CN1621840A - 探针分子与受质分子作用的大量分析装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种探针分子与受质分子作用的分析装置，此分析装置是利用一金属底板与一金属盖板夹住一薄膜，再以一固定装置将上述三者紧紧固定而成。上述的薄膜是用以固定多种探针分子于其上，而上述的金属盖板具有多个开口，这些开口与上述的薄膜形成反应空间以供探针分子与受质分子反应之用。

Description

探针分子与受质分子作用的大量分析装置

技术领域

本发明是有关于一种分子间作用的分析装置，且特别是有关于一种探针分子(probe molecule)与受质分子(substrate molecule)作用的大量分析装置。

背景技术

要分析蛋白质-蛋白质之间作用力，常用的分析技术之一即为免疫分析法(ELISA；enzyme-linked immunosorbent assay)。免疫分析法利用抗体可用来检测其专一性抗原的特性，将抗体与酵素以化学键相接之后，则可做为追踪或定量的标帜。

免疫分析法的应用方法很多，其中最常用的方法为三明治法。三明治法是先将第一种抗体固定在固相(solid phase)上，然后加入欲分析的样品。若样品中含有可和第一种抗体结合的标的抗原，则此标的抗原可与第一种抗体结合而固定在固相上。因此在冲洗过后，可去除样品中其他杂质，只留下标的抗原。再加入与酵素键结在一起的第二种抗体，此第二种抗体亦会辨认标的抗原，因此第二种抗体可藉由标的抗原亦固定在固相上。所以，只要测定与第二种抗体相接的酵素含量，即可得知固定在第一种抗体上的标的抗原的量有多少。常用来分析酵素含量的方法为加入硝基苯磷酸(p-nitrophenylphosphate)，然后经由与第二种抗体键结的酵素催化后会产生有颜色的硝基酚(p-nitrophenol)。因此只要藉由吸光仪测定样品的吸光密度，即可换算出样品中标的抗原的含量有多少。

因为酵素免疫分析法的高敏感度以及操作上的简便快捷特性，其已广范地被使用在流行病学与感染性疾病的检测。此外，亦经常地被应用在单株抗体的筛选、荷尔蒙及药物的检测与定量、专一性抗体种类(isotypes)及免疫复合物(complex)的决定，以及其它的许多应用方面。

目前最常用的酵素免疫分析工具为96井微量分析盘(96-well microtiterplate)，但是将其应用在高产量分析上仍有其不足之处。首先，每一个井只能涂布一种抗体或抗原。其次，每个井所需的抗体或抗原的涂布量相当大。但是，在筛选单株抗体的过程中，因为要对许多株抗体进行筛选，所以常会需要大量的抗原以提高筛选的敏感性与专一性。因此，若要利用目前的96井微量分析盘来进行筛选大量的单株抗体或是特定抗原，将会是一个十分耗费人力与财力的高度挑战。

蛋白质体工业的焦点已经转移至要如何大量生产抗体与蛋白质。目前，全世界约有一万种可用的抗体，但是要解开人类的复杂的蛋白质体秘密，至少还需要三十万种抗体。因此，有数种蛋白质表现系统被采用来增加抗体的生产量，如大肠杆菌(E.Coli)、杆状病毒(baculovirus)以及嗜菌体(phage)。然而，抗体生产量增加之后，仍然需要能大量筛检的工作平台，以筛检出对举凡组织(tissues)、细胞系(cell lines)、天然(native)或重组的蛋白质或胜肽(peptide)，以及小分子的各式各样抗原具有高度敏感性与专一性的抗体。若是能发展出此种技术，则不仅对抗体制造、多株抗体(polyclonal antibody)与单株抗体(monoclonalantibody)的研究发展上十分有利，还可将其应用在蛋白质-蛋白质、蛋白质-胜肽、蛋白质-小分子间作用力的研究发展上。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种探针分子与受质分子作用的大量分析装置，以能大量研究探针分子(probe molecules)与受质分子(substrate molecules)的交互作用。

本发明的另一目的是在提供一种探针分子与受质分子作用的之大量分析装置，以能大量筛选抗体或蛋白质。

根据本发明的上述目的，提出一种探针分子与受质分子作用的分析装置，此分析装置是利用一金属底板与一金属盖板夹住一薄膜，再以一固定装置将上述三者固定而成。上述薄膜是用以固定多种探针分子于其上，而上述金属盖板具有多个开口，这些开口与上述的薄膜形成反应空间以供探针分子与受质分子于至少一个划分位置上反应之用。

依照本发明一较佳实施例，上述金属底板与金属盖板的材质较佳为铝，而薄膜的材质较佳为尼龙或偏二氟乙烯。

因为本发明的较佳实施例利用上下两层金属板来夹住可固定探针分子的薄膜，因此在每个开口中加入样品溶液之后，样品溶液并不会扩散至开口以外的区域，造成样品交叉污染的问题。其次，还可以利用针头在每个开口中的薄膜上点上多种不同的探针分子，如单株抗体。如此，每个开口可以一次筛检出多种受质分子(如抗原)，非常适合大量筛检受质分子。再来，因为探针分子是用针头点在薄膜上，所以可以大幅节省探针分子的用量。因此，应用本发明将使得解开人类蛋白质体宝藏的困难度大为降低。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1绘示了依照本发明一较佳实施例的一种探针分子与受质分子作用的大量分析装置的分解示意图。

具体实施方式

如上所述，目前蛋白质体工业的焦点已经转向大量生产抗体与蛋白质上，要如何辨认大量的抗体与蛋白质的用途为何，成为一个棘手的问题。若利用传统的96井微量分析盘来进行抗体或蛋白质的筛检，其作为探针分子的抗体或抗原的用量势必十分惊人，将造成人力与财力上的严重负担。因此本发明提供一种探针分子与受质分子作用的大量分析装置，以解决上述问题。

请参照图1，其绘示了依照本发明一较佳实施例的一种探针分子与受质分子作用的大量分析装置的分解示意图。在图1中，此探针分子与受质分子作用的大量分析装置是由金属底板100与金属盖板120夹住薄膜110，再以一种固定装置(图上未绘出)将上述三者紧紧固定而成。薄膜110是用以固定多种探针分子于其上，而金属盖板120具有多个开口130，这些开口130与薄膜110形成反应空间以供探针分子与受质分子反应之用。

上述的固定装置例如可为夹子或螺丝。以螺丝为例，可先在金属底板100与金属盖板120的角落、周边以及中央适当处钻出一些螺丝孔，再以螺丝锁紧即可。上述的金属底板100与金属盖板120的材质较佳为铝，而薄膜110的材质较佳为尼龙(nylon)或偏二氟乙烯(poly(vinylidene fluoride)；PVDF)。上述探针分子例如可为多株抗体、单株抗体、天然或重组蛋白质、抗原、组织溶解液(tissue lysates)或细胞系溶解液(cell line lysates)等等，而受质分子例如可为抗原、蛋白质、胜肽、小分子等等。

因为目前96井微量分析盘为酵素免疫分析法所使用的最普遍的分析装置，因此其相关周边设备也最为齐全。所以，在金属盖板120中较佳为形成8×12共96个开口130，和96井微量分析盘之96井之大小位置相同，以能利用96井微量分析盘的相关周边设备，如可测量96井微量分析盘的光密度的吸光仪。

此外，金属盖板120上每个开口130所暴露出的反应区域140可以利用针头点上不只一种的探针分子。如旁边的放大图所示，每个开口130所暴露出来的反应区域140，还可以用针头在至少16个划分区域150上分别点上不同的探针分子。如此一来，不仅可以大幅增加用来筛检的探针分子种类，还可以大量减少探针分子的用量，对于筛检产量的提高与筛检成本的降低十分有助益。

由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明具有下列优点：

一、因为本发明较佳实施例维持了96井微量分析盘的架构，因此可以继续使用96井微量分析盘的周边设备，不需添购设备。

二、可在薄膜上点上多种蛋白质溶解液，以阵列方式来大量筛选可与其结合的抗体。

三、因为本发明利用上下两层金属板将薄膜紧紧夹住，所以每个开口中的分析样品溶液并不会扩散至相邻开口中而造成交叉污染。

四、可以针对不同抗原来大量进行筛检所需的多株抗体或单株抗体，可以及早提供研究可行方向。例如，若能及早知道一种特定多株血清会和那些组织、细胞系或蛋白质进行反应，则从融合瘤的制备至抗体的筛选鉴定上，此资讯皆具有高度的参考价值。更重要的是，可以将抗体的功能完全发掘出来并利用。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种探针分子与受质分子作用的大量分析装置，该大量分析装置至少包含：

一金属底板；

一薄膜，位于该金属底板上，该薄膜用以固定多种种探针分子；以及

一金属盖板，位于该薄膜上，该金属盖板、该薄膜与该金属底板是利用一固定装置将三者紧紧固定住，该金属盖板具有多种个开口，该些开口与该薄膜形成一反应空间以供至少一探针分子与至少一受质分子于至少一划分区域上反应之用。

2.如权利要求1所述的探针分子与受质分子作用的大量分析装置，其特征在于，该金属底板的材质包含铝。

3.如权利要求1所述的探针分子与受质分子作用的大量分析装置，其特征在于，该薄膜的材质包含尼龙。

4.如权利要求1所述的探针分子与受质分子作用的大量分析装置，其特征在于，该薄膜的材质包含偏二氟乙烯。

5.如权利要求1所述的探针分子与受质分子作用的大量分析装置，其特征在于，该金属盖板的材质包含铝。

6.如权利要求1所述的探针分子与受质分子作用的大量分析装置，其特征在于，该固定装置包含多种个螺丝或夹子。

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