[发明专利]检测装置和相关使用方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年5月17日提交的美国临时专利申请号61/345,259的优先权，所述美国临时专利申请的公开内容整体通过引用并入本文。

背景

基于核酸技术的微阵列是充分建立的工具，其用于应用例如基于基因表达模式的遗传分析和诊断中。其他微阵列平台技术例如蛋白质(抗体)阵列、和基于复杂生物学样品(细胞制备物、全血等)分析的测定由于技术挑战的结果并未同样开发，所述技术挑战在核酸阵列中不一定发现。此类挑战包括复杂的和/或多步骤的样品处理、不一致的结合活性或非核苷酸捕获试剂的稳定性缺乏、基于测定条件(例如可溶性、pH等)结合功能的差异、和非特异性结合缔合(例如生物分子与微阵列表面)。此类非特异性结合可以妨碍信号检测，因为它生成高背景信号(噪音)。进一步地，微阵列技术一般采用另外的制备步骤，例如涉及样品分馏或纯化的步骤，和/或在其与捕获试剂结合之前或之后可检测基团与分析物的结合或缔合。

相应地，使得具有最低限度或无样品前处理步骤的单个样品中的一种或多种分析物的检测成为可能，具有对于在样品组分和基底之间的非特异性缔合的低倾向，并采用单个或少量测定步骤的装置和方法可以提供超过现有装置和检测方法的优点。

概述

在一个方面，公开内容提供了包含下述的装置：包含表面的基底；在表面上的防污聚合物层；在聚合物层上的至少一个捕获区，包含至少一种捕获试剂；和在聚合物层上的至少一个不稳定区，包含至少一种检测试剂和赋形剂；其中所述捕获区和不稳定区是空间分离的。

在另一个方面，公开内容提供了制造本文描述的装置的方法，该方法包括：提供包含表面的基底；在表面上形成防污聚合物层；将至少一种捕获试剂印刷到聚合物层上；和将至少一种检测试剂和至少一种赋形剂印刷到聚合物层上；其中所述捕获试剂印刷到聚合物层上与检测试剂和赋形剂空间分离的区域中。

在另一个方面，公开内容提供了筛选受试者中的疾病或病症的方法，其包括：从受试者中获得样品；使样品与本文描述的装置接触足以允许不稳定区中的检测试剂溶解的时间；和检测疾病或病症的存在，其中可检测，其中在装置上的至少一个捕获区上的可检测信号指示受试者中疾病或病症的存在。

在另一个方面，公开内容提供了用于鉴定受试者中的疾病、病症或生物学状态的诊断测定，其包括：从受试者中获得样品；使样品与本文描述的装置接触足以允许不稳定区中的检测试剂溶解的时间；检测受试者中的疾病、病症和/或生物学状态的存在，其中在装置上的至少一个捕获区上的可检测信号指示受试者中的疾病、病症或生物学状态的存在。

公开内容涉及由于下述说明书和附图将变得显而易见的其他方面和实施方案。

附图简述

图1描述了已涂有POEGMA、用疏水墨压印并用“捕获斑点”和“不稳定斑点”印刷的示例性一次性芯片。

图2描述了在玻璃载玻片上合成POEGMA聚合物层。

图3描述了示例性装置的横截面。

图4描述了示例性装置的横截面。

图5描述了示例性阵列形式。

图6描述了使用示例性装置测定来自受试者的血样的示例性方法。

图7描述了通过椭圆对称法测量的在氧化硅和引发剂硅烷修饰的氧化硅(对照：0)上不同厚度的POEGMA刷上的蛋白质吸附。图例：Ly(溶菌酶)、Fn(纤连蛋白)、BSA(牛血清白蛋白)、FBS(胎牛血清)。

图8描述了：(A)由血清查询的IL-6微阵列的图像。(A)在聚(OEGMA)上的缓冲液和血清中的OPG剂量响应曲线。(C)在聚(OEGMA)和硝酸纤维素上的血清中的IL-6剂量响应曲线。(D)对于由全血查询的IL-6微阵列的剂量响应曲线。在B-D中，纵坐标显示在斑点中的背景减去的平均荧光强度，并且X轴显示溶液中的分析物浓度。误差条代表标准差。

图9描述了：A)在暴露于由1 mg/mL b-Ab(左)和0.0001 mg/mL(右)b-Ab溶液印刷的、稀释系列的链霉亲和素-Cy5后的生物素化抗体(b-Ab)斑点；B)斑点对于稀释系列的链霉亲和素-Cy5的剂量响应曲线。

图10描述了在加入一滴缓冲液之前和之后，用b-Ab捕获斑点和Cy5-链霉亲和素不稳定斑点印刷的示例性芯片的荧光图像。

图11描述了在印刷后RT贮存1天后(灰色三角)和在印刷后贮存23天后(黑色圆圈)，对于BNP检测的测定的剂量响应曲线。