CN102202790A - 测定设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使用两性分子聚合物来提高测定设备上的横向流动和试剂混合。更具体地，本发明涉及在包括设备的测定方法中使用两性分子聚合物，以确定血清或血浆中的脂质浓度。

Description

测定设备和方法
技术领域
本发明涉及使用两性分子聚合物来提高测定设备上的横向流动和试剂混合。尤其是，本发明涉及在包括设备的测定方法中使用两性分子聚合物，以确定血清或血浆中的脂质浓度。
背景技术
横向流动测定设备和方法在现有技术中是已知的。先前，这种设备已被开发来测试易于大量获得的试样。然而，当测试试样是血液或血液成分时，大量试样的收集不是总是可能的，尤其是在诸如医生外科手术的治疗点时。  一般地，这些设备包括横向流动矩阵，例如，硝化纤维膜及类似物。施加到矩阵的试样沿矩阵流动，并且一个或多个试样内的分析物与横向流动矩阵内的一个或多个试剂起反应。典型地，这些试剂中的至少一个在矩阵内是固定不动的，以允许与分析物的任何反应能被检测，例如，被可视地检测。不幸地是，伴同试样传递和试样扩散到膜而来的变化导致很大程度上不可控的且在到达测试区域之前不均匀的流动。这是因为这种设备仅依靠流体的毛细管作用。这种建立在毛细管作用的依靠可能对设备的精度具有相反的影响，因为在整个测试区域的分析物的量和/或贴标签的量不是一致的。单独的毛细血管作用的使用也意味着测定是慢的，因为不可靠的流体毛细作用。测定也不适合小的流体试样，诸如核酸检测，其中，膜可在测定完成之前干燥，或者可能是不足量的流体穿过测试设备的长度。
如此一来，现在就需要一种简单而有效的技巧来改善横向流动测定，尤其是在使能够执行低体积测试的同时允许更快的测试。
治疗设备的横向流动点的一个区域将会在胆固醇和血脂测试的领域中有用。
总所周知的是，血液中的不同脂蛋白的浓度与个人的形成中的动脉硬化症风险是有联系的。动脉硬化症是一种影响动脉血管的疾病，并同通常指动脉的“硬化”或“镶边”。它是由血管壁上的多个斑的行程而引起的，主要原因是巨噬白细胞的聚集和低密度脂蛋白的上升而引起的。在未能通过高密度脂蛋白(HDL)从巨噬细胞中充分地移除脂肪和胆固醇，慢性煽动性响应在动脉壁内逐步显示出来。
血浆中的大部分的循环胆固醇被发现为三类脂蛋白。胆固醇和胆固醇酯酶酯是不溶于水的物质，因而被循环系统内的那些脂蛋白携带，以最终被身体的细胞所使用。
这些脂蛋白类的每一个携带不同量的胆固醇。因而，总的血清胆固醇是个复杂的平均量，其中，各个脂蛋白类均有助于血清的总的脂蛋白浓度。
各个类的脂蛋白在动脉硬化症中起着不同的角色。高密度脂蛋白或HDL一般地被认为是“好的胆固醇”，就是说，它们是抗致动脉粥样化的。相反地，低密度脂蛋白或LDL通常被认为是“坏的胆固醇”，因为已知它们是高度致动脉粥样化的。另一类脂蛋白，极低密度脂蛋白或VLDL被认为是轻度致动脉粥样化。
就HDL胆固醇和动脉硬化症风险，例如心脏病发作之间的逆向关系而言，血液中的HDL的浓度已作过广泛地研究。因而，如果HDL胆固醇的浓度被确定为低，个人可能有增加的发展动脉硬化症的风险。因而，这种风险可通过测定HDL胆固醇而估计。通过这些测定结果，可通过如下的方程来计算LDL胆固醇的大约含量：
LDL胆固醇＝总胆固醇-1/5总胆固醇-HDL胆固醇
为了确定不同胆固醇成分的胆固醇量，一般使用四种方法，其包括(1)超速离心法；(2)分馏沉淀法；(3)使用Friedewald方程计算；以及(4)电泳分离和沉淀法。
这些方法中的每一个均有不同的缺点。例如，超速离心法需要使用专业的实验室设备并可花费好几天的时间来完成。分馏沉淀法、电泳分离和沉淀法都是耗时的，并再次需要专业设备。Friedewald方程是不准确的，因为它通过减去与其它类的脂蛋白相关的脂蛋白而估计LDL的浓度。因而，方程基于三个独立的脂质分析提供了非直接的估计，而独立的脂质分析提供了误差的潜在源头。
作为这些缺点的结果，胆固醇测定的结果在几个小时内甚至几天内都是不可获得的，并且不能在更小的实验室内或由外科手术中的医生执行。因而，需要一种执行即简单又廉价使用的胆固醇测定的设备和方法。同样需要一种直接测量各类脂蛋白的浓度而无需根据简介估计的测定。
当固态疏水分子被添加到水溶液或悬浮液中时，它们形成直接的沉淀物并且不进入水相，因为该疏水分子“粘”在一起而非溶解。即便有力地搅动沉淀物，疏水分子和溶解分子之间的直接遭遇的次数是小的。这种相互作用也可能是热动力学上地不利的。
现有技术中的方法涉及在混合水溶液或悬浮液之前将疏水分子溶解在适宜的水-易混合的有机溶剂中。一旦进入水溶液中，疏水分子被单分散，从而增加与溶液中已有的分子相互作用的可能性。然而，这种方法的缺点是：有机溶剂通常是有毒的或者可妨碍酶作用或荧光测量。这种方法一般地也不适合治疗点使用，比如医生外科手术或临床诊断。
发明内容
申请人已经获得了令人惊奇的发现：通过在测定系统中使用两性分子聚合物，测定效率和/或者速度都获得了明显的提高。申请人的方法不仅可应用到水溶液/悬浮液中的快速结合的疏水试剂中而且可应用到诸如具有例如脂蛋白的分析物的发光体的混合物中，而不直接应用有机溶剂。该方法使血液、食品及类似物中的脂蛋白含量通过测量荧光而被易于量化。这种方法的使用也使快速的、廉价的治疗点胆固醇测定系统的开发成为可能。
在本发明的第一方面，提供了一种用于检测驻留在含水试样中的分析物的存在性或数量的测定设备，该设备包括：至少一个供含水试样可穿过的流动通道，其特征在于：该至少一个流动通道包括至少一个两性分子聚合物，其中，在使用中，沿流动通道的流体通路大于毛细血管作用单独所预期的通路。
两性分子聚合物是一种既能处理亲水又能处理疏水特性的聚合物。这种混合物也可称之为两性分子混合物或非电离亲水聚合物。在特定实施例中，两性分子聚合物是一种能溶于水和多种有机溶剂中的物质。
本发明涉及诸如聚乙二醇的两性分子聚合物的使用，以提高和/或控制横向流体流动。本发明也可用来增加含水试样和至少一个试剂之间的相互作用，优选地是疏水发光体和脂蛋白的相互作用。
优选地，流动通道涂覆有至少一个两性分子聚合物。
惊喜地是，已然发现两性分子聚合物可用来涂覆例如塑料或玻璃的表面以增强流体流动以移动和/或混合水溶液，例如将“干”成分组合在或当作两性分子聚合物的涂层之上或之下的层内或层。两性分子聚合物的使用也具有改善流体横向流动的优势，比如相对于传统的诸如US6485982所公开的“毛细作用”多孔材料而言。现有技术的毛细作用方法建立在支撑工具的使用，比如供流体通过毛细管作用抽吸的纸张或膜。两性分子聚合物的使用移除了对单独依靠毛细管作用的支撑工具的需要，并具有惊奇的效果：相比较仅通过毛细管作用的多孔材料而言，液体可沿例如微管或表面传输更远的距离或以更快的速度传递。
如这里所使用的，术语“横向流动”指流体在表面上的运动，其中，流体在特定方向或沿特定通道流动，例如横向地。优选地，流体以比单独的毛细管作用在特定材料所观测到的更大速度流动或流动更大的距离。应当注意的是，术语“横向流动”意味着描述性的而非限制性的，因为设备可以具有相同效果的其他方式配置，例如径向或垂直流动可易于设想使用与本发明相同的原理，而不脱离本发明的精神。在特定实施例中，流体与分析物一致地相互作用，并且容纳在流体内的分析物在其流动或行进时与不同的试剂反应。
设备包括至少一个流动通道，含水试样可沿流动通道行进，并且其特征在于：该至少一个流动通道包括至少一个两性分子聚合物，其中，流体沿流动通道的通路大于单独的毛细管作用所期望的通路。相对于现有技术，设备不需要用于横向流体流动的多孔膜，相反地，流体可沿包括至少一个两性分子聚合物的流动通道行进。
惊喜地是，已然发现，流体沿包括两性分子聚合物的流动通道行进的速度和/或距离比沿包括多孔材料的流动通道行进的速度和/或距离要快和/或大。
在特定的实施例中，流动通道含有至少一个两性分子聚合物。
因此，两性分子聚合物可用来涂覆表面，比如管的内部、毛细管、狭槽、凹坎、膜或类似物。显而易见地是，两性分子聚合物可用作涂层，该涂层可用于“标准”横向流动测定所用的膜中，以加速和/或提供对流体流更大的控制。
在其他实施例中，流体通道通过至少一个两性分子聚合物形成。
疏水或两性分子聚合物可打印和/或喷洒到表面上，比如平的表面，例如通过诸如是油墨喷射或泡沫喷射打印、描绘、喷洒或其它应用方法的方法形成的“轨道”和/或层。
两性分子聚合物可具有薄膜的形式。
在其他实施例中，薄膜可磨碎成颗粒材料或者可形成为，例如细粒、小珠、小球、或微米球体、或纳米球体或微微米球体。两性分子聚合物自身可具有细粒、小珠、小球、或微米球体、或纳米球体或微微米球体的形式。
在再一个实施例中，两性分子聚合物可压印成纳米-、微微米-、飞升液滴的一部分，或形成纳米-、微微米-、飞升液滴的一个或多个阵列。
优选地，两性分子聚合物包括至少一个探针、指示器或试剂。优选地，指示器是疏水混合物或诸如发光体的试剂。
为了将疏水混合物或试剂与聚合物结合起来，所述疏水混合物或试剂可首先溶解在易与两性分子聚合物混合的诸如有机溶剂的溶剂中。两性分子聚合物也溶解在诸如水的溶剂中，或者诸如二甲替甲酰胺或氯仿的更易挥发的溶剂中，尽管其它适宜的溶剂对本领域技术人员是显而易见的。疏水混合物或试剂以及两性分子聚合物然后被组合，然后优选地被干燥成薄膜。惊奇地是，本发明人依然发现：一旦干燥，就不再有疏水混合物或试剂与聚合物的相分离。
流动通道可包括至少一个探针、指示器或试剂。流动通道可容纳探针、指示器或试剂。
因而，至少一个疏水发光体和两性分子聚合物的组合物可用来涂覆表面，比如管的内部、毛细管、狭槽、凹坎、薄膜或类似物。在另一个实施例中，组合物可压印到表面上，例如通过诸如油墨喷射或泡沫喷射打印、描绘、喷洒或其他应用方法的压印方法形成“轨道”。探针、指示器或试剂可邻接至少一个流动通道。可备选地，探针、指示器或试剂可直接层压在至少一个流动通道之上后之下。因而，试剂本身可在流动通道之内，例如与两性分子聚合物结合在一起，或者可布置成离散成或压印成两性分子聚合物上、下或旁边的“点”。
显而易见地是，本发明的方法也可应用到除疏水发光体之外的其他试剂，例如，诸如酶、阻塞试剂、化学药品等。
尤其是，两性分子聚合物为具有分子量在大约1000到20000Da、更具体地在大约1000到6000Da、以及更具体地在大约1000到3000Da的聚乙二醇(PEG)。特殊的PEG包括PEG2000、PEG6000、PEG12000和PEG20000。
聚乙二醇，也称为聚环氧乙烷(PEO)或聚氧乙烯(POE)，是一种乙撑氧的低聚物或聚合物。PEGs的分子量可在300g/mol到10,000,000g/mol的广泛范围内。PEG具有下述的一般结构：
HO-(CH2-CH2-O-)n-H
数字通常包含在PEGs的名字中，以指示它们的平均分子量。例如，具有n＝80的PEG，将具有大约3500道尔顿的平均分子量，并且将标记为PEG3500。
一般地，PEGs包括具有分子量分布的分子。尽管发现具有不同分子量的PEGs因其不同的物理特性(比如粘性)而用于不同的应用中，它们的化学特性几乎是完全一致的。不同形式的PEG根据其用于聚合过程的引发剂而可用，比如单功能的甲基醚PEG(methoxypoly(ethylene glycol))，简称mPEG。PEGs也因不同的几何形状而可用。有枝的PEGs具有3至10个源自中央芯基的PEG链。星形PEGs具有10至100个源自中央芯基的PEG链。梳形PEGs通常具有嫁接到聚合物基干的多个PEG链。PEGs也在著名的PEGylation过程中共价耦合到其他分子，这就可能在使用PEG的流体流动特性以用于试剂混合时有利。
进一步的两性分子聚合物可包括两性分子多肽，就是说，具有二级结构的多肽使得多肽具有亲水面和疏水面。两性分子肽结构的设计(例如，α螺旋结构的多肽)在现有技术中是已知的。例如，Grell等.(2001)J Pept Sci 7(3)：146-51；Chen等.(2002)J Pept Res 59(1)：18-33；Iwata等.(1994)J boil Chem 269(7)：4928-33；Cornut等.(1994)FEBS Lett 340(1)：29-33；Negrete等.(1998)Protein Sci 7(6)：1368-79。其他的两性分子或非-电离聚合物包括聚乙烯醇(PVA)(Sigma Aldrich：360627-25G)，羧甲基纤维素(Sigma：C-5678)；0，0′-2(2-氨基乙烷基)PEG2000(聚氧乙烯2(胺))(Aldrich Chemistry：14501)以及PEG甲基醚5000(Aldrich Chemistry：81323-250G)以及其他电离聚合物。
优选地，设备进一步包括至少一个用于含水试样应用的应用区域。
应用区域是试样应用到到设备上的区域。优选地，具有单应用区域，从该应用区域，多个但至少一个、两个、三个、或更多个能被试样整除的个数可获得以执行根据本发明的方法。可备选地，可能具有单独的应用区域，以用于各个或试样的整除个数。应当了解的是，在一些实施例中，设备可被设计，使得试样可直接引入到测试区域而省略对应用区域的需要。
如本文所使用的术语“含水试样”指任何液体试样，优选地是分析物可被检测到的一个试样。这种试样的非限制性示例包括整个血液、血清或血浆试样、尿、脑脊髓液(CSF)、淋巴、浆状分泌物或其他生物流体、动物组织匀浆、蛋白质组织匀浆、牛奶、原始蛋、发酵肉汤、动物饲料、以及海产饲料。应当理解的是，试样仅需要处于液体或含水形式，以用于测定的至少一实质部分。因此，本领域技术人员可设想：本测定也可在试样的熔点之上的温度执行，比如，例如在室温下通常是固体的蜡或脂。
优选地，设备进一步包括至少一个测试区域，其中，含水试样的部分和探针、指示器或试剂之间的反应结果和/或过程被确定。
用于分析物和探针、指示器或试剂之间的反应结果和/或过程的测试区域和区域可被确定。测试区域可与激励设备接触。
优选地，至少一个流体通道与至少一个应用区域和至少一个测试区域流体连通。优选地，设备包括多个流通通道以及测试区域。优选地，流动通道例如通过流通连通将应用区域与至少一个测试区域连接起来。
流动通道可以是狭槽、凹槽、毛细管、轨道或通道等。优选地，流动通道包括两性分子聚合物。两性分子聚合物可以在通道的表面上具有涂层或膜的形式，或者可在流动通道的腔内具有粉末、小球、微米微粒、纳米微粒、微微米微粒或填充物的形式。在两性分子聚合物填充在腔内的地方，它可整个地填充腔，或者局部地填充，比如间隙。可备选地，两性分子聚合物可以是例如设定为轨道或通路的流动通道，例如压印在沿流体横向流动发生的表面上。
包括两性分子聚合物的流动通道可进一步包括测定所需的其他试剂，例如至少一个疏水发光体和/或至少一个酶。不同的流动通道可包括不同的试剂。流动通道也可沿其长度包括不同的试剂，例如允许通过含水试样的横向流动顺序添加试剂。可备选地，流动通道单独包括两性分子聚合物，导致包括两性分子聚合物的测试区域与其它试剂结合起来。试剂本身可在流动通道之内，例如与两性分子聚合物结合或可布置为两性分子聚合物上方、下方、旁边的层。
优选地，反应的结果和/或过程借助光学设备确定。可备选地，反应的结果和/或过程通过视觉观察确定。更具体地，反应的结果和/或过程借助荧光确定。
优选地是，测试区域被布置，使得其与激励设备光接触。测试区域应当被布置，使得产自测定的荧光可被检测设备检测到。对于相同测定或不同测定的不同方面，可具有分开的测试区域。“激励设备”是可操作地用来激励试样的设备，使得试样的至少一个组分-通常是探针或指示器-发荧光。
上文术语“接触”的使用不是暗示或限于物理接触，在本文的上下文中，术语仅意味着测试区域物理地移动进入光束的通道，或者测试区域被光束照亮/激励。
检测设备是可操作地用来检测试样所发荧光的设备。在特定实施例中，测试可通过视觉检测简单地执行。在这种情况下，激励设备和检测设备可能不是必需的。
在特殊实施例中，设备包括至少两个单独的部件。更具体的是，该至少两个单独的部件是阅读器和测试盒。因而，设备可包括两个或多个单独的部件，例如阅读器和适于与阅读器功能连接的盒。优选地，盒可插入、放置或连接到阅读器。阅读器可包括供盒插入、置放或连接的入坞设备。入坞设备可以是狭槽。因而，优选地是，和可自阅读器中移除。盒可采用不同的形式，例如，卡片、芯片或幻灯片，并且可由现有技术中已知的材料构建，例如纸板、玻璃、硅、塑料等。优选地，材料包括或是疏水材料或具有是疏水的区域。
优选地，测试盒包括至少一个流动通道。优选地，测试盒是一次性的，并且可以包含新的测定试剂的新盒取代。优选地，阅读器是可重用的部件。
在优选实施例中，设备是用于检测驻留在含水试样中的分析物的存在性或量的测定设备，其包括：
(i)至少一个适于将含水试样应用到设备的应用区域；
(ii)至少一个探针、指示器或试剂，其中在使用时，该至少一个探针、指示器或试剂能与驻留在含水试样中的分析物起反应；
(iii)至少一个测试区域，其中，分析物和至少一个探针、指示器或试剂之间的反应结果和/或过程可被确定；
(iv)与该至少一个应用区域和该至少一个测试区域流体连通的至少一个流动通道；
其特征在于：该至少一个流动通道包括至少一个两性分子聚合物，并且其中，在使用中，沿该至少一个流动通道的流体通路大于单独的毛细管所用所期望的通路。
在特定实施例中，设备包括单应用区域和多个流动通道，例如四个，导致多个，例如至少三个测试区域。
优选地，当设备包括至少三个测试区域和至少三个流动通道时，第一流动通道与应用区域和第一测试区域流体连通，第二流动通道与应用区域和第二测试区域流体连通，并且第三流动通道与应用区域和第三测试区域流体连通。
在一个实施例中，第一流动通道和/或测试区域包括两性分子聚合物以及第一疏水发光体和任意地至少一个酶。第二流动通道和/或测试区域包括两性分子聚合物以及第二疏水发光体和任意地至少一个酶。第三流动通道和/或测试区域包括两性分子聚合物以及第一、第二或第三疏水发光体和任意地至少一个酶。在使用中，应用到应用区域的试样(以水形式)沿至少一个流动通道通过两性分子聚合物所引起的横向流动被激励入各自的测试区域。当试样沿至少一个流动通道流动时，其被显现并与疏水发光体和/或其他试剂混合。可备选地，试样在其到达测试区域时仅呈现为疏水发光体和/或其他试剂。优选地，随横向流流动的试样不需要外部力，比如泵，以移动含水试样。一旦含水试样到达测试区域，可以进行测量。
在测定为油脂压型测定的地方，探针、指示器或试剂可选自下列成分组成的组：Amplex Red、K37、Nile Red、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶或者辣根过氧化物酶。
Amplex Red(10-乙酰基-3，7-二羟基吩嗪)，可自Invitrogen(目录数A12222和A22177)获得，其与过氧化氢(H2O2)以1∶1的理想配比起反应，以产生高度荧光的resorufin。K37(4-二甲基胺基-4′-二氟亚甲基-磺酰基-苯亚甲基-笨乙酮)被本发明人在其先前的国际专利申请PCT/GB2005/004757中公开。Nile Red，亲脂性着色剂，也称为Nile blue oxazone，其可自Invitrogen(目录数N1142)获得，或者可通过煮沸Nile blue与硫酸的溶液而获得。Nile red将细胞内的脂滴染成红色，并且加强荧光，在其处于富脂环境中时，发出强的金黄色。
胆固醇酯酶(Steryl-ester acylhydrolase，注册号：EC 3.1.1.13)是一种催化胆固醇酯酶酯和别的一些甾醇脂的水解作用的酶，以释放胆固醇以及脂肪酸阴离子。胆固醇氧化酶(Cholesterol：oxygen oxidoreductase，注册号：EC1.1.3.6)是一种酶，其在氧分子存在时将胆固醇氧化成4-cholesten-3-one以及过氧化氢。辣根过氧化物酶(Sigma Aldrich，注册号：EC 1.11.1.7)是一种过氧化氢氧化还原酶。其他等效的过氧化氢氧化还原酶是已知的，并可从例如大豆获得。
对于脂压型，第一流动通道包括Amplex Red，第二流动通道包括K37，并且第三流动通道包括Nile Red。可备选地，第一测试区域可包括Amplex Red，第二测试区域可包括K37，第三测试区域可包括Nile Red。然而更优选地是，当第一流动通道包括Amplex Red时，第一流动通道进一步包括胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶。在备选实施例中，第一测试区域可包括胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶。在再一个实施例中，应用区域包括至少一个探针、指示器或选自下列成分组成的组的试剂：Amplex Red、K37、Nile Red、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶或辣根过氧化物酶。
优选地，探针、指示器或试剂是干的形式。
有利地，设备可用来执行快速和容易的测定，其可并行地同时操作，以确定来自生物流体的被分析物的存在/不存在或浓度。例如，两性分子聚合物的使用将测定时间从几个小时或者甚至几天减少到小到一分钟。
在本发明的另一个方面，提供一种测量含水生物试样中的分析物的方法，其包括：
(i)将含水生物试样与至少一个疏水发光体和至少一个两性分子聚合物的组合物接触，其中，至少一个疏水发光体结合到含水生物试样中的至少一个分析物，并且此时在适当的激励下结合后的发光体发荧光；
(ii)以适当的激励波长从步骤(i)激励产品；
(iii)在步骤(ii)后，以适当的检测波长测量荧光辐射。
对本领域技术人员显而易见地是，适宜的激励和辐射波长将依赖于所使用的特殊染料或发光体。适宜波长的选择可通过使用标准实验技巧或与染料或发光体相关的可获得数据确定。
在本发明的方法的有一个实施例中，含水生物试样在与至少一个疏水发光体接触之前与至少一个两性分子聚合物接触。
在备选实施例中，含水生物试样在其与至少一个疏水发光体接触时大体上同时与至少一个两性分子聚合物接触。
通过非限制性示例，生物试样(以水形式)根据本发明的第一或第二方面被应用到比如测试芯片或卡片上的应用区域。应用区域被连接到至少一个，优选地三个、四个或更多个测试区域。区域之间的连接可以通过狭槽、毛细管、轨道等等。狭槽、毛细管等优选地被涂覆有两性分子聚合物。当使用轨道时，它们可从两性分子聚合物形成，例如压印或放到表面上。两性分子聚合物从应用区域沿狭槽、毛细管、轨道等将含水试样“吸取”或抽吸到至少一个测试区域。在使用多个狭槽、毛细管、轨道等的场合，在流体穿过它们时，试样可被划分成或被分割成被整除的数。通过这种方式，试样可在无需手工处理的情况下通过两性分子聚合物所引起的横向流动的使用而被分开。
各狭槽、毛细管、轨道等可包括至少一个与两性分子聚合物结合的发光体。在呈现的场合，各狭槽、毛细管、轨道等中的疏水发光体可以一样或不同。各个不同的疏水发光体可结合到特殊类的或子类的脂蛋白，并且在结合时，在适当的激励下修改荧光效应，其是特殊类或子类的脂蛋白的浓度的指示。类似地，各狭槽、毛细管或轨道等也可包括至少一个酶或其他成分或试剂。通过这种方式，当试样沿狭槽等行进或流动(被吸)时，它被显现并在无需手工处理步骤的情况下与其他成分或试剂混合。对本领域技术人员显而易见地是，结果是，不同的试剂量或试剂组合或者条件可施加到试样的不同等分试样，进而导致各测试区域内的待执行和测量的不同测定。
优选地，至少一个疏水发光体是染料，更具体地是荧光染料，并且更具体是，是一种在其结合到分析物诸如脂成分时具有独一无二的荧光的染料。
人类血清血蛋白(HSA)是具有大约30-50mg/ml浓度的血清的主要成分。已知HSA具有至少两个结合位置，其能结合不同的配合基。第一种类型在本文是指“疏水域”，而第二种类型的域在本文是指“药物结合域”。这些域对本领域技术人员是已知的，并且在自然结构生物学(卷5，827页(1998))上彼此不同。该论文奖疏水区域看成脂肪酸可结合的区域，而药物结合区域能将与HSA相关的多个药物结合。
本发明人已经确定：疏水发光体可结合到HSA的疏水结合位置/域，并可在结合到HSA时发出荧光。因而，本发明人相信，额外的荧光可致使实质的背景信号，潜在地扭曲测量，并导致在确定脂蛋白浓度中存在误差。
因此，当含水试样为血试样时，疏水发光体可结合的HSA疏水结合位置被堵塞了。因而，在分析试样之前，配合基结合抑制剂被优选地添加。
配合基结合抑制剂可能是疏水的。抑制剂可以是两性分子的。配合基结合抑制剂可包括脂肪酸或它的功能性衍生，以及其他疏水分子。脂肪酸的适宜衍生物的示例，其可阻塞HSA的疏水结合位置，可包括脂肪酸、脂、酰基卤、羧基酐或氨基化合物等。优选的脂肪酸衍生物是脂肪酸酯。
脂肪酸或其衍生物可包括C1-C20脂肪酸或其衍生物。优选地是，脂肪酸或其衍生物可包括C3-C18脂肪酸或其衍生物，更具体地，C5-C14脂肪酸或其衍生物，甚至更优选地，C7-C9脂肪酸或其衍生物。尤其优选地是，配合基结合抑制剂包括辛酸(C8)或其衍生物，例如辛酸。优选地，配合基结合抑制剂被添加为碱金属辛酸，优选地第I碱金属基辛酸，例如辛酸钠或辛酸钾。
优选地，大约10-400mM之间的配合基结合抑制剂在分析之前被添加到试样中，更优选地，大约20-200mM之间的，大约30-80mM之间的抑制剂被添加。尤其优选地是，大约50mM的抑制剂被添加。因而，在方法的优选实施例中，大约50mM的辛酸钠可在分析之前添加到试样中。
用于HSA的药物结合域的配合基包括药物分子，比如甲状腺素、布洛芬、安定、甾类激素和它们的衍生物(药物)、血红素、胆红素、亲脂性前体药物、华法令阻凝剂、香豆素基药物、麻醉学、安定、布洛芬和抗抑郁剂(例如，黄嘌呤)、安息香酸或它们的衍生物(例如，三氯苯甲酸或三碘苯甲酸)。可备选地，HSA结合域可通过使用HSA析取物质，例如抗-HSA抗体被阻塞或被移除。
在特殊的实施例中，含水试样被用作“纯的”，就是说，在使用之前未稀释试样。
在其他实施例中，含水试样可在使用之前被稀释。例如，当含水试样源自血液时，试样的稀释可以是期望的，例如在执行测定前使用1∶80稀释。优选地，稀释剂是磷酸缓冲液盐(PBS)，并包括至少一个配合基结合抑制剂。在特殊实施例中，稀释剂包括两个配合基结合抑制剂，一个用于疏水结合位置，并且另一个用于药物结合位置。优选地，配合基结合抑制剂包括安息香酸和辛酸。可备选地，试样可以PBS稀释，并且至少一个配合基结合抑制剂与两性分子聚合物结合。因而，配合基结合抑制剂在其被横向流动，例如沿管、毛细管、狭槽或轨道行进时被添加并与含水试样混合。
在优选方法中，多个、至少两个或三个荧光测定在类似的条件下并行执行。
根据本发明的第三方面，提供一种用于增强横向流体流动的过程，其包括涂覆表面，沿该表面，流体可随两性分子聚合物流动。
优选地，在本发明的过程中，表面被管、毛细管、狭槽、凹坑、膜或类似物所限定。
因而，两性分子聚合物可用来涂覆例如管、毛细管、狭槽、凹坎、膜或类似物的内部所限定的表面。显而易见地是，两性分子聚合物也可用作用于“标准”横向流测定所用膜的涂层，以加速和提供对流体流的更大控制。疏水或两性分子聚合物可被涂覆、压印和/或喷洒到表面上，例如形成“轨道”和/或层，通过压印方法，比如通过油墨喷射或泡沫喷射印制或其他应用方法。在过程的特殊实施例中，两性分子聚合物具有膜的形式。在其他实施例中，膜可磨碎成微粒材料，或可被形成例如小粒、小珠、小球、微米球、纳米球或微微米球。至少一个两性分子聚合物可具有小粒、小珠、小球、微米球、纳米球或微微米球的形式。
根据本发明的第四方面，提供Gafquat的使用，以稳定蛋白质，尤其是酶。
惊奇地是，已然发现：乙烯吡咯烷酮和二甲氨基异丁烯酸盐的共聚物(被International Speciality Products以商标名Gafquat(RTM)卖出)是适宜的酶稳定试剂。Gafquat(CAS注册号：53633-54-8；7732-18-5)是一系列的水溶性共聚物比如Polyquaternium-11的名字。在许多头发产品(比如摩丝、凝胶体、头发定型剂)和特殊效应化妆品中，它是主要的活性成分，但是以前从未用作稳定酶或蛋白质。用于稳定Gafquat的优选酶包括胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶，尽管Gafquat可用作各种酶的稳定剂。
根据本发明的第五方面，提供测定中的本发明的设备、方法或过程的使用。
本文所公开的所有特征(包括任何附加权利要求、摘要和附图)和/或已公开的任何方法或过程的所有步骤，可以任何组合与上述方面中的任何一个组合，除非这种特征和/或步骤的至少一些是互斥的组合。
附图说明
本发明将在以下图形的帮助下进行描述，尽管不限于图形。应当了解的是，图形仅用作演示目的，其中：
图1示出了适于治疗点使用的测试盒的实施例的部件；
图2和图3图示了测定设备的另一个实施例；
图4图示了限定应用区域、流体流动通道、检测区域和阻止-流动交叉点的毛细狭槽的实施例；
图5图示了PEG分子量对垂直流速的影响。误差条表示+/-1标准偏差(未涂覆的毛细管和标准偏差的一阶在零分子量处示出)。
具体实施方式
参考附图中的图1，测定设备(1)通常包括具有底座(2a)和盖(2b)的外壳，该盖(2b)防止应用区域(3)、流动通道(5)和测试区域(4)免受污染或损坏。
设备具有脊形柄部(7)，其使外科大夫或临床医生把持设备。应用区域(3)上的外壳包括凹坎(3a)，在这种情况下，具有斜边以将试样引导到应用区域。窗口(4a)提供到测试区域的入口，以允许确定测定的结果。
在外壳(2a和2b)内是疏水塑料(6)的带，其用来充当PEG流动通道的支撑件。流动通道(5)被印制到支撑件，在此实施例中，该支撑件从应用区域(3)导入四个测试区域(4)。过滤器(8)被粘合到支撑件，以过滤来自含水试样的微粒。
在使用中，外科大夫或临床医生将含水试样应用到应用区域(3)。来自含水试样的流体沿流动通道被横向流引向并通过过滤器(8)。已涂覆有PEG的过滤器阻止试样中的任何单元沿流动通道进一步行进。一旦流体接近测试区域，形成在流动通道内的交叉点将试样分成四个等份。
当在脂轮廓的制备中使用时，当第一等分试样沿流动通道5(a)行进时，在流动通道内呈现并混合有与PEG结合的K37染色剂。第二等分试样沿流动通道5(b)行进并混合有第二染色剂Nile Red。第三等分试样沿流动通道5(c)行进并当如此时，它混合有三个干燥的酶、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶以及染色剂Amplex Red。试样的三个等分试样中的每一个，与各自的染色剂混合，并流入并收集在测试区域(4)内。第四测试区域(5d)用作控制以测量背景荧光。
设备被加载到阅读器，其依次激励测试区域中的每一个，并测量任意的随后荧光辐射。阅读器内的处理芯片计算试样内的分析物(比如总的胆固醇、甘油三酸酯、HDL和其他的脂成分)的浓度，并将结果显示在LCD显示屏上。
图2和图3示出了根据本发明的测定设备的另一个实施例，该测定设备例如可用作确定血液中的脂蛋白水平。
在此实施例中，测定设备包括第一支撑表面(1)。支撑表面通常包括或由不透明材料组成，例如引入一定量色素(比如黑烟末)的塑料材料。在此情况下，支撑表面由可兼容荧光的、发光的或光的测量的医疗级聚合物形成。循环的石蜡聚合物具有极佳的机械特性、低自身荧光和高UV发射。适宜的聚合物包括循环石蜡共聚物，比如Topas
Figure BPA00001330280700161
COC(CAS号26007-43-2)，ZeonorCOP，ZeonexCOP或Udel聚砜(CAS号25135-51-7)。在此实施例中，支撑件由包括1％黑烟末的TOPAS COC制成。黑烟末的使用具有增加的优点：例如在激光焊期间，减少了功率需求，增加了设备制造的容易性，并保护处于反应室内的热易损部件。黑烟末的使用也可具有与热耗散/绝热相关的好处。
本实施例的支撑表面被铸模，但可通过任何标准的铸模或现有技术中已知的技巧形成。尽管它通常是平的，在凹下-凸起的此实施例(其在此情况下形成周向布置在应用区域(4)周围的四个毛细狭槽(3))中，其包括轮廓区域。在此种情况下，四个狭槽中的每一个以大约90度的角度彼此均等地间隔开。
铸模支撑表面形成应用区域(4)、流动通道(5)和检测区域(6)。
最远离应用区域(4)的流体流动通道(5)的各个末端的特征在于：一个或多个毛细狭槽壁形成逐步变细的圆锥。该圆锥增加宽度和/或深度，并且通过延伸，毛细流动狭槽的横截面面积形成阻止流动交叉点(7)，其防止进一步的毛细流体流动。此处，狭槽形成球根状末端，但可采取多种其他形式。限定应用区域、流体流动通道、检测区域和阻止-流动交叉点的毛细狭槽的结构在图4得到更精细地显示。对本领域技术人员显而易见地是，狭槽可以任何格式布置，或具有不同的外形以适合特殊的测定。例如，借助非限制性实施例，狭槽可以是卵形的或“泪珠”形的、梯形、三角形、柱形的或管状的。进一步的示例在图4中示出。对于医院、实验室或大面积使用，可以设想：10-20，20-40，40-60或50-100毛细狭槽可布置在测定设备上。
图4图示了阻止流动交叉点的进一步的实施例。在此图形中，流体流动通道(5)在变窄或收缩以形成朝远端缩减的横截面面积(13)的流体流动通道的截面之前，其沿整个长度维持一致的横截面面积。流体流动通道的截面继而邻接到室(14)并与室(14)流体连通。室被低壁或栅栏(15)分隔成区域—在此情况下，分隔成两个部分(15a)和(15b)。在使用中，流体进入室(14)填充部分(15a)。壁(15)，或更精确地作用在壁的区域内的试样流体上的毛细作用力阻止流体流入室的第二部分(15b)。在其他实施例中，壁被凸起部(16)所替代。再者，作用在凸起部(16)的区域内的试样流体上的毛细作用力阻止毛细作用力防止流体填充整个室。本领域的技术人员将意识到，室(14)和壁(15)或凸起部(16)的配置(例如，尺寸、外形和高度)可采用多种形式，包括不同的几何外形，比如圆形、梯形等。置于室(15b)的第二部分或远端区域临近的通风口允许空气从室内运动到大气中，以平衡设备的流体流动通道内的压力。
支撑表面也包括多个校准柱(8)，以使支撑表面与第二表面-盖元件(2)对齐。
盖元件(2)也有适宜的医疗级聚合物(比如上述的那些)形成。在此示例中，循环石蜡共聚物(Topas COC)，CAS号26007-43-2被再次使用，当在此情况下不具有黑烟末。结果，盖元件为任意地清澈/透明-至少对于测定阅读器的激励/辐射波长是如此。
盖元件(2)也被铸模并通常是平的，其包括多个孔。该盖元件可与支撑元件安装，可选择地包括置于它们中间的垫圈或衬底。孔(9)与应用区域对齐，并允许用户将流体试样施加到应用区域。另外一系列的更小的孔起通风开口(10)的作用。
在所示的实施例中，校准洞(11)通过容纳校准柱(8)将盖元件相对于支撑元件定向。在备选实施例中，孔和校准洞设定在支撑元件之内，盖元件简单地履行盖的角色。
校准单元可借助相应的校准洞或槽被简单地提起元件。支撑件和盖元件可附连或粘结在一起，例如通过机械构件，比如通过螺钉、铆钉、螺杆或凸台。可备选地，支撑件和盖件可通过摩擦保持在一起。在其他实施例中，盖和支撑件被粘结在一起，例如通过使用胶水、溶剂、胶带和类似物。在此情况下，盖和支撑元件通过使用热合激光焊接结合在一起。
支撑和盖元件中的一个或两个可包括识别设备，以提供唯一标识符和/或提供用于测定阅读器的构件，例如以监测测定设备已被用的次数或者试样被应用的时候，以便合适的测定时间经过。这种识别设备也可包含指令或数据，比如校准或数量控制数据。识别设备可采用不同的形式，包括但不限于文本、盲文、数字数据、线性条形码、2D条形码、RFID标签和类似物。
过滤器(12)被牢固地保持在支撑件和盖件之间，并邻接应用区域(4)并与应用区域(4)、孔(9)和流体流动通道流体连通。
在使用中，未稀释或稀释的含水试样经由孔(9)被直接应用到过滤器。
试样中的流体移动通过过滤器，并当如此时，大的颗粒通过被动过滤被移除。就整个血液而言，这种微粒包括红血球。结果，减少了这种大微粒的背景干涉。
当随血液使用时，例如整个静脉血液，过滤器可进一步包括HSA析取设备，其包括前述的将HSA从试样中移除的抗-HSA抗体，再次减少背景。血液可通过手指刺孔或就婴儿而言脚跟刺孔获得。这是一种开小伤口的方法，例如在指尖，其产生不超过几滴的血液(小于50μl，比如从大约10μl到20μl)。在血滴已经形成之后，血滴可直接应用到测定设备的应用区域或通过吸液管吸取，然后被应用。获得血样的其他方法在现有技术中是已知的。使用例如手指刺孔所获得的血的能力直接表现了相对于现有技术已知的测定的明显优势。
可备选地，测定设备可用来测试从血浆中获得的试样，其中，在情况a中，可执行试样的1∶80稀释。一般地，所使用的稀释剂是磷酸缓冲盐(PBS)，并且它可包括至少一个配合基结合抑制剂。稀释剂也可包括两个配合基结合抑制剂，一个用于疏水结合位置，一个用于药物结合位置。
流体经由毛细作用从应用区域(4)行进到流体流动通道(5)，应用区域与该流体流动通道流体连通。当它以干的形式通过液体氢氧化物试剂时，比如荧光染料和酶，与它们混合。因而，通过毛细作用或横向流动移动的试样不需要施加外力，比如泵，以移动含水试样。两性分子或非电离聚合物提高了毛细流动和试剂混合的效率。
术语“干燥的形式”的使用指以一定形式保持的成分，其中，它们通常大体上免于或耗尽于液体或湿气。就是说，它们不被溶解，直到通过测定自身的性能重建为止，而非在测定程序和自测定程序隔离之前重建。因而，含水试样自身重建干的试剂，从而消除对单独的重建缓冲和步骤的需要。如上所述，两性分子或非电离聚合物的使用有助于干试剂与含水试样的混合。
在使用酶或其他试剂的场合，尤其是以干的形式使用它们的场合，优选地是，这种酶或其他试剂被稳定。在本发明的上下文中，“稳定试剂”是一种相对于例如储存稳定性、热稳定性等已经改善稳定性的试剂。因而，在特殊实施例中，所用的试剂包括稳定剂。特定的稳定方法在国际专利申请号WO90/005182和WO91/014773中得以公开，其内容通过参考引入到本文中。其他适宜的稳定试剂包括乙烯吡咯烷酮和二甲氨基异丁烯酸盐的共聚物(例如，被International Speciality Products以商标名Gafquat(RTM)卖出)。Gafquat(CAS注册号：53633-54-8；7732-18-5)是一系列的水溶性共聚物比如聚季铵-11的名字。
当流体前向移动时，等体积的空气通过通风口被替换处，以稳定设备内的压力。一旦流体到达阻止-流动交叉点，表面张力防止进一步的毛细作用流动。
在此阶段，设备可置于适宜的测定阅读器之内，并且，分析物比如胆固醇和血清的水平被测量。
测定设备的外壳通常适于使设备布置成与测定阅读器功能性连通。例如，测定设备可被插入、放置或连接到阅读器，并且阅读器可包括入坞构件，比如槽，或者校准构件以使测定设备能够被是当地插入、放置或连接。在此实施例中，测定设备在盖元件内具有“V”形切口，其便于测定设备与阅读器的对准。一般地，本发明的测定设备是一次性的，而阅读器通常是可重用的。
测定设备可用于不同的测定过程或反应中，比如包括胆固醇、脂蛋白或甘油三酸酯测定的免疫测定和荧光测定。
免疫测定是一种测量含水试样例如血清或尿中的物质浓度的生化测试。该测定利用抗体对抗原的特定结合利用抗体对抗原的反应。优选地，单克隆抗体因为其结合到特定分子的一个位置而被使用，以提供具体而精确的测试。抗原或抗体的存在性都可被测量，例如当检测传染性时，可测量抗体的存在对病原体的影响。可备选地，当测量比如激素和类似物的生化分子时，激素生物分子可起抗原作用。被测量的水性流体的响应可与已知浓度的标准进行比较，比如在图形上绘出标准曲线。通过不同的方法，比如对抗原或抗体加标签，可以获得对抗体或抗原数量的检测。通过非限制性示例，标签可包括酶(EIA或ELISA)，放射性同位元素比如1-125，磁标签或发光标签或荧光标签。
有利地是，本发明的设备依赖毛细流动，以通过两性分子或非电离聚合物的帮助传送低体积试样的流体，因而不需要使用移动部件。从而，设备克服了现有技术中所碰到的尺寸、经济、制造和机械故障的问题。
用于本发明的测定设备的测定阅读器可适于接收两个或多个测定设备，例如从多个病人或从单个病人的含水试样的多个测试。这种阅读器可包括两个(或更多)可与测定设备的检测区域对齐的激励构件。
“激励构件”可操作地用来激励检测中的试样，例如，使得其发光。设备也可包括至少一个检测构件，该检测构件可操作地用来检测例如检测区的试样所发出的荧光。
一般地，激励构件包括可操作地用来以大约400纳米-600纳米照亮试样的照明源。因此，光源是优选地能在大约400纳米-600纳米之间照亮试样。照明源可包括一个或多个灯泡，或者一个或多个LED，或者诸如一个或多个激光的其他源。激励波长可通过使用至少一个干扰滤波器而变化。激励构件也可包括极化构件，其可操作地用来极化照明源所产生的光。激励构件可进一步包括适于将光聚焦到试样上的聚焦构件。该聚焦构件可包括棱镜或诸如纤维-光灯丝或光学灯膜(3M)的光导。
检测构件可包括光电二极管、CCD或光电倍增管或光学传感器(其优选地是黄色-红色敏感的)。试样所散发的荧光可在一定范围内被检测，包括大约440纳米-650纳米，这取决于所用的染料。检测构件应能检测以大约490nm、大约495nm、大约570nm、大约600nm和大约610nm所发射的荧光。荧光可被第二棱镜聚集，并可穿过偏振器。散射的激励光可被截止滤波器或带通滤波器移除。为了测量荧光亮度，来自光电二极管的电流或来自光电倍增管的计数速率可通过安培计、电压计或定率模块读出。其他构件对本领域技术人员是显而易见的。
阅读器也可包括激励校正系统，使得光源中的波动可得到解决。该设备可包括至少一个荧光标准，其可在确定分析物的浓度之前用于校准。该标准可以是内部标准。
在特殊实施例中，测定阅读器可配置成同时检测和测量一个或多个测定中的荧光强度，或者反过来，当测定设备进入阅读器时或在进入阅读器之后一段时间检测和测量一个或多个测定中的荧光强度。
阅读器也可包括适于基于所检测的荧光确定试样中的分析物的浓度的处理设备。
阅读器可进一步包括用于显示从试样中确定的测量结果的显示设备，优选地作为读出。例如，显示设备可包括LCD屏，或可依赖计算机，以用于供电和/或计算和/或显示。以其最基本的形式，显示设备可以是显示指示或测量的简单窗口。
通常，测定阅读器是可携带的，并且有利地，测定设备和阅读器可用来简单地、快速地和同时地执行测定，以确定来自含水试样(例如生物流体)的分析物的存在/缺乏或浓度。例如，知晓胆固醇、脂蛋白和HDL浓度的临床医生可使用设备以确定有效的治疗过程。另外，测定设备和阅读器是可携带的，并且可被GP使用，或者被携带家访的护士使用，或甚至作为家庭使用的测试包。
在特殊实施例中，处理设备适于基于荧光分析直接确定一个或多个分析物，比如试样中的胆固醇、甘油三酸酯、HDL、LDL、VLDL、IDL的浓度。可备选地，处理设备可适于基于总的脂蛋白、胆固醇和HDL计算试样中的LDL、VLDL、IDL的浓度。
在胆固醇和液体分析中对设备的使用
下述的示例描述了使用本发明的测定设备测量含水生物试样中的脂蛋白的方法。
在此示例中，流体流通通道涂覆有两性分子聚合物PEG以加速流体传送。对于油脂压型，两性分子聚合物也结合有荧光染料，比如Amplex Red、K37或Nile Red和/或其他试剂比如酶，放置或印制在流体流动通道或检测区域内。
荧光染料和/或其他试剂可印制成一个或多个微微升小滴阵列。适宜地，这种阵列可包括沿第一轴线大约150到4500个小滴，沿第二轴线大约25到100个小滴。阵列的微粒尺寸包括每平方毫米大约3400×65小滴，大约3000×65小滴、大约1500×65小滴、大约1900×65小滴、600×65小滴、400×65小滴、大约400×65小滴。对本领域技术人员显而易见地是，尽管这些小滴密度变化对测定性能仅有很少的效果，同样显而易见地是，相反地，这种密度也可被优化以改善测定性能。例如，小滴也可应用成纳米-或飞升小滴，应用为重叠阵列、将一个(或多个)施加在另一个之上、应用为离散单个阵列、间隔开或应用为若干这列的块以形成更大尺寸的阵列(即添加剂)。例如，阵列尺寸也可相对于特殊试剂或染料浓度被优化。
当“印制”荧光染料的小滴可以大约0.1mM到3.0mM，更适宜地，在大约0.3到2.5mM，以及更适宜地，在大约0.5到2.0mM之间的浓度施加到设备。可备选地，当设备用于稀释血试样时，荧光染料的浓度可在大约0.8到1.2mM之间。有用的的荧光染料浓度是1.0mM，并且对于未稀释血试样，有用的浓度是大约2.0mM。染料在使用之前随后被干燥。
在使用中，试样流体与两性分子聚合物进行水化合，并且稀释荧光染料，然后可结合到试样中的脂蛋白。当如此结合时，染料在适当的激励下发荧光。试样中的总的脂蛋白浓度可使用荧光分析确定。
该方法通常包括：
(i)以至少一个染料或发光体和至少一个两性分子聚合物接触含水生物试样，其中，该至少一个染料或发光体结合到含水生物试样中的至少一个脂蛋白，并且当结合时，在适当的激励下发荧光；
(ii)以大约400纳米-620纳米之间的激励波长激励来自步骤1的产品；
(iii)紧接着步骤(ii)，以大约400纳米-650纳米之间的波长测量荧光辐射。
该方法可用来从含水生物试样制备脂轮廓。
术语“总的脂蛋白”的使用是意味着：至少VLDL、HDL、LDL、IDL和乳糜微滴的聚集浓度，换句话说，试样中的甘油三酸酯和总的胆固醇的浓度的和。术语“总的胆固醇”的使用是意味着试样中的胆固醇的总浓度。术语“脂轮廓”的使用是意味着试样中的脂成分(即总的脂蛋白和总的胆固醇和甘油三酸酯)的浓度和相对浓度。
存在于血液或血清试样中的大多数脂被结合到脂蛋白。在临床试验室执行的传统测试不测量总的脂蛋白。因而，传统地，需要首先确定，然后将胆固醇和胆固醇酯酶酯的浓度添加到甘油三酸酯，以确定总的脂蛋白浓度。临床实验室内的甘油三酸酯的传统测量经受相当大的误差，因为它依赖在血液中自然循环的甘油的测量。有利地，由于脂蛋白微粒的数目(体积)被直接测量以确定总的脂蛋白的浓度(其等于总的脂浓度)，根据本发明的胆固醇测定不经受这种误差。因而，诸如试样中的循环甘油引起的甘油三酸酯浓度中的误差被排除。
在他们之前的国际专利申请PCT/GB2005/004757(以WO2006/061646公开)，本发明人基于K37的使用开发了简化的测定，以测量生物大分子中的脂蛋白，这在临床医生希望快速和有效地得到脂轮廓时是尤其有用的。为了使用K37荧光测量确定血试样中的总的脂蛋白(即，HDL、LDL、IDL和VLDL)浓度，本发明人意识到：对于给定的总脂蛋白浓度，通过K37结合到不同脂蛋白类的荧光响应可被制作得大体上一样，就是说，不管总的脂蛋白浓度(即试样中的HDL∶LDL∶IDL∶VLDL的比率)的成分。因而，优选地是，K37以这种方式使用，使得在脂蛋白分子的浓度范围内，荧光强度响应是大体上线性的，这在临床测试中将碰到的试样中是可期望的。
不希望被任何假设所约束，可以相信地是，来自荧光染料的荧光强度依赖于其对试样中的特殊脂蛋白分子(HDL、LDL、IDL或VLDL)的亲和力。荧光的量子产额取决于脂蛋白分子配合物内的环境，并且能量所引起的荧光熄火程度在紧密打包的探针分子之间传递。因而，在他们先前的申请中，发明人认为：有可能选择适宜的探针物质浓度以及激励和辐射波长(可用来通过简单的荧光测量获得精确的总脂蛋白测量)。发明人进一步认识到，探针的这种浓度将优选地平衡HDL中的K37的更高量子产额，相比较VLDL、LDL而言，K37具有对HDL的更高亲合力，因而，HDL内的更高程度的熄灭以在整个所有脂蛋白微粒上产生恒定的荧光信号响应。
本发明人已实施了一系列的实验，以研究对于各脂蛋白微粒类型(HDL、LDL、VLDL)，在将在真实的血浆临床试样中将会碰到的整个脂蛋白浓度的范围内，是否可能在探针物质K37和脂蛋白浓度之间获得线性和相等的关系。出乎他们意外地是，他们发现具有限定的K37浓度以及特殊的激励和辐射波长，在该波长处，在K37的荧光和脂蛋白浓度之间具有线性关系。因而，使用他们先前专利申请(PCT/GB2005/004757)的方法学，熟练的人员可识别其他适宜的染料，这也说明了这种与脂蛋白浓度的关系。
在胆固醇测定中使用酶是有利的，因而胆固醇通常在酯化状态中发现，从而优选地，胆固醇酯酶用来将胆固醇酯酶酯水解成自由胆固醇。自由胆固醇然后可通过胆固醇氧化酶的作用转换成胆甾-4-烯-3-一酮，在过程中产生过氧化氢。有利地是，Amplex Red和过氧化氢通过辣根过氧化物酶被转化成Resorufin和水。Resorufin然后可以大约563纳米的吸收极值和587纳米的峰值辐射波长检测荧光化合物。总的胆固醇含量可在大约485纳米处通过激励试样被测量，并且在大约600纳米处测量合成荧光。
当酶被使用时，其可设定在某一水平许多次数，以超过测量例如酶Km所用的比率。相比较现有技术所用的比率，这种比率可能是极度地高，大约在1∶1000左右。惊奇地是，设备的表面能中的差别组合，加上干的稳定酶和任意的两性分子聚合物的使用，使试样和使用的试剂小得多的数量成为可能。不要希望被理论所束缚，可以相信地是，两个至少局部正对的表面的表面能中的差别在含水试样的层流中产生圆周运动，这导致更有效的混合。结果，这增加了效率，更大水平的酶可用于更小的反应体积，这比现有技术的方法可导致更有效的、更快的反应
用于方法的第二步骤可包括：
(ii)以大约400纳米-520纳米之间的激励波长激励来自步骤(i)的产品。
激励波长可在大约420纳米-480纳米或在大约440纳米-470纳米之间。所使用的激励波长将取决于用于测定中的具体荧光染料。对于Amplexred，激励波长是大约480纳米，对于K37，激励波长是大约440纳米，对于Nile Red，激励波长是大约580纳米。
方法的第三步骤包括：A third step ofthe method comprises：
(iii)以大约490-650纳米的波长测量荧光辐射。
可备选地，荧光辐射可以用大约520纳米-620纳米之间的波长测量。在大约540纳米或更高的辐射波长，用于确定总脂蛋白浓度(即，HDL、IDL、LDL和VLDL的浓度，也指乳糜微滴的浓度，如果乳糜微滴存在的话)的更精确读数可被观察到。然而，被测量的优选荧光辐射波长将取决于测定中所使用的荧光染料。对于Amplex red，荧光在大约600纳米处测量，对于K37，荧光在大约495纳米处测量，对于Nile Red，荧光在大约610纳米处测量。
应当了解的是，对于各个具体染料，激励和辐射波长无需再最优的波长处测量。波长可被选择以给出最好的分离或性能，此时，染料要么组合使用或并行使用，例如当在简单的测定设备中同时执行测定时。将显而易见地是，步骤(ii)和(iii)，激励和检测，也可大体上同时地执行。
另外，甘油三酸酯的浓度可通过从总的脂蛋白浓度减去总的胆固醇浓度得到。因而，试样的更详细的脂轮廓被产生，其包括总的脂蛋白浓度、总的胆固醇浓度以及甘油三酸酯浓度，这对于临床医生是有用的。
发明人先前已发现，多个染料将结合到脂蛋白，并展示不同的依赖于特殊脂蛋白结合的荧光响应。这些染料的荧光测量使得有可能区分试样中存在的脂蛋白类型。这可通过将脂蛋白混合物中的一种类型的脂蛋白所引起的增强或减少荧光与其他脂蛋白(在特殊特性化的脂蛋白存在时)所期望的荧光相比较而完成，因为可从校正曲线和总的脂蛋白含量的已知值确定。例如，荧光染料，Nile Red，在HDL中显示了比其他脂蛋白，比如LDL和VLDL明显高得多的荧光。因而，其他荧光染料(例如，Nile Red，K37或其他任何显示特殊性的脂蛋白探针，或者向特殊脂蛋白增强或减少的荧光)可用来区别试样中的脂蛋白的类或子类。
因此，本发明的方法使能够通过使用荧光分析确定试样中的特殊类或子类脂蛋白的浓度。一般地，这包括通过使用第二和/或第三荧光染料将染料的荧光响应转入脂蛋白而确定特殊类或子类脂蛋白的浓度。
经由示例，为了通过使用Nile Red确定试样中的HDL浓度，计算由因为HDL的存在而从Nile Red获得的过量荧光造成。首先，总的脂蛋白浓度(测量“A”)通过具有脂蛋白浓度(如步骤(i)所确定)的K37荧光的线性相关被测量。第二，Nile Red荧光然后在不同的浓度下校正LDL(和/或当荧光到浓度响应必须大体上一致)，以获得具有斜率“X”和截距“Y”的校准曲线。熟练的技术人员将知道如何准备LDL(和/或VLDL)的浓度范围，并且确定各浓度的各自荧光。
校准曲线可因一系列的HDL浓度和LDL的恒定浓度构成，以给出斜率“Z”。从K37测量“A”和未知试样“B”的过量Nile Red荧光知道总的脂蛋白浓度。未知试样中的HDL“C”浓度可通过如下的方程确定：C＝(B-(AX-Y))/Z。
应当了解的是，在实际中，预准备或标准校正曲线可被使用。此外，本发明的测定设备或随此设备使用的开发用来产生脂轮廓的测定阅读器可包括国内标准和/或具有允许脂蛋白的自动计算而无需用户干预的处理器件。
因此，应当了解的是，荧光测量可用来确定HDL、VLDL(通过计算)、LDL(通过计算)、总的脂蛋白、甘油三酸酯(通过计算)以及总的胆固醇的浓度。所有这些参数可通过相似范围内的波长激励和测量荧光被同时地、并行地确定。如上所述，这是相对于传统测定相当大的改善，传统的测定必须单独实施，并经常在专门的实验室中，从而导致结果生成的延时。另外，多个脂参数可被同时测量的事实相当程度地简化了需要执行测量的仪器设备。
所产生的脂轮廓包括结合到试样中的LDL的胆固醇的浓度的确定。尤其有利地是，知道LDL胆固醇浓度是高度导致动脉粥样化的。因此，该方法提供至少三个、优选地四个或五个、或试样中的脂成分的更多参数的多个读出。此外，有可能从甘油三酸酯浓度计算/估计胆固醇-VLDL-胆固醇的浓度，因为通常假定：大多数的甘油三酸酯在VLDL中实施，并且VLDL的胆固醇成分是20％。这在帮助临床医生决定适宜的治疗过程是尤其有利的。
示例
本发明将参考以下示例进行描述，示例描述了上述的本发明实施例的完整说明。
示例1总的胆固醇测定
测定使用能将胆固醇或胆固醇酯酶酯的一个分子转化成过氧化氢(H2O2)的分子的三元酶系统。所产生的过氧化氢然后用来氧化染料AmplexRed(非-荧光)，以产生高度荧光产品Resorufin。
酶到塑料上的稳定
总的胆固醇测定使用下述的酶和染料：
胆固醇酯酶(3.1.1.13)
胆固醇氧化酶(1.1.3.6)
辣根过氧化物酶(1.11.1.7)
Amplex Red：10-乙酰基-3，7-二羟基吩嗪
通过使用Gafquat作为稳定剂将酶稳定到塑料上。该三种酶被添加到PH为7.0的0.01M磷酸盐缓冲液中。各酶的最终活性在200U/ml的缓冲液中测量。溶液然后与Gafquat(高度正充电的聚合物)以1∶1配方稀释，然后5ul的这种合成溶液被沉积到塑料表面，并在硅胶存在的情况下在30℃下干燥2小时。该过程导致干的酶生物-表面，并具有各种酶的0.5U的沉积。
测定程序-使用1/80试样稀释
两种方法被采用：a)胆固醇试样(血浆)与试样中的干燥酶和AmplexRed的反应；b)胆固醇试样与干燥酶和干燥的稳定Amplex Red染料的反应；
(a)胆固醇试样(血浆)与溶液中的干燥酶和Amplex Red的反应。
稀释缓冲液A：4.16mM Amplex Red，1，0mM胆汁酸，pH为7.2的0.2％的Triton X-100Dulbecco磷酸缓冲盐。
被测定的试样首先将1份稀释成80份的稀释缓冲液A，然后50ul的这种稀释试样被用来重建和激活试样测定室中的干燥三-酶混合物(如上所述，之前被稳定化的)。
通过在480纳米处激励试样并在600纳米处测量合成的荧光测量胆固醇含量。胆固醇浓度通过对40秒后的稳定状态荧光或Vmax(培养基产生的最大速率)的测量便可直接地确定。各个评价通过参考测定标准数据而进行。
(b)胆固醇试样(血浆)与干燥酶和干Amplex Red的反应。
稀释缓冲液B：10mM胆汁酸，pH为7.2的0.2％的Triton X-100Dulbecco磷酸缓冲盐。
该程序类似于上述的过程。然而，在此过程中，Amplex Red染料在流动通道中与三-酶混合物一起被干燥。首先，测定室的一个限定区域被涂覆有如上所描述的0.5U的胆固醇酯酶(3.1.1.13)、0.5U胆固醇氧化酶(1.1.3.6)和0.5U辣根过氧化物酶(1.11.1.7)。测定室中的第二单独区域然后被涂覆有10μl的Amplex Red/PEG2000溶液，并在硅胶存在的情况下在30℃下干燥2小时。染料涂覆溶液由5.35mg/ml的Amplex Red、5％w/v的PEG2000/二甲亚砜(DMSO)。
被测定的试样首先将1份稀释成80份的稀释缓冲液B，然后50ul的这种稀释试样被用来重建和激活试样测定室中的干燥Amplex Red染料和三-酶混合物。
通过在480纳米处激励试样并在600纳米处测量合成的荧光测量胆固醇含量。胆固醇浓度再次通过对40秒后的Vmax(培养基产生的最大速率)或稳定状态荧光或的测量便可直接地确定。各个评价通过参考测定标准数据而进行。
两种测定被确定能决定2-11mM的临床相关的胆固醇水平。
测定程序-使用未稀释试样
纯生物试样通过将试样应用到位于可消费设备内的充满抗-HSA抗体的硼硅酸盐过滤器而被测定，该过滤器用来过滤试样并将试样导入适当的200μm深读取或检测区域。读取区域首先预先涂覆有每平方毫米400×65的微微-升的酶试剂小滴，然后是每平方毫米每平方毫米600×65的微微-升的染料试剂小滴以及每平方毫米450×65的微微-升的抑制剂小滴，这便于试样快速流入读取区域。试样在480纳米(10纳米的带宽)处的随后激励产生可通过600纳米(10纳米的带宽)过滤器检测的荧光，以允许试样的总的胆固醇含量通过参考适宜的标准测量而被确定。
酶试剂：胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶，各个试剂以每ml 200单位的比例溶解在Gafquat稳定混合物中。
清洁剂溶液：1.63克的酸、10克的聚乙二醇2000、800μl的Triton X-100和253.3ul的马来酸二乙酯被溶解在二甲基甲酰胺(DMF)，以及最终的体积调整到40ml。
染料试剂：5毫克的Ampliflu Red固体添加到480μl的清洁剂溶液。
抑制剂试剂：260毫克的叠氮化钠以及912.92毫克的磷酸氢二钾三水合物被溶解在水中，并且最终的体积被调整到40ml。
示例2-总的脂测定
K37染料被溶解在DMF中，直到1.0mM的最终浓度。下一步，5％w/vPEG 2000被溶入染料溶液中，并且60纳升的合成溶液被沉积到塑料表面上，并在真空下1小时在黑暗中的室温下移除溶剂而被干燥。
测定程序-使用稀释试样
待测定的试样(血浆)首先将1份稀释成80份的容纳50mM辛酸钠的PH为7.4的磷酸缓冲盐液。
5μl的稀释血浆试样被应用到与水自然结合的干燥染料中。总的脂浓度通过在440纳米(10纳米的带宽)处激励试样并穿过495纳米过滤器(10纳米带宽)测量合成的荧光而被测量。总的脂含量通过参考已知标准而经验地确定。
测定程序-使用未稀释试样
纯生物试样通过将试样应用到位于可消费设备内的充满抗-HSA抗体的硼硅酸盐过滤器而被测定，该过滤器用来过滤试样并将试样导入适当的200μm深读取区域。读取区域预先涂覆有每平方毫米3000×65个的DMF内的2mM K37/5％(w/v)PEG2000的微微-升小滴，这便于试样快速流入读取区域，并且将染料自然划分成容纳在试样中的脂蛋白。试样在440纳米(10纳米的带宽)处的随后激励产生可通过600纳米(10纳米的带宽)过滤器检测的荧光，以允许试样的总的脂含量通过参考适宜的标准测量而被确定。
示例3-HDL胆固醇测定
Nile Red被溶解在DMF中，直到0.5mM的最终浓度。下一步，5％w/vPEG 2000被溶入染料溶液中，并且60纳升的合成溶液被沉积到塑料表面上，并在真空下1小时在黑暗中的室温下移除溶剂而被干燥。
测定程序-使用稀释试样
待测定的试样(血浆)首先将1份稀释成80份的容纳50mM辛酸钠的PH为7.4的磷酸缓冲盐液。
5μl的稀释血浆试样被应用到与水自然结合的干燥染料中。HDL胆固醇浓度通过在580纳米(10纳米的带宽)处激励试样并通过测量穿过610纳米过滤器(10纳米带宽)的荧光而被测量。总的脂含量通过参考已知标准而经验地确定。HDL胆固醇浓度通过使用主说明书描述的算法而计算。等效的测定也可通过使用整个未稀释血液而执行。
测定程序-使用未稀释试样
纯生物试样通过将试样应用到位于可消费设备内的充满抗-HSA抗体的硼硅酸盐过滤器而被测定，该过滤器用来过滤试样并将试样导入适当的200μm深读取区域。读取区域预先涂覆有每平方毫米3400×65个的DMF内的0.5mM Nile Red/5％(w/v)PEG20002mM的微微-升小滴，这便于试样快速流入读取区域，并且将染料自然划分成容纳在试样中的脂蛋白。试样在580纳米(10纳米的带宽)处的随后激励产生可通过610纳米(10纳米的带宽)过滤器检测的荧光，以允许试样的HDL-c含量通过参考适宜的标准测量而被确定。
操作来自示例1、2或3中所描述的测试的数据提供如下描述：
总的胆固醇的测量-即测试(1)
总的脂浓度的测量-即测试(2)
HDL胆固醇的测量-即测试(3)
甘油三酸酯的计算值-即测试(2)减去测试(1)
VLDL的计算值-即甘油三酸酯的值/2.2
LDL的计算值-即由Friedwald方程确定
示例4-使用PEG来增强近水平毛细管的横向流体流动
100毫米长并具有2毫米、1毫米和0.5毫米的内直径的玻璃毛细管或者是未处理的、去污处理的或涂覆有PEG。去污处理的毛细管通过以Virkon和Triton×1005％的溶液冲洗并随后干燥而准备。PEG处理的毛细管通过5％(w/v)的氯仿PEG流过毛细管而准备，其允许过量物排出后接下来进行干燥。
处理的和未处理的毛细管被固定在近水平的位置(大约10°的向上流动角)，并且毛细管的尖端沉浸在水中。测量水在各毛细管的行进距离或行进速率：
未处理毛细管：
2mm-在30秒内达到20mm
1mm-在15秒内达到90mm
0.5mm-在18秒内到达管的末端(100mm)
去污处理的毛细管：
2mm-在20秒内达到20mm
1mm-在12秒内达到90mm
0.5mm-在15秒内到达管的末端(100mm)
PEG-涂覆的毛细管：
2mm-在20秒内达到80mm
1mm-在1-2秒内达到末端
0.5mm-在1-2秒内到达管的末端(100mm)
这些数据说明，在PEG-涂覆的毛细管内的毛细流体流动是去污处理的毛细管内的流动的大约四倍，是未处理的毛细管内的流动的大约6倍。
通过含硅剂(二甲基氯硅烷)的处理并在120℃烘焙，可使毛细管变得疏水性。水不进入这些毛细管的内腔。以PEG(如上述的)涂覆疏水毛细管相比较未硅烷基化的PEG涂覆毛细管而言存储了流体流动条件。在一些实验中，涂覆PEG的表面是不连续的，流体在PEG涂层的间断处停止流动。
示例5-使用PEG来增强垂直毛细管的流体流动
100毫米长并具有2毫米、1毫米和0.5毫米的内直径的玻璃毛细管作上述的处理。毛细管被固定在垂直位置，并且毛细管的尖端沉浸在水中。测量水在垂直毛细管内所能达到的高度：
未处理管：
2mm直径-9mm
1mm直径-22mm
0.5mm直径-51mm
去污处理管：
2mm直径-10mm
1mm直径-22mm
0.5mm直径-53mm
PEG-涂覆的管：
2mm直径-11mm
1mm直径-25mm
0.5mm直径-54mm
水根本不进入疏水硅烷基化的毛细管。以PEG涂覆硅烷基化毛细管，毛细管流动高度被存储，并类似那些未硅烷基化PEG-涂覆的毛细管。
在海平面的理论最大高度可使用方程h＝2γCosθ/pgr得到，其中，h是高度(m)；Y是表面张力；θ是接触角；p是密度；g因重心引起的加速度；并且r是管的半径，其中：
在2mm ID是14mm
在1mmID是28mm
在0.5mm ID是56mm
示例6-传递的再现以及长期稳定
疏水分子(即染料)/两性分子聚合物混合物的传递再现和长期稳定性按照如下方式测量：
具有2000Da分子量的PEG在二甲基甲酰胺中以5％w/v的浓度被溶解成疏水染料(Nile Red或者K37)的溶液。PEG/染料膜通过将25μl的PEG/染料溶液沉积在5毫升玻璃瓶的DMF中而制成。溶液遍布在小瓶的底部，然后置于真空室内1小时以蒸发溶剂。
传递重现通过将添加到脂蛋白溶液的DMF中的染料的荧光强度与相等的脂蛋白溶液(其中，染料/PEG膜被重新溶解的)的荧光强度进行比较而被测量。通过从脂蛋白溶液的10个染料/PEG膜获得荧光强度的变化系数(CV)计算重现。
通过将膜放置成长期存储并测量这些膜的荧光强度而评估摁钉性，此时在改变存储时间后重新溶解在脂蛋白溶液中。膜在条件范围内被存储在黑暗中：不具有干燥剂的空气中、存在硅胶的空气中、以及存在硅胶的真空中。膜在这些条件下在20℃和37℃的温度下存储。
用于溶解在DMF或PEG膜中的脂蛋白溶液中的染料的荧光强度被确定：
  K37   Nile Red
 来自DMF   268000   297000
 来自PEG膜   269000   296000
相等的荧光强度读数(在0.5％内)可从PEG膜得到，因而PEG膜在增加溶解在DMF中的染料时被获得。来自具有脂蛋白的染料/PEG的荧光读数重现被计算：
  K37   Nile Red
 膜1   6.23E+05   4.27E+05
 膜2   6.25E+05   4.27E+05
 膜3   6.24E+05   4.29E+05
 膜4   6.25E+05   4.26E+05
 膜5   6.24E+05   4.27E+05
  膜6   6.26E+05   4.30E+05
  膜7   6.23E+05   4.30E+05
  膜8   6.25E+05   4.28E+05
  膜9   6.22E+05   4.28E+05
  膜10   6.22E+05   4.26E+05
  平均值   6.24E+05   4.28E+05
  SD   1370.32   1475.73
  CV(％)   0.22   0.34
对于两种染料，CV小于0.5％。
稳定性测量
Figure BPA00001330280700351
Figure BPA00001330280700352
结论
(1)引入到PEG膜的染料在与含水溶液重建时被完全重溶解，并给出了如同燃料在有机溶剂中的相同荧光强度。
(2)燃料/PEG膜是可再生的，并且以相同方式构造的膜导致相同的荧光强度。
(3)燃料/PEG膜在最苛刻的被测试的存储条件下(37℃，未干燥)至少52周是稳定的。
示例7-两性分子/非电离聚合物的比较
硼硅酸盐毛细管(来自复合金属服务有限公司-CV1012的100毫米长、1毫米ID)通过在不同的溶剂中抽吸7毫米的5％聚合物溶液并直到干燥时才摇动而被涂敷。所用的溶剂取决于与优先使用的氯仿的可溶性，这是因为氯仿的高蒸发率。
被涂层的毛细管上的使用被三倍地执行，并且未被涂层的毛细管上的试样每次运行以作为参考。4个毛细管通过为各毛细管而在卡上裁切的狭槽而被垂直保持在记录参考卡上。毛细管的末端精确地延伸7毫米穿过卡片的底部。
实验使用连接到Winnov 500050G V1000+OV PC卡的Sunkwang高分辨率、低勒克司彩色照相机进行录像，并且程序Videum Capture用来获取和分析数据。除非另外地说明，帧速设定为每秒5帧(避免落帧)。流动流体(水中10-4M Rose Bengal)被容纳在平底表面皿中，并且简单地降低卡的端点，直到卡的底部依靠在表面皿的壁上为止。毛细管沉浸在流动流体的深度为2毫米。这在卡的底部产生5毫米的间隙，从卡的底部到第一线的9毫米的间隙，并进一步到第二线的6毫米的间隙。通过计算卡的底部和第一线之间的9毫米行程内的帧消逝的次数来计算流速。
表1：聚合物涂层的性能/水柱高度中的溶剂系统和毛细流速.*＝来自单毛细作用()的结果＝从3个毛细管得到2个毛细管的结果，因为毛细管具有卡的第一线之下的柱高度，并且因此被估计。
Figure BPA00001330280700371
图5图示了PEG的分子量对垂直流速的影响。
尽管本发明的某些优选实施例在上文进行了描述并得到了具体的示例化，它不是意图本发明应限于此实施例中。在不脱离如附加权利要求所提出的本发明的范围和精神的情况下，可对本发明做出不同的改型。

Claims (47)

1.一种用于检测驻留在含水试样中的分析物的存在性或数量的测定设备，该设备包括：至少一个供含水试样穿过的流动通道，其特征在于：所述至少一个流动通道包括至少一个两性分子聚合物，其中，在使用中，沿流动通道的流体通路大于单独的毛细血管作用所预期的通路。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述流动通道涂覆有至少一个两性分子聚合物。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述流动通道包括至少一个两性分子聚合物。
4.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述流体通道通过至少一个两性分子聚合物形成。
5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，包括至少一个两性分子聚合物的至少一个流动通道通过印制和/或喷洒形成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个两性分子聚合物具有薄膜的形式。
7.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述至少一个两性分子聚合物具有细粒、小珠、小球、或微米球体、或纳米球体或微微米球体的形式。
8.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个流动通道包括至少一个探针、指示器或试剂。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个流动通道包括至少一个探针、指示器或试剂。
10.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述至少一个探针、指示器或试剂直接层压在所述至少一个流动通道之上或之下。
11.如前述权利要求中任一项所述的设备，进一步包括至少一个用于含水试样应用的应用区域。
12.如权利要求12所述的设备，进一步包括至少一个测试区域，其中，含水试样的部分和探针、指示器或试剂之间的反应结果和/或过程被确定。
13.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述至少一个流体通道与所述至少一个应用区域和所述至少一个测试区域流体连通。
14.如权利要求13或14所述的设备，其特征在于，反应的结果和/或过程借助光学设备确定。
15.如权利要求13或14所述的设备，其特征在于，反应的结果和/或过程通过视觉观察确定。
16.如权利要求13或14或15所述的设备，其特征在于，反应的结果和/或过程借助荧光确定。
17.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少两个单独的部件。
18.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述至少两个单独的部件是阅读器和测试盒。
19.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述阅读器包括激励器件和检测器件。
20.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述激励器件可操作地用来激励试样，使得试样发荧光，并且检测器件可操作地用来检测试样所发出的荧光。
21.如权利要求19或20或21所述的设备，其特征在于，所述测试盒包括至少一个流动通道。
22.如权利要求19至22所述的设备，其特征在于，所述测试盒是一次性的。
23.如权利要求19至23所述的设备，其特征在于，所述阅读器是可重用的。
24.如权利要求15至24中任一项所述的设备，其特征在于，所述反应是免疫测定。
25.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述反应是ELISA。
26.如权利要求15至24中任一项所述的设备，其特征在于，所述反应是荧光测定。
27.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述荧光测定是胆固醇测定。
28.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述测定是脂蛋白测定。
29.如权利要求27所述的设备，其特征在于，所述测定是甘油三酸酯测定。
30.一种用于检测驻留在含水试样中的分析物的存在性或数量的测定设备，其包括：
(i)至少一个适于将含水试样应用到设备的应用区域；
(ii)至少一个探针、指示器或试剂，其中，在使用时，所述至少一个探针、指示器或试剂能与驻留在含水试样中的分析物起反应；
(iii)至少一个测试区域，在使用中，分析物和至少一个探针、指示器或试剂之间的反应结果和/或过程可被确定；
(iv)与所述至少一个应用区域和所述至少一个测试区域流体连通的至少一个流动通道；
其特征在于：所述至少一个流动通道包括至少一个两性分子聚合物，并且其中，在使用中，沿所述至少一个流动通道的流体通路大于单独的毛细管所用所期望的通路。
31.如权利要求31所述的设备，其包括至少三个测试区域和至少三个流动通道，其特征在于，第一流动通道与应用区域和第一测试区域流体连通，第二流动通道与应用区域和第二测试区域流体连通，并且第三流动通道与应用区域和第三测试区域流体连通。
32.如权利要求31或32所述的设备，其特征在于，所述至少一个探针、指示器或试剂可选自下列成分组成的组：Amplex Red、K37、Nile Red、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶或者辣根过氧化物酶。
33.如权利要求33所述的设备，其特征在于，第一流动通道包括Amplex Red，第二流动通道包括K37，并且第三流动通道包括Nile Red。
34.如权利要求33所述的设备，其特征在于，第一测试区域包括Amplex Red，第二测试区域包括K37，第三测试区域可包括Nile Red。
35.如权利要求33所述的设备，其特征在于，第一流动通道进一步包括胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶。
36.如权利要求33和34所述的设备，其特征在于，第一测试区域进一步包括胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶和辣根过氧化物酶。
37.如权利要求33所述的设备，其特征在于，应用区域包括至少一个探针、指示器或试剂，其选自下列成分组成的组：Amplex Red、K37、Nile Red、胆固醇酯酶、胆固醇氧化酶或辣根过氧化物酶。
38.如权利要求8至38中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个探针、指示器或试剂是干的形式。
39.如权利要求39所述的设备，其特征在于，所述至少一个探针、指示器或试剂包括稳定剂。
40.如权利要求40所述的设备，其特征在于，所述稳定剂是Gafquat。
41.一种测量含水生物试样中的分析物的方法，其包括：
(i)将含水生物试样与至少一个疏水发光体和至少一个两性分子聚合物的组合物接触，其中，至少一个疏水发光体结合到含水生物试样中的至少一个分析物，并且此时在适当的激励下结合后的发光体发荧光；
(ii)以大约400纳米-520纳米之间的激励波长激励来自步骤(i)的产品；
(iii)在步骤(ii)后，以大约490纳米-650纳米之间的波长测量荧光辐射。
42.如权利要求42所述的方法，其特征在于，含水生物试样在与至少一个疏水发光体接触之前与至少一个两性分子聚合物接触。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，含水生物试样在其与至少一个疏水发光体接触时大体上同时与至少一个两性分子聚合物接触。
44.一种用于增强横向流体流动的过程，其包括涂覆表面，沿该表面，流体可随两性分子聚合物流动。
45.如权利要求45所述的过程，表面被管、毛细管、狭槽、凹坑、膜或类似物所限定。
46.使用Gafquat以用于酶的稳定。
47.在测定中使用如权利要求1-41中任一项所述的设备。
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