CN107076726A - 用于物种间相互作用的改进检测的固体支撑件 - Google Patents

用于物种间相互作用的改进检测的固体支撑件 Download PDF

Info

Publication number
CN107076726A
CN107076726A CN201580045239.3A CN201580045239A CN107076726A CN 107076726 A CN107076726 A CN 107076726A CN 201580045239 A CN201580045239 A CN 201580045239A CN 107076726 A CN107076726 A CN 107076726A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solid support
compartment
liquid
limited area
species
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580045239.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107076726B (zh
Inventor
K·安德森
J·斯特兰德加德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rich Vee Jo Instruments AG
Original Assignee
Rich Vee Jo Instruments AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rich Vee Jo Instruments AG filed Critical Rich Vee Jo Instruments AG
Publication of CN107076726A publication Critical patent/CN107076726A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107076726B publication Critical patent/CN107076726B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54306—Solid-phase reaction mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02—Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025—Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0609—Holders integrated in container to position an object
    • B01L2300/0618—Holders integrated in container to position an object for removable separation walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0803—Disc shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0832—Geometry, shape and general structure cylindrical, tube shaped
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0851—Bottom walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848—Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858—Side walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/0864—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices comprising only one inlet and multiple receiving wells, e.g. for separation, splitting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
    • B01L2300/087—Multiple sequential chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B01L2300/165—Specific details about hydrophobic, oleophobic surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0457—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces passive flow or gravitation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084—Passive control of flow resistance
    • B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/10—Petri dish
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34—Internal compartments or partitions

Abstract

本发明涉及适于改进对不同物种如何相互作用的检测的固体支撑件。该固体支撑件具有由低分隔件分开的多个限定区域，和任选地由高分隔件分开的独立容器，每个容器具有至少两个限定区域。该固体支撑件通常用于液体总量在测量期间暂时减下的测量中。该固体支撑件扩展了测量系统的可能性。

Description

用于物种间相互作用的改进检测的固体支撑件
技术领域
本发明涉及一种适于改进对不同物种如何相互作用的检测的固体支撑件。更具体地，本发明涉及一种用于分析仪器的固体支撑件，其依赖于检测原理，包括在所述区域的测量过程中在区域附近减少液体。甚至更具体地，本发明涉及改进分子(小化学结构或大分子如蛋白质)如何与不同分子相互作用的检测，其中分子中的一个附着到固体支撑件上。
背景技术
有许多方法和装置可用于检测不同物种如何相互作用。在生物化学领域，一种常用的测量是确定抗体与抗原的相互作用有多强，以便更好地理解免疫过程。在药物发现中，进行类似的测量以确定小分子与疾病相关靶标的相互作用有多强，以便更好地理解小分子是否值得作为潜在药物进一步研究。
用于测量不同物种的相互作用的一种特定类型的方法和装置公开在WO2005080967中，其通过引用并入本文。这种目前可以商品名LigandTracer商购获得的装置能够测量一系列物种之间的相互作用。在WO2005080967中，描述了该装置可以测量放射性标记的蛋白质如何与活的贴壁细胞相互作用。在科学文献中，目前存在这样的装置的示例，其监测悬浮液中的病毒与贴壁细胞之间、悬浮细胞与贴壁细胞之间、小分子与贴壁细胞之间、溶液中的蛋白质与吸附到磁珠(其继而通过永久磁铁锚定)的蛋白质之间的相互作用以及化学物质从固体纳米颗粒的解离，这里仅举几个说明性示例。
通常，当所述固体支撑件和所述液体接触时，根据WO2005080967的装置是适用于检测附着或定位在固体支撑件(靶标)上的物种与液体中的物种(配体)之间的相互作用的装置。在固体支撑件上，第一物种(靶标)可以附着在一个或多个非重叠的限定区域中。存在能够检测附着到固体支撑件的所述物种与包含在所述液体中的所述物种之间的相互作用的检测器。该装置的特征在于适于在所述固体支撑件的限定区域中临时减少在检测过程中所述支撑件与其接触的液体的量的机构；并且至少一个限定区域不具有附着的感兴趣物种，以便形成用于检测的参考区域。优选地，如WO2005080967中所述的固体支撑件是能够保持限制在其边界内的液体(诸如培养皿)的基本上平坦的皿，但是能够限制液体的任何其它种类的贮器或容器也是可能的。检测器可以例如是闪烁检测器或荧光检测器，但是许多其它类型的检测器也是可能的。该装置连接到计算机，用于使检测器输出与固体支撑件取向同步。WO2005080967中的本发明的关键特征在于，在进行所述测量之前，暂时减少覆盖支撑件的限定部分的液体的量。液体的临时减少包括在所述限定区域中的至少一个附近的液体量的减少，而不改变与所述固体支撑件接触的液体的总量。在固体支撑件的不发生相互作用的不同部分上进行参考测量，所述部分限定参考区域。适当地，计算靶标和参考测量之间的差。暴露、测量和减少液体量的步骤的顺序优选地大约每分钟重复一次，并且在重复所述步骤顺序之前，所述配体的浓度增加有限量。
用于实现液体量减少的一种方法是通过使支撑件以偏离水平线的角度取向，以提供所述支撑件的升高部分和下部分，使得升高部分将被比下部分少的液体覆盖，并且其中支撑件以预定速度旋转。通过来回倾斜固体支撑件来实现用于减少液体量的另选方法。
如在WO2005080967中所述的固体支撑件通常是容器。在该容器中存在两个或更多个限定区域。置于容器中的一种液体和所述液体接触所有限定区域。至少一个限定区域始终保留用于参考目的。靶标在限定区域上的附着可以以多种方式进行。细胞可以直接在限定的区域上生长。限定区域可以涂覆有已知增强细胞附着的蛋白质。限定区域可以涂覆有已知结合用于靶标的附着的特定分子的蛋白质。一种这样的蛋白质是强烈结合生物素的链霉亲和素。然后可以方便地将生物素化的靶标(例如生物素化的DNA)作为靶标附着到限定区域。限定区域的表面可以被化学改性以使得靶标的共价附着成为可能。将靶标直接被动吸附到限定区域上也是可能的。限定区域的表面不一定是实心和平坦的。具有附着的生物聚合物(例如聚乙二醇或葡聚糖)的多孔表面或表面可能是有利的，因为增加的靶密度使得更高的信号称为可能。
在“Biochemical and Biophysical Research Communications 428(生物化学和生物物理研究通讯)(2012)74-79”中公开了可以将永磁体放置在限定区域下方以将磁性颗粒锚定在限定区域中。
当前的装置被设计用于使一种或多种物种(一个或多个靶标)附着到固体支撑件上，并将其它物种(或配体)保持在溶液或悬浮液中。目前，常规培养皿用作固体支撑件。
发明内容
本发明包括新型固体支撑件的开发，其具有扩展测量在类似于WO2005080967中描述的装置中的物种之间的相互作用的可能性的特征。
在第一方面，公开了一种用于测量两种不同物种的相互作用的固体支撑装置。该装置包括至少一个隔室，每个隔室能够将液体保持在其边界内。此外，每个隔室包括至少两个非重叠的限定区域，其中至少一个被指定为参考区域。固体支撑件的特征在于，当固体支撑件放置在水平位置时，通过分隔件将一个隔室内的限定区域分隔开，所述分隔件为流体从一个限定区域流动到另一个区域提供屏障，但是分隔件被配置成，当固体支撑件被置于非水平位置时，允许流体从一个限定区域流动到另一个限定区域。
在一个实施例中，固体支撑装置还包括至少两个独立的隔室。
在另一个实施例中，固体支撑装置的分隔件是在隔室内延伸的细长脊，以便以相同尺寸的分区来细分隔室。
在另一个实施例中，固体支撑装置具有在装置中心的升高部分和从装置的周边延伸到所述升高部分的分隔件。
在又一个实施例中，固体支撑装置还包括在支撑件的外侧上的不均匀间隔的凹槽，其适于与保持件上的相应的销配合，由此所述装置仅以一种方式可附接到所述保持件。
在另一个实施例中，固体支撑装置中的分隔件由固体材料制成。
在又一个实施例中，固体支撑装置中的分隔件作为疏水区域提供在限定区域之间。
固体支撑装置中的分隔件还可以由能够屏蔽荧光或放射性标记的发射的材料制成，或者包括用于容纳屏蔽材料的狭缝。标识结构可以进一步放置在固体支撑装置的外部。
在第二方面，公开了检测固体支撑件上的物种与液体中的物种之间的相互作用的方法。该方法包括具有至少两个独立容器的固体支撑件，容器中的每个具有至少两个非重叠限定区域。第一物种附着在限定区域中的至少一个上。至少一个限定区域是固体支撑件的没有感兴趣的物种附着到限定参考区域的所述部分的区域。对于每个容器中的每个限定部分，相互作用的检测包括将限定部分暴露于包含第二物种的液体，以便覆盖固体支撑件的限定部分，此后暂时减少与保持所述第一物种的限定部分接触的所述液体的量，所述减少被执行使得当所述固体支撑件水平静止放置时，保留在限定区域上的液体的量小于存在于限定区域附近的液体的量的10％，并且最后执行能够检测由临时减少量的液体覆盖的所述限定部分的所述第一和所述第二物种之间的相互作用的测量。重复暴露于液体、减少液体量和进行测量的步骤，以便产生时间分辨测量，并且液体的暂时减少包括在所述限定区域中的至少一个附近的液体量的减少而不改变与所述固体支撑件中的所述容器中的任一个接触的液体的总量。通过旋转具有偏离水平方向的取向的固体支撑件，使得固体支撑件的一部分浸没在所述液体中，来提供液体的暂时减少并且固体支撑件在每次检测之间旋转超过120度。
附图说明
为了更清楚地理解本发明，现在将参考附图通过示例的方式详细描述本发明的优选和另选实施例，其中：
图1示出了合适的固体支撑件；
图2示出了合适的固体支撑件；
图3示出了合适的固体支撑件；
图4示出了合适的固体支撑件300如何在测量装置中定向；
图5示出了合适的固体支撑件；
图6示出了合适的固体支撑件；
图7示出了合适的固体支撑件；
图8示出了合适的固体支撑件；
图9示出了图8所示类型的多个固体支撑件的组装；
图10示出了合适的固体支撑件；以及
图11示出了合适的固体支撑件和来自在同一固体支撑件中使用两种独立液体进行的测量的结果。
图12示出了合适的固体支撑件和来自在同一固体支撑件中使用两种独立液体进行的测量的结果。
图13示出了合适的固体支撑件和来自当改变旋转方案时在同一固体支撑件中使用两种独立液体进行的测量的结果。
图14示出了获得的信号，其作为从来自限定区域保持靶标的信号减去来自限定参考区域的信号向每个隔室呈现。
具体实施方式
为了本申请的目的，并且为了清楚起见，进行了以下定义：
水平位置被定义为距标称水平线5度或更小，并且倾斜被定义为大于5度的斜率。
附着到固体支撑件上的物种表示为“靶标”或“第一物种”，存在于液体中的物种表示为“配体”或“第二物种”。可能的物种(即靶标和配体)包括但不限于组织样品、细胞、细菌、病毒、固体颗粒、大分子(例如蛋白质、DNA、RNA)和其它化合物。优选的配体包括大分子(例如蛋白质、DNA、RNA)、可溶解于液体中的其它化合物和任何物种。
固体支撑件被定义为能够保持限制在其边界内的一种或多种液体的基本上平坦的皿(诸如培养皿)，但是能够限制液体的任何其它种类的贮器或容器也是可能的。
隔室被定义为可以正好保持限定在其边界内的一种液体的容器。通常，现有技术的固体支撑件具有至少一个隔室。根据本发明的固体支撑件具有两个或更多个隔室。
限定区域被定义为隔室的局部区域或区，其中每个限定区域覆盖小于隔室区域的50％。隔室具有至少两个非重叠的限定区域。至少一个限定区域被保留用于附接靶标(也称为活动区域)，并且至少一个限定区域被保留用于参考目的。没有任何东西附着到或者有一个不相关的靶标附着到参考区域。
本发明旨在提高不同物种之间的相互作用的表征的效率。具体地，本发明旨在提高在使用与WO2005080967中描述的装置类似的装置的情况下，不同物种之间的相互作用的表征的效率。
当所述载体和所述液体接触时，WO2005080967中描述的装置能够检测附着到支撑件的物种(靶标)与液体中的物种(配体)之间的相互作用。存在固体支撑件，第一物种可以在其上附着在其上的一个或多个非重叠的限定区域中；能够检测附着到固体支撑件的所述物种与包含在所述液体中的所述物种之间的相互作用的检测器。该装置的特征在于，适于在所述支撑件的限定区域中暂时减小在检测过程中所述支撑件与之接触的液体量的机构；并且限定区域中的至少一个不具有附着的感兴趣物种，以便形成用于检测的参考区域。
为了使固体支撑件在WO2005080967中描述的装置的上下文中起作用，所述固体支撑件应当基本上是平坦的，并且必须能够保持限制在其边界内的液体。固体支撑件还必须包括至少非重叠的限定区域，其至少一个这样的限定区域用于参考目的。根据WO2005080967，该装置将在检测在所述限定区域中存在标记物种的期间，暂时减少限定区域附近的液体。用于实现暂时减少的在限定区域附近的液体量的一种可能的方法是，使用圆形固体支撑件并将其放置在倾斜且缓慢旋转的支撑件保持件上，并将检测器安装在支撑件的升高部分上。通过沿着圆形支撑件的边缘放置限定区域，每个限定的区域可以通过支撑件保持件的旋转而放置在检测器附近，而大部分液体将保持在固体支撑的下端。用于实现暂时减少在限定区域附近的液体量的另一种可能的方法是使用放置在倾斜平台上的固体支撑件。在检测期间，平台升高支撑件的一部分，其中多个限定区域以不重叠的方式定位，以便暂时将液体移动到下端。检测器安装在升高区域上以检测在不同限定区域上存在标记物种的目的。
LigandTracer，根据WO2005080967中描述的原理操作的装置的当前使用通常涉及使用两个限定区域，其中一个限定区域是参考。在极少情况下，已经公开了使用三个或四个限定区域(参见例如如在Applied Radiation and Isotopes 68(2010)2372-2376中出版的Lars Gedda和合作者的报告“Real-time immunohistochemistry analysis of embeddedtissue(嵌入组织的实时免疫组织化学分析)”，上述文献以引用方式并入本文)。在所有情况下，常规陪替氏培养皿已用作固体支撑件，并且恰好一种液体在任何时间点与固体支撑件接触。这可能是一个限制，因为有时期望同时检测不同物种(或配体)与细胞系、或者不同配体浓度的相同物种的相互作用。在其它情况下，期望同时检测更大数量的细胞系和多种不同物种或多种不同浓度的一种物种的相互作用。根据本发明，可以制备固体支撑件，其(a)使得在同一固体支撑件内处理多个限定区域的操作程序更简单，和(b)平行测量，以克服所识别的限制。
因此，要克服的问题是引入至少两个不同的独立隔室，每个隔室将不同的液体以可用于根据WO2005080967中描述的原理操作的装置中的方式相同的方式保持在相同的固体支撑件中(其中描述每个固体支撑件仅一种液体)。从技术上讲，有两个问题需要克服。第一个问题涉及检测在每个隔室中的限定区域上发生的多个分子相互作用的能力。根据本发明的一些实施例，这可以通过将两个容器成形为半圆形，并将它们连接以形成一个圆形固体支撑结构，然后在倾斜取向的缓慢旋转期间沿着固体支撑的边缘检测来克服。然而，两个隔室相对于这种固体支撑件的旋转轴线是非对称的这一事实引入了另一个问题，即在检测之前从限定区域获得均匀的液体排出。然而，根据本发明，甚至可以通过重新设计固体支撑件在测量之前如何旋转而获得均匀排出。
在图1中，示出了适用于类似LigandTracer仪器中的新型固体支撑件。支撑件100是类似圆形培养皿的容器，即具有大致圆形的几何形状，使得每个隔室具有圆形部段的形状。
所述皿具有除了皿的中心之外的基本平坦的底部，其中底部可以升高。该皿包括两物种型的分隔件。存在用于分离液体的目的的第一(高)分隔件111，即，使得可以在相同的固体支撑件中的不同隔室中使用完全独立的液体。一个隔室被指示为条纹区域123。由所述第一(高)分隔件限制的每个区域具有至少一个第二(低)分隔件112。第二(低)分隔件的目的是当固体支撑件置于水平位置时简化限定区域的分离。任选的中心突起113使得可以减小限定区域的尺寸。当将皿放置在水平位置时，因此可以将不同的液体放置在由低分隔件和中心突起限制的局部隔室中。通常，固体支撑件的第二(低)分隔件是在隔室内延伸的细长脊，以便以相同大小的分区来细分隔室。在局部隔室中，通常存在一个限定区域。当放置在水平位置时，局部隔室应当保持至少10微升和至多30毫升的液体。在仪器的当前形式中，每个局部隔室应该保持在50微升和1毫升的液体之间，这取决于限定区域的大小。一般来说，优选设计固体支撑件，使得每个局部隔室具有能够在适当位置保持约0.3mm厚的均匀分布的液体层的屏障。甚至更优选设计固体支撑件以保持1mm厚的液体层，或甚至3mm厚的液体层，或10mm厚。这意味着例如不同类型的细胞可以在不同的局部隔室中培养，或不同的蛋白质可以吸附到不同局部隔室的底部的表面。
当放置在类似于装置的装置中时，皿将以倾斜的取向缓慢旋转，其中检测器安装在固体支撑件的升高部分上。在倾斜取向的下部位置，第二(低)分隔件足够低，以允许液体接触由所述低屏障分隔开的所有限定区域。在图1所示的示例性固体支撑件中，每个容器准备用于两个限定区域。对于容器中的两个，限定区域用虚线圆119、120、121、122示出。在每个隔室内，必须存在一个用于参考使用的限定区域，并且另一个附着有感兴趣物种。不管它们属于哪个隔室，所有限定区域通常位于距圆形固体支撑件的中心大致相同的距离处。皿可以任选地具有间隙或凹槽或其它几何结构114、115、116，其以不规则图案设置在外周边上，使得固体支撑件可以以正好一个取向放置在保持件中。
如果使用固体支撑件的装置配备有包括定向成配合在凹槽114、115、116中的三个销的实心支撑件保持件，则可以以完全一种方式将所述固体支撑件放置在所述保持件中。更一般地，固体支撑件可以在支撑件的外侧上具有任何数量的非均匀间隔的凹槽或非对称的几何图案，其适于与保持件上的相应的销或结构配合，由此固体支撑件只以一种方式可附接到保持件。
固体支撑件可以任选地具有标识特征，这使得可以检测哪物种型的皿已经放置在皿保持件中。这种标识特征可以是能够由机械开关或光学开关感测的脊117形式的机械。
脊设置在实心支撑结构的外周边上，但是为了提供“标称”直径，在设置脊部的区域中，壁118制造得更薄。因此，脊从周边延伸到与固体支撑件的外径整体相对应的程度。
通过将脊117设置在凹槽115和凹槽116之间的不同位置处，皿的标识可以通过脊的位置来表示。通过使用多个标识特征，数字签名可以结合在固体支撑件上。例如，使用八个这样的标识特征，脊将允许256个唯一组合(一个字节的信息)。还可以在固体支撑件的外侧上附上条形码，以使固体支撑件的光学识别成为可能。在类似LigandTracer的装置中使用如图1中所述的固体支持体将导致同时进行多个独立测量的可能性。
使用横截面草图130描述图1所示的固体支撑件的近似尺寸，其描述了定义为A的部分。近似尺寸如下：
外径OD(131)：30-300mm
中心突起直径CD(132)0–0.95*OD
实心支撑件高度SH(133)3-50mm
中心突起高度CH(134)0–0.7*SH
高分隔件的高度类似于SH，低分隔件的高度通常类似于CH，但可以更高。
在通常意义上，图1所示的固体支撑件是基本上圆形的固体支撑件，其包括多于一个的隔室，所述隔室相对于旋转轴线以规则的方式分布，所述隔室具有基本上相同的几何形状，并且每个隔室从旋转轴线的角度看是不对称的。这意味着存在于一个隔室中的液体将以不同的图案在所述隔室内移动，这取决于所述隔室是从下端朝向抬高端旋转还是沿另一方向旋转。不均匀的液体运动模式可能在检测期间导致困难，如下所述，但是这些困难可以通过使用本发明来克服。
如图1所述的固体支撑件可以被修改以包括不同数量的隔室(从一个隔室到多于100个隔室)，其中每个隔室被分成至少两个局部隔室。在图2中，示出了另一个非限制性示例。固体支撑件200具有四个隔室(其中一个显示为条纹区域213)，隔室由第一(高)分隔件(其中一个指示为项目212)分开，每个隔室具有两个第二(低)分隔件211/隔室，将每个隔室分成三个限定区域221、221、223。截面图像230描述了定义为A的截面。这种类型的固体支撑件将使得可以进行四次独立测量，每次使用一个参考区域和包含潜在不同的感兴趣物种的两个限定区域。
在图3中，示出了完全不同类型的固体支撑件300。非限制性示例性支撑件300具有微板的近似几何形状。为了比较，微板具有近似尺寸128mm*85mm*15mm。因此，本装置具有大致矩形的几何形状。
图3中的支撑件具有适用于在根据WO2005080967的装置中使用的六个隔室(其中一个被虚线画为项目301)，其使用前述的用于在检测期间暂时减少液体的倾斜方法。隔室是细长的并且延伸穿过装置，并且在每个隔室的一端处有升高区域333。每个这样的隔室具有外周边311和分隔隔室301的第一(高)分隔件314以及至少一个第二(低)分隔件312，其中分隔件将隔室分隔成两个细长的“盲”臂(一个臂显示为项目302)，在所述臂在一端303处流体连通，并且在相对端中具有死端(dead end)304的意义上，臂是“盲”的。应当注意，虽然这些分隔件被示出为与分隔各个隔室的分隔件314是基本上相同的高度，但是它们仅需要足够高以在所述区域的制备期间为限定区域之间的流体流动提供屏障(比较与图1和图2相关的描述)。每个臂包括一个限定区域321、322，其位于没有连接的端部。支撑件具有基本上平坦的底部，除了在臂连接的区域中的略微升高的区域313。当水平放置时，不同的液体可以放置在不同的臂中，由臂连接附近的升高的底部保持分开。这使得可以在限定区域处在不同的臂中培养不同的细胞。然而，可以使用没有升高区域313的这种类型的固体支撑件，但是需要在固体支撑件轻微倾斜的情况下进行细胞培养，以便保持臂连接的区域略微升高，并且在不同的臂分开。当放置在规则倾斜的台上时，当连接点在下端时，液体将聚集在连接点，在整个隔室中提供一种均匀的液体，同时减少在其中进行检测的升高的非连接臂中的液体量。这在图4中示出，其中旋转轴线403可导致限定区域端部402的升高或臂连接端部401的升高。当死端升高时，能够检测所有限定区域中物种的存在的检测器404安装在固体支撑件的“死”端402附近，参见410。如420所示，通过抬高臂连接端401将液体返回到限定区域，如420中所示。如图3所示类型的固体支撑件的近似尺寸如下：
长度LE(331)：30-300mm
宽度WI(332)：0.1-1.0*LE
升高区域ER(333)：0-0.8*WI
总高度TH(334)：3-50mm
高度EH(336)：0.1mm-0.9*CD
隔室深度CD(337)：0.1-0.9999*TH
当来回倾斜支撑件时，隔室中的均匀液体将接触隔室内的所有连接的臂，而液体将在检测过程中暂时减少。可以制备在隔室内具有不同数量的连接臂的支撑件，以及放置在同一固体支撑件中的多个独立隔室。后者意味着在根据WO2005080967的倾斜装置中的测量期间，可以同时进行多个独立的测量。
可以使用图3所示类型的不同类型的类似固体支撑件。一个非限制性替代方案是图5所示的固体支撑件，其中示出包括四个隔室(其中一个指示为条纹区域504)的微板状支撑件(500)，每个隔室具有三个臂501、502、503。
在图6中，示出了又一种可能类型的固体支撑件600。它是具有由一个第一(高)分隔件601分隔开的两个隔室的圆形培养皿状固体支撑件。存在具有至少两个限定区域的内隔室IC，在图6中的实施例中，存在四个限定区域，其中的两个区域602、604用虚线圆标记。内隔室IC在610处以水平虚线突出显示。存在具有与内部隔室IC大致相同数量的限定区域的外部隔室OC。在固体支撑件600的情况下，在外部隔室OC中有四个限定区域，其中两个被示为虚线圆603、605。外部隔室在620中以竖直虚线突出显示。无论它们属于哪个隔室，所有限定区域都位于距固体支撑件中心大约相同的距离处，如用四个箭头606所示。为了在固体支撑件被置于水平位置时可以在限定区域中使用不同液体，固体支撑件的最外部分和中心具有略微升高的底部，如630中的虚线区域所示。在类似于600的固体支撑件中，针对类型100的固体支撑件(图1)所讨论的第二(低)低分隔件的作用由连接到曲线高分隔件601的升高区域630提供，导致限定区域(示例为602-605)在各个隔室内彼此分隔开。在所有限定区域所处的升高区域之间的区域具有基本平坦的底部。
WO2005080967的方法和装置经常被配置为使用至少一种标记的物种。标记通常是放射性标记或荧光标记。在检测一个限定区域中的标记物种的过程中，检测器可需要与源自任何其它限定区域的信号屏蔽(或准直)。当前使用的屏蔽通常安装在检测器上。然而，可以在固体支撑件中集成屏蔽以改善总屏蔽。在放射性标记的情况下改善屏蔽的一种可能的方法是在固体支撑件保持件上包括金属脊。固体支撑件可以配备有所述金属脊配合在其中的槽。对于如荧光检测的光学检测方法，可以使用非透明材料来阻挡杂散光，以与用于金属屏蔽的方式类似的方式安装。一种可能的固体支撑件，其中屏蔽圆形固体支撑件中限定区域的可能性示于图7A中。固体支撑件700类似于图1所示的固体支撑件，除了分隔件。高分隔件701和低分隔件702两者都较宽，但是隔室(条纹区域703中所示的隔室)类似于图1中的支撑件。如视图710中被示出为沿着线A-A的截面，分隔件具有凹槽或狭缝711，其中可以安装合适的屏蔽。理论上可以在屏蔽材料中制造完整的固体支撑件，但这通常是不期望的。在将支撑件用于细胞培养的情况下，期望使用透明材料，使得可以在常规显微镜中研究细胞培养物，这使得使用黑色塑料来屏蔽来自完整皿中不希望区域的荧光发射不太具有吸引力。一些屏蔽材料是进一步有毒的，例如通常用于放射性屏蔽的铅由于铅的毒性将不与细胞培养相容。类似类型的准直可以包括在用于适合于固体支撑件(如图4和图5所示的那些)的倾斜装置的矩形固体支撑件中。在图7B所示的这种构造中，流体连接的端部751通过曲线通道752连接到每个死端臂753。曲线通道需要被配置为阻挡任何光线或放射性。曲线通道设计760和761都被设计成防止任何射线(由虚线表示)穿过通道。曲线通道762将不起作用，因为存在通过通道的非屏蔽方式。
合适的固体支撑件的另一个示例在图8中示出。示例性固体支撑件800是图1所示的固体支撑件的一个隔室。因此，在800个四个这样的固体支撑件的情况下，固体支撑件800是圆形支撑件的区段，其中多个区段一起形成圆形单元。固体支撑件800具有至少一个低分隔件801，可以任选地具有高分隔件，以及任选地具有中心突起802。尺寸类似于图1所示的支撑件100的实施例所公开的尺寸。为了清楚起见，提供了沿线A-A 810和B-B 820的截面图。当在类似LigandTracer的仪器中使用支撑件800时，多个支撑件同时放置在仪器中。如图9所示，将需要类型800的四个支撑件901、902、903、904以在固体支撑件保持件911上完成固体支撑件的圆形组件，固体支撑件保持件911在视图910中示出，其中固体支撑件904已经略微移动以增强可见性。
固体支撑件中的分隔件通常是由与固体支撑件的其余部分相同的材料制成的物理分隔件。然而，可以在屏蔽材料中制造分隔件。此外，由于低分隔件的目的是当固体支撑件被放置在水平位置时分离不同限定区域上的液体，所以低分隔件不需要是壁状固体分配器。例如，可以使用疏水分隔件，诸如印刷的硅树脂图案，其通过表面张力的差异而不是使用物理屏障来分离限定区域上的液体。当用疏水分隔件倾斜固体支撑件时，靠近支撑件最低端的液体的量足够大，足以使重力迫使液体通过疏水屏障，并且因此使疏水屏障像固体屏障一样工作。
除了固体支撑件600之外，本申请中描述的所有固体支撑件可以具有任何数目的分隔件、隔室或容器。例如，可以使用仅具有低分隔件的固体支撑件1000，如图10所示，其具有适于使用多种物种的一个隔室(在1000的情况下为6个限定区域)。然而，典型的固体支撑件将具有1-6个独立的隔室，并且每个独立的隔室可以具有由低分隔件以以下方式分隔开的2-100个不同的限定区域：当固体支撑件被置于水平位置时，允许在每个独立隔室中分离液体，但是当固体支撑件被置于倾斜位置时允许隔室中的液体混合。图6所示类型的固体支撑件恰好具有两个隔室，但是每个隔室的限定区域的数目可以在2至20之间变化。
本专利申请中描述的固体支撑件有两个基本功能。第一个功能是由低分隔件提供的功能。也就是说，分隔隔室内的限定区域的低分隔件足够高以在置于水平位置时保持液体分隔，但是当固体支撑件被置于用于相互作用检测的装置中并经受倾斜动作时允许来自同一容器中所有限定区域的液体混合。在不同的细胞在不同的限定区域中生长的情况下，或者当不同的蛋白质被吸附到不同的限定区域时，这简化了固体支撑件的制备，同时使得可以在测定期间在隔室中使用一种均匀的液体。对于圆形固体支撑件，例如像图1中的支撑件一样，重要的是，尽管低分隔件能够在水平位置保持已知量的液体，但是当被置于倾斜位置时，相同量的液体应当穿过在某些位置处的低屏障。当处于倾斜和旋转取向时，当低分隔件处于最低位置时，或者当处于倾斜和旋转取向(其中液体穿过靠近固体支撑件中心的低分隔件)时，当低分隔件处于最高位置时，液体可以穿过低分隔件，当与机械特征结合以仅允许一个取向时，使得能够精确检测每个限定区域，因为支撑件保持件和固体支撑件之间的几何关系是已知的，并且该装置连接到用于同步检测器输出与固体支撑件取向的计算机。因此，可以使用已知的支撑件取向和计算机控制的旋转来精确地将每个限定区域定位在用于检测的检测器下方。对于长方形固体支撑件，例如像图3所示的那样，当固体支撑件的连接臂的部分倾斜到下端时，相同隔室内的液体将混合。这个特征是必要的，因为在测量第一物种如何与第二物种相互作用的过程中，重要的是相同的液体与同一隔室内的所有限定区域接触。第二个基本功能是在一个固体支撑件内可以形成多个隔室。要实施固体支撑件的测量原理需要有一种液体接触隔室内的所有和至少两个限定区域，并且在检测过程中在限定区域附近的液体暂时减少。为了保持这个原理，在同一隔室内必须有容易分隔的限定区域。
当固体支撑件中的每个隔室相对于旋转轴线基本上对称或基本上重复时，在检测期间液体的暂时减少通常被简化。例如，图6所示的固体支撑件的隔室相对于旋转轴线是对称的。这意味着当固体支撑件600以非水平取向以缓慢的速度旋转时，当到达最高位置时，所有限定区域将具有基本上相同的液体排出图案。相比之下，图1所示的固体支撑件的隔室相对于旋转轴线不是对称的。因此，当以倾斜取向顺时针旋转固体支撑件100时，限定区域119将到达限定区域120之前的最高位置，并且隔室中的液体将具有比从120开始更多的时间从限定区域119排出，因为119位于上游。为了从这两个限定区域获得合理相似的液体排出(这是使用一个限定区域作为参考所必需的)，旋转必须以缓慢的速度进行，大约每分钟0.1-3转。在诸如图3或图5所示的矩形固体支撑件的情况下，臂相对于旋转轴线以重复的方式出现。在旋转轴线是水平的假设下，当从连接点处于下端的位置倾斜矩形固体支撑件时，大约相同量的液体将进入每个臂。与旋转轴线的水平方向的任何偏离将导致比进入相邻的上部定位的臂更多的液体进入下部定位的臂，这可能进而导致所连接的臂中的液体的不均匀分布的排出，导致检测期间液体的不同的暂时减少。
可以克服当使用具有多个隔室的圆形固体支撑件(例如如图1所示的那样)时可能出现的不均匀的暂时减少液体的技术难度。如果固体支撑件100放置在倾斜的缓慢旋转的支撑件保持件上，并且液体被放置在隔室中的一个中，则接近最高部分的两个限定区域中的第一个上将具有比第二限定区域少的液体残留。这是因为在向上旋转的第一半期间，液体将穿过低分隔件，但是被捕获在高分隔件上，有效地将液体保持在第二限定区域上比在第一限定区域上更长的时间。结果是从参考区域减去信号可能是系统错误的。克服这个问题的一种可能的方法是在每次测量之间旋转固体支撑件约一圈。例如，可以快速旋转3/4或7/8圈，然后等待几秒钟以使液体从最高位置排出，最后进行测量。也可以在每次测量之间旋转5/4或9/8个圈。通常，为了减少液体的不均匀排出，在进行测量之前，必须将皿旋转90度以上(优选地120度以上，甚至更优选地180度以上)，因为在这样的旋转之后变高的限定区域将在检测之前的短时间内放置在靠近较低位置。从一般的角度来看，当固体支撑件具有总共N个限定区域(分布在M个不同隔室上并且每个隔室至少两个限定区域，即M*2≤N)时，有利的是旋转至少(N/2+1)/N*360度。通常适合旋转(N-1)/N*360度或(N+1)/N*360度。
因此，从现有技术(WO2005080967)中描述的单一液体固体支撑件到具有多于一个隔室(每个隔室具有至少两个限定区域，并且其中隔室相对于旋转轴线不对称)的固体支撑件的看起来简单的开发，引入了需要克服的创新的上述不均匀液体排出图案中的困难问题。不均匀的液体排出是一种欺骗问题，因为在理想条件下，不均匀排出的效果小。理想条件构成了附着到隔室中的限定区域之一的大量靶标(感兴趣的物种)，溶液中的物种与靶标、溶液中的高度纯化的物种之间的强相互作用的组合，使得可忽略量的可检测标记物存在于液体中，最后在溶液中存在低浓度的物种。在这种情况下，分子相互作用理论表明溶液中大比例的标记物种确实结合到靶标上，这意味着存在于液体暂时减少后剩余的薄液体层中的溶液中未结合物种的信号，在与来自结合物种的信号进行比较时是较小者。在这种情况下，不平衡的液体排出对最终结果具有小到中等的影响。然而，一旦发生非理想条件，液体排出成为要考虑的误差源。
一种潜在的非理想条件是溶液中的物种与靶标之间的低结合强度(也称为低亲和力)。在低亲和力下，液体中必须存在较高浓度的物种以发生相互作用，并且结合物种的分数小。在低亲和力条件下，存在于液体暂时减少后剩余的薄液体层中的未结合物种的信号将类似于或甚至大于来自结合物种的信号，并且这里不均匀的排放可影响或甚至破坏测量相互作用的可能性。
另一种潜在的非理想条件是当溶液中的物种的标记包括差的纯化步骤或甚至省略的纯化步骤时。在一些情况下，溶液中物种的可用性有限，并且少量物种难以以有效的方式纯化。在这种情况下，存在于在液体暂时减少之后剩余的薄液体层中的溶液中的未结合物种的信号可以类似于或甚至大于来自结合物种的信号(取决于净化程度)，并且这里不均匀排放可影响或甚至破坏测量相互作用的可能性。
另一种潜在的非理想条件是当以同时标记不相关蛋白质的方式进行物种的标记时。例如，通常在含有牛血清白蛋白(BSA)的溶液中储存物种，其中BSA用作保护剂。然后标记这样的溶液，物种和BSA将携带标记。这种标记液体的纯化将可能从样品中除去未偶联的荧光团，但可能不会将BSA与物种分离(除非BSA和物种的分子量有很大不同)。在这种情况下，获得了用于分子相互作用的非理想条件。
另一种潜在的非理想条件是当物种部分变性时，即物种由一部分功能性蛋白质和一部分变性蛋白质组成。在这种情况下，活性物种的浓度低于物种的总浓度，如在J MolRecognit.1999 Sep-Oct；12(5)：300-9中发布的Zeder-Lutz G和共同作者的“Activeconcentration measurements of recombinant biomolecules using biosensortechnology(使用生物传感器技术的重组生物分子的活性浓度测量)”中所讨论的，上述文献以引用方式并入本文。对相互作用测量的实际效果与上述涉及不相关蛋白质的实验效果相同，其中在这种情况下蛋白质的变性部分对应于前述情况下的不相关蛋白质。
一些非理想条件是不可能预先确定的。这意味着在测量情况下，不能充分处理不均匀液体排出的方法可能会由于非理想条件而错过真实的相互作用。这对于弱的低亲和力相互作用尤其如此。
实例1
为了举例说明本发明原理的功能，通过使用规则的未处理的聚苯乙烯培养皿(直径为87mm，高度为约15mm)并添加由环氧树脂胶制成的分隔件来制造圆形固体支撑件。制造的皿1100具有与培养皿大致相同高度的一个第一(高)分隔件1101，所述高分隔件将培养皿分成两个独立的隔室(其中一个表示为条纹区域1104)。每个隔室具有一个低分隔件1102和两个从皿底部延伸大约2mm的中心突起1103。在皿中有四个限定区域(1111、1112、1113和1114)。当置于水平位置时，将含有小鼠单克隆抗体(mmAb)的液体加入到两个限定区域(1111和1113)，以便用mmAb涂覆表面。同时，将另外两个限定区域(1112和1114)与含有牛血清白蛋白(BSA)的液体接触，以便用BSA涂覆这些限定区域，其中BSA用作参考区域。12小时后，用封闭缓冲液洗涤隔室以涂覆任何剩余的表面(例如高分隔件的中心突起和内侧)，随后洗涤以除去任何未吸附的mmAb。这意味着在该实例中，mmAb是第一物种或靶标。接下来，将固体支撑件置于LigandTracer Green中的倾斜且旋转的细胞培养皿支撑件中。将补充有0.1％BSA的1mL磷酸盐缓冲液加入到两个隔室中的每一个。当定向为使得高分隔件是水平的时，下隔室中的液体在如液体池的表面所示的最低位置中的底部上方达到大约10mm，如虚线1120，高于低分隔件的高度。对于较高的隔室，液体在高分隔件1101上的底部上方延伸几毫米，如液体池的表面所示为虚线1121。这使得各个隔室中的液体在整个测定中可保持均匀，因为一旦每次旋转，任何隔室将位于最低位置。在该倾斜和旋转取向中，仪器的检测器被设置为以在约45秒内产生所有限定区域的一个完整测量的方式记录荧光染料的量。在每次测量之间将皿旋转四分之一(90度)。首先，允许仪器在大约20分钟期间仅在隔室中存在缓冲液的情况下收集基线数据。在基线读数之后，将荧光标记的山羊抗小鼠抗体(fgmAb)加入到隔室1131中：在一个隔室(具有限定区域1113和1114的隔室)中加入fgmAb以提供10nM的终浓度，并且在另一个隔室中加入fgmAb以提供1nM的终浓度。这意味着在该实施例中fgmAb是第二物种或配体。在约6小时内跟踪fgmAb和mmAb的相互作用的形成。然后(1132)停止仪器，从隔室吸出液体，并且向每个隔室中加入不含fgmAb的1mL缓冲液。然后重新启动仪器，让其运行过夜。得到的结合曲线对应于来自活性(mmAb)限定区域的信号减去相应的参考区域。因此，曲线1141是来自1113的信号减去来自1114的信号，曲线1142对应于来自1111的信号减去来自1112的信号。在更高浓度(10nM)下的fgmAb的结合给出比在更低浓度1nM)浓度1142下的fgmAb的结合高的信号1141。
该实例说明可以产生具有两个不同隔室的固体支撑件，并使用它进行真实的生物化学测量。每个隔室具有低分隔件和中心突起，以使得可以在涂覆过程期间分隔限定区域，但是分隔件足够低以允许添加的液体在被放置于LigandTracer仪器中的倾斜皿架上时穿过低分隔件。该实施例使用接近理想条件进行。
实例2
本实例使用与实例1相同的实验条件进行。实例1和实例2之间的区别在于fgmAb的顺序、定时和量。使用接近理想条件进行实例2。在该实例中，两个隔室表示为A和B。图12示出了所获得的信号，其作为从来自保持靶标的限定区域的信号(在这种情况下为感兴趣的物种，mmAb)中减去来自限定参考区域的信号对每个隔室呈现。来自隔室A的信号显示为实线曲线，并且来自隔室B的信号显示为虚线曲线。
在隔室A中，在t＝0.75小时时加入6.7nM fgmAb，这导致清晰的结合信号1201。在t＝3小时时用纯缓冲液替换溶液，得到稳定信号1202。再次在t＝5.5h一次加入6.7nMfgmAb，这导致增加的信号1203。
在t＝1.75小时和t＝4.25小时1211之间，在隔室B中跟随6.7nM fgmAb的结合。在t＝4.25和5.5小时1212之间测量解离(浓度＝0nM)。在5.5小时时，将20nM fgmAb添加到隔室B中，导致快速增加的信号1213。
在不存在fgmAb的隔室中没有观察到信号增加，即在两个隔室之间没有抗体溶液交叉的迹象。因此，该实施例表明，在接近理想条件下，可以以独立的方式测量两个不同隔室中的相互作用，即具有不同的液体和它们自己限定区域。
实例3
除了以下变化之外，使用与实例1相同的实验条件进行该实例。在测量期间的固体支撑件的旋转在测量期间有规律地改变。该皿在每次测量之间旋转四分之一(90度)，或四分之三((4-1)/4*360度＝270度)旋转。在该实例中，两个隔室表示为A和B。在隔室A中，使用接近理想条件进行测量。在隔室B中，使用非理想条件进行测量，通过用荧光团标记的不相关蛋白质补充液体，以提高液体中的荧光总量。这种荧光团的添加存在与(a)标记后溶液中的物种的较差的纯化和(b)标记期间存在的蛋白质相同的问题。
图13示出了所获得的信号，其作为从来自保持靶(在这种情况下为感兴趣的物种，mmAb)的限定区域的信号中减去来自限定参考区域的信号对每个隔室呈现。来自隔室A的信号被显示为实线曲线1310，并且来自隔室B的信号被显示为虚线曲线1320。用水平线1301表示皿旋转四分之一(90度)的时间段。在大约40分钟时，将6nM的fgmAb加入到两个隔室中的每一个。在接近理想条件的隔室A中，检测到结合相同，而与皿如何旋转无关。在具有非理想条件的隔室B中，结合曲线1310偏离在实施四分之一旋转的时间期间在理想条件1320下获得的曲线。添加的无关蛋白的量与加入的fgmAb的量大致相同，这表明仅需要少量额外的不相关蛋白来诱导非理想条件和在用非对称隔室检测期间的相应问题。
该实例表明，当测量多隔室培养皿中的分子相互作用时，通常发生的非理想条件可能不利地影响结果的质量，或甚至可能破坏测量分子相互作用的能力。
实例4
该实例描述了本发明应用于基于细胞的相互作用分析的一种可能的应用。已知表达HER2受体的SKOV-3型细胞在1100型固体支撑件的限定区域1111和1113上生长。为了参考目的，将限定区域1112和1114留空。在细胞牢固附着于固体支撑件之后，将其置于LigandTracer Grey装置中。向每个隔室中加入约1mL的RPMI细胞培养基。
在初始基线测量后，将用碘125标记并在标记后纯化的抗体曲妥珠单抗以1nM的浓度加入一个隔室，并以4nM的浓度加入另一个隔室。以时间分辨的方式跟踪标记的曲妥珠单抗的结合，独立于保持不同浓度的曲妥珠单抗的两个隔室。输出显示具有较高浓度的曲妥珠单抗的隔室在结合过程的初始阶段将具有更陡的向上斜率。
当重复该测量时，曲妥珠单抗用碘125标记，但是标记的等分试样不纯化。使用如上所述用SKOV-3细胞制备的固体支撑件重复测量，并且向各个隔室加入1和4nM抗体。如果在每个检测事件之间以四分之三((4-1)/4*360度＝270度)旋转进行测量，则结果更类似于来自纯化抗体的测量结果，而不是仅使用一个每个检测事件之间的四分之一(90度)旋转。
关于如何进行细胞培养和抗体标记方案的细节可参见Barta和共同作者的出版物“Protein interactions with HER-family receptors can have differentcharacteristics depending on the host cell line(与HER家族受体的蛋白质相互作用可根据宿主细胞系具有不同的特征)”，出版于INTERNATIONAL JOURNAL OF ONCOLOGY 40：1677-1682，2012，上述文献以引用方式并入本文。
实例5
除了以下变化之外，使用与实例1相同的实验条件进行该实例。培养已知表达表皮生长受体的A431细胞以在限定区域1111和1113中形成细胞的粘附层。参考区域1112和1114没有附着细胞。在该实施例中，低分隔件是通过使用具有疏水液体的笔产生的疏水屏障。向每个隔室中加入约1mL细胞培养物RPMI培养基。已知结合表皮生长受体的荧光标记的西妥昔单抗用作配体(溶液中的物种)。在测量期间固体支撑件的旋转在测量期间有规律地改变。该皿在每次测量之间旋转四分之一(90度)，或四分之三((4-1)/4*360度＝270度)。在该实例中，两个隔室表示为A和B。在隔室A中，使用接近理想条件进行测量。在隔室B中，使用非理想条件进行测量，通过用荧光团标记的不相关蛋白质补充液体，以提高液体中的荧光总量。这种荧光团的添加存在与(a)标记后溶液中的物种的较差的纯化和(b)标记期间存在的蛋白质相同的问题。
图14示出了所获得的信号，其作为从来自限定区域保持靶标(在这种情况下为感兴趣的物种，A431细胞)的信号中减去来自限定参考区域的信号对每个隔室呈现。来自隔室A的信号被显示为实线曲线1410，来自隔室B的信号被显示为虚线曲线1420。用水平线1401表示皿被旋转四分之一(90度)的时间段。在80分钟和120分钟之间进行基线测量，即在加入荧光标记的西妥昔单抗之前。在约130分钟时，将6nM的荧光标记的西妥昔单抗加入到两个隔室中的每一个。在接近理想条件的室A中，基线不受旋转方法的改变干扰，但是当比较在四分之一旋转和四分之三旋转时测量的基线时，在室B中可见明显的差异。在结合期间，隔室A和B对于四分之三旋转产生类似的结果。在四分之一旋转期间，理想和非理想条件都偏离使用三分之一旋转的结果。
该实例表明，当测量多隔室培养皿中细胞上的分子相互作用时，通常发生的理想和非理想条件都可能负面影响结果的质量，或甚至可能破坏测量分子相互作用的能力。

Claims (16)

1.一种用于使用在两个不同物种的相互作用的测量中的固体支持装置(100，200，300，600，1100)，所述装置包括至少两个独立的隔室(123；213；301；504；IC，OC；703；1104)，每个所述隔室能够将液体保持在其边界内，并且每个隔室包括至少两个非重叠的限定区域(119，120，121，122；221，222，223；321，322；602，604；603，605；1111，1112，1113，1114)，所述非重叠的限定区域中的至少一个被指定为参考区域，其中，
所述隔室(123；213；301；504；703；1104)通过第一分隔件(111；212；630)彼此分隔开，所述第一分隔件在所述装置的使用期间对从一个隔室到另一个隔室的流体流动提供屏障；
一个隔室内的所述限定区域借助第二分隔件(112；211；312；601)分隔开，所述第二分隔件对从一个限定区域到另一个限定区域的流体流动提供屏障，当所述固体支撑件被置于水平位置时，所述分隔件被配置成，在所述装置的使用期间，当所述固体支撑件被置于非水平位置时，允许从一个限定区域流动到另一个限定区域的流体流动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分隔件为在隔室内延伸的细长脊，以便以相同尺寸的分区来细分所述隔室。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有大致圆形的几何形状，使得每个隔室具有圆形部段的形状，并且其中在所述装置的中心具有升高部分，并且其中所述分隔件从所述装置的所述周边延伸到所述升高部分。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有大致矩形的几何形状，具体是微板的近似几何形状，所述隔室是细长的并且延伸穿过所述装置，并且其中在每个隔室的一端处具有升高区域(333)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括在所述支撑件的所述外侧上的不均匀间隔的凹槽，所述凹槽适于与保持件上的相应的销配合，由此所述装置只以一种方式能够附接到所述保持件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置中的所述分隔件由固体材料制成。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的装置，其特征在于，所述分隔件作为疏水区域设置在所述限定区域之间。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述分隔件包括能够屏蔽荧光或放射性标记的发射的材料。
9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述分隔件包括用于容纳屏蔽材料的狭缝。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括在所述装置的所述外部上的标识结构。
11.一种用于使用在两种不同物种的相互作用的测量中的固体支撑装置(100，200，300，600，1100)，所述装置包括至少两个独立的隔室(123；213；301；504；IC，OC；703；1104)，
所述隔室相对于所述旋转轴线以规则的方式分布，所述隔室具有基本上相同的几何形状，并且其中每个隔室从所述旋转轴线的角度看是单独的不对称的；
每个所述隔室能够将液体保持在其边界内，并且每个隔室包括至少两个非重叠的限定区域(119，120，121，122；221，222，223；321，322；602，604；603，605；1111，1112，1113，1114)，所述非重叠的限定区域中的至少一个被指定为参考区域；其中
所述隔室(123；213；301；504；703；1104)通过在所述装置的使用期间对从一个隔室到另一个隔室的流体流动提供屏障的高分隔件(111；212；630；1101)彼此分隔开；
一个隔室内的所述限定区域借助低分隔件(112；211；312；601；1102)分隔开，所述低分隔件对从一个限定区域到另一个限定区域的流体流动提供屏障，当所述固体支撑件被置于水平位置时，所述分隔件被配置成，在所述装置的使用期间，当所述固体支撑件被置于非水平位置时，允许从一个限定区域到另一个限定区域的流体流动。
12.一种检测固体支撑件上的物种与液体中的物种之间的相互作用的方法，包括具有至少两个独立隔室的固体支撑件，每个所述隔室具有至少两个非重叠的限定区域，其中第一物种附着在所述限定区域中的至少一个上，并且至少一个限定区域是所述固体支撑件的区域，在所述区域中没有感兴趣的物种附着到限定参考区域的所述部分，其中对相互作用的所述检测包括对于每个隔室中的每个限定部分，将所述限定部分暴露于包含第二物种的液体，以便覆盖所述固体支撑件的所述限定部分；临时减小与保持所述第一物种的所述限定部分接触的所述液体的量，实施所述减小，使得当所述固体支撑件被水平静止放置时，保留在所述限定区域上的所述液体的量小于存在于所述限定区域附近的所述液体的量的10％；执行由临时减少量的液体覆盖的所述限定部分的测量，所述测量能够检测所述第一物种和所述第二物种之间的相互作用；
以及重复所述暴露于液体，减少所述液体量，并执行测量；
并且其中所述临时减少液体包括减少在所述限定区域中的至少一个附近的液体量，而不改变与所述固体支撑件中的所述容器中的任一个接触的所述液体的总量。
其特征在于：
所述临时减少液体是通过旋转所述固体支撑件提供的，所述固体支撑件具有偏离水平方向，使得所述固体支撑件的一部分在任何时间浸没在所述液体中；以及
所述固体支撑件在进行测量之前旋转90度以上，优选地120度以上，并且更佳地180度以上。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在进行测量之前将所述固体支撑件旋转(N/2+1)/N*360度，其中
M是不同隔室的数量，并且每个隔室具有至少两个限定区域，即M*2≤N，以及
N是限定区域的所述数量。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，旋转所述固体支撑件(N-1)/N*360度或者(N+1)/N*360度，其中
M是不同隔室的数量，并且每个隔室具有至少两个限定的面积，即M*2≤N，以及
N是限定区域的所述数量。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述固体支撑件在每次测量之间旋转大约一圈，诸如快速旋转3/4或7/8圈，然后等待几秒钟，使所述液体从最高位置排出，并且最后进行测量。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述固体支撑件在每次测量之间旋转7/8或9/8圈。
CN201580045239.3A 2014-09-01 2015-08-31 用于物种间相互作用的改进检测的固体支撑件 Active CN107076726B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1451012 2014-09-01
SE1451012-7 2014-09-01
PCT/SE2015/050914 WO2016036301A1 (en) 2014-09-01 2015-08-31 Solid support for improved detection of interaction between species

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107076726A true CN107076726A (zh) 2017-08-18
CN107076726B CN107076726B (zh) 2020-03-13

Family

ID=55440192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580045239.3A Active CN107076726B (zh) 2014-09-01 2015-08-31 用于物种间相互作用的改进检测的固体支撑件

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10578613B2 (zh)
EP (1) EP3189330B1 (zh)
CN (1) CN107076726B (zh)
WO (1) WO2016036301A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110072988A (zh) * 2016-10-28 2019-07-30 国立大学法人京都大学 厌氧性细菌等细菌与上皮细胞的共培养装置及共培养方法
US11506596B1 (en) * 2019-03-22 2022-11-22 Ultrasonic Technologies, Inc. Inspection device and method
US20210102152A1 (en) * 2019-09-03 2021-04-08 University Of Utah Research Foundation Bead biofilm reactor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4294931A (en) * 1979-12-26 1981-10-13 Biospherics Incorporated Device for conducting microbiological radiorespirometric assays
CN1730142A (zh) * 2004-08-06 2006-02-08 日立产业有限公司 微型流体芯片
CN1845778A (zh) * 2003-09-03 2006-10-11 Cedi诊断私人有限公司 测定多个被分析物的方法
CN1922483A (zh) * 2004-02-20 2007-02-28 里奇维尤仪器股份公司 用于鉴定不同物种之间相互作用的方法和装置
CN101029857A (zh) * 2006-03-02 2007-09-05 泰肯贸易股份公司 储存和提供生物样本的储存单元和传送系统
EP1852186A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-07 Eppendorf Array Technologies Method and means for multiparametric assays being compartmentalized

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5320808A (en) * 1988-08-02 1994-06-14 Abbott Laboratories Reaction cartridge and carousel for biological sample analyzer
WO1997012242A1 (en) * 1995-09-27 1997-04-03 Mercury Diagnostics Inc. Direct reading chemical test strip for aqueous solutions
US6673614B2 (en) * 2000-06-27 2004-01-06 Cell Genesys, Inc. Rapid methods and kits for detection and semi-quantitation of anti-adenovirus antibody
US20040137607A1 (en) * 2003-01-09 2004-07-15 Yokogawa Electric Corporation Biochip cartridge
WO2004108270A2 (en) * 2003-06-05 2004-12-16 Bioprocessors Corp. System and method for process automation
WO2005081801A2 (en) * 2004-02-09 2005-09-09 Blueshift Biotechnologies, Inc. Methods and apparatus for scanning small sample volumes
US8877141B2 (en) * 2007-09-06 2014-11-04 Qiagen Sciences Llc System for preparing arrays of biomolecules
US9523701B2 (en) * 2009-07-29 2016-12-20 Dynex Technologies, Inc. Sample plate systems and methods
EP2522716B1 (en) * 2010-01-08 2019-08-28 Sumitomo Bakelite Company Limited Culture vessel for formation of aggregated cell mass

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4294931A (en) * 1979-12-26 1981-10-13 Biospherics Incorporated Device for conducting microbiological radiorespirometric assays
CN1845778A (zh) * 2003-09-03 2006-10-11 Cedi诊断私人有限公司 测定多个被分析物的方法
CN1922483A (zh) * 2004-02-20 2007-02-28 里奇维尤仪器股份公司 用于鉴定不同物种之间相互作用的方法和装置
CN1730142A (zh) * 2004-08-06 2006-02-08 日立产业有限公司 微型流体芯片
CN101029857A (zh) * 2006-03-02 2007-09-05 泰肯贸易股份公司 储存和提供生物样本的储存单元和传送系统
EP1852186A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-07 Eppendorf Array Technologies Method and means for multiparametric assays being compartmentalized

Also Published As

Publication number Publication date
EP3189330A1 (en) 2017-07-12
US10578613B2 (en) 2020-03-03
EP3189330B1 (en) 2020-03-04
US20170299582A1 (en) 2017-10-19
CN107076726B (zh) 2020-03-13
WO2016036301A1 (en) 2016-03-10
EP3189330A4 (en) 2018-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1922483B (zh) 用于鉴定不同物种之间相互作用的方法和装置
US10976307B2 (en) Whole cell assays and methods
Canziani et al. Kinetic screening of antibodies from crude hybridoma samples using Biacore
CA2832494C (en) Assay device having rhombus-shaped projections
JPS59147266A (ja) 空間パタンを用いた高感度免疫分析装置
EP1903337A1 (en) Coating for microcarriers
US20100311186A1 (en) Devices and methods for performing receptor binding assays using magnetic particles
CN103946364A (zh) 用于多重分析的系统和方法
CN107076726A (zh) 用于物种间相互作用的改进检测的固体支撑件
Vallotton et al. Diatrack particle tracking software: Review of applications and performance evaluation
US10520521B2 (en) Substrate for sample analysis, sample analysis device, sample analysis system, and program for sample analysis system
JP2005257337A (ja) 検査対象受体、検査装置、及び検査方法
EP1348961A1 (en) Protein chips, method producing it and detection system of the protein chips, and operating method of the detection system
JPH0843400A (ja) 特異的結合反応を応用した分析方法及び装置並びにこれに用いられる反応容器
CN106461652B (zh) 用于实施在斑点上的分析方法的对照标记物
CN110520731A (zh) 用于对测定对象物质进行测定的试剂盒、方法及试剂
CN105378479A (zh) 用于预测免疫疗法的临床效果的方法
Kim et al. Subtyping of Magnetically isolated breast cancer cells using magnetic force microscopy
CN103990500A (zh) 试剂区沉积模式
Velikyan (Radio) theranostic patient management in oncology exemplified by neuroendocrine neoplasms, prostate cancer, and breast cancer
JP2502546B2 (ja) レ−ザ磁気免疫測定方法
CN104897654B (zh) 一种微流控生物芯片检测装置及制备方法
CN207096260U (zh) 一种带有遮光功能的荧光多联试纸
Varghese et al. Grade progression and intrapatient tumor heterogeneity as potential contributors to resistance in gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors
CN103048467A (zh) 利用管家蛋白对组织细胞蛋白进行检测的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant