[发明专利]微流控分析平台

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年7月20日提交的第61/226,764号美国临时申请以及2010年1月21日提交的第61/297,221号美国临时申请的优先权，它们每一个都全部引入作为参考。

政府权利

本工作在批准号为R44EB007114下部分地受到美国国立卫生研究院(NIH)的资助。政府可以对本发明具有一定的权利。

发明领域

本发明涉及微量培养板(microplate)分析的改进，特别涉及将微流控(microfluidic)技术与常规微量培养板结构整合以改善微量培养板的性能和在其上进行的分析。

发明背景

免疫分析技术广泛地用于多种应用，例如在“Quantitative Immunoassay：A Practical Guide for Assay Establishment，Troubleshooting and Clinical Applications；James Wu；AACC Press；2000”中所描述的。最普通的免疫分析技术是非竞争性分析，此种非竞争性分析的实例是广为人知的夹心免疫分析(sandwich immunoassay)，其中使用两种结合剂来检测分析物，并且竞争性分析中只需要一种结合剂来检测分析物。

可以将在夹心免疫分析(分析)中最基本的形式描述如下：(通常)在固相支持物上包被作为第一结合剂的捕捉抗体。选择所述捕捉抗体使得其为分析物提供特异性亲和性并且理想地不与任何其他分析物反应。在该步骤之后，将包含目标分析物的溶液引进这个区域，借此该目标分析物与捕捉抗体结合。在将过量的分析物洗去之后，向这个区域加入作为第二结合剂的第二检测抗体。所述检测抗体也为分析物提供特异性亲和性并且理想地不与任何其他分析物反应。此外，所述检测抗体通常用报告剂(reporteragent)“标记”。所述报告剂被设计成通过一种或多种检测技术可检测，所述检测技术例如光学的(荧光或化学发光或大面积成像)、电的、磁的或其他的方式。在分析顺序中，检测抗体进一步与分析物-捕捉抗体复合体结合。在去除过量的检测抗体之后，最后通过适当的技术手段询问(interrogate)在检测抗体上的报告剂。采用这种形式，来自报告剂的信号与样品中分析物的浓度成比例。在所谓的“竞争性”分析中，引起检测抗体和(检测抗体+分析物)结合物之间的竞争反应。所述分析物或分析物类似物被直接包被在固相上，并且结合到固相分析物(或类似物)上的检测抗体的量与溶液中检测抗体和游离分析物的相对浓度成比例。免疫分析技术的优点是通过使用结合剂提供的对于目标分析物的检测特异性。

注意上面的描述适用于最普通形式的分析技术-例如用于检测蛋白质。也可以使用免疫分析技术来检测其他感兴趣的分析物，例如，但不限于，酶、核酸以及更多。类似的概念也被广泛地用于包括在病例中的其他变化；使用“捕捉”抗原和检测分析物来检测分析物抗体。

96孔微量滴定板(microtiter plate)，也称为“微量培养板(microplate)”、“96孔板”、“96孔微量培养板”，已成为生物化学实验室的负重荷机器。微量培养板已用于多种应用，包括基于免疫分析(分析)的检测。微量培养板的其他应用仅列出一部分，包括用作培养基，用于储存、细胞分析、化合物筛选。目前96孔板普遍用于所有的生物化学实验室，并且开发出了大量的仪器，例如自动分配系统、自动洗板系统。事实上，美国分子生物科学协会(SBS)和美国国立标准学会(ANSI)已公布了微量培养板的确定尺寸的指导原则-并且大多数的制造商都遵循它们以使得与可以处理这些板的仪器系统一致。除了以上描述的基础自动化仪器外，还有开发用来改进微量培养板性能的特定方面的大量特定仪器系统的实例。例如，专利如US7488451，将其整体引入本文作为参考，US7488451公开了一种用于微粒的分配系统，其中该系统是针对装载微粒到微量培养板中；而US5234665，将其整体引入本文作为参考，公开了一种分析用于细胞分析的微量培养板中聚聚模式的方法。