CN105683761B - 根据颗粒的移动而检测分析物质的装置及方法 - Google Patents

根据颗粒的移动而检测分析物质的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种分析物质检测装置，其特征在于，包括：盛装包含颗粒(particle)的反应物(reactant)和包含分析物质(analyte)的试样(sample)的混合溶液的试样空间(sample chamber)；盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)；及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)；利用移动手段使所述颗粒从所述试样空间移动到检测空间并进行分析物质检测。

Description

根据颗粒的移动而检测分析物质的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种根据颗粒的移动而检测分析物质的装置及方法。
背景技术
诸如ELISA(enzyme-linked immunosorbent assay，酶联免疫吸附试验)的免疫分析法(immunoassay)作为利用抗体的检测方法，广泛用于疾病诊断或研究。例如，在三明治ELISA方法中，使用结合于分析物质的互不相同部位的两种抗体，其中一种抗体固定于诸如免疫板(immunoplate)的固相(solid phase)，用作捕获抗体(capture antibody)，另一种抗体与酶连接，用作标记抗体(labelled antibody)。如果在捕获抗体所在的固相中加入包含分析物质的试样并使得反应，则分析物质结合于抗体。在该状态下，如果把固相表面用清洗缓冲溶液(washing buffer)清洗，则可以去除除分析物质之外的其余所有物质。在此，如果再次加入标记抗体并使得反应，把未结合的标记抗体用清洗缓冲溶液清洗，那么，在固相中，与分析物质的量成比例地结合酶。因此，通过测量酶活性，可以测量分析物质的量。
其中，使抗体固定于固相的理由是因为可以容易地去除未结合于固相而留存于液相(liquid phase)的物质。在其它免疫分析法中，把可以与抗体结合的二次抗体或蛋白质G(protein G)固定于固相(solid phase)使用，使抗原固定。
作为固相，大量使用诸如免疫板(immunoplate)的塑料表面，但由于表面积大的优点，也可以使用颗粒。特别是磁性颗粒(magnetic particle)，具有可以利用磁铁而捕集或移动的优点，被大量用于从大量包含杂质的试样中分离分析物质的预处理(pretreatment)。例如，如果把使针对分析物质的抗体固定的磁性颗粒加入试样并使得反应，则分析物质结合于在磁性颗粒上固定的抗体。如果把磁力施加于软管壁，则磁性颗粒全部紧贴软管壁，去除其余溶液，从而可以全部去除杂质。
但是，为了使原有的免疫分析法实现自动化，需要使液体移动，因此需要泵，在装置内需要盛装清洗缓冲溶液的筒和用于液体移动的软管，另外，需要使免疫板或液体注入装置移动的移送装置，因而存在装置大且复杂的问题。
发明内容
技术课题
本发明旨在提供一种使要分析的物质从试样空间移动到检测空间，从而能够容易地检测所述分析物质的分析物质检测装置及检测方法。
解决课题的方案
本发明提供一种分析物质检测装置，其特征在于，包括：盛装包含颗粒(particle)的反应物(reactant)和包含分析物质(analyte)的试样(sample)的混合溶液的试样空间(sample chamber)；盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detectionchamber)；及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)，利用移动手段，将所述颗粒从所述试样空间移动到检测空间，对分析物质进行检测。
本发明提供一种分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含颗粒(particle)的反应物(reactant)和包含分析物质(analyte)的试样(sample)的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detectionchamber)、及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，包括：在所述试样空间使包含分析物质的试样和包含颗粒的反应物混合并反应的步骤；使所述颗粒借助于移动手段而移动到所述检测空间的步骤；及在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用包括盛装包含捕获颗粒(capture particle)及标记化颗粒(labeling particle)的反应物(reactant)和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detectionchamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，包括：在所述试样空间对反应物与试样进行混合而生成捕获颗粒-分析物质-标记化颗粒复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质-标记化颗粒复合体借助于移动手段而移动到所述检测空间的步骤；及在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定有对分析物质具有特异性的一次受体的捕获颗粒(capture particle)及在标准物质上连接有标记的标记化标准物质(labelled standard material)的反应物(reactant)的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detectionsolution)的检测空间(detection chamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，包括：在所述试样空间对反应物与试样进行混合而生成捕获颗粒-分析物质复合体及捕获颗粒-标记化标准物质复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质复合体及捕获颗粒-标记化标准物质复合体借助于移动手段而移动到所述检测空间的步骤；及在所述检测空间，利用与所述标记化标准物质连接的标记而对分析物质进行检测的步骤，所述标准物质能够与所述分析物质竞争性地结合于所述一次受体。
本发明提供一种分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定有对所述分析物质具有特异性的一次受体、对所述一次受体具有特异性的二次受体的捕获颗粒以及在标准物质上连接有标记的标记化标准物质(labelledstandard material)的反应物(reactant)的混合溶液的试样空间(sample chamber)；盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，包括：在所述试样空间中对反应物与试样进行混合而形成捕获颗粒-一次受体-分析物质复合体及捕获颗粒-一次受体-标记化标准物质复合体的步骤；使所述捕获颗粒-一次受体-分析物质复合体及捕获颗粒-一次受体-标记化标准物质复合体借助于移动手段而移动到检测空间的步骤；及在所述检测空间中，利用与所述标记化标准物质连接的标记而对分析物质进行检测的步骤，所述标准物质能够与所述分析物质竞争性地结合于所述一次受体。
本发明提供一种分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定了对所述分析物质的特异性第一受体的捕获颗粒(capture particle)及在对所述分析物质具有特异性的第二受体上附着了标记的标记化受体的反应物的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，包括：在所述试样空间对反应物与试样进行混合而形成捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体借助于移动手段而移动到检测空间的步骤；及利用附着于所述标记化受体的标记而对所述分析物质进行检测的步骤，所述第一受体及第二受体是能够在所述分析物质的互不相同部位非竞争性结合的受体。
本发明提供一种利用重力的分析物质检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置，其包括盛装包含颗粒的反应物和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间、在所述试样空间的下部形成并盛装检测溶液的检测空间、位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述试样的混合溶液与检测溶液混合的通道；及至少一个阀门，其位于所述试样空间与通道之间；所述颗粒的比重大于所述试样的混合溶液与检测溶液。
本发明提供一种利用重力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用重力的分析物质检测系统，包括：在使所述阀门锁定状态下，在所述试样空间中使所述反应物与试样反应的步骤；打开所述阀门而使所述颗粒移动到检测空间的步骤；及在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用重力的分析物质检测系统，其特征在于，包括分析物质检测装置，所述分析物质检测装置包括盛装包含颗粒的反应物和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间、盛装检测溶液的检测空间、位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道，在所述试样空间与检测空间水平地配置的状态下，所述通道形成得连接所述试样空间与检测空间的上部，所述颗粒的比重大于所述试样的混合溶液与检测溶液。
本发明提供一种利用重力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用重力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间使所述反应物与试样反应的步骤；使所述通道朝向下部地倾斜20至70°并使所述颗粒移动到检测空间的步骤；及在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用离心力的分析物质检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置，其包括盛装包含颗粒的反应物和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间、盛装检测溶液的检测空间、位于所述试样空间与检测空间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道；圆板，其能够旋转，具备多个所述分析物质检测装置；及至少一个检测器，其接近所述圆板地配置，所述试样空间朝向所述圆板的中心地配置，所述检测空间从所述圆板的中心朝向外侧地配置。
本发明提供一种利用离心力的分析物质检测方法，其特征在于，利用上述利用离心力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间使所述反应物与试样反应的步骤；使所述圆板旋转而用所述阀门打开通道的步骤；使所述颗粒移动到检测空间的步骤；及使所述圆板旋转10至180°，以便停止旋转后，使得所述检测装置的检测空间依次朝向所述检测器，在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用磁力的分析物质检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置，其包括盛装包含标记化捕获颗粒(labeling capture particle)的反应物和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间、盛装检测溶液的检测空间、位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道，其中，所述标记化捕获颗粒在磁性颗粒上附着有标记、固定有分析物质的受体；过滤器，其包含于所述分析物质检测装置内部的下端；及至少一个磁力机构，其包含于所述分析物质检测装置下端外壁，对所述标记化捕获颗粒施加磁力；在所述试样空间与检测空间水平配置的状态下，所述通道连接所述试样空间与检测空间的下端。
本发明提供一种利用磁力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用磁力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间使所述反应物与试样反应的步骤；把所述磁力机构安装于所述检测空间的一侧，在所述检测空间向试样空间施加磁力，使所述磁性颗粒从所述试样空间移动到检测空的步骤；及在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用磁力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用磁力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间使所述反应物与试样反应的步骤；在使所述磁力机构位于所述分析物质检测装置外侧的状态下，使得从所述试样空间移动到检测空间，从而使磁性颗粒从试样空间移动到检测空间的步骤；及在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用磁力与离心力的分析物质检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置，其包括盛装包含标记化捕获颗粒(labeling capture particle)的反应物和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间、盛装检测溶液的检测空间、位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道，其中，所述标记化捕获颗粒附着有标记、固定有分析物质的受体；过滤器，其包含于所述分析物质检测装置内部的下端；及至少一个磁力机构，其包含于所述分析物质检测装置下端外壁，对所述标记化捕获颗粒施加磁力；在所述试样空间与检测空间水平配置的状态下，所述通道连接所述试样空间与检测空间的下端。
本发明提供一种利用磁力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用磁力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间使所述反应物与试样反应而形成标记化捕获颗粒-分析物质复合体的步骤；使所述磁力机构从所述试样空间移动到所述检测空间，从而使未与分析物质结合的标记化捕获颗粒排出到过滤器下部，使标记化捕获颗粒-分析物质复合体移动到检测空间的步骤；及在所述检测空间，利用附着于所述标记化捕获颗粒的标记，对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明提供一种利用磁力与离心力的分析物质检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置，其包括盛装包含标记化捕获颗粒(labeling capture particle)的反应物和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间、盛装检测溶液的检测空间、位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道，其中，所述标记化捕获颗粒在磁性颗粒上附着有标记、固定有分析物质的受体；过滤器，其包含于所述分析物质检测装置内部的下端；及至少一个磁力机构，其包含于所述分析物质检测装置下端外壁，对所述标记化捕获颗粒施加磁力；圆板，其能够旋转，具备多个所述分析物质检测装置；及至少一个检测器，其接近所述圆板地配置，所述试样空间朝向所述圆板的中心地配置，所述检测空间从所述圆板的中心朝向外侧地配置，所述通道连接所述试样空间与检测空间的下端。
本发明提供一种利用磁力与离心力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用磁力与离心力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间使所述反应物与试样反应而形成标记化捕获颗粒-分析物质复合体的步骤；在所述磁力机构固定于试样空间下端的状态下使圆板旋转，从而使未与分析物质结合的标记化捕获颗粒排出到过滤器下部，使标记化捕获颗粒-分析物质复合体移动到检测空间的步骤；及在所述检测空间，利用附着于所述标记化捕获颗粒的标记，对所述分析物质进行检测的步骤。
发明效果
利用本发明的分析物质检测装置，不需要用于使溶液移动的装置，因而能够提高经济性。
附图说明
图1是图示本发明的分析物质检测装置的图。
图2是表示在本发明的试样空间与检测空间之间进一步设置有标记空间的情形的图。
图3是表示在本发明的检测空间进一步设置有废弃空间的情形的图。
图4是根据本发明而进一步设置有与试样空间连接的反应物空间的图。
图5是表示根据本发明，利用设置有凸出部的固定罩而使反应物空间塞子移动，从而注入反应物的方法的图。
图6是表示根据本发明，利用放入反应物空间的溶剂而使干燥的反应物溶解并注入试样空间的方法的图。
图7是表示根据本发明，利用设置有凸出部的固定罩而使清洗缓冲溶液空间塞子移动，从而注入清洗缓冲溶液的方法的图。
图8是表示本发明的利用重力的分析物质检测系统的图。
图9是表示本发明的利用重力的分析物质检测系统的图。
图10是表示本发明的利用离心力的分析物质检测系统的图。
图11是表示本发明的利用离心力的分析物质检测系统的图。
图12是表示根据本发明的利用离心力的分析物质检测系统，利用悬挂有锤的凸轮而借助于离心力进行开闭的阀门的图。
图13是表示根据本发明的利用离心力的分析物质检测系统，利用能够水平移动的压板而借助于离心力进行开闭的阀门的图。
图14是表示根据本发明的利用磁性的分析物质检测系统，从检测空间向试样空间方向施加磁力，使磁性颗粒从检测空间移动到试样空间的方法的图。
图15是表示通过使磁铁移动而使磁性颗粒移动的方法的图。
图16是表示根据本发明，共同使用离心力与磁力而对互不相同的颗粒进行分离的方法的图。
图17是表示根据本发明，利用固定有细菌的受体的捕获颗粒(捕获磁性颗粒)与固定有细菌的受体并赋予标记功能的标记化颗粒(标记化受体颗粒)而对细菌进行检测的方法的图。
图18是表示根据本发明，在使磁铁接触的面的内侧面设置过滤器，通过使磁铁移动而去除未结合于细菌的磁性颗粒的方法的图。
图19是表示根据本发明，在使磁铁接触的面的内侧面设置过滤器的状态下，共同使用离心力与磁力，从而去除未结合于细菌的磁性颗粒的方法的图。
图20是表示根据本发明，以利用固定有捕获抗体的捕获颗粒和标记抗体的三明治ELISA方法对分析物质进行检测的方法的图。
图21是表示根据本发明，使对借助于作为分析物质的激酶而生成的物质的受体固定于颗粒并进行检测的方法的图。
图22是表示根据本发明，使对借助于作为分析物质的蛋白酶而解离的物质的受体固定于颗粒并进行检测的方法的图。
图23是表示把磁性颗粒作为固相使用，在本发明的检测装置中，根据竞争免疫分析法而检测麻痹性贝毒(STX)的原理的图。
图24是表示实施例1中使用的检测装置的结构的图。
图25是表示把实施例1中作为麻痹性贝毒的STX用竞争免疫分析法进行检测的结果的图表。
图26是表示实施例2中使用的检测装置的LOC结构的图。
图27是表示实施例2中使用的测量装置的结构与工作原理的图。
图28是表示把实施例2中作为麻痹性贝毒的STX用竞争免疫分析法进行检测的结果的图。
图29是表示实施例3中使用的检测装置的LOC结构的图。
图30是表示实施例3中使用的磁性颗粒移动装置的结构与工作原理的图。
图31是表示确认实施例3的LOC的试样空间与检测空间的溶液是否混合，以及当使颗粒移动时试样空间的其它物质是否一同移动的的实验结果的图表。
图32是表示把实施例3中作为麻痹性贝毒的GTX 2&3用竞争免疫分析法进行检测的结果的图表。
图33是表示实施例4中利用捕获颗粒(捕获磁性颗粒)与标记化颗粒(标记颗粒)对细菌进行检测的原理的图。
图34表示实施例4中使用的测量装置的照片。
图35是表示实施例4中对沙门氏菌进行检测的结果的图表。
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例。在此之前，本说明书及权利要求书中使用的术语或单词不得限定为通常的或字典的意义进行解释，立足于发明人为了以最佳方法说明其自身的发明而可以适当地定义术语的概念的原则，应解释为符合本发明的技术思想的意义和概念。
因此，本说明书中记载的实施例与附图中图示的构成只是本发明的最优选的一个实施例，并非全部代表本发明的技术思想，应理解为在本申请时间点，可以有能够替代其的多样的均等物和变形例。
图1是图示本发明的分析物质检测装置的图，图2是表示在本发明的试样空间与检测空间之间进一步设置有标记空间的情形的图，图3是表示在本发明的检测空间进一步设置有废弃空间的情形的图，图4是根据本发明而进一步设置有与试样空间连接的反应物空间的图，图5是表示根据本发明，利用设置有凸出部的固定罩而使反应物空间塞子移动从而注入反应物的方法的图，图6是表示根据本发明，利用放入反应物空间的溶剂使干燥的反应物溶解并注入试样空间的方法的图，图7是表示根据本发明，利用设置有凸出部的固定罩而使清洗缓冲溶液空间塞子移动从而注入清洗缓冲溶液的方法的图，图8是表示本发明的利用重力的分析物质检测系统的图，图9是表示本发明的利用重力的分析物质检测系统的图，图10是表示本发明的利用离心力的分析物质检测系统的图，图11是表示本发明的利用离心力的分析物质检测系统的图，图12是表示根据本发明的利用离心力的分析物质检测系统，利用悬挂有锤的凸轮而借助于离心力进行开闭的阀门的图，图13是表示根据本发明的利用离心力的分析物质检测系统，利用能够水平移动的压板而借助于离心力进行开闭的阀门的图，图14是表示根据本发明的利用磁性的分析物质检测系统，从检测空间向试样空间方向施加磁力，使磁性颗粒从检测空间移动到试样空间的方法的图，图15是表示通过使磁铁移动而使磁性颗粒移动的方法的图，图16是表示根据本发明，共同使用离心力与磁力而对互不相同的颗粒进行分离的方法的图，图17是表示根据本发明，利用固定有细菌的受体的捕获颗粒(捕获磁性颗粒)与固定有细菌的受体并赋予标记功能的标记化颗粒(标记化受体颗粒)而对细菌进行检测的方法的图，图18是表示根据本发明，在使磁铁接触的面的内侧面设置过滤器，通过使磁铁移动而去除未结合于细菌的磁性颗粒的方法的图，图19是表示根据本发明，在使磁铁接触的面的内侧面设置过滤器的状态下，共同使用离心力与磁力，从而去除未结合于细菌的磁性颗粒的方法的图，图20是表示根据本发明，以利用固定有捕获抗体的捕获颗粒和标记抗体的三明治ELISA方法对分析物质进行检测的方法的图，图21是表示根据本发明，使对借助于作为分析物质的激酶而生成的物质的受体固定于颗粒并进行检测的方法的图，图22是表示根据本发明，使对借助于作为分析物质的蛋白酶而解离的物质的受体固定于颗粒并进行检测的方法的图，图23是表示把磁性颗粒作为固相使用，在本发明的检测装置中，根据竞争免疫分析法而检测麻痹性贝毒(STX)的原理的图，图24是表示实施例1中使用的检测装置的结构的图，图25是表示把实施例1中作为麻痹性贝毒的STX用竞争免疫分析法进行检测的结果的图表，图26是表示实施例2中使用的检测装置的LOC结构的图，图27是表示实施例2中使用的测量装置的结构与工作原理的图，图28是表示把实施例2中作为麻痹性贝毒的STX用竞争免疫分析法进行检测的结果的图，图29是表示实施例3中使用的检测装置的LOC结构的图，图30是表示实施例3中使用的磁性颗粒移动装置的结构与工作原理的图，图31是表示确认实施例3的LOC的试样空间与检测空间的溶液是否混合，以及当使颗粒移动时试样空间的其它物质是否一同移动的的实验结果的图表，图32是表示把实施例3中作为麻痹性贝毒的GTX 2&3用竞争免疫分析法进行检测的结果的图表，图33是表示实施例4中利用捕获颗粒(捕获磁性颗粒)与标记化颗粒(标记颗粒)对细菌进行检测的原理的图，图34表示实施例4中使用的测量装置的照片，图35是表示实施例4中对沙门氏菌进行检测的结果的图表。下面，通过图1至图35和实施例，详细说明本发明的分析物质检测装置、分析物质检测系统及分析物质检测方法。
首先，如图1所示，本发明的分析物质检测装置100可以包括试样空间110(samplechamber)和检测空间120(detection chamber)，在所述试样空间110(sample chamber)与检测空间120(detection chamber)之间，包括通道130(channel)。更具体而言，所述试样空间110可以盛装包含颗粒200(particle)的反应物(reactant)和包含分析物质210(analyte)的试样(sample)的混合溶液，所述检测空间120可以盛装检测溶液(detectionsolution)。另外，所述通道130的直径可以小于试样空间110和检测空间120的直径，这是为了防止所述混合溶液与所述检测溶液混合。
在本发明中，所谓颗粒200，可以是与分析物质210或借助于分析物质210而生成的生成物(product)结合的颗粒-分析物质复合体，或形成颗粒-生成物复合体的物质。为此，在颗粒200中，可以固定有对分析物质210具有特异性的受体(receptor)或对借助于分析物质210而生成的生成物具有特异性的受体。特别是所述颗粒200可以发挥使分析物质210或借助于分析物质210而生成的生成物从试样空间110移动到检测空间120的作用，还可以发挥向分析物质210作标记的作用。
在此基础上，所述颗粒200可以是选自由硅石颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚碳酸酯颗粒、玻璃颗粒、矾土颗粒、金颗粒、银颗粒、钯颗粒、铂颗粒、二氧化钛颗粒、锆颗粒及核壳(core-shell)颗粒构成的组的至少一种。
在本发明中，所谓固定于所述颗粒的受体(receptor)，可以是能够与分析物质210直接结合的受体。更具体而言，在分析物质210为蛋白质、有机分子、病毒、细菌、植物细胞或动物细胞的能够形成抗体的物质的情况下，可以把对各分析物质210的抗体用作受体。作为另一示例，当分析物质210为外源凝集素时，可以把碳水化合物用作受体，相反，当是包含碳水化合物的分析物质210时，可以把外源凝集素用作受体。作为又一示例，在分析物质210为诸如DNA或RNA的核酸的情况下，可以把具有互补性碱基序列的DNA或PNA(peptide nucleicacid，肽核酸)用作受体。此外，从核酸获得的适体(aptamer)、从肽库获得的肽配体、从抗体(affibody)库获得的蛋白质配体等分析物质210能够特异性地结合的物质，均可用作受体。
作为特定样态，在所述颗粒中，可以固定有能够同与分析物质直接结合的受体相结合的受体。此时，为了区别两种受体，把直接结合于分析物质的受体称为一次受体(primary receptor)，把结合于一次受体的受体称为二次受体(secondary receptor)。更具体而言，当一次受体为抗体时，二次受体可以使用二次抗体或蛋白质G等。作为另一示例，当一次受体为DNA或PNA(peptide nucleic acid，肽核酸)时，可以把与一次受体的一部分碱基序列互补的DNA或PNA用作二次受体。
其中，所谓二次抗体，作为一个示例，只要是由一次抗体在兔子中形成的，则可以把抗兔免疫球蛋白G抗体(anti-rabbit immunoglobulin G antibody)用作二次抗体。
作为另一特定样态，所述受体可以是能够与借助于分析物质210而生成的物质结合的受体，所述分析物质210可以为酶。更具体而言，可以使用对与分析物质210的量成比例地生成的物质的受体，作为一个示例，当分析物质210为酶时，对生成物的受体便属于此。作为另一示例，也可以使用对与分析物质210反应而解离或结构发生改变的分子的受体。
特别是本发明，特征在于混合溶液与检测溶液以静止状态盛装，所述检测空间120除了与通道130连接的部分之外的其它面可以密闭。
其中，混合溶液与检测溶液静止并不意味着溶液完全不动，而是意味着不同于使液相移动的原有方法，在主要分析步骤中，使固相移动而替代使液相移动，从而能够执行分析。所述所谓固相，在本发明中可以意味着颗粒。
另外，在所述通道130中可以填充有检测溶液，此外，当颗粒200经过通道130时，为了更有效去除杂质，在通道130中可以填充有清洗缓冲溶液(washing buffer)。
其中，所谓清洗缓冲溶液(washing buffer)，意味着包含适宜浓度的诸如洗涤剂(detergent)或盐(salt)的有助于把非特异性吸附的物质从颗粒200去除的成份的缓冲溶液。
如图2所示，本发明的分析物质检测装置100可以进一步包括包含标记溶液(labeling solution)的标记空间140(labeling chamber)。所述标记空间140的特征在于，可以在试样空间110与检测空间120之间通过通道130而连接，所述标记溶液包含标记化受体230(labeled receptor)。
其中，所谓标记化受体230，意味着在能够与所述分析物质210结合的受体上附着了标记者，所述标记可以是选自由发色、发光、荧光、催化活性、磁力及辐射性构成的组的至少一种。
更具体而言，所述标记空间140在三明治方法中，可以在包含分析物质210的试样中再加入固定了能够与分析物质结合的受体的捕获颗粒(capture particle)，使分析物质210与捕获颗粒结合，清洗所述捕获颗粒后再加入标记化受体230，使分析物质210结合时使用。把在此使用的颗粒称为捕获颗粒220的理由，是因为发挥捕获分析物质并使其移动的作用。此时，固定于捕获颗粒220的受体与用于标记化受体的受体，应能够同时非竞争地结合于分析物质的互不相同部位。另外，为了与前述的一次受体及二次受体相区别，把两种受体指称为第一受体与第二受体。
特别是作为一个示例，如果在所述试样空间110中加入包含分析物质210的试样和捕获颗粒220而使得反应，那么，分析物质210可以结合于捕获颗粒220。如果使捕获颗粒220移动到标记空间140，那么在穿过通道130的同时，未结合于捕获颗粒220的物质被冲走，在标记空间140中，标记化受体230可以结合于分析物质210而成为三明治形态。最后，如果使捕获颗粒220移动到检测空间120，在穿过通道130的同时，未结合于颗粒的物质被冲走，通过在检测空间中测量结合于捕获颗粒的标记的信号，可以评价分析物质210的量。
在本发明中，作为执行三明治方法的又一简单方法，可以在图1的检测装置中，把试样、捕获颗粒220、标记化受体230全部放入试样空间110使得反应后，使捕获颗粒200移动到检测空间120进行检测。
如图3所示，本发明的检测空间120可以至少在一面包含颗粒200可以结合的受体(receptor)，可以进一步包括容纳未结合于所述受体(receptor)的颗粒200的废弃空间150(waste chamber)。所述废弃空间150可以连接设置于所述检测空间120的一侧。
特别是图3的检测装置可以用于利用固定有受体、有标记功能的标记化捕获颗粒220，以三明治方法对分析物质210进行检测。在三明治方法中使用的两种受体中，第一受体如前所述，可以固定于检测空间120，第二受体可以固定于颗粒200。当然，此时，两种受体应是不重叠地结合于分析物质的互不相同部位的受体。
作为一个示例，当把酶用作标记时，可以使第一受体和酶共同结合于颗粒200。另外，当把荧光用作标记时，可以使受体固定于能够发出荧光的颗粒200。如果把包含分析物质210的试样和标记化捕获颗粒240放入试样空间110使得反应，那么分析物质210可以结合于标记化捕获颗粒240，如果使所述标记化捕获颗粒240移动到检测空间120，那么与分析物质210结合的标记化捕获颗粒240可以以分析物质210为介质而与第二受体结合。在检测空间未结合的标记化捕获颗粒240继续移动到废弃空间150。因此，对检测空间120与废弃空间150中的标记的信号进行测量，可以评价分析物质210的量。
如图4至图7所示，本发明可以进一步包括反应物空间160，其连接设置于试样空间110的一侧，包含反应物113。
更具体而言，所述反应物空间160通过第一连接管131而连接设置于试样空间110的一侧，所述第一连接管131的直径可以小于反应物空间160和试样空间110。另外，所述反应物空间160的特征在于，包括：在内部形成的第一中孔；及反应物空间塞子112(reactantchamber plug)，其包含于所述第一中孔的上部，能够借助于外压而上下移动；所述反应物113包含于所述第一中孔的下部，借助于所述反应物空间塞子112的移动而排出到所述第一连接管131。
特别是有机或生物质，由于在干燥的状态下更稳定，因而所述反应物113以干燥的状态放入试样空间110或反应物空间160，可以不失去活性地长期保管。作为一个示例，可以使反应物113被纤维吸收后进行干燥。
在此基础上，在所述干燥的反应物114上部，可以还包括用于使所述干燥的反应物114溶解的溶剂115。
另外，本发明可以进一步包括缓冲溶液空间(buffer chamber)。其中，缓冲溶液空间可以连接设置于试样空间110与检测空间120之间、试样空间110与标记空间140之间或标记空间140与检测空间120之间。
特别是设置所述缓冲溶液空间的理由，是因为如果用清洗缓冲溶液填充所述通道130，则在保管分析物质检测装置100期间，在与清洗缓冲溶液不同的溶液之间，会出现扩散并混合。因此，优选当用空气填充所述通道130，然后使用分析物质检测装置100时，用清洗缓冲溶液填充。
在此基础上，所述缓冲溶液空间通过第二连接管132而与通道130连接设置，所述第二连接管132的直径可以小于所述缓冲溶液空间和试样空间110。
此时，所述缓冲溶液空间(buffer chamber)的特征在于，包括：在内部形成的第二中孔；及缓冲溶液空间塞子112(buffer chamber plug)，其包含于所述第二中孔的上部，能够借助于外压而上下移动；所述缓冲溶液包含于所述第二中孔的下部，借助于所述缓冲溶液空间塞子的上下移动，通过所述第二连接管132，经过所述通道130排出到所述试样空间110。
另外，本发明的分析物质检测装置100可以包括固定罩170。更具体而言，可以包括：固定罩170，其包含于分析物质检测装置100的上部；第一凸出部171，其在所述固定罩170上形成，在与所述反应物空间塞子112对应的位置形成；及第二凸出部171，其在所述固定罩170上形成，在与所述缓冲溶液空间塞子对应的位置形成；借助于外压，所述第一凸出部171及第二凸出部171可以使所述反应物空间塞子112及所述缓冲溶液空间塞子向下部移动。作为特定样态，在所述固定罩170中，可以进一步包括能够注入试样的试样注入部111。
另外，反应物113也可以不保管于另外的反应物空间160而保管于试样空间。此时的反应物113可以是干燥的反应物114，所述干燥的反应物114可以是使液态的反应物被纤维基材吸收后干燥的。
作为特定样态，所述受体可以是能够与分析物质210直接结合的一次受体(primary receptor)。更具体而言，在分析物质210为诸如蛋白质、有机分子、病毒、细菌、植物细胞或动物细胞的能够形成抗体的物质的情况下，可以把对各分析物质210的抗体用作受体。作为一个示例，当分析物质210为外源凝集素时，可以把碳水化合物用作受体，相反，当是包含碳水化合物的分析物质210时，可以把外源凝集素用作受体。作为又一示例，在分析物质210为诸如DNA或RNA的核酸的情况下，可以把具有互补性碱基序列的DNA或PNA(peptide nucleic acid，肽核酸)用作受体。此外，从核酸获得的适体(aptamer)、从肽库获得的肽配体、从抗体(affibody)库获得的蛋白质配体等分析物质210能够特异性地结合的物质，均可用作受体。
作为另一特定样态，所述受体可以是能够与一次受体结合的二次受体(secondaryreceptor)，所述一次受体可以是能够与分析物质210直接结合的受体。更具体而言，当一次受体为抗体时，二次受体可以使用二次抗体或蛋白质G等。作为另一示例，当一次受体为DNA或PNA(peptide nucleic acid)时，可以把与一次受体的一部分碱基序列互补的DNA或PNA用作二次受体。
其中，所谓二次抗体，作为一个示例，只要由一次抗体在兔子中形成的，则可以把抗兔免疫球蛋白G抗体(anti-rabbit immunoglobulin G antibody)用作二次抗体。
作为另一特定样态，所述受体可以是能够与借助于分析物质210而生成的物质结合的受体，所述分析物质210可以为酶。更具体而言，可以使用对与分析物质210的量成比例地生成的物质的受体，作为一个示例，当分析物质210为酶时，对生成物的受体便属于此。作为另一示例，也可以使用对与分析物质210反应而解离或结构发生改变的分子的受体。
本发明的分析物质检测装置100的特征在于，使颗粒200借助于移动手段而从试样空间110移动到检测空间120。此时，所谓移动手段，为离心力、重力或磁力。
在此基础上，所述颗粒200可以由两种以上的种类构成。作为一个示例，可以一同使用具有磁性的磁性颗粒与没有磁性的非磁性颗粒，可以使用比重小于检测溶液的颗粒和比重大于检测溶液的颗粒。作为特定样态，当使所述两种以上的颗粒移动时，可以一同使用离心力和磁力。对此的具体说明将在后面叙述。
本发明的分析物质检测装置100为了使试样与反应物113反应或促进颗粒200的移动，可以包括至少一种的振动机构。所述振动机构可以是振子。
在此基础上，为了检测而需要适当的标记功能，作为标记，包括磁性、诸如荧光或发光或吸光的光学性质、诸如酶或金属催化剂的催化活性、辐射性、导电率、质量等能够测量的性质，并不限定于某一个。
作为特定样态，可以把催化活性用作标记功能。当利用催化活性时，该催化反应的结果，使得发生带荧光的物质的生成或灭失、吸收光线的物质的生成或灭失、光线的发生、pH的变化、导电率的变化、电位差的变化、质量的变化等，可以测量这些变化。
作为另一特定样态，可以把吸收光线的吸光性质用作标记功能。在这种情况下，为了测量吸光度，优选在检测空间相向的两面透明地形成。另外，在把发生光线的发光用作标记功能的情况下，使检测空间的一面透明，检测空间内部的其余面可以为白色或银色，以便可以更好地反射光线。
作为又一特定样态，可以把荧光用作标记功能。使检测空间120的一面透明，检测空间120内部的其余面为黑色，以便能够良好地吸收光线，或者使检测空间120的不相向的两面透明，其余面为黑色，以便能够良好地吸收光线。
利用如上所述的分析物质检测装置100对各分析物质210进行检测的方法如下。
首先，本发明涉及利用分析物质检测装置100的分析物质检测方法，利用包括盛装包含颗粒200(particle)的反应物113(reactant)和包含分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间120(detection chamber)及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130(channel)的分析物质检测装置100，包括：在所述试样空间110中使包含分析物质210的试样和包含颗粒200的反应物113混合并反应的步骤；使所述颗粒200借助于移动手段而移动到所述检测空间120的步骤；及在所述检测空间120对所述分析物质210进行检测的步骤。
另外，本发明涉及利用分析物质检测装置100的分析物质检测方法，利用包括盛装包含捕获颗粒220(capture particle)及标记化颗粒250(labeling particle)的反应物113(reactant)和包含分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间120(detection chamber)及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130(channel)的分析物质检测装置100，包括：在所述试样空间110使反应物113与试样混合而生成捕获颗粒-分析物质-标记化颗粒复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质-标记化颗粒复合体借助于移动手段而移动到所述检测空间120的步骤；及在所述检测空间120对所述分析物质210进行检测的步骤。
此时，捕获颗粒220可以为固定有对所述分析物质210具有特异性的一次受体的磁性颗粒，所述标记化颗粒250可以为固定有对所述分析物质210具有特异性的所述一次受体、包含标记的非磁性颗粒。
作为另一样态，所述捕获颗粒220可以为固定有对所述分析物质210具有特异性的一次受体的、比重大于检测溶液的颗粒，所述标记化颗粒250可以为固定有对所述分析物质210具有特异性的所述一次受体、包含标记并且比重小于检测溶液的颗粒。
固定于所述捕获颗粒220与所述标记化颗粒250的受体既可以使用相同的一次受体，也可以是结合于互不相同位置的两种一次受体。即，也可以使用第一受体和第二受体。
另外，其中，分析物质210可以是选自能够多价结合的病毒、细菌及真核细胞中的至少一种。
另外，本发明涉及利用分析物质检测装置100的分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含分析物质210的试样和包含固定有对分析物质210具有特异性的一次受体的捕获颗粒220(capture particle)及附着有标记的标准物质的反应物113(reactant)的混合溶液的试样空间110(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间120(detection chamber)及位于所述试样空间110与检测空间120之间且防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130(channel)的分析物质检测装置100，包括：在所述试样空间110使反应物113与试样混合而形成捕获颗粒-分析物质复合体及捕获颗粒-标准物质复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质复合体及捕获颗粒-标准物质复合体借助于移动手段而移动到所述检测空间120的步骤；及在所述检测空间120，利用与所述标准物质连接的标记，对分析物质进行检测的步骤，所述标准物质可以与所述分析物质210竞争性地结合于所述一次受体。
另外，本发明涉及利用分析物质检测装置100的分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含分析物质210的试样与固定有对所述分析物质210具有特异性的一次受体、对所述一次受体具有特异性的二次受体的捕获颗粒220及附着有标记的标记化受体230的反应物113(reactant)的混合溶液的试样空间110(sample chamber)；盛装检测溶液(detection solution)的检测空间120(detection chamber)及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130(channel)的分析物质检测装置100，包括：在所述试样空间110，使反应物113与试样混合而形成捕获颗粒-一次受体-分析物质复合体及捕获颗粒-一次受体-标准物质复合体的步骤；使所述捕获颗粒-一次受体-分析物质复合体及捕获颗粒-一次受体-标准物质复合体借助于移动手段而移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120，利用与所述标准物质连接的标记，对分析物质进行检测的步骤，所述标准物质可以与所述分析物质210竞争性地结合于所述一次受体。此时，分析物质210可以为选自有机毒素、抗生剂或毒品中的至少一种。
另外，本发明涉及利用分析物质检测装置100的分析物质检测方法，其特征在于，利用包括盛装包含分析物质210的试样和包含固定有对所述分析物质210具有特异性的第一受体的捕获颗粒220(capture particle)及在对所述分析物质210具有特异性的第二受体上附着有标记的标记化受体230的反应物113的混合溶液的试样空间110(samplechamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间120(detection chamber)及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130(channel)的分析物质检测装置100，包括：在所述试样空间110，使反应物113与试样混合而形成捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体借助于移动手段而移动到检测空间120的步骤；及利用附着于所述标记化受体的标记，对所述分析物质210进行检测的步骤，所述第一受体及第二受体是可以非竞争性地结合于所述分析物质210的互不相同部位的受体。此时，所述分析物质210可以是选自蛋白质、核酸及碳水化合物中的至少一种。
如图8所示，本发明涉及利用重力的分析物质检测系统300，其特征在于，包括：分析物质检测装置100，其包括盛装包含颗粒200的反应物113和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间110、在所述试样空间110的下部形成并盛装检测溶液的检测空间120及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130的分析物质检测装置100；及至少一个阀门310，其位于所述试样空间110与通道130之间；所述颗粒200的比重大于所述试样的混合溶液和检测溶液。此时，为了使检测溶液的比重增加，可以在所述检测溶液中添加选自由丙三醇、砂糖及聚蔗糖(Ficoll)构成的组的至少一种。
在此基础上，本发明涉及利用重力的分析物质检测方法，利用所述利用重力的分析物质检测系统300，包括：在使所述阀门310锁定的状态下，在所述试样空间110中使所述反应物113与试样反应的步骤；打开所述阀门310，使所述颗粒200移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120对所述分析物质进行检测的步骤。作为一个示例，当通道130由柔软的软管构成时，可以利用压板452简单地封闭通道130，也可以设置所述活塞(stopcock)形态的阀门310。特别是，当利用重力对分析物质进行检测时，可以使用在试样或检测溶液中能够沉淀的程度的较重的颗粒200。
作为另一样态，如图9所示，本发明的利用重力的分析物质210检测系统的特征在于，包括分析物质检测装置100，所述分析物质检测装置100包括盛装包含颗粒200的反应物113和包含分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110；盛装检测溶液的检测空间120；位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130；在所述试样空间110与检测空间120水平配置的状态下，所述通道130形成得连接所述试样空间110与检测空间120的上部，所述颗粒200的比重大于所述试样的混合溶液和检测溶液。这也一样，为了使检测溶液的比重增加，可以选自所述检测溶液中添加在由丙三醇、砂糖及聚蔗糖(Ficoll)构成的组中的至少一种。
此时，利用利用重力的分析物质检测系统300，包括：在所述试样空间110使所述反应物113与试样反应的步骤；使所述通道130朝向下部地倾斜20至70°并使所述颗粒200移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120对所述分析物质进行检测的步骤。
本发明一个实施例的利用重力的检测方法由于使颗粒200移动不需要另外的装置，因而具有经济性高、便于在现场使用的优点。
另外，本发明涉及利用离心力的分析物质检测系统400，如图10和图11所示，其特征在于，包括：分析物质检测装置100，所述分析物质检测装置100包括盛装包含颗粒200的反应物113和包含分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110，盛装检测溶液的检测空间120，以及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130；圆板410，其能够旋转，具备多个所述分析物质检测装置100；及至少一个检测器420，其接近所述圆板410地配置；所述试样空间110朝向所述圆板410的中心地配置，所述检测空间120从所述圆板410的中心朝向外侧地配置。
此时，所述通道130可以包括一个阀门440，如图12所示，所述阀门440可以包括对通道130进行封闭的旋转轴；及与所述旋转轴连接设置的锤；随着所述圆板410的旋转，锤借助于离心力而旋转，可以打开通道130。
作为另一样态，所述阀门450如图13所示，可以包括阀门主体451；及压板452，其位于所述阀门主体451上部并封闭通道130；随着所述圆板410的旋转而使压板452水平移动，可以打开通道130。
此时，颗粒200的比重可以大于所述试样的混合溶液和检测溶液。
另外，涉及利用本发明的利用离心力的分析物质检测系统400的利用离心力的分析物质检测方法，包括：在所述试样空间110使所述反应物113与试样反应的步骤；使所述圆板410旋转，利用所述阀门440、450使通道130打开的步骤；使所述颗粒200移动到检测空间120的步骤；及使所述圆板410旋转10至180°，以便停止旋转后，使得所述检测装置的检测空间120依次朝向所述检测器420，在所述检测空间120对所述分析物质进行检测的步骤。
作为一个示例，在圆板410中，可以设置有8个分析物质检测装置100，此时，可以使圆板410每次旋转45°，利用一个检测器420，分析检测空间120中的分析物质210。
特别是可以根据圆板410的旋转速度，调节朝向检测空间120的颗粒200的移动速度。其中，颗粒200可以是颗粒-分析物质复合体，作为补充，当试样中存在固体的渣滓，存在移动到检测空间120的可能性，或由于试样的混合溶液的比重高，存在与检测溶液混合的可能性时，可以在检测溶液中添加诸如丙三醇、砂糖、聚蔗糖(Ficoll)的提高比重的物质，可以在添加试样的注入口设置滤除渣滓的过滤器520。
特别是利用所述离心力，诸如细菌的颗粒200状态的分析物质210不使用另外的颗粒200，而是利用本发明的利用离心力的分析物质210检测方法，可以对分析物质210进行检测。作为一个示例，使在对细菌的受体上赋予了标记功能的标记化受体230结合于细菌后，如果施加离心力，则只使细菌-标记化受体复合体移动到检测空间120，因而可以在检测空间120中测量标记的信号，评价细菌的数量。
其中，为了提高灵敏度，可以对浮力密度(buoyant density)低的颗粒200赋予标记功能，使对细菌的受体固定并使用。作为一个示例，数十纳米大小的聚苯乙烯纳米颗粒的比重约为1.0，大小较小，因而不容易因离心力而沉淀。当使受体固定于如此轻的颗粒并赋予标记功能时，该颗粒不会对移动发挥作用，因而称为标记化颗粒(labeling particle)250。使标记化颗粒250与试样混合并反应，如果施加离心力，则未与细菌结合的标记化颗粒250不移动，只有在细菌上结合了标记化颗粒250的复合体移动到检测空间120，因而可以在检测空间120中测量标记的信号，评价细菌数量。
如图14及图15所示，本发明涉及利用磁力的检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置100，其包括盛装包含磁性颗粒的反应物113和包含分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110，盛装检测溶液的检测空间120，以及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130；及至少一个磁力机构510，其包含于所述分析物质检测装置100的外壁，向所述磁性颗粒250施加磁力；所述试样空间110与检测空间120水平地配置。
另外，本发明涉及利用磁力的分析物质检测方法，利用所述利用磁力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间110使所述反应物113与试样反应的步骤；把所述磁力机构510安装于所述检测空间120的一侧，从所述检测空间120向试样空间110施加磁力，使所述磁性颗粒从所述试样空间110移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120，对所述分析物质进行检测的步骤。
作为另一样态，本发明涉及利用磁力的分析物质检测方法，其特征在于，利用利用磁力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间110使所述反应物113与试样反应的步骤；在使所述磁力机构510位于所述分析物质检测装置100外面的状态下，从所述试样空间110移动到检测空间120，从而使磁性颗粒从试样空间110移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120，对所述分析物质210进行检测的步骤。
就这种利用磁力的分析物质210检测方法而言，由于磁性颗粒的位置决定于磁铁的位置，因而可以自由地调节磁性颗粒250的移动方向或移动速度。
另外，当利用磁力使颗粒200移动时，颗粒200沿着分析物质210检测装置100的外壁移动，因此，为了使颗粒200的移动顺利，分析物质210检测装置100的至少一面应以无凸凹的平坦结构构成。另外，由于容易因重力而使颗粒200沿着底面移动，因而试样空间110、通道130及检测空间120可以水平配置，通道130可以设置得连接试样空间110与检测空间120的下方部分。
特别是可以利用在细菌中有多个结合位置这一点，利用两个种类的性质不同的颗粒200检测所述细菌。更具体而言，可以在所述磁性颗粒中，只固定对细菌的受体并用作捕获颗粒220，在无磁性的另一颗粒中，固定对细菌的受体，赋予标记功能，用作标记化颗粒250。
此时，固定于两种颗粒的受体可以使用在互不相同位置结合的两种受体，但也可以使用相同的受体。如果使这样两种颗粒与试样混合并反应，那么，两种颗粒均结合于细菌。然后，如果利用磁力使颗粒移动，那么如图17所示，捕获颗粒220移动到检测空间，此时，当捕获颗粒220上结合有细菌时，在所述细菌上也可以添加标记化颗粒250。但是，由于未结合于细菌的标记化颗粒250不移动到检测空间120，因而可以测量作为移动到检测空间120的标记化颗粒250的结合于细菌的标记化颗粒250的标记信号，评价细菌数量。
就如上所述使用性质不同的两种颗粒的方法而言，除细菌之外，在其它诸如细胞或病毒的具有多种结合位置的分析物质中均可应用。
本发明的利用磁性的分析物质210检测系统的特征在于，包括：分析物质检测装置100，其包括盛装包含标记化捕获颗粒(labeling capture particle)240的反应物113和包含分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110，盛装检测溶液的检测空间120，位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130，其中，所述标记化捕获颗粒在磁性颗粒上附着有标记、固定有分析物质的受体；及过滤器520，其包含于所述分析物质检测装置100内部的下端；及至少一个磁力机构510，其设置于所述分析物质检测装置100下端外壁，向所述标记化捕获颗粒240施加磁力；在所述试样空间110与检测空间120水平配置的状态下，所述通道130连接所述试样空间110与检测空间120的下端。
在此基础上，还可以包括用于支撑所述过滤器520的多孔性过滤器520底座，所述过滤器520可以是能够过滤磁性颗粒250的过滤器520。另外，所述过滤器520可以是使未与分析物质210结合的标记化捕获颗粒240漏过而使标记化捕获颗粒-分析物质复合体不漏过的过滤器520。另外，所述过滤器520可以带有负电荷或正电荷。
另外，如图18所示，本发明涉及利用磁力的分析物质检测方法，其特征在于，利用所述利用磁力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间110中使所述反应物113与试样反应而形成标记化捕获颗粒-分析物质复合体的步骤；使所述磁力机构510从所述试样空间110移动到所述检测空间120，从而使未与分析物质210结合的标记化捕获颗粒240排出到过滤器520下部，使标记化捕获颗粒-分析物质复合体移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120，利用附着于所述标记化捕获颗粒240的标记，对所述分析物质210进行检测的步骤。
本发明涉及利用磁力与离心力的分析物质检测系统，其特征在于，包括：分析物质检测装置100，其包括盛装包括标记化捕获颗粒240的反应物113和包括分析物质210的试样的混合溶液的试样空间110、盛装检测溶液的检测空间120以及位于所述试样空间110与检测空间120之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道130，其中，所述标记化捕获颗粒240随着有标记、固有有分析物质210的受体；过滤器520，其包含于所述分析物质检测装置100内部的下端；至少一个磁力机构510，其包含于所述分析物质检测装置100下端外壁，向所述标记化捕获颗粒240施加磁力；圆板410，其具备多个所述分析物质检测装置100，能够旋转；及至少一个检测器420，其接近所述圆板410地配置；所述试样空间110朝向所述圆板410中心地配置，所述检测空间120从所述圆板410的中心朝向外侧地配置，所述通道130连接所述试样空间110与检测空间120的下端。
此时，所述过滤器520可以是使未与分析物质210结合的标记化捕获颗粒240漏过而使标记化捕获颗粒-分析物质复合体不漏过的过滤器520。
另外，如图19所示，本发明涉及利用磁力与离心力的分析物质检测方法，利用利用磁力与离心力的分析物质检测系统，包括：在所述试样空间110使所述反应物113与试样反应而形成标记化捕获颗粒-分析物质复合体的步骤；在所述磁力机构510固定于试样空间110下端的状态下，使圆板410旋转，从而使未与分析物质210结合的标记化捕获颗粒240排出到过滤器520下部，使标记化捕获颗粒-分析物质复合体移动到检测空间120的步骤；及在所述检测空间120，利用附着于所述标记化捕获颗粒240的标记而对所述分析物质进行检测的步骤。
在此基础上，当检测诸如蛋白质、核酸、碳水化合物的分子量较大物质时，可以利用能够同时非竞争性地结合于分析物质的互不相同部位的两种受体，即利用第一受体和第二受体，以三明治方法进行检测(参照图2及图3)。
在三明治方法中，利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定有对所述分析物质具有特异性的第一受体的捕获颗粒220及在对所述分析物质具有特异性的第二受体上附着了标记的标记化受体230的反应物的混合溶液的试样空间(sample chamber)；盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)；位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，包括：在所述试样空间使反应物与试样混合而形成捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体的步骤；使所述捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体借助于移动手段而移动到检测空间的步骤；及利用附着于所述标记化受体的标记，对所述分析物质进行检测的步骤(图20)。
在利用图2的装置的情况下，在试样空间中，使只包含分析物质的试样与捕获颗粒220反应而形成捕获颗粒-分析物质复合体后，使颗粒移动到标记空间。在标记空间中，标记化受体进一步结合于捕获颗粒-分析物质复合体，形成捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体。最后，使捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体移动到检测空间后，可以利用标记化受体的标记功能，对分析物质进行检测。
而且，也可以象在细菌检测中一样，利用具有互不相同性质的两种颗粒，形成捕获颗粒220与标记化颗粒250而进行检测。但是，在这种情况下，应使互不相同的受体，即，使第一受体和第二受体固定于两种颗粒。
由于有机毒素、毒品、抗生剂等小分子物质难以形成结合于互不相同部位的两个种类的抗体，因而使用竞争性免疫分析法(competitive immunoassay)方法。在该方法中，固定对颗粒200的受体，形成捕获颗粒，向分析物质的标准物质(standard material)赋予标记功能，形成标记化标准物质(labelled standard material)。所谓分析物质210的标准物质，作为能够与已经提纯并已知浓度的分析物质210或分析物质210同等地结合于受体的物质，意味着可以作为评价试样中包含的分析物质210的量的基准使用的物质。如果在包含分析物质210的试样中加入捕获颗粒和标记化标准物质并使得反应，那么，与试样的分析物质210的量成比例的量的标记化标准物质结合于捕获颗粒。因此，使捕获颗粒移动到检测空间，测量结合于捕获颗粒的标记的信号，从而能够评价分析物质210的量。
在竞争性免疫分析法中，也可以取代直接固定对分析物质210的受体而使二次受体固定于颗粒200。如果一次受体为抗体，那么可以把二次抗体或蛋白质G用作二次受体。在使二次受体固定于捕获颗粒的情况下，在试样中加入捕获颗粒、对分析物质210的一次受体、标记化标准物质而使得反应后，使颗粒200移动。
在竞争性免疫分析法中，也可以取代使受体固定于颗粒200而使分析物质210的标准物质固定于颗粒200，形成捕获颗粒。在这种情况下，应对受体赋予标记功能，形成标记化受体230。如果在试样中放入固定有标准物质的捕获颗粒和标记化受体230并使得反应，那么，与试样中的分析物质210的量成比例的量的标记化受体230结合于捕获颗粒。因此，使颗粒移动到检测空间，测量结合于颗粒200的标记的信号，从而能够评价分析物质210的量。
另外，本发明通过对与分析物质210的量成比例地生成的物质进行检测而可以评价分析物质210的量。在这种情况下，应使对与分析物质210的量成比例地生成的物质的受体固定于颗粒200，当分析物质210为酶时，对生成物的受体便可以属于此。另外，对与分析物质210反应而解离或结构改变的分子的受体也可以固定于颗粒200。在使对生成物的受体固定于颗粒200的情况下，优选生成物自身有标记功能。在对与分析物质210反应而解离或结构改变的分子的受体固定于颗粒200进行使用的情况下，可以对该分子赋予标记功能并使用。
如图21所示，作为能够检测与分析物质210的量成比例地生成的物质的示例，可以是激酶(kinase)。
其中，激酶具有使基质蛋白质磷酸化的活性，被认为是不结合于未磷酸化的基质蛋白质而可以只结合于磷酸化的基质蛋白质的抗体。因此，对基质蛋白质赋予标记功能，如果使只结合于磷酸化的基质蛋白质的受体固定于颗粒200，则可以测量试样中的激酶的量。
另外，如图22所示，作为与分析物质210反应并解离的示例，可以是蛋白酶(protease)的检测。
作为一个示例，把能够成为蛋白酶基质的缩氨酸用作连接，使能够发挥标记功能的物质固定为不移动的静止固相。其中，作为静止固相，可以是试样空间壁或不移动的颗粒。而且，使对标记物质的受体固定于移动的颗粒，形成捕获颗粒，如果蛋白酶进行作用，传递缩氨酸，那么标记物质从静止固相解离，因而与颗粒200中的受体结合，移动到检测空间。
特别是本发明可以用于检测有机物质、蛋白质、核酸、细胞等分析物质210。
下面，为了帮助本发明的理解而列举实验例进行详细说明。不过，下述实验例只是对本发明内容的示例，并非本发明的范围限定于下述实验例。本发明的实验例提供用于向所属领域的技术人员更完整地说明本发明。
<实验例>
实验例1.以基于离心力的颗粒移动方法检测麻痹性贝毒
在本实验例中，为了以基于离心力的颗粒200移动方法，对麻痹性贝毒(paralyticshellfish toxin,PST)进行检测，根据图23所示原理，利用竞争性免疫分析法，对麻痹性贝毒进行了检测。
麻痹性贝毒(PST)由多种毒素构成，把对其中作为最重要毒素的麻痹性贝类毒素(STX)的抗体(STX Ab)用作一次受体。作为固相，使用使蛋白质G固定的磁性颗粒250(G-MB，美国Pierce)。特别是所述蛋白质G，作为能够与抗体结合的二次受体进行作用。另外，作为将与试样中包含的毒素进行竞争反应的标记化标准物质，使用连接辣根过氧化(HRP)酶的STX(STX-HRP)，STX Ab溶液与STX-HRP溶液直接从美国比克分析系统公司购买并直接使用。在检测空间120中，填充作为HRP基质的ABTS溶液(西格马)用作检测溶液。
把包含STX-HRP、STX Ab及G-MB的反应物113在试样空间110与试样混合并反应，STX Ab结合于G-MB，试样中包含的毒素与STX-HRP再竞争性地与STX Ab反应。反应完成后，使G-MB移动到检测空间120，借助结合于G-MB的STX-HRP的酶活性而显示出颜色(图23)。此时，如果试样的毒素浓度高，则由于结合于G-MB的STX-HRP量减少，因而检测溶液的吸光率降低。
为了制造以离心力使颗粒200移动的检测装置，利用硅软管，把从Bio-Rad购买的注射器用双向活塞(2-way stopcock)连接于从康宁公司购买的免疫板(immunoplatewell)，再在此连接3ml注射器(图24)。其中，immunoplate well发挥检测空间的作用，注射器发挥试样空间的作用，双向活塞(2-way stopcock)发挥通道130的作用。
首先，把ABTS溶液从immunoplate well填充至双向活塞(2-way stopcock)的阀门310，关闭阀门310。把包含STX Ab溶液50μl、STX-HRP溶液50μl、STX的试样50μl、G-MB 30μl、PBS缓冲溶液320μl加入注射器并摇晃，使得反应30分钟。注意不要使双向活塞(2-waystopcock)中间形成气泡，把注射器插于双向活塞(2-way stopcock)，在悬挂有吊桶式的离心分离器中，以1000rpm进行离心分离5分钟时间。最后，分离immunoplate well，利用酶标仪(microplate reader)，在405nm下测量吸光率。
其结果如图25所示，可知STX的浓度越升高，吸光率越降低，竞争性免疫分析正常实现。其结果显示出，结合于G-MB颗粒的STX-HRP借助于离心力而移动到检测空间。另外，未结合于G-MB颗粒的STX-HRP未移动到检测空间，由此可知没有溶液的移动。
实验例2.以基于固定磁铁的颗粒移动方法检测麻痹性贝毒
在本实验例中，以基于固定磁铁的颗粒200移动方法，测量麻痹性贝毒。
用于检测麻痹性贝毒的竞争性免疫分析法的原理和材料与实施例1相同。不过，检测溶液为了测量基于HRP酶的发光程度而使用了Lumigen公司的Lumigen PS-atto试剂。
为了形成将用于借助于固定磁铁而使颗粒200移动的检测装置的实验室晶片(lab-on-a-chip,LOC)，利用PDMS，形成如图26所示形态的结构物。该结构物的整体大小为41(横)×26(竖)×7(高，单元mm)，检测空间直径为5mm，试样空间大小为10(横)×10(竖，单元mm)，通道130长度为10mm，宽与高分别为1mm。在下面粘贴厚度1mm的玻璃，形成各空间和通道130。在检测空间和通道130中放入检测溶液后，用透明带使检测空间上端密封。
用于测量的装置在能够切断光线的箱子内部如图27所示制作。在使LOC固定的固定座(holder)上端与下端，分别设置光电探测器和磁铁，放入LOC时，使得光电探测器和磁铁位于LOC的检测空间紧上方与下方，LOC固定座设置于能够振动的振子之上。
在微型软管中加入包含STX Ab溶液50μl、STX-HRP溶液50μl、STX的试样50μl、G-MB10μl、BSA-PBS(包含0.1％BSA的PBS缓冲溶液)60μl，反应30分钟。把反应混合物加入LOC的试样空间后，用透明带密闭试样空间上端。
把LOC放入测量装置，在盖上箱子盖的状态下施加振动，测量了光电探测器检测的光线的强度。其结果如图28的(A)所示，随着时间的经过，光线的强度逐渐增加，增加的速度与试样中包含的STX浓度成反比。图28的(B)针对试样中包含的STX浓度，显示出光线的强度。
以上的结果显示出，使磁铁固定于检测空间下端，向LOC施加振动，可以使磁性颗粒250从试样空间移动到检测空间，此时，未结合于磁性颗粒250的STX-HRP不从试样空间移动到检测空间。
实验例3.以基于磁铁移动的颗粒移动方法检测麻痹性贝毒
在本实验例中，以基于磁铁移动的移动方法检测了麻痹性贝毒。
用于检测麻痹性贝毒的竞争性免疫分析法的原理和材料与实施例1相同，检测溶液为了测量因HRP酶导致的发色程度而使用了ABTS溶液。
用于制作LOC的结构物是使所述实施例2的结构物稍加变形，如图29所示进行了制作。为了容易借助于摇动而实现混合，把检测空间形态变更为矩形(5mm×10mm)，为了防止试样空间与检测空间的溶液相互混合，通道130的长度加长为15mm，宽度与高度分别减小为0.5mm。LOC整体大小也减小为41(横)×20(竖)×5(高，单位mm)。
另外，磁性颗粒250移动装置利用注射器泵，如图30所示进行了制作。使振子固定于泵一端的固定部分，在其上设置LOC固定座。使磁铁固定于泵的移动部分，使得位于各LOC下端，泵移动部分移动时，使得各磁铁从各LOC的试样空间移动到检测空间。而且，在磁铁移动过程中施加振动，使得磁性颗粒250有效地移动。
首先，进行了确认LOC的试样空间与检测空间的溶液是否混合，以及当使颗粒200移动时试样空间的其它物质是否也一同移动的实验。在两个LOC中，用150μl的BSA-PBS填充检测空间和通道130，用透明带使检测空间上端密闭。在试样空间中，加入G-MB 10μg(10μl)、BSA-PBS 109μl、与HRP酶连接的抗兔免疫球蛋白抗体(anti-rabbit immunoglobulinantibody)100μl(HRP-Ab，从西格马公司购买，稀释为1/10,000使用)、HRP酶0.1μg(10μl)。用带子使试样空间上面密闭后，在350rpm下摇晃30分钟并使得反应。此时，HRP-Ab结合于G-MB，HRP不结合，留存于溶液中。两个LOC中的一者不使用磁性颗粒250，直接采用试样空间与检测空间的溶液，加入到微型软管。而且，其余LOC使磁铁以2cm/min速度从试样空间下端移动到检测空间下端，从而使磁性颗粒250移动。而且，在两个空间中，也采用溶液，加入到微型软管。在四种溶液中回收磁性颗粒250后，测量溶液留存的HRP酶活性和磁性颗粒250中的HRP酶活性。
其结果如图31所示，可以确认磁性颗粒250在磁铁移动前，只在试样空间存在(SC-MB浅灰色)，而在检测空间没有(DC-MB浅灰色)。但在磁铁移动后，磁性颗粒250不留存于试样空间(SC-MB深灰色)，而存在于检测空间(DC-MB深灰色)。这意味着，磁性颗粒250在最初30分钟摇晃期间，不移动到检测空间而逗留于试样空间，借助于磁铁的移动而移动到检测空间。另外，溶液中的HRP酶活性在磁铁移动之前或之后，均只在试样空间发现(SC-sol浅灰色和深灰色)。而且，在检测空间的溶液中，HRP酶活性在磁铁移动之前或之后均根本未发现(DC-sol浅灰色和深灰色)。这意味着，未结合于磁性颗粒250的溶液中的HRP即使在30分钟摇晃期间也未移动，即使磁铁移动，也未移动。通过该实验，从结论上可以确认，两个空间已非常有效地分离，借助于磁性颗粒250的移动，能够只使结合于磁性颗粒250的物质移动。
下面，利用该系统，检测作为麻痹性贝毒之一的GTX 2&3。GTX 2&3由于结构与STX类似并能够结合于STX-Ab，因而能够以相同的竞争性免疫分析法进行检测。把LOC的检测空间和通道130用作为HRP酶发色基质的3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)溶液150μl进行填充。该溶液从西格马公司购买。使检测空间上面用透明带密闭，在试样空间中再加入包含G-MB20μg、STX-Ab 75μl、STX-HRP 75μl、GTX 2&3的试样20μl，用透明带密闭。在振动器中，以350rpm速度进行30分钟的结合反应，使用磁铁移动装置，施加振动使磁性颗粒250从试样空间移动到检测空间。再以350rpm，摇晃30分钟，使得在检测空间，出现由HRP酶引起的反应。最后，采用检测空间的溶液100μl，加入microplate well后，使用酶标仪(plate reader)，在650nm下测量了吸光率。其结果如图32所示，显示出吸光率与GTX 2&3浓度成反比，确认了利用该检测装置能够检测麻痹性贝毒。
实验例4.以基于磁铁移动的颗粒移动方法检测细菌
在本实验例中，以基于磁铁移动的颗粒200移动方法检测了细菌。
在图33中表示了利用本发明的检测装置对细菌进行检测的方法的原理。捕获颗粒220(capture particle)是固定有对细菌具有特异性的抗体的磁性颗粒，标记化颗粒250(labelling particle)是固定有对细菌具有特异性的抗体和酶标记的非磁性颗粒。在包含细菌的试样中，加入捕获颗粒220和标记颗粒，使得在试样空间中反应，两种颗粒均结合于细菌。如果利用磁铁，使捕获颗粒220从试样空间移动到检测空间，那么，与捕获颗粒220结合的细菌也一同移动。此时，结合于细菌的标记颗粒虽然与细菌一同移动到检测空间120，但未结合于细菌的标记颗粒留存于试样空间110。因此，移动到检测空间120的标记颗粒的量与细菌的数量成比例，因而在检测空间120测量用作标记的酶的活性，可以评价细菌的数量。
在该实验例中，使从Thermo购买的biotin-anti-Salmonella antibody(biotin-Salmonella Ab)固定于从Dynabead公司购买的直径1μm的Streptavidin magnetic bead(SA-MB)，制造了捕获颗粒220。标记颗粒是利用EDC的化学方法，使streptavidin-HRP固定于从Microspheres-nanospheres购买的直径100nm COOH-silica nanoparticle，在此再固定biotin-Salmonella Ab而制造。streptavidin-HRP的固定与否通过直接测量HRP酶活性而确认。biotin-Salmonella Ab的固定与否通过连接了碱性磷酸酶(alkaline phosphate)的抗兔免疫球蛋白G抗体(anti-rabbit immunoglobulin G antibody)而确认。
在该实验例中，如图34所示，使用设置于暗室内的测量装置。LOC固定座设置于振子之上，使得在使颗粒移动期间可以施加振动。当把LOC放在LOC固定座上时，磁铁设置得在LOC下方借助于磁铁拉动线而移动，该线连接到外部的注射器泵，使得能够以既定速度被拉动。在LOC的检测空间紧上方设置光电探测器，使得在颗粒200移动时立即能够感知光线。
LOC的检测空间120用Lumigen PS-atto填充，在试样空间110加入混合了包含捕获颗粒220和标记颗粒各10μg和包含沙门氏菌的试样的混合物。在把LOC放入测量装置并施加振动的状态下，从试样空间110向检测空间120，使磁铁以2cm/min速度移动，并同时测量光线的强度。其结果如图35所示，开始磁铁的移动，自约100秒后开始发生光线，在250秒后达到既定的值。而且，最终的光线的强度与放入试样的沙门氏菌的个数成比例。通过以上的结果可以确认，可以利用两个种类的颗粒，即利用具有磁性的捕获颗粒220和没有磁性的标记颗粒，对细菌进行检测。
符号说明
100－分析物质检测装置，110－试样空间，111－试样注入口，112－反应物空间塞子、缓冲溶液空间塞子，113－反应物，114－干燥的反应物，115－溶剂，116－反应物溶液，120－检测空间，130－通道，131－第一连接管，132－第二连接管，140－标记空间，150－废弃空间，160－反应物空间，170－固定罩，171－第一凸出部、第二凸出部，200－颗粒，210－分析物质，220－捕获颗粒，230－标记化受体，240－标记化捕获颗粒，250－标记化颗粒，300－利用重力的分析物质检测系统，310－阀门，400－利用离心力的分析物质检测系统，410－圆板，420－检测器，440－阀门，450－阀门，451－阀门主体，452－压板，500－利用磁性的分析物质检测系统，510－磁力机构，520－过滤器。

Claims (19)

1.一种分析物质检测装置，其特征在于，包括：
盛装包含颗粒(particle)的反应物(reactant)和包含分析物质(analyte)的试样(sample)的混合溶液的试样空间(sample chamber)；
盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)；位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)；及
缓冲溶液空间(buffer chamber)，其通过第二连接管而与所述通道连接设置，能够存储缓冲溶液，其中所述第二连接管的直径小于所述缓冲溶液空间和试样空间的直径；
其中，
所述颗粒是与分析物质或借助于分析物质而生成的生成物结合形成颗粒-分析物质复合体或颗粒-生成物复合体的物质；
利用使固相移动而替代使液相移动的移动手段，将所述颗粒从所述试样空间移动到检测空间，对分析物质进行检测；
在保管所述分析物质检测装置期间，空气填充所述通道，在使用分析物质检测装置时，缓冲溶液从所述缓冲溶液空间被注入所述通道，
当颗粒经过通道时，在通道中填充有清洗缓冲溶液，以将非特异性吸附的物质从颗粒去除。
2.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
在所述检测溶液中，添加能够使比重增加的选自由丙三醇、砂糖及聚蔗糖(Ficoll)构成的组中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
在所述试样空间与检测空间之间，进一步包括包含标记溶液(labeling solution)的标记空间(labeling chamber)，所述标记空间利用通道与所述试样空间及检测空间连接。
4.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述检测空间在至少一面包括能够与所述颗粒结合的受体(receptor)。
5.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
进一步包括反应物空间(reactant chamber)，其通过第一连接管而连接设置在所述试样空间的一侧，能够存储所述反应物；
所述第一连接管的直径小于所述反应物空间和试样空间的直径。
6.根据权利要求5所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述反应物空间包括：
在内部形成的第一中孔；及
包含于所述第一中孔的上部并能够借助于外压而上下移动的反应物空间塞子(reactant chamber plug)；
所述反应物包含于所述第一中孔的下部，借助于所述反应物空间塞子的移动而排出到所述第一连接管，
在干燥的反应物上部，还包括用于使所述干燥的反应物溶解的溶剂。
7.根据权利要求6所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述缓冲溶液空间(buffer chamber)包括：
在内部形成的第二中孔；及
包含于所述第二中孔的上部并能够借助于外压而上下移动的缓冲溶液空间塞子(buffer chamber plug)；
所述缓冲溶液包含于所述第二中孔的下部，借助于所述缓冲溶液空间塞子的上下移动而通过所述第二连接管，经所述通道排出到所述试样空间。
8.根据权利要求7所述的分析物质检测装置，其特征在于，
包括：
固定罩，其包含于所述分析物质检测装置的上部；
第一凸出部，其形成在所述固定罩上，且形成在与所述反应物空间塞子对应的位置；及
第二凸出部，其形成在所述固定罩上，且形成在与所述缓冲溶液空间塞子对应的位置；
借助于外压，所述第一凸出部及第二凸出部使所述反应物空间塞子及所述缓冲溶液空间塞子向下部移动。
9.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述颗粒是选自由硅石颗粒、聚苯乙烯颗粒、聚碳酸酯颗粒、玻璃颗粒、矾土颗粒、金颗粒、银颗粒、钯颗粒、铂颗粒、二氧化钛颗粒、锆颗粒及核壳(core-shell)颗粒构成的组的至少一种。
10.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
在所述颗粒上固定有受体(receptor)。
11.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述移动手段为离心力、重力或磁力。
12.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述颗粒由多个种类构成，包括磁性颗粒与非磁性颗粒。
13.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述颗粒由多个种类构成，包括比重小于检测溶液的颗粒和比重大于检测溶液的颗粒。
14.根据权利要求1所述的分析物质检测装置，其特征在于，
所述分析物质检测装置进一步包括施加振动的振动机构。
15.一种分析物质检测方法，其特征在于，
利用包括盛装包含捕获颗粒(capture particle)及标记化颗粒(labeling particle)的反应物(reactant)和包含分析物质的试样的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，
所述分析物质检测装置进一步包括缓冲溶液空间(buffer chamber)，其通过第二连接管而与所述通道连接设置，能够存储缓冲溶液，所述第二连接管的直径小于所述缓冲溶液空间和试样空间的直径；
其中，在保管所述分析物质检测装置期间，空气填充所述通道，在使用分析物质检测装置时，缓冲溶液从所述缓冲溶液空间被注入所述通道；
该方法包括：在所述试样空间混合反应物和试样而生成捕获颗粒-分析物质-标记化颗粒复合体的步骤；
使所述捕获颗粒-分析物质-标记化颗粒复合体借助于使固相移动而替代使液相移动的移动手段而移动到所述检测空间的步骤；
当颗粒经过通道时，在通道中填充有清洗缓冲溶液，以将非特异性吸附的物质从颗粒去除的步骤；及
在所述检测空间对所述分析物质进行检测的步骤。
16.根据权利要求15所述的分析物质检测方法，其特征在于，
所述捕获颗粒是固定有对所述分析物质具有特异性的一次受体的磁性颗粒，所述标记化颗粒是固定有对所述分析物质具有特异性的所述一次受体并包含标记的非磁性颗粒。
17.一种分析物质检测方法，其特征在于，
利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定有对分析物质具有特异性的一次受体的捕获颗粒(capture particle)及在标准物质上连接有标记的标记化标准物质(labelledstandard material)的反应物(reactant)的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，
所述分析物质检测装置进一步包括缓冲溶液空间(buffer chamber)，其通过第二连接管而与所述通道连接设置，能够存储缓冲溶液，所述第二连接管的直径小于所述缓冲溶液空间和试样空间的直径；其中，在保管所述分析物质检测装置期间，空气填充所述通道，在使用分析物质检测装置时，缓冲溶液从所述缓冲溶液空间被注入所述通道；
该方法包括：在所述试样空间混合反应物和试样而生成捕获颗粒-分析物质复合体及捕获颗粒-标记化标准物质复合体的步骤；
使所述捕获颗粒-分析物质复合体及捕获颗粒-标记化标准物质复合体借助于使固相移动而替代使液相移动的移动手段而移动到所述检测空间的步骤；
当颗粒经过通道时，在通道中填充有清洗缓冲溶液，以将非特异性吸附的物质从颗粒去除的步骤；及
在所述检测空间，利用与所述标记化标准物质连接的标记而对分析物质进行检测的步骤，
所述标准物质能够与所述分析物质竞争性地结合于所述一次受体。
18.一种分析物质检测方法，其特征在于，
利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定有对所述分析物质具有特异性的一次受体、对所述一次受体具有特异性的二次受体的捕获颗粒以及在标准物质上连接有标记的标记化标准物质(labelled standard material)的反应物(reactant)的混合溶液的试样空间(sample chamber)；盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detectionchamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，
所述分析物质检测装置进一步包括缓冲溶液空间(buffer chamber)，其通过第二连接管而与所述通道连接设置，能够存储缓冲溶液，所述第二连接管的直径小于所述缓冲溶液空间和试样空间的直径；
其中，在保管所述分析物质检测装置期间，空气填充所述通道，在使用分析物质检测装置时，缓冲溶液从所述缓冲溶液空间被注入所述通道；
该方法包括：在所述试样空间中混合反应物和试样而形成捕获颗粒-一次受体-分析物质复合体及捕获颗粒-一次受体-标记化标准物质复合体的步骤；
使所述捕获颗粒-一次受体-分析物质复合体及捕获颗粒-一次受体-标记化标准物质复合体借助于使固相移动而替代使液相移动的移动手段而移动到检测空间的步骤；
当颗粒经过通道时，在通道中填充有清洗缓冲溶液，以将非特异性吸附的物质从颗粒去除的步骤；及
在所述检测空间中，利用与所述标记化标准物质连接的标记而对分析物质进行检测的步骤，
所述标准物质能够与所述分析物质竞争性地结合于所述一次受体。
19.一种分析物质检测方法，其特征在于，
利用包括盛装包含分析物质的试样和包含固定了对所述分析物质具有特异性的第一受体的捕获颗粒(capture particle)及在对所述分析物质具有特异性的第二受体上附着了标记的标记化受体的反应物的混合溶液的试样空间(sample chamber)、盛装检测溶液(detection solution)的检测空间(detection chamber)及位于所述试样空间与检测空间之间并防止所述混合溶液与检测溶液混合的通道(channel)的分析物质检测装置，
所述分析物质检测装置进一步包括缓冲溶液空间(buffer chamber)，其通过第二连接管而与所述通道连接设置，能够存储缓冲溶液，所述第二连接管的直径小于所述缓冲溶液空间和试样空间的直径；
其中，在保管所述分析物质检测装置期间，空气填充所述通道，在使用分析物质检测装置时，缓冲溶液从所述缓冲溶液空间被注入所述通道；
该方法包括：在所述试样空间混合反应物和试样而形成捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体的步骤；
使所述捕获颗粒-分析物质-标记化受体复合体借助于使固相移动而替代使液相移动的移动手段而移动到检测空间的步骤；
当颗粒经过通道时，在通道中填充有清洗缓冲溶液，以将非特异性吸附的物质从颗粒去除的步骤；及
利用附着于所述标记化受体的标记而对所述分析物质进行检测的步骤，
所述第一受体及第二受体是能够在所述分析物质的互不相同部位非竞争性结合的受体。
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