[发明专利]通过连接共定位的夹心测定法

说明书

本发明提供了检测和/或量化分析物的方法和系统，特别是提供了同时检测和/或量化样本中两个或更多个分析物的方法和系统。在一些实施方案中，提供了在微粒上进行的通过连接共定位的测定法(CLAMP)，该测定法包括预装在载体上的两组结合物，以使得两组结合物在接触样本之前先共定位。

相关领域的交叉申请

本申请要求2018年4月3日提交的名为“通过连接共定位的夹心测定法”的美国临时专利申请号62/651,943的的权益，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及生物分析领域，尤其涉及用于采用通过连接共定位的夹心测定法检测和/或量化生物分子的方法和系统，并且涉及用于同时检测和/或量化样本中的多种生物分子的多重夹心测定法。

背景技术

血红细胞、白细胞、血小板、蛋白质、DNA和RNA等生物细胞和生物分子的快速、特异性检测在基因组学、蛋白质组学、诊断、治疗和病理学研究等不同领域中已经愈发重要。例如，快速且准确地检测特异性抗原和病毒对于抗击流行性疾病如AIDS、流感和其它传染性疾病来说至关重要。基因组技术的成熟以及个体化医疗的进步将需要用于检测和量化大量细胞和生物分子的更快更灵敏的测定法。医疗研究的进步将愈发依赖通过蛋白质组学对多种蛋白质进行准确、及时且经济的评估。然而，目前自动化、高度灵敏、低成本的测定法无法高效地多重化。

夹心测定法是最流行的生物测定法形式之一。在该形式中，捕获探针分子固定在表面上。然后将含有靶细胞或感兴趣生物分子的生物样本施加到表面上。靶标以浓度依赖性方式与固定在表面上的捕获探针分子结合。在随后的步骤中，将检测探针分子施加到表面上。检测探针分子与靶生物分子结合，从而使该靶生物分子“夹”在捕获探针与检测探针分子之间。在某些测定法中，还可以将结合检测探针分子的第二探针施加到表面上。第二探针可与荧光团等标签缀合，在这种情况下，可使用荧光扫描仪或荧光显微镜来检测该结合。在某些情况下，第二探针与放射性元素缀合，在这种情况下，检测放射性以读出测定结果。在某些情况下，第二探针与酶缀合，在这种情况下，将含有底物的溶液添加到表面上，并且检测酶对底物的转化。在所有的情况下，所检测信号的强度与生物样本中的靶标的浓度成比例。夹心测定法中双重识别的要求提供了一个具有低背景噪音的高保真度信号，因此提供了高灵敏度的检测。

酶联免疫吸附测定(ELISA)是众所周知的夹心测定法的示例。ELISA通常使用抗体和变色反应来鉴定生物样本中的生物分子。例如，ELISA可使用固相酶免疫测定(EIA)来检测施加到固相中的液态或湿生物样本中的抗原等生物分子的存在。通常在被动结合抗体和蛋白质的96孔板或384孔聚苯乙烯板中进行ELISA。正是这种试剂在固体表面上的结合和固定，使得ELISA的设计和执行变得如此容易。将试剂固定在微板表面上易于使结合的靶生物分子与未结合的材料在测定期间分离并且清洗掉非特异性结合的材料。此外，对由捕获和探测探针分子进行的双重识别的要求提供了高度特异性。因此ELISA是用于测量特定粗制剂中特异性靶生物分子的有力工具。

可以设计并构建夹心测定法以并行测量或检测多种分析物(也称为多重化)。可以使用诸如DNA微阵列、蛋白质微阵列或抗体微阵列等微阵列实现多重夹心测定法(MSA)。微阵列是含有与基底表面如玻璃、塑料或硅附接的生物分子的微点的集合，因而形成“微观”阵列。这种微阵列可用于例如同时测量大量基因或蛋白质的表达水平。通常通过荧光标签的光学读数来检测微阵列芯片上的诸如DNA、蛋白质或抗体等生物分子，所述荧光标签与靶分子附接，所述靶分子与探针分子特异性附接或杂交。所使用的标签可由例如酶、放射性同位素或荧光团组成。