[发明专利]利用光散射确定溶液中脂蛋白浓度的方法

说明书

本发明涉及使用单颗粒光散射，优选干涉散射显微技术(本文也称为iSCAT)来测量溶液中颗粒的浓度。此外，本发明涉及使用光散射来检测样品中的脂蛋白颗粒，并且涉及相关的诊断和治疗方法。

技术领域

本发明涉及使用单颗粒光散射，优选干涉散射显微技术(本文也称为iSCAT)，来测量溶液中颗粒的浓度。颗粒可存在于简单或复杂的溶液中，例如生物或环境样品。本发明可用于确定溶液中颗粒的绝对浓度，并且这种能力提供了研究溶液中不同颗粒之间化学计量关系的手段。正如发明人已证明的那样，iSCAT还提供了对小至单个分子的颗粒进行可靠且精确的检测、质量量化、成像和表征的手段，并且因此使用相同技术进行浓度测量的能力是非常有好处的。

此外，本发明涉及使用光散射，优选干涉散射显微技术(本文也称为iSCAT)来检测样品中的脂蛋白颗粒，并且涉及相关的诊断和治疗方法。本方法测量溶液中各种脂蛋白浓度的能力是特别令人感兴趣的。

背景技术

iSCAT已经成为一种强大的方法，既能以独特的时空分辨率进行单颗粒跟踪，又具有低至单分子水平的无标记灵敏度。

干涉散射显微技术提供溶液中关于不同质量颗粒相对分布的信息，而无需加入标记物。加入绝对或相对浓度的颗粒提供了关于被分析样品的有价值的附加信息，特别是当该溶液是生物或环境样品时。

在本申请人的早期工作之前，对定制显微镜、非常规相机和复杂样品照明的要求限制了iSCAT的广泛应用，从而限制了iSCAT对小至单个分子的颗粒进行可靠且精确的检测、成像和表征的能力。然而，随着仪器的改进的发展，使得该技术已经发展成为观察单一目标物(objects)的强大手段。iSCAT仪器的示例性设计记载于Cole et al ACSPhotonics,2017,4(2),pp 211–216和Arroyo et al.Nat Protocols 2016,617-633中，这两篇文件均通过引用并入本文。关于该仪器的进一步细节还提供在本申请人的早期申请WO2018/011591中，该文件通过引用并入本文。

之前已经记载了iSCAT用于对纯化的单一蛋白质进行检测(Cole et al(ACSPhotonics,2017,4(2),pp 211-216)，但是由于认为检测复杂溶液中的颗粒是不可行的，故此之前并没有对脂蛋白的检测和定量进行探索。

心血管疾病的诊断分析可包括检测脂蛋白(也称为脂蛋白颗粒)。在Circulation.2009May 5；119(17):2396–2404；Curr Opin Lipidol.2017Jun；28(3):261-266中综述了检测脂蛋白检测的多种方法。这些方法存在耗时、昂贵、关于脂蛋白颗粒的信息提供不完整和/或在临床环境中应用受限的缺点。

发明内容

本发明人惊讶地发现，可使用单颗粒光散射，优选单颗粒干涉散射显微技术来确定溶液中颗粒的浓度。此外，本发明人出乎意料地证明了，可通过直接来自生物样品(例如血液或血浆)的单颗粒光散射(例如通过使用iSCAT)来确定颗粒的浓度，而无需将这些颗粒从其它组分中纯化出来，尽管这些其它组分会带来背景信号。这已被证明是对例如生物样品中的脂蛋白特别有用的技术。

本发明提供了一种测量溶液中颗粒的浓度的方法，包括使该溶液与表面接触，并使用光散射检测所述颗粒与该表面的结合。

用于检测颗粒结合的光散射方法优选为iSCAT。该方法可以优选使用合适的显微镜来进行。上述浓度优选为绝对浓度。可使用单颗粒光散射来检测或可视化(visualised)所述颗粒与所述表面的结合。

本发明提供了一种确定溶液中颗粒的浓度的方法，包括使所述溶液与测量溶液和表面接触，并使用光散射来检测颗粒与所述表面的结合。