[发明专利]自作用信号产生检测设备和方法

说明书

优先权数据和通过引用并入

本申请要求2007年9月17日提交的美国临时专利申请No.60/960,112和2008年4月7日提交的美国临时专利申请No.61/123,280的优先权，所述申请通过引用全部并入本文。本申请与同一日期由相同的发明人提交的专利申请有关，该专利申请的代理人卷号为SIOM-0002-UT1，美国申请连续号为____。

技术领域

在下文中，将为阐述背景和介绍引言而描述某些主题。本文所包含的内容不应理解为对现有技术的“认可”。必要并适当时，申请人明确表示保留证明本文所引用的任何主题在美国法典第35篇适用的法律规定下不构成现有技术的权利。

本发明涉及用于分析物检测的新设备和方法。实施方案可广泛用于各领域，包括，特别是，体外诊断、临床医学、发育医学、药学、药物遗传学、国家安全、军事/防御、农业化学、工业化学、化妆品、饮食补充剂、基因组学、毒理学、代谢组学、治疗学、应急响应、整体医学、顺势疗法、基因筛选和通常的产品质量保证。

目前对新的、改进检测方法的需要和要求仍不断增加，这些方法应表现出，例如，下述一种或多种性质：(i)精确性，(ii)高选择性(即，能正确区分可能的靶标物分子，背景低并且结果错误率低-假阳性或假阴性)，(iii)高灵敏度，(iv)测量快速，(v)易适用于目的靶标物，(vi)成本经济并且，可选地，(vii)能便携式(即，野外)使用。本发明满足了上述所有要求，并满足了检测技术中长期以来未能满足的需要。除了通常对精确、可靠和灵敏的测试方法和设备的需求外，近来在中国制造的医疗和健康护理相关产品中出现的质量问题使对更高质量保证诊断的需要更加迫切。本发明特别满足了所有这些标准。

为了介绍背景，下文对各种技术进行讨论，帮助理解本发明的发展背景。标题不意欲限制、包括或排除任何特定的主题，仅用于帮助读者理解。

相关领域

本发明涉及用于检测较大体量靶标物物质的材料、设备、系统和方法。体量或样品可以是液体或干燥的，但是最终要放置在液体测试环境中。本文公开和要求权利的发明特别适用于检测虽以极小浓度存在但必须检测的靶标物。以初始并且低浓度存在的各种靶标物的检测，如抗体、孢子、细菌等，使得可以实施在延迟检测时不可行的预防或治疗策略。本发明具有各种成熟检测分析方法和试剂的背景，如下所讨论。

背景技术

ELISA方法

酶联免疫吸附测定(ELISA)是一种广泛用于测量流体如血清或尿液中特定分子(例如，激素或药物)的浓度的方法。Engvall和Perlman首先在1971年描述了ELISA方法。尽管表现出了各种缺点和缺陷，但是ELISA方法一直并且继续得到了广泛应用。常用的ELISA类方法的实例是所谓的家庭验孕测试，其作为示例，通常由手持型塑料罩、用包括比色酶系统的一种或多种试剂浸渍的吸附材料组成。尿液可以直接用于设备，并且液体沿着吸附材料流进已知为“侧流”的结构中。参见，例如，美国专利No.4,703,017、4,855,240、5,356,785、5,468,648、5,656,503、5,766,961、5,837,546、5,989,921、6,475,805、6,713,308、6,844,200、7,045,342、7,144,742，上述每篇文献均通过引用全部并入本文。通过已经“针对”靶标物产生的抗体，即靶标物是抗体的抗原，检测靶标分析物(例如，验孕测试中的人绒毛促性腺激素(HCG))。抗体起到固定化靶标分析物的作用(如果有的话)，并由此起到酶联比色系统的作用。多克隆抗体将识别并结合不止一个表位。单克隆抗体常用于这种免疫分析应用中。单克隆抗体经过设计，只识别一个特定的抗原决定簇或表位，即，与一个特定的抗原决定簇或表位反应或结合。由于免疫系统和由免疫系统的永生细胞产生单克隆抗体的多样性(1975年首次由Kohler和Milstein描述(Kohler和Milstein，1975))，通过标准的免疫技术可以针对大量不同抗原而产生抗体。任何试剂都可能由不与其它任何试剂反应的特定抗体识别。

ELISA常如下用于实验室中，用对待检测的特定抗原例如病毒或细菌有特异性的抗体涂覆容器，比如微孔板，加入疑似包含特定抗原或试剂的样品，使抗体与抗原结合，然后加入至少一种其它对待检测的相同试剂的其它区域有特异性的抗体。使用两种抗体的方法称作“三明治”ELISA。通常地，使用由显色或荧光报告分子标记的二抗或者甚至三抗辅助检测。过程包括使用共轭结合抗体的酶产生可见信号所需的化学底物。