[发明专利]用于制备和使用多重检测中的大孔珠粒的方法和体系

说明书

技术领域

本发明涉及特别可用于多重检测的大孔粒子，以及这种粒子的制造方法和使用方法。

背景技术

从20世纪50年代后期开始，一直在进行对大孔聚(苯乙烯-二乙烯基苯)微球的研究和开发。这些大孔微球具有与原子、离子和分子相互作用的能力。一般而言，大孔微球为孔径尺寸超过约20nm的微球。这些大孔微球为多孔的事实造成了在大孔微球的内部“孔”以及外部表面上形成相互作用的独特能力。

大孔微球的许多应用集中于用作离子交换树脂和用于液相色谱中。这些大孔微球的官能化导致它们用作分离介质。苯乙烯/二乙烯基苯共聚物的内部组成对于引入具有已知高交换能力的化合物和分子以及与具有已知高交换能力的化合物和分子反应是理想的。还已发现大孔微球通过物理吸附感兴趣的材料在生物应用中的用途，其通常使用反相离子交换色谱，但是其他方法也是可能的并已有记载。阳离子交换树脂已通过用磺酸官能化大孔微球而制得，其可用于酸催化，并在文献中充分记载。

在制备大孔微球的一种方法中，合成通过使用惰性稀释剂的悬浮聚合而完成。一旦聚合完成，除去惰性稀释剂，多孔结构保持在聚合物粒子内。在该方法中，制得的粒子相当大，但是多分散的。这些特性对于在色谱中使用(其中流动条件和填充效率是重要因素)是不合意的。

制备均匀聚合物大孔微球的另一方法采用种子乳液聚合以制备均匀的大孔微球。该方法的一个变型采用线性聚苯乙烯与溶剂或非溶剂型稀释剂并制得大孔微球，取决于线性聚合物是与溶剂还是与非溶剂组合，该大孔微球具有控制孔体积和比表面积的一些能力。然而，需要相对较高水平的交联剂来产生具有高表面积的粒子。

临床样本的分析在科学和医学中是重要的。本领域已知多种确定样本的定性和/或定量特性的检测。通过一步检测法检测多种分析物或可分别识别一种或更多种分析物的特性是已知的，但其具有一些局限性，如通常需要较长时间以能够检测和分类多种分析物和在检测中可获得的低灵敏度(低信号)。

在单个检测过程中进行样本的同时、多种询问的能力称为“多重”，且实施这种能力的方法为“多重检测”。具有多重检测能力的一种公知的现有技术为流式细胞术。流式细胞术为使用称为流式细胞仪的仪器基于粒子的光学特性分析流体混合物中的特定粒子的光学技术。有关流式细胞术的背景信息可见于Shapiro，“Practical Flow Cytometry”，第三版(Alan R.Liss，Inc.1995)；以及Melamed等人，“Flow Cytometry and Sorting”，第二版(Wiley-Liss 1990)，所述文献通过引用的方式并入本文。

流式细胞仪以流体动力学方式将粒子的流体悬浮体汇集成细流，使得粒子以基本上单一纵列(file)的形式流下该细流并通过检查区域。当粒子流过检查区域时，如激光束的聚焦光束照射粒子。当光与粒子相互作用时，流式细胞仪内的光学检测器测量光的某些特性。常用的流式细胞仪，如可购自Luminex Corporation of Austin，Texas的检测体系可在一种或更多种波长下测量前向光散射(通常与照射中的粒子的折射率和尺寸相关)、侧向光散射(通常与粒子尺寸相关)和粒子荧光。

这种多重检测体系的另一实例为可购自Luminex Corporation of Austin，Texas的xMAP技术。所述xMAP技术使用一类染色粒子，在该染色粒子上可施加一种或更多种检测特异性试剂(例如通过偶联到粒子表面上的一种或更多种官能团)。粒子平台采用通过荧光可区别的不同粒子组。例如，粒子组可通过荧光波长、荧光强度、在不同波长下的荧光强度比等而得以区别。通常，荧光变化可通过将不同染料和/或荧光团引入粒子中和/或偶联至粒子表面来整合。在一些实施方式中，粒子组可另外通过尺寸和/或形状来区别。在任何情况下，具有可区别的载体粒子的粒子平台通常是有利的，因为其利用流体基动力学使数种不同的分析物与检测特异性试剂结合。

通常，每一种不同的粒子组可具有偶联至其上的不同试剂。不同试剂可选择性地与流体样品中的不同分析物反应。换言之，每一种不同的试剂可与样品中的一种分析物反应，但可以基本上不与样品中的任何其他分析物反应。在一些情况中，可使一种或更多种另外的可检测试剂与一种或更多种分析物反应。所述一种或更多种另外的试剂可通过荧光(例如荧光波长、荧光强度等)进行检测(并有可能进行区别)。除了提高的反应动力学之外，多重检测平台的使用有利地允许使用者简单地将一种或更多种粒子亚组加入样品所暴露的群中，或者将一种或更多种粒子亚组从样品所暴露的群中除去，从而改变在研究之中的分析物。