[发明专利]带有分离器的免疫色谱分析设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2000年1月28日、申请号为09/493,408的美国专利申请的优选权，该申请在这里以参考的形式结合进本申请。

技术领域

用作快速分析设备的色谱分析系统是多种用来检测生物样本中给定分析物的一种装置。这些系统的一个优点在于这些分析的进行不用其它的专业设备或经过专业训练的人员。另一个优点是：采用这类分析方法可以检测出多种分析物。业已发现，采用这些技术的分析设备非常适用于“关键”场所，如医生的办公室或家用设备中，因此，用来检测生物样本中分析物的快速色谱技术已经发展到走出临床试验的阶段。

背景技术

通常的快速色谱测试采用“夹层”分析或“竞争性”分析来检测所需分析物的存在。在夹层分析中，分析物被粘在或“夹”在未标记的第一结合对和标有标记的第二结合对之间。例如，一种分析物如HIV的抗体可被第一结合对捕获，这时，一种HIV抗原被固定在一隔膜上。然后这种抗体—抗原的联合体就能被带有标记的第二结合对如另一种标有有色颗粒的HIV抗原检测出来。

与之相反，在竞争性分析中，样本中的分析物与标记分析物或类似标记了的分析物相竞争以便将结合对固定在固态载体上。样本中分析物的浓度越大，分析所形成的信号越小，这是因为标记分析物从固态载体上的结合对被竞争掉了(即竞争分析中产生的信号随着样本中分析物浓度的增加而降低)。因此，夹层分析所提供的定性评估具有更高的灵敏度，而竞争性分析对分析物的浓度提供定量的结果。

除了所用的分析物检测方法之外，当前可获得的快速分析设备通常被划分成三种基本形式：“量尺”形式(dipstick format)、“通流”形式(flow through)和“侧流”形式(1ateral flow)。“量尺”形式(如美国专利5,275,785、5,504,013、5,602,040、5,622,871、5,656,503所披露)通常由一条多孔材料构成，该材料具有一个样本接收端、一个试剂区和一个反应区。样本沿着分析设备从样本接收端通过毛细作用流到试剂区中。被检测的分析物结合到试剂区中的试剂上，优选地为已被标记的结合对上从而形成一个联合体。通常这些结合组为抗体：抗原联合体或者是一种具有标记如加到联合体试剂部分中的胶态金属的受体：配体联合体。然后将标记的结合对—抗原联合体移入反应区中，这里联合体被另一种特定的、牢牢固定在反应区的结合对捕获。标记联合体在反应区内的停留可形成可见的结果。

“通流”形式(参见美国专利US402,0046)同样也采用多孔固体材料。这种分析形式通常具有一个多孔隔膜，其中该隔膜具有位于吸附层上的固定有结合对。样本一旦被加到隔膜表面，相关分析物就会与所固定的结合对反应并形成分析物—结合对联合体。在加入第二种具有标记如酶、一种或多种染色颗粒或各种胶体金属的结合对后，就可看见该联合体。吸附层用作多余分析试剂的接收器，其用来调节反应剂的流速从而在分析物和结合对之间达到最佳的反应条件。在这种形式下，通过采用额外的溶液来“冲洗”隔膜以减少标记的非特定结合或者去掉其它任何可以干涉分析结果的材料，就能提高结果的灵敏度。

“侧流”形式(参见美国专利US5,075,078、5,096,837、5,354,692和5,229,073)采用一种多孔的固体材料并具有一种与量尺分析形式类似的线性结构：样本加入区、试剂释放区以及反应区。然而不同于样本通过毛细作用垂直升高的“量尺”作用，侧流形式能使样本从侧面流过多孔固体材料。该样本直接加到加入区，并且相关的分析物从侧面流到试剂释放区，然后就形成一种带有标记了的结合对的联合体。然后将分析物：结合对的联合体移入反应区，并在反应区中被第二种固定了的结合对捕获并检测出来。

人们非常喜欢使用传统的这种快速分析方法来确定“关键”点样本中给定分析物的存在，这是因为这种方法使用起来相对比较简单，不用专门的设备和专业人员，并能在很短的时间内产生结果。例如，用来检测传染病如AIDS的简便快速免疫分析设备就已存在近十年了。然而，现有的快速测试都具一些缺点。特别是由于现有的形式都存在各种限制条件，因此这类设备的灵敏度总是遭到质疑(参见Giles等人于1999在Journal of Medical Virology 59：104-109发表的文章)。此外，由于其分析形式设计的内在问题，这些分析设备在使用时总会有一些实际的限制，这将在下面举例说明。