JP6502426B2 - 分析物の検出および測定のための方法および装置 - Google Patents
分析物の検出および測定のための方法および装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6502426B2 JP6502426B2 JP2017128810A JP2017128810A JP6502426B2 JP 6502426 B2 JP6502426 B2 JP 6502426B2 JP 2017128810 A JP2017128810 A JP 2017128810A JP 2017128810 A JP2017128810 A JP 2017128810A JP 6502426 B2 JP6502426 B2 JP 6502426B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aptamer
- glycated
- protein
- sensor
- sam
- 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.)
- Active
Links
- 239000012491 analyte Substances 0.000 title claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 136
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title description 18
- 108091023037 Aptamer Proteins 0.000 claims description 305
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 120
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 120
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 claims description 116
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 claims description 110
- 238000002198 surface plasmon resonance spectroscopy Methods 0.000 claims description 96
- 150000007523 nucleic acids Chemical group 0.000 claims description 47
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- KXSKAZFMTGADIV-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(2-hydroxyethoxy)propoxy]ethanol Chemical compound OCCOCCCOCCO KXSKAZFMTGADIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 101000693243 Homo sapiens Paternally-expressed gene 3 protein Proteins 0.000 claims description 31
- 102100025757 Paternally-expressed gene 3 protein Human genes 0.000 claims description 31
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 25
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 24
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 21
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 21
- -1 thiol compound Chemical class 0.000 claims description 20
- 102000007562 Serum Albumin Human genes 0.000 claims description 16
- 108010071390 Serum Albumin Proteins 0.000 claims description 16
- 102000017011 Glycated Hemoglobin A Human genes 0.000 claims description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 108091005995 glycated hemoglobin Proteins 0.000 claims description 13
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 claims description 12
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 11
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000001506 fluorescence spectroscopy Methods 0.000 claims description 7
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims 2
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N Carbamic acid Chemical compound NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 claims 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 88
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 60
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 56
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 51
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 50
- 108091005996 glycated proteins Proteins 0.000 description 42
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 38
- 230000004044 response Effects 0.000 description 37
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 36
- 229960004072 thrombin Drugs 0.000 description 36
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 29
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 29
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 27
- 230000008569 process Effects 0.000 description 27
- 239000000306 component Substances 0.000 description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 23
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 22
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 22
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 22
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 18
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 18
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 18
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 16
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 15
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 15
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 15
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 14
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 14
- 230000036252 glycation Effects 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 12
- GWOLZNVIRIHJHB-UHFFFAOYSA-N 11-mercaptoundecanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCCCCCCS GWOLZNVIRIHJHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 11
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 11
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 11
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 11
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 11
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 11
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 11
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 230000013595 glycosylation Effects 0.000 description 10
- 238000006206 glycosylation reaction Methods 0.000 description 10
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 10
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 9
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 9
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 description 8
- 238000000157 electrochemical-induced impedance spectroscopy Methods 0.000 description 8
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 7
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 7
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 230000002641 glycemic effect Effects 0.000 description 7
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 7
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 7
- FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 3-(dimethylamino)propyliminomethylidene-ethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN=C=NCCCN(C)C FPQQSJJWHUJYPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 229940027941 immunoglobulin g Drugs 0.000 description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 5
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 5
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 5
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 5
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 4
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 4
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 4
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 4
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 4
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 4
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 4
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 108091008104 nucleic acid aptamers Proteins 0.000 description 4
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 3
- 230000009260 cross reactivity Effects 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 3
- 102000035122 glycosylated proteins Human genes 0.000 description 3
- 108091005608 glycosylated proteins Proteins 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000003094 perturbing effect Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 description 2
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 2
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 2
- 108091028664 Ribonucleotide Proteins 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N cytosine Chemical compound NC=1C=CNC(=O)N=1 OPTASPLRGRRNAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000002331 protein detection Methods 0.000 description 2
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000002336 ribonucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000002652 ribonucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- 239000012146 running buffer Substances 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000019491 signal transduction Effects 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- AEUVIXACNOXTBX-UHFFFAOYSA-N 1-sulfanylpropan-1-ol Chemical compound CCC(O)S AEUVIXACNOXTBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 102100030497 Cytochrome c Human genes 0.000 description 1
- 108010075031 Cytochromes c Proteins 0.000 description 1
- 238000009007 Diagnostic Kit Methods 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010014663 Glycated Hemoglobin A Proteins 0.000 description 1
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 description 1
- 230000004570 RNA-binding Effects 0.000 description 1
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 206010067584 Type 1 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 230000021736 acetylation Effects 0.000 description 1
- 238000006640 acetylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010976 amide bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004381 amniotic fluid Anatomy 0.000 description 1
- 208000007502 anemia Diseases 0.000 description 1
- 239000004019 antithrombin Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 description 1
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011616 biotin Substances 0.000 description 1
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 1
- 238000006664 bond formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 230000018486 cell cycle phase Effects 0.000 description 1
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012504 chromatography matrix Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 229940104302 cytosine Drugs 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000022811 deglycosylation Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002637 deoxyribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000012631 diagnostic technique Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N distearyl thiodipropionate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCSCCC(=O)OCCCCCCCCCCCCCCCCCC PWWSSIYVTQUJQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N dithiothreitol Chemical compound SC[C@@H](O)[C@H](O)CS VHJLVAABSRFDPM-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000000762 glandular Effects 0.000 description 1
- 150000002303 glucose derivatives Chemical group 0.000 description 1
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 1
- 108010004903 glycosylated serum albumin Proteins 0.000 description 1
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 108010036302 hemoglobin AS Proteins 0.000 description 1
- 208000034737 hemoglobinopathy Diseases 0.000 description 1
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000000589 high-performance liquid chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 1
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000011545 laboratory measurement Methods 0.000 description 1
- 230000029226 lipidation Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 230000008376 long-term health Effects 0.000 description 1
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000010339 medical test Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 210000000019 nipple aspirate fluid Anatomy 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 1
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000711 polarimetry Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000003757 reverse transcription PCR Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 description 1
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 description 1
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 description 1
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- GOMLCFUVZKLQCO-HTLAMOOLSA-N thrombin aptamer Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(=O)O[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)O[C@@H]2[C@H](O[C@H](C2)N2C(NC(=O)C(C)=C2)=O)COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2COP(O)(=O)O[C@H]2[C@H]([C@@H](O[C@@H]2CO)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)[C@@H](OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)OP(O)(=O)OC[C@@H]2[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O2)N2C3=C(C(NC(N)=N3)=O)N=C2)O)C1 GOMLCFUVZKLQCO-HTLAMOOLSA-N 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 125000002088 tosyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(=C([H])C([H])=C1C([H])([H])[H])S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 238000001075 voltammogram Methods 0.000 description 1
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/115—Aptamers, i.e. nucleic acids binding a target molecule specifically and with high affinity without hybridising therewith ; Nucleic acids binding to non-nucleic acids, e.g. aptamers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6813—Hybridisation assays
- C12Q1/6816—Hybridisation assays characterised by the detection means
- C12Q1/6825—Nucleic acid detection involving sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
- G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
-
- 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
- G01N33/5308—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for analytes not provided for elsewhere, e.g. nucleic acids, uric acid, worms, mites
-
- 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
-
- 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
- G01N33/54353—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals with ligand attached to the carrier via a chemical coupling agent
-
- 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
-
- 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
- G01N33/54393—Improving reaction conditions or stability, e.g. by coating or irradiation of surface, by reduction of non-specific binding, by promotion of specific binding
-
- 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
- G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
-
- 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
- G01N33/72—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood pigments, e.g. haemoglobin, bilirubin or other porphyrins; involving occult blood
- G01N33/721—Haemoglobin
-
- 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
- G01N33/72—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood pigments, e.g. haemoglobin, bilirubin or other porphyrins; involving occult blood
- G01N33/721—Haemoglobin
- G01N33/723—Glycosylated haemoglobin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/10—Type of nucleic acid
- C12N2310/16—Aptamers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2320/00—Applications; Uses
- C12N2320/10—Applications; Uses in screening processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2330/00—Production
- C12N2330/30—Production chemically synthesised
- C12N2330/31—Libraries, arrays
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
- G01N2333/76—Assays involving albumins other than in routine use for blocking surfaces or for anchoring haptens during immunisation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/435—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature from animals; from humans
- G01N2333/76—Assays involving albumins other than in routine use for blocking surfaces or for anchoring haptens during immunisation
- G01N2333/765—Serum albumin, e.g. HSA
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2333/00—Assays involving biological materials from specific organisms or of a specific nature
- G01N2333/795—Porphyrin- or corrin-ring-containing peptides
- G01N2333/805—Haemoglobins; Myoglobins
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2440/00—Post-translational modifications [PTMs] in chemical analysis of biological material
- G01N2440/38—Post-translational modifications [PTMs] in chemical analysis of biological material addition of carbohydrates, e.g. glycosylation, glycation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2610/00—Assays involving self-assembled monolayers [SAMs]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Description
[0001] この出願は2012年1月31日に出願された米国仮出願シリアル番号61/593,054の利益を主張し、その全開示は参照により明確に本明細書に援用される。
[0002] 本発明は一切の政府支援なしでなされ、政府は本発明において権利を有しない。
[0003] 本出願はEFS−webを介して提出された配列リストを含み、それは参照によりそのまま本明細書に援用される。2013年1月31日に作成されたASCIIコピーは420_53354_SEQ_LIST_D2012−15.txtと名付けられており、大きさは3,888バイトである。
[0004] 本発明は、アプタマーで官能化された(functionalized)表面プラズモン共鳴(SPR)センサー、その同じものを作る方法および用いる方法に関する。
プタマーの選択をインビトロでの選択技法から生み出すことを可能とする改善されたプロセスが常に必要とされている。
[0012] 特定の態様において、その標的実体は、大きな生体分子、小さな生体分子、有機分子、小分子、核酸、金属イオン、タンパク質、酵素、ペプチド、薬物、色素、癌細胞、ウイルス、ホルモン、または微生物の1以上である。特定の態様において、そのタンパク質は血液タンパク質である。
[0014] 特定の態様において、そのアプタマープローブにはその支持体およびそのアミン部分の間のSAMリンカーが含まれる。
[0016] 特定の態様において、そのセンサーはそのリンカーの特性に基づいてpM〜nMの検出が可能である調整可能な検出可能範囲を有する。
[0019] 特定の態様において、その方法は1分未満の応答時間を有する。特定の態様において、その方法はおよそ周囲温度において1分未満の応答時間を有する。
[0025] 別の観点において、本明細書において、糖尿病療法指導における適用のための糖化タンパク質の超高感度かつ選択的な検出および測定のための方法が提供される。1つの特定の態様において、その方法には表面プラズモン共鳴分光法の使用が含まれる。
[0029] さらに別の観点において、本明細書において、既存の大規模臨床計測手段と類似の性能を達成することができる、頑強、低費用、かつ携帯式の感知プラットフォームが提供される。加えて、その統合されたプラットフォームは、インスリン依存性糖尿病療法へのコンプライアンスを評価することができる診断装置において有用である。その統合されたプラットフォームは、医師の診療室において、または家庭環境においてのどちらでも用いることができる低費用な手持ち式の装置を可能にする。その統合されたプラットフォームは収集されたデータの即時分析も提供し、そうして介護者および/または患者がその患者の長期グルコース調節コンプライアンスを評価することを可能にする。
除去することを含む、定められた部位(例えば糖化タンパク質部位)に対して標的化されたアプタマーを同定するための方法が提供される。
[0034] 特定の態様において、連結は二成分SAMおよび還元脱着プロセスによる。
[0037] 特定の態様において、そのSAM連結はチオールSAM固定法を用いることを含み、ここでチオール化合物はそのアプタマーと安定な結合を形成することができるカルボキシ部分を有する。
[0039] 特定の態様において、そのSAM連結はジチオビス−N−スクシンイミジルプロピオネート(DTSP)および(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)を用いて形成され、ここでPEG3はタンパク質の非特異的吸着を防ぎ、ここでDTSP上のカルボキシル部分はそのアプタマーと安定な結合を形成する。
[0041] 特定の態様において、その二成分SAMチオール溶液は、3−メルカプトプロピオン酸(MPA)および(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)の1mMエタノール溶液をその二成分SAMの総濃度を約1mMで維持しながら混合することにより調製される。
[0043] 特定の態様において、その方法はさらに、還元脱着によりMPAを排除してPEG3を未変化(intact)のままにし、そしてジチオビス−N−スクシンイミジルプロピオネート(DTSP)をそのアプタマー上のアミノ基と共有結合させることを含み、ここでそのアプタマーはDTSPにのみ結合し、ここで一方でPEG3は結合を一切形成しない。
[0045] 特定の態様において、その表面は約5nM〜約1000nMの範囲の最適な動力(dynamic)を有する。
[0047] 特定の態様において、その混合された長さの層は3−メルカプトプロピオン酸(MPA)と組み合わせられた11−メルカプトウンデカン酸(MUA)を含む。
[0052] 特定の態様において、その分析物は血液または血清中のタンパク質の糖化形態を含む。
[0054] 特定の態様において、その分析物は、ヒトヘモグロビン、ヒト血清アルブミン(HSA)が含まれるアルブミン、免疫グロブリンG(IgG)、免疫グロブリンM(IgM)、フィブリノーゲン、および/またはその断片の1以上の非糖化および/または糖化形態を含む。
[0057] 特定の態様において、その分析物は少なくとも1種類の第1分析物、少なくとも1種類の第2分析物および少なくとも1種類の第3分析物を含み、その第1、第2および第3分析物のそれぞれは異なる半減期を有し、その方法はさらに、その第1、第2および第3分析物を定量化して1以上の期間にわたるその第1、第2および第3分析物のレベルに関する遡及判定を提供することを含む。
[0059] 特定の態様において、その方法は過去の平均グルコースレベルをモニタリングするために有用であり、その方法は以下の工程を含む:本明細書で記述される方法により形成されたセンサーを血液試料と接触させ;その血液中のそのタンパク質の糖化形態の量を決定し;そしてその血液試料中に糖化形態で存在するそのタンパク質の量を、所与の時間フレームに関して対照グルコースレベルに関連付ける。
[0061] 別の観点において、本明細書において、1種類以上の分析物の存在を決定するためのセンサーが提供され、ここでそのセンサーは本明細書で記述される方法のいずれか1つにより形成される。
[0063] 特定の態様において、そのセンサーは、大きな生体分子、小さな生体分子、有機分子、小分子、核酸、金属イオン、タンパク質、酵素、ペプチド、薬物、色素、癌細胞、ウイルス、ホルモン、または微生物から選択される1種類以上の分析物と相互作用することができる。
[0065] 特定の態様において、そのタンパク質は血液タンパク質である。
[0067] 特定の態様において、そのセンサーは1分未満の応答時間を有する。
[0069] 別の観点において、本明細書において、本明細書で記述されるようなセンサーおよびそのセンサーを含有する少なくとも1個の容器を含む、1種類以上の分析物の検出のためのキットが提供され、ここで試料をその容器に添加することができる。
る少なくとも1種類の混乱させる物質の作用を低減するための方法が提供される:その混乱させる物質の非特異的吸着を実質的に低減する/防ぐために十分な1以上の親水性の基をその支持体上の非結合部位において組み込み、アプタマーをその支持体に自己組織化単分子膜(SAM)連結を用いて連結し、そのSAM連結はその支持体上に官能化された表面を形成するための所望の連結間隔および/または連結長を有し、そしてSPRセンサーにより通常のSPR検出限界を超える分離距離においてアプタマー結合応答を検出する。
[0074] 特定の態様において、その連結は二成分SAMおよび還元脱着プロセスによる。
[0077] そのSAM連結は、そのアプタマーと安定な結合を形成することができるカルボキシ部分を有するチオール化合物を含む。
[0079] 特定の態様において、そのSAM連結はジチオビス−N−スクシンイミジルプロピオネート(DTSP)および(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)を用いて形成され、ここでPEG3はタンパク質の非特異的吸着を防ぎ、ここでDTSP上のカルボキシル部分はそのアプタマーと安定な結合を形成する。
[0081] 特定の態様において、その二成分SAMチオール溶液は、3−メルカプトプロピオン酸(MPA)および(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコ
ール)(PEG3)の1mMエタノール溶液をその二成分SAMの総濃度を約1mMで維持しながら混合することにより調製される。
[0083] 特定の態様において、そのMPAが還元脱着により排除されてPEG3が未変化のままになっており;そしてジチオビス−N−スクシンイミジルプロピオネート(DTSP)がそのアプタマー上のアミノ基と結合しており、そしてPEG3は結合を一切形成しない。
[0085] 特定の態様において、その表面は約5nM〜約1000nMの範囲の最適な動力を有する。
[0087] 特定の態様において、その混合された長さの層は3−メルカプトプロピオン酸(MPA)と組み合わせられた11−メルカプトウンデカン酸(MUA)を含む。
[0089] 特定の態様において、そのアミノ酸はシステインを含む。
[0091] 特定の態様において、そのセンサーは血液中のタンパク質の糖化形態からなる分析物を感知するために設計されている。
[0093] 特定の態様において、その分析物はヒトヘモグロビン、ヒト血清アルブミン(HSA)が含まれるアルブミン、免疫グロブリンG(IgG)、免疫グロブリンM(IgM)、フィブリノーゲン、および/またはその断片の1以上を含み、その分析物は糖化および/または非糖化形態である。
[0095] 特定の態様において、その第1分析物はヘモグロビンからなり、その第2分析物は免疫グロブリンM(IgM)からなり;そして、ここでその第1分析物または第2分析物のいずれかが糖化または非糖化形態で存在する。
[00100] 特定の態様において、そのアプタマーには特定の分析物と相互作用すること
ができるヌクレオチド配列が含まれる。
有機分子、小分子、核酸、金属イオン、タンパク質、酵素、ペプチド、薬物、色素、癌細胞、ウイルス、ホルモン、または微生物から選択される1種類以上の分析物と相互作用することができる。
、薬学的試料、食品試料、農業試料、および獣医学的試料の1以上である。
[00103] 特定の態様において、その分析物は血液タンパク質である。
nMの検出が可能である調整可能な検出可能範囲を有する。
[00105] 特定の態様において、そのセンサーは1分未満の応答時間を有する。
間を有する。
[00107] 特定の態様において、そのセンサーにはアプタマーが含まれ、ここでそのア
プタマーはSEQ ID NO:4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14および15のいずれか1つの配列全体に対して少なくとも70%の同一性を有するDNA配列を含む。
ずれか1つ以上およびそのセンサーが含まれる少なくとも1個の容器を含む1種類以上の分析物の検出のためのキットが提供され、ここで試料をその容器に添加することができる。
ンサーを溶離液から分離するための1種類以上の分離剤、およびアプタマーをそのセンサーから分離するための1種類以上の試薬を含む。
的部位結合アプタマーおよび非標的タンパク質結合アプタマーを有する核酸のプールから単一標的部位結合アプタマーを同定する方法が提供される:
a)核酸のプールに単一部位標的タンパク質複合体を添加し、ここでそのプール中に存在する単一標的部位結合アプタマーおよび非標的タンパク質結合アプタマーの両方がその単一部位標的タンパク質複合体に結合し、単一標的部位結合アプタマー+非標的タンパク質結合アプタマー+単一部位標的タンパク質複合体を形成し;
b)その単一標的部位結合アプタマー+非標的タンパク質結合アプタマー+単一部位標的タンパク質複合体をそのプールから分離し;
c)その単一標的部位結合アプタマーおよびその非標的タンパク質結合アプタマーをその単一部位標的タンパク質複合体から溶離し;
d)前の工程の溶離液に非標的タンパク質複合体を添加し、ここで工程c)の溶離液中に存在する非標的タンパク質結合アプタマーはその非標的タンパク質複合体に結合し、非標的タンパク質結合アプタマー+非標的タンパク質複合体を形成し;
e)その非標的タンパク質結合アプタマー+非標的タンパク質複合体を前の工程の溶離液から分離してその溶離液中の単一標的部位結合アプタマーを残し;そして、
f)その単一標的部位結合アプタマーをその溶離液から分離し、場合によりさらにその単一標的部位結合アプタマーを増幅する。
ビン、免疫グロブリンG(IgG)、免疫グロブリンM(IgM)およびアルブミンの1つに関して選択する。
O:3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14および15から選択される。
れている。
[00114] 特定の態様において、その非標的タンパク質複合体は固体支持体上に固定さ
れている。
マトリックス、マイクロタイターディッシュまたはアレイを含む。
[00116] 別の観点において、本明細書において、糖化ヘモグロビンに結合するアプタ
マーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:4および5からなる群から選択される核酸配列を含む。
[00118] 特定の態様において、そのアプタマーは100nM以下のヒトヘモグロビン
に関する解離定数を有する。
書で記述されるアプタマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:4および5からなる群から選択される核酸配列ならびに5’リンカーおよび3’リンカーの1以上を含む。
。
[00121] 別の観点において、本明細書において、SEQ ID NO:4および5の
いずれか1つの配列全体に対して少なくとも70%の同一性を有し、ヒト糖化ヘモグロビンに結合するアプタマーが提供される。
的に結合することができるポリヌクレオチド配列を含む核酸アプタマー分子にコンジュゲートされた自己組織化単分子膜(SAM)を含む物質の組成物が提供され、ここでそのポリヌクレオチド配列はSEQ ID NO:4および5からなる群から選択される。
タマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:6および7からなる群から選択される核酸配列を含む。
[00125] 特定の態様において、そのアプタマーは100nM以下のヒトヘモグロビン
に関する解離定数を有する。
タマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:6および7からなる群から選択される核酸配列ならびに5’リンカーおよび3’リンカーの1以上を含む。
。
[00128] 別の観点において、本明細書において、SEQ ID NO:6および7の
いずれか1つの配列全体に対して少なくとも70%の同一性を有し、ヒト非糖化ヘモグロビンに結合するアプタマーが提供される。
異的に結合することができるポリヌクレオチド配列を含む核酸アプタマー分子にコンジュゲートされた自己組織化単分子膜(SAM)を含む物質の組成物が提供され、ここでそのポリヌクレオチド配列はSEQ ID NO:6および7からなる群から選択される。
タマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:3、8および9からなる群から選択される核酸配列を含む。
ある。
[00132] 特定の態様において、そのアプタマーは100nM以下のヒト糖化血清アル
ブミンに関する解離定数を有する。
タマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:3、8および9からなる群から選択される核酸配列ならびに5’リンカーおよび3’リンカーの1以上を含む。
。
[00135] 別の観点において、本明細書において、SEQ ID NO:3、8および
9のいずれか1つの配列全体に対して少なくとも70%の同一性を有し、ヒト糖化血清アルブミンに結合するアプタマーが提供される。
異的に結合することができるポリヌクレオチド配列を含む核酸アプタマー分子にコンジュゲートされた自己組織化単分子膜(SAM)を含む物質の組成物が提供され、ここでそのポリヌクレオチド配列はSEQ ID NO:3、8および9からなる群から選択される。
プタマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:10、11、12、13、14および15からなる群から選択される核酸配列を含む。
ンである。
[00139] 特定の態様において、そのアプタマーは100nM以下のヒト非糖化血清ア
ルブミンに関する解離定数を有する。
プタマーが提供され、ここでそのアプタマーはSEQ ID NO:10、11、12、13、14および15からなる群から選択される核酸配列ならびに5’リンカーおよび3’リンカーの1以上を含む。
。
[00142] 別の観点において、本明細書において、SEQ ID NO:10、11、
12、13、14および15のいずれか1つの配列全体に対して少なくとも70%の同一性を有し、ヒト非糖化血清アルブミンに結合するアプタマーが提供される。
特異的に結合することができるポリヌクレオチド配列を含む核酸アプタマー分子にコンジュゲートされた自己組織化単分子膜(SAM)を含む物質の組成物が提供され、ここでそのポリヌクレオチド配列はSEQ ID NO:10、11、12、13、14および15からなる群から選択される。
[00145] 特定の態様において、その修飾は、糖の位置における化学的置換、ヌクレオ
チド間結合における化学的置換、および塩基の位置における化学的置換からなる群から選択される。
タマー、またはその塩、およびそのための支持体を含む試験試薬が提供される。
[00147] 別の観点において、本明細書において、少なくとも1種類の本明細書で記述
されるようなアプタマーを含むキットが提供される。
[00149] 特定の態様において、そのPEG化されたアプタマー分子には(1−メルカ
プト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)が含まれる。
プロピオネート(DTSP)および(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)を用いて形成される。
[00152] 特定の態様において、その修飾は、糖の位置における化学的置換、ヌクレオ
チド間結合における化学的置換、および塩基の位置における化学的置換からなる群から選択される。
びそのための支持体を含む試験試薬。
[00154] 1種類以上の本明細書で記述されるアプタマーを含むキット。
6、7、8、9、10、11、12、13、14および15からなる群から選択される精製および単離された非天然存在DNA配列が提供される。
得る少なくとも1種類の混乱させる物質の作用を低減するための方法が提供される:a)その混乱させる物質の非特異的吸着を実質的に低減する/防ぐために十分な1以上の親水性の基をその支持体上の非結合部位において組み込み、b)アプタマーをその支持体に自己組織化単分子膜(SAM)連結を用いて連結し、そのSAM連結はその支持体上に官能化された表面を形成するための所望の連結間隔および/または連結長を有し、そしてc)SPRセンサーにより通常のSPR検出限界を超える分離距離においてアプタマー結合応答を検出する。
な記述を吟味すれば当業者には明らかであり、または明らかになるであろう。全てのそのような追加のシステム、方法、特徴、および利点はこの記述の範囲内に含まれ、本発明の範囲内であり、そして添付の特許請求の範囲により保護されることが意図されている。
は1個以上の写真を含んでいてよい。カラーの図面(単数または複数)および/または写真(単数または複数)を有するこの特許または特許出願刊行物のコピーは、請求および必要な料金の支払いに応じて特許庁により提供されるであろう。
同定する引用により参照される。これらの刊行物、特許および公開された特許明細書の開示は、この発明が属する技術分野の技術水準をより完全に記述するために、本開示中に参照により本明細書に援用される。
[00174] この明細書において引用される全ての刊行物、公開された特許文書、および
特許出願は、本発明が属する技術分野(単数または複数)における技術のレベルを示している。本明細書で引用される全ての刊行物、公開された特許文書、および特許出願は、あたかもそれぞれの個々の刊行物、公開された特許文書、または特許出願が具体的に、かつ個別に参照により援用されることが示されたのと同程度まで参照により本明細書に援用される。
”、および“the”には、内容が明確に別途指示しない限り、複数の言及も含まれ、“少なくとも1”および“1以上”と互換的に用いられている。すなわち、“アプタマー(単数)”への言及にはアプタマー(複数)の混合物が含まれ、“核酸(複数)”への言及には核酸(複数)の混合物が含まれる、等。
能が変わらないような、数値の重要でない修正または変動を表す。
[00177] 本明細書で用いられる際、用語“含む(comprises)”、“含むこ
と(comprising)”、“含まれる(includes)”、“含まれること(including)”、“含有する(contains)”、“含有すること(containing)”、およびそれらのあらゆる変形は非排他的な包含を含むことが意図されており、従って、要素もしくは要素のリストを含む、要素もしくは要素のリストが含まれる、または要素もしくは要素のリストを含有する問題のプロセス、方法、プロダクトバイプロセス、または組成物には、それらの要素のみが含まれるのでなく、問題のそのようなプロセス、方法、プロダクトバイプロセス、または組成物に明確に列挙されていない、または本来備わっていない他の要素も含まれてよい。
ることができるオリゴ核酸またはペプチド分子を示す。一般に、アプタマーは、小分子、例えば薬物および色素から複雑な生物学的分子、例えば酵素、ペプチド、およびタンパク質までに及ぶ様々な標的化合物に関するそれらの高い親和性および選択性のため、抗体模
倣物の役目を果たすことができる人工オリゴヌクレオチドである。特定の標的化合物に関するカスタムアプタマーを、指数関数的増幅によるリガンドの系統的進化(SELEX)と呼ばれるインビトロの反復プロセスにより、ランダムオリゴヌクレオチドライブラリーから同定することができる。SELEXプロセスの例に関して、参照によりそのまま本明細書に援用される米国特許第5,270,163号;第5,475,096号;および第5,567,588号を参照。
目を果たす3D構造を形成することができる。アプタマーは、広い範囲のpHおよび塩濃度に対する許容性、熱安定性、合成の容易さ、および費用効率のような、抗体を超えるいくつかの利点も有する。アプタマーの特異性および親和性は、抗体よりも高くないとしても、抗体と同等である。アプタマーは標的化合物の放出のために可逆的に変性させることもでき、それはアプタマーをバイオセンシング適用に関して特に有用な受容体にする。
り返されるラウンドまたは当業者が同定可能な均等な技法により設計された一本鎖(ss)オリゴヌクレオチドからなることができ、および/または化学的に合成されたペプチドであることができる。
る核酸分子の1タイプまたは種のコピーのセットである。アプタマーには、あらゆる適切な数のヌクレオチドが含まれることができる。“アプタマー(複数)”は、1より多くのそのような分子のセットを指す。異なるアプタマーは同じ数または異なる数のヌクレオチドのどちらを有していてもよい。アプタマーはDNAもしくはRNAであってよく、一本鎖、二本鎖であってよく、または二本鎖領域を含有していてよい。
ることは理解されるべきである。すなわち、アプタマーのその標的に関する“特異的な結合親和性”は、そのアプタマーが一般にそのようなアプタマーが混合物または試料中の他の非標的構成要素に結合し得るよりもはるかに高い程度の親和性でその標的に結合することを意味する。
子またはあるクラスの分子の量またはコピー数を増大させるあらゆるプロセスまたはプロセス工程の組み合わせを意味する。
ための異なる配列の核酸の混合物である。プールの源は、天然に存在している核酸またはその断片、化学的に合成された核酸、酵素的に合成された核酸または前記の技法の組み合わせにより作られた核酸からであることができる。修飾されたヌクレオチド、例えば検出可能な標識、反応性の基または他の修飾を有するヌクレオチドを、そのプール中に組み込むことができる。特定の態様において、SELEXプロセスおよび/または本明細書で記述される向上したSELEX法を用いてプールを生成することができる。プールは、その核酸を構造により、そして化学的、大きさ、または他の分離法によってではなく分離することができるように、1以上の共通の構造部分を有する核酸も含むこともできる。本明細書で用いられる際、プールは時々“ライブラリー”または“候補または核酸混合物”とも呼ばれる。例えば、“RNAプール”はRNAからなる候補混合物を指す。
リヌクレオチド”はあらゆる長さのヌクレオチドのポリマーを指して互換的に用いられて
おり、そのようなヌクレオチドにはデオキシリボヌクレオチド、リボヌクレオチド、および/またはアナログもしくは化学的に修飾されたデオキシリボヌクレオチドもしくはリボヌクレオチドが含まれ得る。用語“ポリヌクレオチド”、“オリゴヌクレオチド”、および“核酸”には、二本鎖または一本鎖分子ならびに三重らせん分子が含まれる。
観察者が、または機器が読み取ることができるシグナルに変換する装置を示す。理解されているように、センサーは既知の標準に対して較正される。従って、センサーを用いて、そのアプタマーの標的実体への親和性を利用することにより標的実体を捕捉することができ、それは本開示を読めば当業者には同定可能である技法を用いて検出することができる。
混合物、分子複合体ならびにプラットフォームおよびアレイが含まれる支持体が含まれるがそれらに限定されない空間の限られた部分における標的またはシグナルの存在(existence)、存在(presence)または事実の決定を示す。検出は、それが標的またはシグナルの量(quantity)または量(amount)の測定(定量化とも呼ばれる)を指す、それに関する、またはそれを含む場合“定量的”であり、それにはその標的またはシグナルの量または割合を決定するために設計されたあらゆる分析が含まれるが、それらに限定されない。検出は、それが定量化されない別の標的またはシグナルに対する相対的な存在量の点での標的またはシグナルの質または種類の同定を指す、それに関する、またはそれを含む場合、“定性的”である。“光学的検出”は、視覚的に検出可能なシグナル:対象の標的またはその標的に付着したプローブからのスペクトルまたは画像により実施される検出を示す。
素”または“検出可能構成要素”は、標的分子/アプタマー複合体を検出するために用いることができる1種類以上の試薬を指す。検出可能部分または標識は、直接または間接的に検出することができる。
用いられてよく、一般に試料中のその存在または非存在を検出しなければならない物質、化合物または構成要素を指す。分析物には生体分子および特にバイオマーカーが含まれるが、それらに限定されない。用語“生体分子”は、本明細書で用いられる際、糖類、アミノ酸、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、有機分子、ハプテン、エピトープ、生物細胞、生物細胞の一部、ビタミン、ホルモン等が含まれるがそれらに限定されない生物学的環境に関連付けられた物質、化合物または構成要素を示す。用語“バイオマーカー”は、細胞周期の期、健康および疾患状態が含まれるがそれらに限定されない生物学的環境の特定の状態と関係する生体分子を示す。そのバイオマーカーの存在、非存在、低減、上方制御は特定の状態と関係しており、特定の状態を示している。用語“ポリペプチド”、“ペプチド”、および“タンパク質”は、線状であれ分枝状であれ、あらゆる長さのアミノ酸のポリマーを含むことが意図されており、それは天然に、または介入により、例えば糖鎖付加、脂質付加、アセチル化、リン酸化、ジスルフィド結合形成、コンジュゲーション、または他の操作もしくは修飾により修飾されている可能性があり、修飾されていない可能性もある。
合のどちらかにより付着することができる表面を有するあらゆる支持体を意味する。その支持体材料は、天然に存在しているもの、合成されたもの、または天然に存在している材料の修飾であってよい。固体支持体材料には、磁性ビーズ、または例えばその表面上に組
み込まれた1個以上の官能基、例えばアミノ、カルボキシル、チオール、またはヒドロキシル官能基のいずれかを有することができるあらゆる他の材料が含まれてよい。その固体支持体は、単純から複雑までに及ぶ様々な構成のいずれをとることもでき、ビーズ、円盤、粒子、平板、棒、細片、チューブ、ウェル等が含まれるいくつかの形状のいずれか1つを有することができる。その表面は、比較的平面状(例えばスライド)、球状(例えばビーズ)、円筒状(例えばカラム)、または溝付き(grooved)であってよい。
物の他の構成要素から分離されるあらゆるプロセスを意味する。例えば、標的分子に結合したアプタマーを、標的分子に結合していない他の核酸から、および非標的分子から分離することができる。すなわち、分離プロセスまたは工程は、候補混合物中の全ての核酸の、標的分子に対するそれらの相対的親和性および/または解離速度に基づく少なくとも2つのプール中への分離を可能にする。その分離プロセスは様々な方法により成し遂げることができる。例えば、その上に標的分子がコンジュゲートされている磁性ビーズを用いて混合物中のアプタマーを分離することもできる。別の例として、表面プラズモン共鳴(SPR)技術を用いて、標的をセンサーチップ上に固定し、混合物をそのチップ上で流すことにより、混合物中の核酸を分離することができ、ここでその標的に関する親和性を有する核酸はその標的に結合することができ、残った核酸は洗い流すことができる。
可能性があり、含んでいない可能性もある混合物、ガス、または物質を指す。試料には生物学的試料、例えば血液、痰、息、尿、精液、唾液、羊水、髄膜液(meningeal
fluid)、腺液(glandular fluid)、乳頭吸引液、リンパ液、気管支吸引液、関節吸引液、滑液、細胞抽出物、脳脊髄液、便もしくは組織試料からのホモジナイズされた固体物質、細菌培養物、ウイルス培養物、またはそれらの実験的に分離された画分が含まれるが、それらに限定されない。
指す。第1アプタマーに関する非標的である分子が第2アプタマーに関する標的であり得ることは理解されるであろう。同様に、第1アプタマーに関する標的である分子は第2アプタマーに関する非標的であり得る。
[00195] 記述された方法および装置は、所望の試験環境中の、および微妙な(sen
sitive)濃度の糖化タンパク質を検出することができる所望の高い感度および特異性の両方を有するシステムを提供する。
化タンパク質の割合を決定することが含まれる。そのようなタンパク質の限定的でない例には、ヒトヘモグロビン、アルブミン(例えばヒト血清アルブミン(HSA))、およびIgMタンパク質が含まれる。
および免疫グロブリンM(IgM)(それはB細胞上に存在する基本的な抗体である)である。HbA1cおよびIgMは両方とも体内で異なる半減期を有する;例えば、HbA1cに関して約6〜8週間およびIgMに関して約1週間。従って、血清中のこれらの糖化タンパク質の定量化は、より短い期間およびより長い期間の両方にわたる血糖管理に関する遡及的判定を提供する。本方法は、1タイプの糖化血清タンパク質しか検出することができずに結果としてグルコース制御に関するあらゆるコンプライアンスの評価が1つの固定された期間に限られていた他の試験の主な欠点の1つを克服する。本方法はヘモグロ
ビン異常症、溶血、および/または貧血からの干渉のようなアッセイの結果を限定する他の欠点を克服することも特筆されるべきである。
他の分子またはその断片、例えば他の糖化タンパク質を正確に試験することができることは理解されるべきである。本方法は、ヘモグロビンまたは部位特異的HbA1c以外の糖化血液タンパク質の検出および測定を促進し、その方法は血糖管理の評価のための他の技術に関しても有用である。
ため、およそ数日から約6週間に至るまでの期間からの糖化タンパク質の標的化された歴史的な(historic)時間記録を、評価される特定の糖化タンパク質に応じて獲得することができる。対照的に、以前の試験は1つの固定された期間のみの評価に限定されている。
れており、リアルタイムの検出および分析を提供するための手持ち式の装置において有用である。
[00202] その方法はさらに、異なるタイプのタンパク質、例えば糖化ヘモグロビンお
よび血液タンパク質の他の糖化形態の評価を可能にする。
質(glycemic proteins)のレベルを測定することにより糖血症のコンプライアンスを評価するための正確、迅速かつ比較的安価な方法を提供するために、表面プラズモン共鳴が高度に官能化されたアプタマー感知表面と共に用いられる。
[00205] 本明細書で記述される方法は、異なるタイプのアプタマーを検出するために
有用である。1態様において、ヘモグロビン、アルブミン、およびIgMの糖化/非糖化タンパク質に特異的なオリゴヌクレオチド(アプタマー)を単離および同定するために、指数関数的増幅によるリガンドの系統的進化(SELEX)濃縮プロトコルを用いることができる。
のスクリーニングを可能にするが、本明細書で記述されるのは、本明細書においてさらに説明されるように、両方のタンパク質のバージョン(すなわち糖化および非糖化形態)を検出および捕捉することができる二次アプタマーを同定する向上したSELEX法である。
、所与の時間フレームに関する平均グルコースレベルに相関し得るパーセント糖化を決定する。
)分光法
[00209] タンパク質の検出のため、自己組織化単分子膜(SAM)を用いて特異的な
アプタマーを金SPR感知表面に付着させる。SPR分光法自体は、伝導体および誘電体の間の界面において起こる現象に関連している。この界面において、電子構造における電
荷密度の振動である表面プラズモンが存在することができる。これらの表面プラズモンは、可視〜近赤外スペクトルにおける光により最も一般的に励起される。この励起は、連続的な金属表面における自由に伝播する表面プラズモンとして、または金属に基づくナノ粒子構造の使用による局在性の作用としてのどちらかで起こり得る。本明細書で記述される1態様において、自由に伝播する表面プラズモンのアプローチが用いられる。
ガスとして振る舞い;表面プラズモンは次の式に等しい対応する波ベクトルを有する結合した波であることを示すことができる:
媒体の相対的な誘電率定数である。従って、入射光がkspに近いエネルギーを有する横モード偏光成分を有する電場ベクトルを有する場合、表面プラズモンへのエネルギー移動が起こるであろう(すなわち、それは励起されるであろう)。
は次の式により表すことができる:
入射角である。表面プラズモン共鳴は、εmetalおよびεsampleの入射光の波長λへの依存のため、その試料の屈折率における局所的な変動に高度に敏感である。屈折率における変化は、反射率に基づくアプローチを用いて測定することができる。図7において示されるような2つの誘電媒体の界面において反射された光はその表面において最大強度を有するエバネセント場を生成し、それは自由電子と共鳴する(すなわち表面プラズモン)。これは結果として光エネルギーの表面プラズモンへの移動をもたらし、それに対応して反射される光の度合いが低減する。この減少が起こる角度は一般に共鳴角と呼ばれる。
図説されている。この配置において、光はプリズムを通過し、それはガラス−金属界面において反射される。金属−光界面における相互作用の拡大バージョンが図7において示されている。図8bにおいて図説されているように、金属/試料界面での屈折率におけるあらゆる変化は結果として共鳴角における対応する変化またはシフトをもたらすであろう。
の使用の欠点を克服する。加えて、SPR単独での使用において、感知する分析物が屈折率における少なくとも中程度の変化を引き出さない場合、SPRは感度の欠如の問題によっても同様に悪影響を受ける。
ーを用いることにより、そして自己組織化単分子膜(SAM)をSPRと共に用いることにより克服する。本方法は、高い感度および選択性、費用対効果、化学的および熱的安定性、容易な合成および貯蔵のような利点を提供する。
おける感知要素として特に有用である。アプタマーの核酸性はまた、固定および再生をより容易にする。SPR適用の1態様において、その受容体(すなわちアプタマー)を、標的分析物または分子を捕捉するために、様々なタイプの固体支持体上に固定する(図9参照)。
ンパク質の非特異的な吸着による過去の問題を克服し、ここでそのような非特異的な吸着はセンサー活性に有害であった。特に、血液、尿または他の臨床試料のような複雑な試料マトリックスからの非特異的吸着は、感度を制限する主な要因であった。
った。そのようなSAMでは、対象の分析物との特異的な親和性相互作用を確実にするために、これらの特性は抑制される必要があった。さらに、SAM表面上に吸着されたタンパク質は、二次構造における立体構造変化および/またはその表面上の最適でない配向および分布のため、それらの生理活性を部分的に喪失する。また、表面の調製のためのプロトコルおよび物質輸送の条件がタンパク質吸着応答に著しく影響を与える。従って、異なる実験室から得られたデータの定量的比較が困難であり、しばしば不正確であった。
で全ての部および百分率は重量によるものであり、度はセ氏である。これらの実施例は、本発明の好ましい態様を示すものであるが、説明としてのみ与えられていることは理解されるべきである。上記の論考およびこれらの実施例から、当業者はこの発明の本質的な特徴を確かめることができ、その精神および範囲から逸脱せずに、本発明の様々な変更および修正を行ってそれを様々な使用および条件に適応させることができる。この明細書中で言及される特許および非特許文献が含まれる全ての刊行物は、参照により明確に援用される。以下の実施例は本発明の特定の好ましい態様を説明することを意図しており、そのように明記されない限り、特許請求の範囲において定義される通りの本発明の範囲を限定するように解釈されるべきではない。
[00223] 材料
同定されたアプタマーは、15bpのアプタマー(APT1):
[00224] トシル基活性化(Tosylactivated)磁性ビーズ(MB)をI
nvitrogen(カリフォルニア州カールスバッド)から購入した。全ての他の化学物質をSigma Aldrich(カリフォルニア州カールスバッド)から入手可能な最高純度で購入した。アプタマー溶液を1M pH8リン酸緩衝液を用いて調製した。3−メルカプトプロピオン酸(MPA)溶液をエタノール中で調製した。タンパク質試料溶液を5mM KClおよび1mM MgCl2を含む0.1M pH7.2 PBS緩衝溶液を用いて調製した。用いたリン酸は100mMであった。全ての他の溶液を脱イオン(DI)水中で調製した。
[00226] SPRの測定は、商業グレードのSensiQ Discoveryシステ
ム(ICx Technologies、バージニア州アーリントン)を25℃で用いて実施された。このセンサーはクレッチマン配置に基づいており、ここでプリズムにより統合された発光ダイオード(LED)からの光はまず偏光し、次いで金表面から内部反射される。光反射の角度および相対強度をフォトダイオードアレイを用いて測定した。試料溶液を感知表面に適用した際、SPRプロフィールの最小値(SPR角としても知られている)が装填された試料の屈折率の関数としてシフトし、リアルタイムの屈折率の読みを与えた(しかし、単独ではそのセンサーは所与の標的に一切特異的/選択的ではない)。そのSPR応答プロフィールはSensiQソフトウェアにより記録され、次いでMATLAB(登録商標)内で処理された。
nce 600ポテンシオスタット(ペンシルバニア州ウォーミンスター)をKClを支持電解質として含む5mM Fe(CN)6 3−/Fe(CN)6 4−溶液中で用いて実施した。全ての実験を室温で実施し、溶液を窒素ガスで15分間パージし、実験の間窒素ブランケット(nitrogen blanket)を維持した。その実験は25℃で実施された。インピーダンススペクトルを0.1Hzから100kHzまでの周波数範囲において5mV rmsの電位振幅で10倍あたり10点で集めた。EISの結果を、実験インピーダンスデータを電気的等価回路モデルに当てはめることにより分析した。その電気的等価回路のパラメーターは、Gamry EIS 300電気化学インピーダンス分光機に組み込まれた複合非線形最小二乗(CNLS)プログラムを用いてインピーダンス関数を測定されたボードおよびナイキストプロットに当てはめることにより得られた。
飾アプタマーを10mgの洗浄した磁性ビーズ(MB)に、振盪恒温器中で37℃において18時間でカップリングさせた。占有されていない結合部位をウシ血清アルブミン(BSA)によりブロッキングした。そのアプタマーとカップリングしたMBを完全に洗浄し、次いで10nmolのトロンビンをそのアプタマーとカップリングしたMBと振盪器中で室温において2時間混合した。対照群を、アプタマーの非存在を除いて正確に同じ方法により調製した。総タンパク質および未結合のタンパク質を、SensiQにより提供されたカルボキシル官能化SPRセンサーを用いて測定した。
を実証するため、トロンビンおよび抗トロンビンアプタマーを選択した。金スライドを物理蒸着(PVD)により調製し、予め汚れを除いた顕微鏡用カバースライド(cover
slides)の上に1nmのチタンの層および50nmの金の層を形成した。次いでこれらを大量のDI水およびエタノールにより洗浄した。それらを使用前に窒素ガス中で
乾燥させた。
浸漬し、次いでエタノールおよびDI水で洗浄した。そのスライドを乾燥させた後、次いでそれらをN−ヒドロキシスクシンイミド(NHS)およびN−(3−ジメチルアミノプロピル)−N−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)(NHS 0.2M、EDC 0.05M)の溶液中に30分間浸漬した。次いでそのスライドをDI水で洗浄し、次いで5μMアプタマー溶液中に浸漬した。最後に、そのスライドをPBS緩衝液ですすいで非特異的に吸着されたタンパク質を洗い流した。それでそのスライドは測定の準備ができた。特定の態様において、この2工程表面官能化プロセスはSPRにおいてだけでなくラマンおよび蛍光分光法においても適用可能である。その表面官能化プロセスは図1において模式的に図説されている。
e)センサーを、開発した金に基づくSPR感知表面を用いてカスタム改変した。具体的には、新しく調製したアプタマーを固定した金支持体を、その剥がしたセンサーに屈折率整合光学用油を用いて取り付けた(coupled)。これに続いて、次いで100μLの1Mエタノールアミン(EA)を20μL/分の流速で装填してEDC/NHSにより活性化された占有されていないMPA部位をブロッキングし、続いて100μLの100mMリン酸(PPA)を50μL/分で注入して非特異的な結合を除去した。ランニング緩衝液は0.1M pH7.2 PBSであった。そのセンサーをまずその緩衝液で10分間標準化し(normalized)、次いで5nM、25nM、50nM、250nM、500nM、1000nM、2000nMの濃度のトロンビン試料(25μL)を5μL/分で装填した。BSAを含む試料は全て400nM BSAを用いて調製した。全てのデータはその試料注入の290秒、300秒、および310秒後に記録され、平均された。センサーの再生は、100μL PPAの50μL/分での注入、続いてランニング緩衝液を用いた洗浄により実施された。
[00233] EIS測定
[00234] それぞれの官能化された層の固定の成功を、EIS測定により確証した。図
2は、異なる電極でのインピーダンススペクトルのナイキストプロットを示す。むき出しの金の電極は高い周波数において非常に小さいサイクルを表し、これは電解質溶液中で溶解したレドックスプローブへの非常に低い電子移動抵抗を示している(曲線A)。MPAを電極上に固定し、EAおよびPPAで処理した際、電子移動抵抗(Ret)は125Ωに増大した(曲線B)。次いで、5μMのAPT1アプタマーを添加し、SAMと結合させた際、Retは600Ωに増大した(曲線C)。この態様において、その金電極上の反応部位をEA(エタノールアミン)によりブロッキングしてその金表面上へのアプタマーの非特異的吸着を防ぎ、そうしてそのアプタマーがSAMにのみ付着することを確実にした。そのRetの増大は、その固定されたアプタマーおよびそのレドックスプローブの間の静電反発により引き起こされ、これは界面の電子移動に関する障壁をもたらす。これらの結果は、そのSAM層のその金表面上への固定の成功およびそのアプタマーのそのSAMへの安定な結合を示している。
[00236] アプタマーとカップリングしたMBを完全に洗浄した後、トロンビンを添加
し、濃度変化をカルボキシル修飾SPRセンサーを用いて測定した。屈折率は添加されたトロンビンの濃度変化によってのみ制御される。他の実験変数、例えばタンパク質変性および温度はSPRの結果に小さな影響しか有さず、従ってその結果に影響を及ぼすとは考えられなかった。
り官能化されていない対照群に関しては無意味であった(3%未満)。これは、その2つの実験群における濃度変化が主にそのアプタマーおよびトロンビンの間の結合によるものであったことを示している。APT1およびAPT2群に関して、アプタマーで官能化されたMBおよびトロンビン溶液の混合物を18時間反応させ、その反応はMBの製造業者の仕様書に基づいて完了しているとみなされた。従って、最終濃度はアプタマーのトロンビンに対する最大mol/mol結合能力を反映していた。
りも優れた能力を有することを示した。両方のアプタマーはトロンビンに対する50%より大きいmol/mol結合比を有し、これはそれらがトロンビン感知適用に関する優れた受容体候補であることを示している。特定の態様において、全てのアプタマーがMBに結合できるわけではなく、従って結合しているアプタマーの標的化合物(単数または複数)に対する実際の結合能力はわずかに大きい可能性があることは理解されるべきである。
よりブロッキングされた。アプタマー含有群は、それぞれのアプタマーにより官能化され、占有されていない結合部位がBSAによりブロッキングされたAPT1−およびAPT2−MBであった。エラーバーは3つの試料から決定された値の標準偏差を表す。
[00241] 2種類の異なるアプタマーを金表面上に固定し、それぞれ1つずつの結合性
能を比較した。参照のため、異なるトロンビン濃度(5nM、25nM、50nM、250nM、1000nM、2000nM)の試料を個々に、むき出しのAuのセンサー、APT1センサーおよびAPT2センサーそれぞれの上に装填した。次いで第2の実験を同じトロンビン濃度を用いて実施した;しかし、400nM BSAの混乱させる構成要素がそれぞれのトロンビン試料に比較のために添加された。図4において“トロンビンのみ”の実験に関して示されているように、SPRシフトはむき出しのAuのセンサー表面に関して比較的高いトロンビン濃度に関してさえも非常に低かった。
れ、最適検出範囲は5nM〜1000nM(線形範囲)であった。“トロンビン+400nM BSA”のデータ(図4において示されている)は、大きな400nM BSAの混乱させる濃度の構成要素がそれぞれのトロンビン試料濃度に追加されたデータを示している。トロンビンのみの群と比較した場合、その応答はほとんど同一であり、これはそのアプタマー修飾APT1およびAPT2センサーがトロンビンのみに高度に特異的であることを示している。
う、および伴わない500nMのトロンビン濃度に関するSPRシフトを示している。BSAの試料への添加はアプタマー修飾センサーに関するSPR応答に最小限の作用しか有さず、これはそのセンサーのトロンビンに対する優れた選択性を示している。これはむき出しのAuのセンサーとは対照的であり、それはBSAを含む、および含まないトロンビン試料の間で著しい変化を経験した。APT1修飾センサーは全てのトロンビン濃度に関してAPT2センサーよりもわずかに高いシフトを有していた。APT1に関する当てはめ線の傾きも線形応答範囲においてAPT2よりもわずかに大きく(図6)、これもよりよい感度を示している。これらの2種類のアプタマーはトロンビンの異なる部位に結合し、従ってその標的への親和性は界面の結合環境においておよび溶液中での両方において異なっている。
[00245] MB結合試験において、APT1はAPT2よりもわずかに高い結合能力を
有し、それはその官能化されたセンサーの感度の点でSPRの結果と一致している。理論により束縛されることを望むわけではないが、この態様において、これはより小さいアプタマーはその標的タンパク質の結合部位に接近するより大きな可能性を有するためである可能性があると信じられている。また、特定の態様において、より複雑な二次構造を有するより大きいアプタマーは標的化合物との結合を形成するために余分な空間的柔軟性を必要とする可能性がある。
有し、バイオセンシング目的のための抗体免疫処置のために有用である。これらの結果はまた、そのアミン修飾アプタマーがMPA層上に容易に固定され、そのセンサーの性能は抗体に基づくセンサーと比較可能であったことを示している。
ても調製した。そのセンサー対センサー(sensor to sensor)性能は、新しく調製した試料を用いた場合一貫しており、それぞれの測定に関して比較的小さい誤差をもたらし、平均して総シグナルの2%標準偏差未満であった(図5において示されているエラーバー)。
料の装填時間を増大させることによりその誤差を低減することができるが、考慮するのに十分であるほど重要ではないと思われた。その誤差の大部分は温度の変動により引き起こされていると考えられ;従って、一部の態様において、そのセンサーを温度制御された環境に置くことは正確性を増大させるのを助ける可能性がある。
囲を有し、それはトロンビンアプタマーに基づく感知技法に関する最大の報告された動作範囲と比較可能であり、またはそれよりも大きい。ヒトの血液中のトロンビン濃度範囲は低ナノモル濃度〜低マイクロモル濃度の範囲内であることが報告されているため、本明細書で記述される方法はインビボでのトロンビンの定量的検出に十分に適している。
[00251] そのセンサーの可逆性を試験するため、固定された試料濃度をそのセンサー
に10回繰り返し装填した。そのセンサーの再生はPPAによりなされた。50nM、250nMおよび500nMのトロンビン濃度を用いた平均SPR応答を標準偏差に関するエラーバーと共に図6において示す。全てのデータは新しく調製された感知スライドから得られた。SPR応答は一般に同じ試料濃度に関してそれぞれの装填に関して約0.5%減少した。全ての感知スライドは、10回目の装填後に元のSPRシフト応答の95%より多くを維持していた。また、2回目の試料の装填は通常その後の装填と比較した場合に最大の応答変化を有していた。実験の要求に応じて、より長いPPA注入時間によりそのセンサーの回復率を増大させることができる。BSAの出現はそのセンサーの感度を低下させた(例えば、図6において、BSAの出現はその応答曲線においてわずかに傾きを低減した)が、それはそのセンサーの可逆性には影響を及ぼさなかった。図6は、センサーが50nM〜500nMの試料の範囲においてBSAの出現ありおよびなしで線形応答を維持したことも示している。
[00253] センサーの他の態様
[00254] 別の態様において、そのセンサーには混合された長さのスペーサー層が含ま
れることができる。1つの限定的でない例において、その混合された長さの層はMPAと組み合わせられた11−メルカプトウンデカン酸(MUA)であることができ、それは特定の態様において感度および特異性を増大させるために用いることができる。
アプタマーの特定の形状の形成および維持を促進することができる。
[00256] 別の態様において、非特異的なタンパク質結合を低減するために、エチレン
オキシドのような親水性の基をそのアプタマーの5c末端上に挿入することができる。
の間隔をあけることは、MPA SAM密度を調節することにより、またはエタノールアミンおよびそのアプタマーを様々なモル比で同時保温することにより行うこともできる。
[00259] 異なる血液タンパク質の検出に関して、目的の標的タンパク質に特異的に直
接結合するアプタマーを見つけるため、SELEX手順を用いることができる。次いで、ほとんどあらゆるタンパク質に関する標的特異的なセンサーを形成するため、その開発されたアプタマーを次いでアミン末端処理し、本明細書で記述される方法の1つを用いて金表面上に固定することができる。従って、アプタマーを抗体を超える利点を伴って特定の化合物を標的とするようにSELEXにより生成することができる。
の金SPR感知表面上への固定のために特に有用である。本明細書で記述されるSPRセンサーは、少ない試料消費、標識の必要がないこと、高い感度、および速い応答時間のような利点を提供する。その2工程固定法の追加の利点には、実証可能な費用効率、優れた可逆性、均一な密度、および頑強かつ特異的な血液タンパク質検出プラットフォームとしての使用が含まれる。
[00262] SPRアプタマーに基づく糖化アルブミンタンパク質の感知
[00263] 糖化ヒト血清アルブミン(HSA)の検出および定量化の両方を行った。開
発され、用いられたアプタマー(チオール化、非還元)は、
[00264] 金スライドを物理蒸着(PVD)により調製し、予め汚れを除いた顕微鏡用
カバースライド上に1nmのチタンの層および50nmの金の層を形成した。次いでその金スライドを大量のDI水およびエタノールにより洗浄した。その金スライドを使用前に窒素ガス中で乾燥させた。
機中でクリーランド試薬REDUCTACRYL(商標)と2時間混合してアプタマー配列中の二重チオール結合を還元した。システインは金表面に直接結合して自己組織化単分子膜(SAM)を形成することができる水溶性のチオール含有アミノ酸であり、次いでそ
れをアプタマー溶液に添加して、アプタマーの間隔をあけ、アプタマー間の隙間を埋め、非特異的表面吸光度(absorbance)を低減するのを助けた。この予備実験におけるアプタマーの終濃度は1μMに設定され、アプタマー:システインのモル比は1:10であった。その金スライドをアプタマー/システイン混合物溶液中に37℃で浸漬させた。
.4で洗浄した。次いでその官能化された表面を対応するSPRセンサーに取り付け、1μg/mL総タンパク質HSA試料(すなわち、総=糖化+非糖化)を所与の糖化パーセント(%)比(糖化/総タンパク質):2、6、10、14、および18%に関して調製した。
結果がむき出しのAuに関する結果と共に図10において要約されている。アプタマーで官能化されたSPR表面は糖化タンパク質含有量における変化に直接応答する。総タンパク質濃度は試料間で1μg/mLで一定であることは特筆すべきである。
を示し、これは官能化された表面では感度が高いことをさらに説明している。長さは短いが(40〜60nt)、特定の態様において、アプタマー配列は標的を大きさおよび電荷に基づいて識別することができ、親和性が影響を及ぼされ得る。理論により束縛されることを望むわけではないが、本発明者らは、本明細書においてここで、そのアプタマーの3D構造も役割を果たしている可能性があると信じており;1つの限定的でない例には、シトシンに富むバルジループ構造およびACC(C)または(C)CCAモチーフが含まれる。
質結合部位に関するアプタマー
[00270] アプタマーを自己組織化単分子膜(SAM)に付着するように開発した。特
定の態様に関して、タンパク質ヘモグロビン、アルブミン、およびIgMは、それぞれの半減期が血糖管理における短期、中期、および長期の履歴にわたる情報を提供するため、有用である。一部の一般的な血液タンパク質に関する特性の要約を下記の表1において提供する。
よびDTPAを含有するpH7.4 PBS中での2日間の保温により実施することができる。次いでその糖化タンパク質に透析プロセスを施し、次いでそれを親和性クロマトグラフィーによりさらに濃縮することができる。この工程において、その糖化タンパク質を
それぞれの非糖化形態から支持カラム中のポリアクリルアミドビーズ上に固定されたボロン酸を用いて分離することができる。このプロセスにより、非結合および結合画分の両方を収集し、さらに濾過法を用いて濃縮することができる。
ルブミン、およびIgMに特異的な重要なオリゴヌクレオチド(アプタマー)の単離および同定を達成するため、下記でさらに説明され、図12において模式的に説明されているような、向上した指数関数的増幅によるリガンドの系統的進化(SELEX)濃縮法を用いることができる。
ーニングを可能にする。その向上したSELEX法は、ランダム化されたRNA配列の大きなライブラリーを生成することにより実施することができる。このライブラリーは通常1014〜1015の異なるRNA種を含有し、それはそれらの個々の配列に応じて異なる構造へと折り畳まれる。次いでこのライブラリーを対象の標的タンパク質と共に保温し、次いでそのタンパク質に結合するライブラリー中に含有されるRNAをそのタンパク質に結合しないRNAから分離する。次いで保持されたRNAをRT−PCRにより増幅し、インビトロで転写してRNAのプールを生成し、それは対象の標的に結合するRNAに関して濃縮されている。この選択および増幅プロセスを、その標的タンパク質に対する最高の親和性を有するRNAリガンドが単離されるまで8〜12ラウンドの間繰り返すことができる。次いでこれらのアプタマーをクローニングし、配列決定する。
[00275] 糖化タンパク質の総タンパク質に対するパーセント比の測定は、所与の時間
窓にわたる平均血中グルコースに関連していた。
る。また、そのそれぞれのタンパク質の糖化および非糖化バージョン両方に結合するであろうアプタマーを生成した。1態様において、ヘモグロビン、アルブミン、およびIgMタンパク質の糖化バージョンをSELEXプロトコルにおける標的として用いた。結果として得られた低減したアプタマーのプールは、非糖化部位および糖化部位特異的アプタマーの両方を含有する。この時点で、および後のラウンド(単数または複数)において、次いで非糖化タンパク質(すなわち通常のタンパク質)を導入することができ、ここで糖化部位を認識する既存のアプタマーは結合せず、特性付けのために回収することができる。この方法は、そのタンパク質の糖化/非糖化バージョンの両方に結合することができる別々のアプタマーならびに糖化バージョンにのみ特異的であるアプタマーを提供する。
面の最適化
[00278] 次いで同定されたアプタマーを最初に結合特性、感度、特異性、および選択
性が含まれる一般的な性能に関して特性付けることができる。下記の表2において示されているのは、性能レベルに基づく標的の明細(specifications)の例である。
。同定されたアプタマー候補に基づいて、SPRはそれぞれの結合応答曲線を生成するために有用である。例えば、特定の装置(例えばSensiQ、iCx Nomatics)は二重マイクロ流体チャンネルを備えており、制御可能な流速を有する。その試験は、図1に関して記述された固定法と類似の固定法を用いて実施することができる。
[00281] また、特定の態様において、その糖化および非糖化特異的アプタマー候補を
COOHで修飾された金SPR表面上への固定を促進するための5’−NH2−C6アタッチメントを用いて修飾することができる。次いでSPR測定を用いてアプタマー候補に関するそれぞれの親和性定数を特性付ける。
性および選択性の両方を評価することができる。そのような態様において、それぞれのアプタマーチップを糖化および非糖化形態の両方のそれぞれの標的タンパク質に曝露した。所与のタンパク質に関する、ならびに異なるタンパク質(例えばHbA1cアプタマーチップに関するアルブミン)に関するその2形態の間の交差反応性がそうして決定された。特定の好ましい態様において、その標的交差反応性は約6%未満であることが望ましい。この基準が満たされないことが決定された場合、交差反応性の性能をさらに向上させるために、そのSELEXプロトコルを向上した選択条件(例えば排除ラウンドの頻度を増大させる)を用いて繰り返すことができる。
も影響を受け得ることも理解されている。特定の態様において、その方法にはそのアプタマーの1つ以上の代わりの連結法の使用が含まれることができる。特定の態様において、その連結は3’−アミノ、チオール、または他の可能性のある連結によることができる。
することにより修正することができることも、意図される範囲内である。従って、最大限の所望の性能を提供するためにアプタマーおよび連結法を最適化することができる。加えて、官能化された表面を作り出すための本明細書で記述される方法を最適化して、その表面における所望のレベルの均一性を提供する、ならびにそのアプタマーセンサー応答を最適化することができる。
[00286] 上記で記述された連結法に加えて、用いることができる別の方法には、二成
分自己組織化単分子膜(SAM)および還元脱着プロセスによる連結が含まれる。SAMの充填密度およびSAMの長さはSPRシグナルに影響を及ぼすため、その二成分SAM
の密度および長さを還元脱着プロセスを用いて調節することができる。
めに、合成されたジチオビス−N−スクシンイミジルプロピオネート(DTSP)を(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)と共に用いることができる。タンパク質吸着に耐性であるPEG3を用いてタンパク質の非特異的吸着を防ぐことができる。加えて、DTSP中のカルボキシル基はそのアプタマーと安定な結合を形成するであろう。
DTSP)を用いるチオールSAM固定法をリン酸緩衝溶液中で用いた。DTSPは、少なくとも部分的にはその独特の表面特性、例えば親水性、水和性、化学反応性、およびヘモグロビンおよびシトクロムcのようなタンパク質に対する親和性のため、SAMに関して有用である。
(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)を用いることができる。特定の態様において、MPAが選択され、これはそれがPEG3よりも低い酸化還元電位を有するためであり、それはMPAを還元脱着により容易に排除してPEG3を未変化のままにすることができることを意味する。DTSPはアプタマーのアミノ基と共有結合を形成することができ、一方でPEG3はできず、従ってアプタマーはDTSPのみに付着するであろう。
様々な比率で混合し、一方で二成分SAMの総濃度を1mMで維持することにより調製することができる。次いでMPAおよびPEG3(その比率は20:80、50:50および80:20である)の二成分SAMを金電極上で、その電極をその混合されたチオール溶液中に1時間浸すことにより形成することができる。
11eにおける模式図を参照する。最初に、3−メルカプトプロピオン酸(MPA)およびPEG3の二成分をエタノール溶液中で金表面上に吸着させる(図11a)。MPAの金電極からの還元脱着を0.5M KOH溶液中で実施する。相分離したMPAおよびPEG3の二成分SAM中の吸着されたMPAを、−1.2Vの電位を30分間かけることにより選択的に還元する(図11b)。
浸漬してDTSP層を形成する(図11c)。図11dはアプタマーの固定を示し、図11eはアプタマーのPEG3からの除去を示す。
合的にカップリングされる。共有結合の形成のため、PBS中のアプタマー(50μg/ml)を新しく調製したNHSおよびEDCと一緒に注入する。N末端においてアミノ基を有するアプタマーを、CO−NHアミド結合形成によりDTSP SAM上に固定することができる。DTSPおよびPEG3の比率を変動させてSAMの充填を調節し、結果として、次いで最適なSPRシグナルを与えるタンパク質の結合を得ることができる。
[00295] サイクリックボルタンメトリー(CV)および電気化学インピーダンス分光
法(EIS)を用いて固定されたSAMの表面被覆およびその試料の酸化還元応答を測定
することができる。その表面組成物を吸着されたチオールに関するサイクリックボルタモグラムのピーク面積から概算することができる。修飾された電極上に沈着した二成分SAMの応答を、未修飾の電極の応答と比較することができる。
緩衝溶液中で、Ag−AgCl飽和KCl電極を参照電極として、白金線を対電極として用いて記録することができる。SAM+アプタマーでコートされた金電極(Au+SAM+アプタマー)ならびに金電極上の還元脱離したSAMおよびアプタマー(Au+RD SAM+アプタマー)のCV曲線をそうして比較することができる。CV曲線は還元脱離に関して100mV/sの走査速度で記録することができる。それぞれのボルタモグラムにおいて、SAMの還元脱着のダウンピーク(down peak)はおよそ50mVに見られると予想される。
とができる。リンカーの長さが長い場合、より多くのアプタマーを固定することができるが、アプタマーがその表面からさらに離れるため、SPRのディップはより広くなり得る。同様に、リンカーの密度が高い場合、より多くのアプタマーをSAMに付着させることができるが、SPRのディップはより狭くなり、検出がより困難になり得る。これらのアプタマーで修飾された表面は、5’−NH2−C6/−COOH法と共に用いられる方法により特性付けることができる。
[00299] HbA1c、アルブミン、およびIgMの糖化/非糖化タンパク質の検出の
ためのSPR感知プラットフォームは、最初に既知の標的タンパク質比率を有する生理食塩水緩衝液を用いる試験において較正することができる。それぞれの試料溶液を、固定されたレベルの総タンパク質に関して、血液中で見られる比率レベルと比較して妥当な比率レベルで調製することができる(表1参照)。
は所望の範囲にわたって変動させることができる(例えば、HbA1cに関して6〜15%の%レベルはそれぞれ60〜360mg/dLの平均血糖レベルに相当する)。そのような態様において、1から25%v/vまでの範囲が適切であろう。次いでそれぞれの試料におけるSPR応答を評価することができ、%糖化に関して較正モデルを決定することができ、較正の標準誤差を計算することができる。開発されたSPRアッセイの正確さをさらに評価するため、無関係な試料(すなわち、較正において用いられていない試料)を用いてそれぞれの較正モデル(単数または複数)に基づいてアッセイ性能を評価することができる。相対および絶対誤差の両方を決定することができ、有用な診断の目的に必要であろう範囲と比較することができる。
[00302] 実際の血清における性能を評価するため、糖尿病でない源からの血清を利用
することができる。その血清試料を分析して、標準的な臨床試験により(両方のタンパク質標的に関する)糖化対総タンパク質のそれぞれの割合を決定することができる。
タンパク質(登録商標)をドープする(doped)ことができる。生理食塩水試験で利用された試験評価と類似の試験評価を繰り返すことができる。血清中の特定の標的タンパク質(例えば表1において示されるようなヘモグロビン)の高い濃度のため、その試験を運転する前に試料を希釈することが望ましい可能性があることは理解されている。加えて、血清の複雑な化学組成のために問題が生じ得るため、他の可能性のある混乱させる作用
、例えば糖化タンパク質の変動以外での試料組成における変動の導入を試験することができる。
[00305] 糖化および/または非糖化タンパク質部位に対して標的化されたアプタマー
の同定のための向上したSELEX法
[00306] 糖化タンパク質部位への親和性を有するアプタマーの同定を可能にするため
、SELEXプロトコルを向上させた。この向上したSELEXプロトコルは、糖化タンパク質の総タンパク質に対するパーセント比の決定を可能にした。
れぞれのタンパク質の糖化および非糖化バージョンの両方に結合するであろうアプタマーに加えて生成した。それぞれのタンパク質(例えばヘモグロビン、アルブミン、IgM等)に関してそのようなアプタマーを生成するため、増幅の第1ラウンドにおいて、それぞれのタンパク質の糖化バージョンにSELEXプロトコルを適用した。そのSELEXプロトコルのこの第1ラウンドは結果として、“非糖化部位特異的”アプタマーおよび“糖化部位特異的”アプタマーの両方を含有する低減したアプタマーのプールをもたらした。
EX増幅プロセスで得られたプール中に導入する。少なくとも1回の第2ラウンドの増幅において、そのような非糖化タンパク質に結合するプール中のアプタマーはこの特定のSELEXラウンドにおいて溶離されず、従ってそのプールから除去される。この向上したSELEXプロトコルは、糖化部位に特異的なアプタマーが進行中のプール中に留まるであろう機会を向上させる。次いでそのような残っているアプタマーを、標準的なSELEXプロセスの一部としてのそれに続くSELEXラウンドにおいて特性付けのために回収することができる。他の態様において、“糖化”タンパク質および“非糖化”タンパク質の使用を逆にすることができることは理解されるべきであり;例えばここで“糖化”タンパク質が第1ラウンドのSELEX増幅プロセスで得られたプール上に導入される。
[00310] タンパク質分子(例えばアルブミン)は糖化に関して利用可能な多数の部位
を有する。糖化レベルは通常総タンパク質レベルに関する糖化されている所与のタンパク質の濃度の百分率を指し、一方で糖化率は単一のタンパク質分子内のどれだけ多くの部位がグルコースまたはグルコース誘導体に結合しているかを指す。3D立体構造および電荷分布は高度に糖化されたタンパク質分子および非糖化タンパク質分子の間で著しく異なっているが、軽度に糖化されたタンパク質分子(すなわち単一の糖化点)および非糖化タンパク質分子の間では非常に類似している。従って、非糖化形態に対して低い親和性を有する高親和性単一部位特異的糖化タンパク質結合アプタマーを開発することは非常に挑戦的である。
示されており、ここで大きなランダムDNAのプールを最初に磁性ビーズ(MB)上に固定された糖化タンパク質標的と混合する;すなわち一次または“糖化タンパク質標的MB”複合体。
“アプタマー−糖化タンパク質標的MB複合体”を形成するであろう。
[00313] その“アプタマー−糖化タンパク質標的MB”複合体を最初のDNAプール
から分離する。
標的MB”複合体(すなわち、そのタンパク質の単一または軽度に糖化された形態)から溶離する。
(すなわちそのタンパク質の非糖化形態)(第2または“非糖化タンパク質標的MB”複合体)をこの第1溶離液に添加する。
形態に対する親和性も有する第1溶離液中の“選択的な”アプタマーを除去する。
[00317] それに続く工程において、その“選択的な”アプタマーをその“非糖化タン
パク質標的MB”複合体から溶離する。
的な”アプタマーは単一のまたは標的化された糖化部位に対して高い親和性を有するアプタマーである。
対して非常に高い親和性を有するこれらの残っている“選択的な”アプタマーを増幅することができる。
対して低い親和性を有する高親和性単一糖化部位アプタマーの開発を可能にする。この向上したSELEX法は、分析物/非常に類似した化学構造を有する分子を識別する能力を有するアプタマーを生成するためにも有用である。
[00322] 有用なアプタマーの例が下記に示されており、ここでXXXおよびYYYは
追加の結合基、例えばビオチン、チオール、アミン等のいずれか1つ以上を指し、それは所与の自己組織化単分子膜(SAM)の開発を促進するために用いることができる。
[00324] 非糖化ヘモグロビンアプタマー
[00325] 糖化:ヒト血清アルブミン(HSA)アプタマー
[00326] 非糖化:ヒト血清アルブミン(HSA)アプタマー
[00327] 実施例5
[00328] 標的特性に基づいて感度および選択性を最適化するためのSAMを用いる表
面官能化法
[00329] アプタマーの可動化のための二成分SAM形成の感度および選択性はさらに
高めることができる。例えば、連結の間隔ならびにアプタマーおよびSPR表面の間の距離を調節するため、2つの異なるタイプの自己組織化チオール分子をその表面上に沈着させる。11−メルカプトウンデカン酸(SH−(CH2)5−COOH、MUA)およびメルカプトプロパノール(SH−(CH2)2−OH、MPL)の1mMエタノール溶液を別々に調製する。それぞれの溶液を、その2つの構成要素の総濃度を1mMで維持しながら1:1の体積比で混合する。MUAおよびMPLの二成分SAMが金表面上に、その金表面をその混合されたチオール溶液中に1時間浸すことにより形成される。次いで、その金表面を続いてエタノールおよびDI水を用いてすすぐ。
をかけることにより、最適なシグナル伝達のために調節することができる。−0.5〜−1.0Vで30分間かけられた電位はMPLの一部を脱離させ、結果としてより低密度のMPL層をもたらし、それはシグナル伝達を増進する。次いで、その表面をすぐにDI水により洗浄する。
HS)およびN−(3−ジメチルアミノプロピル)−N−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)の溶液(NHS 0.2M、EDC 0.05M)で30分間処理してMUAのカルボキシル基を活性化させる。次いでその表面をDI水で洗浄し、次いで5μMアプタマー溶液中に浸漬する。アプタマーはその活性化されたMUAに共有結合する。最後に、その表面をPBS緩衝液ですすぐ。
えばラマンおよび蛍光分光法の感度および選択性を最適化するためにも適用可能である。その方法は、既存のモニタリング技術の性能を向上させるために用いることができる。
[00334] 試料中に存在する混乱させる物質の作用を低減するための方法
[00335] その官能化プロセスの一部として、MPL層は本質的に親水性である。この
特性は、タンパク質のその表面への非特異的吸着を防ぐことができる。別の態様において、そのアプタマー認識要素は、伸長された連結のアプローチにより、(なお所望の感度を維持しながら)通常のSPR感知範囲を超えて伸ばすことができる。この態様において、チオール類に関するような終結(terminations)により多数の連結を得ることができる。その終結の間で、その表面を金ナノ粒子溶液に曝露することにより金ナノ粒子界面を作ることができる。このナノ粒子カップリングは、そのアプタマー結合応答をSPRセンサーにより通常のSPR検出限界を超えた分離距離において検出することを可能にすることができる。
填されたSPR範囲外の長さの連結を作ることができることは特筆すべきである。従って、これらの部位において非特異的タンパク質吸着または他の混乱させる構成要素に直面した場合、対応するSPR応答は生じず、それによりそのセンサーに関する選択性の性能を向上させるであろう。
成し、続いて熱処理して類似の構造を得てそのアプタマーを伸ばしてSPR基礎表面から離し、一方でその金属カップリング連結により感度を維持することができる。
[00339] バイオマーカーの検出
[00340] 本明細書で記述される方法およびプラットフォームは、疾患の診断および評
価のためのバイオマーカーの検出の分野においても有用である。
て、正確な検出は糖尿病の処置を促進し、数多くの関係する健康管理条件、例えば心血管疾患、失明、腎不全、および多くの他のものの増大する危険性を最小限にするのを助けることができる。
に組み込むために小型化し、そうしてその方法および/またはプラットフォームが医師の診療室において、家庭において、または野外で直接用いられることを可能にすることができる。
は、タイミングの悪いオフサイト分析(offsite analysis)による医師の検査の間にのみ利用可能であるのではなく、患者または健康管理提供者により容易に評価できる方法で容易に利用可能である。これらのより広く利用可能な測定は、今度は、自己監視血中グルコース測定の情報に対する補足的な情報を提供して、糖尿病患者が彼らの状態をよりよく管理し、可能性のある長期の健康問題を緩和するのをさらに助けるであろう。
手可能である場合、これは糖尿病コミュニティの内外でグルコース調節の理解に著しく影響を与える可能性があり、それは糖尿病に対する新規のおよび/または最適化された療法アプローチの開発、教育、および訓練により血糖管理のよりよい理解につながる可能性がある。
[00346] キット
[00347] 本明細書で記述されるセンサーは、部品のキットの形態で提供することがで
きる。そのようなキットには、診断キット、バイオマーカー発見キット、環境試験キット、生物災害または生物兵器検出キット、および医学または分析化学の適用において標的を検出するためのキットが含まれるが、それらに限定されない。限定的でない例として、そのアミン末端アプタマーは単独の分子として含まれることができ、または既に支持体に付着していることができる。追加の構成要素が含まれることもでき、それはマイクロ流体チップ、参照標準、および当業者が本開示を読めば同定可能である追加の構成要素を含むことができる。また、そのキットの構成要素は、本明細書で開示される方法を実施するため、適切な説明書および他の必要な試薬と共に提供することができる。一部の態様において、そのキットは別々の容器中にその組成物を含有することができる。そのアッセイを実施するための紙または電子支持体、例えばテープまたはCD−ROM上の説明書、例えば書面の説明書または音声の説明書もそのキット中に含まれることができる。そのキットは、用いられる個々の方法に応じて、他の包装された試薬および物質(例えば洗浄緩衝液等)も含有することができる。
明の本質的な範囲から逸脱することなく様々な変更を行ってよく、その要素の代わりに均等物を用いてよいことを理解するべきである。加えて、特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるために、その本質的な範囲から逸脱することなく多くの修正を行うことができる。
た特定の態様に限定されるのではなく、本発明には特許請求の範囲内に入る全ての態様が含まれるであろうことが意図されている。
行技術であるという自認として意図されているわけではない。その日付に関する全ての記載またはこれらの文書の内容に関する表現は出願者に入手可能な情報に基づいており、これらの文書の日付または内容の正確さに関する自認を構成することは一切ない。
Claims (8)
- 支持体に二成分自己組織化単分子膜(SAM)連結により連結された1タイプ以上のアプタマーを含み、該二成分SAM連結が該支持体上に官能化された表面を形成するための所望の連結間隔および/または連結長を有し、
該二成分SAM連結が、以下:
アプタマーと共有結合を形成可能なカルボキシ、アミンまたはアミド部分を有する安定性向上チオール化合物;および
付着したアプタマーの安定性を維持しながらタンパク質の非特異的吸着を阻害することが可能なタンパク質吸着耐性化合物
を含んでなり;
該所望の連結間隔および/または連結長が表面プラズモン共鳴(SPR)、ラマン分光法、または蛍光分光法の感度および選択性の少なくとも1つを分析物および/またはアプタマー特性に基づいて最適化するように選択される、センサー。 - 以下の工程:センサーを血液試料と接触させ;該血液中の該分析物の糖化形態の量を決定し;そして、該血液試料分析物中に糖化形態で存在する該分析物の量を、所与の時間フレームに関して対照レベルに関連付ける;により、過去の平均血中分析物レベルをモニタリングするための、請求項1に記載のセンサーの使用。
- アプタマーが糖化ヘモグロビンに結合し、該アプタマーがSEQ ID NO:4および5からなる群から選択される核酸配列を含む、請求項1に記載のセンサー。
- アプタマーが非糖化ヘモグロビンに結合し、該アプタマーがSEQ ID NO:6および7からなる群から選択される核酸配列を含む、請求項1に記載のセンサー。
- アプタマーが糖化血清アルブミンに結合し、該アプタマーがSEQ ID NO:3、8および9からなる群から選択される核酸配列を含む、請求項1に記載のセンサー。
- アプタマーが非糖化血清アルブミンに結合し、該アプタマーがSEQ ID NO:10、11、12、13、14および15からなる群から選択される核酸配列を含む、請求項1に記載のセンサー。
- 二成分SAM連結の少なくとも1つの充填密度および/または長さが表面プラズモン共鳴(SPR)シグナルに影響を及ぼす、請求項1に記載のセンサー。
- 二成分SAM連結が、安定性向上化合物としてジチオビス−N−スクシンイミジルプロピオネート(DTSP)、および非特異的タンパク質吸着耐性化合物として(1−メルカプト−11−ウンデシル)トリ(エチレングリコール)(PEG3)を用いて形成され、
ここでPEG3はタンパク質の非特異的吸着を防ぎ、そして
ここでDTSP上のカルボキシル部分はアプタマーと安定な結合を形成する、請求項1に記載のセンサー。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201261593054P | 2012-01-31 | 2012-01-31 | |
US61/593,054 | 2012-01-31 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014555710A Division JP6170508B2 (ja) | 2012-01-31 | 2013-01-31 | 分析物の検出および測定のための方法および装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017198698A JP2017198698A (ja) | 2017-11-02 |
JP6502426B2 true JP6502426B2 (ja) | 2019-04-17 |
Family
ID=48905833
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014555710A Active JP6170508B2 (ja) | 2012-01-31 | 2013-01-31 | 分析物の検出および測定のための方法および装置 |
JP2017128810A Active JP6502426B2 (ja) | 2012-01-31 | 2017-06-30 | 分析物の検出および測定のための方法および装置 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014555710A Active JP6170508B2 (ja) | 2012-01-31 | 2013-01-31 | 分析物の検出および測定のための方法および装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US9417234B2 (ja) |
EP (1) | EP2809769B1 (ja) |
JP (2) | JP6170508B2 (ja) |
KR (1) | KR102138106B1 (ja) |
CN (1) | CN104379724B (ja) |
BR (1) | BR112014018831B1 (ja) |
CA (1) | CA2863551C (ja) |
HK (1) | HK1204648A1 (ja) |
WO (1) | WO2013116527A1 (ja) |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9448198B2 (en) * | 2011-07-05 | 2016-09-20 | Stmicroelectronics Pte Ltd. | Microsensor with integrated temperature control |
KR101829668B1 (ko) * | 2013-03-27 | 2018-02-14 | 김성천 | 생체분자와 단일가닥핵산의 결합정보를 생성하기 위한 기준물질 및 핵산칩, 이들의 제조방법 및 이들을 이용한 생체분자 분석방법 및 장치 |
TWI482857B (zh) * | 2013-10-21 | 2015-05-01 | Nat Univ Tsing Hua | 針對糖化血紅素及血紅素具有高專一性的適合體及其應用 |
WO2015145916A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 京セラ株式会社 | Rnaアプタマーおよびそれを用いたセンサ |
CN103957549B (zh) * | 2014-05-14 | 2017-05-10 | 长江水利委员会长江科学院 | 基于遗传算法的河流局域无线传感器节点分布优化方法 |
JP6568949B2 (ja) * | 2015-03-11 | 2019-08-28 | オンテラ インコーポレイテッド | 競合アッセイによる小分子のナノポア検出法 |
WO2016159197A1 (ja) * | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 京セラ株式会社 | Rnaアプタマーおよびそれを用いたセンサ |
JP6983660B2 (ja) | 2015-05-08 | 2021-12-17 | スペクトラル プラットフォームス インコーポレイテッド | アルブミンに基づく非共有結合性複合体およびその使用方法 |
JP6548981B2 (ja) * | 2015-07-14 | 2019-07-24 | 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター | 表面プラズモン共鳴測定装置及びそのチップ |
US11079370B2 (en) | 2015-07-30 | 2021-08-03 | Kyocera Corporation | Measurement method and measurement device |
KR102042661B1 (ko) * | 2015-08-06 | 2019-11-08 | 광주과학기술원 | 타겟 물질 검출용 복합체 및 이를 이용한 타겟 물질 검출방법 |
JP6781876B2 (ja) * | 2015-10-27 | 2020-11-11 | 国立大学法人 熊本大学 | 標的細胞捕捉装置 |
WO2017083310A1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Inkaryo Corporation | A normalization method for sample assays |
EP3479102A1 (en) * | 2016-07-04 | 2019-05-08 | CellTool GmbH | Device and method for the determination of transfection |
US9863962B1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-01-09 | Alfaisal University | Aptamers and sensing technology used for detection of glycated hemoglobin in whole blood |
TW201831694A (zh) | 2016-11-08 | 2018-09-01 | 美商Dots科技公司 | 過敏原偵測劑和檢定 |
JP2018081027A (ja) * | 2016-11-17 | 2018-05-24 | 新日本無線株式会社 | バイオセンサ用電極の表面修飾方法 |
US10613083B2 (en) | 2016-12-22 | 2020-04-07 | Fundamental Solutions Corporation | Universal biosensor system for analyte detection |
CN106645074B (zh) * | 2017-03-10 | 2020-04-14 | 泉州师范学院 | 一种胱氨酸片中胱氨酸含量的直接荧光光谱检测方法 |
EP3602065A4 (en) | 2017-03-20 | 2020-12-23 | Spectral Platforms, Inc. | SPECTROSCOPIC METHODS OF DETECTION AND CHARACTERIZATION OF MICROORGANISMS |
GB201709503D0 (en) | 2017-06-15 | 2017-08-02 | Method and device for assay improvement | |
EP3726215A4 (en) | 2017-12-12 | 2022-01-19 | DxGen Corp. | SILICA NANOPARTICLES FOR DIAGNOSIS BY BIOMARKERS AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION |
WO2019143923A1 (en) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | Eccrine Systems, Inc. | Salinity-stabilized eab biosensors |
CN108931647A (zh) * | 2018-07-06 | 2018-12-04 | 深圳信息职业技术学院 | 光纤免疫传感器、检测装置及光纤免疫传感器的制作方法 |
RU2708546C1 (ru) * | 2019-04-11 | 2019-12-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Способ получения усиленного сигнала комбинационного рассеяния света от молекул сывороточного альбумина человека в капле жидкости |
JP2022535131A (ja) * | 2019-06-05 | 2022-08-04 | リブ・プロセス・インコーポレイテッド | クロストリジウム・ディフィシル菌に対するアプタマー |
RU2745511C1 (ru) * | 2019-12-31 | 2021-03-25 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Способ иммобилизации коротких нуклеотидных последовательностей на поверхность и торцевые области наноматериалов |
CN111440235B (zh) * | 2020-04-16 | 2022-11-25 | 成都中医药大学 | 一种捕获水蛭素类多肽的探针及其应用 |
US11898146B2 (en) | 2020-12-03 | 2024-02-13 | Liv Process, Inc. | Aptamers against Clostridium difficile, compositions comprising aptamers against Clostridium difficile and methods of using the same |
US11806711B1 (en) | 2021-01-12 | 2023-11-07 | Hound Labs, Inc. | Systems, devices, and methods for fluidic processing of biological or chemical samples using flexible fluidic circuits |
KR102328488B1 (ko) * | 2021-06-24 | 2021-11-17 | 세종대학교산학협력단 | 니켈 이온 및 코발트 이온 중 적어도 하나에 특이적으로 결합하는 앱타머 |
WO2023189138A1 (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 京セラ株式会社 | 光学デバイス及びバイオセンサ |
CN116794287B (zh) * | 2023-06-19 | 2024-01-23 | 中国科学院大学 | 一种高抗垢性高准确率的粪便隐血传感器及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5475096A (en) | 1990-06-11 | 1995-12-12 | University Research Corporation | Nucleic acid ligands |
US5270163A (en) | 1990-06-11 | 1993-12-14 | University Research Corporation | Methods for identifying nucleic acid ligands |
DE10050632A1 (de) * | 2000-10-12 | 2002-04-18 | Stiftung Caesar | Verfahren zum Nachweis biologischer Moleküle |
US7208322B2 (en) * | 2001-04-02 | 2007-04-24 | Agilent Technologies, Inc. | Sensor surfaces for detecting analytes |
JP4262426B2 (ja) * | 2001-09-03 | 2009-05-13 | 富士フイルム株式会社 | 核酸断片固定電極及びその利用 |
US7070922B2 (en) * | 2002-12-04 | 2006-07-04 | International Business Machines Corporation | Surface treatment |
JP2006337244A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面プラズモン共鳴法によるサンプル試料の測定方法及び装置 |
JP2008283883A (ja) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Tokyo Medical & Dental Univ | 標的タンパク質に特異的に結合する核酸のハイブリダイゼーションによる選択法 |
US20090042237A1 (en) * | 2007-08-06 | 2009-02-12 | Henry John Smith | Aptamer based point-of-care test for glycated albumin |
EP2040075A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-25 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg | Compounds and markers for surface-enhanced raman scattering |
WO2009085745A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-09 | Cytyc Corporation | Method for magnetic separation of red blood cells from a patient sample |
KR100962290B1 (ko) * | 2008-02-13 | 2010-06-11 | 성균관대학교산학협력단 | 금 나노입자의 국지화된 표면 플라즈몬 공명 센서를 이용한 생체물질 검출 방법 |
JP5361221B2 (ja) * | 2008-03-10 | 2013-12-04 | 国立大学法人九州大学 | 混合samの作製方法 |
EP2271942A2 (en) * | 2008-03-17 | 2011-01-12 | Randall W. Nelson | Biomarkers and assays for diabetes |
US20100099203A1 (en) | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Molecular Sensing, Inc. | Substrates with surfaces modified with PEG |
US9310363B2 (en) * | 2010-01-07 | 2016-04-12 | Sensor-Kinesis Corporation | Method and apparatus for forming of an automated sampling device for the detection of salmonella enterica utilizing an electrochemical aptamer biosensor |
-
2013
- 2013-01-31 JP JP2014555710A patent/JP6170508B2/ja active Active
- 2013-01-31 KR KR1020147024004A patent/KR102138106B1/ko active IP Right Grant
- 2013-01-31 CA CA2863551A patent/CA2863551C/en active Active
- 2013-01-31 WO PCT/US2013/024158 patent/WO2013116527A1/en active Application Filing
- 2013-01-31 BR BR112014018831-9A patent/BR112014018831B1/pt active IP Right Grant
- 2013-01-31 EP EP13743813.1A patent/EP2809769B1/en active Active
- 2013-01-31 US US14/375,929 patent/US9417234B2/en active Active
- 2013-01-31 CN CN201380013386.3A patent/CN104379724B/zh active Active
-
2014
- 2014-07-31 US US14/448,511 patent/US9494582B2/en active Active
-
2015
- 2015-06-02 HK HK15105241.9A patent/HK1204648A1/xx unknown
-
2016
- 2016-06-22 US US15/189,263 patent/US10145844B2/en active Active
-
2017
- 2017-06-30 JP JP2017128810A patent/JP6502426B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9417234B2 (en) | 2016-08-16 |
US20150024957A1 (en) | 2015-01-22 |
US20160299135A1 (en) | 2016-10-13 |
EP2809769A4 (en) | 2016-01-13 |
CA2863551C (en) | 2023-08-01 |
HK1204648A1 (en) | 2015-11-27 |
WO2013116527A1 (en) | 2013-08-08 |
CN104379724B (zh) | 2018-01-02 |
KR102138106B1 (ko) | 2020-07-28 |
US9494582B2 (en) | 2016-11-15 |
JP2017198698A (ja) | 2017-11-02 |
BR112014018831A2 (pt) | 2018-05-08 |
US10145844B2 (en) | 2018-12-04 |
EP2809769A1 (en) | 2014-12-10 |
BR112014018831B1 (pt) | 2021-04-27 |
JP2015507199A (ja) | 2015-03-05 |
CA2863551A1 (en) | 2013-08-08 |
EP2809769B1 (en) | 2018-09-05 |
JP6170508B2 (ja) | 2017-07-26 |
CN104379724A (zh) | 2015-02-25 |
US20140335630A1 (en) | 2014-11-13 |
KR20140143140A (ko) | 2014-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6502426B2 (ja) | 分析物の検出および測定のための方法および装置 | |
Strong et al. | Faradaic electrochemical impedance spectroscopy for enhanced analyte detection in diagnostics | |
Ali et al. | Molecular imprinted polymer combined with aptamer (MIP-aptamer) as a hybrid dual recognition element for bio (chemical) sensing applications. Review | |
Tu et al. | Molecularly imprinted polymer-based plasmonic immunosandwich assay for fast and ultrasensitive determination of trace glycoproteins in complex samples | |
Sun et al. | Aptasensors for the selective detection of alpha-synuclein oligomer by colorimetry, surface plasmon resonance and electrochemical impedance spectroscopy | |
Urmann et al. | Label-free optical biosensors based on aptamer-functionalized porous silicon scaffolds | |
Altintas et al. | Integrated approaches toward high‐affinity artificial protein binders obtained via computationally simulated epitopes for protein recognition | |
Ertürk et al. | Real-time prostate-specific antigen detection with prostate-specific antigen imprinted capacitive biosensors | |
Limbut et al. | A reusable capacitive immunosensor for carcinoembryonic antigen (CEA) detection using thiourea modified gold electrode | |
WO2009032901A1 (en) | Biosensors and related methods | |
Battaglia et al. | Detection of canine and equine procalcitonin for sepsis diagnosis in veterinary clinic by the development of novel MIP-based SPR biosensors | |
Liu et al. | Rapid and regenerable surface plasmon resonance determinations of biomarker concentration and biomolecular interaction based on tris-nitrilotriacetic acid chips | |
Batista et al. | Molecularly imprinted materials for biomedical sensing | |
Banciu et al. | Optical biosensing of lysozyme | |
Jetzschmann et al. | Label-free MIP sensors for protein biomarkers | |
Nisiewicz et al. | Poly (amidoamine) dendrimer immunosensor for ultrasensitive gravimetric and electrochemical detection of matrix metalloproteinase-9 | |
Han et al. | Mild reduction-promoted sandwich aptasensing for simple and versatile detection of protein biomarkers | |
US20130197195A1 (en) | Covalent Immobilization of Molecules Comprising an Amino Group | |
Li et al. | Strategy of Dimercaptothiol as self-assembled monolayers enhance the sensitivity of SPR immunosensor for detection of salbutamol | |
WO2021253130A1 (en) | Printed biosensors designs using multiple functionalized electrodes | |
KR101551925B1 (ko) | T7 박테리오파지를 이용한 표적-특이적 프로브 및 이를 이용한 바이오마커의 탐지 | |
Chen et al. | Surface plasmon resonance sensor for norepinephrine using a monolayer of a calix [4] arene crown ether | |
Shin et al. | A superior anti-fouling electrode sensing layer based on a tannic acid–polyethyleneimine–graphene oxide nanocomposite for thrombin detection in complex biological fluids | |
US9562266B1 (en) | Amine-terminated aptamer functionalized surface plasmon resonanace sensors, methods of making and methods of using same | |
JP2010002393A (ja) | 標的物質の検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170727 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170727 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180904 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190320 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6502426 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |