[发明专利]包含导电性促进分子的抗体探针电感测芯片

说明书

技术领域

本发明大致涉及使用抗体(antibody)作为探针(probe)而利用电感测(electrosesning)来进行检测(detection)及测量(measurement)。具体地说，本发明涉及包含导电性促进分子(conductivity promotion molecule，CPM)的电感测抗体探针检测及测量感测芯片。

背景技术

在医学及其相关应用领域中，使用生物芯片(biochip)来对检测样本中的目标物质(target substrate)进行检测已经公知。在诸如精确度及成本等考虑因素下，生物传感器(biologic sensor，或，biosensor)已被应用于特定目标物质的检测。若技术可行且成本可以接受，对于任何可以想象到的用途而言，在检测目标物质出现与否之外，若能更进一步进行定量量测，则生物传感器及其感测芯片显然更有其用处。例如，在生物医疗(biomedical)应用之中，若能以，例如，由1至10，1至100，甚或更高的分辨率，并且维持精确度，而测量出目标物质出现于样本中的程度尺度，对于其原定感测应用目的而言，显然极具信息性。

以光学感测(optical sensing)技术为基础的生物芯片，是当今全球生物感测技术所常见的。此类感测芯片所依赖的是，需要利用庞大笨重且价格昂贵的精密光学仪器，进行光学感测才得以读取芯片上的检测反应结果。为避开这些问题，利用电感测原理的生物感测芯片显然是微小化与低成本的合理作法。在电感测芯片的技术中，当芯片置身于检测样本中之后，其检查(或者，感测)是电学性的检查。由待检测样本上所感测到的可以是电阻值(impedance)，电容值(capacitance)，电流值(current)，或任何其他有用的任何电参数。

然而，直至目前为止电生物感测的技术有其限制，此因绝大多数液体生物检测样本，其本质皆未具电传导性。图3A及3B说明公知的电感测技术，如何不适于利用抗体探针进行抗原(antigen)检测的情形。例如，图3A以示意图说明一种公知技术感测芯片300所使用的是，例如固定在芯片正极312及负极314两电极表面上的抗体分子免疫球蛋白G(imunoglobulin G)322，其中的电极可为，例如，金(Au)，银(Ag)，铜(Cu)或镍(Ni)等的金属薄膜。若要拥有实际用途，此系统必须要能够容许测量得到图中大致以参考标号305所标示的环境，即感测芯片300的两电极之间，其中电流的变化量。

不过，在待检测样本引入之后，当其中的抗原分子332(其大部份本质上皆为非导体或不良导体)与固定(immobilized)在电极表面上的抗体分子322相互作用(interact)之后，此感测系统电极之间的电传导性，实际上仍是极为不良，如图3B示意图所示。因此，公知技术的电感测芯片技术，目前为止，仅适用于以酵素(enzyme)或催化剂(catalyst)作为探针，以进行氧化还原作用产生电流电压变化的生物芯片，其应用用途因此极度受限。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供可供电感测抗体探针检测及测量的感测芯片导电性促进分子(conductivity promotion molecule，CPM)，以供检测各种目标物质的存在。

为达成上述其他目的，本发明提供一种可供电感测抗体探针检测及测量的寡噻吩(oligothiophene)，寡酚苯(oligobenzene)，寡吡咯(oligopyrrol)或寡吡咯碇(oligopyridine)及其衍生物等导电性促进分子(CPM)。电感测之感测芯片包含有至少二个电极以及固定于至少一个电极表面上的一层抗体。导电性促进分子(CPM)被连接于抗体分子上及/或分布于固定有该抗体之该些电极上方及/或其间，以增进电极间的电传导特性。就一特定层面而言，本发明的感测芯片及其相关方法中的抗体探针分子可以说是“穿上了一件具电传导性的紧身衣”，此使得系统中的电传导性实质上变得被“放大”到应用现有仪器足以进行精确感测的程度。感测芯片的诸如电阻值等的可量测电参数，如此不但变得可以检测并且得以判读大小，其因此而变成可供进行解读的有意义参数。

附图说明

图1显示一个基本电感测系统的结构。

图2A及2B显示感测芯片的两种可能构造。

图3A及3B说明公知技术电感测如何不适于利用抗体探针进行抗原检测。

图4A-4C分别显示依据本发明感测芯片的一较佳实施例其制备及其对样本进行感测的情形。

图5A-5C分别显示依据本发明感测芯片的另一较佳实施例其制备及其对样本进行感测的情形。