RU2332672C2 - Устройства для диагностики на основе дифракции - Google Patents

Устройства для диагностики на основе дифракции Download PDF

Info

Publication number
RU2332672C2
RU2332672C2 RU2004131197/13A RU2004131197A RU2332672C2 RU 2332672 C2 RU2332672 C2 RU 2332672C2 RU 2004131197/13 A RU2004131197/13 A RU 2004131197/13A RU 2004131197 A RU2004131197 A RU 2004131197A RU 2332672 C2 RU2332672 C2 RU 2332672C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensitive material
stencil
specified
antigens
pattern
Prior art date
Application number
RU2004131197/13A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004131197A (ru
Inventor
Дэвид КОЭН (US)
Дэвид КОЭН
Розанн КЕЙЛОР (US)
Розанн КЕЙЛОР
Кертис СЕЙРИ (US)
Кертис СЕЙРИ
Original Assignee
Кимберли-Кларк Ворлдвайд Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=29269379&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2332672(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Кимберли-Кларк Ворлдвайд Инк. filed Critical Кимберли-Кларк Ворлдвайд Инк.
Publication of RU2004131197A publication Critical patent/RU2004131197A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2332672C2 publication Critical patent/RU2332672C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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
    • 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
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00351—Means for dispensing and evacuation of reagents
    • B01J2219/00427—Means for dispensing and evacuation of reagents using masks
    • B01J2219/00432—Photolithographic masks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00527—Sheets
    • B01J2219/00531—Sheets essentially square
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00596—Solid-phase processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00612—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports the surface being inorganic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00614—Delimitation of the attachment areas
    • B01J2219/00617—Delimitation of the attachment areas by chemical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00632—Introduction of reactive groups to the surface
    • B01J2219/00637—Introduction of reactive groups to the surface by coating it with another layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00677—Ex-situ synthesis followed by deposition on the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068—Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00702—Processes involving means for analysing and characterising the products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00725—Peptides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/0074—Biological products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/06—Libraries containing nucleotides or polynucleotides, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B40/00—Libraries per se, e.g. arrays, mixtures
    • C40B40/04—Libraries containing only organic compounds
    • C40B40/10—Libraries containing peptides or polypeptides, or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C40—COMBINATORIAL TECHNOLOGY
    • C40B—COMBINATORIAL CHEMISTRY; LIBRARIES, e.g. CHEMICAL LIBRARIES
    • C40B60/00—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries
    • C40B60/14—Apparatus specially adapted for use in combinatorial chemistry or with libraries for creating libraries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/808—Optical sensing apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/805—Optical property
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/811—Test for named disease, body condition or organ function

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области молекулярной биологии и физики и может быть использовано для обнаружения анализируемого объекта в среде. На субстратной части, способной рассеивать или отражать свет, формируют слой чувствительного материала. Данный чувствительный материал специфичен к искомому объекту и способен связываться с ним. При облучении чувствительного материала, покрывающего субстратную часть, в присутствии трафарета получают биосенсор, содержащий узор из активных и неактивных областей указанного чувствительного материала. Данный узор позволяет при контакте со средой, содержащей анализируемый объект, и облучении светом наблюдать видимую дифракцию. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится, в общем, к области обнаружения анализируемых объектов в среде, в частности к способу получения основанных на дифракции диагностических сенсоров, специфичных к анализируемому объекту, для индикации наличия анализируемого объекта в среде.
Предшествующий уровень техники
Существует много систем и устройств для обнаружения широкого спектра анализируемых объектов в различных средах. Однако многие существующие на данный момент системы и устройства относительно дороги и требуют обученного персонала для выполнения анализа. В данной области техники существует потребность в биосенсорных системах, несложных и недорогих в производстве, способных надежно и с высокой чувствительностью обнаруживать анализируемые объекты. Например, можно сослаться на патенты США №№. 5922550; 6060256 и 6221579 B1.
В промышленности существуют различные подходы к производству биосенсоров. Например, в патенте США №5512131, Kumar, et al. описано устройство, содержащее полимерный субстрат с металлическим покрытием. Слой рецептора, специфичного к анализируемому объекту, наносится методом печати на покрытый субстрат. Когда анализируемый объект связывается с устройством, создается дифракционная картина. Затем для определения наличия дифракционной картины используют устройство визуализации, например спектрометр. Однако недостатком этого метода является тот факт, что дифракционная картина неразличима невооруженным глазом, и для ее наблюдения требуется сложное устройство визуализации. Также это устройство в общем не приспособлено для обнаружения меньших анализируемых объектов, не дающих заметной дифракционной картины.
В патенте США №5482830 Bogart, et al. описано устройство, содержащее субстрат с оптически активной поверхностью, показывающей первый цвет в ответ на попадание на нее света. Первый цвет определяется как спектральное распределение выходящего света. Субстрат также показывает второй цвет, отличающийся от первого. Второй цвет появляется в ответ на тот же свет при наличии на поверхности анализируемого объекта. Смену одного цвета на другой можно измерить либо при использовании инструмента, либо невооруженным глазом. Недостатками этого устройства являются его относительно высокая стоимость и проблемы, связанные с контролем различных слоев, помещенных на подложку субстрата.
Для получения биосенсоров с самособирающимся монослоем были разработаны методы контактной печати. Ближайшим аналогом заявленного изобретения является биосенсор, описанный в патенте США №5922550, содержащий металлизированную пленку, на которую напечатана (методом контактной печати) специфическая предварительно определенная матрица рецептора, специфичного к анализируемому объекту. Материалы рецептора связаны с самособирающимся монослоем и специфичны к конкретному анализируемому объекту или классу анализируемых объектов. Прикрепление целевого анализируемого объекта, способного рассеивать свет, к определенным областям металлизированной пластиковой пленки, на которые напечатаны рецепторы, вызывает дифракцию проходящего и/или отраженного света. Получается дифракционное изображение, которое можно распознать либо невооруженным глазом, либо, как вариант, при помощи сенсорного устройства. В патенте США №6060256 описано похожее устройство, содержащее металлизированную пленку, на которую напечатан специфический предварительно определенный узор рецептора, специфичного к анализируемому объекту. Патент '256 не ограничивается самособирающимися монослоями, из него следует, что может быть использован любой рецептор, который может быть химически связан с поверхностью. В изобретении согласно патенту '256 использованы методы контактной печати монослоев с узорами при использовании производных веществ, связывающихся с микроорганизмами. Одним из примеров таких производных является тиол. Требуемыми связывающими агентами могут быть тиолированные антитела или фрагменты антител, белки, нуклеиновые кислоты, сахара, углеводы или любые другие соединения, функционально способные связывать анализируемый объект. Производные химически связаны с металлическими поверхностями, такими как металлизированные полимерные пленки, например, через тиол.
Потенциальной проблемой при использовании описанного выше метода контактной печати для получения основанных на дифракции биосенсоров является возможность загрязнения с поверхности печати (т.е. штампа) в процессе печатания. Также существует возможность неровного нанесения или закрашивания веществ из-за изменения давления и контакта, присущих процессу, а также изменения поверхностной энергии.
Настоящее изобретение относится к биосенсорной системе, легкой и недорогой в производстве, способной надежно и с высокой чувствительностью обнаруживать анализируемые объекты и свободной от возможных недостатков, присущих традиционным методам микроконтактной печати.
Краткое содержание изобретения
Объекты и преимущества изобретения будут изложены в нижеследующем описании, или могут быть очевидны из описания, или могут быть выявлены при практическом применении изобретения.
Настоящее изобретение обеспечивает относительно недорогое и, в то же время, чувствительное биосенсорное устройство, способ получения таких биосенсорных устройств и способ обнаружения требуемых анализируемых объектов, находящихся в среде.
Биосенсор содержит субстрат, на который в общем равномерно по всей поверхности субстратной части нанесен слой, содержащий чувствительный материал (т.е. биомолекулы). Субстратом может служить любой из широкого спектра подходящих материалов, включая пластики, пластики и стекло, покрытые металлом, функционализированные пластики и стекло, кремниевые пластины, фольгу, стекло и подобные материалы. Для облегчения процесса производства желательно, чтобы поверхность была гибкой, такой как полимерная пленка. Слой чувствительного материала может быть нанесен любым известным методом, включая погружение, напыление, прокатывание, покрытие методом центрифугирования и любой другой метод, при котором слой чувствительного материала может быть нанесен в целом равномерно по всей поверхности субстрата. Изобретение также включает методы контактной печати для нанесения покрытия при условии, что такие методы применяются способом, исключающим закрашивание и загрязнение при контакте в процессе первоначального покрытия.
Затем в слое чувствительного материала обозначают активные и неактивные области чувствительного материала путем накладывания на субстрат трафарета с последующим облучением субстрата источником энергии, достаточным для дезактивации чувствительного материала, не защищенного трафаретом и подверженного облучающей энергии. Чувствительный материал "дезактивируют" до такой степени, что он разрушается и теряет способность связываться с конъюгированными лигандами, включая искомый анализируемый объект.
Трафарет может содержать любой узор из защищенных или экранированных областей или открытых областей (например, глухие, прозрачные или полупрозрачные области, а также отверстия и щели в структуре трафарета). Открытые участки трафарета определяют узор из неактивных областей чувствительного материала, а экранированные или "защищенные" участки трафарета определяют узор из активных областей чувствительного материала. Таким образом, трафарет служит для того, чтобы экранировать или защитить область слоя чувствительного материала и подвергнуть, по крайней мере, одну прилегающую область действию источника облучающей энергии.
Стоит отметить, что изобретение не ограничивается каким-либо конкретным рисунком, определяемым трафаретом. В сущности, возможна любая комбинация подвергаемых облучению форм или отверстий. В одном из способов осуществления изобретения рисунок определяется элементами диаметром 10 микрон через интервалы приблизительно в 5 микрон по анализируемой поверхности субстрата.
Слой чувствительного материала облучают источником энергии, выбираемым конкретно для дезактивации определенного типа чувствительного материала. Изобретение не ограничивается каким-либо определенным источником энергии. Например, таким источником может быть источник света, например источник ультрафиолетового света (УФ), пучок электронов или источник радиации и подобные.
При последующем контакте биосенсора со средой, содержащей требуемый анализируемый объект, этот объект связывается с чувствительным материалом в активных областях. Затем биосенсор будет дифрагировать пропускаемый свет в дифракционную картину, соответствующую активным областям. Дифракционную картину можно наблюдать невооруженным глазом или, как вариант, при помощи сенсорного устройства.
В том случае, если анализируемый объект не рассевает видимый свет из-за того, что очень мал или не имеет достаточную разницу в коэффициенте преломления по сравнению с окружающей средой, можно использовать элемент, усиливающий дифракцию, такой как полимерные микрочастицы. Эти микрочастицы покрывают связывающим или чувствительным материалом, который также специфически связывается с анализируемым объектом. При последующем связывании анализируемого объекта как с биомолекулами узора слоя чувствительного материала, так и с микрочастицами, получается дифракционное изображение, которое можно наблюдать невооруженным глазом или, как вариант, при помощи сенсорного устройства.
Под термином "дифракция" понимают явление, наблюдаемое, когда волны встречают препятствие, причем возмущение распространяется за пределы геометрической формы объекта. Эффект выражен, если размер объекта того же порядка, что и длина волны. В настоящем изобретении препятствием являются анализируемые объекты (с присоединенными микрочастицами или без них), а волнами - волны света.
В другом способе осуществления изобретения в слой чувствительного материала могут быть включены питательные вещества для определенного класса микроорганизмов. В этом случае возможно обнаружение очень низких концентраций микроорганизмов путем контакта с биосенсором по настоящему изобретению с включенными в него питательными веществами с последующим инкубированием биосенсора в условиях, подходящих для роста связавшихся микроорганизмов. Микроорганизмы подращивают до той стадии, когда их становится достаточно для формирования дифракционной картины.
Настоящее изобретение обеспечивает недорогой, одноразовый биосенсор, который можно производить массово. Биосенсоры согласно настоящему изобретению можно производить в качестве единичных тестов для обнаружения анализируемых объектов или формировать в устройства для множественных тестов. Применение биосенсоров согласно настоящему изобретению включает, без ограничения, обнаружение химических или биологических загрязнений в предметах одежды, таких как подгузники, обнаружение загрязнения микроорганизмами упакованных продуктов питания, таких как фруктовые соки или другие напитки, и применение биосенсоров по настоящему изобретению в диагностике в здравоохранении, например в диагностических наборах для обнаружения антигенов, микроорганизмов и компонентов крови. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается каким-либо конкретным способом применения.
Эти и другие свойства и преимущества настоящего изобретения будут очевидны после нижеследующего подробного описания способов применения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематическое представление метода получения биосенсоров по изобретению в процессе маскирования.
Фиг.2 - фазоконтрастное изображение активных антител к С-реактивному белку в узоре из шестиугольников диаметром 10 мкм и с межцентровыми расстояниями в 15 мкм в биосенсоре по изобретению.
Подробное описание
Далее изобретение будет описано подробно со ссылкой на конкретные способы его осуществления. Способы осуществления приведены для пояснения изобретения и не рассматриваются как ограничивающие его. Например, свойства, описанные или проиллюстрированные как часть одного из способов осуществления, могут применяться в другом способе осуществления, создавая, таким образом, еще один способ. Предполагается, что такие и другие модификации и вариации составляют суть и объем изобретения.
Настоящее изобретение представляет улучшенные биосенсорные устройства и методы использования таких устройств для обнаружения и количественного определения наличия или количества требуемого анализируемого объекта в среде. К анализируемым объектам, которые могут быть обнаружены по настоящему изобретению, относятся, без ограничения, микроорганизмы, такие как бактерии, дрожжи, грибки и вирусы. Биосенсорные устройства по настоящему изобретению относительно недороги и обладают преимуществами перед традиционными биосенсорами, полученными методом микроконтактной печати.
Настоящее изобретение включает, в широком смысле, процесс получения активного узора чувствительного материала, специфичного к анализируемому объекту, на поверхности субстрата путем фотомаскирования субстрата. На поверхность субстрата наносят в целом однородное покрытие чувствительного материала. На субстрат накладывают трафарет, и субстрат вместе с трафаретом облучают источником энергии. По своей сути "трафарет" служит для того, чтобы экранировать, или "защищать", по крайней мере, одну область или секцию чувствительного материала от облучающей энергии и подвергать, по крайней мере, одну прилегающую секцию действию источника энергии. Например, трафарет может представлять собой в общем прозрачную или полупрозрачную заготовку (например, полоску материала) с каким-либо рисунком из экранированных областей, напечатанным на него или нанесенным каким-либо другим способом. Неэкранированные области трафарета соответствуют неэкранированным областям субстратной части. Иначе, трафарет может просто представлять собой единичный объект, помещенный на субстрат. Область под объектом будет защищенной и определять, таким образом, активную область чувствительного материала, а область вокруг объекта будет подвергаться действию источника энергии и определять, таким образом, область неактивного чувствительного материала. Иначе, объект может иметь любой рисунок отверстий, определяющих, соответственно, неэкранированные области.
Источник энергии выбирают таким образом, что подверженный его действию чувствительный материал инактивируется. Источник энергии существенно разрушает структуру связей чувствительного материала по радикальному механизму. На этапе облучения чувствительный материал под экранированными областями трафарета защищен. Таким образом, после удаления трафарета образуется узор из активных и неактивных областей чувствительного материала. Следует отметить, что под термином "узор" может пониматься также всего одна активная и одна неактивная область. При последующем контакте биосенсора со средой, содержащей требуемый анализируемый объект, этот объект связывается с рецепторами в активных областях. Анализируемый объект вызывает дифракцию проходящего и/или отраженного света с образованием видимой дифракционной картины, соответствующей активным областям. Как обсуждается более подробно ниже, для усиления дифракции от очень малых анализируемых объектов можно использовать усилитель.
К анализируемым объектам, которые можно обнаружить согласно настоящему изобретению, относятся, без ограничения, бактерии; дрожжи; грибки; вирусы; ревматоидный фактор; антитела, включая, без ограничения, IgG, IgM, IgA, IgD и IgE; карциноэмбриональный антиген; антиген стрептококков группы А; вирусные антигены; антигены, ассоциированные с аутоиммунным заболеванием; антигены ПСА (простатический специфический антиген) и CRP (С-реактивный белок); аллергены; опухолевые антигены; антигены стрептококков группы В; антигены ВИЧ I или ВИЧ II; антитела ответа хозяина на эти и другие вирусы; антигены, специфичные к респираторному синцитиальному вирусу (РСВ), или антитела ответа хозяина на вирус; антиген; фермент; гормон; полисахарид; белок; липид; углевод; лекарство или нуклеиновая кислота; виды Salmonella; виды Candida, включая, без ограничения, Candida albicans и Candida tropicalis; Neisseria meningitides групп А, В, С, Y и W подгруппы 135; Streptococcus pneumoniae; E.coli; Haemophilus influenza типа А/В; антиген, полученный из микроорганизмов; гаптен; лекарство, допускающее злоупотребление; лекарственное средство; агент окружающей среды; и антигены, специфичные к гепатиту. В широком смысле под термином "искомый анализируемый объект" можно понимать любой агент, наличие или отсутствие которого в биологическом образце указывает на определенное состояние здоровья или заболевание.
Также предполагается, что в слой чувствительного материала можно включать питательные вещества для конкретного класса микроорганизмов. В этом случае можно обнаружить очень низкие концентрации микроорганизмов путем контакта биосенсора по настоящему изобретению с включенными в него питательными веществами с исследуемой средой и последующей инкубации биосенсора в условиях, подходящих для роста связавшегося микроорганизма. Микроорганизмы подращивают до такой степени, когда становится достаточно организмов для получения дифракционной картины. Конечно, в некоторых случаях микроорганизм присутствует или может размножиться достаточно для формирования дифракционной картины без добавления питательных веществ в активные области чувствительного материала.
Чувствительный материал характеризуется способностью специфически связывать требуемый анализируемый объект или объекты. В качестве чувствительных материалов можно применять различные материалы, ограничение существует только по типам материала, который будет селективно (по отношению к выбранному образцу) комбинироваться с вторичным партнером. К подклассам материалов, попадающих, в общем, в класс чувствительных материалов, относятся токсины, антитела, фрагменты антител, антигены, рецепторы гормонов, паразиты, клетки, гаптены, метаболиты, аллергены, нуклеиновые кислоты, ядерные материалы, аутоантитела, белки крови, клеточный дебрис, ферменты, белки тканей, субстраты ферментов, коферменты, нейронные передатчики, вирусы, вирусные частицы, микроорганизмы, белки, полисахариды, хелатирующие агенты, лекарства, аптамеры, пептиды и любые другие члены специфически связывающейся пары. В этот перечень включены некоторые из различных материалов, которые можно нанести на поверхность субстрата для получения тонкопленочной системы для анализа. В зависимости от анализируемого объекта подбирается чувствительный материал для специфического связывания с объектом.
Матрикс или среда, содержащая анализируемый объект, может представлять собой жидкость, твердое тело или газ, а также может представлять собой физиологическую жидкость, такую как слизистые оболочки, слюна, моча, фекальный материал, ткани, костный мозг, спинно-мозговая жидкость, сыворотка, плазма, цельная кровь, мокрота, буферные растворы, экстрагированные растворы, сперма, вагинальные выделения, околосердечные, желудочные, брюшинные, легочные и другие смывы и подобные жидкости. Анализируемым объектом может быть антиген, антитело, фермент, фрагмент ДНК, целый ген, фрагмент РНК, небольшая молекула, метал, токсин, агент окружающей среды, нуклеиновая кислота, компонент цитоплазмы, компонент пилей или жгутиков, белок, полисахарид, лекарство или любой другой материал. Например, чувствительный материал для бактерий может специфически связывать компонент поверхностной мембраны, белок или липид, полисахарид, нуклеиновую кислоту или фермент. Анализируемым объектом, специфичным для бактерий, может быть полисахарид, фермент, нуклеиновая кислота, компонент мембраны или антитело, продуцируемое хозяином в ответ на бактерии. Наличие или отсутствие анализируемого объекта может указывать на инфекционное заболевание (бактериальное или вирусное), рак или другие заболевания или нарушения метаболизма. Наличие или отсутствие анализируемого объекта может указывать на пищевое отравление или другое токсическое воздействие. Анализируемый объект может указывать на наркотическую зависимость или может позволять отслеживать уровень терапевтических агентов.
Одним из наиболее часто применяемых протоколов исследования, для которого можно использовать настоящий метод, является иммунологический анализ. Однако общие подходы применимы к исследованиям с зондами нуклеиновых кислот, фермент/субстрат и другим исследованиям в формате лиганд/рецептор. В иммунологических исследованиях антитело может служить чувствительным материалом или быть искомым анализируемым объектом. Чувствительный материал, например антитело или антиген, должен образовывать стабильный, относительно плотный реактивный слой на субстратной поверхности устройства для исследования. Если требуется обнаружить антиген, а антитело служит чувствительным материалом, то антитело должно быть специфично к искомому антигену; и антитело (чувствительный материал) должно связывать антиген (анализируемый объект) достаточно сильно так, чтобы антиген оставался на исследуемой поверхности. В некоторых случаях анализируемый объект может не просто связываться с чувствительным материалом, но и может вызывать обнаруживаемую модификацию чувствительного материала. Это взаимодействие может привести к увеличению массы на поверхности исследования или снижению количества чувствительного материала на поверхности. Примером последнего явления служит взаимодействие разрушающего фермента или материала со специфическим иммобилизованным субстратом. В таком случае дифракционную картину можно наблюдать до взаимодействия с анализируемым объектом, при наличии анализируемого объекта дифракционная картина исчезнет. Специфический механизм, по которому осуществляется связывание, гибридизация или взаимодействие анализируемого объекта с чувствительным материалом не является важным для изобретения, но может влиять на условия реакции, применяемые в конечном протоколе исследования.
В дополнение к получению простого дифракционного изображения структура анализируемых объектов может быть такой, которая позволяет получать голографический рисунок и/или смену видимого цвета. Таким образом, появление голограммы или изменение существующей указывает на положительный ответ. Рисунок, получаемый при дифракции проходящего света, может быть любой формы, включая, без ограничения, изменение рисунка с одного на другой при связывании анализируемого объекта с чувствительным материалом. В особенно предпочтительных способах осуществления изобретения дифракционная картина становится различимой менее чем через один час после контакта анализируемого объекта с биосенсорным устройством согласно настоящему изобретению.
Дифракционная решетка, дающая дифракцию света при взаимодействии с анализируемым объектом, должна иметь минимальную периодичность около 1/2 длины волны и показатель преломления, отличный от показателя окружающей среды. Очень малые объекты, такие как вирусы или молекулы, можно обнаружить косвенно, используя более большой "элемент, усиливающий дифракцию", специфичный к очень малому объекту, например микрочастицу. Один из способов осуществления изобретения, при котором возможно обнаружение малого анализируемого объекта, включает покрытие усиливающей частицы, например латексной или полистироловой бусины, чувствительным материалом, например антителом, специфически связывающимся с искомым анализируемым объектом. К частицам, которые можно использовать в настоящем изобретении, относятся, без ограничения, стекло, целлюлоза, синтетические полимеры или пластики, латекс, полистирол, поликарбонат, белки, бактериальные или грибковые клетки, кварц, ацетат целлюлозы, углерод и подобные. Желательно, чтобы частицы были сферической формы, однако, структурная и пространственная конфигурация частиц не критична для настоящего изобретения. Например, частицы могут представлять собой осколки, эллипсоид, кубы, произвольные и подобные формы. Желательный размер частиц находится в пределах диаметра приблизительно от 0,1 микрона до 50 микрон, предпочтительно от 0,1 до 2,0 микрон. Состав частицы не критичен для настоящего изобретения.
Желательно, чтобы слой чувствительного материала на субстрате специфически связывался с эпитопом на анализируемом объекте, отличным от эпитопа, связывающегося с усиливающей частицей. Так, для обнаружения малого анализируемого объекта, например вирусных частиц, в среде эту среду сначала вводят в контакт с латексными частицами, покрытыми вирусспепифическим чувствительным материалом. Искомые малые объекты в среде связываются с латексными частицами. Затем латексные частицы по желанию промывают и вводят в контакт с биосенсорной пленкой с узором из активных областей чувствительного материала, содержащих вирусспецифические антитела. Антитела связываются с вирусными частицами на латексных бусинах, иммобилизуя, таким образом, латексные бусины в виде узора из активных областей на пленке. Так как связанные латексные бусины вызывают дифракцию видимого света, образуется дифракционная картина, указывающая на наличие в жидкости вирусных частиц. Другие комбинации с применением частиц, усиливающих дифракцию, описаны, например, в патенте США №622579.
В качестве субстрата, на который наносят чувствительный материал, может служить любой из широкого спектра материалов. Такие материалы хорошо известны специалистам в данной области техники. Например, субстрат может быть сформован из любого из ряда подходящих пластиков, пластиков или стекла, покрытых металлом, функционализированных пластиков или стекла, кремниевых пластин, фольги, стекла и подобных материалов. Было обнаружено, что для описанного здесь процесса формирования узора методом фотолитографии вместо жесткого субстрата хорошо подходят пленки из термопластиков. К таким пленкам относятся, без ограничения, полимеры, например полиэтилен-терефталат (MYLAR®), акрилонитрил-бутадиен-стирол, сополимер акрилонитрил-метилакрилат, целлофан, целлюлозные полимеры, такие как этилцеллюлоза, ацетат целлюлозы, ацетат бутират целлюлозы, пропионат целлюлозы, триацетат целлюлозы, полиэтилен, сополимеры полиэтилен - винилацетат, сополимеры иономеры (полимеры этилена) полиэтилен - нейлон, полипропилен, полимеры метилпентена, поливинилфторид и ароматические полисульфоны. Предпочтительно, чтобы оптическая прозрачность пластиковой пленки составляла более 80 процентов. Другие подходящие термопластики и производители описаны, например, в справочных изданиях, таких как Modem Plastics Encyclopedia (Современная Энциклопедия Пластиков) (McGraw-Hill Publishing Co., New York 1923-1996).
В одном из способов осуществления изобретения пленка из термопластика может иметь металлическое покрытие. Оптическая прозрачность пленки с металлическим покрытием может составлять приблизительно от 5 до 95 процентов. Более предпочтительная оптическая прозрачность термопластиковой пленки по настоящему изобретению составляет приблизительно от 20 до 80 процентов. В предпочтительном способе осуществления настоящего изобретения оптическая прозрачность термопластиковой пленки составляет, по крайней мере, приблизительно 80 процентов, а толщина металлического покрытия такова, чтобы поддерживать оптическую прозрачность больше 20 процентов, так что дифракционные картины могут быть получены либо в отраженном, либо в проходящем свете. Это соответствует толщине металлического покрытия около 20 нанометров. Однако в других способах осуществления изобретения толщина металла может составлять от 1 до 1000 нанометров.
Предпочтительным металлом для нанесения на пленку является золото. Однако можно применять серебро, алюминий, хром, медь, железо, цирконий, платину, титан и никель, а также оксиды этих металлов. Для получения металлизированных слоев можно использовать оксид хрома.
Чувствительный материал можно наносить на субстрат любым стандартным методом. Материал наносят таким образом, что он в целом равномерно покрывает всю (например, верхнюю) поверхность субстрата. Желательно применение неконтактных способов нанесения чувствительного материала для устранения возможности загрязнения при контакте в процессе нанесения. К подходящим способам нанесения относятся, без ограничения, погружение, напыление, прокатывание, покрытие методом центрифугирования и любой другой метод, при котором слой чувствительного материала может быть нанесен в целом равномерно по всей поверхности исследования субстрата. Простая физическая адсорбция может происходить на многих материалах, таких как полистирол, стекло, нейлон или другие материалы, хорошо известных специалисту в данной области техники. Один конкретный способ иммобилизации слоя чувствительного материала, специфичного к анализируемому объекту, включает молекулярное связывание, такое, которое возможно между тиолом или дисульфидсодержащими соединениями и золотом. Обычно золотое покрытие толщиной приблизительно от 5 до 2000 нанометров нанесено на кремниевую пластину, стекло или полимерную пленку (например, пленку MYLAR®). Специфичный к анализируемому объекту рецептор прикрепляется к поверхности золота при контакте с раствором чувствительного материала.
Изобретение включает также и методы контактной печати для нанесения покрытия, хотя они не являются предпочтительными. Выбранный метод должен минимизировать количество чувствительного материала, требуемого для покрытия большого числа поверхностей исследования, и поддерживать стабильность/функциональность чувствительного материала при нанесении. Метод также должен позволять нанесение или прикрепление чувствительного материала к субстрату равномерным и воспроизводимым образом.
Также предполагается, что слой чувствительного материала может быть сформирован на субстрате в виде самособирающихся монослоев из алкантиолятов, карбоновых кислот, гидроксамовых кислот и фосфоновых кислот на металлизиованных пленках из термопластика. Самособирающиеся монослои несут на себе связанный с ними чувствительный материал. Для более подробного описания таких самособирающихся монослоев и методов их получения можно сослаться на патент США №5922550. Патент '550 включен сюда во всей своей полноте.
Трафарет может быть сформован из любого подходящего материала, который защищает находящуюся под ним часть субстрата от источника облучающей энергии. Материалом, оказавшимся пригодным для создания узора из активных и неактивных областей чувствительного материала на покрытой золотом пленке MYLAR®, покрытой раствором антитела, причем источником энергии является ультрафиолетовый свет, является прозрачная или полупрозрачная полимерная пленка (такая как MYLAR®) с напечатанным на нее узором из экранированных или защищенных областей. Такой тип трафарета пригоден для источников света с длиной волны, равной или большей 330 нанометров. Для источников света с длиной волны меньше 330 нанометров можно применять трафарет из кварца или кварцевого стекла с экранированными областями, покрытыми хромом или другим металлом. Желательно подобрать узор отверстий и размер так, чтобы максимизировать видимый контраст дифракции между активными и неактивными областями. Было обнаружено, что наиболее подходящим является вариант, при котором активные области в общем круглые с диаметром около 10 микрон и расстоянием между ними около 5 микрон.
Для облучения комбинации субстрата и трафарета можно выбрать любой подходящий источник энергии. Такой источник выбирают для дезактивации конкретного типа чувствительного материала. Источником энергии может быть, например, источник света, например источник ультрафиолетового (УФ) света, пучок электронов, источник радиации и подобные. В одном конкретном способе осуществления изобретения чувствительным материалом является материал, основанный на белке, например антителе, а дезактивирующим источником энергии является источник УФ света. Сенсор подвергают действию УФ источника в течение периода времени, достаточного для дезактивации антител. Изобретение не ограничивается какими-либо конкретными длинами волн УФ или отрезками времени воздействия. Длины волн и временные интервалы могут изменяться в зависимости от конкретного типа чувствительного материала. К другим подходящим источникам энергии относятся перестраиваемые лазеры, пучки электронов, различные типы пучков радиации, включая источники гамма- и рентгеновского излучения, различные интенсивности и длины волн света, включая световые пучки достаточной мощности на уровне длин волн микроволн и ниже и тому подобное. Следует понимать, что для дезактивации конкретного антитела или другого типа биомолекул может быть применимо любое количество источников энергии. Следует предпринять предосторожности, чтобы источник энергии не повреждал (например, не плавил) субстрат или трафарет.
На Фиг.1 схематически представлен один из способов получения биосенсоров согласно изобретению. На этапе А представлены биомолекулы, наносимые в виде слоя чувствительного материала 2 на субстратную часть 4. На этапе В представлен трафарет 6, наложенный на субстратную часть 4. Трафарет 6 содержит открытые, или подвергаемые излучению, области 10 и экранированные, или защищенные, области 8. На этапе С представлена комбинация субстратной части 4 и трафарета 6, облучаемая источником энергии 12. Можно видеть, что области субстрата 4, находящиеся под экранированными областями 8 трафарета 6, защищены от воздействия источника энергии 12. Биомолекулы, подверженные действию источника энергии 12 через открытые области 10, дезактивируются источником энергии 12, а биомолекулы, защищенные экранированными областями 8 трафарета 6, остаются активными. На этапе D представлен биосенсор после удаления трафарета 6. Биосенсор содержит активные области 14 чувствительного материала 2 и дезактивированные области 16. Узор из активных 14 и дезактивированных 16 областей соответствует узору из открытых 10 и экранированных 8 областей трафарета 6.
Биосенсоры согласно настоящему изобретению имеют широкое применение в ряде областей. Биосенсоры применяются, без ограничения, для обнаружения химического или биологического загрязнения предметов одежды, например подгузников, обнаружения в общем загрязнения микроорганизмами упакованных продуктов питания, например мясных продуктов, фруктовых соков и других напитков, а также биосенсоры по настоящему изобретению применяются в диагностике, например в диагностических наборах для обнаружения белков, гормонов, антигенов, ДНК, микроорганизмов и компонентов крови. Настоящее изобретение также можно применять для обнаружения загрязнений на контактных линзах, очках, оконных стеклах, фармацевтических сосудах, контейнерах с растворителями, бутылках с водой, перевязочном материале, салфетках и подобном. В одном из способов осуществления настоящее изобретение представлено в виде щупа, на конце которого находится субстрат с нанесенным узором. При использовании щуп погружают в жидкость, в которой может находиться анализируемый объект, и оставляют на несколько минут. Затем щуп удаляют, а потом либо проецируют свет через субстрат, либо наблюдают субстрат в отраженном свете. Если наблюдается дифракционная картина, значит анализируемый объект присутствует в жидкости.
В другом способе осуществления изобретения на одной подложке конструируют тест для нескольких анализируемых объектов. На полоске может быть несколько субстратных секций с узорами. Каждая секция содержит свой чувствительный материал, отличающийся для разных анализируемых объектов. Можно видеть, что настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах с рядом субстратов с узорами, что позволяет пользователю биосенсорного устройства по настоящему изобретению обнаруживать наличие в среде различных анализируемых объектов при помощи одного теста.
В другом способе осуществления биосенсор может быть прикреплен к наклейке или бирке на клеевой основе, которые затем можно помещать на твердую поверхность или стенку контейнера. Биосенсор можно помещать на внутреннюю поверхность контейнера, например упаковки с едой или стеклянного сосуда. Затем можно визуально наблюдать за биосенсором для обнаружения микробного загрязнения.
Далее изобретение иллюстрируется примером, который никоим образом не должен рассматриваться как ограничивающий рамки изобретения. Следует понимать, что могут существовать другие различные способы осуществления изобретения, их модификации и эквиваленты, которые, после прочтения приведенного здесь описания изобретения, могут предложить специалисты в данной области техники, не выходя за объем и сущность настоящего изобретения.
Пример
Предметное стекло для микроскопа 75×50 мм (Coming) покрывают полистиролом и используют в качестве субстрата для формирования рисунка методом фотолитографии. Сначала стекло промывают ацетоном. После высушивания стекло подвергают действию насыщенного раствора гидроксида калия в этаноле в течение 1 минуты. Затем стекло промывают водой, потом этанолом, а затем высушивают продуванием фильтрованным воздухом. Затем стекло обрабатывают гексаметилдисилазаном в течение 1 минуты и высушивают центрифугированием при 3000 об/мин. Затем на стекло наносят 2-процентный раствор полистирола с молекулярной массой 280000 в толуоле и высушивают центрифугированием при 1200 об/мин. Стекло, покрытое полистиролом, на 5 минут погружают в раствор моноклонального антитела к С-реактивному белку (Biospacific, #А58040136Р, lot# A0640) с концентрацией 0,5 мг/мл. Затем стекло промывают водой, фильтрованной через 0,2 мкм фильтр, и высушивают продуванием фильтрованным воздухом.
На слой антител наносят узор из активных и неактивных зон методом фотолитографии, путем воздействия света с длиной волны 222 нм в течение 4 минут (Heraeus Noblelight, Type VG) через фототрафарет. Фототрафарет "хром на кварце" получают непосредственным воздействием пучка электронов в виде узора, представляющего собой регулярную решетку шестиугольников диаметром 5 мкм с межцентровыми расстояниями 15 мкм (позитивное изображение). Покрытое антителами стекло приводят в тесный контакт с трафаретом при использовании вакуумной рамки. Для коллимирования света используют плоско-выпуклую линзу из кварцевого стекла.
Полученный рисунок активных и неактивных зон наблюдают при использовании иммуноферментного анализа, который дает окрашенный осадок. Раствор С-реактивного белка, ковалентно связанного с пероксидазой хрена, с концентрацией 1 мкг/мл (Dako, #Р0227, lot#074-301) вводят в реакцию с поверхностью антител с нанесенным узором на 10 минут, а затем промывают PBS (50 мМ фосфатный буфер, рН 7,4, 150 мМ хлорид натрия). Затем стекло высушивают продуванием фильтрованным воздухом. Остатки пероксидазы хрена (локализованные в активных зонах посредством узнавания антителом С-реактивного белка) визуализируют осаждением тетраметилбензидином (микропланшетный пероксидазный субстрат KPL, #50-76-04 и мембранный энхансер KPL, #50-77-01).
Рисунок осадка затем наблюдают, используя оптическую микроскопию. На Фиг.2 приведено фазоконтрастное изображение активных антител к С-реактивному белку в рисунке из шестиугольников диаметром 5 мкм и межцентровыми расстояниями 15 мкм.

Claims (23)

1. Биосенсор, включающий:
субстратную часть, способную рассеивать и отражать свет;
слой чувствительного материала, в целом равномерно покрывающий и находящийся в непосредственном контакте со стороной указанной субстратной части, причем чувствительный материал является специфичным к искомому объекту и выполнен чувствительным к анализируемому объекту и способен связываться с ним;
узор из способных к связыванию с указанным анализируемым объектом активных областей и неспособных к связыванию с указанным анализируемым объектом неактивных областей указанного чувствительного материала, образованный на указанном слое, причем активные и неактивные области формируются процессом маскирования, когда на указанную субстратную часть накладывают трафарет таким образом, что области, которые открыты при использовании трафарета, образуют указанный узор из неактивных областей указанного чувствительно материала, а указанные области, защищенные трафаретом, образуют указанный узор из активных областей указанного чувствительного материала, при этом указанные активные области составляют по меньшей мере 10 мкм по размеру и выбраны, чтобы получить явно обнаруживаемую дифракционную картину и видимую дифракцию при контакте со средой, содержащей анализируемый объект, и при облучении светом; и указанный узор из активных и неактивных областей формируют для того, чтобы указанный искомый анализируемый объект после связывания с указанным чувствительным материалом в указанных активных областях обеспечивал дифракцию проходящего или отраженного света в виде дифракционной картины, соответствующей указанным активным областям, и присутствие анализируемого объекта является явно обнаруживаемым из указанной дифракционной картины.
2. Биосенсор по п.1, в котором указанный субстрат содержит материал из перечня материалов, включающих пластики, пластики и стекло, покрытые металлом, функционализированные пластики и стекло, кремневые пластины, стекло и фольгу.
3. Биосенсор по п.1, в котором указанная субстратная часть содержит полимерную пленку, покрытую металлом.
4. Биосенсор по п.3, в котором указанная полимерная пленка содержит полиэтилентерефталат.
5. Биосенсор по п.3, в котором указанный металл выбирают из группы, включающей золото, серебро, хром, никель, платину, алюминий, железо, медь, титан, оксид золота, оксид хрома, оксид серебра или цирконий.
6. Биосенсор по п.3, в котором указанный металл является золотом.
7. Биосенсор по п.1, в котором основой указанной чувствительного материала является белок.
8. Биосенсор по п.7, в котором указанный чувствительный материал представляет собой антитело.
9. Биосенсор по п.1, в котором указанный чувствительный материал представляет собой, по меньшей мере, один из следующих материалов: антигены, антитела, нуклеотиды, хелатирующие агенты, ферменты, бактерии, дрожжи, грибки, вирусы, бактериальные пили, компоненты бактериальных жгутиков, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды, белки, углеводы, металлы, гормоны, аптамеры, пептиды и соответствующие рецепторы к этим материалам.
10. Биосенсор по п.1, в котором указанный искомый анализируемый объект представляет собой, по крайней мере, один из следующих объектов: бактерия, дрожжи, грибок, вирус, ревматоидный фактор, антитела IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, карциноэмбриональный антиген, антиген стрептококка группы А, вирусные антигены, антигены, ассоциированные с аутоиммунным заболеванием, аллергены, опухолевые антигены, антигены стрептококка группы В, антигены ВИЧ I или ВИЧ II, антитела к вирусам, антигены, специфичные к РСВ, антитело, антиген, фермент, гормон, полисахарид, белок, липид, углевод, лекарство, нуклеиновая кислота, Neisseria meningitides групп А, В, С, Y и W подгруппы 135, Streptococcus pneumoniae, E.coli K1, Haemophilus influenza типа А/В, антиген, полученный из микроорганизмов, антигены ПСА и CRP, гаптен, лекарство, допускающее злоупотребление, лекарственное средство, агенты окружающей среды или антигены, специфичные к гепатиту.
11. Способ получения биосенсора, включающий следующие этапы:
формирование слоя чувствительного материала, в целом равномерно покрывающего и находящегося непосредственно на поверхности субстратной части, способной рассеивать или отражать свет, причем слой содержит чувствительный материал, который является специфичным к искомому анализируемому объекту и выполнен чувствительным к анализируемому объекту и способен связываться с ним;
установка трафарета на поверхность субстратной части, покрытую указанным чувствительным материалом, причем конфигурация трафарета таковы, чтобы закрывать, по крайней мере, одну находящуюся под ним область указанного чувствительного материала на субстратной части и открывать, по крайней мере, одну прилежащую область, при этом указанный трафарет формируют из материала, который защищает находящуюся под ним часть субстрата от облучающего источника энергии;
облучение комбинации субстратной части и трафарета источником энергии, достаточной для дезактивации чувствительного материала в областях, которые открыты при использовании трафарета;
удаление трафарета с субстратной части; при этом
образуется узор из активных и неактивных областей чувствительного материала, причем неактивные области соответствуют областям, открытым при использовании трафарета, а активные области соответствуют областям, находящимся под трафаретом, при этом указанные активные области составляют по меньшей мере более чем 10 мкм по размеру, чтобы получить явно обнаруживаемую дифракционную картину при контакте со средой, содержащей анализируемый объект.
12. Способ по п.11, в котором субстратную часть выбирают из группы материалов, включающей пластики, пластики и стекло, покрытые металлом, функционализированные пластики и стекло, кремневые пластины, стекло и фольгу.
13. Способ по п.11, в котором указанная субстратная часть содержит полимерную пленку, покрытую металлом.
14. Способ по п.13, в котором указанная полимерная пленка представляет собой полиэтилентерефталат.
15. Способ по п.13, в котором металл выбирают из группы, включающей золото, серебро, хром, никель, платину, алюминий, железо, медь, титан, оксид золота, оксид хрома, оксид серебра или цирконий.
16. Способ по п.13, в котором металл является золотом.
17. Способ по п.16, включающий покрытие полимерной пленки слоем золота толщиной приблизительно от 1 до 1000 нм.
18. Способ по п.11, в котором основой чувствительного материала является белок.
19. Способ по п.17, в котором чувствительный материал представляет собой антитело.
20. Способ по п.11, в котором субстратную часть облучают УФ светом с длиной волны, достаточной для дезактивации чувствительного материала, подвергаемого облучению через отверстия трафарета.
21. Способ по п.11, в котором чувствительный материал представляет собой, по крайней мере, один из следующих материалов: антигены, антитела, нуклеотиды, хелатирующие агенты, ферменты, бактерии, дрожжи, грибки, вирусы, бактериальные пили, компоненты бактериальных жгутиков, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды, белки, углеводы, металлы, гормоны, аптамеры, пептиды и соответствующие рецепторы к этим материалам.
22. Способ по п.11, в котором искомый анализируемый объект представляет собой, по крайней мере, один из следующих объектов: бактерия, дрожжи, грибок, вирус, ревматоидный фактор, антитела IgG, IgM, IgA, IgD и IgE, карциноэмбриональный антиген, антиген стрептококка группы А, вирусные антигены, антигены, ассоциированные с аутоиммунным заболеванием, аллергены, опухолевые антигены, антигены стрептококка группы В, антигены ВИЧ I и ВИЧ II, антитела к вирусам, антигены, специфичные к РСВ, антитело, антиген, фермент, гормон, полисахарид, белок, липид, углевод, лекарство, нуклеиновая кислота, Neisseria meningitides групп А, В, С, Y и W подгруппы 135, Streptococcus pneumoniae, E.coli Kl, Haemophilus influenza типа А/В, антиген, полученный из микроорганизмов, антигены ПСА и CRP, гаптен, лекарство, допускающее злоупотребление, лекарственное средство, агенты окружающей среды или антигены, специфичные к гепатиту.
23. Способ по п.11, также включающий образование множества отверстий в трафарете в виде требуемого узора, причем эти отверстия определяют узор из неактивных областей.
RU2004131197/13A 2002-05-03 2003-04-15 Устройства для диагностики на основе дифракции RU2332672C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/138,598 2002-05-03
US10/138,598 US7223534B2 (en) 2002-05-03 2002-05-03 Diffraction-based diagnostic devices
US10/138598 2002-05-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004131197A RU2004131197A (ru) 2005-06-10
RU2332672C2 true RU2332672C2 (ru) 2008-08-27

Family

ID=29269379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004131197/13A RU2332672C2 (ru) 2002-05-03 2003-04-15 Устройства для диагностики на основе дифракции

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7223534B2 (ru)
EP (1) EP1502111A2 (ru)
KR (1) KR20050008689A (ru)
CN (1) CN1646915B (ru)
AU (1) AU2003221967A1 (ru)
BR (1) BR0309416A (ru)
CA (1) CA2483189C (ru)
MX (1) MXPA04010352A (ru)
RU (1) RU2332672C2 (ru)
TW (1) TWI250274B (ru)
WO (1) WO2003093822A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517114C2 (ru) * 2012-06-20 2014-05-27 Закрытое акционерное общество "Центр перспективных технологий" Способ определения простат-специфического антигена в жидкой среде
RU168959U1 (ru) * 2015-12-09 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации Устройство для проведения ранней диагностики несостоятельности анастомоза

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7244393B2 (en) 2001-12-21 2007-07-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Diagnostic device and system
US7214530B2 (en) 2002-05-03 2007-05-08 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biomolecule diagnostic devices and method for producing biomolecule diagnostic devices
US7771922B2 (en) 2002-05-03 2010-08-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biomolecule diagnostic device
US7796266B2 (en) 2004-04-30 2010-09-14 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Optical detection system using electromagnetic radiation to detect presence or quantity of analyte
US7815854B2 (en) 2004-04-30 2010-10-19 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Electroluminescent illumination source for optical detection systems
US20060141527A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Caracci Stephen J Method for creating a reference region and a sample region on a biosensor and the resulting biosensor
SI22048A (sl) * 2005-06-02 2006-12-31 Institut "Jozef Stefan" Metoda in naprava za lokalno funkcionalizacijo polimernih materialov
GB0517447D0 (en) * 2005-08-25 2005-10-05 Smart Holograms Ltd Use of holographic sensor
US20070264155A1 (en) * 2006-05-09 2007-11-15 Brady Michael D Aerosol jet deposition method and system for creating a reference region/sample region on a biosensor
US7713750B2 (en) * 2006-05-31 2010-05-11 The Johns Hopkins University Ablation based laser machining of biomolecule patterns on substrates
WO2008046213A1 (en) * 2006-10-18 2008-04-24 Axela Inc. Measuring multiple analytes over a broad range of concentrations using optical diffraction
KR100845332B1 (ko) * 2007-02-27 2008-07-10 연세대학교 산학협력단 회절 광학 소자가 집적된 바이오칩 및 이를 이용한세포생장성 측정방법
WO2009111033A2 (en) * 2008-03-05 2009-09-11 Axela Inc. Detection of biomarkers and biomarker complexes
US9182391B2 (en) * 2008-05-09 2015-11-10 Arkray, Inc. Method of producing insoluble carrier particles, insoluble carrier particles, measurement reagent, specimen analyzing tool, and immunoturbidimetric assay
CN102150033A (zh) * 2008-09-09 2011-08-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 改进的线栅衬底结构和用于制造这种衬底的方法
KR20110062825A (ko) * 2009-12-04 2011-06-10 한국전자통신연구원 금-은 합금 나노 입자 칩, 그의 제조방법 및 이를 이용한 미생물 검출 방법
WO2011119920A2 (en) 2010-03-25 2011-09-29 Oregon Health & Science University Cmv glycoproteins and recombinant vectors
DK2691530T3 (en) 2011-06-10 2018-05-22 Univ Oregon Health & Science CMV GLYCOPROTEIN AND RECOMBINANT VECTORS
AU2012216792A1 (en) 2011-09-12 2013-03-28 International Aids Vaccine Initiative Immunoselection of recombinant vesicular stomatitis virus expressing HIV-1 proteins by broadly neutralizing antibodies
US9402894B2 (en) 2011-10-27 2016-08-02 International Aids Vaccine Initiative Viral particles derived from an enveloped virus
ES2631608T3 (es) 2012-06-27 2017-09-01 International Aids Vaccine Initiative Variante de la glicoproteína Env del VIH-1
EP2757374A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-23 F. Hoffmann-La Roche AG Method for preparing an outer surface of a planar waveguide to be capable of binding target samples along a plurality of predetermined lines and a planar waveguide
EP2848937A1 (en) 2013-09-05 2015-03-18 International Aids Vaccine Initiative Methods of identifying novel HIV-1 immunogens
EP2873423B1 (en) 2013-10-07 2017-05-31 International Aids Vaccine Initiative Soluble hiv-1 envelope glycoprotein trimers
EP3069730A3 (en) 2015-03-20 2017-03-15 International Aids Vaccine Initiative Soluble hiv-1 envelope glycoprotein trimers
EP3072901A1 (en) 2015-03-23 2016-09-28 International Aids Vaccine Initiative Soluble hiv-1 envelope glycoprotein trimers
NL2019043B1 (en) * 2017-04-25 2018-11-05 Illumina Inc Sensors having integrated protection circuitry

Family Cites Families (142)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3641354A (en) 1967-03-08 1972-02-08 Jack De Ment Optical modulation by fluidic optics utilizing chromatic aberration
US4587213A (en) 1971-09-29 1986-05-06 Malecki George J Methods and means of determining microorganism population
US4011009A (en) 1975-05-27 1977-03-08 Xerox Corporation Reflection diffraction grating having a controllable blaze angle
EP0059304B1 (en) 1978-07-18 1985-10-23 Nippon Telegraph And Telephone Corporation A method of manufacturing a curved diffraction grating structure
US4312228A (en) 1979-07-30 1982-01-26 Henry Wohltjen Methods of detection with surface acoustic wave and apparati therefor
US4274706A (en) 1979-08-30 1981-06-23 Hughes Aircraft Company Wavelength multiplexer/demultiplexer for optical circuits
SE434438B (sv) 1980-02-21 1984-07-23 Gambro Engstrom Ab Anordning for detektering av forekomsten av en given gaskomponent i en gasblandning
US4442204A (en) 1981-04-10 1984-04-10 Miles Laboratories, Inc. Homogeneous specific binding assay device and preformed complex method
US4363874A (en) 1981-08-07 1982-12-14 Miles Laboratories, Inc. Multilayer analytical element having an impermeable radiation nondiffusing reflecting layer
US4477158A (en) 1981-10-15 1984-10-16 Pollock Stephen C Lens system for variable refraction
US4416505A (en) 1981-10-26 1983-11-22 International Business Machines Corporation Method for making holographic optical elements with high diffraction efficiencies
US4480042A (en) 1981-10-28 1984-10-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Covalently bonded high refractive index particle reagents and their use in light scattering immunoassays
US4690715A (en) 1982-06-18 1987-09-01 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Modification of the properties of metals
US4534356A (en) 1982-07-30 1985-08-13 Diamond Shamrock Chemicals Company Solid state transcutaneous blood gas sensors
US4632559A (en) 1982-11-29 1986-12-30 Miles Laboratories, Inc. Optical readhead
EP0112721B1 (en) 1982-12-21 1988-05-18 Ares-Serono N.V. Assay technique
US4537861A (en) 1983-02-03 1985-08-27 Elings Virgil B Apparatus and method for homogeneous immunoassay
US4528260A (en) 1983-04-27 1985-07-09 Rca Corporation Method of fabricating lenticular arrays
GB8314523D0 (en) 1983-05-25 1983-06-29 Lowe C R Diagnostic device
DE3464252D1 (en) 1983-06-03 1987-07-23 Hoffmann La Roche Labelled molecules for fluorescence immunoassays and processes and intermediates for their preparation
CH662421A5 (de) 1983-07-13 1987-09-30 Suisse Horlogerie Rech Lab Piezoelektrischer kontaminationsdetektor.
US4552458A (en) 1983-10-11 1985-11-12 Eastman Kodak Company Compact reflectometer
US4698262A (en) 1984-04-27 1987-10-06 Becton, Dickinson And Company Fluorescently labeled microbeads
USRE33581E (en) 1984-06-25 1991-04-30 Immunoassay using optical interference detection
US4647544A (en) 1984-06-25 1987-03-03 Nicoli David F Immunoassay using optical interference detection
US4661235A (en) 1984-08-03 1987-04-28 Krull Ulrich J Chemo-receptive lipid based membrane transducers
US4596697A (en) 1984-09-04 1986-06-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Chemical sensor matrix
GB8423204D0 (en) 1984-09-14 1984-10-17 Comtech Res Unit Assay technique and equipment
US5310687A (en) * 1984-10-31 1994-05-10 Igen, Inc. Luminescent metal chelate labels and means for detection
EP0184600B1 (en) 1984-12-10 1990-03-14 Prutec Limited Method for optically ascertaining parameters of species in a liquid analyte
US6060237A (en) * 1985-02-26 2000-05-09 Biostar, Inc. Devices and methods for optical detection of nucleic acid hybridization
GB8509492D0 (en) 1985-04-12 1985-05-15 Plessey Co Plc Optical assay
EP0226604B1 (de) 1985-05-29 1991-08-21 Artificial Sensing Instruments ASI AG Optischer sensor zum selektiven nachweis von substanzen und zum nachweis von brechzahländerungen in messubstanzen
US5238815A (en) 1985-08-30 1993-08-24 Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd. Enzymatic immunoassay involving detecting fluorescence while oscillating magnetic beads
US4917503A (en) 1985-12-02 1990-04-17 Lifelines Technology, Inc. Photoactivatable leuco base time-temperature indicator
US5482830A (en) 1986-02-25 1996-01-09 Biostar, Inc. Devices and methods for detection of an analyte based upon light interference
US5468606A (en) 1989-09-18 1995-11-21 Biostar, Inc. Devices for detection of an analyte based upon light interference
US4776944A (en) 1986-03-20 1988-10-11 Jiri Janata Chemical selective sensors utilizing admittance modulated membranes
US5591581A (en) * 1986-04-30 1997-01-07 Igen, Inc. Electrochemiluminescent rhenium moieties and methods for their use
GB8618133D0 (en) 1986-07-24 1986-09-03 Pa Consulting Services Biosensors
US5182135A (en) 1986-08-12 1993-01-26 Bayer Aktiengesellschaft Process for improving the adherency of metallic coatings deposited without current on plastic surfaces
GB2197065A (en) 1986-11-03 1988-05-11 Stc Plc Optical sensor device
US4837715A (en) 1987-01-27 1989-06-06 Kimberly-Clark Corporation Method and apparatus for detecting the placement of components on absorbent articles
US4876208A (en) 1987-01-30 1989-10-24 Yellowstone Diagnostics Corporation Diffraction immunoassay apparatus and method
US4851816A (en) 1987-02-24 1989-07-25 Helene Macias Crib death (SIDS) warning device
US5079600A (en) * 1987-03-06 1992-01-07 Schnur Joel M High resolution patterning on solid substrates
GB8705649D0 (en) 1987-03-10 1987-04-15 Pa Consulting Services Assay sensor
US4812221A (en) 1987-07-15 1989-03-14 Sri International Fast response time microsensors for gaseous and vaporous species
US4842633A (en) 1987-08-25 1989-06-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of manufacturing molds for molding optical glass elements and diffraction gratings
US4842783A (en) 1987-09-03 1989-06-27 Cordis Corporation Method of producing fiber optic chemical sensors incorporating photocrosslinked polymer gels
SE8703682L (sv) * 1987-09-24 1989-03-25 Wallac Oy Homogen bestaemningsmetod som utnyttjar affinitetsreaktioner
US5057560A (en) 1987-10-05 1991-10-15 Ciba-Geigy Corporation Thermotropic copolymer hydrogels from N,N-dimethylacrylamide and methoxy-ethyl (meth) acrylate
EP0400086B1 (en) 1988-02-08 1993-01-27 University College Cardiff Consultants Ltd. Detection of diamines in biological fluids
US5268306A (en) 1988-02-29 1993-12-07 Boehringer Mannheim Gmbh Preparation of a solid phase matrix containing a bound specific binding pair
DE68907519T2 (de) 1988-05-10 1993-10-21 Amersham Int Plc Biosensoren.
EP0341928A1 (en) 1988-05-10 1989-11-15 AMERSHAM INTERNATIONAL plc Improvements relating to surface plasmon resonance sensors
GB8811919D0 (en) 1988-05-20 1988-06-22 Amersham Int Plc Biological sensors
GB8813307D0 (en) 1988-06-06 1988-07-13 Amersham Int Plc Biological sensors
US5089387A (en) 1988-07-07 1992-02-18 Adeza Biomedical Corporation Dna probe diffraction assay and reagents
AT390517B (de) 1988-08-04 1990-05-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Optischer sensor und verfahren zu dessen herstellung
EP0363504A1 (en) 1988-10-10 1990-04-18 Dräger Nederland B.V. Method of providing a substrate with a layer comprising a polyvinylbased hydrogel and a biochemically active material
SE8804074D0 (sv) * 1988-11-10 1988-11-10 Pharmacia Ab Sensorenhet och dess anvaendning i biosensorsystem
SE462454B (sv) 1988-11-10 1990-06-25 Pharmacia Ab Maetyta foer anvaendning i biosensorer
US5063081A (en) 1988-11-14 1991-11-05 I-Stat Corporation Method of manufacturing a plurality of uniform microfabricated sensing devices having an immobilized ligand receptor
US4895017A (en) 1989-01-23 1990-01-23 The Boeing Company Apparatus and method for early detection and identification of dilute chemical vapors
US5096671A (en) 1989-03-15 1992-03-17 Cordis Corporation Fiber optic chemical sensors incorporating electrostatic coupling
US4999489A (en) 1989-03-17 1991-03-12 The Boeing Company Optical sensor using concave diffraction grating
US6379895B1 (en) * 1989-06-07 2002-04-30 Affymetrix, Inc. Photolithographic and other means for manufacturing arrays
US5143854A (en) 1989-06-07 1992-09-01 Affymax Technologies N.V. Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof
US5744101A (en) 1989-06-07 1998-04-28 Affymax Technologies N.V. Photolabile nucleoside protecting groups
GB9008261D0 (en) 1990-04-11 1990-06-13 Ares Serono Res & Dev Ltd Method of improving assay sensitivity
JPH0366384A (ja) 1989-08-04 1991-03-22 Senjiyu Seiyaku Kk 生理活性物質放出制御システム
US5235238A (en) 1989-08-10 1993-08-10 Dainabot Company, Limited Electrode-separated piezoelectric crystal oscillator and method for measurement using the electrode-separated piezoelectric crystal oscillator
US5225935A (en) 1989-10-30 1993-07-06 Sharp Kabushiki Kaisha Optical device having a microlens and a process for making microlenses
US5252743A (en) 1989-11-13 1993-10-12 Affymax Technologies N.V. Spatially-addressable immobilization of anti-ligands on surfaces
GB8927503D0 (en) 1989-12-04 1990-02-07 Kronem Systems Inc Enzyme-amplified lanthanide chelate luminescence
FR2656925B1 (fr) 1990-01-08 1992-05-15 Eg G Capteur d'humidite et installation de mesure comportant une pluralite de tels capteurs.
US5922615A (en) * 1990-03-12 1999-07-13 Biosite Diagnostics Incorporated Assay devices comprising a porous capture membrane in fluid-withdrawing contact with a nonabsorbent capillary network
EP0455067B1 (de) 1990-05-03 2003-02-26 F. Hoffmann-La Roche Ag Mikrooptischer Sensor
IE911670A1 (en) 1990-05-17 1991-11-20 Adeza Biomedical Corp Highly reflective biogratings and method
CA2084077C (en) 1990-06-06 2003-04-22 Herman Leonard Lowenhar Fiber optics system
DE4024544A1 (de) 1990-08-02 1992-02-06 Boehringer Mannheim Gmbh Analyseelement und verfahren zu seiner herstellung
GB9019123D0 (en) 1990-09-01 1990-10-17 Fisons Plc Analytical device
US5076094A (en) 1990-10-03 1991-12-31 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Dual output acoustic wave sensor for molecular identification
US5510481A (en) * 1990-11-26 1996-04-23 The Regents, University Of California Self-assembled molecular films incorporating a ligand
US5155791A (en) 1990-12-07 1992-10-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Hybrid optical waveguides for phase-matched nonlinear wavelength conversion
GB9102646D0 (en) 1991-02-07 1991-03-27 Fisons Plc Analytical device
EP0504730B1 (en) 1991-03-22 1997-08-27 Seiko Instruments Inc. Electrochemical measurement system
US5196350A (en) 1991-05-29 1993-03-23 Omnigene, Inc. Ligand assay using interference modulation
GB9111912D0 (en) * 1991-06-04 1991-07-24 Fisons Plc Analytical methods
US5418136A (en) 1991-10-01 1995-05-23 Biostar, Inc. Devices for detection of an analyte based upon light interference
US5516635A (en) * 1991-10-15 1996-05-14 Ekins; Roger P. Binding assay employing labelled reagent
DE4202850A1 (de) 1992-01-31 1993-08-05 Boehringer Mannheim Gmbh Analysenelement fuer immunoassays
US5137609A (en) 1992-01-31 1992-08-11 Biometric Imaging Inc. Differential separation assay
DE59307719D1 (de) 1992-03-23 1998-01-08 Siemens Ag Biosensor
US5304293A (en) 1992-05-11 1994-04-19 Teknekron Sensor Development Corporation Microsensors for gaseous and vaporous species
US5321492A (en) 1992-08-07 1994-06-14 Miles Inc. Dual function readhead for a reflectance instrument
EP0588153B1 (de) 1992-09-14 1996-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Gassensor
US6399397B1 (en) * 1992-09-14 2002-06-04 Sri International Up-converting reporters for biological and other assays using laser excitation techniques
US5402075A (en) 1992-09-29 1995-03-28 Prospects Corporation Capacitive moisture sensor
US5351548A (en) 1992-12-02 1994-10-04 Walbro Corporation Capacitive pressure sensor
US6200820B1 (en) * 1992-12-22 2001-03-13 Sienna Biotech, Inc. Light scatter-based immunoassay
US5327225A (en) 1993-01-28 1994-07-05 The Center For Innovative Technology Surface plasmon resonance sensor
US5430815A (en) 1993-02-05 1995-07-04 Raychem Corporation Optical fiber water sensor
US5280548A (en) 1993-03-11 1994-01-18 Boc Health Care, Inc. Emission based fiber optic sensors for pH and carbon dioxide analysis
DE4310142A1 (de) * 1993-03-29 1994-10-06 Boehringer Mannheim Gmbh Immunologisch aktive Konjugate und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
US5677196A (en) * 1993-05-18 1997-10-14 University Of Utah Research Foundation Apparatus and methods for multi-analyte homogeneous fluoro-immunoassays
US5512131A (en) * 1993-10-04 1996-04-30 President And Fellows Of Harvard College Formation of microstamped patterns on surfaces and derivative articles
US5464741A (en) 1993-10-08 1995-11-07 Henwell, Inc. Palladium (II) octaethylporphine alpha-isothiocyanate as a phosphorescent label for immunoassays
US5352582A (en) 1993-10-28 1994-10-04 Hewlett-Packard Company Holographic based bio-assay
US5455475A (en) 1993-11-01 1995-10-03 Marquette University Piezoelectric resonant sensor using the acoustoelectric effect
US5527711A (en) * 1993-12-13 1996-06-18 Hewlett Packard Company Method and reagents for binding chemical analytes to a substrate surface, and related analytical devices and diagnostic techniques
JP3027770B2 (ja) * 1994-03-05 2000-04-04 ロシュ ダイアグノスティックス ゲーエムベーハー イムノアッセイで使用するための干渉除去剤
JP3228752B2 (ja) * 1994-04-15 2001-11-12 コウブ カーディオバスキュラー、インコーポレイテッド 生体適合性被覆製品
US5514501A (en) * 1994-06-07 1996-05-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Process for UV-photopatterning of thiolate monolayers self-assembled on gold, silver and other substrates
US5599668A (en) * 1994-09-22 1997-02-04 Abbott Laboratories Light scattering optical waveguide method for detecting specific binding events
US5620850A (en) * 1994-09-26 1997-04-15 President And Fellows Of Harvard College Molecular recognition at surfaces derivatized with self-assembled monolayers
US5866434A (en) * 1994-12-08 1999-02-02 Meso Scale Technology Graphitic nanotubes in luminescence assays
US5489988A (en) 1995-01-03 1996-02-06 Motorola Environmental sensor and method therefor
US5518689A (en) * 1995-09-05 1996-05-21 Bayer Corporation Diffused light reflectance readhead
DE69709921T2 (de) * 1996-05-28 2002-08-22 Zeptosens Ag, Witterswil Optische detektionsvorrichtung für chemische analysen an kleinvolumigen proben
US5780251A (en) * 1996-06-27 1998-07-14 Fci Fiberchem, Inc. Ultrasensitive single-step, solid-state competitive immunoassay sensor with interference modifier and/or gel layer
WO1998001743A1 (en) * 1996-07-10 1998-01-15 Cambridge Imaging Limited Improvements in and relating to imaging
JP2001504213A (ja) * 1996-08-29 2001-03-27 ツェプトゼンス アクチエンゲゼルシャフト 化学的／生化学的な光センサ
US5910940A (en) * 1996-10-08 1999-06-08 Polaroid Corporation Storage medium having a layer of micro-optical lenses each lens generating an evanescent field
US5922537A (en) * 1996-11-08 1999-07-13 N.o slashed.AB Immunoassay, Inc. Nanoparticles biosensor
GB9624224D0 (en) * 1996-11-21 1997-01-08 Horsell Graphic Ind Ltd Planographic printing
US6048623A (en) * 1996-12-18 2000-04-11 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of contact printing on gold coated films
US5922550A (en) * 1996-12-18 1999-07-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biosensing devices which produce diffraction images
JPH10253811A (ja) * 1997-03-14 1998-09-25 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 回折格子及びその製造方法
US6180288B1 (en) * 1997-03-21 2001-01-30 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Gel sensors and method of use thereof
CN1171339C (zh) * 1997-05-07 2004-10-13 Gnb技术有限公司 铅酸电池及其所用的正极板和合金
US6171780B1 (en) * 1997-06-02 2001-01-09 Aurora Biosciences Corporation Low fluorescence assay platforms and related methods for drug discovery
US6203758B1 (en) * 1997-11-10 2001-03-20 Bio-Pixel Ltd. Micro-circuit system with array of functionalized micro-electrodes
US6060256A (en) * 1997-12-16 2000-05-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Optical diffraction biosensor
JPH11326603A (ja) * 1998-05-19 1999-11-26 Seiko Epson Corp マイクロレンズアレイ及びその製造方法並びに表示装置
US6030840A (en) * 1998-06-15 2000-02-29 Nen Life Sciences, Inc. Neutral enhancement of lanthanides for time resolved fluorescence
FI982422A0 (fi) * 1998-11-09 1998-11-09 Arctic Diagnostics Oy Porfyriiniyhdisteitä, niiden konjugaatit sekä määritysmenetelmiä pohjautuen näiden konjugaattien käyttöön
US6221579B1 (en) * 1998-12-11 2001-04-24 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Patterned binding of functionalized microspheres for optical diffraction-based biosensors
US6579673B2 (en) * 1998-12-17 2003-06-17 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Patterned deposition of antibody binding protein for optical diffraction-based biosensors
WO2000043552A2 (en) * 1999-01-25 2000-07-27 Ut-Battelle, Llc Multifunctional and multispectral biosensor devices and methods of use
US6399295B1 (en) * 1999-12-17 2002-06-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Use of wicking agent to eliminate wash steps for optical diffraction-based biosensors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517114C2 (ru) * 2012-06-20 2014-05-27 Закрытое акционерное общество "Центр перспективных технологий" Способ определения простат-специфического антигена в жидкой среде
RU168959U1 (ru) * 2015-12-09 2017-02-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации Устройство для проведения ранней диагностики несостоятельности анастомоза

Also Published As

Publication number Publication date
CA2483189C (en) 2013-01-29
BR0309416A (pt) 2007-02-21
KR20050008689A (ko) 2005-01-21
EP1502111A2 (en) 2005-02-02
WO2003093822A3 (en) 2004-06-24
CA2483189A1 (en) 2003-11-13
AU2003221967A8 (en) 2003-11-17
TWI250274B (en) 2006-03-01
US7223534B2 (en) 2007-05-29
RU2004131197A (ru) 2005-06-10
CN1646915B (zh) 2010-06-16
TW200403430A (en) 2004-03-01
US20030207253A1 (en) 2003-11-06
WO2003093822A2 (en) 2003-11-13
MXPA04010352A (es) 2005-02-17
AU2003221967A1 (en) 2003-11-17
CN1646915A (zh) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2332672C2 (ru) Устройства для диагностики на основе дифракции
US7695979B2 (en) Biomolecule diagnostic devices
AU760500B2 (en) Optical diffraction biosensor
AU762900B2 (en) Patterned deposition of antibody binding proteins for optical diffraction-based biosensors
US7169550B2 (en) Diffraction-based diagnostic devices
US8110349B2 (en) Method for producing biomolecule diagnostic devices
US7118855B2 (en) Diffraction-based diagnostic devices
US7223368B2 (en) Diffraction-based diagnostic devices
US8158408B2 (en) Diffraction-based diagnostic devices
MXPA01006264A (en) Patterned deposition of antibody binding proteins for optical diffraction-based biosensors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110416