[发明专利]用于样品中被分析物的分离和MALDI分析的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于分离液体样品中的至少一种被分析物并进一步通 过激光解吸/电离(LDI)质谱法分析所述被分析物的设备。

本发明进一步涉及设备用于分离液体样品中的至少一种被分析物 并随后通过LDI检测来测定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的 用途。

本发明还涉及用于分离液体样品中至少一种被分析物和随后通过 LDI质谱法确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的方法。

背景技术

生物分析(bioassays)被用于探测生物样品中被分析物的存在和/或数 量。这些生物分析的典型应用是体外诊断方法，其近年来变得更为常见， 并且越来越被用于补充或甚至代替更为传统的诊断方法，如触诊、维管 形成(vasculation)、诊断成像、内窥镜检查和活检采集。

同样在体外诊断领域中，当今通常使用的许多生物分析是所谓的基 于表面的分析。基于表面的分析的实例有例如DNA微阵列、基于微量 滴定板的ELISA或放射免疫沉淀分析，等等。

这些和其他生物分析中的主要障碍仍然是样品制备。样品的制备所 需的、常常费事的方法通常包括大量关键步骤，例如，比如细胞样品的 裂解、蛋白质的变性，等等，其对于所述分析的敏感性和精确性可能潜 在地具有消极影响。例如，对于DNA微阵列和基于微量滴定板的ELISA 来说，来自样品制备的噪声影响在验证体外诊断测试时仍然是要考虑的 因素。

对于某些应用，质谱方法作为可选的方法越来越多地代替其他的生 物分析。改善基于质谱法的分析的敏感性和处理能力的努力已经导致了 用于生物学相关样品分析的多种质谱仪形式的发展。除了质谱技术方面 的革新(激光源、基质材料、检测单元)之外，已经尝试了更有效地和 特异性地吸收被分析物的基底，并改进了早期的设计。

质谱法最初进行的生物分子的直接激光解吸/电离一般引起大的生 物分子例如多肽和核酸的断裂。为了实现几十到几百kDa的完整生物分 子的解吸/电离，已经使用了各种技术。

通常被称为基质辅助激光解吸/电离质谱法(MALDI-MS)的一种特 别适合的方法利用在溶液中与能量吸收有机分子(EAM)混合的生物分 子，所述能量吸收有机分子被称为基质材料。一般地，所述基质被容许 在质谱探针上结晶，所述质谱探针捕获在基质之内的生物分子。

在MALDI-MS中，一般是生物分子的被分析物然后与含有基质的 溶液混合，一滴所述液体置于探针的表面上。然后基质溶液与所述生物 分子共结晶。探针被插入到质谱仪中，然后激光能量被导向所述探针表 面，在此处它解吸并电离所述生物分子而不显著地断裂它们。在 MALDI-MS的其他实施方式中，基质首先结晶为薄膜，生物分子稍后添 加，或反之亦然。然而，MALDI-MS作为分析工具有局限性。它因而没 有提供将样品分级的手段，复杂的生物学液体例如血液在没有先期的准 备步骤的情况下不适合于MALDI-MS。

进一步的开发，例如表面增强的激光解吸/电离质谱法(SELDI-MS) 已经部分地解决了这些难题。

在SELDI-MS中，探针表面被修饰，使得它在样品制备过程中形成 主动参与者。在一个变体中，例如，表面用选择性结合目标被分析物的 亲和试剂衍生化。在另一个变体中，表面用结合样品分子的亚群的层析 部分来衍生化。在又一种变体中，表面用当激光探测时不解吸的能量吸 收分子来衍生化。在又另一种变体中，表面用分子衍生化，所述分子结 合被分析物，并且含有在应用激光时被断裂的光解键。

因而SELDI是选择性表面MS靶(target)与MALDI-MS的组合。然 而，SELDI不一定包括MS靶上的固定的基质-这种变体一般称为 SEND。

例如，在美国专利No.5,118,937、US 5,045,694、US 5,719,060和 US 2002/0060290A1中详细地提出了MALDI和SELDI的原理。