CN101373185B - 结构体、目标物质检测元件和目标物质检测试剂盒 - Google Patents

结构体、目标物质检测元件和目标物质检测试剂盒 Download PDF

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Abstract

能够有效防止目标物质或杂质的非特异性吸附并且在高灵敏度下检测目标物质的目标物质检测元件、目标物质检测试剂盒以及构成所述目标物质检测元件的结构体。该结构体具有基质、在该基质表面上存在的聚合物、和与该聚合物结合的第一目标物质俘获分子。所述聚合物包含由下述通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物。所述第一目标物质俘获分子与所述聚合物的一些羧基结合。由通式(2)表示的化合物与所述聚合物的羧基中没有与第一目标物质俘获分子结合的至少一些羧基结合。H2N-(CH2)n-Y (2)

Description

结构体、目标物质检测元件和目标物质检测试剂盒
技术领域
本发明涉及能够有效防止目标物质或杂质的非特异性吸附并且以高灵敏度检测目标物质的目标物质检测元件、目标物质检测试剂盒以及构成该目标物质检测元件的结构体。
背景技术
分子间的相互作用已经长时间用作检测分析物中目标物质的手段。将一类分子作为俘获分子固定到基质(substrate)表面上并且通过使含有目标物质的分析物与其接触来诱发反应的方法是利用这种相互作用的典型方法。
当定量测定与固定的俘获分子相互作用的目标物质时，在基质表面的某些材料或固定方法下，也会同时检测出除了与生物分子相互作用的目标物质以外的非特异性吸附在基质表面上的物质。这会降低要求微量检测的传感器中的最小检测灵敏度。因此，需要仅检测目标物质并且抑制非特异性吸附的方法。
在“Biomacromolecules”，2004，5，第2308-2314页(非专利文献1)中已经公开了作为防止在基质表面上非特异性吸附的技术的一种方法，通过该方法，使用MPC(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱)作为单体，由原子转移自由基聚合在硅基质表面上以高密度形成MPC聚合物，并且防止蛋白质的非特异性吸附和细胞的粘合。
然而，用于上述非专利文献1中的MPC聚合物不是能够固定目标物质俘获分子的结构体而且尚未进行固定。
另一方面，“Biomacromolecules”，2006，7，第3311-3315页(非专利文献2)公开了一种方法，通过该方法，使用CBMA(羧基甜菜碱甲基丙烯酸盐)作为单体，由原子转移自由基聚合在SPR(表面等离振子共振)传感器表面上以高密度形成CBMA聚合物，然后使目标物质俘获分子固定在作为该CBMA聚合物的侧链官能团的羧基上，防止杂质的非特异性吸附并且检测出目标物质。
在上述非专利文献2中，在使目标物质俘获分子固定在CBMA聚合物上后，通过乙醇胺使活性酯基(琥珀酰亚胺基团)减活。因此，侧链甜菜碱结构的羧基的负电荷消失并且侧链的电荷从中性转变成正的。结果，带有负电荷的杂质的非特异性吸附会发生并且固定的目标物质俘获分子的功能性会进一步降低。
发明内容
根据本发明，可以提供能够有效防止目标物质或杂质的非特异性吸附并且以高灵敏度检测目标物质的目标物质检测元件、目标物质检测试剂盒以及构成该目标物质检测元件的结构体。
本发明的第一方面涉及结构体，其具有
基质，在该基质的表面上存在的聚合物，和与该聚合物结合的第一目标物质俘获分子，其中
该聚合物包含由下列通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物；
该第一目标物质俘获分子与该聚合物的一些羧基结合；和
由通式(2)表示的化合物与该聚合物的羧基中没有与该第一目标物质俘获分子结合的至少一些羧基结合。
(在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；X为氧原子或NH；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数)。
H2N-(CH2)n-Y(2)
(在该式中，n为等于或大于1且等于或小于4的整数，以至于n+b为2-5的整数；Y为-COOH、-OSO3H、-SO3H、-OPO(OH)(OR7)、-PO(OH)(OR8)(R7和R8各自独立地为甲基或乙基)中的任一种基团；亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代)。
由通式(2)表示的化合物优选为甘氨酸、β-丙氨酸、氨基甲磺酸和硫酸单氨基乙酯中的任一种。
由通式(1)表示的化合物优选为下列通式(3)表示的化合物。
Figure G2008101463467D00031
(在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数)。
由通式(1)表示的化合物优选为下列化学式(A)所示的化合物，而且通式(2)所示的化合物优选为甘氨酸、β-丙氨酸、氨基甲磺酸和硫酸单氨基乙酯中的任一种。
Figure G2008101463467D00032
本发明的另一方面涉及目标物质检测元件，其具有
具有检测区域的基质，在该基质的表面上存在的聚合物，和与该聚合物结合的第一目标物质俘获分子，其中
该聚合物包含由下列通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物；
该第一目标物质俘获分子与该聚合物的一些羧基结合；和
由通式(2)表示的化合物与该聚合物的羧基中没有与该第一目标物质俘获分子结合的至少一些羧基结合。
Figure G2008101463467D00041
(在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；X为氧原子或NH；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数)。
H2N-(CH2)n-Y(2)
(在该式中，n为等于或大于1且等于或小于4的整数，以至于n+b为2-5的整数；Y为-COOH、-OSO3H、-SO3H、-OPO(OH)(OR7)、-PO(OH)(OR8)(R7和R8各自独立地为甲基或乙基)中的任一种基团；亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代)。
本发明的另一方面涉及目标物质检测试剂盒，其包括上述的目标物质检测元件以及包含标记物质和第二目标物质俘获分子的标记材料。
此外，所述检测区域优选为能够检测磁性物质的区域，和所述标记物质优选为磁性物质。
本发明的其它特征从下列示例性实施方案的说明(参照附图)中会变得明显。
附图说明
图1A和1B为说明本发明结构体的实例的示意图。
图2为说明本发明目标物质检测元件的实例的示意图。
图3为说明本发明目标物质检测试剂盒的实例的示意图。
图4为说明根据本发明使非特异性吸附防止膜中所含的琥珀酰亚胺基团减活的方法的反应式。
图5为说明在实施例1的非特异性吸附防止膜中IgG的非特异性吸附量的图。
图6为说明磁传感器的实例的示意图。
具体实施方式
下面将参照图1A和1B说明本发明第一方面的结构体。
如图1A中所示，第一方面的结构体包含基质1，存在于该基质表面上的聚合物2，与该聚合物2结合的第一目标物质俘获分子(第一捕捉分子)5，和保护分子4。
下面将说明该结构的各部分。
(基质)
基质1用作该结构体的支撑体，聚合物2可以在基质表面上形成。
任何材料可以用于基质1，只要该基质能够用作本发明结构体的支撑体即可。优选材料的实例包括能够与氨基或硫醇基结合的金属例如金、银、铜、铂和铝、半导体例如CdS和ZnS，以及金属氧化物例如氧化钛和氧化铝，或者能够与硅烷醇基团结合的玻璃、硅、氧化钛和陶瓷，或者能够与羧基结合的陶瓷和碳。还可以使用其上能够通过由氧等离子体处理或UV处理来氧化表面而提供羧基的塑料。
基质1可以具有任何形状，例如平板、粉末或微小结构体的形状。基质1的形状可以是平板、曲板、粉末、微小结构体或微量滴定板的形状。
(聚合物)
聚合物2为通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物。
由通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物的一个端基固定到基质1上，并且防止生物分子的非特异性吸附的分子内盐结构(两性离子)存在于该物聚合物的侧链中。因此，由通式(1)表示的单体的聚合物的侧链为羧基甜菜碱结构，换句话说，为分子中具有季铵阳离子和羧基阴离子的分子内盐结构，而且该分子内盐结构具有防止分析物中所含杂质等的非特异性吸附的优异能力。在下面的说明书中，在基质1的表面上以高密度形成的聚合物2的膜将被称为非特异性吸附防止膜14。
(在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；X为氧原子或NH；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数)。
换句话说，由通式(1)表示的化合物为下列通式(3)或通式(4)表示的化合物。
Figure G2008101463467D00061
(在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；a为1-5的整数；b为1-4的整数)。
Figure G2008101463467D00062
(在该式中，R4为氢原子或甲基；R5和R6独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；x为1-5的整数；y为1-4的整数)。
基质1上的聚合物2的数均分子量等于或大于5000并且等于或小于1,000,000，优选等于或大于10,000并且等于或小于1,000,000。分子量分布优选等于或大于1并且小于2。聚合物的密度优选等于或大于0.1mol/nm2。
聚合物2的一个端基可以通过使已经合成的聚合物2接触基质1的表面来固定到基质1上，但优选通过聚合来合成该构造，更优选聚合为活性自由基聚合。活性自由基聚合将在下面进行描述。
此外，将第一目标物质俘获分子5固定到非特异性吸附防止膜14中所含的一些羧基3上，而且由通式(2)表示的化合物与其它的羧基3中的至少一些结合。图1B表示保护分子4与位于聚合物2的侧链中的羧基3结合的状态。固定第一目标物质俘获分子的方法和固定通式(2)所示化合物的方法将在下面进行描述。
(活性自由基聚合)
当通式(1)中的b为1时，由通式(1)表示的羧基甜菜碱单体可以参照Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng(2000)，16(6)，44-46来合成。从而，可以通过使(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺与氯乙酸钠反应来获得目标羧基甜菜碱单体。
另一方面，当通式(1)中的b等于或大于2时，可以参照J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.1997，35，3527-3536进行合成。从而，可以通过使(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酰胺与内酯反应来获得目标羧基甜菜碱单体。
通过活性自由基聚合合成的聚合物通常具有窄的分子量分布，而且可以使聚合物层高密度地接枝到基质上。因此，根据本发明，当聚合由通式(1)或(2)表示的羧基甜菜碱单体时，可以在基质上提供由聚合物以高密度形成的非特异性吸附防止膜，而且可以使第一目标物质俘获分子固定到非特异性吸附防止膜的至少一些羧基上。活性自由基聚合方法的实例包括其中有机卤化物用作引发剂且过渡金属络合物用作催化剂的原子转移自由基聚合(ATRP)，使用自由基俘获剂例如氨基氧(nitroxide)化合物的氨基氧介导聚合(NMP)以及使用自由基俘获剂例如二硫代氨基甲酸酯的光引发聚合。根据本发明，可以通过这些方法中的任一种制备所述结构体，但是从容易控制的观点来看，优选使用原子转移自由基聚合。
下面将描述在基质表面上形成聚合物的方法。
(原子转移自由基聚合)
当活性自由基聚合为原子转移自由基聚合时，可以将例如由化学式1至3表示的有机卤化物或化学式4表示的卤代磺酰基化合物用作聚合引发剂。
(化学式1)
             
Figure G2008101463467D00081
             (X：卤素原子)
(化学式2)
            
            (X：卤素原子)
(化学式3)
            
Figure G2008101463467D00083
           (X：卤素原子)
(化学式4)
         
Figure G2008101463467D00084
      (X：卤素原子)
如下进行原子转移自由基聚合：将具有引入其中的原子转移自由基聚合引发剂的基质放入反应溶剂中，加入将在聚合中形成非特异性吸附防止膜的通式(1)所示的羧基甜菜碱单体和过渡金属络合物，并且用惰性气体置换反应体系气氛。结果，能够进行聚合，同时保持恒定的接枝密度。换句话说，在活性模式下进行聚合，而且所有的聚合物能够在基质上几乎均匀地生长。
反应溶剂没有特别限制，例如可以使用下列溶剂：二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈、吡啶、水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、环己醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、异丙基溶纤剂、丁基溶纤剂、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、三噁烷和四氢呋喃。这些溶剂可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
可以将氮气或氩气用作惰性气体。
用于所述反应中的过渡金属络合物由金属卤化物和配体组成。该金属卤化物的金属优选为选自从原子序数为22的Ti到原子序数为30的Zn的过渡金属。特别优选的金属为Fe、Co、Ni和Cu。金属卤化物中优选的是氯化铜(I)和溴化铜(I)。
配体没有特别限制，只要它能够与金属卤化物配位即可。合适配体的实例包括2，2＇-联吡啶、4，4＇-二-(正庚基)-2，2＇-联吡啶、2-(N-戊基亚氨基甲基)吡啶、(-)-金雀花碱、三(2-二甲基氨基乙基)胺、乙二胺、丁二酮肟、1，4，8，11-四甲基-1，4，8，11-四氮杂环十四烷、1，10-菲咯啉、N，N，N＇，N″，N″-五甲基二亚乙基三胺和六甲基(2-氨基乙基)胺。
过渡金属络合物的加入量，基于将构成所述非特异性吸附防止膜的羧基甜菜碱单体，为0.001wt.％-10wt.％，优选0.05wt.％-5wt.％。
聚合温度为10℃-100℃，优选20℃-80℃的范围内。
此外，当进行聚合时，还可以加入没有固定到基质上的游离聚合引发剂。由该游离聚合引发剂产生的游离聚合物可以用作接枝到基质上的聚合物的分子量和分子量分布的指示剂。
优选选择与固定到基质上的原子转移自由基聚合引发剂相同的游离聚合引发剂。因此，相对于化学式1的聚合引发剂(X＝Br)，优选游离聚合引发剂为2-溴异丁酸乙酯。此外，相对于化学式2的聚合引发剂(X＝Br)，优选游离聚合引发剂为2-溴丙酸乙酯。
可以通过在聚合完成时用上述反应溶剂彻底洗涤基质来获得具有接枝到其上的聚合物和形成于其上的非特异性吸附防止膜的基质。
(氨基氧介导聚合)
当活性自由基聚合为氨基氧介导聚合时，可以将例如由化学式5-7所示的氨基氧化合物用作聚合引发剂。
化学式5
Figure G2008101463467D00101
化学式6
Figure G2008101463467D00102
化学式7
如下进行氨基氧介导聚合：将具有引入其中的氨基氧介导聚合引发剂的基质放入反应溶剂中，加入通式(1)所示的羧基甜菜碱单体作为形成非特异性吸附防止膜的聚合物分子的单体，并且用惰性气体置换反应体系气氛。结果，能够进行聚合，同时保持恒定的接枝密度。换句话说，在活性模式下进行聚合，而且所有的聚合物可以在基质上几乎均匀地生长。
反应溶剂没有特别限制，可以使用上述溶剂。溶剂可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
可以将氮气或氩气用作惰性气体。
聚合温度为10℃-120℃，优选20℃-100℃的范围内。当聚合温度低于10℃时，所获得的非特异性吸附防止膜具有低分子量或者聚合过程受到阻碍。
此外，当进行聚合时，还可以加入没有固定到基质上的游离聚合引发剂。
由该游离聚合引发剂产生的游离聚合物可以用作接枝到基质上的聚合物的分子量和分子量分布的指示剂。
优选选择与固定到基质上的氨基氧介导聚合引发剂相同的游离聚合引发剂。因此，相对于化学式5的聚合引发剂，优选该游离聚合引发剂为化学式8所示的氨基氧化合物。
化学式8
Figure G2008101463467D00111
可以通过在聚合完成时用上述反应溶剂彻底洗涤基质来获得具有接枝到其上的聚合物的基质。
(光引发聚合)
当活性自由基聚合为光引发聚合时，可以将例如化学式9所示的N，N-二硫代胩(dithiocarbamine)化合物用作聚合引发剂。
化学式9
如下进行光引发聚合：将具有引入其中的光引发聚合引发剂的基质放入反应溶剂中，加入将形成非特异性吸附防止膜的通式(1)所示的羧基甜菜碱单体，用惰性气体置换反应体系气氛并且用光照射该反应体系。结果，可以进行聚合，同时保持恒定的接枝密度。换句话说，在活性模式下进行聚合，而且所有的聚合物可以在基质上几乎均匀地生长。
反应溶剂没有特别限制，可以使用上述溶剂。溶剂可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
可以将氮气或氩气用作惰性气体。
用于照射的光的波长根据所用光引发聚合引发剂的种类而不同。在聚合物接枝到具有例如化学式9所示的光引发聚合引发剂的基质表面上的情况下，当用波长为300nm-600nm的光照射反应体系时，光引发聚合将会有效地进行。
为了抑制副反应，优选在室温或更低温度下进行聚合。在获得相同效果的温度范围内，对温度区间没有特别限制。
此外，当进行聚合时，还可以加入没有固定到基质上的游离聚合引发剂。由该游离聚合引发剂产生的游离聚合物可以用作接枝到基质上的聚合物的分子量和分子量分布的指示剂。
优选选择与固定到基质上的光引发聚合引发剂相同的游离聚合引发剂。因此，相对于化学式9的聚合引发剂，优选该游离聚合引发剂为化学式10所示的二硫代氨基甲酸酯化合物。
化学式10
可以通过在聚合完成时用上述反应溶剂彻底洗涤基质来获得具有接枝到其上的聚合物的基质。
在本发明中，用于将聚合引发剂固定到基质表面上的方法没有特别限制，然而如果基质是金属，优选使含有硫醇化合物的聚合引发剂与基质表面结合或者在用硫醇化合物预处理基质后使聚合引发剂结合的方法。
在所述基质为具有氧化物膜的金属的情况下，优选使含有硅烷偶联剂的聚合引发剂结合或者在用硅烷偶联剂预处理基质后使聚合引发剂结合的方法。
在所述基质为塑料的情况下，优选在通过氧等离子体处理、UV处理等氧化表面以显现羧基后使含有氨基化合物的聚合引发剂结合或者在用氨基化合物预处理表面后使聚合引发剂结合的方法。
(第一目标物质俘获分子)
目标物质俘获分子5是通过与目标物质相互作用进行捕捉或转化的分子。合适的目标物质俘获分子5的实例包括核酸、蛋白质、糖链、脂质、及其复合物。更具体的实例包括但不限于DNA、RNA、适体、基因、染色体、细胞膜、病毒、抗原、抗体、抗体片段、凝集素、半抗原、激素、受体、酶、肽、鞘糖脂和鞘脂。其中，优选能够捕捉或转化生物物质的抗体、抗体片段或酶。
可以将使第一目标物质俘获分子5与聚合物2的侧链中的至少一些羧基3共价结合的方法用于将第一目标物质俘获分子固定到基质1上。
更具体地说，在通式(1)所示的羧基甜菜碱单体的聚合物已经如反应式1所示形成后，通过在侧链的羧基上使用N-羟基磺基琥珀酰亚胺(NHS)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)等并且用琥珀酰亚氨基代替聚合物侧链的羧基来进行活性酯化。通过使第一目标物质俘获分子的氨基与琥珀酰亚氨基(活性酯基)反应，能够将第一目标物质俘获分子固定到聚合物的侧链上。
(反应式1)
Figure G2008101463467D00141
(琥珀酰亚氨基的减活)
在已经将第一目标物质俘获分子固定到聚合物上后，使聚合物的未反应的琥珀酰亚氨基(活性酯基)与通式(2)所示的化合物4反应并且使该琥珀酰亚氨基(活性酯基)减活。
通式(2)所示的化合物4为下列通式(5)-(9)中的任一个所示的化合物。
HN—(CH2)n-COOH    (5)
在通式(5)中，n为1-4的整数并且受通式(1)的b限制，并且n+b为2-5的整数。亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代。
H2N-(CH2)m-OSO3H  (6)
在通式(6)中，m是1-4的整数并且受通式(1)的b限制，而且m+b为2-5的整数。亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代。
H2N—(CH2)p-SO3H   (7)
在通式(7)中，p是1-4的整数并且受通式(1)的b限制，而且p+b为2-5的整数。亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代。
在通式(8)中，R7为甲基或乙基。在通式(8)中，q是1-4的整数并且受通式(1)的b限制，而且q+b为2-5的整数。亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代。
Figure G2008101463467D00152
在通式(9)中，R8为甲基或乙基。在通式(9)中，r是1-4的整数并且受通式(1)的b限制，而且r+b为2-5的整数。亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代。
因此，聚合物的未反应的琥珀酰亚氨基(活性酯基)根据反应式2-6的反应与通式(5)-(9)所示的化合物反应以使琥珀酰亚氨基(活性酯基)减活。
(反应式2)
Figure G2008101463467D00161
(反应式3)
Figure G2008101463467D00162
(反应式4)
Figure G2008101463467D00171
(反应式5)
Figure G2008101463467D00172
(反应式6)
Figure G2008101463467D00181
(目标物质检测元件)
下面将描述本发明的第二方面。
本发明的第二方面涉及目标物质检测元件，其具有
具有检测区域的基质，在该基质的表面上存在的聚合物，和与该聚合物结合的第一目标物质俘获分子，其中
该聚合物包含由下列通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物；
该第一目标物质俘获分子与该聚合物的一些羧基结合；并且
由通式(2)表示的化合物与该聚合物的羧基中没有与该第一目标物质俘获分子结合的至少一些羧基结合。
Figure G2008101463467D00182
(在该式中，R1为氢原子或甲基；R2、R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；X为氧原子或NH；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数)。
H2N-(CH2)n-Y   (2)
(在该式中，n为等于或大于1且等于或小于4的整数，以至于n+b为2-5的整数；Y为-COOH、-OSO3H、-SO3H、-OPO(OH)(OR7)、-PO(OH)(OR8)(R7和R8各自独立地为甲基或乙基)中的任一种基团；亚甲基的氢原子可以被羟基、甲基或羟甲基取代)。
图2为说明本发明第二方面的目标物质检测元件12的示意图。
基质1具有检测区域6。
检测区域6为用于检测所捕捉的目标物质的区域。检测区域6由传递来源于所捕捉的目标物质的信号的材料构成。例如，当检测方法使用表面等离振子共振(SPR)或局部等离振子共振(LSPR)时，在表面上含有产生表面等离振子的材料。当检测方法使用石英振荡器微量天平(QCM)时，在表面上含有与吸附的物质的重量成比例地改变频率的材料。当检测方法使用场效晶体管(FET)时，该区域由能够传导电流并且适合微加工的材料构成。当检测方法为磁检测方法时，可以在表面上含有能够比较容易地失去或反转磁极性的材料，例如软磁性材料。当检测方法为电化学检测方法时，优选表面由具有不抑制电化学反应的宽电势范围的材料形成。当检测方法基于光吸收时，表面优选由透射检测波长的光的材料形成。当检测方法基于荧光或发光时，优选该材料不吸收检测波长的光。
适合用于检测区域6的材料的实例包括金、银、铜、铂、石英、硅、锗、氧化锌、氧化钛、氧化硅、氧化铟、硫化镉、硒化镉、砷化镓、坡莫合金(Ni-Fe合金)、Co-Fe-B合金、汞、碳、金刚石、玻璃或塑料，但是该列举是非限制性的。
用于检测区域6的材料的选择主要由用于检测目标物质的方法决定。当SPR用作检测方法时，检测区域6的材料优选为金属例如金、银、铜或铂。其中优选金。当QCM用于检测方法时，检测区域6的材料优选为石英。当FET用作检测方法时，适合用于检测区域6的材料的实例包括硅、锗、氧化锌、氧化钛、氧化硅、氧化铟、硫化镉、硒化镉和砷化镓。当SPR、QCM或FET用作检测方法时，如上文所述，可以不标记地检测目标物质。
当磁检测方法用作检测方法时，检测区域6的材料优选为软磁性材料例如坡莫合金(Ni-Fe合金)或Co-Fe-B合金。当检测方法为电化学检测方法时，检测区域6的材料优选为金、铂、汞、碳或金刚石。当检测方法利用光吸收、荧光或发光时，检测区域6的材料优选为玻璃或塑料。
检测区域6可以存在于基质1的表面上或基质1的内部。例如，SPR和电化学检测方法代表其中检测区域6存在于基质1的表面上的情况。在SPR下，产生表面等离振子的薄金属膜形成在基质表面上。在电化学检测下，至少在工作电极的表面上形成金属。
另一方面，QCM、FET和磁传感器代表其中检测区域6可以也存在于基质1的内部的情况。在QCM的情况下，可以通过在形成于石英表面上的薄金膜上形成非特异性吸附防止膜来制造目标物质检测元件。在FET的情况下，可以通过在由能够传导电流的材料构成的结构体的表面上形成非特异性吸附防止膜来制备本发明的目标物质检测元件。在磁传感器的情况下，可以通过在包含坡莫合金(Ni-Fe合金)或Co-Fe-B合金的多层结构体的表面上形成的层上形成非特异性吸附防止膜来制备目标物质检测元件。
图2说明其中基质1具有多层的情况，这些层中，包括基质1表面的层为检测区域6，这种情况代表其中基质1的表面为检测区域6的实例。然而，基质1不限于该实例，可以使用其中检测区域为多层之中不在表面上的层的构造，或者基质1可以由一层形成并且整个基质1可以是检测区域6。
非特异性吸附防止膜14和第一目标物质俘获分子5与本发明第一方面的非特异性吸附防止膜和第一目标物质俘获分子相同。
(目标物质检测试剂盒)
下面将描述本发明的第三方面。
本发明的第三方面涉及
目标物质检测试剂盒，其包含：
本发明第二方面的目标物质检测元件；和
包含标记物质和第二目标物质俘获分子的标记材料。
图3表示本发明第三方面的目标物质检测试剂盒的实例。
该目标物质检测试剂盒包含目标物质检测元件12和标记材料9。
目标物质检测元件12与作为本发明第二方面的目标物质检测元件相同，并且目标物质检测元件12的检测区域6为能够对标记材料9的标记物质7敏感的检测区域。污染物11是分析物中包含的污染物。
标记材料9包括标记物质7和第二目标物质俘获分子8。第二目标物质俘获分子8可以与标记物质7结合，或者可以连接到标记物质7的表面上。当第二目标物质俘获分子8与标记物质7结合时，第二目标物质俘获分子8与标记物质7之间的键优选为共价键、或配位键或范德华键。该键更优选为共价键或配位键。
合适的标记物质7的实例包括胶体金、胶乳珠、鲁米那、钌、酶、放射性物质、荧光物质和磁性物质。荧光物质的具体实例包括量子点、荧光蛋白质(例如GFP及其衍生物)、Cy3、Cy5、德克萨斯红(Texas Red)、荧光素、和Alexa着色剂(例如Alexa568)。酶的具体实例包括辣根过氧化物酶、碱性磷酸酶(alkali phosphatase)、β-半乳糖苷酶和萤光素酶。磁性物质的实例包括铁氧体。优选铁氧体，因为它们在生理活性条件下具有足够的磁性能而且在溶剂中对于劣化例如氧化具有高耐受性。铁氧体可以选自磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)、以及通过用其它原子置换这些化合物中的一些Fe而获得的复合材料。其它原子的实例包括Li，Mg，Al，Si，Ca，Sc，Ti，V，Cr，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，Ge，Zr，Nb，Mo，Cd，In，Sn，Ta和W。标记物质也可以是上述材料的复合材料。
标记物质7可以具有颗粒、柱状和星形形状，但优选颗粒形状。在颗粒形状的情况下，平均粒度优选为1nm-100μm，更优选3nm-10μm。当标记物质为颗粒形式时，通过动态光散射法测定平均粒度。
合适的磁性物质的实例包括由Dynal出售的Dynabeads，由micromod出售的micromer-M、nanomag-D以及由Merck出售的Estapol。
将第二目标物质俘获分子8固定到标记物质7的表面上并且具有以与目标物质检测元件12的第一目标物质俘获分子5相同的方式捕捉目标物质10的功能。因此，合适的第二目标物质俘获分子8的实例包括与第一目标物质俘获分子5的那些相同的材料。第二目标物质俘获分子8和第一目标物质俘获分子5必须捕捉目标物质10的不同部分。在这种情况下，形成复合物，其中目标物质10夹在第二目标物质俘获分子8和第一目标物质俘获分子5之间。此外，例如，当第二目标物质俘获分子8和第一目标物质俘获分子5是单克隆抗体时，它们必须是不同种类。然而，在两者是多克隆抗体时，它们可以是相同种类或不同种类。在一些情况下，两类目标物质俘获分子之一是单克隆抗体，而另一个是多克隆抗体。
更具体地，目标物质10被配置在目标物质检测元件12的表面上的第一目标物质俘获分子5捕捉，并且被第一目标物质俘获分子5捕捉的目标物质10进一步被标记材料9的第二目标物质俘获分子8捕捉。因此，形成第一目标物质俘获分子5-目标物质10-第二目标物质俘获分子8结构的复合物，并且使标记材料9接近目标物质检测元件12的检测区域6配置。接近检测区域6配置的标记材料9的标记物质7被检测区域6检测到，并且将检测区域6中标记物质7的检测表示为目标物质检测元件12的电或物理信号的变化。通过使用目标物质检测元件12的信号变化，可以检测目标物质的存在或目标物质的数量。
上面的说明基于以下假设，即目标物质10已经被第一目标物质俘获分子5捕捉后，由第二目标物质俘获分子8捕捉目标物质10。然而，在目标物质10已经被第二目标物质俘获分子8捕捉后，被第二目标物质俘获分子8捕捉的目标物质10可以被第一目标物质俘获分子5捕捉。
该目标物质检测元件12和标记物质7的下列组合是可能的。例如，在目标物质检测元件12为磁传感器元件时，优选标记物质7为磁性物质。当目标物质检测元件12为电极时，优选标记物质7是酶。当目标物质检测元件12是微量滴定板时，优选标记物质7为胶体金、胶乳珠、鲁米那、钌、酶、放射性物质或荧光物质。
如上所述，当目标物质检测元件12为磁传感器元件时，该磁传感器元件能够检测靠近检测区域6的磁性物质的存在和数量。在这种情况下，可以将具有检测磁性能变化的检测区域的元件，例如磁阻效应元件、霍耳效应元件和超导量子干涉器件有利地用作目标物质检测元件12。
铁氧体可以用作磁性物质。优选铁氧体，因为它们在生理活性条件下具有足够的磁性能并且在溶剂中对于劣化例如氧化具有高耐受性。铁氧体可以选自磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(γ-Fe2O3)、以及通过用其它原子置换这些化合物中的一些Fe而获得的复合材料。其它原子的实例包括Li，Mg，Al，Si，Ca，Sc，Ti，V，Cr，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，Ge，Zr，Nb，Mo，Cd，In，Sn，Ta和W。
实施例
下面将通过利用其实施例来更详细地说明本发明，但本发明不限于这些实施例，而且可以在获得具有相同功能和效果的磁生物传感器的范围内自由改变材料、组成、反应条件等。
实施例1
(1)制备SPR基质
将Au膜浸入含有化学式17所示的原子转移自由基聚合引发剂的乙醇溶液中并且使该引发剂与Au膜反应，由此在金膜芯片SIA KitAu(由BIACORE制造)的Au膜表面中引入原子转移自由基聚合引发剂。
化学式(17)
然后将具有引入其中的原子转移自由基聚合引发剂的金膜芯片浸入甲醇中，然后加入CuBr和2，2＇-联吡啶。通过冷冻真空脱气除去反应体系中所含的氧，用氮置换反应气氛，使化学式33所示的羧基甜菜碱单体通过原子转移自由基聚合反应预定时间。反应后，用光谱椭偏仪(spectral ellipsometer)(M-2000，由J.A.Woollam制造)测定接枝到其表面上的聚合物的膜厚度。结果为17.1-18.2nm(n＝4)。
(化学式33)
(2)SPR的非特异性吸附防止能力的评价
将上述部分(1)中制备的金膜芯片附着在辅助传感器芯片支架上并且固定在表面等离振子共振(SPR)装置BIACORE-X(由BIACORE制造)的传感器芯片开孔中，装入该传感器芯片。从SPR装置的连接器单元的试样添加位置用自动移液管注入N-羟基琥珀酰亚胺(NHS，0.1mM)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(EDC，0.4mM)的混合溶液，并且该注入在5μL/min的流速下进行7min。从而在非特异性吸附防止膜中含有的羧基中引入琥珀酰亚胺基团。然后，在5μL/min的流速下在7min内注入用于使琥珀酰亚胺基团减活的试剂，从而使非特异性吸附防止膜中含有的琥珀酰亚胺基团减活。如图4中所示，将1)甘氨酸、2)β-丙氨酸、3)氨基甲磺酸、4)硫酸单氨基乙酯以及在基于常规技术的对比例1中将(5)乙醇胺的水溶液作为使琥珀酰亚胺基团减活的试剂经由各自的流动通路引入。
在已经确认传感图基线稳定后，将1％牛-I gG溶液(PBS，pH7.4)在2分钟内以20μL/分钟的流速注入，并且测定注入完成之后5分钟内的共振信号变化(RU)。在当前的SPR装置中，可以测定1RU＝1pg/mm2的蛋白质吸附所致的变化并且将测量结果显示为图5中的IgG的非特异性吸附量。图5中所示的结果证明在根据本发明的由化学式34-37表示的非特异性吸附防止膜中IgG的非特异性吸附量小于涉及常规技术的由化学式38所示的非特异性吸附防止膜中的IgG的非特异性吸附量。由此证实非特异性吸附防止能力的提高。
通过下述方法可以获得结构体和磁生物传感器。
实施例2
在本实施例中，制造磁生物传感器，其中在检测区域中形成含有捕捉PSA(前列腺特异抗原)的第一抗体作为第一目标物质俘获分子的非特异性吸附防止膜，以及制造由包含捕捉PSA的第二抗体作为第二目标物质俘获分子的磁铁矿组成的标记材料(磁性标记)，并且通过使用它们作为磁生物传感器来检测PSA。将磁阻效应元件用作该磁生物传感器的检测系统。
(1)磁性标记的制造
首先，制成具有捕捉PSA的第二抗体作为第二目标物质俘获分子的标记材料。
在干燥氮气氛下热处理磁铁矿颗粒(平均粒度100nm)，然后将其分散在无水甲苯中。向磁铁矿颗粒-甲苯分散体系中加入作为硅烷偶联剂的氨基丙基三甲氧基硅烷，向磁铁矿颗粒表面引入氨基。然后，为了固定作为第二目标物质俘获分子的捕捉PSA的第二抗体，使用戊二醛交联剂，使上述氨基与第二抗体的氨基共价结合，从而能够使第二目标物质俘获分子在磁铁矿颗粒表面上固定。
上述操作使得可以获得包含第二目标物质俘获分子的标记材料。
(2)磁生物传感器的制造
然后制造在其检测区域中形成了非特异性吸附防止膜的磁生物传感器，该非特异性吸附防止膜包含捕捉PSA的第一抗体作为第一目标物质俘获分子并且保持聚合物侧链的中性电荷。
首先，如图6中所示，在磁性检测区域6的上表面上形成Au膜13。在本实施方案中，由于将磁阻效应元件用作检测系统，上述检测区域是指磁阻效应膜。
然后在作为检测区域的Au表面上形成非特异性吸附防止膜。通过将Au膜浸入含有化学式17所示的原子转移自由基聚合引发剂的乙醇溶液中并且使该引发剂与Au膜反应，从而在Au膜表面中引入原子转移自由基聚合引发剂。
化学式(17)
Figure G2008101463467D00251
接着将具有引入其中的原子转移自由基聚合引发剂的检测区域浸入甲醇中，然后加入2-溴异丁酸乙酯作为游离聚合引发剂，并且加入CuBr和2，2＇-联吡啶。然后通过冷冻真空脱气除去反应体系中所含的氧，用氮置换反应气氛，使化学式11所示的羧基甜菜碱单体通过原子转移自由基聚合反应预定时间。测定由用作游离聚合引发剂的2-溴异丁酸乙酯产生的聚合物的分子量和分子量分布。数均分子量为97,000以及分子量分布为1.15。这些结果能够证实接枝到检测区域上的接枝聚合物为具有匹配链长的聚合物。
化学式(11)
Figure G2008101463467D00261
通过测量检测区域中形成的非特异性吸附防止膜的厚度和重量能够确定聚合物的接枝密度为0.65mol/nm2。
然后将捕捉PSA的第一抗体作为第一目标物质俘获分子固定在检测区域中形成的非特异性吸附防止膜中含有的至少一些羧基上。用相同方式涂敷N-羟基磺基琥珀酰亚胺的水溶液和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐的水溶液。通过这些操作，使非特异性吸附防止膜中含有的羧基转化成琥珀酰亚胺基团(活性酯基)。使琥珀酰亚胺基团与第一抗体的氨基反应，从而能够使捕捉PSA的第一抗体作为第一目标物质俘获分子固定。然后，通过化学式12所示的化合物使非特异性吸附防止膜中含有的未反应的琥珀酰亚胺基团减活并且能够转化成例如化学式13所示的分子内盐结构。
化学式(12)
H2N—CH2—COOH
(化学式13)
Figure G2008101463467D00271
上述操作使得可以制造具有包含非特异性吸附防止膜的检测区域的磁生物传感器，该膜含有捕捉PSA的第一抗体作为第一目标物质俘获分子并且保持聚合物的侧链的中性电荷。
(3)PSA的检测
可以尝试通过使用如上面部分(1)和(2)中所述制造的磁性标记和磁生物传感器并且进行下述操作来检测已知作为前列腺癌的标记的PSA。
1)将上述磁生物传感器的检测区域浸入含有作为目标物质(抗原)的PSA且还含有作为杂质的BSA和IgG的磷酸盐缓冲溶液中。
2)用磷酸盐缓冲溶液洗涤未反应的PSA和杂质。
3)将经历过上述过程1)和2)的磁生物传感器的检测区域浸入含有磁性标记的磷酸盐缓冲溶液中并且在其中培养5分钟。
4)用磷酸盐缓冲剂洗涤未反应的磁性标记。
上述操作的结果，抗原被第一抗体和第二抗体捕捉，并且在磁生物传感器的检测区域中固定磁性标记，如图2所示。换句话说，当没有抗原存在于分析物中时，磁性标记没有固定在磁生物传感器的检测区域上。结果，通过检测磁性标记的存在可以进行抗原的检测。此外，通过检测被固定的磁性标记的数量，可以间接地确定分析物中所含的抗原数量。在本实施例的磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中，保持聚合物的侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
实施例3
用化学式14所示的化合物代替实施例2的化学式12所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式15中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例2相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(14)
H2N—(CH2)2—OSO3H
化学式(15)
Figure G2008101463467D00281
实施例4
用化学式16所示的化合物代替实施例2的化学式12所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式17中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例2中相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(16)
H2N—(CH2)3—SO3H
化学式(17)
Figure G2008101463467D00282
实施例5
用化学式18所示的化合物代替实施例2的化学式12所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式19中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例2中相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(18)
Figure G2008101463467D00291
化学式(19)
Figure G2008101463467D00292
实施例6
用化学式20所示的化合物代替实施例2的化学式12所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式21中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例2中相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(20)
Figure G2008101463467D00293
化学式(21)
实施例7
用化学式22所示的羧基甜菜碱单体代替实施例2的羧基甜菜碱单体(化学式11)，用化学式23所示的化合物代替化学式12所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式24中所示的分子内盐结构。本实施例的聚合物具有89,000的数均分子量，1.13的分子量分布和0.68mol/nm2的接枝密度。在用与实施例2中相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
(化学式22)
Figure G2008101463467D00302
(化学式23)
H2N—(CH2)2—COOH
(化学式24)
Figure G2008101463467D00303
实施例8
用化学式25所示的化合物代替实施例7的化学式23所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式26中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例7中相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(25)
H2N—CH2—OSO3H
化学式(26)
实施例9
用化学式27所示的化合物代替实施例7的化学式23所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式28中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例7相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(27)
H2N—CH2—SO3H
化学式(28)
Figure G2008101463467D00312
实施例10
用化学式29所示的化合物代替实施例7的化学式23所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式30中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例7相同的方式进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(29)
Figure G2008101463467D00321
化学式(30)
实施例11
用化学式31所示的化合物代替实施例7的化学式23所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活和转化成如化学式32中所示的分子内盐结构。在接着用与实施例7中相同的方法进行PSA检测时，在磁生物传感器中检测区域的非特异性吸附防止膜中保持聚合物侧链的中性电荷。结果，可以防止分析物中所含的目标物质或杂质的非特异性吸附并且可以在高灵敏度下检测目标物质。
化学式(31)
Figure G2008101463467D00323
化学式(32)
Figure G2008101463467D00331
对比例2
用乙醇胺代替实施例2的化学式12所示的化合物，并且使非特异性吸附防止膜中所含的未反应的琥珀酰亚胺基团减活。在此后用与实施例2中相同的方式进行PSA检测时，聚合物侧链的电荷向正电荷转移，并且可以证实这样的转移造成杂质的附着以及灵敏度相对于实施例2-11降低。
尽管已经参照示例性实施方案描述了本发明，但应当理解本发明不限于所公开的示例性实施方案。下列权利要求的范围应给予最宽的解释以便包含所有这类的改变以及等同结构和功能。

Claims (12)

1.结构体，其具有
基质，在该基质的表面上存在的聚合物，和与该聚合物结合的第一目标物质俘获分子，其中
该聚合物均包含由下述通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物；
该第一目标物质俘获分子与该聚合物的一些羧基结合；并且
由通式(2)表示的化合物与该聚合物的羧基中没有与第一目标物质俘获分子结合的至少一些羧基结合，
Figure FSB00000825041300011
在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；X为氧原子或NH；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数，
H2N-(CH2)n-Y    (2)
在该式中，n为等于或大于1且等于或小于4的整数，以至于n+b为2-5的整数；Y为-OSO3H或-SO3H。
2.权利要求1所述的结构体，其中由通式(2)表示的化合物是氨基甲磺酸或硫酸单氨基乙酯。
3.权利要求1所述的结构体，其中由通式(1)表示的化合物为下述通式(3)表示的化合物，
Figure FSB00000825041300012
在该式中，R1为氢原子或甲基；R2、R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数。
4.权利要求1所述的结构体，其中由通式(1)所示的化合物为下述化学式(A)所示的化合物，并且通式(2)所示的化合物选自氨基甲磺酸和硫酸单氨基乙酯，
Figure FSB00000825041300021
5.目标物质检测元件，其具有
具有检测区域的基质，在该基质的表面上存在的聚合物，和与该聚合物结合的第一目标物质俘获分子，其中
该聚合物均包含由下述通式(1)表示的羧基甜菜碱单体的聚合物；
该第一目标物质俘获分子与该聚合物的一些羧基结合；并且
由通式(2)表示的化合物与该聚合物的羧基中没有与第一目标物质俘获分子结合的至少一些羧基结合，
Figure FSB00000825041300022
在该式中，R1为氢原子或甲基；R2和R3独立地选自甲基、乙基、正丙基和异丙基；X为氧原子或NH；a为1-5的整数；b为等于或大于1且等于或小于4的整数，
H2N-(CH2)n-Y    (2)
在该式中，n为等于或大于1且等于或小于4的整数，以至于n+b为2-5的整数；Y为-OSO3H或-SO3H。
6.目标物质检测试剂盒，其包含：
权利要求5所述的目标物质检测元件；和
包含标记物质和第二目标物质俘获分子的标记材料。
7.权利要求6所述的目标物质检测试剂盒，其中
所述检测区域为能够检测磁性物质的区域；并且
所述标记物质为磁性物质。
8.权利要求6所述的目标物质检测试剂盒，其中
所述目标物质检测元件为电极；并且所述标记物质为酶。
9.权利要求6所述的目标物质检测试剂盒，其中
所述目标物质检测元件为微量滴定板；并且所述标记物质选自胶体金、胶乳珠、鲁米那、钌、酶、放射性物质和荧光物质。
10.使用权利要求1所述的结构体的方法，其包含使含有目标物质的分析物与所述结构体接触，和检测所述目标物质。
11.权利要求1所述的结构体，其中由通式(2)所示的化合物为氨基甲磺酸。
12.权利要求5所述的目标物质检测元件，其中由通式(2)所示的化合物为氨基甲磺酸。
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