[发明专利]具有改进混合的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于改进对液体环境中分子相互作用的表征的方法和系统。更具体地讲，本发明涉及用于在SPR测定法前进行溶液的管道混合(inline mixing)的方法和系统。

发明背景

表面等离振子共振(SPR)是用于研究底物和靶标之间的亲和力的强有力的技术。应用SPR原理的仪器测定紧接传感器芯片的介质的折射率的变化，其是由表面上的质量浓度改变所引起的。

SPR广泛用于检测抗体和抗原(例如蛋白质)之间的相互作用。通常，采用胺偶联方法将针对待分析的蛋白质的抗体固定在传感器芯片上。使用EDC/NHS混合物，先将传感器芯片激活，所述混合物是不稳定的，因此必须在混合后相对快速地通过传感器芯片。目前，在缺乏先进的液体处理的仪器中，由操作人员在临测定前进行EDC和NHS的混合。这由于时间原因而引起活性降低。

SPR的另一种应用是免疫原性测定法。药物治疗有时引起对药物的抗体应答，这导致药效受到妨碍。因此，分析患者血清样品中这些抗体的出现很重要。在分析前，样品因此不得不被酸化以保持药物和抗体相分离。然后使样品通过具有固定化药物的传感器芯片。然而，酸性样品首先不得不被中和以便能够与传感器表面结合。在中和后，样品必须相对快地通过传感器表面，因为抗体开始与溶液中的药物重新结合。目前，中和步骤通常由操作人员在临测定前进行。这导致时间推移，造成测定结果的准确性降低。

SPR的又一种应用是某些样品的浓度分析。基于抗体的药物以非常高的浓度(mg/ml范围)纯化和制备，而且在可进行SPR测定法前，必须以非常高的程度稀释这些制备物。一种典型的应用是分析来自层析法的样品流分，其中pH或离子强度可能是极端的，同时浓度对于正常测定可能太高。因此，存在对以下方面的普遍需求：增加测定某些样品的动态范围，以及在一些应用中亦控制样品基质的pH和离子强度。

SPR技术和其它生物分析仪器通常利用在层流条件下工作的微流体系统。在层流中，混合一般是个问题，因为它需要复杂的流动通道特征或有效的混合元件。因此，存在对快速和容易进行的混合方法的需要，所述方法也极适于流动池应用。

发明简述

本发明涉及用于使SPR测定法的混合得到改进的系统和方法。因此，在第一个方面，本发明是用于表征在液体环境中在溶液中的至少一种物质(species)和固定在流动池表面的靶标之间的相互作用的方法。所述方法包括以下步骤：(a)激活流动池的表面，并将靶标固定在其上；(b)提供在液体流中的至少一种物质；(c)使包含至少一种物质的液体流通过含有固定化靶标的流动池表面；和(d)采用表面等离振子共振(SPR)技术检测至少一种物质和靶标之间的相互作用结果。所述方法的改进包括在步骤(a)或(b)的至少一个中，将至少两种液体溶液进行管道混合以产生混合溶液，然后使混合溶液通过流动池的表面。

在一个实施方案中，管道混合包括以下步骤：(1)将多室流动池置于一体化射流器(integrated fluidic cartridge, IFC)中；(2)将多路针和管模块(multiplex needle and tube block)与一体化射流器连接，其中在各针和连接管间形成管道，即IFC和流动池室的通道；(3)采用泵送装置将第一液体溶液吸入针中；(4)在不引入气泡的情况下，吸入第二液体溶液；和(5)任选重复步骤(3)和(4)；而第一液体溶液和第二液体溶液的混合在所述管道中发生，然后混合溶液到达流动池表面。优选所述步骤被计算机程序控制。