[发明专利]用于追踪和检测的靶修饰

说明书

本发明涉及经修饰以促进在纳米孔装置中检测的靶分子。本发明进一步涉及使用纳米孔装置检测这种经修饰的靶分子的方法。它还公开了使用这种经修饰的靶分子用于追踪和验证药物、化学或生物产品并测量包含所述经修饰的靶分子的样品的各种条件的方法。

1.相关申请案

本申请要求于2015年11月23日提交的美国临时申请No.62/259,012的权益，该申请通过引用整体并入。

2.发明背景

纳米级和微米级分子(如生物治疗剂、小分子药物、化学或生物产品的成分，或化学或生物指示剂)的检测具有重要价值。

例如，这样的检测允许从其生产点通过其分销商到消费者追踪和验证药物、化学或生物产品。这种追踪和验证非常困难并且耗时。虽然确实有方法可以帮助追踪这些产品并在给定时间确定特定产品的成分，但标准方法是将样品送到实验室，如果可行的话，这通常是一个耗时的过程。

纳米级和微米级分子的检测还可以测量样品的各种物理或生理条件。例如，已知许多纳米级和微米级分子会响应各种条件(如pH、毒性组分、化学组分、温度等)改变其构象、结构或稳定性。然而，检测这些分子的物理状态并获得相关信息是困难并且耗时的。

近年来，使用纳米孔装置检测纳米级和微米级分子成为可能。纳米孔检测是一种快速、便携、廉价并且精确的检测和分析纳米级和微米级分子的手段。然而，由于纳米孔检测需要靶分子具有特定的物理性质(例如，尺寸、电荷等)以使得分子被捕获并穿过纳米孔并且可被纳米孔传感器检测到，所以纳米孔检测的应用限于少量靶分子。因此，需要将纳米孔技术应用于各种靶分子而非固有地具有所述性质的靶分子的方式。

3.发明概要

本文公开的各个方面可以实现一个或多个上述需求。这里描述的系统和方法每个都有几个方面，其中没有一个单独负责其期望的属性。在不限制由随附的权利要求表达的本公开的范围的情况下，现在将简要讨论更突出的特征。在考虑了这个讨论之后，并且特别是在阅读题为“详细描述”的部分之后，将会理解这里描述的样品特征如何提供改进的系统和方法。

在一些实施方案中，本公开内容提供经修饰以促进在纳米孔装置中检测的靶分子。在一些实施方案中，靶分子包含第一附着位点，其中所述附着位点与驱动分子结合。在一些实施方案中，靶分子还包含第二附着位点，其中所述第二附着位点与第一有效负载分子结合。

在一些实施方案中，本发明提供了设计用于纳米孔检测的复合物，其包含：包含第一附着位点的靶分子；和包含第一附着位点的驱动分子，其中驱动分子的第一附着位点与靶分子的第一附着位点形成共价键。

在一些实施方案中，本发明提供了设计用于纳米孔检测的复合物，其包含：包含第一附着位点的靶分子；和包含第一附着位点和第二附着位点的接头分子，其中接头分子的第一附着位点与靶分子的第一附着位点形成共价键，并且接头分子的第二附着位点是驱动分子的结合位点。在一些实施方案中，复合物还包含驱动分子，其中驱动分子经由共价键、中间接头、范德华键、静电键、疏水相互作用、π堆积相互作用、离子键或另一种非共价静电相互作用与接头分子的第二附着位点结合。

在一些实施方案中，接头分子包括肽、蛋白质、碳水化合物、单链脱氧核糖核酸(ssDNA)、双链脱氧核糖核酸(dsDNA)、核糖核酸(RNA)、纳米颗粒、肽核酸(PNA)、聚乙二醇(PEG)、树状聚合物、合成聚合物或其任何组合。在一些实施方案中，接头分子包括肽、缬氨酸-瓜氨酸接头、马来酰亚胺己酰基(mc)接头、[N-马来酰亚胺甲基]环己烷-1-甲酸酯(MCC)接头、4-[N-马来酰亚胺甲基]环己烷-1-甲酸琥珀酰亚胺基酯(SMCC)接头、基于PEG的接头、腙接头、N-琥珀酰亚胺基-4-(2-吡啶基二硫代)丁酸酯(SPDB)接头或碳酸酯接头，或任何其他同双功能或异双功能分子。

在一些实施方案中，靶分子包含生物治疗剂。在一些实施方案中，生物治疗剂是单克隆抗体、蛋白质、蛋白酶、肽、糖、核酸或其任何组合。