[发明专利]用于酶活性确定的磁性生物传感器

说明书

技术领域

本发明涉及检测或诊断领域，具体而言，涉及用于体内和体外应用中的生物分子诊断。更具体而言，本发明涉及一种使用磁性粒子来执行酶法测定的磁感测设备。

背景技术

在诊断领域中，例如医学诊断领域中，将传感器用于执行所有种类的测定。在这些测定中，可以确定特定目标材料的浓度。测定还用于监测酶转化。

公知的目标的实例是DNA、RNA、肽、蛋白质、药物、病原体、激素、糖和细胞物质。在测定中通常使用标记来进行目标浓度的确定。当前所用的标记是光学标记和荧光标记。

在特定疾病的检测中，希望确定在复杂生物样品中的酶活性。不是所有测定设备都适合于此，针对以下内容可能出现问题：测定的灵敏度、非特异性结合、过慢的结合，其导致对所测量的酶活性得到不准确的结果、或者复杂的预纯化步骤，其不是用户友好性的。

而且，许多用于确定酶活性的已知的测定使用人造底物，其在与酶发生反应时提供颜色效果。该颜色效果用于确定酶活性。对于指定的酶，会难以找到这种人造底物，因此希望提供一种测定，其不完全依赖于获得这种人造底物。

本发明的目的是提供一种感测设备，其克服了这些缺陷中的一个或多个。

发明内容

我们意外发现，磁性传感器非常适用于酶法测定。

因此，本发明的一个方面涉及一种方法，用于使用磁性传感器来确定酶活性。

本发明的另一方面涉及一种适用于该方法的设备。

由以下的详述，并结合附图，其借助于实例来说明本发明，本发明的这些及其它方面会变得显而易见。引用的参考标记涉及附图。

附图说明

图1示出了酶(1)修饰底物(2)来形成产物(3)的实施例。

图2示出了酶(1)降解底物(2)来形成产物(3)的实施例。

图3示出了结合组分(4)偶联于传感器表面(6)的实施例。

图4示出了底物(2)到产物(3)的转化导致底物切割并且该底物随后不再结合到固定结合组分(4)的实施例。

图5示出了底物固定在固体表面，并且结合组分(4)固定在传感器表面的实施例。

图6示出了进行了磁标记的结合组分(9)结合酶的实施例。

图7-10示出了捕获机制的一个具体实施例，在此，酶被进行了磁标记的结合组分(9)捕获，并施加磁场来将捕获的酶吸引到表面，该表面包含固定在其上的底物。

具体实施方式

在当指代单数名词时使用了不定冠词或定冠词时，例如“一”、“这个”，这就包括多个该名词，除非明确表述了是另一种情况。

应注意，在本说明书和权利要求书中所用的术语“包括”不应被诠释为限于之后所列出的装置；其不排除其它元件或步骤。

本发明涉及磁性传感器的使用，磁性传感器用于分析酶活性。该方法尤其适用于分析在复杂生物样品中存在的酶的活性。使用本发明的优点在于，其省去了对于样品的多种预纯化方法的需求。

磁性传感器用于酶活性确定的另一有利特征在于，可以在反应期间，直接确定酶促反应的动力学，因此，当前的使用和方法也适于酶-底物亲合力确定。

在本发明中，磁性传感器被定义为传感器设备，其使用磁性标记来确认特定组分的存在。

Zhao等人(Angew Chew Intl Ed 2003，42，No 12，1375-1378页)公开了磁性粒子在酶法测定中的使用。检测是基于磁性粒子簇的形成，用1.5T超导磁体以MR成像来对磁性粒子簇进行成像。这个MR成像设备没有包含在根据本发明的磁性传感器设备的定义中。根据本发明的设备检测结合到传感器表面的磁性标记的存在。

我们将在本发明的具体实施例的范围内论述本发明。

根据一个方面，本发明涉及一种使用磁性传感器设备分析酶活性的方法，其中，通过使用结合组分(4)和磁性标记(5)来确定酶(1)修饰底物(2)来形成产物(3)的活性，该方法包括以下步骤：

(a)在传感器表面上固定底物(2)或结合组分(4)，

(b)使所述底物(2)与所述酶(1)接触，

(c)向所述结合组分或所述底物提供磁性标记，

(d)使所述结合组分与底物(2)或产物(3)相接触，以允许将所述结合组分(4)直接或间接连接到所述底物(2)或所述产物(3)，

(e)用磁性传感器检测所述磁性标记。

可以以任何适当的顺序来执行这些步骤。在该方法的优选实施例中，在使底物与酶相接触之前，固定底物或结合组分(步骤a)。