層。異氰酸酯基還可以與巰基反應(yīng)，形成含硫代羰基亞氨基的連接基團(tuán)。具有巰基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的巰基取代的酯，以及用巰烴基硅垸處理過(guò)的玻璃。另外，異氰酸酯基可以與芳族伯氨基、芳族仲氨基或脂族仲氨基反應(yīng)，形成含亞氨基羰基亞氨基的連接基團(tuán)。合適的具有伯氨基或仲氨基的固體載體包括(但不限于)聚胺、聚氮丙啶，以及在諸如玻璃之類(lèi)的載體材料或諸如聚酯或聚酰亞胺之類(lèi)的聚合物材料上的氨基烷基硅烷涂層。異氰酸酯基還可以與羧基反應(yīng)，形成含O-?；奔柞；倪B接基團(tuán)。合適的具有羧酸基團(tuán)的固體載體包括(但不限于)玻璃或聚合物載體上的丙烯酸聚合物或共聚物涂層或甲基丙烯酸聚合物或共聚物涂層。共聚物包括(但不限于)含有聚乙烯和聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的共聚物。合適的聚合物載體材料包括聚酯、聚酰亞胺等。鹵代甲硅烷基、烷氧基甲硅烷基或酰氧基甲硅烷基可以與具有硅垸醇基的固體載體反應(yīng)，形成含二硅氧垸的連接基團(tuán)。合適的固體載體包括由多種玻璃、陶瓷材料或聚合物材料制備的那些。這些基團(tuán)還可以與表面上具有金屬氫氧化物基團(tuán)的多種材料反應(yīng)，形成含硅氧垸41的連接基團(tuán)。合適的金屬包括(但不限于)銀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等。在一些實(shí)施例中，金屬是不銹鋼或另一種合金。聚合物材料可以制備成具有硅垸醇基團(tuán)。例如，市售的具有硅烷醇基團(tuán)的單體包括得自美國(guó)威斯康星州密爾沃基市(Milwaukee,WI)的AldrichChemical公司的3-(三甲氧基甲硅垸基)甲基丙烯酸丙酯和3-氨丙基三甲氧基硅垸。疊氮基可以(例如)與具有碳-碳三鍵的固體載體反應(yīng)，形成含三唑二基的連接基團(tuán)。疊氮基還可以與具有腈基的固體載體反應(yīng)，形成含四嗪二基的連接基團(tuán)。具有腈基的固體載體包括(但不限于)諸如玻璃或聚合物材料之類(lèi)的載體材料上的聚丙烯腈涂層。例如，合適的聚合物載體材料包括聚酯和聚酰亞胺。其他合適的具有腈基團(tuán)的固體載體包括丙烯腈聚合物或共聚物以及2-氰基丙烯酸酯聚合物或共聚物。疊氮基還可以與有張力的烯屬基團(tuán)反應(yīng)，形成含三唑二基的連接基團(tuán)。合適的具有有張力的烯屬基團(tuán)的固體載體包括具有降冰片烯側(cè)基的材料的涂層。合適的載體材料包括(但不限于)玻璃和聚合物材料，例如聚酯和聚酰亞胺。氮丙啶基可以與巰基反應(yīng)形成P-氨烷基硫醚連接基團(tuán)。具有巰基的固體載體材料的實(shí)例包括(但不限于)聚甲基丙烯酸酯或聚丙烯酸酯的巰基取代的酯和用巰烴基硅垸處理過(guò)的玻璃。另外，氮丙啶基可以與羧基反應(yīng)形成含P-氨基垸氧基羰基的連接基團(tuán)。合適的具有羧基的固體載體包括(但不限于)玻璃或聚合物載體上的丙烯酸聚合物或共聚物涂層或者甲基丙烯酸聚合物或共聚物涂層。共聚物包括(但不限于)含有聚乙烯和聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸的共聚物。合適的聚合物載體材料包括聚酯、聚酰亞胺等。鹵代垸基可以(例如)與具有叔氨基的固體載體反應(yīng)，形成含季銨的連接基團(tuán)。合適的具有叔氨基的固體載體包括(但不限于)聚二甲基氨基苯乙烯或聚二甲基氨基甲基丙烯酸乙酯。同樣，叔氨基可以(例如)與具有鹵代垸基的固體載體反應(yīng)，形成含季銨的連接基團(tuán)。合適的具有卣代烷基的固體載體包括(例如)載體材料上的鹵代垸基硅烷涂層。載體材料可以包括(但不限于)玻璃和聚合物材料，例如聚酯和聚酰亞胺。芳族伯氨基或芳族仲氨基可以(例如)與具有異氰酸酯基的固體載體反應(yīng)，形成含氧基羰基亞氨基的連接基團(tuán)。合適的具有異氰酸酯基的固體載體包括(但不限于)玻璃或聚合物載體上的甲基丙烯酸-2-異氰酸乙酯聚合物或共聚物涂層。合適的聚合物載體包括聚酯、聚酰亞胺等。芳族伯氨基或芳族仲氨基還可以與含羧基或鹵代羰基的固體載體反應(yīng)，形成含羰基亞氨基的連接基團(tuán)。合適的固體載體包括(但不限于)載體材料上的丙烯酸聚合物涂層或甲基丙烯酸聚合物涂層。載體材料可以是(例如)玻璃或聚合物材料，例如聚酯或聚酰亞胺。其他合適的固體載體包括聚乙烯和聚甲基丙烯酸或聚丙烯酸的共聚物。二硫基、硫醇基或垸基二硫基可以(例如)與含金屬或金屬氧化物的表面反應(yīng)。合適的金屬或金屬氧化物包括(但不限于)金、銀、鉑、鈀、鎳、銅和鉻。固體載體還可以是合金，例如銦錫氧化物或電介質(zhì)材料。苯并三唑基可以(例如)與具有金屬或金屬氧化物表面的固體載體反應(yīng)。合適的金屬或金屬氧化物包括(例如)銀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等。金屬或金屬氧化物可以包括合金，例如不銹鋼、銦錫氧化物等。膦酰基、偶磷基酰胺基或磷酸根可以(例如)與具有金屬或金屬氧化物表面的固體載體反應(yīng)。合適的金屬或金屬氧化物包括(例如)銀、鋁、銅、鉻、鐵、鈷、鎳、鋅等。金屬或金屬氧化物可以包括合金，例如不銹鋼、銦錫氧化物等。烯屬不飽和基團(tuán)可以(例如)與具有巰基的固體載體反應(yīng)。該反應(yīng)形成含雜亞垸基的連接基團(tuán)。合適的固體載體包括(例如)聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯的巰基取代的垸基酯。烯屬不飽和基團(tuán)還可以與具有硅表面的固體載體反應(yīng)，例如用化學(xué)氣相沉積工藝形成的硅固體載體。這種硅表面可以含有-SiH基團(tuán)，該基團(tuán)能在存在鉑催化劑的情況下與烯屬不飽和基團(tuán)反應(yīng)，形成其中Si結(jié)合至亞垸基的連接基團(tuán)。另外，烯屬不飽和基團(tuán)可以與具有碳-碳雙鍵的固體載體反應(yīng)，形成含亞烷基的連接基團(tuán)。這類(lèi)固體載體包括(例如)衍生自丁二烯的聚合物或共聚物。許多其他固體載體材料和/或表面反應(yīng)基團(tuán)是已知的并且可以根據(jù)需要使用?？梢愿鶕?jù)需要使用多種組合的固體載體材料和/或表面反應(yīng)基團(tuán)。生物分子結(jié)合基團(tuán)芳族官能化生物分子結(jié)合基團(tuán)生物分子結(jié)合基團(tuán)用于將一個(gè)或多個(gè)多肽(如抗體、抗體綴合物和蛋白質(zhì)，例如抗生物素蛋白、鏈霉親和素以及凝聚因子)通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用裝配至固體載體材料表面。生物分子結(jié)合基團(tuán)包括一個(gè)或多個(gè)能與多肽(優(yōu)選抗體)形成非共價(jià)疏水鍵的芳族基團(tuán)，該芳族基團(tuán)包括單芳基、二芳基、三芳基。優(yōu)選的是，生物分子結(jié)合基團(tuán)包括多個(gè)芳族基團(tuán)。芳族基團(tuán)(即芳基)可以包括或者可以不包括雜原子(特別是S、N、0)，并且它們可以包括或者可以不包括取代基(如羥基、羧基、甲氧基、甲基、氨基等)。對(duì)于某些實(shí)施例，生物分子結(jié)合基團(tuán)被設(shè)置在固體載體材料表面至少25%的區(qū)域上。而且，優(yōu)選的是，表面上的芳族基團(tuán)可足夠用于提供與所關(guān)注的多肽的充分接觸。優(yōu)選的是，生物分子結(jié)合基團(tuán)對(duì)特異性多肽(優(yōu)選抗體，并且更優(yōu)選IgG抗體)具有特異性親和力，但是包括具有用于多種不同多肽(優(yōu)選抗體，并且更優(yōu)選IgG抗體)的多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的生物分子結(jié)合基團(tuán)在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在任一表面上包括用于多種不同多肽(優(yōu)選抗體，并且更優(yōu)選IgG抗體)的多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)該使芳基的數(shù)量與親水基團(tuán)的數(shù)量和類(lèi)型平衡，特別是如果固體載體為顆粒時(shí)，以避免過(guò)度團(tuán)聚。如果芳基被取代，則取代基(如羥基、羧基、甲氧基、甲基、氨基)應(yīng)不會(huì)在空間上干擾或電子干擾生物分子結(jié)合基團(tuán)的功能。如果需要，可以用親水基團(tuán)取代芳基，特別是用以幫助顆粒固體載體材料的分散。芳族基團(tuán)可以共價(jià)結(jié)合至固體載體表面或者它們可以由用于處理固體載體表面的底漆提供。底漆可以共價(jià)結(jié)合至固體載體表面或者可以不是共價(jià)結(jié)合至固體載體表面。下面在方案I中示出了用二芳基通過(guò)非共價(jià)疏水機(jī)制固定抗體(由Y形分子表示，其可以被氧化或者可以不被氧化)的實(shí)例?？贵w固定取向控制方案I如本文所用，術(shù)語(yǔ)"生物分子結(jié)合化合物"描述了可以與固體載體材料表面反應(yīng)以用生物分子結(jié)合基團(tuán)使該表面官能化的化合物。該化合物可以用化學(xué)式A—L一B表示，其中A是表面結(jié)合基團(tuán)，該基團(tuán)可以與本文所述的其他表面結(jié)合基團(tuán)相同或不同，B表示生物分子結(jié)合基團(tuán)，而L表示有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞烷基、亞芳基或亞烷基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子。對(duì)于某些實(shí)施例，L基團(tuán)不包括二價(jià)的含環(huán)氧烷的低聚物或聚合物基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，如果L基團(tuán)確實(shí)包括二價(jià)的含環(huán)氧垸的低聚物或聚合物基團(tuán)，所述低聚物或聚合物基團(tuán)可以為固體載體材料提供屏蔽和/或親水特性，那么它們不是唯一存在于固體載體材料上的屏蔽和/或親水基團(tuán)。生物分子結(jié)合化合物(A—L一B)的合適的表面結(jié)合基團(tuán)A在本文標(biāo)題為"固體載體材料"的部分中有描述。實(shí)例包括用于含二氧化硅的表面的硅烷醇基、垸氧基硅烷基或氯硅垸基；用于含氧化鐵的表面的羧酸或磷酸基團(tuán)；用于含金的表面的硫醇基；用于含銀或銅的表面的羧酸基、磷酸基、三唑基或苯并三唑基；用于含尼龍的表面的羧酸基；用于含聚酯的表面的氨基；用于含硝酸纖維素的表面的羧酸基；以及用于含聚苯乙烯的表面的氮烯基。優(yōu)選的生物分子結(jié)合化合物包括二苯基硅烷或三苯基硅垸，其中硅垸基團(tuán)是烷氧基硅垸和/或氯硅垸。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各式各樣的其他生物分子結(jié)合化合物可用于本發(fā)明，用作可用于用生物分子結(jié)合基團(tuán)使固體載體材料官能化的化合物。用于使這類(lèi)化合物與固體載體材料反應(yīng)的示例性條件在"實(shí)例"部分中示出。優(yōu)選的是，將足夠量的生物分子結(jié)合化合物與固體載體材料反應(yīng)，以提供所需水平的所關(guān)注的生物分子(多肽，例如抗體，優(yōu)選IgG抗體)的連接。優(yōu)選的是，抗體通過(guò)該抗體的Fc區(qū)連接至一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)。更優(yōu)選地，抗體通過(guò)該抗體的Fc區(qū)連接至多個(gè)芳族基團(tuán)中的兩個(gè)或更多個(gè)。芳基-胺和芳基-肼生物分子結(jié)合基團(tuán)生物分子結(jié)合基團(tuán)用于使一個(gè)或多個(gè)生物分子共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面。優(yōu)選的是，生物分子結(jié)合基團(tuán)對(duì)特定物分子具有特異性親和力，但是包括具有用于多種不同生物分子的多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的生物分子結(jié)合基團(tuán)是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在任何一個(gè)表面上包括用于多種不同生物分子的多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。生物分子結(jié)合基團(tuán)包括芳基胺基和/或芳基肼基。胺基可以是伯胺基或仲胺基(即非叔胺基)，但是優(yōu)選為伯胺基。生物分子結(jié)合基團(tuán)可以由用化學(xué)式A—L—B表示的生物分子結(jié)合化合物提供。生物分子結(jié)合基團(tuán)B是芳基非叔胺基和/或芳基肼基。一般來(lái)講，基團(tuán)B將會(huì)與基團(tuán)A(表面結(jié)合基團(tuán))不同。在這個(gè)化學(xué)式中，L可以是化學(xué)鍵或多種有機(jī)連接基的任意一種，使得某些優(yōu)選的基團(tuán)L—B(或僅B)具有如下結(jié)構(gòu):n=0-10X=CH2，O，S,NIiNR(R:烷基)以及n=0-10X=CH2，0,S，風(fēng)NR(R:烷基)。對(duì)于某些實(shí)施例，B基團(tuán)包括芳基胺基和/或芳基肼基并且通過(guò)席夫堿機(jī)理與具有游離羰基的生物分子反應(yīng)，從而形成化學(xué)式-Ar-NK:(H)-生物分子鍵合或-Ar-NHN-C(H)-生物分子鍵合，其中Ar是芳基，芳基可以是未取代的或者是經(jīng)取代的。芳基可以包括單個(gè)芳環(huán)或多個(gè)芳環(huán)，所述芳環(huán)可以包含或可以不包含雜原子(特別是S、N、0)。實(shí)例包括萘、蒽、嵌二萘和聯(lián)苯。如果芳基是經(jīng)取代的，則取代基(如羥基、羧基、甲氧基、甲基、氨基)應(yīng)該不會(huì)在空間上干擾或電子干擾芳基胺基和/或芳基肼基作為生物分子結(jié)合基團(tuán)的功能。如果固體載體是顆粒形式，則應(yīng)該使芳基的數(shù)量與親水基團(tuán)(如果存在)的數(shù)量和類(lèi)型平衡以避免過(guò)度團(tuán)聚。如果需要，可以用親水基團(tuán)取代芳基，以有助于顆粒固體載體材料的分散。直接連接至生物分子結(jié)合基團(tuán)的生物分子是醛-官能化的生物分子。如果生物分子是抗體，則其是經(jīng)氧化的抗體。用于經(jīng)氧化的抗體的示例性條件在"實(shí)例"部分中有描述。優(yōu)選的是，游離羰基是來(lái)自抗體的Fc區(qū)。將諸如經(jīng)氧化的抗體之類(lèi)的生物分子(由Y形分子表示)通過(guò)席夫堿機(jī)理固定至芳基胺的例子在下面的方案II中示出。"1、、、.跪體固定取向控制欣^鄉(xiāng):敬、.'巧W竭;w:"，^(:!i^r、^-，:df'SW》-H,"'."'.、\^-1^(崎？V乂'CH.,C附、、、、、、、、、、、、、、、、》爭(zhēng)t《0詠…(》…〔C:l-,iH、、■—八！,、/方案II如本文所用，術(shù)語(yǔ)"生物分子結(jié)合化合物"描述了可以與固體載體材料表面反應(yīng)以用生物分子結(jié)合基團(tuán)使該表面官能化的化合物。該化合物可以用化學(xué)式A—L一B表示，其中A是表面結(jié)合基團(tuán)，該基團(tuán)可以與本文所述的其他表面結(jié)合基團(tuán)相同或不同，B表示生物分子結(jié)合基團(tuán)，而L表示有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞垸基、亞芳基或亞烷基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子。對(duì)于某些實(shí)施例，L基團(tuán)不包括二價(jià)的含環(huán)氧垸的低聚物或聚合物基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，如果L基團(tuán)確實(shí)包括二價(jià)的含環(huán)氧垸的低聚物或聚合物基團(tuán)，所述低聚物或聚合物基團(tuán)可以為固體載體材料提供屏蔽和/或親水特性，那么它們不是唯一存在于固體載體材料上的屏蔽和/或親水基團(tuán)。生物分子結(jié)合化合物的合適的表面結(jié)合基團(tuán)A在本文中標(biāo)題為"固體載體材料"的部分中有描述。實(shí)例包括用于含二氧化硅的表面的硅垸醇基、烷氧基硅烷基或氯硅烷基；用于含氧化鐵的表面的羧酸或磷酸基團(tuán)；用于含金的表面的硫醇基；用于含銀或銅的表面的羧酸基或磷酸基；用于含尼龍的表面的羧酸基；用于含聚酯的表面的氨基；用于含硝酸纖維素的表面的羧酸基；以及用于含聚苯乙烯的表面的氮烯基。生物分子結(jié)合化合物(即能夠提供具有芳基胺和/或芳基肼基團(tuán)的生物分子結(jié)合基團(tuán)的化合物，其由化學(xué)式A—L—B表示)的實(shí)例包括4-氨基苯基三甲氧基硅垸。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各式各樣的其他生物分子結(jié)合化合物可用于本發(fā)明，用作可用于用生物分子結(jié)合基團(tuán)使固體載體材料官能化的化合物。用于使這類(lèi)化合物與固體載體材料反應(yīng)的示例性條件在"實(shí)例"部分中示出。優(yōu)選的是，將足夠量的生物分子結(jié)合化合物與固體載體材料反應(yīng)，以提供所需水平的所關(guān)注的生物分子(經(jīng)氧化的多肽，例如經(jīng)氧化的抗體，優(yōu)選IgG抗體)的連接。a,g烯屬或炔屬不飽和生物分子結(jié)合基團(tuán)生物分子結(jié)合基團(tuán)用于使一個(gè)或多個(gè)生物分子共價(jià)結(jié)合至固體載體材料表面。優(yōu)選的是，生物分子結(jié)合基團(tuán)對(duì)特定生物分子具有特異性親和力，但是包括具有用于多種不同生物分子的多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的生物分子結(jié)合基團(tuán)是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在任何一個(gè)表面上包括用于多種不同生物分子的多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。生物分子結(jié)合基團(tuán)包括具有吸電子基團(tuán)的a，3-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)。吸電子基團(tuán)的非限制性實(shí)例包括羰基、酮、酉旨、酰胺、-S02-、-SO-、-CO-CO-、-CO-COOR、磺酰胺、卣離子、三氟甲基、磺酰胺、鹵離子、馬來(lái)酰亞胺、馬來(lái)酸基或它們的組合。對(duì)于某些實(shí)施例，吸電子基團(tuán)是酮、酯或酰胺。生物分子結(jié)合基團(tuán)可以由通過(guò)化學(xué)式A—L—B表示的生物分子結(jié)合化合物提供。生物分子結(jié)合基團(tuán)B包括a，e-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)。一般來(lái)講，基團(tuán)B將與基團(tuán)A(表面結(jié)合基團(tuán))不同。在該化學(xué)式中，L可以是化學(xué)鍵或多種有機(jī)連接基的任意一種，使得某些優(yōu)選的基團(tuán)L一B(或僅B)具有如下結(jié)構(gòu)n=0-15X=NH，NR,S，O。在某些實(shí)施例中，生物分子結(jié)合基團(tuán)包括丙烯酸酯基或a,0不飽和酮基。在寬泛的pH范圍內(nèi)，丙烯酸酯和a,3不飽和酮在水中顯示具有期望的穩(wěn)定特性，并且還顯示具有與伯胺的高反應(yīng)性，以不可逆地形成邁克爾(Michael)加成加合物。當(dāng)具有氨基的生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至生物分子結(jié)合基團(tuán)時(shí)，產(chǎn)生邁克爾加成加合物，該碳-氮鍵涉及生物分子的氨基和a位具有羰基單元的a，0-烯屬不飽和基團(tuán)的P位置。下面的方案III示出了丙烯酸酯化合物(其為生物分子結(jié)合化合物的實(shí)例)的實(shí)例，在某些優(yōu)選的實(shí)施例中，丙烯酸酯化合物是用于與固體載體材料表面反應(yīng)并使固體載體表面改性的起始材料。這種化合物由化學(xué)式A—L一B表示，其中A為—Si(OR)3而B(niǎo)為丙烯酸酯基oII《CH2CH2—o—c—czIH，=CH2C2H5—C—CH2—0—《一I、00II《CH2CH2—0—C—CZH2R'CH2—o_C—gNHR'(CH2)3Si(OR)3C2Hs—9—CH2-0—《。、、0H2N—(CH2)3Si(OR)3II、CH2邁克爾加合物0《CH2—o—c—c4II《o'CH2丙烯酸系化合物1:R'=H;R=CH2CH3丙烯酸系化合物2:R'=CH3;R=CH3丙烯酸系化合物5方案ni丙烯酸酯和a,P不飽和酮是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兣c多種表面結(jié)合基團(tuán)相容。在某些實(shí)施例中，丙烯酸酯是多官能的。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"生物分子結(jié)合化合物"描述了可以與固體載體材料表面反應(yīng)以用生CH2:0ooII々CH2CH2—0~C_1H，=CH2H2t—C—CH2—0~《一do—C_g,'OHCO,CH2、oCH2NHR'(CH2)3Si(OR)邁克爾加合物oII々CH2'CH2—0—C——CZh2IIVc/N—(CH2)3Si(OR)3H2C——C——CH2—O~SI、0H2CH2—o—C—CK[II^oCH2丙烯酸系化合物3:R'=H;R=CH2CH3丙烯酸系化合物4:R'=CH3;R=CH3(CH2)3Si(OMe)3/0=6Hc2c物分子結(jié)合基團(tuán)使該表面官能化的化合物。該化合物可以用化學(xué)式A一L一B表示，其中A是表面結(jié)合基團(tuán)，該基團(tuán)可以與本文所述的其他表面結(jié)合基團(tuán)相同或不同，B表示生物分子結(jié)合基團(tuán)，而L表示有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞垸基、亞芳基或亞烷基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子。對(duì)于某些實(shí)施例，L基團(tuán)不包括二價(jià)的含環(huán)氧垸的低聚物或聚合物基團(tuán)。對(duì)于某些實(shí)施例，如果L基團(tuán)確實(shí)包括二價(jià)的含環(huán)氧烷的低聚物或聚合物基團(tuán)，所述低聚物或聚合物基團(tuán)可以為固體載體材料提供屏蔽和/或親水特性，那么它們不是唯一存在于固體載體材料上的屏蔽和/或親水基團(tuán)。其他生物分子結(jié)合化合物包括如下化合物:ox=C,0,N,P,SY=C,O,N,SRl和R2都是吸電子基團(tuán)R1二H，R2二吸電子基團(tuán)R2二H，Rl二吸電子基團(tuán)53其中A是二硫基或巰基表面結(jié)合基團(tuán)，其可以與AU和Ag結(jié)合；L是脂族或芳族有機(jī)連接基，可任選包含雜原子和生物分子結(jié)合基團(tuán)。生物分子結(jié)合化合物的合適的表面結(jié)合基團(tuán)A在本文中標(biāo)題為"固體載體材料"的部分中有描述。實(shí)例包括用于含二氧化硅的表面的硅烷醇基、垸氧基硅烷基或氯硅垸基；用于含氧化鐵的表面的羧酸或磷酸基團(tuán)；用于含金的表面的硫醇基；用于含銀或銅的表面的羧酸基或磷酸基；用于含尼龍的表面的羧酸基；用于含聚酯的表面的氨基；用于含硝酸纖維素的表面的羧酸基；以及用于含聚苯乙烯的表面的氮烯基。生物分子結(jié)合化合物的實(shí)例包括N-(3-丙烯酰氧基-2-羥丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅垸、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯砜三乙氧基硅烷-2、1,1,2-三氟乙烯基、1，1，2-三氯乙烯基、1,1-二氯乙烯基、l，l-二氟乙烯基、1-氟或1-氯乙烯基硅烷、含a,e不飽和基團(tuán)的硅垸、含硅垸的醌、a，e不飽和酮、亞砜，以及具有吸電子基團(tuán)的a,e炔屬不飽和化合物。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各式各樣的其他生物分子結(jié)合化合物可用于本發(fā)明，用作可用于用生物分子結(jié)合基團(tuán)使固體載體材料官能化的化合物。用于使這類(lèi)化合物與固體載體材料反應(yīng)的示例性條件在"實(shí)例"部分中示出。優(yōu)選的是，將足夠量的生物分子結(jié)合化合物與固體載體材料反應(yīng)，以提供所需水平的所關(guān)注的生物分子(多肽，例如抗體，優(yōu)選IgG抗體)的連接。屏蔽基團(tuán)"屏蔽基團(tuán)"是單價(jià)基團(tuán)，其能夠減少并且優(yōu)選防止除靶生物分析物(如另一種所關(guān)注的生物分子)之外的生物分子的非特異性結(jié)合。至于單價(jià)，其意指屏蔽基團(tuán)不具有可以與所關(guān)注的生物分子反應(yīng)或可以固定所關(guān)注生物分子的端基。下面描述的某些親水基團(tuán)也可以用作屏蔽基團(tuán)(如，含聚(環(huán)氧乙烷)的基團(tuán)、含多羥基的基團(tuán)、磺酸基團(tuán))。屏蔽基團(tuán)獨(dú)立于并且區(qū)別于生物分子結(jié)合基團(tuán)。也就是說(shuō)，在某些實(shí)施例中固體載體材料包括提供屏蔽特性的單價(jià)基團(tuán)，即使相同的部分可以形成用于連接生物分子結(jié)合基團(tuán)至固體載體材料表面的連接基。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"屏蔽化合物"描述了一種可與固體載體材料表面反應(yīng)以用屏蔽基團(tuán)使該表面改性的化合物。其可以用化學(xué)式A—L—Sh表示，其中A是表面結(jié)合基團(tuán)，該基團(tuán)可以與本文所述的其他表面結(jié)合基團(tuán)相同或不同，Sh表示屏蔽基團(tuán)，而L表示有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞垸基、亞芳基或亞垸基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子。屏蔽基團(tuán)用于阻斷非靶分析物/生物分子和生物大分子材料結(jié)合至固體載體材料表面并允許固體載體材料被用于結(jié)合、分離或固定特異性生物分子。對(duì)屏蔽基團(tuán)的主要要求是其不結(jié)合所關(guān)注的生物分子(如，捕獲劑或靶生物分析物)。屏蔽基團(tuán)通常包括(例如)非離子基團(tuán)(例如，含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)，優(yōu)選含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙垸)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油醚的基團(tuán)(包括甲醚和羥乙基醚)、含羥基酰胺的基團(tuán))、陰離子基團(tuán)(如，如下面描述為親水基團(tuán)的磺酸基和羧酸基)，以及在分散于水中時(shí)能形成陰離子基團(tuán)的基團(tuán)(如鹽或酸)。如果需要，可以使用這些基團(tuán)的多種混合物或組合。優(yōu)選的是，屏蔽基團(tuán)是長(zhǎng)度受到很好地限定的未帶電荷的水溶性聚合分子。過(guò)長(zhǎng)的聚合物可能會(huì)有阻斷生物分子結(jié)合基團(tuán)上的結(jié)合位點(diǎn)的效應(yīng)，并因而優(yōu)選對(duì)它們的聚合物長(zhǎng)度進(jìn)行控制。優(yōu)選的屏蔽基團(tuán)包括(但不限于)含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)(優(yōu)選分子量低至88的短鏈低聚物，其中如果至少包括兩種不同的部分則具有無(wú)規(guī)的或嵌段的結(jié)構(gòu)分布)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙烷)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油醚的基團(tuán)(包括甲醚和羥乙醚)、含羥基酰胺的基團(tuán)(包括丙烯酰胺的低聚物和聚合物)、含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)或它們的組合。在一些實(shí)施例中，優(yōu)選的屏蔽基團(tuán)是含聚(環(huán)氧乙烷)的基團(tuán)(優(yōu)選大分子單體)，該基團(tuán)是單價(jià)的并且具有至少一個(gè)《112-(:112-0-(重復(fù))單元，并且可以具有-CH(Ri)-CH2-0-(重復(fù))單元，使得該大分子單體總共具有至少一個(gè)(并且優(yōu)選至少五個(gè))-CH2-CH2-0-(重復(fù))單元，并且-CH2-CH2-0-單元與-CH(R')-CH2-0-單元的比率是至少2:1(優(yōu)選3:1)。如果含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)還包括-CH(R、CH2-0-基團(tuán)，貝l」R1是(CVC4)烷基基團(tuán)，其可以是直鏈或支鏈的。因而，小量的環(huán)氧丙烷(如，0.2mmol/克納米顆粒)可以包括在聚(環(huán)氧烷)基團(tuán)內(nèi)，盡管不是所需的。優(yōu)選的是，含聚(環(huán)氧乙院)的基團(tuán)的分子量是至少100g/摩爾，更優(yōu)選至少500g/摩爾。通常優(yōu)選的是，它們的鏈長(zhǎng)受限，使得它們小于低聚物的纏結(jié)分子量。術(shù)語(yǔ)"纏結(jié)分子量"用于指屏蔽基團(tuán)時(shí)意指最低分子量，超過(guò)該最低分子量則用作屏蔽基團(tuán)的聚合物分子顯示出纏結(jié)。測(cè)定聚合物的纏結(jié)分子量的方法是已知的，參見(jiàn)(例如)Friedrich等人，ProgressandTrendsinRheologyV，ProceedingsoftheEuropeanRheologyConference,5th，Portoroz,Slovenia,Sep.6-11，1998(1998》387(流變學(xué)的進(jìn)展和趨勢(shì)，第五屆歐洲流變學(xué)會(huì)議論文集，1998年，9月6-11日，斯洛文尼亞)，編輯Emri，I，出版商:Steinkopff，Darmstadt(德國(guó))。優(yōu)選的是，這種聚合物基團(tuán)的分子量不大于10,000克/摩爾(g/mol)。雖然無(wú)意于提出這種優(yōu)選性的機(jī)理，但據(jù)信短鏈屏蔽基團(tuán)相對(duì)于長(zhǎng)聚合物鏈?zhǔn)歉线m的，以避免組斷生物分子結(jié)合基團(tuán)的結(jié)合位點(diǎn)。有理由預(yù)期短鏈屏蔽基團(tuán)將允許靶分析物和/或捕獲劑可觸及生物分子56結(jié)合位點(diǎn)。較長(zhǎng)鏈的屏蔽基團(tuán)可能會(huì)阻斷生物分子結(jié)合基團(tuán)，防止發(fā)生任何結(jié)合。對(duì)于某些實(shí)施例而言，尤其是如果固體載體材料包括羧酸根和/或磺酸根基團(tuán)時(shí)，優(yōu)選沒(méi)有聚(環(huán)氧垸)基團(tuán)存在于固體載體材料上作為屏蔽基團(tuán)或水分散性基團(tuán)。表面上的屏蔽基團(tuán)的表面密度和特性將取決于所需的整個(gè)系統(tǒng)和方法的效率，考慮多種因素，例如起始物質(zhì)的成本、生物分子結(jié)合基團(tuán)的表面密度和特性、水分散性基團(tuán)(如果包括的話)的表面密度和特性、合成的難易性、靶分析物和/或捕獲劑在所關(guān)注樣品中的群體密度以及所需檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏性(如信噪比)。例如，含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)與含胺的生物分子結(jié)合基團(tuán)的比率是至少0.15:1以防止膠凝作用(對(duì)于納米粒子而言)；然而，對(duì)于低的非特異性結(jié)合，含聚(環(huán)氧乙烷)的基團(tuán)與含胺的生物分子結(jié)合基團(tuán)的比率是至少2:1。合適的屏蔽化合物的表面結(jié)合基團(tuán)A在本文中標(biāo)題為"固體載體材料"的部分描述。實(shí)例包括用于含二氧化硅的表面的硅垸醇基、烷氧基硅垸基或氯硅垸基；用于含氧化鐵的表面的羧酸或磷酸基團(tuán)；用于含金的表面的硫醇基；用于含銀或銅的表面的羧酸基或磷酸基；用于含尼龍的表面的羧酸基；用于含聚酯的表面的氨基；用于含硝酸纖維素的表面的羧酸基；以及用于含聚苯乙烯的表面的氮烯基。屏蔽化合物的例子包括聚(環(huán)氧乙垸)三甲氧基硅垸、(OH)3Si(CH2)3OCH2CH(OH)CH2S03H以及羧乙基硅烷三醇鈉鹽。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各式各樣的其他屏蔽化合物可用于本發(fā)明，用作可用于用屏蔽基團(tuán)使固體載體材料改性的化合物。用于使這類(lèi)化合物與固體載體材料反應(yīng)的示例性條件在"實(shí)例"部分中示出。優(yōu)選的是，將足量的屏蔽基團(tuán)與固體載體材料反應(yīng)以提供所需水平的非特異性結(jié)合而不干擾生物分子結(jié)合基團(tuán)的連接?？蛇x的親水基團(tuán)(水分散性基團(tuán))親水(如水分散性)基團(tuán)是單價(jià)基團(tuán)，該基團(tuán)賦予固體載體材料表面親水性。這是理想的，因?yàn)樗鼈冞€能夠增加表面張力以在水性生物分子連接時(shí)減少或消除去濕問(wèn)題。至于單價(jià)，其意指親水基團(tuán)不具有可以與所關(guān)注的生物分子反應(yīng)或固定所關(guān)注的生物分子的端基。因而，親水基團(tuán)獨(dú)立于并且區(qū)別于生物分子結(jié)合基團(tuán)。也就是說(shuō)，在某些實(shí)施例中，固體載體材料提供親水特性的單價(jià)基團(tuán)，即使相同的部分可以形成用于生物結(jié)合基團(tuán)連接至固體載體材料表面的連接基。在某些實(shí)施例中，它們能減少(并優(yōu)選防止)顆粒(尤其是納米顆粒)在用于生物環(huán)境的水性緩沖溶液中的過(guò)度團(tuán)聚和沉淀(但是對(duì)于納米顆粒來(lái)說(shuō)少量的團(tuán)聚是可以容忍的，只要團(tuán)聚體的平均粒度優(yōu)選不大于200nm)。優(yōu)選的是，水分散性納米顆粒在水性緩沖溶液中是貯存穩(wěn)定性的。提及貯存穩(wěn)定性，其意指在高于2(TC的溫度下，在超過(guò)至少一年的周期內(nèi)，水分散性納米顆粒在緩沖液中的水性分散體不會(huì)脫乳化和/或凝結(jié)或團(tuán)聚。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"親水化合物"或"水分散性化合物"描述可以與固體載體材料表面反應(yīng)以用親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))對(duì)其改性的化合物。其可以用化學(xué)式A—L—WD表示，其中A是表面結(jié)合基團(tuán)，該基團(tuán)可以與本文描述的其他表面結(jié)合基團(tuán)相同或不同，WD表示親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))，而L表示有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞烷基、亞芳基或亞烷基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子。親水基團(tuán)是好水性基團(tuán)。它們通常包括(例如)非離子基團(tuán)、陰離子基團(tuán)、陽(yáng)離子基團(tuán)、在分散于水中時(shí)能形成陰離子或陽(yáng)離子的基團(tuán)(如，鹽或酸)，或它們的混合物。58非離子型親水基團(tuán)的實(shí)例包括聚(環(huán)氧烷)基團(tuán)和含多羥基的基團(tuán)(包括含糖的基團(tuán))。優(yōu)選的非離子型親水基團(tuán)是聚(環(huán)氧烷)基團(tuán)(優(yōu)選大分子單體)，其為單價(jià)的，并且具有至少一個(gè)-(:112-(^2-0-(重復(fù))單元，并且可以具有-CH(R"-CH2-0-重復(fù)單元，使得大分子單體總共具有至少一個(gè)(并且優(yōu)選至少五個(gè))-CH2-CH2-0-(重復(fù))單元，并且《1!2-(:112-0-重復(fù)單元與-01(111)-(^12-0-重復(fù)單元的比率是至少2:1。因而，小量的環(huán)氧丙烷可以包括在聚(環(huán)氧垸)基團(tuán)內(nèi)，盡管其不是所需的。陰離子或陰離子形成基團(tuán)可以是有助于表面的陰離子化的任何合適基團(tuán)。例如，合適的基團(tuán)包括羧酸根基團(tuán)(-CCV基團(tuán)，包括聚羧酸根)、硫酸根基團(tuán)(-S(V基團(tuán)，包括聚硫酸根)、磺酸根基團(tuán)(-scv基團(tuán)，包括聚磺酸根)、磷酸根基團(tuán)(-PCV基團(tuán)，包括聚磷酸根)、膦酸根(-P(V基團(tuán)，包括聚膦酸根)，以及類(lèi)似基團(tuán)，以及它們的酸。陽(yáng)離子或陽(yáng)離子形成基團(tuán)可以是有助于表面的陽(yáng)離子化的任何合適基團(tuán)。例如，合適的基團(tuán)包括季銨鹽、膦鹽和锍鹽。在某些實(shí)施例中，優(yōu)選的親水基團(tuán)包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)或它們的組合。親水基團(tuán)連接在固體載體材料表面上使得固體材料具有改善的可濕性，以及使顆粒(尤其是納米顆粒)具有改善的水分散度。重要的是，對(duì)于納米顆粒而言，這種分散性不需要外部乳化劑(例如表面活性劑)來(lái)穩(wěn)定。然而，如果需要，也可以將陰離子和陽(yáng)離子水分散性化合物用于包括納米顆粒的組合物以用作外部乳化劑并幫助納米顆粒的分散?？梢杂糜H水化合物(A—L一WD)提供親水基團(tuán)。親水化合物的合適的表面結(jié)合基團(tuán)A在本文中標(biāo)題為"固體載體材料"的部分中描述。實(shí)例包括用于含二氧化硅的表面的硅垸醇基、烷氧基硅垸基或氯硅烷基、用于含氧化鐵的表面的羧酸或磷酸基團(tuán)、用于含金的表面的硫醇基、用于含銀或銅的表面的羧酸基或磷酸基、用于含尼龍的表面的羧酸基、用于含聚酯的表面的氨基、用于含硝酸纖維素的表面的羧酸基，以及用于含聚苯乙烯的表面的氮烯基。一些優(yōu)選的親水化合物包括如下化合物ONa(HO)2Si\C02NaONa(H0)2Si\以及其他已知的化合物。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各式各樣的其他親水化合物可60用于本發(fā)明，用作外部乳化劑或用作可用于用親水基團(tuán)使固體載體材料改性的化合物。用于使這類(lèi)化合物與固體載體材料反應(yīng)的示例性條件類(lèi)似于用于使生物分子結(jié)合化合物和/或屏蔽化合物與固體載體材料反應(yīng)的條件，如"實(shí)例"部分中所示。優(yōu)選地，讓足量的親水化合物與固體載體材料反應(yīng)以提供所需水平的親水性而不會(huì)干擾生物分子結(jié)合基團(tuán)的連接。例如，對(duì)于納米顆粒，所需水平的親水性要使得外部乳化劑對(duì)于制備保存穩(wěn)定性分散體來(lái)說(shuō)是不必要的?？蛇x的報(bào)告基團(tuán)所關(guān)注的生物分子通常通過(guò)利用提供可檢測(cè)信號(hào)的報(bào)告基團(tuán)(即信號(hào)基團(tuán))檢測(cè)。這些報(bào)告基團(tuán)通常直接連接至固體載體材料表面(優(yōu)選通過(guò)共價(jià)鍵連接，并且更優(yōu)選通過(guò)不可逆共價(jià)鍵連接)。生物分子可以通過(guò)這樣定量首先測(cè)定樣品中報(bào)告基團(tuán)的量，然后用將樣品與之比較的一組標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)算所存在的生物分子量。這種報(bào)告基團(tuán)的實(shí)例包括發(fā)光基團(tuán)，包括光致發(fā)光基團(tuán)，特別是熒光基團(tuán)。熒光報(bào)告基團(tuán)的實(shí)例包括香豆素、熒光素、熒光素衍生物、若丹明和若丹明衍生物。發(fā)光報(bào)告基團(tuán)的實(shí)例包括金剛垸基環(huán)氧乙垸衍生物。顯色報(bào)告基團(tuán)的實(shí)例包括磺酞、磺酞衍生物和吲哚酚化合物以及它們的衍生物。可根據(jù)需要使用報(bào)告基團(tuán)的組合。如果將顆粒用作固體載體材料，則可以使用具有不同報(bào)告基團(tuán)的顆粒的組合。例如，混合物中的一種類(lèi)型的顆?？砂ㄓ脽晒馑貥?biāo)記的具有特異性"a"的抗體，而另一種類(lèi)型的顆?？砂ㄓ萌舻っ鳂?biāo)記的具有特異性"b"的抗體。因此，人們可以使用單個(gè)測(cè)定法來(lái)檢測(cè)多個(gè)抗原。雖然大多數(shù)報(bào)告基團(tuán)被設(shè)計(jì)成直接共價(jià)結(jié)合至固體載體表面，但是也可以通過(guò)另一個(gè)分子(如抗生物素蛋白)將報(bào)告基團(tuán)非共價(jià)地連接至固體載體表面。也可以通過(guò)離子或疏水相互作用來(lái)連接熒光基團(tuán)(如羧基熒光素和氨基熒光素)。優(yōu)選的是，熒光報(bào)告基團(tuán)是熒光素，例如衍生自三乙氧基甲硅垸基取代的熒光素染料的熒光素。可以使用報(bào)告化合物(A—L—Rp)將報(bào)告基團(tuán)連接至固體載體材料表面，其中Rp是報(bào)告基團(tuán)，A是表面結(jié)合基團(tuán)，而L是有機(jī)連接基或化學(xué)鍵。有機(jī)連接基L可以是直鏈或支鏈的亞烷基、亞芳基或亞垸基和亞芳基的組合，可任選包含雜原子。報(bào)告化合物(A—L—Rp)的合適的表面結(jié)合基團(tuán)A在本文中標(biāo)題為"固體載體材料"的部分中有描述。實(shí)例包括用于含二氧化硅的表面的硅垸醇基、烷氧基硅烷基或氯硅烷基；用于含氧化鐵的表面的羧酸或磷酸基團(tuán)；用于含金的表面的硫醇基；用于含銀或銅的表面的羧酸基或磷酸基；用于含尼龍的表面的羧酸基；用于含聚酯的表面的氨基；用于含硝酸纖維素的表面的羧酸基；以及用于含聚苯乙烯的表面的氮烯基。報(bào)告化合物的實(shí)例是三乙氧基甲硅垸基取代的熒光素。本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，各式各樣的其他報(bào)告化合物可用于本發(fā)明，用作可用于用報(bào)告基團(tuán)使固體載體材料改性的化合物。用于使這種化合物與固體載體材料反應(yīng)的示例性條件在"實(shí)例"部分中示出。優(yōu)選的是，將足夠量的報(bào)告化合物與固體載體材料反應(yīng)以提供所需水平的標(biāo)記。生物分子生物分子可以是天然存在于活體中的任何化合物，以及這類(lèi)天然存在的化合物的衍生物或片段。生物分子主要由碳和氫組成，除此之外還有氮、氧、磷和硫。有時(shí)結(jié)合有其他元素，但不是很普遍。生物分子包括(但不限于)蛋白質(zhì)、抗體、多肽、碳水化合物、多糖、類(lèi)脂、脂肪酸、類(lèi)固醇、前列腺素、前列環(huán)素、維生素、輔因子、細(xì)胞因子和核酸(包括DNA、RNA、核苷、核苷酸、嘌呤和嘧啶)、由活體產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，包括(例如)抗生素和毒素。生物分子還可以包括天然存在的生物分子的衍生物，例如已經(jīng)用化學(xué)試劑修飾(例如用高碘酸鈉氧化)的蛋白質(zhì)或抗體。生物分子還可以包括交聯(lián)的天然存在的生物分子或天然存在的生物分子與化學(xué)物質(zhì)的交聯(lián)產(chǎn)物。因此，如本文所用，術(shù)語(yǔ)"生物分子"包括(但不限于)未經(jīng)修飾的分子和經(jīng)修飾的分子兩者(如，糖基化蛋白、經(jīng)氧化的抗體)及其片段(如蛋白質(zhì)片段)。例如，生物分子片段可以包括因化學(xué)處理、酶處理或照射處理而水解產(chǎn)生的那些片段。在某些實(shí)施例中，生物分子可以共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)。在某些實(shí)施例中，生物分子可以在其連接至生物分子結(jié)合基團(tuán)之前被修飾成包括醛基。在一些實(shí)施例中，直接連接至生物分子結(jié)合基團(tuán)的生物分子(其是捕獲劑或靶生物分析物)包括醛基或者在其連接至生物分子結(jié)合基團(tuán)之前被修飾成包括醛基。用于使抗體氧化而包括醛基的示例性條件在"實(shí)例"部分中公開(kāi)。生物分子可以包括整個(gè)生物體(如病毒、細(xì)菌)，或者細(xì)胞或組織或生物體中的分子。"所關(guān)注的生物分子"可以是可用于"捕獲"其他生物分子的"捕獲劑"(如用于捕獲蛋白質(zhì)的抗體)或者是靶生物分析物中的生物分子。作為另外一種選擇，"所關(guān)注的生物分子"可以是"靶分析物"(即"靶生物分析物")或在用于檢測(cè)和/或分析的耙分析物(如細(xì)菌或其他所關(guān)注的生物分子)內(nèi)。捕獲劑可以直接實(shí)現(xiàn)靶生物分析物的選擇性連接或者可以通過(guò)捕獲劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，捕獲劑優(yōu)選為抗體，優(yōu)選利用抗體的Fc區(qū)(例如，在靶生物分析物本身包括結(jié)合固定在檢測(cè)表面上的抗體的抗原時(shí))進(jìn)行捕獲。捕獲劑包括對(duì)靶生物分析物具有高親和力，并且優(yōu)選對(duì)靶分析物具有特異性的物質(zhì)(如分子、分子的基團(tuán))。捕獲劑包括(例如)抗體及其片段(Fab、Fab'、Fc)、多肽、核酸配體、DNA、RNA、寡核苷酸、蛋白質(zhì)、抗體、碳水化合物、多糖、類(lèi)脂、脂肪酸、類(lèi)固醇、維生素、細(xì)胞因子、凝集素、輔因子和受體(如噬菌體受體)。捕獲劑還可以包括天然存在的生物分子的衍生物，例如已經(jīng)用化學(xué)制品修飾的蛋白質(zhì)或抗體。這些也包括交聯(lián)的天然存在的生物分子或天然存在的生物分子與化學(xué)物質(zhì)的交聯(lián)產(chǎn)物。優(yōu)選的適用于本發(fā)明的生物分子捕獲劑包括多肽，多肽包括抗體、抗體綴合物和諸如抗生物素蛋白、鏈霉親和素和凝聚因子之類(lèi)的蛋白質(zhì)。特別優(yōu)選的生物分子捕獲劑是抗體。術(shù)語(yǔ)"抗體"旨在包括來(lái)自脊椎動(dòng)物(如哺乳動(dòng)物物種)的任何同種型(IgG、IgA、IgM、IgE等)的整個(gè)抗體，以及它們的片段，其也與外源化合物(如蛋白質(zhì))發(fā)生特異性反應(yīng)?？贵w可以是單克隆的、多克隆的或它們的組合?？梢杂贸Ｒ?guī)技術(shù)使抗體片段化并且以與整個(gè)抗體相同的方式篩選片段的實(shí)用性。因此，該術(shù)語(yǔ)包括溶蛋白性裂解或重組制備的抗體分子部分的片段，該片段能夠選擇性地與某些蛋白質(zhì)反應(yīng)。這種蛋白水解片段和/或重組片段的非限制性實(shí)例包括Fab、F(ab')2、Fv，以及含有由肽接頭連接的VL和/或VH結(jié)構(gòu)域的單鏈抗體(scFv)。可以共價(jià)或非共價(jià)地連接scFv以形成具有兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)的抗體。可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何可檢測(cè)部分來(lái)標(biāo)記抗體。在某些方面，結(jié)合人們希望測(cè)量的被分析物的抗體(一抗)未被標(biāo)記，而是通過(guò)結(jié)合特異性結(jié)合一抗的經(jīng)標(biāo)記的二抗或其他試劑來(lái)間接檢測(cè)。多種金黃色葡萄球菌抗體是本領(lǐng)域已知的。例如，金黃色葡萄球64菌抗體可從Sigma-Aldrich(西格瑪奧德里奇公司)和AccurateChemical商購(gòu)獲得。另外，其他金黃色葡萄球菌抗體(例如單克隆抗體Mab12-9)在美國(guó)專(zhuān)利No.6，979,446中有描述。在某些優(yōu)選的實(shí)施例中，抗體選自本文所述的那些(如選自由以下抗體組成的組MAb-76、MAb-107、親和純化的RxClf40、親和純化的GxClf40、MAb12-9)、它們的片段wCjllJ口'jfetL口o仏sxii/n^Ui-piyh「7化'JT厶乂l:促-人J厶wu卞丄丄/g22日標(biāo)題為"ANTIBODYWITHPROTEINASELECTIVITY(具有蛋白質(zhì)選擇性的抗體)"的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.11/562,759、提交于2006年11月22日標(biāo)題為"ANTIBODYWITHPROTEINASELECTIVITY(具有蛋白質(zhì)選擇性的抗體)"的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.11/562,747，以及提交于2006年11月22日標(biāo)題為"SPECIFICANTIBODYSELECTIONBYSELECTIVEELUTIONCONDITIONS(通過(guò)選擇性洗脫條件對(duì)特異性抗體的選擇)"的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列No.60/867,089。優(yōu)選的抗體是單克隆抗體。特別優(yōu)選的是結(jié)合金黃色葡萄球菌(本文中也稱(chēng)為"S.aureus"或"StaphA")的蛋白A的單克隆抗體。更具體地講，在一個(gè)實(shí)施例中，合適的單克隆抗體及其抗原結(jié)合片段是表現(xiàn)出由雜交瘤細(xì)胞系358A76.1產(chǎn)生的單克隆抗體76的免疫結(jié)合特性的那些。鼠單克隆抗體76是鼠IgG2A，從用蛋白A免疫的小鼠分離的k抗體。根據(jù)布達(dá)佩斯條約，雜交瘤358A76.1(其產(chǎn)生單克隆抗體76)于2006年10月18日存放在美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)存放處(AmericanTypeCultureCollection(ATCC)Depository,10801UniversityBoulevard,Manassas,VA20110-2209)，并給定專(zhuān)利存放名稱(chēng)(PatentDepositDesignation)PTA-7938(本文中也稱(chēng)為登記號(hào)PTA-7938)。雜交瘤358A76.1產(chǎn)生在本文中稱(chēng)為"Mab76"的抗體。Mab76在本文中也稱(chēng)為"Mab76"、"Mab-76"、"MAb-76"、"單克隆76"、"單克隆抗體76"、"76"、"M76"或"M76"，所有名稱(chēng)在本文中可互換使用，指由雜交瘤細(xì)胞系358A76.1產(chǎn)生的免疫球蛋白，該免疫球蛋白于2006年10月18日存放在美國(guó)典型培養(yǎng)物65保藏中心(ATCC)，并指定登記號(hào)為PTA-7938。在另一個(gè)實(shí)施例中，合適的單克隆抗體及其抗原結(jié)合片段是表現(xiàn)出由雜交瘤細(xì)胞系358A107.2產(chǎn)生的單克隆抗體107的免疫結(jié)合特性的那些。鼠單克隆抗體107是鼠IgG2A，從用蛋白A免疫的小鼠分離的k抗體。根據(jù)布達(dá)佩斯條約，雜交瘤358A76.2(其產(chǎn)生單克隆抗體107)于2006年10月18日存放在美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)存放處(AmericanTypeCultureCollection(ATCC)Depository,10801UniversityBoulevard,Manassas,VA20110-2209)，并給定專(zhuān)利存放名稱(chēng)PTA-7937(本文中也稱(chēng)為登記號(hào)PTA-7937)。雜交瘤358A107.2產(chǎn)生在本文中稱(chēng)為"Mab107"的抗體。Mab107在本文中也稱(chēng)為"Mab107"、"Mab隱107"、"MAb-107"、"單克隆107"、"單克隆抗體107"、"107"、"M107"或"M107"，所有名稱(chēng)在本文中可互換使用，指由該雜交瘤細(xì)胞系產(chǎn)生的免疫球蛋白，該免疫球蛋白于2006年10月18日存放在美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)，指定登記號(hào)為PTA-7937。合適的單克隆抗體也是抑制單克隆抗體MAb-76與金黃色葡萄球菌的蛋白A結(jié)合的那些。本發(fā)明包括結(jié)合至單克隆抗體MAb-76識(shí)別的金黃色葡萄球菌蛋白A的相同表位的單克隆抗體。用于測(cè)定單克隆抗體是否抑制單克隆抗體MAb-76結(jié)合至金黃色葡萄球菌蛋白A的方法以及用于測(cè)定單克隆抗體是否結(jié)合至單克隆抗體MAb-76識(shí)別的金黃色葡萄球菌蛋白A的相同表位的方法是免疫學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。合適的單克隆抗體也是抑制單克隆抗體MAb-107與金黃色葡萄球菌蛋白A結(jié)合的那些。本發(fā)明包括結(jié)合至單克隆抗體MAb-107識(shí)別的金黃色葡萄球菌蛋白A的相同表位的單克隆抗體。用于測(cè)定單克隆抗體是否抑制單克隆抗體MAb-107結(jié)合至金黃色葡萄球菌蛋白A的方法以及用于測(cè)定單克隆抗體是否結(jié)合至單克隆抗體MAb-107識(shí)別的金黃66色葡萄球菌蛋白A的相同表位的方法是免疫學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。合適的單克隆抗體是由這種雜交瘤的子代或衍生物產(chǎn)生的那些單克隆抗體以及由等同或類(lèi)似的雜交瘤產(chǎn)生的單克隆抗體。也包括在本發(fā)明中的是多種抗體片段(也稱(chēng)為抗原結(jié)合片段)，其僅包括完整抗體的部分，通常包括完整抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)，因而保留了結(jié)合抗原的能力?？贵w片段的實(shí)例包括(例如)由蛋白水解消化和/或還原二硫鍵產(chǎn)生的Fab、Fab'、Fd、Fd'、Fv、dAB和F(ab')2片段，以及從Fab表達(dá)文庫(kù)產(chǎn)生的片段。這類(lèi)抗體片段可以通過(guò)本領(lǐng)域熟知的技術(shù)產(chǎn)生?？捎糜诒景l(fā)明的單克隆抗體包括(但不限于)人源化抗體、嵌合抗體、單鏈抗體、單鏈Fvs(scFv)、二硫鍵連接的Fvs(sdFv)、Fab片段、F(ab')片段、F(ab')2片段、Fv片段、雙體、由Fab表達(dá)文庫(kù)產(chǎn)生的線性抗體片段、包括VL結(jié)構(gòu)域或VH結(jié)構(gòu)域的片段、細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的抗體(即細(xì)胞內(nèi)抗體)，以及它們的結(jié)合抗原的抗體片段。可用于本發(fā)明的單克隆抗體可以為任何同種型。可用于本發(fā)明的單克隆抗體可以是(例如)鼠IgM、IgGl、IgG2a、IgG2b、IgG3、IgA、IgD或IgE?？捎糜诒景l(fā)明的單克隆抗體可以是(例如)人IgM、IgGl、IgG2、IgG3、IgG4、IgAl、IgA2、IgD或IgE。在一些實(shí)施例中，單克隆抗體可以是鼠IgG2a、IgGl或IgG3。根據(jù)本發(fā)明，給定的重鏈可以與k或A形式的輕鏈配對(duì)。可用于本發(fā)明的單克隆抗體可以由動(dòng)物(包括但不限于人、小鼠、大鼠、兔、倉(cāng)鼠、山羊、馬、雞或火雞)產(chǎn)生，或通過(guò)化學(xué)合成或重組表達(dá)產(chǎn)生。可用于本發(fā)明的單克隆抗體可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的任何用于純化免疫球蛋白分子的方法純化，例如，通過(guò)色譜法(如離子交換色譜法、親和色譜法和分子篩柱色譜法(sizingcolumnchromatography))、離心法、差別溶解法(differentialsolubility)或通過(guò)用于純化蛋白質(zhì)的任何其他標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行純化。合適的抗體還包括高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白的多克隆抗體制劑，該多克隆抗體制劑可以優(yōu)選至少1皮克每毫升(pg/mL)，更優(yōu)選最多100pg/mL的濃度檢測(cè)金黃色葡萄球菌重組凝聚因子(rClf40)蛋白。合適的抗體也包括高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白的多克隆抗體制劑，與金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白抗血清相比較，該多克隆抗體制劑表現(xiàn)出增強(qiáng)了至少4倍的檢測(cè)靈敏度。在某些實(shí)施例中，高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白的多克隆抗體制劑是可用的，其中該高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白的多克隆抗體制劑通過(guò)包括如下步驟的方法制備從用金黃色葡萄球菌重組凝聚因子(rClf40)蛋白免疫的動(dòng)物獲得抗血清；將抗血清結(jié)合至金黃色葡萄球菌凝聚因子(Clf40)蛋白親和柱；用具有0.5摩爾每升(M)的鹽且pH為4的洗滌緩沖液洗滌該柱；以及用pH為2的洗脫緩沖液將高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白的多克隆抗體制劑從該柱中洗脫出來(lái)。在本文中，將來(lái)自兔和山羊的高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子的多克隆抗體制劑分別稱(chēng)為親和純化的RxClf40和親和純化的GxClf40。在一些實(shí)施例中，高親合力的抗-金黃色葡萄球菌凝聚因子蛋白的多克隆抗體制劑可以通過(guò)還包括如下步驟的方法獲得在將抗血清結(jié)合至金黃色葡萄球菌凝聚因子(Clf40)蛋白親和柱之前，使抗血清中IgG類(lèi)抗體富集。這種富集可以將非免疫球蛋白從制劑中除去和/或使樣品內(nèi)富集IgG類(lèi)抗體。如本文所用，抗血清指來(lái)自免疫宿主動(dòng)物的已移除凝固蛋白和紅細(xì)胞(RBC)的血液。靶抗原的抗血清可以通過(guò)免疫多種宿主動(dòng)物中的任何一種獲得?？梢允褂枚喾N免疫方法中的任何一種?？贵w親合力是對(duì)多克隆抗體制劑的功能性親和力的量度。親合力是多種抗體/抗原相互作用的復(fù)合親和力。也就是說(shuō)，親合力是抗原/抗體結(jié)合的表觀親和力，而不是真實(shí)親和力。盡管大多數(shù)抗血清中存在親和力異質(zhì)性，但人們可以通過(guò)限定平均親和力(KQ)來(lái)表征這類(lèi)群體。捕獲劑在表面上的表面覆蓋率和填充率可影響耙生物分析物檢測(cè)的靈敏性。將捕獲劑連接至表面的固定化學(xué)可在填充捕獲劑、保持捕獲劑活性方面起作用，并且還可以有助于表面的可再生性和壽命?？梢允褂迷诒疚闹衅渌胤矫枋龅亩喾N固定方法來(lái)與表面連接，以實(shí)現(xiàn)高收率、高活性、高壽命和高穩(wěn)定性的目標(biāo)。除了結(jié)合捕獲劑并使其依然保持活性的化學(xué)之外，存在著其他的與本發(fā)明結(jié)合使用的任何捕獲劑或者固定化學(xué)的表面特性，這需要考被慮并且可能會(huì)與臨床或環(huán)境診斷應(yīng)用相關(guān)。固定化學(xué)應(yīng)該優(yōu)選對(duì)結(jié)合至表面的靶標(biāo)的檢測(cè)造成有限的干擾或無(wú)干擾。例如，捕獲劑或固定化學(xué)應(yīng)該不會(huì)干擾(如破壞)與表面結(jié)合的熒光染料的熒光發(fā)射。固定化學(xué)還可以決定抗體或蛋白質(zhì)如何結(jié)合至表面，從而決定捕獲劑活性位點(diǎn)的取向。固定化學(xué)可優(yōu)選提供可重復(fù)的特性以從本發(fā)明表面獲得可重復(fù)的數(shù)據(jù)和靈敏度?？梢詫⑸镉H和力配對(duì)體(例如抗原/半抗原、抗體/抗體的抗原結(jié)合片段或互補(bǔ)核酸、生物受體/配體(白介素-4及其受體)用于連接捕獲劑。將這種生物分子配對(duì)體中的一者共價(jià)連接至結(jié)合生物分子的試劑。這些生物分子形成用于耙生物分析物的"捕獲劑"的部分。例如，當(dāng)將抗體連接至表面時(shí)，生物素和抗生物素蛋白和/或鏈霉親和素之間形成的強(qiáng)的鍵是特別有用的。優(yōu)選的是，將鏈霉親和素用作將抗體連接至表面的手段。鏈霉親和素是分離自阿維丁鏈霉菌(Streptomycesavidinii)的四聚體蛋白，其可牢固地結(jié)合至維生素生物素?？梢酝ㄟ^(guò)多種化學(xué)將諸如鏈霉親和素之類(lèi)的蛋白質(zhì)連接至表面?？梢詫⑸锼氐难苌?，例如生物素的N-羥基琥珀酰亞胺酯(稱(chēng)為NHS-生物素)、生物素的N-羥基硫代琥珀酰亞胺酯(稱(chēng)為磺基-NHS-生物素)、硫代琥珀酰亞胺基-6-[生物素酰氨基]己酸酯(稱(chēng)為磺基-NHS-LC-生物素)、硫代琥珀酰亞胺基-6-[生物素酰氨基]-6-己酰氨基己酸酯(稱(chēng)為磺基-NHS-LC-LC-生物素)，以及N-羥基琥珀酰亞胺PEGu-生物素和N-羥基琥珀酰亞胺PEG4-生物素(稱(chēng)為NHS-PEO『生物素或磺基-NHS-PE04-生物素)用于將生物素在第一位氨基酸基團(tuán)處連接至生物分子，例如抗體。這些生物素化的生物分子隨后可以連接至其上連接有鏈霉親和素的表面。靶生物分析物"靶生物分析物"包括(例如)組織、細(xì)胞或其內(nèi)的生物分子或由其衍生的生物分子(如生物體特異性抗原、酶或其他蛋白質(zhì)、肽、碳水化合物、毒素或朊病毒、細(xì)胞壁成分或片段、鞭毛、菌毛、核酸、抗體)。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"組織"指源自動(dòng)物或植物的多細(xì)胞聚集體或器官，并且包括活細(xì)胞和壞死細(xì)胞兩者、結(jié)締組織和間質(zhì)液。"細(xì)胞"指所有活生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單元，活生物體包括動(dòng)物、植物和單細(xì)胞微生物。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"微生物"指通常歸類(lèi)為細(xì)菌、病毒、酵母、絲狀真菌和原生動(dòng)物的原核或真核生物體。如本文所用，術(shù)語(yǔ)"原核生物體"包括認(rèn)為是細(xì)菌的所有形式的微生物，包括球菌、桿菌、螺旋菌、原生質(zhì)球、原生質(zhì)體、孢子等。特別關(guān)注的細(xì)菌(即微生物)包括革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌、真菌、原生動(dòng)物、支原體、酵母、病毒，甚至包括脂包膜病毒。特別相關(guān)的生物體包括腸桿菌科(Enterobacteriaceae)或葡萄球菌屬(Staphylococcus)物種、鏈球菌屬(Streptococcus)物種、假單胞菌屬(Pseudomonas)物種、腸球菌屬(Enterococcus)物種、埃希菌屬(Esherichia)物種、芽孢桿菌屬(Bacillus)物種、李斯特菌屬(Listeria)物種、弧菌屬(Vibrio)物種，以及皰疹病毒、曲霉菌屬(Aspergillus)物種、鐮孢菌屬(Fusarium)物種，以及念珠菌屬(Candida)物種的成員。特別的毒性生物體包括金黃色葡萄球菌(包括抗性株，例如耐甲氧西林(Methicillin)金黃色葡萄球菌(MRSA)、耐萬(wàn)古霉素(Vancomycin)金黃色葡萄球菌(VRSA)、萬(wàn)古霉素中度耐性-金黃色葡萄球菌(VISA))、表皮葡萄球菌(S.epidermidis)、肺炎鏈球菌(Streptococcuspneumoniae)、無(wú)乳鏈球菌(S.agalactiae)、酉良胺,連球菌(S.pyogenes)、糞腸球菌(Enterococcusfaecalis)、而才萬(wàn)古霉素腸球菌(Enterococcus)(VRE)、炭疽桿菌(Bacillusanthracis)、解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)、溶淀粉芽胞桿菌(Bacillusamylolyticus)、蠟狀芽孢桿菌(Bacilluscereus)、凝結(jié)芽胞桿菌(Bacilluscoagulans)、膠質(zhì)芽胞桿菌(Bacillusmacerans)、巨大芽胞桿菌(Bacillusmegaterium)、多粘芽胞桿菌(Bacilluspolymyxa)、嗜熱脂肪芽胞桿菌(Bacillusstearothermophillus)、枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)、大腸桿菌(Escherichiacoli)、黑曲霄(Aspergillusniger)、煙曲霉(A.fumigatus)、棒曲霉(A.clavatus)、茄病鐮刀菌(Fusariumsolani)、尖孢鐮刀菌(F.oxysporum)、厚孢鐮刀菌(F.chlamydospomm)、單核細(xì)胞增多性李斯特菌(Listeriamonocytogenes)、霍亂弧菌(Vibriocholera)、副溶血性弧菌(V.parahemolyticus)、豬霍舌L沙門(mén)菌(Salmonellacholerasuis)、傷寒沙門(mén)菌(S.typhi)、鼠傷寒沙門(mén)菌(S.typhimurium)、白色念珠菌(Candidaalbicans)、光滑念珠菌(C.glabrata)、克魯斯念珠菌(C.kmsei)、鏈球菌A、鏈球菌B、根癌農(nóng)桿菌(Agrobacteriumtumefaciens)、木糖氧化產(chǎn)堿菌亞種反硝化產(chǎn)堿菌(Alcaligenesxylosoxydanssubsp.denitrificans)、少動(dòng)鞘氨醇單胞菌(Sphingomonaspaucimobilis)禾口多種藥物耐受的革蘭氏陰性桿菌(Gramnegativerod)(MDR)。革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌是所關(guān)注的。特別要關(guān)注的是革蘭氏陽(yáng)性菌，例如金黃色葡萄球菌。通常，這些可以通過(guò)檢測(cè)細(xì)菌的細(xì)胞壁成分特性(例如細(xì)胞壁蛋白)的存在而得以檢測(cè)。而且，特別要關(guān)注的是耐抗生素微生物，包括MRSA、VRSA、VISA、VRE和MDR。通常，這些微生物可以通過(guò)另外檢測(cè)內(nèi)部細(xì)胞成分(例如膜蛋白)而得以檢測(cè)?？梢苑治龅米匀魏蝸?lái)源的測(cè)試樣品中的所關(guān)注的這類(lèi)微生物或其他微生物類(lèi)型，這些來(lái)源是例如生理流體，如血液、唾液、眼晶狀體流體、滑膜液、腦脊髓液、膿液、汗液、滲出物、尿液、粘液、哺乳期乳液等。另外，測(cè)試樣品可以得自身體部位，如傷口、皮膚、鼻孔、頭皮、指/趾甲等。本領(lǐng)域描述了用于檢測(cè)微生物(例如金黃色葡萄球菌)的多種患者取樣技術(shù)。這些取樣技術(shù)也適用于本發(fā)明的方法。通常通過(guò)擦拭患者的鼻孔來(lái)獲取樣品。特別優(yōu)選的取樣技術(shù)包括用無(wú)菌拭子或取樣裝置拭抹受試者(如患者)的前鼻孔。例如，用一個(gè)拭子為每個(gè)受試者取樣，即兩個(gè)鼻孔使用一個(gè)拭子。取樣可以(例如)通過(guò)這樣實(shí)現(xiàn)將干的或用合適溶液預(yù)潤(rùn)濕的拭子(例如可以商品名"Pure-Wraps"從Puritan(EastGrinstead，UK)商購(gòu)獲得的拭子)插入受試者鼻孔的前端，將拭子沿鼻孔粘膜表面旋轉(zhuǎn)兩個(gè)完整的轉(zhuǎn)。然后，通常將拭子直接培養(yǎng)或用合適的溶液進(jìn)行提取，該溶液通常包括任選與緩沖液混合的水以及至少一種表面活性劑。除了生理溶液以外，其他測(cè)試樣品可包括其他液體以及溶解于液體介質(zhì)中的固體。所關(guān)注的樣品可包括加工料流、水、土壤、植物或其他植被、空氣、表面(如被污染表面)等。可以讓測(cè)試樣品(如液體)接受預(yù)先處理，例如稀釋粘稠流體。可以讓測(cè)試樣品(如液體)在注射進(jìn)樣品口之前接受其他處理方法，例如濃縮、過(guò)濾、離心、蒸餾、透析、稀釋、過(guò)濾、使天然組分滅活、72添加試劑、化學(xué)處理等。本發(fā)明的方法可以不僅涉及檢測(cè)生物分子(如微生物或其生物分子)的存在，而且還優(yōu)選涉及鑒定所述生物分子。在某些實(shí)施例中，檢測(cè)生物分子的存在包括定量該生物分子。制備方法及使用方法可以多種方式使本發(fā)明的固體載體材料的表面改性。通常，可以讓含表面結(jié)合基團(tuán)(如結(jié)合二氧化硅的基團(tuán))和所需的生物分子結(jié)合基團(tuán)、屏蔽基團(tuán)、親水基團(tuán)(如水分散性基團(tuán))和/或報(bào)告基團(tuán)的化合物在有效使這些基團(tuán)共價(jià)結(jié)合(優(yōu)選不可逆共價(jià)結(jié)合)至固體載體材料表面的條件下與表面接觸。示例性的這樣的條件在"實(shí)例"部分中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。典型的添加順序涉及首先連接屏蔽基團(tuán)(如果使用屏蔽基團(tuán)的話)。雖然據(jù)信添加順序不是關(guān)鍵性的，但可能會(huì)存在某些情況先加入生物分子結(jié)合基團(tuán)可能防止或影響結(jié)合屏蔽基團(tuán)。然后將改性的固體載體材料用于連接生物分子(如多肽)。這在有效使一個(gè)或多個(gè)生物分子通過(guò)生物分子結(jié)合基團(tuán)連接至表面的條件下進(jìn)行?？贵w或其他生物分子的連接通常在溫和的條件下發(fā)生，并且可以在寬的pH范圍內(nèi)發(fā)生，優(yōu)選pH為4-11，更優(yōu)選pH為6-10，并且最優(yōu)選pH為7-9。用于連接抗體或其他生物分子的優(yōu)選溫度是室溫。另外，可以使用較低或較高的溫度，但是不能使用使生物分子變性的溫度。該化學(xué)適用于所有類(lèi)型的生物介質(zhì)、堿性緩沖液和甚至弱酸性緩沖液，以及包含諸如DMSO或乙腈之類(lèi)的溶劑的混合溶劑。示例性的這種條件在"實(shí)例"部分中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。生物分子可以是所需的靶分析物、可以在靶分析物內(nèi)、可以是靶分析物的部分，或者它可以是用于靶分析物的捕獲劑(優(yōu)選對(duì)特定靶分析物具有特異性)，靶分析物在隨后的步驟中被捕獲。生物分子與生物分子結(jié)合基團(tuán)之間的相互作用可以是共價(jià)的(優(yōu)選為不可逆共價(jià)73結(jié)合)，捕獲劑與靶分析物之間的相互作用不需要是共價(jià)的。雖然在一些實(shí)施例中生物分子與生物分子結(jié)合基團(tuán)之間的相互作用是疏水性的，但多肽捕獲劑與靶分析物之間的相互作用不一定是疏水性的。應(yīng)當(dāng)理解，包括將生物分子(無(wú)論其為捕獲劑還是靶分析物)連接至表面(其包括ci，e不飽和基團(tuán))的本發(fā)明方法通常不是涉及在捕獲這類(lèi)生物分子后將該生物分子從表面洗脫出來(lái)的色譜法。還應(yīng)該理解，包括將抗體或其他多肽連接至包括一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)的表面的本發(fā)明方法通常不是涉及在捕獲這些生物分子后將抗體和/或其他多肽和/或其他耙分析物從表面洗脫出來(lái)的色譜法。實(shí)例通過(guò)以下實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn),但不應(yīng)當(dāng)將這些實(shí)例中例舉的具體材料及其量以及其它的條件和細(xì)節(jié)理解成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。除非另外指明，否則樣品中的所有部分、百分比、比率等都是按重量計(jì)。除非另外指明，否則所使用的溶劑和其他試劑均從密蘇里州圣路易斯市的西格瑪奧德里奇公司(Sigma-AldrichChemicalCompany,St.Louis，MO)或AlfaAesar(WardHill，MA)獲得。除非另外指明，否則將得自MILLI-Qwatersystem(Millipore，Billerica，MA)的純化水用于制備所有水溶液。實(shí)例1-6通過(guò)用生物分子結(jié)合基團(tuán)但未用屏蔽基團(tuán)改性的固體載體材料檢測(cè)金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌抗體(YVS6881)可得自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，Manassas,VA)。金黃色葡萄球菌菌株6538可得自ATCC。將載玻片浸入水(70體積％)中的硫酸(22.5體積百分比(體積%))和過(guò)氧化氫(7.5體積％)溶液中30分鐘(min)。在該浸泡期后，將載玻片從清潔溶液中移出，隨后用去離子水徹底洗滌。然后將這些清潔過(guò)的載玻片在使用之前于12(TC下干燥。在室溫下，將清潔過(guò)的載玻片浸入含不同濃度(如表1中列出)的苯基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷或三苯基氯硅垸的甲苯溶液(可得自Gelest，Inc.，Morrisville，PA)中30分鐘。用甲苯洗滌載玻片以移除過(guò)量的硅垸試劑，然后將其置于12(TC的烘箱中IO分鐘。在4。C下，將每片改性的載玻片與100微升磷酸鹽緩沖鹽水(PBS;10毫摩爾每升(mM)磷酸鈉中的0.9%(重量/體積(w/v))NaCl，pH=7.4)中的100微克/每毫升(lig/mL)的YVS6881抗體孵育14小時(shí)。隨后，將這些載玻片用BSA(牛血清白蛋白)孵育1小時(shí)。將對(duì)照樣品載玻片與100微升(uL)磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)中的l毫克/毫升(mg/mL)的牛血清白蛋白(BSA)孵育，以便阻斷所有的結(jié)合位點(diǎn)。孵育后，將載玻片用PBS/吐溫溶液(具有0.05%(w/v)吐溫20的PBS)徹底洗滌。將金黃色葡萄球菌菌株6538細(xì)菌接種進(jìn)胰蛋白酶大豆肉湯(TSB)培養(yǎng)基中并在37。C下培育過(guò)夜(大約16個(gè)小時(shí))。通過(guò)在25。C下以8000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)離心8分鐘來(lái)收獲細(xì)菌。將細(xì)菌顆粒用等體積的PBS/吐溫洗滌、再離心，并將洗滌過(guò)的細(xì)菌再懸浮于PBS中至濃度為大約108個(gè)細(xì)胞/mL。隨后，將細(xì)菌在25"C下用染料Syto9(MolecularProbes/Invitrogen，Carlsbad，CA)(每lmL細(xì)菌溶液用1.5uL)孵育15分鐘(min)。將制備的細(xì)菌(IOO微升(wL)細(xì)菌溶液)施加至載玻片上的指定區(qū)域并孵育30分鐘。將最終的載玻片用PBS/吐溫20徹底洗滌，并用Leica熒光顯微鏡(得自LeicaMicrosystems公司(Bannockburn,IL)的512834/067793或DMI6000B型Leica顯微鏡)獲取載玻片圖像。通過(guò)在紫外線照射和亮視場(chǎng)照明兩種條件下顯微觀察懸浮液來(lái)評(píng)估納米顆粒與細(xì)菌之間的結(jié)合相互作用。當(dāng)在紫外光照射下觀察到的熒光球體與在亮視場(chǎng)照明下在載玻片的相同位置觀察到的球形細(xì)菌的存在相符時(shí)，證實(shí)為陽(yáng)性的結(jié)合相互作用。使用聚苯表面改性的玻璃，觀察到樣品中幾乎每個(gè)單個(gè)細(xì)菌或細(xì)菌簇的高亮度的熒光(超過(guò)90%的區(qū)域覆蓋有熒光標(biāo)記的細(xì)菌)。用苯基硅垸涂覆的樣品("中等熒光性")顯示具有相當(dāng)于用聚苯基硅烷處理過(guò)的表面涂覆的那些樣品的一半的結(jié)合的熒光顆粒。對(duì)照樣品(用BSA處理過(guò)的玻璃)顯示出非常少量的熒光(小于5-10%的區(qū)域覆蓋有熒光標(biāo)記的細(xì)菌)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage76</column></row><table>實(shí)例7制備用聚(環(huán)氧乙烷)屏蔽基團(tuán)但未用生物分子結(jié)合基團(tuán)改性的二氧化硅納米顆粒將365克水中固體含量為40.88%的NALCO2327二氧化硅(150g，20-納米(20-nm)氨-穩(wěn)定的二氧化硅顆粒，可得自NalcoCo.，Naperville，IL)樣品加入反應(yīng)容器中。將30克SILQUESTA-1230(分子量為500的三甲氧基硅垸官能化的聚(環(huán)氧乙烷)(PEG-硅烷)，得自GESilcones)樣品加入反應(yīng)容器中。將溶液在8(TC下加熱16小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物是澄清的流體分散體，并且每克20-nm粒徑的二氧化硅納米顆粒包括0.4毫摩爾(mmol)硅烷取代的聚(環(huán)氧乙垸)低聚物。76實(shí)例8制備用熒光基團(tuán)和聚(環(huán)氧乙烷)屏蔽基團(tuán)但未用生物分子結(jié)合基團(tuán)改性的二氧化硅納米顆粒將19.5毫克(mg)異硫氰酸熒光素(得自AlfaAesar(WardHill，MA)的技術(shù)等級(jí))樣品加入小瓶中。將該染料完全溶解于0.23克(g)干二甲亞砜(DMSO)中。將0.12gDMSO中的3-氨基丙基三乙氧基硅垸的10%溶液樣品加入至染料溶液中，并將其在6(TC下反應(yīng)60分鐘以形成硅烷官能化的熒光素染料。將新鮮制備的DMSO中的硅焼官能化的熒光素染料加入含有分散的上面實(shí)例2中描述的PEG-改性的二氧化硅納米顆粒(5S.5g和25g二氧化硅)中。隨后將該混合物在6(TC下加熱16小時(shí)以形成熒光素官能化的和PEG官能化的二氧化硅納米顆粒。實(shí)例9-18具有磺化硅烷或羧化硅烷的PEG-硅烷或單獨(dú)的磺化硅烷對(duì)無(wú)生物分子結(jié)合基團(tuán)的納米顆粒的非特異性結(jié)合的影響對(duì)于這些實(shí)例，沒(méi)有使用生物分子結(jié)合基團(tuán)，是為了說(shuō)明在不存在任何特異性生物分子結(jié)合的情況下PEG、磺酸根和羧酸根基團(tuán)防止或完全消除生物分子的非特異性結(jié)合的能力。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由10mM磷酸鈉中的0.9%(w/v)NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(重量/體積)吐溫20的PBS(西格瑪奧德里奇公司)組成。異硫氰酸熒光素(FITC)可購(gòu)自MolecularProbes/Invitrogen(加利福尼亞州卡爾斯巴德市)。PEG-硅垸改性的二氧化硅納米顆粒通過(guò)如下的一般工序制備將水中固體含量為40.0。/。的NALCO2327二氧化硅納米顆粒(l克，可得自NalcoCo.(Naperville，IL)的20-nm的二氧化硅顆粒)與多種量的PEG硅烷(聚(環(huán)氧乙烷)三甲氧基硅烷(PEG-硅烷)，分子量為500，77可以商品名SILQUESTA-1230購(gòu)自GESilicones(Wilton，CT))、磺化硅烷((OH)3Si(CH2)3OCH2CH(OH)CH2S03H)和羧化硅烷(羧乙基硅垸三醇鈉鹽)混合，如表2中說(shuō)明的。調(diào)節(jié)A-1230PEG-硅垸的量以便總硅烷載荷(A=1230PEG-硅烷+磺化硅垸)為0.62mmol硅垸/克納米二氧化硅。有機(jī)硅烷磺酸完全按照美國(guó)專(zhuān)利No.4，338,377的實(shí)例1中所述的工序制備。將上述混合物在8(TC于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)4-6小時(shí)。反應(yīng)后，將所得反應(yīng)混合物置于SPECTRA/POR2透析膜(截留分子量為12-14,000的分子多孔膜管，得自SpectrumLaboratories,Inc.(RanchoDominguez，CA))中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中20小時(shí)。將濃度為1X10"個(gè)顆粒/mL的PEG-硅垸-改性的二氧化硅納米顆粒以13,000rpm旋轉(zhuǎn)30分鐘。然后將收集的納米顆粒再懸浮于200微升(nL)PBS/吐溫中，隨后將其與100微克每毫升(ug/mL)的每種異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的細(xì)胞色素C和異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的牛血清白蛋白(通過(guò)將FITC染料分子與蛋白質(zhì)混合物在室溫下反應(yīng)2小時(shí)，之后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的熒光素標(biāo)記工序(根據(jù)MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad,CA))而獲得)混合。然后將所得混合物在4"下孵育14小時(shí)。孵育階段過(guò)后，將顆粒通過(guò)以13，000rpm離心30分鐘分離，并將其再分散于lmLPBS/吐溫中。將該步驟重復(fù)3次。將5微升(5yL)這種納米顆粒分散液用于制備待用顯微鏡觀察的樣品。通過(guò)Ldca熒光顯微鏡獲得熒光圖像，并將其用于確定非特異性結(jié)合的程度。具有高熒光的圖像表明高的非特異性結(jié)合(低是與背景相當(dāng)，即其不比背景強(qiáng)度高很多；高指明顯高于背景)。用未處理過(guò)的二氧化硅納米顆粒以類(lèi)似的方式進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。結(jié)果在下面的表2中列出。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage79</column></row><table>實(shí)例9使用連接至用芳基胺生物分子結(jié)合基團(tuán)和聚(環(huán)氧乙烷)屏蔽基團(tuán)改性的二氧化硅納米顆粒的經(jīng)氧化的抗體的細(xì)菌捕獲改性的納米顆粒的合成通過(guò)如下一般工藝制備4-氨基苯基硅烷-連接的二氧化硅納米顆粒。將水中固體含量為40.88%的NALCO2327二氧化硅(73.4克(g)，可得自NalcoCo.(Naperville，IL))樣品用46.6g變性乙醇稀釋。將聚(環(huán)氧乙烷)三甲氧基硅烷(3.0g，得自GESilicones(Wilton，CT)的SILQUESTA-1230,分子量為500)加入反應(yīng)容器中，得到每克納米二氧化硅0.2毫摩爾(mmol)聚(環(huán)氧乙垸)三甲氧基硅烷的比率。將該混合物在80"C下于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)16小時(shí)(hr)以形成PEG-改性的二氧化硅。將該混合物樣品U.5g)與0.3mmol4-氨基苯基三甲氧基硅垸(APS)反應(yīng)。該APS用乙醇稀釋至10%或1%并以所需量加入至PEG-改性的二氧化硅等分試樣中。乙醇稀釋是為了確保準(zhǔn)確地將少量硅垸加入反應(yīng)物中。將反應(yīng)物置于密封的反應(yīng)容器中并在80°C下反應(yīng)16小時(shí)。反應(yīng)后，將額外的A-1230聚(環(huán)氧乙垸)三甲氧基硅垸物料加入反應(yīng)容器中。調(diào)節(jié)A-1230聚(環(huán)氧乙烷)三甲氧基硅烷的載荷，以便總硅烷載荷(A-1230+APS)為每克納米二氧化硅為0.62mmol硅垸。將反應(yīng)容器再次密封并置于8(TC的烘箱中16小時(shí)。接下來(lái)，將反應(yīng)混合物置于SPECTRA/P0R2透析膜(截留分子量為12-14,000的分子多孑L月莫管，f導(dǎo)自SpectrumLaboratories,Inc.(RanchoDominguez，CA))中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中16小時(shí)。通過(guò)NalC^氧化抗體(抗金黃色葡萄球菌抗體)金黃色葡萄球菌菌株6538可得自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，Manassas，VA)。多克隆(兔)抗-金黃色葡萄球菌IgG抗體可得自AccurateChemical&ScientificCorporation(Westbury，NY)。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由10毫摩爾每升(mM)的磷酸鈉中的0.9%(重量/體積(w/v))NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(w/v)吐溫20的PBS(Sigma-AldrichChemicalCo.(St丄ouis，MO))組成。熒光素-綴合的山羊抗-兔抗體F(ab')2IgG片段(H+L)可以商品名AffiniPure貝勾自JacksonImmunoResearch(WestGrove，PA)。將兔抗體IgG(抗-金黃色葡萄球菌，0.5毫升(mL)，4.8mg/mL)與2.5mLpH=5的緩沖液(0.02摩爾每升(M)的醋酸鈉和0.15M的NaCl)混合，并且將該抗體溶液通過(guò)Econo-10DG脫鹽柱(PierceChemical公司(Rockford，IL))進(jìn)行緩沖液更換。棄去來(lái)自該柱的三毫升(3mL)最初的洗脫液。然后將接下來(lái)的7個(gè)0.5-mL的級(jí)分(各自檢測(cè)為對(duì)抗體陽(yáng)性)合并在一起。在暗處實(shí)施高碘酸試劑的制備和抗體的氧化，以便使光照射最小化。將Nal04溶液(0.01M)加入抗體溶液中。允許抗體氧化反應(yīng)在室溫下進(jìn)行30分鐘(min)。反應(yīng)后，加入乙二醇(20體積％)使反應(yīng)淬滅。通過(guò)以10,000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)離心并棄去上清液來(lái)除去未反應(yīng)的乙二醇和不期望的氧化副產(chǎn)物，例如甲醛。首先用lmL純化水通過(guò)以5000rpm旋轉(zhuǎn)30分鐘來(lái)洗滌CENRICON過(guò)濾裝置(Millipore),然后將過(guò)濾器倒置并以1000rpm旋轉(zhuǎn)來(lái)除去剩余的水。然后施加最多l(xiāng).lmL氧化液并以5000rpm離心40分鐘。加入一毫升(lmL)25mM的磷酸鹽緩沖液(pH=7.0)以進(jìn)一步洗滌掉未反應(yīng)的乙二醇和不期望的氧化副產(chǎn)物，然后將樣品以5000rpm旋轉(zhuǎn)40分鐘。將經(jīng)氧化的抗體轉(zhuǎn)移至埃彭道夫管中?？贵w連接至芳基胺改性的納米顆粒以及細(xì)菌結(jié)合評(píng)估將4-氨基苯基三甲氧基硅烷和上述PEG-連接的二氧化硅納米顆粒(濃度為1013和10"個(gè)顆粒/mL)在4。C下與經(jīng)氧化的抗體(50微克(ng))反應(yīng)過(guò)夜。將所得顆粒以13,000rpm旋轉(zhuǎn)30分鐘，然后將顆粒用PBS+0.05。/。吐溫20洗滌兩次，以移除未反應(yīng)的抗體。除了PEG之外，還利用牛血清白蛋白(BSA，5mg/mL))來(lái)阻斷非特異性結(jié)合位點(diǎn)，這通過(guò)在4。C下暴露過(guò)夜實(shí)現(xiàn)。將處理過(guò)的顆粒用PBS/吐溫溶液洗滌兩次以除去過(guò)量的BSA。金黃色葡萄球菌ATCC6538(SA6358)通過(guò)如下制備在37t:下將培養(yǎng)物在TSB肉湯中培育過(guò)夜，將細(xì)胞在PBS/吐溫中洗滌兩次，將細(xì)胞再懸浮于等體積的PBS/吐溫中。通過(guò)在室溫下以8000rpm離心8分鐘使細(xì)胞形成沉淀小丸來(lái)洗滌細(xì)胞，并將細(xì)胞再懸浮于PBS/吐溫中。洗滌過(guò)的細(xì)菌濃度為約1()S個(gè)細(xì)胞/mL,這通過(guò)在670納米(nm)處的吸收測(cè)量值測(cè)定。通過(guò)離心洗滌混合物兩次。將熒光素-綴合的山羊抗-兔IgG(H+L)溶解于0.75mL純化水(MILLI-Q，Millipore(Billerica，MA))和0.75mL甘油中。將熒光素-綴合的山羊抗-兔IgG(H+L)(50微克/毫升(ug/mL))引入上述含有細(xì)菌和連接有抗體的二氧化硅顆粒的培養(yǎng)懸浮液中以進(jìn)行標(biāo)記。將該混合溶液在室溫下另外孵育30分鐘。通過(guò)以6000rpm旋轉(zhuǎn)6分鐘離心兩次來(lái)用純化水洗滌樣品。將所得顆粒再懸浮并通過(guò)Leica熒光顯微鏡觀察。通過(guò)在紫外線照射和亮視場(chǎng)照明兩種條件下顯微觀察懸浮液來(lái)評(píng)估納米顆粒和細(xì)菌之間的結(jié)合相互作用。當(dāng)在紫外光照射下觀察到的熒光球體與在亮視場(chǎng)照明下在載玻片的相同位置觀察到的球形細(xì)菌的存在相符時(shí)，證實(shí)為納米顆粒與細(xì)菌之間的陽(yáng)性的結(jié)合相互作用。對(duì)于具有改性的納米顆粒的那些樣品而言，檢測(cè)到明亮的細(xì)菌的熒光標(biāo)記(表示相對(duì)高水平的細(xì)菌)。相比之下，在對(duì)照樣品(其中使用牛血清白蛋白代替抗體)中檢測(cè)到非常低的熒光標(biāo)記或無(wú)熒光標(biāo)記(相對(duì)于背景而言)。實(shí)例10用熒光基團(tuán)和聚(環(huán)氧乙烷)屏蔽基團(tuán)但未用生物分子結(jié)合基團(tuán)改性的二氧化硅納米顆粒的制備將365克在水中固體含量為40.88%的NALCO2327二氧化硅(150g，20-納米(20-nm)氨穩(wěn)定的二氧化硅顆粒，可購(gòu)自NalcoCo.(Naperville，IL))樣品加入反應(yīng)容器中。將30克SILQUESTA-1230(分子量為500的三甲氧基硅烷官能化的聚(環(huán)氧乙烷)(PEG-硅垸)，得自GESilicones)樣品加入反應(yīng)容器中。將該溶液在8(TC下加熱16小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物是澄清的流體分散體，并且每克20-nm粒徑的二氧化硅納米顆粒包括0.4毫摩爾(mmol)硅烷取代的聚(環(huán)氧乙垸)低聚物。將19.5毫克(mg)異硫氰酸熒光素(來(lái)自AlfaAesar(WardHill，MA)的技術(shù)等級(jí))樣品加入小瓶中。將該染料完全溶解于0.23克(g)干二甲亞砜(DMSO)中。將0.12gDMSO中的3-氨基丙基三乙氧基硅垸的10%溶液樣品加入至染料溶液中，并將其在60'C下反應(yīng)60分鐘以形成硅烷官能化的熒光素染料。82將新鮮制備的DMSO中的硅垸官能化的熒光素染料加入含上述分散的PEG-改性的二氧化硅納米顆粒的水溶液(58.5g，25g二氧化硅)中。隨后將該混合物在6(TC下加熱16小時(shí)以形成熒光素官能化和PEG官能化的二氧化硅納米顆粒。實(shí)例11-20具有磺化硅烷或羧化硅烷的PEG-硅烷或單獨(dú)的磺化硅垸對(duì)無(wú)生物分子結(jié)合基團(tuán)的納米顆粒的非特異性結(jié)合的影響對(duì)于這些實(shí)例，沒(méi)有使用生物分子結(jié)合基團(tuán)，是為了在不存在任何特異性生物分子結(jié)合的情況下說(shuō)明PEG、磺酸根和羧酸根基團(tuán)防止或完全消除生物分子的非特異性結(jié)合的能力。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由10mM磷酸鈉中的0.9%(w/v)NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(重量/體積)吐溫20的PBS(西格瑪奧德里奇公司)組成。異硫氰酸熒光素(FITC)可購(gòu)自MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad,CA)。PEG-硅烷改性的二氧化硅納米顆粒通過(guò)如下一般工序制備將水中的固體含量為40.0%的NALC02327二氧化硅納米顆粒(1克，一種可得自NalcoCo.(Naperville，IL)的20-nm二氧化硅顆粒)與多種量的PEG硅烷(聚(環(huán)氧乙烷)三甲氧基硅垸(PEG-硅垸)，分子量為500，可以商品名SILQUESTA-1230購(gòu)自GESilicones(Wilton，CT))、磺化硅烷((OH)3Si(CH2)3OCH2CH(OH)CH2S03H)和羧化硅烷(羧乙基硅烷三醇鈉鹽)混合，如表1中說(shuō)明的。調(diào)節(jié)A-1230PEG-硅烷的量以便總硅烷載荷(A-1230PEG-硅垸+磺化硅垸)為0.62mmo1硅烷/克納米二氧化硅。有機(jī)硅烷磺酸完全按照美國(guó)專(zhuān)利No.4,338,377的實(shí)例1中所述的工序制備。將上述混合物在8(TC于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)4-6小時(shí)。反應(yīng)后，將所得反應(yīng)混合物置于SPECTRA/POR2透析膜(截留分子量為12-14,000的分子多孔膜管，得自SpectrumLaboratories,Inc.(RanchoDominguez,CA))中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中20小時(shí)。將濃度為1X10"個(gè)顆粒/mL的PEG-硅烷-改性的納米顆粒以13,000rpm旋轉(zhuǎn)30分鐘。然后將收集的納米顆粒再懸浮于200微升(yL)PBS/吐溫中，隨后將其與100微克每毫升(yg/mL)的每種異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的細(xì)胞色素C和異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的牛血清白蛋白(通過(guò)將FITC染料分子與蛋白質(zhì)混合物在室溫下反應(yīng)2小時(shí)，之后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的熒光素標(biāo)記工序(根據(jù)MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad,CA))而獲得)混合。然后將所得混合物在4"下孵育14小時(shí)。孵育階段過(guò)后，將顆粒通過(guò)以13,000rpm離心30分鐘進(jìn)行分離，并將其再分散于imLPBS/吐溫中。將該步驟重復(fù)3次。將5微升(5yL)這種納米顆粒分散液用于制備待用顯微鏡觀察的樣品。通過(guò)Leica熒光顯微鏡獲得熒光圖像，并將其用于確定非特異性結(jié)合的程度。具有高熒光的圖像表明高的非特異性結(jié)合(低是與背景相當(dāng)，即其不比背景強(qiáng)度高很多；高指明顯高于背景)。用未處理過(guò)的二氧化硅納米顆粒以類(lèi)似的方式進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。結(jié)果在下面的表3中列出。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage85</column></row><table>制備實(shí)例21-24制備實(shí)例21.丙烯酸烷氧基硅烷將三羥甲基丙垸三丙烯酸酯(TMPTA，6.78克(g)，0.025摩爾(mol)，得自SartomerCompanyInc.(Exton，PA))溶解于25毫升(mL)四氫呋喃(THF)中。將該THF溶液在冰浴中攪拌并冷卻至5°C。將3-氨基丙基三乙氧基硅烷(4.44g，0.020摩爾)緩慢加入至該溶液中。添加后，在相同條件下(即在5"C的冰浴中)攪拌該溶液l-2小時(shí)。將該溶液在室溫下另外攪拌1-2小時(shí)。反應(yīng)后，移除THF得到澄清的粘性液體。將反應(yīng)混合物(即該澄清的粘性液體)取樣并通過(guò)4NMR分析，分析表明，3-氨基丙基三乙氧基硅垸消失并且存在所需的基于仲胺的邁克爾加合物(作為主要產(chǎn)物)和基于叔胺的邁克爾加合物(作為次要產(chǎn)物)的混合物。制備實(shí)例22.丙烯酸烷氧基硅烷將TMPTA(5.42g，0.02摩爾)溶解于25mLTHF中，并將該THF溶液在冰浴中攪拌并冷卻至5°C。將3-(N-甲基)氨基丙基三甲氧基硅垸(3.86g，0.02摩爾)緩慢加入至該溶液中。添加后，在相同條件下(即在5"的冰浴中)攪拌該溶液l-2小時(shí)。將該溶液在室溫下另外攪拌1-2小時(shí)。反應(yīng)后，移除THF得到澄清的粘性液體。將反應(yīng)混合物(即該澄清的粘性液體)取樣并通過(guò)^NMR分析，分析表明，3-(N-甲基)氨基丙基三甲氧基硅烷消失，形成了所需的作為主要組分的邁克爾加合物。制備實(shí)例23.丙烯酸烷氧基硅烷將多官能丙烯酸酯SR-295(8.18g，0.025摩爾，得自SartomerCompany,Inc.(Exton，PA))溶解于25mLTHF中。將該溶液在冰浴中攪拌并冷卻至5°C。將3-氨基丙基三乙氧基硅烷(4.44g，0.020摩爾)緩慢加入至該溶液中。添加后，在相同條件下(即在5"的冰浴中)攪拌該溶液l-2小時(shí)。將該溶液在室溫下另外攪拌l-2小時(shí)。反應(yīng)后，移除THF得到澄清的粘性液體。將反應(yīng)混合物(即該澄清的粘性液體)取樣并通過(guò)^NMR分析，分析表明，3-氨基丙基三乙氧基硅垸消失并且存在所需的基于仲胺的邁克爾加合物(作為主要產(chǎn)物)和基于叔胺的邁克爾加合物(作為次要產(chǎn)物)的混合物。制備實(shí)例24.丙烯酸烷氧基硅烷將多官能丙烯酸酯SR-295(6.54g，0.02摩爾)溶解于25mLTHF中。將該溶液在冰浴中攪拌并冷卻至5i:。將3-(N-甲基)氨基丙基三甲氧基硅烷(3.86g，0.02摩爾)緩慢加入至該溶液中。添加后，在相同條件下(即在5t:的冰浴中)攪拌該溶液l-2小時(shí)。將該溶液在室溫下另外攪拌l-2小時(shí)。反應(yīng)后，移除THF得到澄清的粘性液體。將反應(yīng)混合物(即該澄清的粘性液體)取樣并通過(guò)iHNMR分析，分析表明，3-(N-甲基)氨基丙基三甲氧基硅烷消失，形成了所需的作為主要組分的86邁克爾加合物。實(shí)例25-28用制備實(shí)例25-29制備具有PEG的丙烯酸酯化的二氧化硅納米顆粒通過(guò)如下一般工序制備丙烯酸酯化的二氧化硅納米顆粒將NALCO2327二氧化硅納米顆粒(36.6g，水中固體含量為40.88%的20-nm二氧化硅顆粒分散體)與聚(環(huán)氧乙垸)三甲氧基硅垸(SILQUESTA-1230,來(lái)自GESilicones(Wilton，CT)，2.99g或3.74g，分子量=500)以每克20-nm粒度的納米二氧化硅0.40mmol或0.50mmolA-1230硅烷的比率混合。將該混合物在8(TC下于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)16小時(shí)，形成改性的二氧化硅。將改性的二氧化硅(用每克納米二氧化硅0.4mmol的A-1230硅烷制備)的等分試樣與不同量(每克納米二氧化硅0.05至0.2mmol硅垸)的來(lái)自制備實(shí)例21-24的丙烯酸化合物反應(yīng)。將每種丙烯酸硅垸(在THF中稀釋至10%)以表1中示出的所需量加入至該改性的二氧化硅的等份試樣中。將反應(yīng)物置于密封的反應(yīng)容器中并在65'C下反應(yīng)20小時(shí)。之后，將反應(yīng)混合物置于SPECTRA/POR2透析膜(RanchoDominguez，CA)中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中20小時(shí)?？贵w連接至丙烯酸酯化的二氧化硅納米顆粒和細(xì)菌結(jié)合金黃色葡萄球菌菌株6538可得自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，Manassas，VA)。多克隆(兔)抗-金黃色葡萄球菌IgG抗體可購(gòu)自Chemical&ScientificCorporation(Westbury，NY)。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由10毫摩爾每升(mM)的磷酸鈉中的0.9%(重量/體積(w/v))NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫20由含0.05%(w/v)吐溫20的PBS(Sigma-AldrichChemicalCo.(St.Louise,MO)組成。熒光素-綴合的山羊抗-兔抗體F(ab')2IgG片段(H+L)可以商品名AffiniPure購(gòu)自JacksonImmunoResearch(WestGrove，PA)。將濃度為每毫升1013和10"個(gè)顆粒的如上制備的丙烯酸酯化二氧化硅納米顆粒與抗體IgG(兔多克隆抗金黃色葡萄球菌抗體，Chemical&ScientificCorporation(Westbury，NY))在4。C下反應(yīng)過(guò)夜。將所得顆粒以13，000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)旋轉(zhuǎn)30分鐘(min)，然后將顆粒用PBS+0.05。/o吐溫20洗滌兩次以移除未反應(yīng)的抗體。之后，加入2mg/mL牛血清白蛋白(BSA)(用作載體蛋白)并在4。C下保持過(guò)夜。然后將BSA-處理過(guò)的連接有抗體的顆粒用PBS+吐溫20(同上)洗滌兩次以移除過(guò)量的BSA。金黃色葡萄球菌ATCC6538(SA6358)通過(guò)這樣制備將培養(yǎng)物在TSB肉湯中培育過(guò)夜，將細(xì)胞在PBS/吐溫中洗滌兩次，并將細(xì)胞再懸浮于等體積的PBS/吐溫中。通過(guò)在室溫下以8000rpm離心8分鐘以形成細(xì)胞沉淀小丸來(lái)洗滌細(xì)胞，并將細(xì)胞再懸浮于PBS/吐溫中。洗滌過(guò)的細(xì)菌的濃度為大約1()S個(gè)細(xì)胞/mL，這通過(guò)在670nm處的吸收測(cè)量值測(cè)定。將金黃色葡萄球菌6538細(xì)菌(濃度為lX108CFU/mL)與連接有抗體的二氧化硅顆粒一起孵育30分鐘。通過(guò)離心洗滌混合物兩次。將熒光素-綴合的山羊抗-兔IgG(H+L)溶解于0.75mL純化水(MILLI-Q，Millipore(Billerica，MA))和0.75mL甘油中。將熒光素-綴合的山羊抗-兔IgG(H+L)(50叫/mL)引入上述含細(xì)菌和連接有抗體的二氧化硅顆粒的培養(yǎng)懸浮液中以進(jìn)行標(biāo)記。將該混合溶液在室溫下另外孵育30分鐘。通過(guò)以6000rpm離心來(lái)洗漆樣品兩次，每次6分鐘。將沉淀小丸再懸浮并通過(guò)Ldca熒光顯微鏡觀察。結(jié)果在表4中示出。對(duì)于改性的納米顆粒而言，檢測(cè)到細(xì)菌的明亮熒光標(biāo)記，這表示相對(duì)高水平的細(xì)菌捕獲。相比之下，對(duì)于對(duì)照樣品而言，檢測(cè)到非常低的熒光或無(wú)熒光(相對(duì)于背景而言)，其中對(duì)照樣品中用牛血清白蛋白代替兔多克隆抗-金黃色葡萄球菌抗體。從不存在BSA的情況下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中獲得類(lèi)似的結(jié)果。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage89</column></row><table>實(shí)例29-46官能化二氧化硅納米顆粒的制備連接有其他官能團(tuán)的二氧化硅納米顆粒通過(guò)如下一般工序制備將1.0克水中固體含量為40.0%的NALCO2327二氧化硅納米顆粒(20-nm二氧化硅顆粒，可得自NalcoCo.(Naperville，IL))與一定量的硅垸醇#1和硅烷醇#2混合，如表2中說(shuō)明的。聚(環(huán)氧乙垸)三甲氧基硅烷(分子量為500，可以商品名SILQUESTA-1230獲得)可購(gòu)自GESilicones(Wilton，CT)。有機(jī)硅烷磺酸基本上按照美國(guó)專(zhuān)利No.4,338,377的實(shí)例1中所述的工序制備。列出的所有其他物質(zhì)都可購(gòu)自Gelest,Inc.(Morrisville，PA)。將上述混合物在8(TC于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)4-6小時(shí)。反應(yīng)后，將所得反應(yīng)混合物置于SPECTRA/POR2透析膜(截留分子量為12-14,000的分子多孔膜管，得自SpectrumLaboratories,Inc.(RanchoDominguez，CA))中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中20小曰寸。用于實(shí)例29-46的細(xì)菌結(jié)合評(píng)估方法金黃色葡萄球菌菌株6538可得自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，弗吉尼亞洲馬納薩斯市)。多克隆(兔)抗-金黃色葡萄球j^cyigvjj乂Li「j乂、"I~l乂"nhhaiiava^k311CliLliHV^VJipUldLlUll(Westbury，NY)。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由lOmM磷酸鈉中的0.9%(w/v)NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(w/v)吐溫20的PBS(Sigma-Aldrich)組成。熒光素-綴合的山羊抗-兔抗體F(ab')2IgG片段(H+L)可以商品名AffiniPure購(gòu)自JacksonImmunoResearch(WestGrove，PA)。將如上制備的二氧化硅納米顆粒(濃度為每毫升1013和IO"個(gè)顆粒)與抗體IgG小鼠單克隆抗-金黃色葡萄球菌抗體(3X10"個(gè)抗體分子，75ug抗體，得自StrategicDiagnostics,Inc.(Newark,DE)))在4。C下于PBS緩沖液(由10mM磷酸鈉中0.9%(w/v)的NaCl組成，pH=7.4)中反應(yīng)過(guò)夜，結(jié)果類(lèi)似。將抗體-綴合的顆粒沉淀成小丸，用PBS/吐溫洗滌兩次，用2mg/mLBSA阻斷，將其離心洗滌，并再懸浮于PBS/吐溫中，如上面的實(shí)例25-28中所述。金黃色葡萄球菌6538的濃度為1X108CFU/mL，將其與連接有抗體的二氧化硅顆粒一起孵育30分鐘。將這些懸浮液通過(guò)離心洗滌兩次。將熒光素-綴合的山羊抗-兔IgG(H+L)溶解于0.75mL純化水(MILLI-Q，Millipore(Billerica，MA))和0.75mL甘油中。將50ug/mL的熒光素-綴合的山羊抗-兔IgG(H+L)引入上述含細(xì)菌和連接有抗體的二氧化硅顆粒的培養(yǎng)懸浮液中以進(jìn)行標(biāo)記。將該混合溶液另外孵育30分鐘。洗滌該樣品并將其通過(guò)Leica熒光顯微鏡(512834/067793或DMI6000B型Leica顯微鏡，得自LeicaMicrosystemsInc.(Bannockburn，IL))觀察。用與上面所述相同的工序制備對(duì)照樣品，不同的是用牛血清白蛋白代替抗體。結(jié)果示于表5中。在常規(guī)的(亮視場(chǎng))照明和紫外線(UV)照射下，通過(guò)顯微鏡觀察顆粒懸浮液來(lái)測(cè)定結(jié)合細(xì)菌的能力。當(dāng)在紫外光照射下觀察到的熒b龍直加私昭昍T龍教Tlfe&的知同你罟觀寂剎的鉍形細(xì)齒的右在相符時(shí)，證實(shí)為納米顆粒與細(xì)菌之間的陽(yáng)性的結(jié)合相互作用。對(duì)于具有改性的納米顆粒的那些樣品而言，檢測(cè)到細(xì)菌的明亮熒光標(biāo)記，這表示相對(duì)高水平的捕獲的細(xì)菌。相比之下，在對(duì)照樣品中檢測(cè)到非常低的熒光或無(wú)熒光(相對(duì)于背景而言)，其中對(duì)照樣品中用牛血清白蛋白代替抗體。91<table>tableseeoriginaldocumentpage92</column></row><table>實(shí)例47-56具有磺化硅烷或羧化硅烷的PEG-硅烷或單獨(dú)的磺化硅烷對(duì)無(wú)生物分子結(jié)合基團(tuán)的納米顆粒的非特異性結(jié)合的影響對(duì)于這些實(shí)例，沒(méi)有使用生物分子結(jié)合基團(tuán)，是為了在不存在任何特異性生物分子結(jié)合的情況下說(shuō)明PEG、磺酸根和羧酸根基團(tuán)防止或完全消除生物分子的非特異性結(jié)合的能力。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由lOmM磷酸鈉中的0.9%(w/v)NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(重量/體積)吐溫20的PBS(Sigma-Aldrich)組成。異硫氰酸熒光素(FITC)可購(gòu)自MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad，CA)。PEG-硅烷改性的二氧化硅納米顆粒通過(guò)如下一般工序制備將水中固體含量為40.0%的NALCO2327二氧化硅納米顆粒(可得自NalcoCo.(Naperville，IL)的1克20-nm的二氧化硅顆粒)與多種量的PEG硅烷(聚(環(huán)氧乙烷)三甲氧基硅烷(PEG-硅垸)，分子量為500,可以商品名SILQUESTA-1230購(gòu)自GESilicones(Wilton，CT))、磺化硅烷((OH)3Si(CH2)3OCH2CH(OH)CH2S03H)和羧化硅烷(羧乙基硅垸三醇鈉鹽)混合，如表3中說(shuō)明的。調(diào)節(jié)A-1230PEG-硅烷的量以便總硅垸載荷(A-1230PEG-硅垸+磺化硅垸)為0.62mmo1硅垸/克納米二氧化硅。有機(jī)硅烷磺酸完全按照美國(guó)專(zhuān)利No.4,338,377的實(shí)例1中所述的工序制備。將上述混合物在8(TC于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)4-6小時(shí)。反應(yīng)后，將所得反應(yīng)混合物置于SPECTRA/POR2透析膜(截留分子量為12-14,000的分子多孔膜管，得自SpectrumLaboratories,Inc.(RanchoDominguez，CA))中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中20小時(shí)。93將濃度為1X1015個(gè)顆粒/mL的PEG-硅垸-改性的二氧化硅納米顆粒以13，000rpm旋轉(zhuǎn)30分鐘。然后將收集的納米顆粒再懸浮于200微升(yL)PBS/吐溫中，隨后將其與IOO微克每毫升(Pg/mL)的每種異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的細(xì)胞色素C和異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的牛血清白蛋白(通過(guò)將FITC染料分子與蛋白質(zhì)混合物在室溫下反應(yīng)2小時(shí)，之后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的熒光素標(biāo)記工序(根據(jù)MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad,CA))而獲得)混合。然后將所得混合物在4。C下孵育14小時(shí)。孵育階段過(guò)后，將顆粒通過(guò)以13,000rpm離心30分鐘分離，并將其再分散于lmLPBS/吐溫中。將該步驟重復(fù)3次。將5微升(5pL)這種納米顆粒分散液用于制備待用顯微鏡觀察的樣品。通過(guò)Leica熒光顯微鏡獲得熒光圖像，并將其用于確定非特異性結(jié)合的程度。具有高熒光的圖像表明高的非特異性結(jié)合(低是與背景相當(dāng)，即其不比背景強(qiáng)度高很多；高指明顯高于背景)。用未處理過(guò)的二氧化硅納米顆粒以類(lèi)似的方式進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。結(jié)果在下面的表6中列出。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage95</column></row><table>實(shí)例57通過(guò)表面改性的玻璃檢測(cè)金黃色葡萄球菌金黃色葡萄球菌菌株6538可得自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，Manassas，VA)。多克隆(兔)抗-金黃色葡萄球菌抗體YVS6881可購(gòu)自AccurateChemical&ScientificCorporation(Westbury，NY)。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由lOmM磷酸鈉中的0.9%(w/v)NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(w/v)吐溫20的PBS(Sigma-Aldrich)組成。將載玻片浸入水(70體積％)中的硫酸(22.5體積百分比)和過(guò)氧化氫(7.5體積％)溶液中30分鐘。在該浸泡期后，將載玻片從清潔溶液中移出，隨后用去離子水徹底洗滌。然后將這些清潔過(guò)的載玻片在使用之前于12(TC下干燥。在25C下，將清潔過(guò)的載玻片單獨(dú)地浸入甲醇溶液中30分鐘，該甲醇溶液含有表4中的丙烯酸三垸氧基硅垸與A-1230PEG-硅烷的混合物(濃度為l-5wt%)。將所得的改性的載玻片與金黃色葡萄球菌抗體(YVS6881，得自AccurateChemical&ScientificCorporation,Westbury，NY，100yL的100yg抗體/lmLPBS)在4"C下一起孵育14小時(shí)。隨后，將這些載玻片與BSA—起孵育1小時(shí)。將對(duì)照樣品載玻片僅與100BSA溶液一起孵育以便阻斷所有的結(jié)合位點(diǎn)。孵育后，將載玻片用PBS緩沖液/吐溫20溶液(0.05%w/v)徹底洗滌。如上面的實(shí)例25-28所述，將金黃色葡萄球菌ATCC6538細(xì)菌培育、洗滌并再懸浮于PBS中至細(xì)胞濃度為1()S個(gè)細(xì)胞/mL。隨后，在25。C下將細(xì)菌與熒光染料Syto9(MolecularProbes,每lmL細(xì)菌溶液用3uL)—起孵育15分鐘。將熒光染色的細(xì)菌的等分試樣(100微升)與上述硅垸處理過(guò)的載玻片一起孵育30分鐘。將最終的載玻片用PBS/吐溫20(0.05%重量/體積)徹底洗滌，并用Leica熒光顯微鏡(得自LeicaMicrosystemsInc.(Bannockburn，IL)的512834/067793或DMI6000B型Leica顯微鏡)獲取載玻片圖像。通過(guò)顯微鏡或在圖像中觀察熒光斑點(diǎn)，該熒光斑點(diǎn)表示結(jié)合至載玻片的細(xì)菌。通過(guò)亮視場(chǎng)照明來(lái)確認(rèn)細(xì)菌的存在。使用表面改性的玻璃，觀察到樣品中幾乎每個(gè)單個(gè)細(xì)菌或稍微成簇的細(xì)菌的高亮度熒光。檢測(cè)到對(duì)照樣品(牛血清白蛋白處理過(guò)的玻璃)具有非常少量的熒光。結(jié)果記錄于下面的表7中("低"表示少于5-10%的區(qū)域覆蓋有熒光標(biāo)記的細(xì)菌；"高"表示90%以上的區(qū)域覆蓋有熒光標(biāo)記的細(xì)菌)。表7:覆蓋有用于共價(jià)連接用于結(jié)合金黃色葡萄球菌細(xì)菌的IgG抗體的丙烯酸烷氧基硅烷的載玻片樣品結(jié)合細(xì)菌的能力對(duì)照制備實(shí)例57A:PEG=1:99，N-(3-丙烯酰氧基-2-羥丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.2mmo1，70mg)禾QPEG高低制備實(shí)例57B:PEG=5:95，N-(3-丙烯酰氧基-2-羥丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷(0.2mmo1,70mg)禾卩PEG高低制備實(shí)例57C:PEG=1:99，3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸(O.lOmmol，22,9mg)禾卩PEG高低制備實(shí)例57D:PEG=5:95,3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸(O.lOmmol,22.9mg)禾卩PEG高低實(shí)例58用熒光基團(tuán)和聚(環(huán)氧乙烷)屏蔽基團(tuán)但未用生物分子結(jié)合基團(tuán)改性的二氧化硅納米顆粒的制備將365克水中固體含量為40.88%的NALCO2327二氧化硅(150g，20-納米(20-nm)氨穩(wěn)定的二氧化硅顆粒，可得自NalcoCo.(Naperville，IL))樣品加入反應(yīng)容器中。將30克SILQUESTA-1230(—種分子量為500的三甲氧基硅垸官能化的聚(環(huán)氧乙垸)(PEG-硅烷)，得自GESilcones)樣品加入反應(yīng)容器中。將溶液在80'C下加熱16小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物是澄清的流體分散體，并且每克20-nm粒徑的二氧化硅納米顆粒包括0.4毫摩爾(mmol)硅烷取代的聚(環(huán)氧乙院)低聚物。將19.5毫克(mg)異硫氰酸熒光素(得自AlfaAesar(WardHill，MA)的技術(shù)等級(jí))樣品加入小瓶中。將該染料完全溶解于0.23克(g)干二甲亞砜(DMSO)中。將0.12gDMSO中10%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷溶液樣品加入至染料溶液中，并將其在6(TC下反應(yīng)60分鐘以形成硅烷官能化的熒光素染料。將新鮮制備的DMSO中的硅烷官能化的熒光素染料加入含有上述分散的PEG-改性的二氧化硅納米顆粒的水溶液(58.5g和25g的二氧化硅)中。隨后將該混合物在6(TC下加熱16小時(shí)以形成熒光素和PEG官能化的二氧化硅納米顆粒。實(shí)例59-62熒光標(biāo)記的蛋白質(zhì)與PEG-官能化的二氧化硅納米顆粒的非特異性結(jié)合對(duì)于這些實(shí)例，磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由lOmM磷酸鈉中的0.9%(w/v)NaCl(pH=7.4)組成。PBS/吐溫由含0.05%(重量/體積)吐溫20的PBS(Sigma)組成。異硫氰酸熒光素(FITC)可購(gòu)自MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad，CA)。Nalco2327二氧化硅納米顆粒(20皿nm二氧化硅顆粒)可購(gòu)自NalcoCo.(Naperville，IL)。PEG硅垸(聚(環(huán)氧乙垸)三甲氧基硅烷(PEG-硅烷)，分子量為500，商品名為SilquestA-1230)可購(gòu)自GESilicones(Wilton，CT)。通過(guò)如下一般工藝制備PEG-硅垸、丙烯酸酯硅烷和磺化硅垸改性的納米顆粒將水中固體含量為40.0%的NALCO2327二氧化硅納米顆粒(1克)與表8中所說(shuō)明的量的SilquestA-1230PEG硅垸、磺化硅烷((OH)3Si(CH2)3OCH2CH(OH)CH2S03H)或羧化硅烷(羧乙基硅烷三醇鈉鹽)，以及丙烯酸酯硅垸(3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，Gelest,Inc.,Philadelphia,PA)混合。調(diào)節(jié)A-1230PEG-硅烷的量以便總硅垸載荷(A-1230PEG-硅烷+磺化硅垸+丙烯酸酯硅烷)為0.65mmol硅烷/克二氧化硅納米顆粒。將PEG-硅垸、磺化硅垸和丙烯酸酯硅垸以及二氧化硅納米顆粒的混合物在8(TC下于密封的反應(yīng)容器中反應(yīng)4-6小時(shí)。反應(yīng)后，將所得反應(yīng)混合物置于SPECTRA/POR2透析膜(截留分子量為12-14,000的分子多孔膜管，得自SpectrumLaboratories,Inc.(RanchoDominguez，CA))中。將該膜置于具有連續(xù)流動(dòng)的去離子水的容器中20小時(shí)。表8:用于合成改性的二氧化硅納米顆粒的混合物實(shí)例丙烯酸酯硅垸基團(tuán)屏蔽基團(tuán)PEG-硅垸基團(tuán)固體重量％590.05mmol0.6mmol無(wú)(磺化硅烷)8.51%600.05mmol0.3mmol0.3mmol(磺化硅烷)-9.17%610.05mmol0.6mmol無(wú)(羧化硅垸)8.97%620.05mmol0,3mmol0,3mmol(羧化硅烷)9.34%為了使通過(guò)反應(yīng)性丙烯酸酯基團(tuán)的蛋白質(zhì)結(jié)合最小化，用乙醇胺將丙烯酸酯基團(tuán)淬滅。為了制備經(jīng)淬滅的顆粒，將硅烷-改性的二氧化硅納米顆粒在室溫下懸浮(以1X10"個(gè)顆粒/ml的濃度)于碳酸氫鈉緩沖液中的10mM乙醇胺(pH9.0)中2小時(shí)。將顆粒以13，000rpm旋轉(zhuǎn)30分鐘。然后將收集的納米顆粒再懸浮于200nLPBS/吐溫20中，隨后將其與100tig/mL的異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的細(xì)胞色素C和異硫氰酸熒光素-標(biāo)記的牛血清白蛋白(通過(guò)將FITC染料分子與蛋白質(zhì)混合物在室溫下反應(yīng)2小時(shí)，之后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的熒光素標(biāo)記工序(根據(jù)MolecularProbes/Invitrogen(Carlsbad,CA))而獲得)中的每一者混合。然后將所得混合物在室溫下孵育1小時(shí)。孵育階段過(guò)后，通過(guò)使懸浮液以13,000rpm離心30分鐘來(lái)洗滌顆粒，移除上清液，并將顆粒再懸浮于lmLPBS/吐溫20中。重復(fù)該洗滌步驟3次。將100微升經(jīng)三次洗滌的再懸浮納米顆粒溶液置于微量滴定板中，用SpectraMaxM2Microplate熒光板讀數(shù)儀(MolecularDevicesCorp.(S醒yvale，CA))測(cè)量結(jié)合至顆粒的熒光蛋白的量。以相對(duì)光單位(RLU)記錄的結(jié)果在表9中列出。表9:熒光素標(biāo)記的蛋白質(zhì)與二氧化硅納米顆粒的結(jié)合<table>tableseeoriginaldocumentpage100</column></row><table>實(shí)例63.抗體連接至丙烯酸酯化的二氧化硅納米顆粒以及細(xì)菌結(jié)合金黃色葡萄球菌菌株6538可得自美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC，Manassas，VA)。小鼠單克隆抗-金黃色葡萄球菌IgG抗體(Mab107)在提交于2006年11月22日標(biāo)題為"ANTIBODYWITHPROTEINASELECTIVITY(具有蛋白質(zhì)選擇性的抗體)"的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.11/562,747中有所描述。磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)由lOmM磷酸鈉中的0.9。/。(w/v)NaCl(pH二7.4)組成。PBS/吐溫由由含0.05%(w/v)吐溫20的PBS(Sigma)組成。熒光素-綴合的山羊抗-小鼠IgG(H+L)可貝勾自JacksonImmunoresearch(WestGrove，PA)。將如實(shí)例59-62中描述制備的丙烯酸酯二氧化硅納米顆粒以每毫升10"個(gè)顆粒的濃度懸浮于PBS/吐溫中。在該實(shí)驗(yàn)中，來(lái)自實(shí)例59-62的顆粒的固體百分比分別為8.35%、8.70%、8.55%和8.17%。在室溫下，將該顆粒懸浮液與抗金黃色葡萄球菌Mabl07IgG抗體(75ug/300pL)反應(yīng)2小時(shí)。將所得顆粒以13,000轉(zhuǎn)每分鐘(rpm)旋轉(zhuǎn)30分鐘(min)，并將顆粒用PBS+0.05。/o吐溫20洗滌兩次以除去任何未綴合的抗體。金黃色葡萄球菌ATCC6538(SA6358)通過(guò)如下方式制備將培養(yǎng)物在TSB肉湯中培育過(guò)夜，將細(xì)胞在PBS/吐溫中洗滌兩次，并將細(xì)胞再懸浮于等體積的PBS/吐溫20中。通過(guò)在室溫下以8000卬m離心8分鐘以形成細(xì)胞沉淀小丸來(lái)洗滌細(xì)胞，并將細(xì)胞再懸浮于PBS/吐溫20中。洗滌過(guò)的細(xì)菌的濃度為約1()S個(gè)細(xì)胞/mL，這通過(guò)在670nm處的吸收測(cè)量值估算。將金黃色葡萄球菌6538細(xì)菌(濃度為lX108CFU/ml)與連接有抗體的二氧化硅顆粒一起孵育30分鐘。通過(guò)離心洗滌混合物兩次。將熒光素-綴合的山羊抗-小鼠IgG(H+L)(50ng/ml)引入上述含細(xì)菌和連接有抗體的二氧化硅顆粒的培養(yǎng)懸浮液中以進(jìn)行標(biāo)記。將該混合溶液在室溫下另外孵育30分鐘。通過(guò)以6000rpm離心來(lái)洗滌樣品兩次，每次6分鐘(注意這些洗滌步驟的相對(duì)離心力足以使細(xì)菌細(xì)胞形成沉淀小丸，但游離的丙烯酸酯納米顆粒不會(huì))。將沉淀小丸再懸浮并通過(guò)Ldca熒光顯微鏡觀察。將溶液的100ul等分試樣置于96孔平板中的各個(gè)孔中，用SpectraMaxM2Microplate熒光板讀數(shù)儀(MolecularDevicesCorp.(Sunnyvale,CA))測(cè)量相對(duì)熒光。激發(fā)波長(zhǎng)為485nm而發(fā)射波長(zhǎng)為525nm。未使用截止濾波器。陰性對(duì)照為洗滌過(guò)的金黃色葡萄球菌細(xì)胞懸液的等分試樣。陽(yáng)性對(duì)照為洗滌過(guò)的金黃色葡萄球菌細(xì)胞懸液的等分試樣，該細(xì)胞懸液已經(jīng)如上所述與Mab107IgG抗體一起孵育，之后與熒光素-綴合的抗-小鼠IgG抗體一起孵育。結(jié)果在表IO中示出。對(duì)于改性的納米顆粒而言，檢測(cè)到細(xì)菌的明亮的熒光標(biāo)記，這表示抗體-綴合的納米顆粒與細(xì)菌的相對(duì)高水平的結(jié)合。相比之下，檢測(cè)到陰性對(duì)照樣品為非常低的熒光或無(wú)熒光(相對(duì)于背景而言)，在陰性對(duì)照樣品中用緩沖液代替抗-金黃色葡萄球菌抗體。表IO:抗體-綴合的納米顆粒(含水分散性基團(tuán)和(可任選的)PEG)與金黃色葡萄球菌細(xì)胞的結(jié)合結(jié)果以相對(duì)熒光單位(RFU)的形式提供。在該實(shí)驗(yàn)中，空的微孔板的孔獲得大約75RFU的平均背景讀數(shù)。含PBS/吐溫的微孔板的孔獲得約554RFU的平均背景讀數(shù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage102</column></row><table>本文所引用的專(zhuān)利、專(zhuān)利文獻(xiàn)和出版物中的全部公開(kāi)內(nèi)容全文以引用方式并入，就如同各自被單獨(dú)地并入一樣。在不背離本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的前提下，對(duì)本發(fā)明所進(jìn)行的多種修改和更改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。應(yīng)該理解，并非意圖將本發(fā)明不當(dāng)?shù)叵拗茷楸疚闹薪o出的示例性實(shí)施例及實(shí)例，這種實(shí)例及實(shí)施例只是作為例子給出，而本發(fā)明的范圍只由本文中以下給出的權(quán)利要求所限定。權(quán)利要求1.一種捕獲靶生物分析物的方法，所述方法包括提供固體載體材料，所述固體載1體材料具有包含以下基團(tuán)的表面共價(jià)結(jié)合至所述表面的屏蔽基團(tuán)；設(shè)置在所述表面上的生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)；在有效使所述多肽連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與多肽接觸；其中所述多肽是靶生物分析物的捕獲劑；以及將其上連接有所述多肽捕獲劑的所述表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。2.—種捕獲靶生物分析物的方法，所述方法包括提供固體載體材料，所述固體載體材料具有包含以下基團(tuán)的表面-共價(jià)結(jié)合至所述表面的可選的屏蔽基團(tuán)；設(shè)置在所述表面至少25%區(qū)域上的生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)；在有效使所述多肽連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與多肽接觸；其中所述多肽是靶生物分析物的捕獲劑；以及將其上連接有所述多肽捕獲劑的所述表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合至所述表面。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至所述表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法，其中所述靶生物分析物包括微生物。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述微生物包括細(xì)菌。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述細(xì)菌包括金黃色葡萄球斷Staphylococcusaureus)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧垸)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙烷)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油基的基團(tuán)、含羥基丙烯酰胺的基團(tuán)、含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)，或它們的組合。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述含聚(環(huán)氧垸)的屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述含聚(環(huán)氧烷)的屏蔽基團(tuán)也是親水基團(tuán)。12.根據(jù)權(quán)利要求1至IO任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料還包括共價(jià)結(jié)合至所述表面的親水基團(tuán)，其中所述親水基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述親水基團(tuán)包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。14.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括納米顆粒。15.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、纖維、泡沫、小珠、顆粒、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管、薄片或它們的組合。16.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括微量滴定板或其他檢測(cè)容器。17.根據(jù)權(quán)利要求1至16任一項(xiàng)所述的方法，其中每個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)包含多個(gè)芳族基團(tuán)。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包括二苯基、三苯基或它們的組合。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包括二苯基。20.根據(jù)權(quán)利要求1至19任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料還包含連接至所述表面的報(bào)告基團(tuán)。21.根據(jù)權(quán)利要求1至20任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多肽捕獲劑包括抗體。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述固體載體材料包含多個(gè)不同特異性的抗體。23.根據(jù)權(quán)利要求1至22任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多肽捕獲劑和/或靶生物分析物不從所述固體載體材料被洗脫。24.—種制備其上連接有多肽的固體載體材料的方法，所述方法包括提供包括表面的固體載體材料；提供屏蔽化合物，所述屏蔽化合物包含屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；提供生物分子結(jié)合化合物，所述生物分子結(jié)合化合物包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)；使所述屏蔽基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料表面，并將所述生物分子結(jié)合化合物設(shè)置在所述固體載體材料的表面上；以及在有效使所述多肽連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與多肽接觸。25.—種制備其上連接有多肽的固體載體材料的方法，所述方法包括提供包括表面的固體載體材料；任選地提供屏蔽化合物，所述屏蔽化合物包含屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；提供生物分子結(jié)合化合物，所述生物分子結(jié)合化合物包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)；任選地使所述屏蔽基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面，并將所述生物分子結(jié)合化合物以一定量設(shè)置在所述固體載體材料的表面上，所述量足以形成對(duì)所述表面積至少25%的覆蓋；以及在有效使所述多肽連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與多肽接觸。26.根據(jù)權(quán)利要求24或權(quán)利要求25所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合化合物包含生物分子結(jié)合基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)，并且將所述生物分子結(jié)合化合物設(shè)置在所述固體載體材料的表面上包括使所述生物分子結(jié)合基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)的共價(jià)結(jié)合是不可逆的。28.根據(jù)權(quán)利要求26或權(quán)利要求27所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含多個(gè)芳族基團(tuán)。29.根據(jù)權(quán)利要求24至28任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多肽是靶生物分析物的捕獲劑。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述多肽捕獲劑是抗體。31.根據(jù)權(quán)利要求24至30任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多肽是耙生物分析物。32.根據(jù)權(quán)利要求24至31任一項(xiàng)所述的方法，還包括提供報(bào)告分子，所述報(bào)告分子包含報(bào)告基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；以及使所述報(bào)告基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料表面。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中所述報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中在所述報(bào)告基團(tuán)結(jié)合至所述固體載體材料表面之前，將所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面。35.根據(jù)權(quán)利要求24至34任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括顆粒狀材料。36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述顆粒狀材料包括納米顆粒。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述納米顆粒還包含共價(jià)結(jié)合至它們的表面的水分散性基團(tuán)，其中所述水分散性基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。38.根據(jù)權(quán)利要求24至37任一項(xiàng)所述的方法，其中所述多肽隨后不從所述固體載體材料被洗脫。39.—種固體載體材料，所述固體載體材料通過(guò)權(quán)利要求24至37任一項(xiàng)所述的方法形成。40.—種具有表面的固體載體材料，包含生物分子結(jié)合基團(tuán)，所述生物分子結(jié)合基團(tuán)被設(shè)置在所述表面至少25%的區(qū)域上；其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)；可選的屏蔽基團(tuán)，所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面；以及多肽，所述多肽通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)。41.一種具有表面的固體載體材料，包含包含一個(gè)或多個(gè)芳族基團(tuán)的生物分子結(jié)合基團(tuán)，所述生物分子結(jié)合基團(tuán)被設(shè)置在所述表面上；屏蔽基團(tuán)，所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面；以及多肽，所述多肽通過(guò)非共價(jià)疏水相互作用連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)。42.根據(jù)權(quán)利要求40或權(quán)利要求41所述的固體載體材料，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面。43.根據(jù)權(quán)利要求40至42任一項(xiàng)所述的固體載體材料，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包括二苯基、三苯基或它們的組合。44.根據(jù)權(quán)利要求40至43任一項(xiàng)所述的固體載體材料，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧垸)的基團(tuán)。45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的固體載體材料，其中所述含聚(環(huán)氧垸)的屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)。46.根據(jù)權(quán)利要求40至45任一項(xiàng)所述的固體載體材料，所述固體載體材料包括納米顆粒。47.根據(jù)權(quán)利要求40至46任一項(xiàng)所述的固體載體材料，所述固體載體材料還包含共價(jià)結(jié)合至所述表面的親水基團(tuán)，其中所述親水基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。48.根據(jù)權(quán)利要求40至47任一項(xiàng)所述的固體載體材料，其中所述多肽是抗體，所述抗體通過(guò)其Fc區(qū)連接至一個(gè)或多個(gè)所述芳族基團(tuán)。49.一種捕獲靶生物分析物的方法，所述方法包括提供固體載體材料，所述固體載體材料具有包含以下基團(tuán)的表面共價(jià)結(jié)合至所述表面的生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含非叔胺基和/或肼基；以及共價(jià)結(jié)合至所述表面的可選的屏蔽基團(tuán)；在有效使所述生物分子共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與醛官能化的生物分子接觸，形成-Ar-NKXH)-和Z或-Ar-NHN二C(H)-鍵合，其中Ar是芳基；其中所述生物分子是耙生物分析物的捕獲劑；以及將其上共價(jià)結(jié)合有所述生物分子捕獲劑的所述表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述靶生物分析物包括微生物。51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的方法，其中所述微生物包括細(xì)菌。52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中所述細(xì)菌包括金黃色葡萄球菌。53.根據(jù)權(quán)利要求49至52任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包含共價(jià)結(jié)合至所述表面的屏蔽基團(tuán)。54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙垸)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油醚的基團(tuán)、含羥基丙烯酰胺的基團(tuán)、含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)，或它們的組合。55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)。56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的方法，其中所述含聚(環(huán)氧烷)的屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)。57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的方法，其中所述固體載體材料還包含共價(jià)結(jié)合至所述表面的親水基團(tuán)，其中所述親水基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中所述親水基團(tuán)包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。59.根據(jù)權(quán)利要求49至58任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括納米顆粒。60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述納米顆粒包含通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至它們的表面的屏蔽基團(tuán)。61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)是水分散性基團(tuán)。62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的方法，其中所述納米顆粒還包含通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至它們的表面的水分散性基團(tuán)，其中所述水分散性基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的方法，其中所述水分散性基團(tuán)包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。64.根據(jù)權(quán)利要求49至58任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、纖維、泡沫、小珠、顆粒、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管、薄片或它們的組合。65.根據(jù)權(quán)利要求49至58任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括微量滴定板或其他檢測(cè)容器。66.根據(jù)權(quán)利要求49至65任一項(xiàng)所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含非叔胺基團(tuán)。67.根據(jù)權(quán)利要求66所述的方法，其中所述非叔胺基團(tuán)是伯胺基。68.根據(jù)權(quán)利要求49至67任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料還包含連接至所述固體載體材料表面的報(bào)告基團(tuán)。69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中所述報(bào)告基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面。70.根據(jù)權(quán)利要求68所述的方法，其中所述報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。71.根據(jù)權(quán)利要求49至70任一項(xiàng)所述的方法，其中所述生物分子捕獲劑包括抗體。72.—種制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法，所述方法包括提供包括表面的固體載體材料；提供生物分子結(jié)合化合物，所述生物分子結(jié)合化合物包含非叔胺基和/或肼基以及表面結(jié)合基團(tuán)；任選地提供屏蔽化合物，所述屏蔽化合物包含屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；將所述生物分子結(jié)合基團(tuán)和所述任選的屏蔽基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的所述表面；以及在有效使所述生物分子共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與醛-官能化的生物分子接觸，形成-Ar-NK:(H)-禾口/或-Ar-NHN二C(H)-鍵合，其中Ar是芳基。73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，其中所述生物分子是靶生物分析物的捕獲劑。74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中所述生物分子捕獲劑是抗體。75.根據(jù)權(quán)利要求72所述的方法，其中所述生物分子是耙生物分析物。76.根據(jù)權(quán)利要求72至75任一項(xiàng)所述的方法，所述方法包括將所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料。77.根據(jù)權(quán)利要求72至76任一項(xiàng)所述的方法，還包括提供報(bào)告分子，所述報(bào)告分子包含報(bào)告基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；以及將所述報(bào)告基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面。78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中所述報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。79.根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中在所述報(bào)告分子結(jié)合至所述固體載體材料表面之前，將所述屏蔽化合物共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面。80.根據(jù)權(quán)利要求72至79任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括顆粒狀材料。81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其中所述顆粒狀材料包括納米顆粒。82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，其中所述納米顆粒包含共價(jià)結(jié)合至它們的表面的屏蔽基團(tuán)。83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法，其中所述納米顆粒還包含共價(jià)結(jié)合至它們的表面的水分散性基團(tuán)，其中所述水分散性基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。84.—種固體載體材料，所述固體載體材料通過(guò)權(quán)利要求72至83任一項(xiàng)所述的方法形成。85.—種具有表面的固體載體材料，其包含生物分子結(jié)合基團(tuán)，所述生物分子結(jié)合基團(tuán)通過(guò)不可逆共價(jià)鍵結(jié)合至所述表面；含醛的生物分子，所述生物分子通過(guò)-Ar-N=C(H)-和/或-Ar-NHN二C(H)-鍵合共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)，其中Ar是芳基；以及屏蔽基團(tuán)，所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面。86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的固體載體材料，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧烷)的基團(tuán)。87.根據(jù)權(quán)利要求86所述的固體載體材料，其中所述含聚(環(huán)氧垸)的屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧乙烷)的基團(tuán)。88.根據(jù)權(quán)利要求85至87任一項(xiàng)所述的固體載體材料，所述固體載體材料包括納米顆粒。89.根據(jù)權(quán)利要求88所述的固體載體材料，所述固體載體材料還包含共價(jià)結(jié)合至所述表面的水分散性基團(tuán)，其中所述水分散性基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。90.根據(jù)權(quán)利要求89所述的固體載體材料，其中所述水分散性基團(tuán)包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。91.根據(jù)權(quán)利要求85至90任一項(xiàng)所述的固體載體材料，所述固體載體材料還包含共價(jià)結(jié)合至所述表面的報(bào)告基團(tuán)。92.根據(jù)權(quán)利要求91所述的固體載體材料，其中所述報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。93.—種捕獲靶生物分析物的方法，所述方法包括提供具有表面的固體載體材料，所述表面包含屏蔽基團(tuán)，所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面；以及生物分子結(jié)合基團(tuán)，所述生物分子結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包含a,g-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)和吸電子基團(tuán)。在有效使所述生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與胺官能生物分子接觸，所述碳-氮鍵是在所述生物分子的氨基與所述a,0-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)的e位置之間；其中所述生物分子是靶生物分析物的捕獲劑；以及將其上共價(jià)結(jié)合有所述生物分子捕獲劑的所述表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。94.根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中所述靶生物分析物包括微生物。95.根據(jù)權(quán)利要求94所述的方法，其中所述微生物包括細(xì)菌。96.根據(jù)權(quán)利要求95所述的方法，其中所述細(xì)菌包括金黃色葡萄球菌。97.根據(jù)權(quán)利要求93至96任一項(xiàng)所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧垸)的基團(tuán)。98.根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中所述含聚(環(huán)氧垸)的屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧乙垸)的基團(tuán)。99.根據(jù)權(quán)利要求93至98任一項(xiàng)所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包括具有吸電子基團(tuán)的a,P-烯屬不飽和基團(tuán)。100.根據(jù)權(quán)利要求93至99任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料還包含共價(jià)結(jié)合至所述表面的親水基團(tuán)，其中所述親水基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。101.根據(jù)權(quán)利要求93至100任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括納米顆粒。102.根據(jù)權(quán)利要求101所述的方法，其中所述納米顆粒還包含共價(jià)結(jié)合至它們的表面的水分散性基團(tuán)，其中所述水分散性基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。103.根據(jù)權(quán)利要求102所述的方法，其中所述水分散性基團(tuán)包括羧酸基團(tuán)、磺酸基團(tuán)、膦酸基團(tuán)、它們的鹽或它們的組合。104.根據(jù)權(quán)利要求101所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)是水分散性基團(tuán)。105.根據(jù)權(quán)利要求93至100任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括薄膜、片材、膜、過(guò)濾材料、纖維、泡沫、小珠、顆粒、瓶、板、管、棒、導(dǎo)管、薄片或它們的組合。106.根據(jù)權(quán)利要求93至100任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括微量滴定板或其他檢測(cè)容器。107.根據(jù)權(quán)利要求93至106任一項(xiàng)所述的方法，其中所述屏蔽基團(tuán)包括含聚(環(huán)氧垸)的基團(tuán)、含乙二醇醚的基團(tuán)、含聚(環(huán)氧乙垸)醚的基團(tuán)、含乙二醇乳酸酯的基團(tuán)、含糖的基團(tuán)、含多元醇的基團(tuán)、含冠醚的基團(tuán)、含低聚縮水甘油基的基團(tuán)、含羥基丙烯酰胺的基團(tuán)、含有機(jī)磺酸根的基團(tuán)、含有機(jī)羧酸根的基團(tuán)或它們的組合。108.根據(jù)權(quán)利要求93至107任一項(xiàng)所述的方法，其中所述吸電子基團(tuán)包括羰基、酮、酯、酰胺、-S02-、-SO-、-CO-CO-、-CO-COOR、磺酰胺、鹵離子、三氟甲基、磺酰胺、鹵離子、馬來(lái)酰亞胺、馬來(lái)酸基或它們的組合。109.根據(jù)權(quán)利要求108所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)是丙烯酸酯基團(tuán)或a,e-不飽和酮基團(tuán)。110.根據(jù)權(quán)利要求109所述的方法，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)是多官能丙烯酸酯基團(tuán)。111.根據(jù)權(quán)利要求93至IIO任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料還包含連接至所述表面的報(bào)告基團(tuán)。112.根據(jù)權(quán)利要求111所述的方法，其中所述報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。113.根據(jù)權(quán)利要求93至112任一項(xiàng)所述的方法，其中所述生物分子捕獲劑包括抗體。114.根據(jù)權(quán)利要求71或權(quán)利要求113所述的方法，其中所述固體載體材料包含多個(gè)不同特異性的抗體。115.—種捕獲耙生物分析物的方法，所述方法包括提供具有表面的納米顆粒，所述表面包含含有機(jī)羧酸根和/或含有機(jī)磺酸根的屏蔽基團(tuán)，所述屏蔽基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面；以及生物分子結(jié)合基團(tuán)，所述生物分子結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述表面，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包括丙烯酸酯基團(tuán)；在有效使所述生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與胺官能生物分子接觸，所述碳-氮鍵是在所述生物分子的氨基與所述丙烯酸酯基團(tuán)的p位置之間；其中所述生物分子是靶生物分析物的捕獲劑；以及將其上共價(jià)結(jié)合有所述生物分子捕獲劑的所述表面與懷疑含有靶生物分析物的樣品接觸。116.—種制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法，所述方法包括提供包括表面的固體載體材料；提供屏蔽化合物，所述屏蔽化合物包含屏蔽基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；提供生物分子結(jié)合化合物，所述生物分子結(jié)合化合物包含a,P-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)、吸電子基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；將所述屏蔽基團(tuán)和所述生物分子結(jié)合基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面；以及在有效使所述生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)生物分子結(jié)合基團(tuán)的條件下，將所述固體載體材料與胺官能生物分子接觸，所述碳-氮鍵是在所述生物分子的氨基與所述a,e-烯屬不飽和基團(tuán)的e位置之間。117.根據(jù)權(quán)利要求116所述的方法，其中所述生物分子是靶生物分析物的捕獲劑。118.根據(jù)權(quán)利要求117所述的方法，其中所述生物分子捕獲劑是抗體。119.根據(jù)權(quán)利要求116所述的方法，其中所述生物分子是靶生物分析物。120.根據(jù)權(quán)利要求116至119任一項(xiàng)所述的方法，還包括提供包含報(bào)告基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)的報(bào)告分子；以及將所述報(bào)告基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述固體載體材料的表面。121.根據(jù)權(quán)利要求120所述的方法，其中所述報(bào)告基團(tuán)包括熒光基團(tuán)。122.根據(jù)權(quán)利要求121所述的方法，其中在所述報(bào)告分子結(jié)合至所述固體材料表面之前，將所述屏蔽化合物共價(jià)結(jié)合至所述固體材料的表面。123.根據(jù)權(quán)利要求116至122任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固體載體材料包括顆粒狀材料。124.根據(jù)權(quán)利要求123所述的方法，其中所述顆粒狀材料包括納米顆粒。125.根據(jù)權(quán)利要求124所述的方法，其中所述納米顆粒還包含共價(jià)結(jié)合至它們的表面的水分散性基團(tuán)，其中所述水分散性基團(tuán)與所述屏蔽基團(tuán)不同。126.—種制備其上連接有生物分子的固體載體材料的方法，所述方法包括提供納米顆粒，每個(gè)所述納米顆粒包括表面；提供屏蔽化合物，所述屏蔽化合物包含含有機(jī)羧酸根和/或有機(jī)磺酸根的基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；提供生物分子結(jié)合化合物，所述生物分子結(jié)合化合物包含丙烯酸酯基團(tuán)和表面結(jié)合基團(tuán)；將所述有機(jī)羧酸根和/或有機(jī)磺酸根基團(tuán)和所述丙烯酸酯基團(tuán)通過(guò)所述表面結(jié)合基團(tuán)共價(jià)結(jié)合至所述納米顆粒的表面；以及在有效使所述生物分子通過(guò)碳-氮鍵共價(jià)結(jié)合至一個(gè)或多個(gè)丙烯酸酯基團(tuán)的條件下，將所述納米顆粒與胺官能生物分子接觸，所述碳-氮鍵是在所述生物分子的氨基與所述丙烯酸酯基團(tuán)的P位置之間。127.—種固體載體材料，所述固體載體材料通過(guò)權(quán)利要求116至126任一項(xiàng)所述的方法形成。全文摘要本發(fā)明描述了具有生物分子結(jié)合基團(tuán)的官能化固體載體材料及其用途，其中所述生物分子結(jié)合基團(tuán)包括多個(gè)芳族基團(tuán)、通過(guò)醛基結(jié)合至生物分子的胺基、通過(guò)醛基結(jié)合至生物分子的肼基或具有吸電子基團(tuán)的α，β-烯屬或炔屬不飽和基團(tuán)。文檔編號(hào)G01N33/543GK101663582SQ200880012532公開(kāi)日2010年3月3日申請(qǐng)日期2008年4月17日優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日發(fā)明者威廉·J·舒爾茨,景乃勇,米歇爾·L·萊格特,郭春梅申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司