[发明专利]微阵列信号放大方法

摘要

本发明提供了一套多用的微阵列信号放大方法。其原理是通过将各种不同形式的高荷信号载体[HSC]应用于微阵列的信号放大标记和检测过程，从而大大地提高了微阵列的信号检测灵敏度和信噪比。在一些实施例中，各种HSC如高分子荧光微球、量子点[QD]、树形分子[Dendrimers]、多聚二茂铁、量子点微球[QD－tagged Beads]等被应用于诸如基因芯片、蛋白质芯片、微流体电泳芯片等生物芯片的检测中。利用SAAA技术标记之后的微阵列，在激光共聚焦扫描仪、CCD、荧光显微镜和等离子体共振激发技术等条件下，可以检测到在微阵列上发生的单个标记事件，因而是一种微阵列超灵敏检测技术。

主权项

1.一种微阵列信号放大标记技术，这种微阵列由基底及其表面的镀层或涂层和固定在基底[缩写为S]或镀层[缩写为C]表面的不少于两个阵列式排列的探针组成，用于检测样品中的生物或化学靶物质，基底和/或镀层或涂层的材料可以由但不限于如下材料中任意一种或一种以上不同材料组合制成：(1)无机物片状材料类如玻璃、石英、云母，透明导电材料如透明导电氧化物类[TCO]，如氧化铟锡[indium tin oxide，ITO，或写为In2O3:Sn]、SnO2:F、砷化镓[GaAs]、氧化镁等镀层，氧化锡[tin oxide，SnO]，ZnO□ CdO□ CdIn2O4□ Cd2SnO4□ Zn2SnO4□ In2O3-ZnO□，以及碳/陶复合导电陶瓷，各种半导体材料等，(2)单质类：铂、金、银、铝、铬[Au，Ag，Pt，Cu，Rh，Pd，Al，Cr]等金属以及硅非金属等，(3)有机物类：各种有机分子及其由此制成的自组装单分子膜或自组装多分子膜，(4)高分子类：尼龙膜、醋酸纤维素膜、各种塑料、橡胶、树脂，基底的结构可以是但不限于如下种类：(1)薄片式：如玻璃片、硅片、尼龙膜、塑料片、微孔板，微滴板式等，(2)电极式：在薄片式微阵列上以一定规律排列而成的各种电极阵列，如在半导体、绝缘体等基底上制成的铂电极、金电极等，(3)微管式：由毛细管或有毛细管管状内腔结构特点的其它材料，按预先设定的位置对应规则排列而成的各种矩阵式毛细管微阵列[二维平面排列]、线形毛细管微阵列[一维线形排列]、以及在基片式结构中制作出的各种不少于一个微管道式空腔结构的矩阵式并行排列[即微流体电泳芯片等]，(4)微粒式：以微小颗粒为固相载体，生物分子或化学分子被固定在其表面，通过微小颗粒的大小、[发光]颜色、表面电势、表面电荷密度等性质元素进行分类组合从而产生出大量不同组合的微粒，分别用某一特定组参数的组合[某一尺寸和某发光波长等的特殊组合---编码]的微小颗粒作为某生物或化学分子的载体，从而可以用大量不同且特殊编码微小颗粒制成微阵列，探针或靶可以是，但不限于如下种类之一或不同种类的组合：(1)生物分子如单链或互补杂交的双链核酸[含寡核苷酸]及其相似物[DNA，RNA，DNA-DNA，RNA-RNA，RNA-DNA or RNA-DNA mimic duplexes，triplexes or quadroplexes，PNA-DNA，PNA-RNA，PNA-RNA-PNA，PNA-DNA-PNA等]、蛋白质[包括各种天然蛋白质、重组蛋白质[recombinant proteins]、酶及其底物、辅酶、抗体或抗体的片段、抗原、各种受体、配体]、多肽、激素、多聚糖、核糖体、(单)抗原决定簇[epitope]、蛋白聚糖或蛋白多糖[proteoglycans]，糖蛋白类[glycoproteins]，醣脂类[glycolipids]，低聚糖或寡糖[oligosaccharides]，或细胞器官类[organelle]，[天然的或人工合成的]脂质体类[lipids]及其荧光类似物，亲脂性有机染料分子[lipophilic organic dyes]，各种膜[质膜或细胞器膜(plasmaor intracellular membranes)]，人工膜[如脂质体[liposomes]膜]，各种离子通道[ion channels]等，(2)细胞如各种动植物细胞、微生物细胞如各种细菌、病毒、衣原体和支原体等，以及细胞裂解物[cell lysate]，(3)各种生物组织、生物活检或切片、血液、唾液、体液、精液、各种体细胞等，(4)化学分子如无机分子、药物分子、各种有机分子、高分子等，微阵列的检测原理可以是，但不限于如下种类之一或不同原理的结合：(1)通过对固相表面定位在不同位置的探针-靶特异性亲合反应结合体或杂交体进行光学信号[如荧光分子、化学发光等]标记，然后经激发产生荧光、化学或生物发光并进行检测，(2)通过对标记的或未标记的探针或靶在施加了电压的液相中的移动速度或迁移率进行检测，即电泳技术或由电泳技术与其他技术结合而产生的其他技术，如毛细管电泳[capillaryelectrophoresis，CE]、毛细管区带电泳[capillary zone electrophoresis，CZE]、毛细管凝胶电泳[CGE]、高效毛细管电泳[HPCE]、毛细管等电聚焦[capillary isoelectric focusing(CIEF)]、等速电泳[isotachophoresis(ITP)]、动电色谱[electrokineticchromatography(EKC)]、胶束动电毛细管色谱[micellar electrokinetic capillarychromatography(MECC OR MEKC)]、毛细管电色谱法[capillaryelectrochromatography(CEC)]、非水相毛细管电泳[non-aqueous capillaryelectrophoresis(NACE)]等，(3)通过探针、靶或探针-靶络合物以及它们的标记物不同的亲和力，进行色谱技术分析，如亲和层析[affinity chromatography]，SEC[size exclusion chromatography]，GPC[gel permeationchromatography]，MCC[metal chelate chromatography]等，(4)利用具有氧化还原性质的分子或分子的部分结构[即化学基团或功能团]、金属络合物或(核酸)嵌入剂与被定位并固定在固相表面不同位置或电极上的探针、靶或探针-靶络合物结合并在外加适当方式或适当大小的电压(或电势差)作用(直流电压或交变电流或脉冲电场或电压)下，发生氧化还原反应，致使从还原性分子或基团(电子授体，electron donor)的电子转移到氧化性分子或基团(电子受体，electron acceptor)，形成电子流，通过电极传送到检测系统进行测量，所测得的电流强度大小与杂交并被标记的双链核酸的量成正比，(5)利用双链核酸和单链核酸的导电性能差异，或利用由序列完全互补配对的核酸杂交所形成的双链核酸分子与有错配碱基对(Mismatches)存在的双链核酸(nucleic acids duplexes)分子之间在导电性能差异，通过对经由核酸分子传导的电子流大小的测量而对核酸分子由此所反映的其他方面所进行的各种鉴别、检测和考察，如在基因突变、基因多态性、基因测序、基因表达谱研究、疾病机理分析和疾病诊断等方面的应用，(6)将发生在核酸分子上或由具有氧化还原性质的物质(包括但不限于，具有氧化还原性质的金属络合物以及由金属络合物或金属络合物的衍生物为单体聚合而成的聚合物、荧光分子、核酸嵌入剂等)所发生的电子或电荷转移反应或电子流转换成其他可检测或可考察形式的检测技术，如通过电致发光[Electroluminescence]原理，利用电致发光分子将电子流转换为光信号所进行的检测，(7)直接或间接以具有氧化还原性物质(如二茂铁基)对探针或靶分子标记物，通过标记后可以使标记物接近电极表面而发生电子转移反应从而实现对发生在电极表面的生物或化学反应的检测，这种信号放大技术，是在固定于微阵列基底上的探针[P]与靶[T]杂交或结合过程之前，利用通式(I)的化合物与微阵列上的探针进行特异性杂交或结合，或在杂交或特异性结合过程之后，利用通式(II)的化合物与微阵列上已经杂交或特异性结合的探针-靶络合物[P-T Complexes]进行特异性标示性结合或第一步标记，而利用通式(II)的化合物作为高荷信号载体对第一步标记进行信号放大标记，形成如通式(III)所示的在微阵列上由探针-靶相互作用[如杂交]并特异性结合与标记之后的最终结构，通式(I)的化合物结构特征为：X-L1-A，或X-A，或X-L1，或X，通式(II)的化合物结构特征为：F(-L2-A’)n，或F(-A’)n，或F(-L2)n，或F，通式(III)特征结构为但不限于：P:T-X-L1-A-(A’-L2)n-F，或P:T-X-A-(A’)n-F，或P:T-X-A-F，或P:T-X-(A’)n-F，或P:T-X-F，或P:T-A-F，或P:T-(A’)n-F，或P:T-L1-A-(A’-L2)n-F，或P:T-A-(A’)n-F等，当探针、靶或探针-靶络合物仅为核酸或互补杂交的核酸双链时，X-是与双链核酸通过静电吸引力、次键力[如范德华力、氢键等]、与双螺旋结构中的大沟或小沟的亲和力[Groove binders]、嵌入双链碱基对的亲和力[intercalators]、与双螺旋结构形成三螺旋结构或四螺旋结构等方式相结合的功能团，与核酸双螺旋结构通过化学反应形成共价键结合的功能团或分子，可以特异性识别核酸双链结构并与之结合的生物分子，可与核酸双链络合或结合的各种生物或化学分子，它可以包括但不限于下列化合物以及以下列化合物为结构基础或特征的各种衍生物和生物或化学修饰后所形成的化合物：X-的结构特征根据其与为杂交单链核酸或与已经互补杂交的核酸双螺旋结构发生相互作用性质可以分为如下几种类型：(1)静电吸引力、次键力[如范德华力、氢键等]，与核酸双螺旋结构中的大沟或小沟的亲和力[Groove binders]。属于这种情况的X-可以是，但不限于如下几类物质：(1)以双螺旋大沟[major grooves]为作用机理的嵌入剂放射菌素类，如7-氨基-放射菌素D[7-amino-Actinomycin D]；与双螺旋小沟[minor grooves]形成络合物的咔唑类[如3，6-carbazole，2，7-carbazole]和二苯基呋喃二铵类[dipherrylfuran diammdine]，聚胺类[polyamines]DNA嵌入剂，吲醌类嵌入剂[6H-indoloquinoline core]，烷基氨基烷基链[alkylaminoalkyl chain，DNA小沟嵌入剂]，(2)可以嵌入杂交核酸双螺旋碱基对的亲和力[intercalators]，属于这种情况的X-可以是：(a)在一定条件下，可以形成链间共价交联的一类化合物，如补骨脂素(Psoralen)、异补骨脂素以及它们的任何衍生物形式，如4’-羟甲基-4，5’，8-三甲基补骨脂素(4’-hydroxymethyl-4，5’，8-trioxalen，简写HMT)等，光激发嵌入剂[Ru(phen)2dppz2+；phen＝1，10-phenanthroline；dppz＝dipyridophenazine]，顺氯氨铂[cisplatin]，兼具DNA光损伤性质的嵌入剂吲哚基喹啉正离子盐类或喹啉衍生物正离子盐类[indolo[2，3-b]-quinoliziniumbromide]；(b)作为双链嵌入剂的EDTA过渡金属络合物类[如methinidiumpropyl EDTA Fe(II)]，2，7-diazapyrene(DAP)，DAPI[4’-6-diamidino-2-phyenylindole]，N-甲基化正离子[N-methylated cations DAP+ andDAP2+]，吖啶类化合物{Acridine orange[3，6-bis(dimethylamino)acridine，HCl]}，双齿状吖啶类嵌入剂[bis-dentate acridine intercalators]、氨基氮蒽或氨基吖啶[9-aminoacridine(9AA)]，碘基或碘代吖啶类[2-iodine-125-iodoacridine]；(c)可切断DNA链结构的嵌入剂亚德里亚霉素或阿霉素[Adriamycin，或Doxorubicin]，elsamicin，Nogalamycin，Sanguinarine，Cherethyrine，anthracycline drug，leinamycin，Echinomycine，正定霉素或道诺霉素类[Daunomycin]，[Rebeccamycin]；(d)兼具核酸碱基嵌入功能和双螺旋沟槽嵌入功能的偏端霉素类化合物[distamycin]和纺锤菌素类化合物[netropsin]以及Hoechst 33258和Hoechst33342等；(e)以次键力为主与双螺旋结构中的堆积碱基相互作用的亚甲基蓝[methylene blue(MB，MB+)，溴乙非啶或溴化二氨乙苯啡啶[ethidium bromide]和二溴乙锭正离子[diethdium cathion]，(3)与双螺旋结构形成三螺旋结构或四螺旋结构等方式相结合的功能团，与核酸双螺旋结构通过化学反应形成共价键结合的功能团或分子，可以特异性识别核酸双链结构并与之结合的生物分子，可与核酸双链络合或结合的各种生物或化学分子，它可以包括但不限于下列化合物以及以下列化合物为结构基础或特征的各种衍生物：所有可以嵌入核酸双链结构或核酸双链的大沟或小沟中的嵌入物、多聚嵌入物、线性或环状嵌入物等，(4)可与RNA形成各种络合物的核仁素类[如Nucleolin RBD12]，(5)可以在双螺旋结构中的多个位点进行嵌入的多重嵌入剂，比如将棘皮霉素类[Echinomycine，DNA双重嵌入剂]通过共价键偶联起来，或串联起来，可以形成四重嵌入的四重嵌入剂；(6)重氮氨苯脒乙酰甘氨酸盐[berenil]，细胞毒素类[如cytotoxin NLCQ-1]，三骨菌素[triostin]，黄连素类[如protoberberine-8]，，口腔M[Gilvocarcin M]，呋喃萘基吡喃酮类[furonaphthopyrone]，卟啉或金属卟啉类化合物[porphyrins or metalloporphyrins]，咔啉类化合物[如beta-carbolines]，原黄素[proflavin(Acr-NH2)]，3，7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium chloride]，苯基巯基吡喃[benzothiopyranoindazole]，[水溶性]亚丙基碘化物[propidium iodide]，(7)以芳香环结构堆积为特征的线状多聚DNA嵌入物[the stacked aedamer core，具有两个或若干个1，4，5，8-四羧酸二酰亚胺(1，4，5，8-tetracarboxylic diimide)等特征结构单元多聚嵌入物]，(8)可以产生电化学信号的嵌入物二茂铁基萘二酰亚胺类线状嵌入剂[threading ferrocenyl naphthaline diimide]；(9)蒽类[anthryl compands如AMAC[9-氨基-6-氯-2-甲氧基哑啶(9-amino-6-chloro-2-methoxyacridine)]，anthracycline，APAC，N-Et-AMAC等]，蒽醌类[anthraquinones]，萘二酰亚胺类嵌入剂[naphthalene diimide intercalators]，菲离子类嵌入剂[phenanthridinium intercalators]，(10)金属类嵌入剂，如八面体DNA铑嵌入剂[rhodium intercalator，bis(2-2′bipyridyl)chrysene quinone diimine，D-[Rh[(R，R)-Me 2 trien]phi] 3+，Ru(NH2)63+]，有手性络合物结构的金属钌嵌入剂[ruthenium intercalators，[Ru(phen)2 dppz]2+(phen＝1，10-phenantroline；dppz＝dipyrido[3，2-a:2′，3′-c]phenazine)]，terpyridine platinum compound(TPH)，mitoxantrone，镧系金属化合物DNA嵌入剂[lanthanide]，二吡啶基(乙二胺)铂盐或三吡啶基铂盐类[bipyridyl(ethylenediamine)Pt(II)2+，4-picoline-2，2’:6’，2”-terpyridine-platinum]，(11)可改变双螺旋沟槽结构的萘二酰亚胺类化合物[双嵌入剂，如naphthalene diimides，N，N’-disubstituted naphthalene diimide derivatives，用多肽链作为嵌入双螺旋小沟的连接臂的萘四羧酸二酰亚胺双嵌入剂(1，4，5，8-Naphthalene Tetracarboxylic Diimide Bis-Intercalator with theLinker(-Ala)3-Lys in the Minor Groove)，用胺基烷基将DNA嵌入功能团线性连接起来所形成的双嵌入剂，三嵌入剂，多聚嵌入剂和有环双线状嵌入剂等]，(12)荷苞牡丹碱类[dicentrine]，三环大那霉素类[tricyclicdynemicinA]，硝基胺类[nitracrine，亲电子性DNA嵌入剂]，环磷酰胺类[cyclophosphamide]，amsacrine，丹参酮类[如Dihydrotanshinone，I]，octahydroxanthene，吲唑类[indazoles，如benzothiopyranoindazole DNA嵌入剂]，咪唑类[imidazole]，N-[4-(9-吖啶基氨基)-3-甲氧基-苯基]甲烷-磺胺类化合物[N-[4-(9-acrydinylamino)-3-methoxy-phenyl]methane-sulphonamide，m-AMSA]，大环内酰胺类[macrocyclic lactam]，喹啉衍生物类嵌入剂{如indolo[2，3-b]quinolines，6H-indoloquinoline core，quinoxalines}，Amsacrine，(夹)氧杂蒽类[Xanthenes，如1，8-二氧代-9-(o-硝基苯基)-1，2，3，4，5，6，7，8八氢氧杂蒽(1，8-dioxo-9-(o-nitrophenyl)-1，2，3，4，5，6，7，8-octahydroxanthene)]，luzopeptin，甘菊环类[6a，7-diazanaphth[3，2，1-cd]azulene和7H-1，7-diazaindoleno[1，2e]azulene system]，Ditercalinium，4，6-diamidino-2-phenyline[DAPI]，戊烷脒类[pentamidine]，(13)Pixantrone，基于吲哚结构的玫瑰树碱类[indole-based intercalator ellipticine]，奎吖因类[quinacrine]，重氮化合物类[4，9-diazapyrenium]，雌甾二醇类[estradiol]，双苯基酰亚胺类[bisbenzimide]，噻唑类[如thiazole orange]，(14)光活性生物素或光生物素[photoactivable biotin，photobiotin]、光生物素与生物分子或化学分子的偶联体、及光生物素的衍生物，可断链的光生物素[如photoactivable cleavable biotin]，(15)所有可以对核酸进行染色的染料分子，如荧光染料bisbenzimide Hfluorochrome[TriHCl]，色霉素[chromomycin]A3，荧光性嵌入剂[如TOTO，YOYO，SYBR Green]，(16)所有可以与基因芯片上的已互补杂交的核酸双螺旋结构形成三重(倍)[triplex]螺旋或四重(倍)[quadruplex]螺旋结构的化合物或生物分子或生物分子结构类似物以及此结构与其他分子共价偶联所形成的复杂分子结构，如PNA[peptide nucleic acids]，寡聚核苷酸，多肽[如[N-MeCys3，N-MeCys7]TANDEM]等；(17)可与核酸双链发生化学反应或光化学反应从而形成共价键连接的功能团或分子，如叠氮类化合物，结构中含有苯甲酮功能团的化合物及其衍生物。可以与核酸探针或靶基因发生共价交联的各种化学交联剂或化学反应功能团如可以通过与靶基因上的羟基发生缩水反应的碳二亚胺，或光化学反应活性的交联剂，如芳香基叠氮化合物[aryl azides，如N-((2-pyridyldithio)ethyl)-4-azidosalicylamide[PEAS]等]、氟代芳香基叠氮化合物[fluorinated aryl azides]，苯甲酮类光反应试剂[benzophenone-based photoreactive reagents，如苯甲酮马来酰亚胺[benzophenone maleimide]]等；(18)可以序列特异性地或非序列特异性地识别核酸双链结构并与之结合或以双链核酸的双螺旋结构为底物的蛋白质或酶等生物分子；如HMGB蛋白，可与经顺氯氨铂修饰的dsDNA结合的NHP6A蛋白，参与DNA复制的酶、凝血酶[thrombin]、RNA转录的酶丝裂霉素[Mitomycin C]、可以与核酸双螺旋结构的双链间形成共价桥形键的博来霉素或争光霉素类[Bleomycin]、双链核酸抗体、双链核酸的特异性结合酶，DNA聚合酶或RNA聚合酶，(19)可以与待测靶基因或基因芯片上探针核酸分子的某个或某些特异性序列进行特异性互补并结合形成互补双链结构的寡聚核苷酸分子，反义核酸[anti-sense nucleic acid sequences]序列等，该类化合物可以同时适用于杂交前标记和杂交后标记两种方案，(20)具有氧化还原[redox]性质，可以发生电子授受反应[Electron Donor-Acceptor Reaction]或电子转移反应[Electron-Transfer Reaction]的核酸结合物以及以这些化合物为单体聚合而成的聚合物和低聚物、寡聚物，如[a]可以嵌入核酸双链中的荧光分子有但不限于，亚甲基蓝[Methylene Blue，MB+]和Hoechst33258等荧光分子等，或[b]金属络合物，如钌金属络合物[Ruthenium tris(2，2’-bipyridine)]等，或[c]通过共价键连接或非共价键结合与上述任何一种核酸嵌入剂发生共价交联或非共价键结合的具有氧化还原性质的高荷信号载体[HSC]，包括但不限于，多聚二茂铁基团[polyferrocenyl]、多聚二茂锆基团、多聚二茂钌基团等多聚二茂金属类物质，当探针、靶或探针-靶络合物不仅限于核酸，还包括其他种类的物质时，通式(I)中的X-除包含上面已述及的各种情景之外，还可以是但不限于如下情景之一或不同情景之组合，(1)各种核酸、蛋白质[含酶]、多肽、糖蛋白、抗原、半抗原、抗体、细胞、微生物、生物素、受体配体、受体、抗原决定基[epitope]、或各种细胞或表面抗原的抗体，第二抗体，(2)各种有机分子、聚合物、药物分子、染料分子、农药、有毒有机物质等的抗体或第二抗体，(3)药物、多聚糖[polysaccharide]，多聚核苷酸[polynucleotide]等，A-和A’-是指任何一对具有某种化学反应或相互作用特异性探针分子接头，它们具有，但不限于下列生物或化学结构特征之一：(1)化学反应特异性功能团对如[各种生物分子或化学分子结构中的]伯胺基[-NH2]与瑚珀酰亚胺基[succinimidyl esters]、异硫腈胺酯或异硫氰酸盐[isothiocyanate]、磺酰(基)氯或硫酰氯[sulfonyl chloride]等，巯基[-SH]与马来酰亚胺基[maleimide ester]等，以及光化学反应基团如芳香基叠氮化合物[或基团]，氟代芳香基叠氮化合物[或基团]，乙锭叠氮化合物及其衍生物或基团[如ethidium monoazide]，含苯甲酮结构的光化学反应功能团或化合物或苯甲酮衍生物与亲核基团等[如生物分子或化学分子结构中所含有的胺基，亚胺基，甲基，亚甲基等]；(2)生物分子特异性相互作用对，如免疫或抗体-抗原，生物素-抗生物素蛋白(biotin-avidin)或抗生物素抗体、抗生蛋白链菌素(streptavidin)]反应对、凝血素[lectin]或其他多糖[carbohydrates]结合蛋白、半抗原[hapten，如地高辛及其衍生物等]与抗半抗原抗体等；(3)其它形式的特异性分子识别相互作用对，如各种配体或药物分子和其对应的受体、序列互补的单链核酸、可以形成三螺旋或四倍螺旋结构的核酸结构的寡聚核苷酸、各种蛋白质或酶与其底物等，(4)上述各种情景内部各特异性反应对之结构组合而成的化合物或生物分子结合体，-L1-和-L2-可以是但不限于如下各种结构或分子：(1)溶剂相容性连接臂，即当溶剂为疏水体系时，连接臂亦为疏水连接臂；当溶剂为亲水体系时，连接臂亦为亲水连接臂，可以是PEG、合成多肽等，长度不限，(2)分子导线[molecular wires，如双链DNA分子，亲水性连接臂，珠链型富勒烯线型聚合物(富勒烯被导入有机高分子主链的珠链型高分子)或将富勒烯[巴基球，fullerene]用R基连接起来的巴基球项链等]，(3)分子绝缘体[molecular insulators，如疏水性连接臂，长链烷烃等]，(4)结合有分子磁体的连接臂，(5)在化学或光学等因素作用下，分子链可以断链的连接臂等，如双硫键[-SS-]等，F表示以各种微小颗粒形式存在的高载荷光学、磁性、电子学或电化学信号载体，它可以是高聚物或共聚物荧光微球、表面修饰有荧光染料的硅氧磁珠[silica beads]、半导体纳米晶量子点[quantumdots，QDs]、高分子微球与量子点相结合的产物量子点微球[QD-tagged nanobeads or microspheres]、蛋白质包裹的半导体纳米颗粒或微颗粒或量子点[如Chaperonin mediated semiconductor nanoparticles]、树枝状高分子或树形分子[dendrimers]、星形树枝状高分子[dendrimeric stars]、胶束[micelles]、分子磁体[molecular magnets]、胶囊式微球[encapsulated spheres]、胶体纳米金[colloidal gold nanoparticles]、电致发光分子[electroluminescent molecules]、二茂金属基共聚物微球[polymetalcene block copolymers，如二茂铁基聚合物[polyferrocene block copolymers，PFC，或polyferrocenylsilanes，PFS]微球，多聚二茂锆[polyzirconocene，PZC]、多聚二茂金属基修饰或接枝的树枝状高分子[包括但不限于，聚二茂铁基接枝的树枝状高分子(polyferrocenyl-branched dendrimers)]、二茂金属基或多聚二茂金属基修饰或接枝的纳米金胶体[包括但不限于，胺基二茂铁基功能化的纳米金胶体(Gold colloids functionalized withamidoferrocenyl structures)等]、共聚物微球或纳米球、含有富勒烯结构的或以富勒烯为单体之一的高聚物或共聚物、其它含荧光染料或化学发光[chemiluminescence]、生物发光[bioluminescence]材料的载体，藻胆蛋白类[phycobiliproteins]及其各种衍生物或生物或化学修饰物，以及上述每一种载体中不同参数[如大小、光学发射光波长、电磁学性质、表面生物或化学功能团修饰等物理或化学性质]载体的组合，或各种不同载体之间的相互组合，其表面修饰有可以与通式(I)化合物中的探针分子接头A-特异性反应的功能团或作用对A’-，n是从零到无穷大的自然数：0，1，2，3...，在通式(I)和通式(II)中的所出现的多种可供选择的特征结构之间可以随意搭配，或省去不需要的特征结构。