[发明专利]分析装置

说明书

本发明广义地涉及用于检测分析物的装置。本发明还涉及使用这种装置的方法。

使用表面胞质团共振(SPR)从溶液中检测少量的可溶解分析物是公知的(见例如“生物传感器进展-研究年报，Vol.1，1991”APF Turner编辑，出版：Jai出版有限公司，伦敦)。

简单地说，SPR装置一般包括一个用于产生偏振光的光源；一个传感器，其外侧涂覆金属，且可以与采样溶液接触，和一个用于检测由传感器内表面内反射的光线的装置。

在没有粘接分析物的情况下，光线全部地以传感器和采样的折射率的入射角特性内反射。在特定的入射角(SPR角)的情况下，金属与由偏振光产生的损耗波的相互作用使反射波在强度上降低，这种降低可以用光检测器观察到。

在损耗波范围内，分析物与传感器表面的粘接改变了传感器的折射率(RI)，且这种改变也干扰了SPR角。但这种干扰可以用光传感器观察到，且与分析物的表面浓度有关。

文献中SPR检测通常限于使用可溶的分子大小的分析物，例如，生命分子，如用合适的配合基体在损耗带内特殊连接的蛋白质或核酸。

然而，已有技术的SPR装置已不适合于精确检测含可溶的和不溶的分析物的试样。更特殊地，由于更多的限制，其中(例如)几个微米直径的大致上球形的细胞与损耗带之间的相互作用，只有在非常高的浓度(例如10^-7-10^-8/毫升)才可能用SPR检测。由此，为了检测细胞，与(例如)蛋白质抗原相对，需要更进一步的装置，从而要更大的花费、时间和实验。例如，细胞通常是通过特殊检测后由培养方法检测。

按照本发明的第一个方面，公开了一种用于检测可溶的和/或颗粒状分析物的表面胞质团共振装置，该装置包括：

(a)一个适合于接纳传感器的传感器座，所说的传感器有一个能

   粘接分析物的金属化的传感器表面；

(b)一个能在传感器座上的传感器表面产生损耗波的光源；

(c)一个能检测由传感器表面内部反射的光源的光线的第一检测

   器；

(d)一个能检测由粘接在传感器表面的分析物散射或发射的光线

   的第二检测器。

合适的传感器是载片。

可能的分析物包括含生物分子的颗粒或不可溶分析物，例如，细菌或其它细胞，孢子，病毒或病毒体等，或者它们本身是生命分子，例如蛋白质或聚核苷酸。可能的细菌靶标包括隐孢子虫属，大肠杆菌(E.Coli)，沙门氏菌属等。

因此，本发明的装置可以广泛地用于各种各样的可疑的或已知含分析物的采样。例如，环境试样，如水或生物试样。

广义的说，装置按下述方式操作，使用时，第二检测器通过检测由传感器表面内部反射的光线强度的变化检测粘接到传感器表面的可溶分析物，与此同时用第一检测器通过检测粘接到传感器表面上的分析物散射或发射的光线来检测与传感器表面粘接的颗粒状分析物，因此，本发明的装置能够灵敏地检测可溶的和颗粒状的分析物，由此，它可以提供更快，更便宜和更灵敏的方法和装置来替代本技术领域现行的方法和装置。

重要的在于强调了在装置中检测器的不同功能。必须配置第二检测器来检测由传感器表面内反射的光线，这种光决定于当分析物(特别是可溶的分析物)在传感器表面上的粘接使传感器/试样界面的折射率改变时发生的SPR效应。检测器可以是如后面实施例中详细说明的二维排列。

相对应的，第一检测器检测由与传感器表面损耗场互相作用的分析物(特别是颗粒状的分析物)散射或其它方式发射(可能通过荧光)的光线。对于检测大的颗粒分析物这种方法所得到的灵敏度可以比用纯SPR获得的灵敏度高几个数量级。显然，使用第一个检测器的实质将决定于检测的灵敏度和精确度，但是在一个优选实施例中，在损耗带内单个细胞的粘接可以检测并可以用第一个检测器分析，而且可溶分子的大块粘连作用也可以用第一检测器检测。

优选地，第一检测器是视频摄像机(例如，电荷耦合检测器(CCD)摄像机)，但任何类型的适合于检测由分析物散射或发射的光线的光检测器都可以使用，例如，二维的二极管列阵，光电倍增管等。

在一个实施例中，第一检测器位于与光源相同的表面侧，例如，当分析物粘接到所述的表面上时能检测背散射或发射的光线。

在此使用术语“光源”意指是任何光辐射源，包括连接到远处辐射源的光纤的头部。

在一个不同的实施例中，第一检测器位于与光源相反的表面侧，例如，当分析物粘接到所述的表面上时能检测散射或发射的光线。