[发明专利]检测系统及生产方法

说明书

本发明涉及生产用于介质(50)中生物分子(114)的检测系统的方法。该方法包括：提供(S110)具有第一通道区域(215)的第一检测器部分(210)和具有第二通道区域(225)的第二检测器部分(220)；提供(S120)具有至少一个孔(110)的膜(120)；以及将(S130)第一检测器部分(210)和第二检测器部分(220)设置在膜(120)的相对侧上，使得第一通道区域(215)和第二通道区域(225)的至少一部分被膜(120)分隔开，并且使得第一通道区域(215)和第二通道区域(225)彼此连接形成通道系统，以形成供介质(50)穿过膜(120)的至少一个孔(110)的流动路线(130)。沿着穿过膜的流动路线(130)，生物受体(112)结合和/或耦合到膜(120)，以通过测量沿着流动路线(130)的流量来测定介质(50)中生物分子(114)的浓度。

技术领域

本发明涉及一种检测系统及其生产方法，更具体地，涉及在非生物和生物系统中的(生物)分子(分析物、配体等)的检测。

背景技术

尽管进行了大量的生物医学研究，癌症的死亡率仍然很高。此外，每一种癌症都代表对于治疗医生的治疗和诊断挑战。不幸的是，在所使用的治疗措施的背景下，对疾病病程发展程度的可靠的预测，仍然充满了高错误率。在这种情况下，早期诊断测量方法具有重要意义。

例如，前列腺癌(PCa)是西方世界中男性最常见的癌症。仅在德国，每年就有大约63,000个新病例被确诊。准确地产生有意义的结果的快速的现场诊断，应该大大增加治愈PCa患者的机会，并且在许多情况下，可以挽救生命。前列腺特异性抗原(PSA)的浓度可用于PCa的早期检测。这是一种可以在血清中检测到的糖基化蛋白。在常规操作中，PSA的检测主要采用基于抗体的检测方法，除了成本高外，往往还会产生假阳性结果。这一事实是寻找PSA检测的替代测量方法的起点。

一种方法是基于核酸生物大分子，如适体，其能够专门地识别PSA并以高亲和力结合。它们可以被用于一个方便的传感器系统来测量血液中的PSA浓度，从而检测出可能的前列腺癌。如果将这种适体固定在滤膜纳米孔/通道的内壁上，就可以产生一种简单的用于PSA检测的传感器。

这类检测的一个例子可以在出版物中找到：Ali M,Nasir S,Ensinger W.：“在用适体修饰的单圆柱孔中生物结合诱导的离子电流的整流(Bioconjugation-induced ioniccurrent rectification in aptamer-modified single cylindrical Pores)”；ChemCommon 2015，51:3454-3459。为了产生一个可测量的离子电流，在塑料膜的两侧产生一个电位差。如果血清中含有待检测的生物分子，这些分子会与孔中的适体结合，从而导致孔的横截面积变窄。这会根据适体复合物的浓度，增加单个孔的电阻。因此，从测量离子电流的降低，可以直接推断生物膜的浓度。

在这些传感器的生产中，适体被应用于多孔膜，特别是在孔的区域。这一步骤被称为功能化，因为由此产生的膜是为测定特定功能(生物分子的检测)的。在迄今为止使用的制作方法中，首先对膜进行功能化，然后对其进行裁剪，最后将其放置在所期望的检测区域中。这种所谓的“挑选和放置”过程很复杂，只能在有限的范围内实现自动化。功能化的薄膜在集成过程(安装)中可能会受损，从而再次失去其功能。因此，其集成后的蚀刻膜的功能化提供了优势。

因此，需要改进这些传感器的生产工艺。还需要改进的适体，所述适体是对PSA高度敏感的，并且显著地改善结果。

发明内容

通过根据权利要求1所述的生产检测系统的方法、根据权利要求10所述的检测系统及其根据权利要求15所述的检测系统的使用，至少一部分的上述问题得到了解决。从属权利要求限定了独立权利要求的客体的进一步地有利的实施例。

本发明涉及在介质中生产生物分子检测系统的方法。该方法包括以下步骤：