用于具有低非特異性結(jié)合的親和測定的磁性顆粒上的分子結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于防止分子非特異性結(jié)合至包含親和分子的表層的包衣，所述包衣包含單層，所述單層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子；或者包含殼結(jié)構(gòu)，其中所述殼結(jié)構(gòu)包含第一層和第二層，第一層包含一種或多種親和分子，第二層偶聯(lián)至第一層，并且其中所述第二層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子。本發(fā)明還涉及包含這樣的包衣的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)。在另一方面，本發(fā)明涉及包衣、包被的顆粒、包被的平結(jié)構(gòu)或包被的基質(zhì)在從樣品檢測和/或純化特異性靶生物分子和/或確定所述特異性靶生物分子的濃度中的用途。本發(fā)明還涉及一種從樣品檢測特異性靶生物分子和/或確定特異性靶生物分子的濃度的測定方法，其包括使用這類包衣、包被的顆粒、包被的平結(jié)構(gòu)或包被的基質(zhì)，特別是包被的納米顆粒。
【專利說明】用于具有低非特異性結(jié)合的親和測定的磁性顆粒上的分子結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于防止分子非特異性結(jié)合至包含親和分子的表層的包衣，所述包衣包含單層，所述單層包含形成網(wǎng)的非親和(non-affine)間隔分子；或者包含殼結(jié)構(gòu)，其中所述殼結(jié)構(gòu)包含第一層和第二層，第一層包含一種或多種親和分子，第二層偶聯(lián)至第一層，并且其中所述第二層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子。本發(fā)明還涉及包含這樣的包衣的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)。在另一方面，本發(fā)明涉及包衣、包被的顆粒、包被的平結(jié)構(gòu)或包被的基質(zhì)在從樣品檢測和/或純化特異性靶生物分子和/或確定所述特異性靶生物分子的濃度中的用途。本發(fā)明還涉及一種從樣品檢測特異性靶生物分子和/或確定特異性靶生物分子的濃度的測定方法，其包括使用這類包衣、包被的顆粒、包被的平結(jié)構(gòu)或包被的基質(zhì)，特別是包被的納米顆粒。
【背景技術(shù)】
[0002]對普遍和有效的醫(yī)療保健的需求使得世界上體外診斷向著整合的隨機接入和點護理解決方案發(fā)展。實現(xiàn)這類解決方案要求:測試需要快速、靈敏、定量和準確。此外，進行測試的平臺需要易于使用和緊湊。
[0003]親和測定使用生物分子以從樣品捕獲特異性靶分子并測定它們的濃度。通常，親和捕獲通過將用捕獲分子包被的納米顆粒或微粒分散入樣品液體來進行(Luchini，A.etal.，2008, Nano Lett.，8 (I)，350-361)。因此，典型的基于親和的測定用于大量應用，例如診斷測定，在研究中檢測生物分子如蛋白、肽和核酸從而使用親和分子如抗體，通常所述抗體的特征在于對特定生物分子的高結(jié)合親和力。
[0004]然而，親和測定的一個重要缺點是靈敏度主要受到非特異性結(jié)合的限制。主要的困難是構(gòu)想非常靈敏和特異性的測定，并且測定本身不會受到來自所探測的樣品液體的高背景信號的影響。非特異性結(jié)合通常導致增加的背景信號和不準確的檢測。特別地，當復雜的生物基質(zhì)如人血漿用作樣品液體時，非特異性結(jié)合甚至更具挑戰(zhàn)性。
[0005]最近幾年，已開發(fā)更準確和靈敏的基于溶液的親和測定，其基于新一代測定的超順磁性納米顆粒的使用。例如，用親和分子官能化的磁性納米顆粒捕獲靶分子，并且光學檢測祀標誘導的顆粒的簇和鏈的形成(W003/044532;Ranzoni et al., 2011, NanoLett, 11,2017-2022)。但是，特別是在基于顆粒的測定中，對非特異性信號的重要貢獻來自顆粒-顆粒相互作用和顆粒-表面相互作用。US5212063A1公開了一種使用生物素綴合物通過免疫測定檢測包含游離生物素的體液中的分析物的方法。該文件提到聚合物顆粒由核心組成，并且包含具有許多生物素結(jié)合位點的聚合物以及至少一層蛋白作為覆蓋物。Townsend et al., 2007, Biomaterials, 28 (34), 5176-5184 公開了用于將祀藥物遞送至神經(jīng)元的破傷風毒素C片段-綴合的納米顆粒。Groll et al.，2005，Langmuir, 21 (7)，3076-3083公開了來自異氰酸酯封端的星形PEG預聚物的超薄包衣。具體地，該文件描述了在底物上形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模式的星形PEG包衣。EP0617284A2公開了用于物質(zhì)的定性和定量測量的裝置和方法。所述裝置包含液體可滲透性多孔反應膜，其表面具有一個固定親和物質(zhì)的反應區(qū)域；裝在多孔反應膜上部的多孔體，可溶性物質(zhì)粘附在其上；吸附膜以及液體不透性透明蓋和箱。US2002/128234公開了在底物表面上合成的多功能聚離子共聚物。據(jù)顯示該包衣可用于抑制分析物溶液中存在的分子或離子組分的非特異性相互作用、吸附或粘附。
[0006]因此需要設(shè)計新的結(jié)構(gòu)，其能夠有效防止或最小化非特異性結(jié)合至用親和分子包被的表面，特別是顆粒表面，同時增強特異性親和力。還強烈需要避免顆粒的非特異性簇聚，這是許多檢測測定中的限制因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明滿足了這些需求，并且提供減少非特異性結(jié)合至顆粒、表面和基質(zhì)的方法。上述目的具體通過用于防止分子非特異性結(jié)合至包含親和分子的表層的包衣來完成，其中所述包衣包含單層，所述單層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子；或者包含殼結(jié)構(gòu)，其中所述殼結(jié)構(gòu)包含第一層和第二層，第一層包含一種或多種親和分子，第二層偶聯(lián)至第一層，并且其中所述第二層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子。本發(fā)明背后的比例是提供間隔分子的分子結(jié)構(gòu)，所述間隔分子作為屏障發(fā)揮作用并因此產(chǎn)生對非特異性分子的空間位阻。另一方面，如果在顆粒如微?；蚣{米顆粒上提供這樣的包衣，雙層非親和間隔分子作為空間屏障發(fā)揮功能并進一步產(chǎn)生熵效應，防止顆粒表面互相接觸。一個主要優(yōu)點是本發(fā)明的包衣允許用間隔分子的致密三維網(wǎng)有效覆蓋表面。因此這類包衣綜合了強特異性親和力和低非特異性結(jié)合的有利特征。
[0008]具體地，可以觀察到提供包含比表面粗糙度厚的間隔分子網(wǎng)的包衣會防止非特異性結(jié)合并使得能夠有效捕獲靶分子。
[0009]不希望受到理論的束縛，所觀察到的高特異性親和力的一個解釋是摻入的捕獲分子以高密度存在于表面上。此外，包埋在厚的間隔分子三維殼內(nèi)的親和分子可以有效地朝向遠離表面的方向。另一原因可以是親和分子在包衣內(nèi)充分運動并充分接觸以形成與靶分子的生物化學相互作用。因此，如本文所述的非親和間隔分子的網(wǎng)絡(luò)具有平衡效應，并且使第一層的親和分子朝向遠離表面的方向。因此，間隔分子的分支形成致密網(wǎng)，其可以作為親和分子與表面之間的空間屏障發(fā)揮作用。
[0010]具體地，在劑量反應測定中，可以證實常規(guī)顆粒表面，其中親和分子如抗體直接偶聯(lián)，沒有接頭和額外的殼結(jié)構(gòu)，需要相當量的表面活性劑以降低背景水平。相比之下，本發(fā)明的包衣結(jié)構(gòu)能夠降低背景水平2倍而不使用表面活性劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比的一個主要優(yōu)點是修飾的表面結(jié)構(gòu)提高光磁檢測測定中的空白水平，因此提高檢測的限制。
[0011]在本發(fā)明的一優(yōu)選實施方案中，親和分子選自適配體、肽、蛋白、寡核苷酸和分子印跡聚合物。
[0012]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，親和分子為抗體或其片段。
[0013]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，包含親和分子的表層或第一層偶聯(lián)至顆粒表面、平面、基質(zhì)或納米顆粒表面。
[0014]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，所述表面或所述基質(zhì)的材料包含選自瓊脂糖、聚苯乙烯、膠乳、聚乙烯醇、二氧化硅和磁性材料的材料。[0015]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，表層或第一層額外地包含非親和間隔分子。
[0016]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，非親和間隔分子包含選自肽、核酸、樹狀聚體、樹枝化基元(dendron)、聚合實體、金納米顆粒和蛋白的分子或者它們的混合物。
[0017]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，接頭包含聚乙二醇。
[0018]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，非親和間隔分子的網(wǎng)是通過多價結(jié)合分子的相互作用形成的，所述多價結(jié)合分子具有對相應的相互作用配對物(partner)的高親和力。
[0019]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，多價結(jié)合分子是具有多個結(jié)合位點的蛋白。
[0020]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，具有多個結(jié)合位點的蛋白為鏈霉抗生物素蛋白。
[0021]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，相應的相互作用配對物為生物素。
[0022]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，非親和間隔分子包含聚乙二醇。
[0023]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，這樣選擇所述非親和間隔分子的長度:所得的殼結(jié)構(gòu)的厚度大于顆粒表面的平均粗糙度。
[0024]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，這樣選擇所述非親和間隔分子的長度:所述顆粒的靜電荷顯著降低。
[0025]在另一方面，本發(fā)明涉及包含這樣的包衣的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)。
[0026]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，所述顆粒為納米顆粒。
[0027]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，所述顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)包含這樣的包衣，所述包衣包含選自瓊脂糖、聚苯乙烯、膠乳、聚乙烯醇、二氧化硅和磁性材料的材料。
[0028]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，顆粒為磁性納米顆粒。
[0029]在另一方面，本發(fā)明涉及這樣的包衣、顆粒、平結(jié)構(gòu)、基質(zhì)或納米顆粒在從樣品檢測和/或純化特異性靶生物分子和/或確定所述特異性靶生物分子的濃度中的用途。
[0030]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，通過親和分子捕獲特異性靶生物分子，其中通過檢測分子進一步識別特異性靶生物分子。
[0031]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，將檢測分子綴合至能夠產(chǎn)生發(fā)光、熒光或電化學信號的酶。
[0032]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，檢測分子為抗體或其片段。
[0033]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，通過檢測包含至少兩個磁性納米顆粒和至少一個靶生物分子的簇來檢測特異性靶生物分子。
[0034]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，通過結(jié)合至感應器表面的檢測分子來檢測特異性靶生物分子。
[0035]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，靶生物分子的純化包括以下步驟:i)靶生物分子捕獲，ii)用適當?shù)木彌_液洗滌，以及iii)從基質(zhì)、表面或顆粒洗脫靶生物分子。
[0036]本發(fā)明的另一方面涉及這樣的包衣在以下方面中的用途:i)提高包含親和分子的預先存在的表層的特異性，和/或ii)防止或最小化非特異性結(jié)合至所述預先存在的表層；其中非親和間隔分子的網(wǎng)粘附至預先存在的親和分子層的上方。
[0037]本發(fā)明的另一方面涉及一種從樣品檢測特異性靶生物分子和/或確定特異性靶生物分子的濃度的測定方法，其包括使用這樣的包衣、顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)，或者納米顆粒。
[0038]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，在光磁系統(tǒng)中進行所述靶生物分子的檢測，其中所述磁性納米顆粒在靜止的樣品液體中被磁性驅(qū)動和光學檢測，包括以下步驟:i)靶生物分子捕獲，ii)磁性驅(qū)動，以及iii)檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1示出分子兩層結(jié)構(gòu)的示意圖。在這個實施例中，鏈霉抗生物素蛋白包被的顆粒用作起始材料。鏈霉抗生物素蛋白顯示為灰色星。在左圖中，將第一層加入顆粒。第一層由生物素化的抗體和生物素化的間隔分子的混合物組成。在右圖中，將第二層加入第一層。第二層包含結(jié)合至生物素化的間隔分子的鏈霉抗生物素蛋白。鏈霉抗生物素蛋白是多價的，即具有一個以上生物素結(jié)合位點。
[0040]圖2示出圖表，其示出不同表面修飾的;-電位(圖2A)和納米顆粒的平均直徑(圖2B)。有效防止顆粒的非特異性簇聚的PEG的最短長度為約12nm(3.5kDa)。
[0041]圖3示出圖表，其示出劑量-反應曲線。水平線表示空白水平(V/Hz°_5)。在圖3A中，示出沒有修飾的表面結(jié)構(gòu)的納米顆粒的劑量反應曲線。檢測極限為約5pm。圖3B示出具有兩層殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒的劑量-反應曲線。背景水平減少約2倍，并且檢測極限提高至約200fM的值。 [0042]圖4示出圖表,其示出95%預澄清的人血楽;池中的劑量-反應曲線。修飾的表面導致0.7pM的檢測極限。早飽和是由于復雜基質(zhì)的粘度較高，這影響化學結(jié)合的納米簇的捕獲動力學和臨界頻率。
[0043]圖5示出來自女性供體的未處理的血漿池的劑量-反應曲線。檢測極限為約500fM。下面的頻率依賴性圖(圖5B和C)證實血漿中的大小區(qū)別。
[0044]圖6示出富集測定(圖a)和參考測定(圖b)。用抗體(Ab1)包被的顆粒P捕獲生物標記蛋白(B)。將顆粒濃縮至較小體積(VJ的純凈基質(zhì)中，其中通過酶促洗脫從顆粒洗脫捕獲的抗體。在步驟5中于夾心免疫測定中檢測生物標記?？梢岳每贵w包被的傳感器表面和抗體包被的磁性顆粒作為標記(L)檢測生物標記?？梢愿鶕?jù)Bruls et al.，2009在f-TIR生物傳感器中通過光散射檢測標記。
【具體實施方式】
[0045]本發(fā)明涉及用于防止非特異性結(jié)合的表面結(jié)構(gòu)的修飾。
[0046]雖然本發(fā)明會關(guān)于具體實施方案來描述，但是這種描述不應理解為具有限制意義。
[0047]在詳細描述本發(fā)明的示例性實施方案之前，給出對于理解本發(fā)明很重要的定義。
[0048]在本說明書和所附權(quán)利要求書中使用時，除非上下文清楚地指出，否則單數(shù)形式的“一個(a) ”和“一個(an) ”還包括各自的復數(shù)。
[0049]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語“約”和“大約”表示準確性的間隔，本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解所述準確性的間隔仍確?？紤]的特征的技術(shù)效果。該術(shù)語通常表示所示數(shù)值的±20%，優(yōu)選±15%,更優(yōu)選±10%,并且甚至更優(yōu)選±5%的偏差。
[0050]應當理解術(shù)語“包含”不是限制性的。為了本發(fā)明的目的，認為術(shù)語“由…組成”是術(shù)語“包含”的優(yōu)選實施方案。如果此后組定義為至少包含一定數(shù)量的實施方案，這表示還涵蓋優(yōu)選僅由這些實施方案組成的組。[0051]此外，在描述和權(quán)利要求書中，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”或者“(a) ”、“ (b) ”、“(C) ”、“ (d) ”等用于區(qū)分相似的元素而不是描述順序或時間順序所必需的。應當理解這樣使用的術(shù)語在適當?shù)沫h(huán)境下可互換，并且本文所述的本發(fā)明的實施方案能夠以與本文描述或說明的順序不同的其他順序進行。
[0052]如果術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”或者“(a) ”、“ (b) ”、“ (C) ”、“ (d) ”等
涉及方法或用途或測定的步驟，則步驟之間沒有時間或時間間隔相關(guān)性，即步驟可以同時進行，或者這些步驟之間可以有數(shù)秒、數(shù)分鐘、數(shù)小時、數(shù)天、數(shù)周、數(shù)月或甚至數(shù)年的時間間隔，除非如上文或下文所示在本申請中其他地方指出。
[0053]應當理解本發(fā)明并不限于本文所述的具體方法、方案、試劑等，因為這些可以變化。還應當理解本文所用的術(shù)語僅用于描述具體實施方案的目的而不是為了限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍僅受所附權(quán)利要求書的限制。除非另有定義，本文所用的所有技術(shù)和科學術(shù)語均具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的相同的含義。
[0054]如上文所示，本發(fā)明在一方面涉及用于防止分子非特異性結(jié)合至包含親和分子的表層的包衣，所述包衣包含單層，所述單層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子；或者包含殼結(jié)構(gòu)，其中所述殼結(jié)構(gòu)包含第一層和第二層，第一層包含一種或多種親和分子，第二層偶聯(lián)至第一層，并且其中所述第二層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子。
[0055]如本文所用，術(shù)語“包衣”指覆蓋在表面上的用于防護的一層或多層分子。通常，如本文所用的包衣可以包含一層、兩層、三層或更多層，其可以具有相同或不同組成。
[0056]如本文所用， 術(shù)語“表面”指任何表面類型、表面結(jié)構(gòu)或表面大小。該術(shù)語包括二維和三維表面，并且優(yōu)選包括分子相互作用范圍內(nèi)已知的任何表面類型或形式。在具體實施方案中，這類表面可以具有一種或多種活性，例如它們可以具有化學、物理或生物化學/生物學活性。例如，化學活性可以是以催化劑形式允許化學反應的能力。例如，生物學活性可以是結(jié)合一種或多種生物學相關(guān)實體或分子或者進行酶促反應等的能力。在具體實施方案中，例如，表面可以已包含包衣，如本發(fā)明的包衣。可選地或任選地，表面可以具有結(jié)構(gòu)重要性，或者具有結(jié)構(gòu)上可區(qū)分的元件，例如通過提供平面或非平面元件，通過是平面的或非平面的。其還可以包含平面或類似平面表面中的一個或多個箱(crate)，平面或類似平面表面中的一個或多個劃痕、平面或類似平面表面中的一個或多個洞，平面或類似平面表面中的一個或多個凸起，平面或類似平面表面中的一個或多個材料的邊緣，其可以具有粗糙結(jié)構(gòu)，或者包含一個或多個突起或突出。
[0057]表面可以具有一定程度的粗糙度，這理解為表面質(zhì)地的度量。表面的粗糙度可以通過真實表面與其理想形式的垂直偏差來定量。如果這些偏差很大，則認為表面是粗糙的；如果它們很小，則認為表面是光滑的。為了本發(fā)明的目的，認為表面的粗糙度是測量的表面的高頻、短波長組分。粗糙度的測量可以用任何合適的技術(shù)或方法進行，例如通過確定輪廓粗糙度參數(shù)、振幅參數(shù)和/或斜率、間距和計數(shù)參數(shù)。通常，粗糙表面可以具有比光滑表面更高的摩擦系數(shù)。
[0058]本發(fā)明的包衣的一個主要功能是例如在生物污染的情況下通過防止上文提到的表面的生物學活性來防止或最小化非特異性結(jié)合至表面。因此，包衣表示覆蓋層，其可以用來覆蓋或保護預先存在的親和分子的表層。例如，如果包衣為單層，則該層還可以構(gòu)建為主要包含非親和間隔分子。例如，這樣的單層可以應用于已用親和分子包被的表面。還可以這樣構(gòu)建包衣結(jié)構(gòu)，將親和分子包埋在包衣結(jié)構(gòu)內(nèi)，即親和分子構(gòu)成一個或多個包衣層的一部分。
[0059]另一重要方面是由于其分子結(jié)構(gòu)，包衣可以作為空間屏障或間隔發(fā)揮作用，其防止其他分子的結(jié)構(gòu)，或者其使其他分子或顆粒保持一定距離。本發(fā)明的包衣還可以這樣理解:它們形成分子的網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)。因此，本發(fā)明的包衣層可以包含小的單元或?qū)嶓w，其具有相同或相似的化學、物理和/或生物學特征。優(yōu)選地，如本文所述的包衣層可以包含能夠形成一定長度的聚合物的生物或化學分子。例如，合適的聚合物可以為核酸、核糖核酸、肽、蛋白、碳水化合物、脂質(zhì)、聚乙二醇、多糖、樹狀聚體、樹枝化基元、納米管或金納米顆粒，或者它們的混合物。優(yōu)選地，這些聚合實體包含在接頭或非親和間隔分子中。在本發(fā)明的具體實施方案中，包衣可以包含單一表層或殼結(jié)構(gòu)。
[0060]如本文所用，術(shù)語“分子網(wǎng)”或“分子網(wǎng)絡(luò)”指包含構(gòu)件和孔的結(jié)構(gòu)，所述孔在0.3nm-l微米，更優(yōu)選Inm-1OOnm的范圍中。例如，孔直徑可以在約0.3nm_約400nm的范圍中，例如直徑為約 0.3nm、0.4nm、0.5nm、0.75nm、lnm、2nm、3nm、5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、IOOnm或者任何合適的更大或更小的直徑的孔。
[0061]此外，這樣的網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)可以具有明顯的柔性，這可以取決于所述網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)中存在的分子的大小、量、結(jié)構(gòu)和/或剛性。因此，如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，柔性可以通過修改任何上文提到的參數(shù)來進行調(diào)整。
[0062]如本文所用，術(shù)語“單一表層”指能夠形成分子的致密網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)的單層。例如，單一表層可以包含一種或多種類型的非親和間隔分子，優(yōu)選單一類型的非親和間隔分子或相容的非親和間隔分子的組合。單一表層可以具有一定厚度，例如范圍為約lnm-200nm，優(yōu)選約3nm-150nm,更優(yōu)選約5nm-120nm,甚至更優(yōu)選約IOnm-約lOOnm。厚度可以根據(jù)存在的分子、網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)大小以及技術(shù)人員已知的其他因素而變化。例如，單一表層可以應用在預先存在的表層的上方。在本發(fā)明的具體實施方案中，單一表層可以構(gòu)成結(jié)構(gòu)的最外層，例如包含兩個或更多個內(nèi)層的結(jié)構(gòu)。這類內(nèi)層可以與單一表層在結(jié)構(gòu)或化學上不同。在本發(fā)明的其他具體實施方案中，單層可以包含厚度為約一個非親和間隔分子的層，例如在生物素接頭的上下文中，如圖1所示。但是本發(fā)明并不限于這種接頭類型，而是進一步涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員已知或適合所述方法的非親和間隔分子。
[0063]如本文所用，術(shù)語“殼結(jié)構(gòu)”指被膜樣結(jié)構(gòu)，其通常包含小單元或?qū)嶓w，所述小單元或?qū)嶓w具有相同或相似的化學、物理和/或生物學特征。優(yōu)選地，殼結(jié)構(gòu)包含兩個不同或相同的分子層形成雙層(double-layer)或雙層(bilayer)結(jié)構(gòu)。特別優(yōu)選包含第一層和第二層的殼結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的殼結(jié)構(gòu)可以覆蓋上文提到的任何表面，例如固體形式的表面，基本上平的表面，任何顆粒的表面，例如球形或橢球形顆粒的表面，或者任何材料的表面，例如金屬、有機材料、無機材料或具有不規(guī)則形狀的它們的任何組合如基質(zhì)。在本發(fā)明的其他具體實施方案中，殼結(jié)構(gòu)可以包含厚度為約兩個或三個非親和間隔分子的層，例如在生物素接頭的上下文中，如圖1右圖所示。但是本發(fā)明并不限于這種接頭或接頭類型，而是進一步涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員已知或適合所述方法的非親和間隔分子。
[0064]術(shù)語“第一層”或“表層”指分子層，其直接或間接結(jié)合至表面結(jié)構(gòu)，例如上文定義的表面。在本發(fā)明的具體實施方案中，第一層或表層可以包含一種或多種親和分子。在多層或雙層結(jié)構(gòu)中，第一層可以是直接或間接偶聯(lián)至表面結(jié)構(gòu)的層。
[0065]如本文所用，術(shù)語“直接結(jié)合至表面結(jié)構(gòu)”指層分子如非親和間隔分子與一種或多種表面分子或者表面結(jié)構(gòu)之間的直接相互作用。這樣的相互作用可以基于共價結(jié)合、范德華相互作用或靜電相互作用。
[0066]如本文所用，術(shù)語“間接結(jié)合至表面結(jié)構(gòu)”指非親和間隔分子與一種或多種表面分子或者表面結(jié)構(gòu)之間通過結(jié)合分子間接相互作用。結(jié)合分子又可以直接結(jié)合至一種或多種表面分子或者表面結(jié)構(gòu)。
[0067]如本文所用，術(shù)語“第二層”指例如通過存在或不存在親和分子、非親和間隔分子的相同性或不相同性、其厚度等可以與第一層相同或與第一層不同的層。在本發(fā)明的具體實施方案中，所述第二層可以不含如本文所定義的親和分子。因此，在某些實施方案中，第二層可以包含如本文所定義的一種或多種親和分子?？蛇x地，第一層和第二層可以包含如本文所定義的親和分子。
[0068]在本發(fā)明的其他實施方案中，殼結(jié)構(gòu)可以包含超過兩層，例如本文所定義的3、4、
5、6、7、8或更多層，例如構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)。這些層可以以不同構(gòu)型存在，例如上文所定義第一層可以被如上文所定義的2、3、4、5或更多第二層覆蓋。可選地，如上文所定義的第一層被如上文所定義的另一第一層覆蓋。在其他選擇中，如上文所定義的第一層可以被如上文所定義的第二層，然后被另一第一層等覆蓋，或者可以隨后還被另一如上文所定義的第二層和/或第一層等覆蓋。本發(fā)明還涉及第一層和第二層的其他組合。
[0069]當用于第一層和第二層的連接時，術(shù)語“偶聯(lián)”指第一層和第二層元件之間的共價或非共價結(jié)合。這樣的偶聯(lián)可以是例如層之間的共價結(jié)合、范德華結(jié)合或靜電結(jié)合。在具體實施方案中，層之間的結(jié)合可以是可逆的，或者可以例如通過改變pH、溫度、離子濃度，通過光照，通過酶促降解或酶促切割等來終止，從而例如一個或多個最外層脫落。
[0070]術(shù)語“親和分子”指具有對第二分子的高結(jié)合親和力的任何分子，即相互作用配對物。在本發(fā)明的意義中親和分子通常包含結(jié)合或捕獲分子，其能夠結(jié)合特定靶分子，或者能夠結(jié)合包含分子的靶實體如病毒、或者細胞或細胞片段、或者來源于組織的材料。靶分子可以是親和分子結(jié)合的任何分子。優(yōu)選地，本發(fā)明的上下文中的靶分子為核酸，例如DNA或RNA分子，或者寡核苷酸如DNA或RNA寡核苷酸。甚至更優(yōu)選的是諸如肽、蛋白、藥物分子、小分子或維生素的靶分子。
[0071]在一特別優(yōu)選的實施方案中，親和分子選自適配體、肽、蛋白、寡核苷酸和分子印跡聚合物，其中所述親和分子優(yōu)選為抗體或其片段。
[0072]在親和分子的上下文中使用時，“適配體”可以是短核酸分子，例如RNA、DNA、PNA、CAN、HNA、LNA或ANA分子或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他合適的核酸形式，能夠結(jié)合至如本文所定義的靶分子，優(yōu)選結(jié)合至如本文所定義的核酸靶分子。此外，本發(fā)明涉及肽適配體，即能夠特異性結(jié)合包含特定氨基酸序列的蛋白、多肽或肽的適配體。通常，肽適配體為可變肽環(huán)，包含例如10-20個氨基酸。在本發(fā)明的上下文中，在具體實施方案中，肽適配體可以粘附在支架結(jié)構(gòu)的一端或兩端。支架結(jié)構(gòu)可以是任何分子，優(yōu)選蛋白，例如具有良好溶解性特征的蛋白。合適的支架分子是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。在本發(fā)明的上下文中使用的合適的支架分子的實例為細菌蛋白硫氧還蛋白-A。適配體肽環(huán)可以優(yōu)選插入支架分子的還原活性位點內(nèi)?？蛇x地，葡萄球菌蛋白A及其結(jié)構(gòu)域以及這些結(jié)構(gòu)域的衍生物如蛋白Z或脂質(zhì)運載蛋白在本發(fā)明的上下文中可以用作支架結(jié)構(gòu)。核酸或肽適配體可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的方法來制備，例如通過PCR或分子合成方法或酵母雙雜交方法。
[0073]在親和分子的上下文中使用時，“肽”可以包含一段2-35個氨基酸、氨基酸衍生物或它們的混合物，或者可選地由一段2-35個氨基酸、氨基酸衍生物或它們的混合物組成。肽可以是線性的、支化的、環(huán)狀的或它們的混合物。肽親和分子也可以粘附至如上文所定義的支架結(jié)構(gòu)。
[0074]在親和分子的上下文中使用時，“蛋白”可以包含一段超過約35個氨基酸、氨基酸衍生物或它們的混合物，或者可選地由一段超過約35個氨基酸、氨基酸衍生物或它們的混合物組成。蛋白可以具有線性、支化、環(huán)狀形式，或者包含這些形式的混合物。蛋白親和分子也可以粘附至如上文所定義的支架結(jié)構(gòu)。
[0075]在親和分子的上下文中使用時，“寡核苷酸”可以包含一段約5-120個核苷酸，或者可選地由一段約5-120個核苷酸組成，例如一段10、20、30、40、50、60、70、80、90或100個核苷酸，優(yōu)選約15-60個核苷酸。寡核苷酸親和分子可以優(yōu)選為RNA分子或DNA分子，或者兩者的混合物。
[0076]如本文所用，術(shù)語“分子印跡聚合物”指在提取后留下互補空腔的分子的存在下形成的聚合物。通常，分子印跡聚合物表現(xiàn)出一定的對原始分子的化學親和性。分子印跡聚合物可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的聚合單元組成。它們的制備技術(shù)包括聚合技術(shù)如堆積、沉淀、乳化、懸浮、分散、凝膠化和多步溶脹聚合。特別優(yōu)選分層印跡法。
[0077]在親和分子的上下文中使用時，“抗體”指免疫球蛋白分子和免疫球蛋白分子的免疫活性部分，即包含免疫特異性地結(jié)合抗原的抗原結(jié)合位點的分子。本發(fā)明的免疫球蛋白分子可以是任何類型(例如，IgG、IgE、IgM、IgD、IgA和IgY)、類別(例如，IgGl、IgG2、IgG3、lgG4、lgAl和IgA2)或亞類的免疫球蛋白分子。本發(fā)明的抗體可以通過它們識別或特異性結(jié)合的本發(fā)明的多肽的表位或部分來描述或說明。具體表位以及它們與抗體的相互作用是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。如本文所用，術(shù)語“特異性結(jié)合”指抗體對抗原表位的免疫特異性檢測和結(jié)合。術(shù)語“特異性地結(jié)合”排除非特異性結(jié)合，但是不必排除與其他抗原的交叉反應性，特別是與包含目前的抗體檢測的抗原表位的抗原的交叉反應性。
[0078]在一優(yōu)選實施方案中，抗體可以為多克隆、單克隆、多特異性、人、人源化或嵌合抗體，單鏈抗體，或者構(gòu)成Fab片段、Fab’片段,通過Fab表達庫產(chǎn)生的片段,F (ab’)2, Fv, 二硫鍵連接的Fv，微抗體，雙抗體，scFv, sc (Fv) 2，全免疫球蛋白分子，小模塊免疫藥物(SMIP)，結(jié)合結(jié)構(gòu)域免疫球蛋白融合蛋白，駱駝化抗體，包含VHH的抗體，抗獨特型(抗Id)抗體以及上述任一種的任何表位結(jié)合片段。最優(yōu)選地，抗體為本發(fā)明的人結(jié)合抗原的抗體片段，包括 Fab、Fab’ 和 F (ab’) 2、Fv、單鏈 Fv (scFv)、sc (Fv) 2、單鏈抗體、二硫鍵連接的 Fv (sdFv)以及包含VL或VH結(jié)構(gòu)域的片段。
[0079]本發(fā)明的抗體可以來自任何動物來源，包括鳥和哺乳動物。優(yōu)選地，抗體為人、鼠(例如，小鼠和大鼠)、驢、猴、兔、山羊、豚鼠、駱駝、馬或雞抗體。
[0080]本發(fā)明的抗體可以是單特異性、雙特異性、三特異性或更多特異性的。多特異性抗體可以是對本發(fā)明的多肽的不同表位特異性的，或者可以是對本發(fā)明的多肽以及異源表位如異源多肽或固體支持材料特異性的。優(yōu)選單特異性抗體。[0081]如本文所用，術(shù)語“非親和間隔分子”指主要具有間隔功能的分子。為了這個目的，這些聚合分子具有一定長度和強度以便能夠像聚合纖維一樣發(fā)揮作用。
[0082]在本發(fā)明的具體實施方案中，非親和間隔分子可以具有長達約500nm的長度，優(yōu)選長達約 450、400、350、300 和 250nm，甚至更優(yōu)選長達 200、150、100、90、80、70、60、50、40、30,20 和 IOnm0
[0083]在本發(fā)明的其他具體實施方案中，非親和間隔分子可以為線性、環(huán)狀或支化樣分子，或者它們的混合物。如果它們是支化的，它們可以不同程度地支化，例如表現(xiàn)出2、3、4、4或更多層級。本發(fā)明還涉及網(wǎng)絡(luò)、層或殼結(jié)構(gòu)內(nèi)非親和間隔分子的不同類型的組合，例如線性和支化的、不同支化程度、不同間隔長度等。在本發(fā)明的可選實施方案中，間隔分子或間隔分子的混合物提供均勻的網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)，即具有基本上相同大小的開口的均布網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)。特別優(yōu)選地，網(wǎng)提供有開口，其允許溶液中的靶分子有效接近網(wǎng)內(nèi)的親和分子，特別是這些親和分子的結(jié)合區(qū)(例如互補位)。此外，親和分子應當優(yōu)選具有一些運動自由度，從而它們對于結(jié)合靶標是具有官能性的。如果網(wǎng)這樣均勻，則特別優(yōu)選，從而在靶分子對親和分子的可接近性和親和分子的運動自由度方面，網(wǎng)的功能特征是均勻的。這些參數(shù)可以通過如本文所定義的 非親和間隔分子的長度、支化程度等來調(diào)整。
[0084]在本發(fā)明的其他具體實施方案中，非親和間隔分子可以直接或間接互連以形成分子的三維網(wǎng)。這樣的互連可以基于分子末端或位于分子中心(例如在考慮支化的情況下)的官能團?；ミB的控制、其程度等可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的原理和方法來實現(xiàn)，例如來自合格的教科書如 〃Bioconjugate techniques", Hermanson, 2nd Ed.AcademicPress, Elsevier 或 ^Dendrimers and other dendritic polymers^Frechet andTomalia, J.Wiley的原理和方法。
[0085]如本文所用，術(shù)語“非親和”指間隔分子不結(jié)合至其他分子或?qū)嶓w或者不被其他分子或?qū)嶓w結(jié)合的能力。例如，非親和間隔分子可以是化學惰性的，缺少官能團或反應基團，不能結(jié)合至生物分子如蛋白、肽、核酸或它們的衍生物。但是，在本發(fā)明的具體實施方案中，這些非親和間隔分子可能能夠在小的網(wǎng)或封閉的網(wǎng)中機械地限制其他分子或?qū)嶓w。這種扣留能力通常是由于網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，而不是由于分子-分子相互作用。
[0086]在本發(fā)明的上下文中，合適的非親和間隔分子可以是例如核酸、核糖核酸、肽、蛋白、碳水化合物、脂質(zhì)、聚乙二醇、多糖、樹狀聚體、樹枝化基元、納米管或金納米顆粒，或者它們的任何合適的衍生物或組合。非親和間隔分子的組具體地可以包含基于烴的表面活性劑、膽固醇、糖脂、膽汁酸、皂草苷、脂肪酸、合成的兩親嵌段共聚物、天然產(chǎn)物如蛋黃磷脂。
[0087]“核酸非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何核酸分子。這類分子可以包含單鏈和/或雙鏈DNA分子，或者其任何類型的衍生物。所述分子還可以是PNA、CAN、HNA、LNA或ANA分子，或者它們的任何混合物或組合，或者與本文所定義的任何其他非親和間隔分子的任何混合物或組合。在具體實施方案中，非親和間隔分子為核糖核酸分子，或者核糖核酸與任何其他提到的核酸分子的任何混合物或與本文所定義的任何其他非親和間隔分子的任何混合物。核酸或核糖核酸分子可以具有不同的堿基組成和/或長度。分子的長度可以在約5個核苷酸至約5000個核苷酸之間變化。還考慮所示范圍內(nèi)的其他長度或任何長度值。長度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。
[0088]優(yōu)選的核酸是具有不同堿基組成和/或長度的單鏈DNA分子。單鏈分子可以例如包含堿基序列的重復，完全隨機，或者來源于自然，或者僅有一種堿基，例如AAA等、TTT等、CCC等或GGG等；或者包含數(shù)段這樣的單堿基區(qū)，例如僅包含A和C、或者C和T。
[0089]在本發(fā)明的具體實施方案中，核酸非親和間隔分子可能能夠雜交至互補核酸分子或被互補核酸分子雜交，或者優(yōu)選雜交至部分互補的核酸分子或被部分互補的核酸分子雜交。具有互補性的區(qū)域可以包含例如分子的約5-65%。因此調(diào)整網(wǎng)的大小、靈活性、程度或者孔大小是可能的。
[0090]“肽非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何肽分子。這類肽可以具有不同的氨基酸組成和/或長度。分子的長度可以在約3個氨基酸至約35個氨基酸之間變化。還考慮所示范圍內(nèi)的其他長度或任何長度值。長度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。氨基酸組成可以在單氨基酸組成(例如僅一種天然產(chǎn)生的氨基酸或其任何衍生物或可合成的氨基酸)與包含或選自所有已知的氨基酸的完全隨機氨基酸組成之間變化。還涉及包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15種不同氨基酸的組成。氨基酸可以存在于數(shù)段相同的氨基酸中，或者以模式或基序的形式提供，或者隨機分布。
[0091]“蛋白非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何蛋白分子。這類蛋白可以具有不同的氨基酸組成和/或長度。分子的長度可以在約35個氨基酸至約500個氨基酸或更多之間變化。還考慮所示范圍內(nèi)的其他長度或任何長度值。長度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。氨基酸組成可以在單氨基酸組成(例如僅一種天然產(chǎn)生的氨基酸或其任何衍生物或可合成的氨基酸)與包含或選自所有已知的氨基酸的完全隨機氨基酸組成之間變化。還涉及包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15種不同氨基酸的組成。氨基酸可以存在于數(shù)段相同的氨基酸中，或者以模式或基序的形式提供，或者隨機分布。
[0092]“碳水化合物非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何碳水化合物分子。這類碳水化合物可以具有不同的組成和/或長度。分子的長度可以在約5個C原子至約100個C原子或更多之間變化。還考慮所示范圍內(nèi)的其他長度或任何長度值。長度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。
[0093]“脂質(zhì)非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何脂質(zhì)分子。這類脂質(zhì)可以具有不同的組成和/或長度。分子的長度可以在約5個C原子至約100個C原子或更多之間變化。還考慮所示范圍內(nèi)的其他長度或任何長度值。長度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。優(yōu)選的脂質(zhì)為磷脂，例如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰膽堿、卵磷脂酰-乙醇胺、二油?；字Ｒ掖及?。特別優(yōu)選磷脂MPPC、DPPC、DPPE-PEG2000或Liss Rhod PE0
[0094]“聚乙二醇非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何聚乙二醇分子。這類聚乙二醇可以具有不同的組成和/或長度。長度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。優(yōu)選的聚乙二醇(PEG)變體包括多分散或單分散PEG。特別優(yōu)選單分散PEG。PEG還可以是支化的，例如具有從中心核心基團發(fā)出的3-10條PGE鏈，是具有從中心核心基團發(fā)出的10-100條PEG鏈的星狀PEG，或者是具有移植至不同的聚合物或線性PEG骨架的多條PEG鏈的梳狀PEG。根據(jù)PEG的平均分子量，涉及的PEG可以為PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000、PEG1500、PEG2000、PEG3350、PEG4000、PEG6000、PEG8000、PEG10, 000 或具有更高分子量的PEG。特別優(yōu)選PEG10，000。
[0095]“樹狀聚體”或“樹狀聚體(dendrimetic)非親和間隔分子”可以是不引起特異性分子結(jié)合反應，特別是沒有干擾如本文所定義的親和分子的分子結(jié)合反應的任何重復支化的大致球形的大分子。這類樹狀聚體可以具有不同的組成和/或長度，和/或支化程度。長度和支化程度可以根據(jù)所考慮的網(wǎng)大小或孔大小、所考慮的層的大小和/或?qū)踊驓そY(jié)構(gòu)中存在的親和分子的大小或量、和/或所考慮的層或殼結(jié)構(gòu)的靈活性或穩(wěn)定性來制備。本發(fā)明所涉及的樹狀聚體可以包含低分子量或高分子量物質(zhì)。 [0096]在某些實施方案中，本發(fā)明的樹狀聚體在分子表面包含官能團如親水基團，或者可選地具有內(nèi)部官能度。為了本發(fā)明的目的所涉及的樹狀聚體可以是第I代、第2代、第3代、第4代或更高代的樹狀聚體。優(yōu)選的樹狀聚體包括例如newkome樹狀聚體或arbolol和聚酰胺胺(PAMAM)。用于本發(fā)明的上下文中的其他變體以及合成方法等是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，或者可以來源于合適的文件，例如〃Dendrimers and other dendriticpolymers^Frechet and Tomalia，J.Wiley。
[0097]“樹枝化基元”或“樹枝化基元的非親和間隔分子”應理解為包含樹狀聚體的單一化學可尋址的基團，即如上文所定義的樹狀聚體的焦點。
[0098]如本文所用，術(shù)語“納米管”指碳納米管，即具有圓柱形納米結(jié)構(gòu)的碳的同素異形體。這類納米管可以是單壁納米管或多壁納米管。本發(fā)明還涉及不同類型、形式和復雜度的富勒烯結(jié)構(gòu)家族的間隔分子，例如球形或橢球形布基球形式、布基球富勒烯或者具有布基球的納米管的組合等。
[0099]在本發(fā)明的其他特別優(yōu)選的實施方案中，上文定義的非親和間隔分子可以提供有相互作用因子官能度，例如允許與其他分子相關(guān)作用的化學基團或殘基，例如與其他非親和間隔分子，和/或與一種或多種結(jié)合分子，和/或與一種或多種如上文定義的親和分子。優(yōu)選采用生物素或生物素樣官能度，其稠和或連接至如上文所定義的非親和間隔分子。稠和可以在間隔分子的一端或更多端，或者在分子內(nèi)進行。
[0100]特別優(yōu)選本發(fā)明的網(wǎng)或包含這樣的網(wǎng)的包衣，或者如上文所定義的單層或多層或者如上文所定義的殼結(jié)構(gòu)包含親和分子，例如高密度的抗體。額外地或任選地，優(yōu)選所述親和分子如抗體處于高效特異性結(jié)合靶分子如特異性抗原或其上的表位的分子構(gòu)象。額外地或任選地，優(yōu)選親和分子由顆粒核心朝外，特別是由磁性顆粒如磁性納米顆粒朝外。此外，額外地或任選地，優(yōu)選本發(fā)明的親和分子是移動的，例如充分移動以到達靶分子并形成生物化學鍵。
[0101]在本發(fā)明的說明性實例和特別優(yōu)選的實施方案中，這些特征已在包含鏈霉抗生物素蛋白和生物素偶聯(lián)的PEG間隔的顆粒上實現(xiàn)，其具有聞于約3.5kDa的范圍，或者與抗PSA抗體一起約40nm的長度。但是，本發(fā)明并不限于這種參數(shù)的聯(lián)合，而是涵蓋如上文或下文所述的其他變體。
[0102]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，所定義的表層或第一層可以偶聯(lián)至顆粒表面或平面或基質(zhì)或基質(zhì)樣結(jié)構(gòu)。如本文所用，術(shù)語“顆粒表面”指實體的形式，表面作為小的局部物體位于其上，可以具有物理特征如體積或質(zhì)量。此外，在其轉(zhuǎn)運和特征方面，顆?；旧吓c整個單元表現(xiàn)一樣。因此顆粒和它們的表面可以具有對稱、球狀、基本上球狀或球形的形狀，或者具有不規(guī)則、不對稱的形狀或形式。粒徑(和表面的面積)可以變化。優(yōu)選納米和微米范圍至幾微米的顆粒和顆粒表面。特別優(yōu)選納米顆粒的表面，例如直徑約1-700納米的顆粒的表面。特別優(yōu)選納米顆粒的表面，所述納米顆?？梢跃哂屑s10-600nm的直徑，例如10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、lOOnm、120nm、150nm、170nm、200nm、220nm、250nm、270nm、300nm、320nm、350nm、370nm、400nm、420nm、450nm、47Onm> 500nm> 520nm、550nm、570nm> 600nm> 620nm 或其間的任何值。甚至更優(yōu)選具有約500nm的直徑的納米顆粒。
[0103]如本文所用，術(shù)語“平面”指平的、基本上平的或類似平的表面，例如存在于裝置或者較大的非顆粒物體或?qū)嶓w中或其上。在具體實施方案中，這類表面還可以包括傾斜、突出、不規(guī)則等。其他實施方案涉及例如幾何實體或物體如正方體或長方體結(jié)構(gòu)上的不同方向、不同角度的平面的組合。
[0104]如本文所用，術(shù)語“基質(zhì)”指不規(guī)則形狀的結(jié)構(gòu)，其包含空腔或洞元素。在具體實施方案中，這類空腔或洞可以存在于物質(zhì)的固體之上或固體層之下。在其他實施方案中，整個物體可以包含空腔或洞，例如網(wǎng)或3維晶格的形式。因此基質(zhì)實體的表面可以是傾斜的，頻繁變化或傾斜的非平面的。
[0105]在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施方案中，上述表面所處的物體的材料可以是特定的。例如，所述材料可以具有無機或有機性質(zhì)。例如，所述材料可以包含金屬或金屬的合金、或者包含碳水化合物兀素的有機材料，基本上由金屬或金屬的合金、或者包含碳水化合物兀素的有機材料組成，或者由金屬或金屬的合金、或者包含碳水化合物元素的有機材料組成。所考慮的材料的實例包括瓊脂糖、聚苯乙烯、膠乳、聚乙烯醇、二氧化硅和鐵磁金屬、合金或復合材料。特別優(yōu)選磁性或鐵磁金屬、合金或組合物。
[0106]在其他優(yōu)選的實施方案中，材料可以具有特定特征。例如，材料可以是磁性或非磁性的。在其他實施方案中，材料可以是疏水或親水的。
[0107]在一特別優(yōu)選的實施方案中，材料為磁性材料。在其他特別優(yōu)選的實施方案中，如上文所定義的表面所處的實體或本發(fā)明的包衣所位于的實體為磁性納米顆粒。
[0108]如本文所用，“結(jié)合分子”應理解為如本文所定義的非親和間隔分子與本文所定義的一種或多種表面分子或者表面結(jié)構(gòu)之間的連接物，和/或如本文所定義的兩種或更多種非親和間隔分子之間的連接物。在具體實施方案中，結(jié)合分子對于相同或相似的相互作用或者它們相互作用的能力可以是單價、二價、三價或多價的，即結(jié)合分子可以結(jié)合1、2、3或更多個相同的相互作用分子，例如非親和間隔分子或表面實體。可選地或額外地，關(guān)于不同的相互作用分子如非親和間隔分子或表面實體，結(jié)合分子可以是二價、三價或多價的。因此，結(jié)合分子可以結(jié)合1、2、3、4、5、6、7或更多個不同的相互作用分子，例如非親和間隔分子或表面實體。而且兩種能力的組合可以存在于一種結(jié)合分子內(nèi)，即結(jié)合分子可以結(jié)合結(jié)合兩個或更多個相同的相互作用物，并且同時結(jié)合一個、兩個、三個或更多個不同的相互作用物等。
[0109]在優(yōu)選的實施方案中，結(jié)合分子可以為蛋白或肽，例如具有多個結(jié)合位點的蛋白。特別優(yōu)選的實例為鏈霉抗生物素蛋白。可選地，可以使用結(jié)合分子如抗生物素蛋白、鏈霉抗生物素蛋白衍生物、(鏈霉)抗生物素蛋白、抗生物素蛋白相關(guān)蛋白、抗生物素蛋白樣實體如 tamavidinl和 2、bradavidin、NeutrAvidin 等。
[0110]在另一特別優(yōu)選的實施方案中，非親和間隔分子如聚乙二醇可以提供有能夠結(jié)合至結(jié)合蛋白如鏈霉抗生物素蛋白的相互作用官能度如生物素。在一特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明這樣考慮:第一層或殼結(jié)構(gòu)主要包含PEG、生物素和鏈霉抗生物素蛋白作為結(jié)構(gòu)組分。層或殼結(jié)構(gòu)可以額外地包含親和分子，例如優(yōu)選如上文所定義的抗體。
[0111]在本發(fā)明的另一具體實施方案中，例如包含如本文所定義的殼結(jié)構(gòu)或單層的如上文所定義的包衣可以根據(jù)或依賴于如上文所定義的非親和間隔分子的長度來設(shè)計。例如，如果非親和間隔是包含超過 20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、300、400、500、600、700或1000個如本文所定義的單一單元(C-原子、核苷酸、氨基酸、官能團等)，則殼結(jié)構(gòu)可以包含一層或兩層。
[0112]在本發(fā)明的其他實施方案中，非親和間隔分子的長度可以根據(jù)或依賴于實體的表面，特別是顆粒的表面來選擇。優(yōu)選地，非親和間隔分子的長度可以這樣選擇:所得的殼或?qū)咏Y(jié)構(gòu)或包衣的厚度大于物體表面的平均粗糙度，如上文所定義的，例如通過輪廓粗糙度參數(shù)、振幅參數(shù)和/或斜率、間距和計數(shù)參數(shù)所確定的。在一優(yōu)選實施方案中，非親和間隔分子的長度可以這樣選擇:所得的殼或?qū)咏Y(jié)構(gòu)或包衣的厚度大于顆粒表面的平均粗糙度，更優(yōu)選大于如上文所定義的納米顆粒表面的平均粗糙度，例如通過上述參數(shù)所確定的。
[0113]在本發(fā)明的其他實施方案中，非親和間隔分子的長度可以根據(jù)或依賴于物體如顆粒，優(yōu)選納米顆粒的靜電荷來選擇。優(yōu)選地，非親和間隔分子的長度可以這樣選擇:降低物體，顆粒，優(yōu)選納米顆粒的靜電荷。如本文所用，術(shù)語“降低”指有和無包衣、有和無單層或多層結(jié)構(gòu)的層、或者有和無如本文所定義的殼結(jié)構(gòu)的物體，特別是顆粒之間的比較。如果具有包衣的物體，優(yōu)選顆粒的靜電荷減少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、100%或超過100%，或者發(fā)生2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、100倍或更多的減少，則可以認為靜電荷降低。優(yōu)選靜電荷顯著降低例如至少50%。
[0114]在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施方案中，如果物體，顆粒，優(yōu)選納米顆粒的靜電荷如上文所定義地降低，或者可選地，如果所述物體、顆粒如納米顆粒的靜電荷相同(與沒有如上文所定義的包衣的物體或顆粒相比)，則所述物體或顆粒如納米顆粒可以由于如上文所定義的層結(jié)構(gòu)、殼結(jié)構(gòu)或包衣的存在而表現(xiàn)出減少的非特異性簇聚。在非特異性簇聚的上下文中使用時，術(shù)語“減少”表示減少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、100%或超過100%，或者減少2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、50、100倍或更多倍。非特異性簇聚的減少可以優(yōu)選通過非親和間隔分子的長度來調(diào)整。可選地，通過調(diào)節(jié)非親和間隔分子，例如通過調(diào)整它們的長度，電荷還可以增加，這可以進一步提高對非特異性相互作用的抑制程度。在非特異性相互作用的上下文中使用時，術(shù)語“增加”表示增加10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、100%或超過100%。
[0115]在本發(fā)明的另一實施方案中，非親和間隔分子的長度可以這樣選擇:所得的殼或?qū)咏Y(jié)構(gòu)或包衣的厚度大于顆粒表面的平均粗糙度，更優(yōu)選大于如上文所定義的納米顆粒表面的平均粗糙度，例如通過上述參數(shù)所確定的，并且顆粒，優(yōu)選納米顆粒的靜電荷大大降低。
[0116]在另一方面，如上文所定義的包衣或?qū)咏Y(jié)構(gòu)可以用于提高預先存在的包含親和分子的表層的特異性，其中非親和間隔分子的網(wǎng)粘附在預先存在的親和分子層的上方。優(yōu)選地，包含非親和間隔分子和任選存在的結(jié)合分子的第二層元素可以用來覆蓋包含如上文所定義的親和分子如抗體的顆粒、結(jié)構(gòu)或基質(zhì)。因此，可以制備兩層或多層結(jié)構(gòu)或殼結(jié)構(gòu)，其主要對應于如上文所定義的兩層或多層結(jié)構(gòu)或殼結(jié)構(gòu)。連接點或附著點可以在顆?；蛭矬w表面本身上，或者在親和分子如抗體上(還參見圖1，右圖，認為其為這種方法的具體實施方案，如果從圖1左圖所示的位置開始，或者從不存在非親和間隔分子的相似位置開始)。
[0117]在另一方面，如上文所定義的包衣或?qū)咏Y(jié)構(gòu)可以用于防止或最小化非特異性結(jié)合至預先存在的表層，其中非親和間隔分子的網(wǎng)粘附在預先存在的親和分子層的上方。優(yōu)選地，包含非親和間隔分子和任選存在的結(jié)合分子的第二層元素可以用來覆蓋包含如上文所定義的親和分子如抗體的顆粒、結(jié)構(gòu)或基質(zhì)。因此，可以制備兩層或多層結(jié)構(gòu)或殼結(jié)構(gòu)，其主要對應于如上文所定義的兩層或多層結(jié)構(gòu)或殼結(jié)構(gòu)。連接點或附著點可以在顆?；蛭矬w表面本身上，或者在親和分子如抗體上(還參見圖1，右圖，認為其為這種方法的具體實施方案，如果從圖1左圖所示的位置開始，或者從不存在非親和間隔分子的相似位置開始)。
[0118]通過提供親和分子周圍的網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以減少或者完全消除或避免分子或?qū)嶓w非特異性結(jié)合至親和分子或其附近的分子。
[0119]在另一方面，本發(fā)明涉及包含如上文所定義的包衣、單層、多層或殼結(jié)構(gòu)的顆粒。本發(fā)明還涉及包含如上文所定義的包衣、單層、多層或殼結(jié)構(gòu)的平結(jié)構(gòu)。在本文中使用時，“顆粒”表示小的局部物體，其可以具有物理特征如體積或質(zhì)量。此外，在其轉(zhuǎn)運和特征方面，顆?；旧吓c整個單元表現(xiàn)一樣。因此顆?？梢跃哂袑ΨQ、球狀、基本上球狀或球形的形狀，或者具有不規(guī)則、不對稱的形狀或形式。本發(fā)明所涉及的顆粒的大小可以變化。優(yōu)選納米和微米范圍至幾微米的顆粒。特別優(yōu)選納米顆粒，例如直徑約1-700納米的顆粒。特別優(yōu)選納米顆粒的表面，所述納米顆?？梢跃哂屑s10-600nm的直徑,例如10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、lOOnm、120nm、150nm、170nm、200nm、220nm、250nm、270nm、300nm、320nm、350nm、370nm、400nm、420nm、450nm、470nm、500nm、520nm、550nm、570nm、600nm、620nm或其間的任何值。甚至更優(yōu)選具有約500nm的直徑的納米顆粒。
[0120]如本文所用，術(shù)語“平結(jié)構(gòu)”指平的、基本上平的或類似平的物體，例如存在于裝置或設(shè)備或者較大的非顆粒實體或物體中或其上。在具體實施方案中，這類平結(jié)構(gòu)還可以包括傾斜、突出、不規(guī)則等。其他實施方案涉及例如幾何物體如正方體或長方體結(jié)構(gòu)等上的不同方向、不同角度組合的平結(jié)構(gòu)的組合。
[0121]在另一方面，本發(fā)明涉及包含如上文所定義的包衣、單層、多層或殼結(jié)構(gòu)的如上文所定義的基質(zhì)。因此基質(zhì)可以是包被的，從而保留任何洞、不規(guī)則或空腔，或者可選地，部分、大部分或完全封閉任何洞、不規(guī)則或空腔。因此，在具體實施方案中，基質(zhì)可以在提供本發(fā)明的包衣、層或殼結(jié)構(gòu)時轉(zhuǎn)化為如上文所定義的平的或平面的物體或顆粒。
[0122]如上文所定義的顆粒、平結(jié)構(gòu)可以包含本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的材料，或者由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的材料組成，例如它們可以包含無機或有機材料，或者由無機或有機材料組成，或者基本上由無機或有機材料組成。通常，它們可以包含金屬或金屬的合金、或者有機材料，或者由金屬或金屬的合金、或者有機材料組成，或者基本上由金屬或金屬的合金、或者有機材料組成，或者包含碳水化合物元素，或者由碳水化合物元素組成，或者基本上由碳水化合物元素組成。所考慮的材料的實例包括瓊脂糖、聚苯乙烯、膠乳、聚乙烯醇、二氧化硅和鐵磁金屬、合金或復合材料。特別優(yōu)選磁性或鐵磁金屬、合金或組合物。在其他優(yōu)選的實施方案中，材料可以具有特定特征。例如，材料可以是磁性或非磁性的。在其他實施方案中，材料可以是疏水或親水的。
[0123]特別優(yōu)選包含如上文所定義的包衣、單層、多層或殼結(jié)構(gòu)的磁性顆粒。甚至更優(yōu)選包含如上文所定義的包衣、單層、多層或殼結(jié)構(gòu)的磁性納米顆粒。
[0124]在其他優(yōu)選的實施方案中，材料可以具有特定特征。例如，材料可以是磁性或非磁性的。在其他實施方案中，材料可以是疏水或親水的。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方案中，材料或顆粒如納米顆?？梢允浅槾判灶w粒，其通常分散于水溶液中并保留少量負電荷，保持顆粒分離并避免非特異性簇聚。
[0125]在一特別優(yōu)選的實施方案中，材料為磁性材料。在其他特別優(yōu)選的實施方案中，如上文所定義的表面所處的實體或本發(fā)明的包衣所位于的實體為磁性納米顆粒。
[0126]在本發(fā)明的其他實施方案中，如上文所定義的，即包含如上文所定義的包衣、層結(jié)構(gòu)或殼結(jié)構(gòu)的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)可以用于分子診斷、生物學樣品分析、化學樣品分析、食品分析和/或法醫(yī)分析。
[0127]在另一方面，本發(fā)明涉及如上文所定義的包衣，例如單層或多層包衣，或者如上文所定義的殼結(jié)構(gòu)，如上文所定義的顆粒，如上文所定義的平結(jié)構(gòu)，如上文所定義的基質(zhì)，或者如上文所定義的納米顆粒在檢測來自樣品的特異性靶生物分子中的用途。
[0128]如本文所用，術(shù)語“檢測”指特異性識別如上文所定義的靶分子，優(yōu)選蛋白、藥物分子或核酸。這種特異性識別優(yōu)選在如本文所定義的親和分子的幫助下進行。因此，識別可以包括靶分子特異性地可逆或不可逆地結(jié)合至如上文所述的包衣、單層或殼結(jié)構(gòu)內(nèi)的親和分子。隨后這種結(jié)合通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的方式可見或識別。
[0129]檢測可以在任何合適的環(huán)境中進行。這類的環(huán)境的實例包括包含顆粒、結(jié)構(gòu)、基質(zhì)或任何其他物體的溶液，所述顆粒、結(jié)構(gòu)、基質(zhì)或任何其他物體包含如上文所定義的包衣。例如，包含本發(fā)明的包衣的納米顆?？梢越]或部分浸沒于溶液中。例如，溶液可以包含例如樣品或加工的樣品形式的靶分子。額外地或可選地，溶液可以包含進行如上文或下文所述的檢測所需的一種或多種實體。在本發(fā)明的其他實施方案中，檢測可以在傳感器表面或感應表面進行，例如在包含磁性檢測手段的生物傳感器的表面?？梢杂糜诒景l(fā)明的上下文的這類傳感器的實例在Bruls et al.，2009，Lab Chip, 9，3504-3510中提供。
[0130]如本文所用，“樣品”指包括如本文所定義的靶分子的任何樣品。例如，這類樣品可以包括來源于或包含以下物質(zhì)的樣品:糞便，全血，血清，血漿，眼淚，唾液，鼻液，痰，耳液，生殖液，乳房液，乳，初乳，胎盤液，羊水，汗液，滑液，腹水，腦脊液，膽汁，胃液，房水，玻璃體液，胃腸液，滲出液，漏出液，胸水，心包積液，精液，上呼吸道液，腹腔液，收獲自免疫應答部位的液體，收獲自集中的收集部位的液體，支氣管灌洗液，尿，活檢材料，例如來自所有合適的器官，如肺、肌肉、腦、肝、皮膚、胰、胃等，有核細胞樣品，與粘膜表面、毛發(fā)或皮膚相關(guān)的液體。此外，可以使用來自環(huán)境來源的樣品，例如水樣品、肉或家禽樣品、來自潛在的污染源的樣品等。
[0131]在一些實施方案中，靶分子可以直接獲得自樣品。在其他情況下，可以使樣品經(jīng)過樣品制備技術(shù)，例如基于標準方案，包括例如部分純化，這使得靶分子對于結(jié)合配對物，即如本文所定義的親和分子更易于接近。例如，可以將血液樣品離心以分離包括全細胞或膜的部分與血清，可以將糞便樣品切片并用生理上可接受的緩沖液和去污劑勻漿，可以將痰樣品液化并分級分離。此外，可以將抗生素或殺菌劑加入樣品以防止存在的任何生物進一步生長。還可以將全細胞去除，或者可以將其裂解以釋放內(nèi)含物。
[0132]優(yōu)選地，為了制備包含核酸的樣品，可以加入DNA和RNA降解酶的抑制劑和蛋白酶。此外，還可以在檢測之前例如通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的PCR反應或連接酶鏈反應擴增核酸靶分子。
[0133]在其他實施方案中，可以將樣品中的核酸剪切或切割為較小的片段(例如，通過機械剪切或限制性酶消化)。優(yōu)選導致大小為50-500個核苷酸，優(yōu)選200個核苷酸的核酸分子的剪切過程。通常，可以使用通過聚焦超聲的剪切技術(shù)，例如基于任何合適的裝置如Covaris銷售的儀器。在將樣品裝入設(shè)備之前可以將異質(zhì)的樣品進一步純化以基本上去除所有非核酸分子。額外地或可選地，可以通過分離技術(shù)如毛細管電泳加工異質(zhì)的樣品以除去期望長度范圍以外的分子，優(yōu)選具有50-500個核苷酸范圍以外的大小的分子。
[0134]在一特別優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明涉及如上文所定義的包衣，例如單層或多層包衣，或者如上文所定義的殼結(jié)構(gòu)，如上文所定義的顆粒，如上文所定義的平結(jié)構(gòu)，如上文所定義的基質(zhì)，或者如上文所定義的納米顆粒在檢測來自樣品的特異性靶分子如生物分子中的用途，其中通過如上文所定義的親和分子捕獲所述特異性靶分子，并且其中隨后通過檢測分子識別所述特異性靶分子。如本文所用，“檢測分子”是適合識別如上文所定義的親和分子與結(jié)合至所述親和分子的特異性靶分子之間的相互作用的任何分子。例如，檢測分子可以特異性地識別靶分子，和/或識別靶分子與親和分子之間的相互作用。這類檢測分子的優(yōu)選實例是如上文所定義的抗體或抗體片段或變體，其特異性地結(jié)合親和分子上捕獲或固定的靶分子。在抗體檢測分子的情況下，抗體可以結(jié)合與親和分子不同的靶分子表位，或者可以檢測通過靶分子特異性結(jié)合至親和分子所產(chǎn)生的表位。此外，可以通過合適的檢測分子特異性地檢測靶分子上的糖基化模式。在額外或可選的實施方案中，可以檢測分子的其他修飾，例如特定氨基酸或官能團上的磷酸化、特定基團上的乙?；?。
[0135]在本發(fā)明的其他優(yōu)選實施方案中，可以將如上文所述的檢測分子綴合至能夠產(chǎn)生發(fā)光、熒光或電化學信號的實體。
[0136]因此，在本發(fā)明的具體實施方案中，可以將檢測分子，優(yōu)選抗體或者其片段或衍生物與各種標記綴合或用標記進行標記，所述標記允許檢測、可視和/或定量。這可以利用任何合適的標記完成，可以利用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何合適的技術(shù)或方法將所述標記綴合至檢測分子。合適的標記的實例包括熒光染料或金屬(例如熒光素、羅丹明、藻紅蛋白、熒光胺)、發(fā)色染料(例如視紫紅質(zhì))、化學發(fā)光化合物(例如魯米那(luminal)、咪唑)和生物發(fā)光蛋白(例如螢光素、螢光素酶、綠色熒光蛋白、黃色熒光蛋白、它們的衍生物)。還可以用熒光標記如6-FAM、HEX、TET、ROX、Cy3、Cy5、德克薩斯紅和/或同時用猝滅標記如TAMRA、Dabcyl、Black Hole Quencher、BHQ-1或BHQ-2標記檢測分子。各種其他可用的突光和發(fā)色團描述于Stryer, 1968，Science, 162:526-533。還可以優(yōu)選用產(chǎn)生發(fā)光、熒光或電化學信號的酶或酶促結(jié)構(gòu)域標記檢測分子。這類酶的特別優(yōu)選的實例包括辣根過氧化物酶、堿性磷酸酶和內(nèi)酰胺酶。在其他實施方案中，可以用放射性同位素(例如3H、14C、32P、33P、35S、1251、nC、13N、150、18F、64Cu、62Cu、1241、76Br、82Rb、68Ga 或 18F)或顆粒(例如金)標記檢測分子?？梢岳酶鞣N化學，例如胺反應或硫醇反應將不同類型的標記綴合至檢測分子。但是，還可以使用除胺和硫醇之外的其他反應基團，例如醛、羧酸和谷氨酰胺。
[0137]在另一具體實施方案中，本發(fā)明涉及一種檢測特異性靶分子的方法，所述方法包括提供包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒，使樣品與包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒接觸，以及通過可視化或識別靶分子與所述親和分子之間的結(jié)合來確定所述樣品中存在所述靶分子。
[0138]在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，檢測可以通過檢測包含至少兩個磁性納米顆粒和至少一個靶分子的簇來進行。例如，如上文所定義的磁性納米顆?？梢蕴峁┯邪拢瑥亩诖嬖谥辽僖粋€待檢測的靶分子時，兩個或更多個納米顆粒可以簇聚，所述靶分子能夠橋接或結(jié)合兩個顆粒。在一特別優(yōu)選的實施方案中，檢測可以在光磁系統(tǒng)中進行，其中所述磁性納米顆粒在靜止的樣品液體中被磁性驅(qū)動和光學檢測，包括以下步驟:i)靶分子捕獲，例如如上文所定義的，ii)磁性驅(qū)動，以及iii)檢測。
[0139]在本發(fā)明的上下文中使用時，“磁性驅(qū)動”應理解為對包含已與待檢測的靶分子溫育的納米顆粒的樣品施用均勻的磁場。當激活場時，納米顆粒本身排列為鏈，并且在互相靠近時自由振動和轉(zhuǎn)動。
[0140]通過光磁系統(tǒng)檢測納米顆粒具體可以通過以下步驟進行:(I)用輸入光輻照樣品體積；⑵通過磁性驅(qū)動場驅(qū)動樣品體積中的如上文所定義的磁性納米顆粒；以及⑶檢測源自樣品體積中輸入光與所述磁性納米顆粒的簇的相互作用的輸出光。在具體實施方案中，所述驅(qū)動場至少被暫停中斷一次。已發(fā)現(xiàn)這種以重復脈沖計的動態(tài)驅(qū)動減少非特異性相互作用并增加結(jié)合事件的數(shù)量。其他細節(jié)和參數(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，或者可以來源于 Ranzoni et al., 2011, Nano Lett.，11，2017-2022。
[0141]在另一可選實施方案中，檢測可以通過本發(fā)明的包被的實體結(jié)合至傳感器表面如生物傳感器來進行，所述包被的實體例如包被的顆粒，優(yōu)選包被的納米顆粒，更優(yōu)選包被的磁性納米顆粒。因此檢測可以通過生物傳感器領(lǐng)域的任何合適的方法來進行，例如可從 Bruls et al., 2009, Lab Chip,, 9, 3504-3510, Yager et al., 2006, Nature,442(7101), 412-418, Stern et al, , 2010, Nat.Nanotechnol.5 (2),138-142;或 Fan etal.，2008，Nat.Biotechnol, 26 (12)，1373-1378推導的方法。實例包括如本文所述的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，或者可從合格的教科書或文件如Wild, D.，2005, The immunoassayhandbook;Elsevier Science Ltd:New York推導的旋轉(zhuǎn)和散射方法。特別優(yōu)選采用在感應表面的納米顆粒的光散射和/或光吸收方法。這類方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，或者可以來源于 Bruls et al., Lab Chip, 2009，9，3504-3510。
[0142]在另一方面，本發(fā)明涉及如上文所定義的包衣，例如單層或多層包衣，或者如上文所定義的殼結(jié)構(gòu)，如上文所定義的顆粒，如上文所定義的平結(jié)構(gòu)，如上文所定義的基質(zhì)，或者如上文所定義的納米顆粒在純化來自樣品的特異性靶分子如生物分子中的用途。
[0143]純化可以優(yōu)選通過提供包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒與如上文所定義的包含一種或多種靶分子的樣品來進行。因此可以通過如本文所定義的親和分子結(jié)合或捕獲靶分子。可以采用其他步驟以純化結(jié)合的靶分子。例如，可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的洗滌緩沖液洗滌顆粒的包被結(jié)構(gòu)。這類洗滌步驟可以進行一次或重復進行。在具體實施方案中，可以使用如上文所定義的檢測分子，以便確定結(jié)合的靶分子的量和/或純化等級，例如確定競爭分子等。隨后，例如在已終止洗滌過程之后，可以例如通過適當?shù)南疵摼彌_液、PH或鹽濃度的變化、采用加熱或光照來從包被的顆?；蚪Y(jié)構(gòu)洗脫結(jié)合至親和分子的革巴分子。
[0144]在另一具體實施方案中，本發(fā)明涉及一種純化特異性靶分子的方法，所述方法包括提供包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒，包括用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的洗滌緩沖液洗滌的洗滌步驟，以及如上文所述洗脫結(jié)合的靶分子的步驟。
[0145]在一特別優(yōu)選的實施方案中，包被的實體在純化中的使用，或者靶分子如上述生物分子的純化方法可以包括以下步驟:(i)捕獲靶生物分子；(ii)用適當?shù)南礈炀彌_液洗滌靶分子/親和分子復合物，以及；(iii)從所述如上文所定義的基質(zhì)、表面或顆粒洗脫靶生物分子。
[0146]在本發(fā)明的具體實施方案中，可以對靶分子與親和分子一起的復合物進行洗脫。例如，通過使用溫和的酶促洗脫方法，隨后通過親和測定檢測蛋白生物標記變得可能。優(yōu)選地，這樣的方法依賴于以下步驟(還參見圖6):通過磁性顆粒特異性捕獲，然后濃縮為小體積，隨后純化并洗脫。最后，可以在免疫測定中重新捕獲生物標記用于檢測。在第一步中，可以將體積為Vp的抗體包被的顆粒(P)如磁性顆粒加入包含生物標記分子(B)的樣品體積(Vs)。在合并的體積Veapt中，可以通過抗體Ab1捕獲生物標記，所述抗體Ab1可以通過DNA接頭固定在顆粒上。隨后可以將顆粒轉(zhuǎn)移至較小體積(Vel)的純凈溶液中，其中可以通過DNA接頭的限制性或降解來從顆粒洗脫生物標記抗體復合物(Ab1-B)15隨后，可以任選地例如在夾心免疫測定中檢測洗脫的復合物，所述夾心免疫測定采用結(jié)合與Ab1不同的表位的兩種抗體Ab2和Ab3。
[0147]在另一方面，本發(fā)明涉及如上文所定義的包衣，例如單層或多層包衣，或者如上文所定義的殼結(jié)構(gòu)，如上文所定義的顆粒，如上文所定義的平結(jié)構(gòu)，如上文所定義的基質(zhì)，或者如上文所定義的納米顆粒在確定樣品中的特異性靶分子如生物分子的濃度中的用途。確定特異性靶分子的濃度可以例如通過以定量方式應用如上文所定義的檢測方法來進行，例如通過確定或提供可用的親和分子的量，特別是通過進行合適的對照測量，例如基于空樣品或已知濃度的靶分子，或者交錯濃度的靶分子。在本發(fā)明的其他實施方案中，確定可以在可如上文所述獲得的純化的靶分子的基礎(chǔ)上進行。因此，可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何確定方法定量洗脫的靶分子。
[0148]在另一具體實施方案中，本發(fā)明涉及一種確定特異性靶分子的濃度或量的方法，所述方法包括提供包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒，包括用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的合適的洗滌緩沖液洗滌的洗滌步驟，以及如上文所述洗脫結(jié)合的靶分子的步驟，然后使洗脫的靶分子特異性結(jié)合至特異性親和分子的步驟?？蛇x地，方法可以包括提供包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒，使樣品與包含如上文所定義的包衣的結(jié)構(gòu)或顆粒接觸的步驟，以及通過可視化或識別靶分子與所述親和分子之間的結(jié)合來確定所述樣品中所述靶分子的存在，隨后的步驟是進行合適的對照測量，例如基于上述空樣品或已知濃度的靶分子，或者交錯濃度的靶分子。
[0149]在另一方面，本發(fā)明涉及一種從樣品檢測特異性靶分子如生物分子和/或確定特異性靶生物分子的濃度的測定方法，其包括使用如上文所定義的包衣，或者使用包含如上文所定義的包衣的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)，或者使用如上文所定義的納米顆粒。
[0150]在一特別優(yōu)選的實施方案中，檢測所述靶生物分子可以在光磁系統(tǒng)中進行，其中所述磁性納米顆粒在靜止的樣品液體中被磁性驅(qū)動和光學檢測，包括以下步驟:i)靶生物分子捕獲，例如上文所定義的，ii)磁性驅(qū)動，以及iii)檢測。
[0151]例如，通過光磁系統(tǒng)檢測納米顆粒可以通過以下步驟進行:(1)用輸入光輻照樣品體積；(2)通過磁性驅(qū)動場驅(qū)動樣品體積中的如上文所定義的磁性納米顆粒；以及(3)檢測源自樣品體積中輸入光與所述磁性納米顆粒的簇的相互作用的輸出光。
[0152]在具體實施方案中，所述驅(qū)動場至少被暫停中斷一次。已發(fā)現(xiàn)這種以重復脈沖計的動態(tài)驅(qū)動減少非特異性相互作用并增加結(jié)合事件的數(shù)量。還考慮修改暫停，例如暫停的持續(xù)時間和/或暫停的數(shù)量。暫停的持續(xù)時間和/或暫停的數(shù)量的相應值可以額外地從校準測量確定。優(yōu)選地，暫停的范圍可以在約0.1s與約IOs之間，更優(yōu)選在約Is與約2s之間。在另一具體實施方案中，磁性驅(qū)動場可以被約10-約50個暫停中斷。在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方案中，磁性驅(qū)動場可以旋轉(zhuǎn)。
[0153]在本發(fā)明的其他具體實施方案中，輸出光可以包含通過磁性顆粒的簇散射的輸入光。還優(yōu)選檢測的簇是通過兩個磁性顆粒形成的。
[0154]在另一優(yōu)選實施方案中，所述磁性顆粒，優(yōu)選磁性納米顆?？梢杂袃煞N，特別是具有靶分子的不同結(jié)合位點。這類不同的結(jié)合位點可以通過存在不同的親和分子如結(jié)合靶分子的不同表位的不同抗體來提供。還特別優(yōu)選所述磁性顆粒如磁性納米顆?？梢砸詩A心構(gòu)型結(jié)合至樣品中的靶分子。
[0155]在本發(fā)明的其他實施方案中，如上文所定義的方法或測定，例如基于包含如上文所定義的包衣、層結(jié)構(gòu)或殼結(jié)構(gòu)的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)可以用于分子診斷、生物學樣品分析、化學樣品分析、食品分析和/或法醫(yī)分析。
[0156]為了說明目的提供以下實施例和圖。因此應當理解實施例和圖不應理解為限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚地設(shè)想本文列出的原理的進一步的修改。
[0157]實施例
[0158]實施例1-具有修飾的表面結(jié)構(gòu)的b-PEG-PSA納米顆粒的制備
[0159]在具有兩層殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒的典型制備中，可商購的鏈霉抗生物素蛋白包被的超順磁性顆粒(珠)用作起始材料(例如Adamtech)。在第一步中,將磁珠超聲處理3次，每次在50W下3秒。將24 ill的10mg/mL的鏈霉抗生物素蛋白包被的納米顆粒在IOmM PBS緩沖液中洗滌3次并稀釋至120 u I的終體積(2mg/ml)。將懸浮液再次超聲處理3次，每次在50W下3秒，隨后加入200 u I PBS緩沖液。在下一步中，將50 U I制備的鏈霉抗生物素蛋白包被的納米顆粒與偶聯(lián)至PSA (前列腺特異性的抗原)抗體的生物素化的PEG-接頭分子(具有IOkDa的分子量)(b-PEG1(lkDa-PSA)溫育15分鐘。隨后，將獲得的懸浮液額外地與具有5kDa的分子量的非親和生物素化的間隔分子(b-PEG5kDa)的50 y M溶液溫育15min。將獲得的懸浮液與11.62 Ul鏈霉抗生物素蛋白(lmg/ml)溫育10分鐘。在下一步中，加入20 u I的具有IOkDa的分子量的5mM非親和生物素化的間隔分子(b-PEG1(lkI)a-接頭)并溫育15分鐘。任選地，使用18.6iU的5mM b-PEG5kI)a-間隔分子。將所得的納米顆粒溶液在測定緩沖液中洗滌3次，隨后用緩沖液加至100 u I的終體積。將最終的懸浮液超聲處理3次，每次在50W下3秒。
[0160]實施例2-具有不同表面修飾的納米顆粒的;-電位和平均直徑
[0161]在這個實施例中，評價了具有不同表面修飾的納米顆粒的特征。如實施例1的方案所述制備納米顆粒。非放射間隔分子購自CreativePegWorks,范圍高于3.5kDa,這對應于約40nm的長度。接頭分子也購自CreativePegWorks。這些分子的一端偶聯(lián)至生物素，而另一端偶聯(lián)至N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)-基團。通過NHS-化學將生物素化的聚乙二醇(PEG)接頭綴合至針對PSA(前列腺特異性的抗原)的抗體。進行生物偶聯(lián)，從而將一種以上PEG-接頭偶聯(lián)至抗體。將生物素化的抗體(25iig/mg)與鏈霉抗生物素蛋白包被的納米顆粒連同非親和間隔分子溫育。每顆粒的抗體量可以通過包含抗體的接頭分子和非親和間隔分子的溶液濃度的比例來調(diào)整。選擇抗體濃度，從而獲得如納米顆粒制造者所述的最大覆蓋(Masterbeads500nm, StreptaDivin包被的，Ademtech-根據(jù)說明書,抗生物素蛋白的結(jié)合能力>lnM)。選擇非親和間隔分子的濃度，從而獲得每鏈霉抗生物素蛋白包被的顆粒的生物素的最大負荷。用生物素完全覆蓋納米顆粒表面是必需的，以便避免顆粒的交聯(lián)。通過鏈霉抗生物素蛋白的多價結(jié)合特征形成第二層的致密三維結(jié)構(gòu)，鏈霉抗生物素蛋白的多價結(jié)合特征是由于其四聚體結(jié)構(gòu)能夠結(jié)合4個生物素分子。因此鏈霉抗生物素蛋白的多價導致如圖1的右圖所示的非親和間隔分子的網(wǎng)。
[0162]然后通過動態(tài)光散射(DLS)分析具有不同表面修飾的納米顆粒的特征。具體地，測量所制備的納米顆粒表面的電荷和平均流體力學半徑。結(jié)果如圖2所示。左圖中的圖表顯示納米顆粒上的負電荷隨著納米顆粒上裝載的接頭/間隔分子的長度(分子量)的增力口，即表面包衣的厚度的增加而逐漸減少。對于雙層構(gòu)型，電荷(Z-電位)達到最小值。這還指示較低的膠體穩(wěn)定性，因為接頭-分子的存在顯著降低靜電荷。圖2B證實，同時平均直徑隨著納米顆粒上裝載的接頭/間隔分子的長度(分子量)的增加而顯著增加。裸露的納米顆粒具有約510nm的直徑，而具有雙層包衣的納米顆粒具有約570nm的直徑。
[0163]實施例3-利用基于簇的光磁測定確定非特異性和特異性顆粒-顆粒結(jié)合
[0164]為了評價磁性顆粒的簇聚，如Ranzoni et al., 2011, Nano Lett, 11，2017-2022所述使用生物納米技術(shù)。這種光磁技術(shù)用來通過顆粒間的結(jié)合檢測液體中的生物分子。該測定允許確定源自非特異性和特異性顆粒-顆粒結(jié)合的信號。
[0165]當抗體直接偶聯(lián)至磁性納米顆粒的表面時，即沒有接頭，量相當高。因此，直接偶聯(lián)的納米顆粒只可以在這樣的測定中使用，當測定緩沖液中存在表面活性劑以減少非特異性相互作用。圖3A示出用這種生物納米技術(shù)測量的劑量-反應曲線，使用常用的納米顆粒，即其中抗體直接結(jié)合，沒有任何接頭和包衣。較厚的水平線指示空白信號，其在確定檢測極限時構(gòu)成限制因素。通過納米顆粒的非特異性結(jié)合過程確定檢測極限。對于未包被的納米顆粒，空白水平為約160V/Hz°_5。
[0166]相比之下，如果在這個測定中使用具有如實施例1或2中制備的雙層結(jié)構(gòu)的納米顆粒，則空白信號顯著降低。在圖3B中可以看到，空白水平降低至少于80V/Hz°_5，即降低2倍。因此，雖然在沒有表面包衣的構(gòu)型中確定的檢測極限為約5pM(見圖3A)，但是雙層結(jié)構(gòu)能夠使這個值顯著改進至約200fM(見圖3B)。重要的是，因此具有修飾的表面結(jié)構(gòu)的納米顆粒的測量不需要存在表面活性劑。因此這種空白水平的降低代表在動態(tài)范圍和檢測極限方面的顯著改進。
[0167]實施例4-確定復雜的生物基質(zhì)中的非特異性和特異性顆粒-顆粒結(jié)合
[0168]這個實施例也使用如Ranzoni et al.，2011，Nano Lett, 11，2017-2022 所述的光磁設(shè)置。分析測定在生物基質(zhì)如人血漿中特別具有挑戰(zhàn)性。與測定緩沖液相比，人血漿包含大量潛在的干擾物質(zhì)和生物分子，它們可以非特異性地結(jié)合至納米顆粒并引起嚴重簇聚。如上文所提到的，非特異性簇聚導致較高的空白信號并負面影響這個測定中的檢測極限。
[0169]在這個實施例中，使用95%人血衆(zhòng)池,其事先通過用抗PSA包被的珠pull-down來耗盡前列腺特異性抗原(PSA)。圖4中的圖表示出具有如實施例1和2所述的雙層殼結(jié)構(gòu)的抗PSA包被的納米顆粒的劑量-反應曲線。即使不用表面活性劑，這種復雜基質(zhì)中測量的空白信號為140V/Hz°_5。引人注目地，測量的背景信號因此甚至低于包含表面活性劑的測定緩沖液中未包被的納米顆粒的空白值(見實施例3和圖3A)。在較高濃度下信號的飽和可以這樣解釋，血漿比緩沖液粘稠約5倍，這使得難以磁性驅(qū)動。但是，在低濃度PSA下的斜率和性能特征幾乎與緩沖液中的比較測量相同。檢測極限仍低于0.7pM。
[0170]實施例5-確定未處理的血漿池中的非特異性和特異性顆粒-顆粒結(jié)合
[0171]應用與實施例4相同的實驗設(shè)置，但是不同之處在于研究來自女性供體的未處理的血漿池。血漿包含2%w/v Pluronic F127。在這個實施例中，無需如實施例4所述的PSA消耗，因為來自女性供體的血漿缺少PSA。這個實驗背后的比例是通過實施例4中的PSA消耗，也從血漿中去除了一定量的非特異性相互作用分子。因此，這種實驗設(shè)置提供不進行預處理的情況。
[0172]在圖5中可以看到，改進的納米顆粒的表面結(jié)構(gòu)導致0.7pM的檢測極限，雖然未處理的血漿中的非特異性相互作用分子的量更高。因此，在這個實驗設(shè)置中，空白水平未受到負面影響，這表明雙層包衣在未消耗的復雜基質(zhì)中有效防止非特異性相互作用并且還增加納米顆粒的膠體穩(wěn)定性。圖5A中的劑量-反應曲線示出兩個斜率。在低濃度下的信號水平對應于兩個顆粒的驅(qū)動器的種類，而在高于IOpM濃度下的斜率對應于超過兩個顆粒的簇。因此，在IOpM的支點代表從兩個顆粒的簇轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂懈蟠卮笮〉母鼜V泛的大小分布。圖5還示出在IpM(圖5B)和25pM(圖5C)的PSA的濃度下的頻率反應。在IpM下的曲線顯示在約4Hz的一個臨界轉(zhuǎn)換，而在25pM下的測量顯示臨界轉(zhuǎn)換遷移至約1Hz。所述遷移是由于溶液中形成較大的簇，并且這是通過較高濃度的PSA觸發(fā)的。這種測定系統(tǒng)中這樣的對照水平證實如本文所述的納米顆粒包衣防止復雜基質(zhì)中的非特異性顆粒簇聚的能力。
【權(quán)利要求】
1.一種包含殼結(jié)構(gòu)的包衣，其中所述殼結(jié)構(gòu)包含第一層和第二層，所述第一層包含一種或多種親和分子，所述第二層偶聯(lián)至所述第一層，并且其中所述第一層和第二層包含形成網(wǎng)的非親和間隔分子，其中所述一種或多種親和分子包埋在所述包衣結(jié)構(gòu)內(nèi)，并且其中所述網(wǎng)產(chǎn)生對非特異性分子的空間位阻。
2.權(quán)利要求1的包衣，其中所述親和分子選自適配體、肽、蛋白、寡核苷酸和分子印跡聚合物，其中所述親和分子優(yōu)選為抗體或其片段。
3.權(quán)利要求1或2的包衣，其中所述第一層偶聯(lián)至顆粒表面、平面、基質(zhì)或納米顆粒表面，其中所述表面或所述基質(zhì)的材料優(yōu)選包含選自瓊脂糖、聚苯乙烯、膠乳、聚乙烯醇、二氧化硅和磁性材料的材料。
4.權(quán)利要求1-3中任一項的包衣，其中所述第一層額外地包含非親和間隔分子，優(yōu)選包含選自以下的分子的非親和間隔分子:肽、核酸、樹狀聚體、樹枝化基元、聚合實體、金納米顆粒和蛋白或者它們的混合物，其中所述接頭優(yōu)選包含聚乙二醇。
5.權(quán)利要求1-4中任一項的包衣，其中所述非親和間隔分子的網(wǎng)是通過多價結(jié)合分子的相互作用形成的，優(yōu)選具有多價結(jié)合位點的蛋白如鏈霉抗生物素蛋白，所述多價結(jié)合分子具有對相應的相互作用配對物如生物素的高親和力，其中所述非親和間隔分子優(yōu)選包含聚乙二醇。
6.權(quán)利要求1-5中任一項的包衣，其中所述非親和間隔分子的長度這樣選擇:所得的殼結(jié)構(gòu)的厚度大于由所述表面之高頻、短波組分所決定的顆粒表面的平均粗糙度，和/或所述顆粒的靜電荷降低至少50%。
7.一種顆粒，優(yōu)選納米顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)，其包含權(quán)利要求1、2或4-6中任一項的包衣，優(yōu)選包含選自瓊脂糖、聚苯乙烯、膠乳、聚乙烯醇、二氧化硅和磁性材料的材料。
8.權(quán)利要求的7的顆粒，其為磁性納米顆粒。
9.權(quán)利要求1-6中任一項的包衣，權(quán)利要求7的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)，或者權(quán)利要求8的納米顆粒在從樣品檢測和任選地純化特異性靶生物分子和/或確定所述特異性靶生物分子的濃度中的用途。
10.權(quán)利要求9的用途，其中通過所述親和分子捕獲所述特異性靶生物分子，并且其中通過檢測分子進一步識別所述特異性靶生物分子，所述檢測分子優(yōu)選綴合至能夠產(chǎn)生發(fā)光、熒光或電化學信號的酶，其中所述檢測分子優(yōu)選為抗體或其片段。
11.權(quán)利要求9或10的用途，其中通過檢測包含至少兩個磁性納米顆粒和至少一個靶生物分子的簇來檢測所述特異性靶生物分子，或者通過結(jié)合至傳感器表面上的檢測分子來檢測所述特異性靶生物分子。
12.權(quán)利要求9-11中任一項的用途，其中所述純化靶生物分子包括以下步驟: i)祀生物分子捕獲， ii)用適當?shù)木彌_液洗滌，以及 iii)從所述基質(zhì)、表面或顆粒洗脫所述靶生物分子。
13.權(quán)利要求1、2或4-6中任一項的包衣在以下方面中的用途: i)提高預先存在的包含親和分子的表層的特異性，和/或 ii)防止或最小化非特異性結(jié)合至所述預先存在的表層； 其中非親和間隔分子的網(wǎng)粘附至預先存在的親和分子層的上方。
14.一種從樣品檢測特異性靶生物分子和/或確定特異性靶生物分子的濃度的測定方法，其包括使用權(quán)利要求1-6中任一項的包衣，權(quán)利要求7的顆粒、平結(jié)構(gòu)或基質(zhì)，或者權(quán)利要求8的納米顆粒。
15.權(quán)利要求14的測定方法，其中檢測所述靶生物分子在光磁系統(tǒng)中進行，其中所述磁性納米顆粒在靜止的樣品溶液中被磁性驅(qū)動和光學檢測，所述測定方法包括以下步驟: i)祀生物分子捕獲， ii)磁性驅(qū)動，以及 iii)檢測。`
【文檔編號】G01N33/543GK103649753SQ201280032557
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】A·蘭佐尼, G·薩瓦特, M·W·J·普林斯 申請人:皇家飛利浦有限公司