[发明专利]用于测试样品的传感器装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于测试生物样品的传感器装置、其用途以及一种用于测试生物样品的方法。

本发明涉及生物分析技术领域。本发明尤其涉及一种用于测试生物样品的传感器装置。

此外，本发明涉及一种用于检测或识别目标分析物的方法。

此外，本发明涉及一种用于测试生物样品的分析系统，并且涉及一种用于检测或鉴定至少一种分析物的传感器装置的用途。

本发明尤其涉及所谓的即时检验(point-of-care)系统，即尤其涉及移动系统、设备和其他装置，并且涉及用于在采样位点和/或独立于或远离中心实验室等处对样品进行测试的方法。优选地，即时检验系统可以自主地或者独立于用于供电的市电网络来操作。

越来越多地开发了即时检验系统，所述即时检验系统旨在使得无需复杂的实验室测试就能快速诊断疾病和病理状况(特别是在兽医学领域)，并有可能可选地得出结论是否需要进一步测试。

US 5,096,669公开了一种用于测试生物样品、特别是血液样品的即时检验系统。所述系统包括一次性盒和分析设备。一旦容纳样品，就将所述盒插入分析设备中以进行测试。所述盒包括微流体系统和包括电极的传感器装置，所述装置通过校准液体被校准，然后被用于测试样品。

此外，WO 2006/125767 A1公开了一种用于集成和自动化的DNA或蛋白质分析的即时检验系统，所述即时检验系统包括一次性盒和用于使用所述一次性盒完全自动处理和评估分子诊断分析的分析设备。所述盒被设计成容纳样品(特别是血液)并且具体地允许细胞破碎、PCR和PCR扩增产物的检测，所述PCR扩增产物与捕获分子结合并提供有标记酶，以便使所述标记酶能够检测出经结合PCR扩增产物或核酸序列作为所谓氧化还原循环过程中的分析物。

上述即时检验系统的所有缺点在于，为了检测特定核酸序列，通常必须将带有标记的引物用于PCR，以允许检测核酸序列。

标记通常是生物素，所述生物素通过链霉亲和素与酶(通常是碱性磷酸酶)结合，使得可以通过转换底物在氧化还原循环过程中将特定核酸序列检测或鉴定为分析物。

然而，使用带标记引物(特别是生物素化的引物)的缺点在于，需要额外的PCR以使标记附接至核酸序列。此外，带标记靶核酸序列必须选择性地固定在为此目的而专门提供的传感器场和/或传感器装置上的捕获分子上，以便可以将所述带标记靶核酸序列与未杂交核酸序列和/或未结合带标记引物分离。如果杂交的核酸序列没有与未杂交核酸序列完全分离，则由于酶与所有标记结合，因此会收到错误的信号。充其量，这只会导致信噪比变差，使得检测反应的结论性降低。但是，也可能会产生不正确的信号，例如可能会检测到实际上不存在于被测样品中的病原体。

特别是在即时检验系统上，此问题尤为严重，因为冲洗和洗涤选项在即时检验系统中通常使用的微流体系统中受到限制，因此可能很难将经结合和未结合核酸和/或带标记引物分离到要求的程度，特别是与实验室测试相比。

为了确定或鉴定核酸序列，在分子生物学中也使用所谓的分子信标。分子信标是用于结合特定核酸序列的特殊杂交探针或捕获分子，所述特定核酸序列通常包括单链核酸序列，并由三个不同的功能区域(即茎、环和荧光团/淬灭剂对)组成。分子信标可以呈现闭合状态和打开状态。在闭合状态下，核酸序列形成茎环或发夹型结构(其中，通常在核酸序列的相对端各有5至10个碱基对相互键合)，并形成附接至未结合核酸序列(即所谓的环)的茎。荧光团和淬灭剂位于核酸序列的末端。

在闭合状态下，分子信标的核酸序列由于茎环或发夹型结构而无法杂交。通过加热和使分子信标变性，茎的氢键被破坏，使得单链核酸序列解折叠，并且核酸序列可用于与靶核酸序列杂交。