[发明专利]用于结合生物分子的固相载体和组件及其应用方法

说明书

本发明涉及一种具有供结合生物分子的活化部分的固相载体和用该固相载体进行生物分子检测的方法，本发明还涉及一种专门为应用于免疫检测法中而设计的组件，该组件包含具有所述供抗原结合的活化部分的特异性固相载体。

在现有技术中，为了结合生物分子已研制了各种类型的固相载体。鉴于固相载体的结合能力，它可以用作过滤介质，或者用作携带生物材料的载体。然而，固相载体的主要应用在于用固相载体结合生物分子后进行生物分子的检测。生物分子的检测可能包括鉴定、表征鉴定及定性或定量测定。一般说来，固相载体都是用聚合物材料制成。

固相载体特别适用于通过免疫检测法来检测生物分子。在现有技术中有各种免疫检测方法用于检测样本中作为分析对象的抗原。已成为实验室和临床实践中常规方法的免疫检测方法的一些例子包括：放射免疫测定（RIA）、酶免疫测定（EIA）（尤其是被称为酶联免疫吸附测定（ELISA）的多相型酶免疫测定）和荧光免疫测定（FIA）。关于上述免疫检测技术的一般情况，参见《生物化学和分子生物学中的实验室技术》，R.H.Burdon和P.H.van  Knippenberg编，第6卷第2部分“放射免疫测定及相关染色技术”（T.Chard，Elsevier，1987）;《酶介导的免疫测定》，T.T.Ngo和H.M.Lenhoff编（Plenum  Press，1985）。

任何能与相应的特异性抗体产生反应的抗原都可以通过上述免疫检测法进行检测，所述抗原的例子有：药物、激素、肽、蛋白质或其它生物活性因子及微生物抗原或病毒性抗原。

免疫检测方法的一个重要应用是检测病毒性抗原，例如人免疫缺陷病毒（HIV）或肝炎型病毒（HAV、HBV、HCV）。但是，HIV的现行常规诊断局限于检测人体针对病毒颗粒的抗原决定簇（如病毒被膜蛋白P24或P17）产生的抗体。为此，应用了抗体俘获型免疫测定法。对乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒及其它病毒感染的检测也应用类似的免疫诊断工具。但是，从病人采集到的样本中存在的特异性抗体是其对感染因子产生免疫应答的结果。因此，抗体的生成延迟至实际感染后的所谓“窗口期”（Window  period）之后才发生。这段时期造成这种感染传染的潜在危险，并延误对疾病进行可能治疗的开始。通过Western印迹分析进行的直接抗原检测需要复杂的实验室设备，并且很昂贵，因此不适用于诸如在血库进行HIV阳性样本筛选这类常规诊断。至今还没有简单方法用于样本中病毒性抗原的直接检测。

总之，到目前为止所普遍应用的进行抗原检测的免疫检测方法，主要受到这些方法本身需要复杂临床实验室设备和熟练技术人员的限制。因此，需要有一种即使是非技术人员也容易操作，同时又能保持高度检测性能（如灵敏度和特异性）的廉价工具应用于免疫检测方法中。

在免疫检测中，固相载体用于多相型免疫检测（如ELISA）。待测抗原可以与载体蛋白（如牛血清白蛋白）形成结合物而结合到固相载体上，或者通过用能俘获样本中抗原的抗原特异性抗体预先涂布固相载体来实现结合。然而，这些抗原结合操作在进行免疫检测方法时带来了另一些步骤，因而延长了进行分析所需的时间，增大了出现潜在错误的危险性。

因为ELISA技术是基于测定溶液中染料与标记酶反应所致的颜色变化，因此其灵敏度有限。另外，因为ELISA技术有赖于检测已染色溶液的透光量，所以只有光学惰性载体才可用于结合抗原。为此，一般用“微量滴定板”作载体，它由透明的聚苯乙烯或聚苯乙烯制成，并具有许多供接收待测样本的凹槽或小井。但是，分析物与这些固相载体的结合强度有限，抗体抗原复合物可能会从固相载体上脱落下来，进而会使信号减弱。此外，可能会发生检测成分（抗体、酶）与载体的非特异性结合，导致非特异性反应。

因此，生物分子或抗原检测的灵敏度很大程度上依赖于检测中所用固相载体的结合特性。

生物分子或抗原与固相载体的结合特性有三个基本方面，即结合能力、亲和力和稳定性。结合能力是指载体的单位表面积所能结合物质的最大数量。亲和力是生物分子与载体间的相吸程度。稳定性是指生物分子与载体间连键的持久性。虽然亲和力被认为是用于结合生物分子的固相载体特定聚合物材料的固有特性，但亲和力和结合能力可通过活化得到增强。

在现有技术中已描述过多种改善结合特性的尝试。