CN111051527A - 用于分析核酸的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明包括一组系统，这些系统用于接收以及处理样品，用于通过施加磁场捕获、浓缩以及纯化所标记的靶分子，用于激励标记粒子以产生光信号，以及用于获取以及数字处理所记录的信号以将其转换为定性变量，所述定性变量通过指示灯、屏幕或任何其他数字接口或者通过能够将所获得的结果可视化的任何其他系统来指示测试样品中存在或不存在靶分子。同样，通过将所记录的信号的强度与先前校准的参考值进行比较，能够对所分析的样品中靶分子的浓度进行定量分析。

Description

用于分析核酸的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种设备和利用所述设备执行的方法，使得能够分析存在于所有类型样品中的核酸。
核酸电泳是当今诊所、医院以及分析、法医和研究实验室的常规程序。这种分离技术是在扩增遗传物质后进行的，是用于分析核酸最广泛使用的方法。该测定是基于当施加电场时所述遗传物质通过琼脂糖或聚丙烯酰胺聚合物凝胶的差异迁移，其根据所分析片段的大小产生不同的条带。
该分析使得在对产生的条带染色之后可以鉴定感兴趣序列，以及回收期望的片段用于后续测验和验证，尽管性能相当低。在任何情况下，电泳都是一种通用性很强的技术，可以适应用户的分析需求，但是其确实具有一定的局限性：
-片段分离之后所获得的条带可能是不同序列重叠的结果，可能是尺寸相同的非特异性条带，或者它们可能呈现很高的扩散度，这将阻止正确的识别。
-在某些情况下，可能需要补充测验，例如限制性图谱分析，结果增加了获得结论性结果的成本和时间。
-电泳中使用的缓冲液常常会失去其pH调节能力，以及可能改变样品的电荷，从而影响分析结果。
-必须使用分子量标记物才能确定要分析的条带的尺寸。此外，必须调整聚合物的类型及其在凝胶中的浓度以及迁移时间，以实现对靶序列的正确识别，这可能会产生与无法分离某些相似尺寸的序列组合有关的问题，或者由于电流暴露时间长而导致凝胶解聚。
-某些通过凝胶电泳进行的分析使用的聚丙烯酰胺对人体具有神经毒性，而在琼脂糖的情况下，通常使用溴化乙锭(一种可能致癌的物质)作为样品的澄清剂。这些方案通常限于在实验室中，对有害物质具有很高的敏感性并且存在空间限制，因为例如使用溴化乙锭需要具有划定的进行特殊处理的区域以免受到实验室其他区域的污染。
此外，还有另一种常见的方法用于识别通过PCR所扩增的或由专门从事此类服务即测序的实验室进行的其他扩增技术所扩增的产物。尽管为了处理扩增产物仍使用了诸如Sanger测序之类的常规技术，但该分析过程包含了一组在过去几年中已有相当发展的相当多样化的技术。无论如何，使用测序服务可能会对用户造成某些缺点：
-因为服务必须外包给专门的实验室，实验室需要大约5-7天的时间来执行分析，因此存在时间限制，无法立即获得结果。
-必须在样品中执行一系列方法和事先控制才能正确处理样品，而不会受到副产物的干扰。此外，对于要分析的序列的每100个碱基长度最少需要20ng的DNA，始终维持最小浓度为10ng/μL。为了估算这些变量，通常使用核酸定量仪器(例如NanoDropTM分光光度计)，它具有一系列明显的局限性：由于无法区分降解的核酸，因此无法验证样品的完整性，具有低的分析灵敏度，由于同时存在DNA和RNA导致提供的结果可能会受到干扰的影响，而且其销售价格非常高。
-通常，必须指出要分析的序列的长度，以及在需要使用特异性引物进行测序的情况下，客户必须提供处于特定浓度和溶剂条件下的这些引物。
由于上述需求，对感兴趣的片段进行测序失败的情况相当普遍，并且会影响实验室日常工作的连续性，导致必须承担额外的费用。
此外，所提出的发明的主要优点如下：
-所提出的设备可以在通过PCR或其他扩增技术所扩增的片段的电泳之前用作筛选，此外，它可以代替所有类型核酸分析中的电泳。
-由于特异性引物或DNA的数量存在问题，使用所提出的设备可以防止在通过测序来识别靶片段的过程中由于特异引物或DNA量的问题而导致的错误结果，因为开发的技术可以在测序之前用作测验以便获得随后可用于令人满意地识别靶序列的信息。此外，由于可以用所提出的设备执行的特异序列分析的可靠性，因此可以将所提出的设备用作核酸测序的替代方案。
-所提出的发明使得能够用足够强的传感器直接分析靶分子，而无需对样品进行任何预先处理，例如纯化或扩增靶分子。
-与电泳中使用的某些物质(例如溴化乙锭或丙烯酰胺)不同，使用所提出的设备不会涉及潜在的致癌化合物。
-大大缩短了分析时间，从在电泳和事先扩增的情况下所需的数小时缩短到用所提议的设备仅需若干分钟。
-因为电泳使用许多不可重复使用的寿命短或价格昂贵的元素，因此使用所提出的设备可以降低分析成本。因此，所提出的设备简单地通过防止借助于电泳的读数，就大大降低了与电泳和随后测序时的PCR测验相关的成本，尽管如果这种成本降低被添加到通过防止靶分子的测序和/或事先扩增而产生的相应成本降低中，经济节省是相当可观的。
-在序列特异性核酸分析中，所提出的设备比电泳更可靠，因为可以通过序列而不是尺寸来执行多重识别。因此，克服了电泳技术的主要局限，可以在测序之前进行更可靠、更精确的分析，甚至可以省去这种确认测验。
-所提出的设备的使用寿命等同于电泳和测序装置的使用寿命，而可替代元件具有可以执行的设定次数的测验，无需评估或检查其可行性，通过电泳或测序进行分析的某些部件要进行这种评估或检查。
-读取测序之后所获得的结果需要特定的程序，这些程序可能会使非专业人士难以使用。但是，使用所开发的设备，可以获得所有类型的技术人员都可以轻松解释的简单结果。
-所提出的设备可以减少高技能人员的需求，由于样品处理的简单性而节省了成本，因为它是一种更快、更简单的方法，从而有助于消除在向通道加载电泳凝胶时丢失样品的风险，在运输所述样品以进行测序期间发生的故障或者在此过程中发生的错误。
-所提出的设备代表了一种传染病或遗传病诊断的可负担的替代方案，可降低最终客户的成本，而又不会降低系统的用户的性能。
-所提出的发明使得能够进行完整的分析而无需附加或补充技术，使得不需要任何类型的附加装置，因此能够在原位或现场执行分析，而不仅是在专用设施中，从而既减少了获得结果所需的时间，又减少了样品运输和存储所产生的成本。
-所提出的设备使得分析过程可自动化，从而大大增加了每单位时间可分析的样品数量，因此优化了实验室工作以及降低了每次测验的成本。
-所提出的设备使得既可以执行指示测试样品中存在或不存在靶分子的定性分析，也可以执行所述靶分子的定量分析，目的是通过对所记录的信号进行数字处理以及将其与先前校准的参考值进行比较来确定其在测试样品中的浓度。
-通过使用所提出的设备和分析方法，不仅可以分析核酸，而且还可以分析其他类型的生物大分子，尤其是蛋白质，对于这些生物大分子，仅需对用于对捕获粒子功能化的探针以及标记靶分子的探针进行适配。
-在蛋白质分析的情况下，所提出的发明还使得能够大大降低与使用标准技术(诸如蛋白质电泳或免疫印迹)相对应的分析成本和时间。
本发明的工业应用属于用于生物技术和健康领域以及生物科学研究中使用的分析方法。
背景技术
尽管没有发现与所描述的发明相同的发明，但是下面讨论了反映与之相关的现有技术的文献。
因此，文献ES2607753T3涉及一种诊断患有疾病的个体对用HDAC抑制剂治疗的敏感性的方法，该方法包括评估患者的组织样品中基因或其表达产物的表达或活性或基因序列的水平，并将所述表达、活性或序列的水平与参照进行比较，其中与所述参照不同的表达、活性或序列的水平指示着HDAC抑制剂治疗相对于参考状态处于改变的敏感性，其中所述基因是Myd88(髓样分化初级应答基因88)。在任何情况下，所提及的发明都没有描述与提出的用于标记靶分子并获得分析结果的方法或设备相似的方法或设备。
EP0447154A3描述了一种执行异质测定的设备，该设备包括：具有多个孔的多孔构件，在所述多孔构件中物理地捕获流体样品的至少一个靶配体，所述多孔构件适于接收标记试剂以检测至少所述靶配体的存在或数量；以及具有纹理表面的非吸收性构件，所述非吸收性构件与所述多孔构件流体连通，所述非吸收性构件直接接触所述多孔构件以及与所述多孔构件形成毛细通道网络，其中所述毛细管通道中的所述流体连通是从所述多孔构件朝向所述非吸收性构件。在任何情况下，所提及的发明都没有所提出的发明所描述的用于分析核酸的方法或设备。
WO2012013731A1涉及一种同时检测和定量生物样品中的微生物核酸的方法，所述方法包括：a)分离和纯化所述微生物核酸，b)提供反应混合物，反应混合物包含：不同浓度的第一和第二控制核酸的，其中第一控制核酸是定量标准核酸，其浓度为所述微生物核酸的检测限值的20-5,000倍，第二控制核酸是定性内部控制核酸，其浓度为所述微生物核酸的检测限值的1至10倍；一个或多个引物对，其特异性杂交所述微生物核酸的不同序列部分以及所述控制核酸的不同序列部分；以及探针，它们与通过所述一个或多个引物对扩增的每个序列特异性杂交，其中所述微生物核酸和所述第一控制核酸和所述第二控制核酸与携带不同标记的不同探针杂交，c)将分离的纯化的微生物核酸添加至所述反应混合物，d)执行一个或多个循环步骤，其中循环步骤包括扩增步骤，所述扩增步骤包括产生一种或多种衍生自所述微生物核酸的扩增产物(如果存在于所述样品中)，以及产生衍生自所述第一控制核酸和所述第二控制核酸的扩增产物，其中循环步骤包括杂交步骤，所述杂交步骤包括将由所述引物对扩增的序列与所述探针杂交，其中所述探针被标记有供体荧光部分和相应的受体荧光部分，并且每个探针携带不同的荧光染料，e)检测以及测量由所述第一控制核酸和所述微生物核酸的扩增产物所产生的荧光信号，荧光信号与它们的浓度成比例，并且同时检测由所述第二控制核酸的所述扩增产物所产生的荧光信号，其中所述第二控制核酸的扩增产物的存在指示了发生在反应混合物中的扩增，即使不存在所述微生物核酸的扩增产物，以及通过比较由所述微生物核酸和所述第一控制核酸产生的信号来确定所述生物样品中所述微生物核酸的量。无论如何，所描述的方法与本发明提出的用于分析核酸的方法无关，并且没有提及与本发明中考虑的分析设备类似的分析设备。
ES2603380A1描述了一种用于检测单细胞生物的装置和方法，在单个组件中包括采样设备和单细胞生物检测试剂盒，优选容纳在便携式封闭盒中，该采样设备具有两种变体，其中一种变体更为复杂，可以采集样品较长的时间(数天或数周)，而另一种较为简单的是在较短的时间内(最多数小时)取样。单细胞生物检测试剂盒包括试剂测试条以及便携式设备和试剂，以允许在原位进行DNA(脱氧核糖核酸)提取、PCR(聚合酶链反应)扩增和杂交/开发处理。这些试剂条通过用于扩增产物的特异性标记提供分析结果。无论如何，该文考虑的方法与本发明中描述的方法不同，此外，没有提及具有所提出的发明的特征的分析设备。
CN2010101935704B显示了基于在两个阶段中进行的两次双重杂交的核酸检测系统：在第一次杂交中，使用被具有特定序列的探针功能化的磁性微球和金纳米粒子，在存在靶DNA的情况下，该特定序列仅在施加磁场时才会保持，随后，用功能化的量子点标记所述序列(条形码)。在任何情况下，都没有提及类似于本发明中提出的分析方法或设备的特征，而是提及了扩增和检测核酸的反应室的特征。
EP20112270202A1公开了一种用于检测分枝杆菌的检测试剂盒，该试剂盒基于靶分子与(通过链霉亲和素生物素键)结合到磁性微球体上的捕获探针和结合到量子点的标记探针双重杂交的系统。提供了具有所使用的特定序列的表，要求至少90％的同源性。在任何情况下，前述发明都没有提及与所提出的类似的分析设备，而仅提及了检测试剂盒中所包含的试剂。
EP20121502101B1描述了一种方法，其使用标记探针来检测所有类型的样品中的细胞和病毒，所述样品可以被预处理或可以不被预处理，所述标记探针由寡核苷酸和与任何信号分子(包括量子点)缀合的抗体组成。并行地，在其他提出的方法中，捕获后通过离心或通过施加磁场来分离标记的细胞。然而，前述发明没有提及具有所提出的发明的特征的分析设备。
EP20121747295B1公开了一种检测分析物的通用方法，包括用特异性蛋白质或与磁性微球缀合的核苷酸探针捕获捕获物，以及用结合探针功能化的纳米粒子进行标记，以结合靶分子和标记有信号结构的DNA条码序列。在双重杂交之后，通过热处理或化学处理将DNA条形码从结构中释放出来，最后通过信号传导基团进行分析以确定靶分子的存在与否。在任何情况下，该文献都没有描述与所提出的发明类似的用于处理或分析所产生的信号的设备，也没有详细描述执行测定所需的装置必须具有的特征。
EP20142616557B1提出了一种用于通过与靶分子的捕获和标记进行双重杂交来检测核酸的系统，其中由与所述靶分子结合的探针之一捕获的核酸酶介入。在这种情况下，通过相对于没有靶分子的阴性对照降低反应混合物中的核酸酶活性，或通过释放在靶分子存在下保持的酶后产生核酸酶活性，来获得阳性结果。无论如何，具有执行该测定所需的试剂的检测试剂盒已获得专利，但是没有提及类似于所提出的发明的分析设备。
US20020028457A1基于一种检测方法，该方法包括用由量子点官能化的互补探针标记靶分子，任选地扩增所述靶分子以使其偶联某些化学基团，例如生物素，从而可能将其固定在固体支持物上。但是，没有参考类似于所提出的发明的用于分析的集成设备，也没有想到使用磁性捕获粒子。
US20070259359A1包括一种方法，该方法基于用由信号传导基团功能化的探针标记靶分子，来检测固相支持物上捕获的基因序列，使得一旦与靶分子结合，探针的构型仅使其降解以及能够释放信号传导基团。使用由联接至基板的电极构成的结构进行检测，在该结构中布置有与因核酸酶作用释放的报告分子互补的探针，从而由于记录的电势的变化而产生信号。此外，提出了用于进行测定的信号和阵列型结构的扩增方法，但是没有提及具有本发明特征的磁性捕获系统或用于分析的设备。
US20070269852A1涉及一种借助于由量子点生物缀合物标记的系统检测气载病原体的设备。所述设备使得能够注射、过滤和离心样品以及获得荧光信号，但是没有使用磁性捕获系统，也没有描述用于产生和检测所述荧光信号的系统，提及的设备也不具有所提出的发明的特征。
US20090156428A1描述了一种基于阵列型结构的检测方法，该阵列型结构具有以任何配置布置的所有类型的分子探针。该文献提到了用于标记与靶标分子互补的探针的不同技术，以及可能包含这种分析结构的测定设备的可能配置，但其特征未详述，也未提及用于靶分子的磁性捕获系统。
US20100086993A1包括一种细胞检测系统，该系统基于结合到用磁性微球体缀合的受体的配体的捕获，以及结合至用量子点缀合的受体的配体的标记。该文献还提到了可用于检测产生的荧光信号的仪器，以及以全面的方式定义了所用试剂的特性(量子点的组成、反应pH等)，但未描述具有所提出的发明的特征的分析设备。
US20107799554B2提出了一种测验，其基于使用具有反应区域和可视化区域的侧向流动设备来检测核酸。此外，存在：带有信号传导基团的标记探针，其仅在要检测的分析物存在时才被激活；以及捕获探针，其将分析物保持在可视化区域中。然而，没有提及具有所提出的发明的特征的分析设备，也没有描述有关其操作的细节。
US20110152111A1设想了一种试剂盒，用于基于选择性扩增存在于不同类型样品中的靶分子的系统来同时检测多个靶序列。在这种情况下，存在用不同的生色团功能化的标记探针，但是该文献没有想到类似于所提出的发明的分析设备，也没有提及用于捕获和浓缩靶分子的系统。
US20110160090A1包括用于检测单链核酸的侧向流动微配置，具有微孔膜，流体样品通过毛细作用移动通过该微孔膜。此外，还有一个标记区域，其中被量子点功能化的互补探针与靶分子结合，而捕获区域具有固定的探针。然而，在整个过程中没有使用磁性捕获粒子，也没有提及具有所提出的发明的特征的分析设备。
US20110171749A1公开了一种用于检测核酸的系统，包括使用由对每个靶分子具有特异性的探针所功能化的标记纳米粒子(单链病原体DNA)和由捕获探针功能化的磁性粒子。在这种情况下，将详细介绍不同探针的序列以及所用纳米粒子的尺寸和特征。此外，提到了用于处理所产生的信号的不同系统，这些系统基于一旦过量的游离纳米粒子被洗涤就测量通过电极的标记粒子的浓度。但是，没有使用用于产生和检测光信号的系统，也没有使用与所提出的发明相似的分析设备的特征。
US20117955802B2描述了一种使用由标记剂和捕获探针功能化的引物扩增和检测核酸的方法，所述标记剂和捕获探针结合到磁球上，磁球被邻近反应室的电磁体吸引。由此产生了被所述标记剂功能化的、在磁场作用下被浓缩的扩增子。但是，没有描述用于给标记剂通电的系统或者用于检测和处理所产生的信号的系统的特征。此外，没有预先的扩增步骤就不能进行检测过程，也没有提及具有所提出的发明特征的分析设备。
US20120071330A1提出了一种基于与靶分子的捕获和标记的双重杂交来检测核酸的方法，使得捕获探针被固定在固体支持物上。此外，该文献考虑了使用嵌套探针扩增所产生的信号，以及描述了一系列使靶分子比例最大化的方法。然而，没有提及通过施加磁场来浓缩所述靶分子的机构，也没有提及通过标记探针的信号传导基团检测产生的信号的机构，也没有提及类似于所提出的发明的用于分析的集成设备。
US20128298765B2提出了一种基于靶分子与核苷酸单体的杂交来检测核酸的系统，当结合到所述靶分子时核苷酸单体能够彼此聚合。在这种情况下，单体被标记有发射荧光的量子点，并详细说明了负责聚合和产生荧光信号的能量源的某些特征，但是没有提及基于施加磁场捕获靶分子的机构，也没有提及具有所提出的发明的特征的设备。
US20130023433A1设想了一种基于复杂杂交的核酸识别系统，涉及它们的捕获和标记。此外，提到了将分子扩增器并入系统中以及检测SNP型突变的可能性，但是没有描述所使用的捕获和标记探针的性质，也没有提及具有本发明特征的设备。
US20130085078A1由用于检测核酸的系统组成，该系统通过用固定在固相支持物上的带有信号传导基团的探针进行标记以及与引物杂交来检测核酸，该引物可以使具有核酸外切酶活性的聚合酶释放与靶分子结合的探针的信号传导基团。在这种情况下，阳性结果可能是由于与初始信号或未杂交的参考探针相比而言信号的增加或减少。此外，提到了在检测产生的信号之前扩增靶分子的可能性，但是没有详细描述用于产生、处理和检测信号的系统的特征，也没有提及通过施加磁场进行捕获的机构，也没有描述具有此处描述的所提出的发明的特征的分析设备。
US20130123145A1提出了一种适用于各种分析技术的测定试剂盒，其基于具有不同特征的量子点，量子点与针对特定细胞标记物的具有不同性质的特定探针结合。但是，没有描述具有所提出的本发明的特征的能够产生和处理可检测信号的分析设备，也没有描述基于施加磁场的捕获机构。
US20130172211A1包括一种方法，该方法基于由不同互补片段与靶分子结合所产生的连接产物的产生、以及随后的扩增和测序，来检测感兴趣的基因序列，并在存在相同序列的情况下依次连续进行杂交。此外，提到了扩增和检测的过程可能涉及用荧光团标记，但是未详述用于捕获靶分子的机构或者与所提出的发明相似的分析设备的特征。
US20138609337B2包括一种制备信号传导粒子的方法，其中水凝胶微球用一组锚定和信号传导探针进行功能化，从而可以识别和检测特定分子。在这种情况下，提出了一种基于量子点的标记系统，但是没有提及类似于所提出的发明的分子捕获结构或分析设备的特征。
US20140024024A1设想了一种检测系统，该系统能够顺序识别细胞和组织样品中的RNA、蛋白质和DNA，以及获得整个过程中产生的每个分析结果的图像。在这种情况下，考虑在检测信号之前扩增信号的过程，使得所述信号的强度与样品中存在的靶分子的浓度正相关。此外，提到了信号的可能的荧光性质，但是没有详细描述分子捕获机构，也没有描述具有所提出的本发明的特征的能够产生和检测信号的分析设备。
US20140332407A1包括基于由一对电极组成的传感器的检测试剂盒，在一对电极之间布置有一种结构，该结构能够在其通过时固定一系列保持不同性质的靶分子的受体分子。随后，所述靶分子用具有导电特性或能够将金属离子置于位于电极之间的区域中的信号分子所标记。无论如何，尽管提到检测到的信号既可以是光学信号也可以是电子信号，但是没有详细描述基于施加磁场进行分子捕获的机构，也没有具有所提出的发明的特征的能够产生和检测信号的分析设备。
US20148691500B2设想了一种隔室系统，在该隔室系统中进行生物样品的处理和后续分析以检测特定的分析物。在这种情况下，靶分子被磁性粒子捕获并提供有任何来源的标记，这使得随后检测它成为可能。然而，没有提及用于在系统中生成和检测信号的模块，也没有提及具有所描述的所提出的发明的特征的用于分析的集成设备。
US20150004598A1提出了使用核酸作为待识别分析物与标记粒子之间的连接子来识别或定量各种样品中分析物的不同方法，无论它是荧光团、磁球、量子点、抗体，然而，没有提及类似于所提出的发明的设备，因为所提及的专利的目的是将该方法整合到诸如免疫组织化学、蛋白质印迹、原位杂交等技术中。
US20160231324A1提出了一种通过微流体系统检测分子标记物的仪器，其中将样品包埋在微滴中，并且使用基于抗体、酶、适体和荧光传感器的标记系统。无论如何，该文献涉及一种类似于流式细胞仪的检测设备，该设备缺少用于处理样品的系统，不具有所提出的发明的特征。
US20160265036A1提出了一种通过与互补链进行双重杂交来识别和定量生物样品中特定核酸的方法：其中一个互补链固定在表面，另一个互补链固定在与催化酶结合的磷酸基上产生可检测的反应产物。然而，没有描述类似于所提出的发明的用于分析的集成功能设备。
US20160298179A1涉及一种微芯片，该微芯片用于通过信号传导基团与发光体的结合来检测靶分子。尽管它使用不同的用于标记靶分子的系统，但它是微配置类型的结构。实际上，其意图是使用具有微配置的分析仪器执行所描述的测定，因此，没有提及任何获得专利的像所提出的发明那样的设备。
US20169274077B2具有的对象是用于检测适用分子之间的相互作用和键合的系统，还有多核苷酸测序的目的。所述系统基于电极和/或电磁力的使用，但是它不具有本发明的用于分析目的的集成设备的特征。
US20169482662B2描述了一种用于检测生物分子的方法，该方法包括用不同的探针标记生物分子，以及使用适于在显微镜下将所述生物分子的孔系统，无论是通过使用白光还是产生荧光。然而，没有提及类似于所提出的发明的用于分析的集成功能设备，也没有提到处理所分析的样品。
US20179536041B2设想了一种基于荧光、化学、电或电磁信号在多通道系统中对单分子DNA进行测序的方法，该方法还可以检测表观遗传模式。然而，没有描述具有所提出的发明的特征的用于产生和获取信号或用于处理样品的设备。
WO1998033939A1公开了一种使用磁性微球将DNA单分子测序以将靶分子固定在支持物上的系统。随后，一旦捕获了所述靶分子，就通过聚合酶的作用掺入了修饰的核苷酸，由于紫外线辐射的反射撞击样品，可以识别出该核苷酸。但是，没有描述类似于所提出的发明的用于执行该方法的分析设备。
WO2003025540A2描述了一种使用多达三个分子标记来用于分析核酸的方法，无论它们是发光分子还是荧光分子、酶、放射性同位素、生物素、抗生物素蛋白、半导体、胶体金、量子点、抗体、半抗原、脂质等。这样，信号被扩增以便增加分析的分辨率并实现对靶分子的更精确的识别，但是所提到的专利没有描述类似于所提出的发明的用于分析的集成功能设备。
WO2005107818A2提出了一种方法，该方法使用活体样品(例如组织或细胞)中与分子标记缀合的量子点执行体内成像，所述分子标记是核酸、抗体、抗原或脂质。但是，没有描述具有所提出的发明的特征的用于执行测定的分析设备。
WO2009012343A2提出了一种用于检测样品中的靶分子的配置，即，用于读取的系统，使得能够使用注射机构在微流体环境中执行分析。但是，没有描述具有所提出的发明的特征的用于执行测定的分析设备。
WO2010057264A1涉及一种使用荧光团或量子点快速检测水性样品中的分析物的方法，所述分析物是核酸、蛋白质、脂质、抗体、病毒、细菌或细胞。在某些类型的分析中，提到的系统需要用于消化双链DNA的过程以能够检测随后产生的信号。无论如何，在将标记附着到分析物上之后，对记录的信号的频谱进行分析，但是没有描述具有所提出的本发明特征的用于产生和检测信号或处理样品的设备。
WO2011038403A1涉及基于在不同条件下的杂交过程的分子检测方法，但是没有描述与所提出的发明类似的集成设备，用于产生或检测信号、所产生的信号的性质的系统，或用于捕获靶分子的分子机构。
WO2012016357A1涉及一种配置，使得能够分析不同分子之间的相互作用，无论它们是多肽，抗体，碳水化合物等。为此，标记粒子可以是磁性微球、荧光色素或量子点，其与第一问题分子缀合，第二问题分子固定在不同来源的基质上。因此，如果两个分子之间发生相互作用，则在施加磁场、电场或电磁辐射时将产生可检测的信号，但是没有描述类似于提出的发明的使得能够进行该分析的集成设备。
WO2016005517A1描述了一种通过用胶体金扩增并标记靶分子来检测利什曼病的方法。在这种情况下，进行靶分子的扩增子的直接标记而不是探针介导的标记，但是没有提及类似于提出的发明的用于进行测定的分析设备。
WO2016065192A1设想了一种方法，该方法基于在被固定及被标记的样品上通过核酸酶的作用消化双链DNA之后标记的释放来检测核酸。但是，没有描述与所提出的发明相似的用于执行测定的分析设备。
WO2017008177A1提出了一种微配置，其依靠涉及使用磁性标记粒子、量子点、荧光蛋白、分子染料等的方法来检测特定基因中的突变。但是，没有提及与所提出的发明相似的集成功能的分析设备。
结论：根据已经进行的研究，发现没有文献能像所提出的发明那样解决预期的问题。
发明内容
本发明的用于分析核酸的设备由具有以下模块的集成结构组成：
-用于接收样品的系统，其包括一组结构，所述一组结构用于联接容纳所述样品的容器以及放置所述样品以执行分析的容器。
-用于处理样品的系统，其设置有可调热源使得能够调整以及控制所述样品的温度，以用于发生靶分子的变性以及发生所述靶分子与掺入所述样品中的标记探针和捕获探针的杂交。
-用于通过施加磁场捕获、浓缩以及纯化所标记的靶分子的系统。在这种情况下，存在能够产生、调整磁场以及向与容纳样品的容器联接的结构施加磁场的系统。该系统使得能够捕获、浓缩以及纯化与捕获探针和标记探针结合的靶分子，以及随后使得能够去除过量的标记探针以及去除捕获探针以防止在获取光信号时发生干扰。此外，该系统具有手动或自动施加到执行样品处理的容器的内容物中的变性剂，以便在纯化步骤之后释放所保持的标记探针和捕获探针，这使得能够去除所述捕获探针以及随后通过激励与标记探针结合的粒子以产生光信号。
-用于激励标记粒子以产生光信号的系统。该模块包括一组能够发射紫外线辐射的LED或任何其他能够发射紫外线辐射或能够发射任何其他类型的电磁辐射的照明系统，这些辐射能够激励所述标记粒子，从而使所述辐射撞击用于与容器联接的结构，所述容器中定位有在捕获及纯化所标记的靶分子之后释放的标记探针。此外，该系统具有一系列抗反射材料和结构以及滤光器，它们布置成使得它们最大程度地减少光污染，从而最大程度地减少对产生的信号的干扰。
-用于通过光电传感器、扩增结构、数字处理元件以及用于将结果可视化的系统获取和处理所述光信号的系统。该模块包括一组光电传感器，所述光电传感器能够检测可见光谱的光或任何其他类型的光信号，以及其相对于用于与容器联接的结构的位置和方向使得能够以优化方式记录通过激励所述标记粒子所产生的信号，在所述容器中定位有释放的标记探针。另外，用于扩增所记录的信号的结构以及将所记录的信号转换为定性变量的数字处理元件联接至所述系统，用于扩增所记录的信号的结构例如是光电倍增管、电压放大器或光学系统，所述定性变量通过指示灯、屏幕或任何其他数字接口或者通过能够将所获得的结果可视化的任何其他系统来指示所分析的样品中存在或不存在靶分子。同样，通过将所记录的信号的强度与先前校准的参考值进行比较，能够对所分析的样品中靶分子的浓度进行定量分析。
-辅助系统：
-隔离结构，其防止所述可调热源产生的热量影响所述设备的其他部件的运行，以及使光电传感器受到保护以确保由所述光电传感器进行的测量的稳定性、可靠性和鲁棒性。
-电源系统、电阻器、开关以及所述设备的任何其他辅助电气或电子部件。
-便携式保护外壳，以集成的功能方式收纳上述的这些组模块和系统。
关于使用所提出的发明进行的分析，该测定是基于图1所示的分子原理，这使得能够捕获和标记靶分子。
此外，通过以下步骤开发了利用所提出的设备进行核酸分析的方法：
i.-选取可能包含靶分子的测试样品(muestra problema)为起点。
ii.-将所述测试样品转移到初始容器中，以及添加用相应探针功能化的标记粒子和磁性捕获粒子。
iii.-将所述初始容器联接到初始接收器中，激活以及调节用于所述测试样品的热源达到变性温度，一旦达到该变性温度就等待若干分钟，调节所述用于所述测试样品的热源达到杂交温度，一旦达到该杂交温度就等待若干分钟。
iv.-停用所述热源，激活磁性捕获系统，等待若干秒，从所述初始容器中去除上层清液，停用所述磁性捕获系统，将变性剂施加到所述初始容器的内容物中，轻轻搅拌若干秒，激活所述磁性捕获系统并等待若干秒。
v.-在不将所述初始容器与所述初始接收器脱开的情况下，选取所述初始容器中包含的不具有所述磁性捕获粒子的容量，并将所述容量转移到最终容器中。
vi.-停用所述磁性捕获系统，激活用于产生信号的系统，并将所述最终容器联接到最终接收器中以查看由用于获取及处理所产生的信号的系统所获得的结果。
在不同的实施例中，可以使用用于泵送样品的系统或者用于注射样品的其他系统，代替所述设备具有的设置用于接收含所述样品的容器的结构。在任何情况下，被分析的样品将继续进行相同的处理；仅它们通过设备的方式会改变。
附图说明
为了更好地理解本说明书，附上表示本发明的优选实施例的几个附图：
图1：使用所提出的设备进行核酸分析所依据的分子原理图，在靶分子(中心水平线)与带有捕获粒子的探针(左)和带有标记粒子的探针(右)之间进行双重杂交。
图2：包括使用本发明的设备对象进行的用于分析核酸的方法的步骤的发展。
在所述附图中出现的附图标记对应于本发明的以下组成要素：
1.用于分析的设备
2.初始容器
3.标记粒子
4.磁性捕获粒子
5.初始接收器
6.可调热源
7.磁性捕获系统
8.变性剂
9.最终容器
10.最终接收器
11.用于产生信号的系统
12.用于将结果可视化的系统
具体实施方式
本发明的用于分析核酸的设备的优选实施例包括基于具有以下模块的集成结构：
-用于接收样品的系统，其包括一组结构，所述一组结构用于联接容纳所述样品的容器以及放置所述样品以执行分析的容器。
-用于处理样品的系统，其设置有可调热源使得能够调整以及控制所述样品的温度，以用于发生靶分子的变性以及发生所述靶分子与掺入所述样品中的标记探针和捕获探针的杂交。
-用于通过施加磁场捕获、浓缩以及纯化所标记的靶分子的系统。在这种情况下，存在能够产生、调整磁场以及向与容纳样品的容器联接的结构施加磁场的系统。该系统使得能够捕获、浓缩以及纯化与捕获探针和标记探针结合的靶分子，随后使得能够去除过量的标记探针以及去除捕获探针以防止在获取光信号时发生干扰。此外，该系统具有手动或自动施加到执行样品处理的容器的内容物中的变性剂，以便在纯化步骤之后释放所保持的标记探针和捕获探针，这使得能够去除所述捕获探针以及随后通过激励与标记探针结合的粒子以产生光信号。
-用于激励标记粒子以产生光信号的系统。该模块包括一组能够发射紫外线辐射的LED或任何其他能够发射紫外线辐射或能够发射任何其他类型的电磁辐射的照明系统，这些辐射能够激励所述标记粒子，从而使所述辐射撞击用于与容器联接的结构，所述容器中定位有在捕获及纯化所标记的靶分子之后释放的标记探针。此外，该系统具有一系列抗反射材料和结构以及滤光器，它们布置成使得它们最大程度地减少光污染，从而最大程度地减少对产生的信号的干扰。
-用于通过光电传感器、扩增结构、数字处理元件以及用于将结果可视化的系统获取和处理所述光信号的系统。该模块包括一组光电传感器，所述光电传感器能够检测可见光谱的光或任何其他类型的光信号，以及其相对于用于与容器联接的结构的位置和方向使得能够以优化方式记录通过激励所述标记粒子所产生的信号，在所述容器中定位有释放的标记探针。另外，用于扩增所记录的信号的结构以及将所记录的信号转换为定性变量的数字处理元件联接至所述系统，用于扩增所记录的信号的结构例如是光电倍增管、电压放大器或光学系统，所述定性变量通过指示灯、屏幕或任何其他数字接口或者通过能够将所获得的结果可视化的任何其他系统来指示所分析的样品中存在或不存在靶分子。同样，通过将所记录的信号的强度与先前校准的参考值进行比较，能够对所分析的样品中靶分子的浓度进行定量分析。
-辅助系统：
-隔离结构，其防止所述可调热源产生的热量影响所述设备的其他部件的运行，以及使光电传感器受到保护以确保由所述光电传感器进行的测量的稳定性、可靠性和鲁棒性。
-电源系统、电阻器、开关以及所述设备的任何其他辅助电气或电子部件。
-便携式保护外壳，以集成的功能方式收纳上述的这些组模块和系统。
此外，通过以下步骤开发了利用所提出的设备进行核酸分析的方法，提及了参考标记：
i.-选取可能包含靶分子的测试样品为起点。
ii.-将所述测试样品转移到初始容器(2)中，以及添加用相应探针功能化的标记粒子(3)和磁性捕获粒子(4)。
iii.-将所述初始容器(2)联接到初始接收器(5)中，激活以及调节用于所述测试样品的热源(6)达到变性温度，一旦达到该变性温度就等待若干分钟，调节用于所述测试样品的热源(6)达到杂交温度，一旦达到该杂交温度就等待若干分钟。
iv.-停用所述热源(6)，激活磁性捕获系统(7)，等待若干秒，从所述初始容器(2)中去除上层清液，停用所述磁性捕获系统(7)，将变性剂(8)施加到所述初始容器(2)的内容物中，轻轻搅拌若干秒，激活所述磁性捕获系统(7)并等待若干秒。
v.-在不将所述初始容器(2)与所述初始接收器(5)脱开的情况下，选取所述初始容器(2)中包含的不具有所述磁性捕获粒子(4)的容量，并将所述容量转移到最终容器(9)中。
vi.-停用所述磁性捕获系统(7)，激活用于产生信号的系统(11)，并将所述最终容器(9)联接到最终接收器(10)中以查看由用于获取及处理所产生的信号的系统(12)所获得的结果。

Claims (17)

1.一种用于分析核酸的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
i.-选取可能包含靶分子的测试样品为起点。
ii.-将所述测试样品转移到初始容器(2)中，以及添加用相应探针功能化的标记粒子(3)和磁性捕获粒子(4)。
iii.-将所述初始容器(2)联接到初始接收器(5)中，激活以及调节用于所述测试样品的热源(6)达到变性温度，一旦达到该变性温度就等待若干分钟，调节用于所述测试样品的热源(6)达到杂交温度，一旦达到该杂交温度就等待若干分钟。
iv.-停用所述热源(6)，激活磁性捕获系统(7)，等待若干秒，从所述初始容器(2)中去除上层清液，停用所述磁性捕获系统(7)，将变性剂(8)施加到所述初始容器(2)的内容物中，轻轻搅拌若干秒，激活所述磁性捕获系统(7)并等待若干秒。
v.-在不将所述初始容器(2)与所述初始接收器(5)脱开的情况下，选取所述初始容器(2)中包含的不具有所述磁性捕获粒子(4)的容量，并将所述容量转移到最终容器(9)中。
vi.-停用所述磁性捕获系统(7)，激活用于产生信号的系统(11)，并将所述最终容器(9)联接到最终接收器(10)中以查看由用于获取及处理所产生的信号的系统(12)所获得的结果。
2.根据权利要求1所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，在去除未被所述磁性捕获系统的作用所保持的所述上层清液之后，在施加所述变性剂之前，需要添加一定体积的缓冲液。
3.根据权利要求1和2所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，执行所述分析不需要将所述上层清液从一个容器转移到另一容器，能够在单隔室中进行测定，因为在单隔室中集成了执行所述分析使用的设备所包括的不同模块和系统，从而以优化方式、不存在任何类型干扰地进行所述样品的处理以及所述信号的产生、获取和处理。
4.根据权利要求1至3所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，在分析可能包含核酸的样品时，能够建立所需的阴性和阳性对照以确保测定的可靠性、鲁棒性、敏感性、特异性、重复性以及可生产性。
5.根据权利要求1至4所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，通过使用设备能够执行同时分析多个样品，所述设备具有多个用于接收样本的系统，所述用于接收样本的系统具有为此目的所设置的结构，所述设备包括多个用于处理样品的系统以及多个用于产生、获取和处理信号的系统，或者至少包括形成它们的一些结构中的多个。
6.根据权利要求1至5所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，能够执行对所有类型的测试样品的分析，而不管它们是否经历了任何类型的预先处理，所述预先处理例如是靶分子的纯化或扩增。
7.根据权利要求1至6所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，所述方法使得能够执行所述靶分子的分析，而与所述靶分子的性质、尺寸和序列无关以及与所述靶分子的序列是已知还是未知无关。
8.根据权利要求1至7所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，所述方法使得能够执行所述靶分子的分析，而与在执行所述分析中使用的所述探针、所述标记粒子以及所述捕获粒子的性质无关。
9.根据权利要求1至8所述的用于分析核酸的方法，其特征在于，通过简单地适配用于对所述靶分子的捕获粒子和标记粒子功能化的探针，所述方法能够应用于蛋白质分析。
10.一种用于分析核酸的设备，其特征在于，其是实施前述权利要求所述的方法中的一部分，以及包括以下系统：
-用于接收样品的系统，其包括一组结构，所述一组结构用于联接容纳所述样品的容器以及放置所述样品以执行分析的容器。
-用于处理样品的系统，其设置有可调热源使得能够调整以及控制所述样品的温度，以用于发生靶分子的变性以及发生所述靶分子与掺入所述样品中的标记探针和捕获探针的杂交。
-用于捕获、浓缩以及纯化所标记的靶分子的系统，其能够产生、调整以及向用于与容纳样品的容器联接的结构施加磁场，以用于捕获、浓缩以及纯化与捕获探针和标记探针结合的靶分子，以及随后去除过量的标记探针以及去除捕获探针以防止在获取光信号时发生干扰。
-用于激励标记粒子以产生光信号的系统，其包括一组能够发射紫外线辐射的LED或任何其他能够发射紫外线辐射或能够发射任何其他类型的电磁辐射的照明系统，这些辐射能够激励所述标记粒子，从而使所述辐射撞击用于与容器联接的结构，所述容器中定位有在捕获及纯化所标记的靶分子之后释放的标记探针。此外，该系统还包括一系列抗反射材料和结构以及滤光器，它们布置成使得它们最大程度地减少光污染，从而最大程度地减少对产生的信号的干扰。
-用于获取光信号的系统，包括一组光电传感器，所述光电传感器能够检测可见光谱的光或任何其他类型的光信号，其相对于用于与容器联接的结构的位置和方向使得能够以优化方式记录通过激励所述标记粒子所产生的信号，在所述容器中定位有释放的标记探针。
11.根据权利要求10所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，用于扩增所记录的信号的结构以及将所记录的信号转换为定性变量的数字处理元件额外地联接至所述用于获取光信号的系统，所述用于扩增所记录的信号的结构例如是光电倍增管、电压放大器或光学系统，所述定性变量通过指示灯、屏幕或任何其他数字接口或者通过能够将所获得的结果可视化的任何其他系统来指示所分析的样品中存在或不存在靶分子。
12.根据权利要求10和11所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，由于对所记录的信号的强度进行数字处理及将其与先前校准的参考值进行比较，使得能够对所分析的样品中的靶分子的浓度进行定量分析。
13.根据权利要求10至12所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，其包括以下辅助系统：隔离结构，其防止所述可调热源产生的热量影响所述设备的其他部件的运行，以及使光电传感器受到保护以确保由所述光电传感器进行的测量的稳定性、可靠性和鲁棒性；电源系统、电阻器、开关以及所述设备的任何其他辅助电气或电子部件。此外，所述设备还包括便携式保护外壳，所述便携式保护外壳以集成的功能方式收纳前述权利要求中描述的模块和系统的集合。
14.根据权利要求10至13所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，所述样品是通过泵送或注射系统提供的，所述泵送或注射系统使所述样品通过所述设备以执行分析，而不是将样品转移至能够联接到为此目的所建立的结构中的容器。
15.根据权利要求10至14所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，所述设备使得能够直接执行靶分子的分析，而无需额外或补充的技术，这使得能够在原位或现场以及在实验室以及在为执行分子分析所安装和配备的任何其他类型的设施中执行分析。
16.根据权利要求10至15所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，通过利用附加的软件和硬件元件能够将用所述设备执行的分析方法自动化。
17.根据权利要求10至16所述的用于分析核酸的设备，其特征在于，通过简单地适配用于对所述靶分子的捕获粒子和标记粒子功能化的探针，所述设备能够应用于蛋白质分析。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845673A2 (en) * 1996-11-07 1998-06-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of measuring concentration of specific constituent and apparatus for the same
CN101430334A (zh) * 2008-11-05 2009-05-13 中国科学院上海应用物理研究所 基于核酸适体的靶物质的检测方法及其固相生物感应器
CN105164279A (zh) * 2013-04-25 2015-12-16 萤火虫生物股份有限公司 靶核酸的多重分析
CN105158477A (zh) * 2015-06-15 2015-12-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种量子点荧光探针及其应用
US20160354773A1 (en) * 2015-06-05 2016-12-08 Yongmei Li Component of a device, a device, and a method for purifying and testing biomolecules from biological samples

Family Cites Families (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991013998A1 (en) 1990-03-12 1991-09-19 Biosite Diagnostics, Inc. Bioassay device with non-absorbent textured capillary surface
US6136543A (en) 1997-01-31 2000-10-24 Hitachi, Ltd. Method for determining nucleic acids base sequence and apparatus therefor
US20020028457A1 (en) 2000-02-16 2002-03-07 Quantum Dot Corporation Single target counting assays using semiconductor nanocrystals
ES2329986T3 (es) * 2001-09-06 2009-12-03 Rapid Micro Biosystems Inc Deteccion rapida de celulas en replicacion.
EP1436424A4 (en) 2001-09-18 2005-11-16 Us Genomics Inc DIFFERENTIAL MARKING OF POLYMERS FOR HIGH RESOLUTION LINEAR ANALYSIS
US20040259105A1 (en) 2002-10-03 2004-12-23 Jian-Bing Fan Multiplex nucleic acid analysis using archived or fixed samples
US8128908B2 (en) 2004-04-30 2012-03-06 University Of Florida Research Foundation, Inc. Nanoparticles and their use for multifunctional bioimaging
EP1747295B1 (en) 2004-05-12 2012-01-11 Nanosphere, Inc. Bio-barcode based detection of target analytes
US20070259359A1 (en) 2004-08-24 2007-11-08 Mikhail Briman Nanoelectronic Detection of Biomolecules Employing Analyte Amplification and Reporters
WO2007109500A1 (en) 2006-03-16 2007-09-27 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Lateral flow devices
GB0606096D0 (en) 2006-03-27 2006-05-03 Cbmm Sa Screening method
US20070269852A1 (en) 2006-05-18 2007-11-22 James Johan Muys Method and apparatus for detecting airborne pathogens using quantum dots
US7955802B2 (en) 2006-12-13 2011-06-07 Luminex Corporation Systems and methods for multiplex analysis of PCR in real time
AU2008276027B2 (en) 2007-07-16 2014-09-04 California Institute Of Technology Arrays, substrates, devices, methods and systems for detecting target molecules
WO2009037659A2 (en) * 2007-09-17 2009-03-26 Stroemberg Mattias Magnetic detection of small entities
US20090156428A1 (en) 2007-11-30 2009-06-18 Malcolm Alastair J Multi-mode microarray apparatus and method for concurrent and sequential biological assays
US20110160090A1 (en) 2008-05-05 2011-06-30 Los Alamos National Laboratory Nanocrystal-Based Lateral Flow Microarrays and Low-Voltage Signal Detection Systems
CN102292451A (zh) 2008-06-30 2011-12-21 生物纳米芯股份有限公司 用于单分子全基因组分析的方法和装置
TWI369495B (en) 2008-10-07 2012-08-01 Nat Synchrotron Radiation Res Ct Cell detecting method
EP2358898B1 (en) * 2008-11-17 2016-08-31 Headway Technologies, Inc. Methods and compositions in particle-based detection of target molecules using covalent bond forming reactive pairs
US8617824B2 (en) 2008-11-21 2013-12-31 Genera Biosystems Limited Analyte detection assay
WO2010078516A2 (en) 2009-01-01 2010-07-08 Cornell University Multifunctional nucleic acid nano-structures
US20110171749A1 (en) 2009-03-02 2011-07-14 Board Of Trustees Of Michigan State University Nanoparticle tracer-based electrochemical dna sensor for detection of pathogens-amplification by a universal nano-tracer (aunt)
EP2270202A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-05 John Ikonomopoulos Mycobacterial detection
US20130023433A1 (en) 2009-09-28 2013-01-24 Yuling Luo Methods of detecting nucleic acid sequences with high specificity
US8236574B2 (en) 2010-03-01 2012-08-07 Quanterix Corporation Ultra-sensitive detection of molecules or particles using beads or other capture objects
WO2011156432A2 (en) 2010-06-07 2011-12-15 Firefly Bioworks, Inc. Scanning multifunctional particles
WO2012003330A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Stratos Genomics, Inc Multiplexed identification of nucleic acid sequences
CN107190056A (zh) * 2010-07-29 2017-09-22 霍夫曼-拉罗奇有限公司 微生物核酸的定性和定量检测
US9803236B2 (en) 2010-08-06 2017-10-31 Tsinghua University Microarray-based assay integrated with particles for analyzing molecular interactions
US20120034603A1 (en) 2010-08-06 2012-02-09 Tandem Diagnostics, Inc. Ligation-based detection of genetic variants
US9353404B2 (en) * 2010-09-16 2016-05-31 Australian Centre For Plant Functional Genomics Pty Ltd Capture based nucleic acid detection
US8946389B2 (en) 2011-04-25 2015-02-03 University Of Washington Compositions and methods for multiplex biomarker profiling
US20120322064A1 (en) * 2011-05-23 2012-12-20 Board Of Trustees Of Michigan State University Hybridization probes and methods of their use
US9926596B2 (en) 2011-05-27 2018-03-27 Genapsys, Inc. Systems and methods for genetic and biological analysis
US20130123145A1 (en) 2011-06-13 2013-05-16 Nnanoaxis, Llc Methods. particles, and assay kits for identifying presence of biological parameters
US8691500B2 (en) 2011-07-29 2014-04-08 Korea Institute Of Science And Technology Device and method for detecting biomolecule
CN104039978A (zh) 2011-09-29 2014-09-10 露美内克丝公司 水解探针
US20140024024A1 (en) 2012-07-17 2014-01-23 General Electric Company Methods of detecting dna, rna and protein in biological samples
US9746441B2 (en) 2013-05-13 2017-08-29 Sony Corporation Sensor, sensor kit and method for detecting an analyte
CA2959978A1 (en) 2013-09-24 2015-04-02 The Regents Of The University Of California Encapsulated sensors and sensing systems for bioassays and diagnostics and methods for making and using them
US20160265036A1 (en) 2013-11-05 2016-09-15 Htg Molecular Diagnostics, Inc. Methods for detecting nucleic acids
CN103760355B (zh) 2013-12-05 2015-09-16 博奥生物集团有限公司 微阵列芯片检测中核苷酸序列的颗粒标记方法
EP2966177A1 (en) 2014-07-09 2016-01-13 Vetgenomics, S.L. Methods for detecting target DNA sequences
WO2016065192A1 (en) 2014-10-22 2016-04-28 Roka Bioscience, Inc. Compositions and methods for the detection of nucleic acids
EP3322815A4 (en) 2015-07-14 2018-12-19 CapitalBio Corporation Compositions and methods for detection of genetic deafness gene mutation
ES2603380B1 (es) 2017-01-17 2017-09-12 Ox-Cta, S.L. Equipo y procedimiento de detección de protozoos
CN106940313B (zh) * 2017-02-27 2020-05-22 未名环境分子诊断(广东)有限公司 一种基于非聚集的银包金纳米粒子的毒品检测比色传感器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0845673A2 (en) * 1996-11-07 1998-06-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of measuring concentration of specific constituent and apparatus for the same
CN101430334A (zh) * 2008-11-05 2009-05-13 中国科学院上海应用物理研究所 基于核酸适体的靶物质的检测方法及其固相生物感应器
CN105164279A (zh) * 2013-04-25 2015-12-16 萤火虫生物股份有限公司 靶核酸的多重分析
US20160354773A1 (en) * 2015-06-05 2016-12-08 Yongmei Li Component of a device, a device, and a method for purifying and testing biomolecules from biological samples
CN105158477A (zh) * 2015-06-15 2015-12-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种量子点荧光探针及其应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PAWAN JOLLY ET AL.: "Highly sensitive dual mode electrochemical platform for microRNA detection" *
徐欢 等: "核酸适体-捕获探针预杂交修饰制备免标记腺苷电化学传感器" *

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