TW555852B

TW555852B - Electrochemiluminescence assay apparatuses, cassettes and kits and methods of making and using the same

Info

Publication number: TW555852B
Application number: TW085102864A
Authority: TW
Inventors: Jacob Wohlstadter; James Wilbur; George Sigal; Mark Martin; Liang-Hong Guo
Original assignee: Meso Scale Technologies Llc
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1996-03-06
Publication date: 2003-10-01
Also published as: CA2704228C; EP2280268A1; JP2006047321A; EP0821726A1; CZ284497A3; US6090545A; AU720625B2; CA2213854C; CZ299135B6; JP4754003B2; CA2213854A1; JP2008076407A; CA2704228A1; JP4365362B2; CN1192097C; KR19980702850A; MX9706471A; EP2280268B1; WO1996028538A1; BR9607193B1

Description

555852 A7 B7 五、發明説明（1 本申請案爲财夺請中之1996年5月10日提出申請的申請案序列第讀02,076號和同在申請中之1995年3月10曰提出申請的申請案序列第υ8/402,277 ^的部务接續申請案、，將它們全部合併於此以作爲參考。 1 •簡介本發明提供—種用於以電化學發光爲基礎之測試的圖案狀多陣列、多專—性表面（PMAMS)，以及其製造和使用的方法。 2 .發明背景 2.1 .診斷分折對迅速敏感的診斷技術有著強烈的經濟需求。對於包括保健、研宄、農業、獸醫和工業市場的廣大經濟市場而’ 言’診斷技術都是很重要的。在敏感性、所需時間、使用容易度、堅固性或成本上的改良，能夠完全打開先前沒有技術能符合市場需求的新類診斷市場。某些診斷技具有高敏感性’但是太衫以致於不符合市場求。^ 技術可能是有成本效益的，但是不夠堅固到足以應付各種平場需求。—種新穎、能夠合併這些特質的診斷於診斷業而言是一個重大的進步和機會。在診斷應用中，使用許多不同的分析技術。這些技独_勺括放射性標記、酵素結合免疫分析、化學比色分析、標記、化學發光標記和電化學發光標記。這些技術中:一個都具有其獨特的敏感程度、使用容易度、堅固性、速度和成本上（組合’這樣的組合限制了它們在不同診斷市場 -4- 本紙張尺度適财國國家標Α4規格（2Κ)Χ297公釐項頁經濟部中央標準員工消合作社印製

A >55852 、發明説明（上的政用。這此舁田束。例如放射性一^?太于疋因爲每個技術本來的物理约的衰變”二來就是不堅固的，因爲標記本身 m i理"午多應用所得到的放射性廢物，導致在、，工〜丨、文全和環境上的損害。制，因：：：，二’多敏感性診斷技術，主要受到市場限化與癸:t、热阳此藝者來執行測試。例如現在使用的電和；：牛：序：不僅需要熟練的技術員，還需要重複沖洗 ... g加了成本和處理廢物的需求。簡化測試 :序並減少每次測試成本的新穎診斷學，在打開新市場並改吾現有市場運作上將會有相當大的重要性。 2 · 2 ·复也學發光分 ECL疋一種現象，藉此使受電激發之物種放出一個光子-(參見例如 Leland 和 P0Well，199〇 j Electr〇chem s〇c 137 0〇)· 3127-3131)。這類物種叫作ECL標記，在此處也稱之爲丁AGs #用的E c L標記包括：有機金屬化合物，這裏的經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 金屬係得自例如第VIII族的貴重金屬，包括含_釕和含-鉞的有機金屬化合物，像是例如由Bard等人（美國專利第 5,238,808號）揭示的ru(2,2’_二吡啶）3 +部份（也稱爲 Rubpy π)。由E C L標1己產生的光，在診斷程序中可用來當作報告者信號（Bard等人，美國專利第5,221，6〇5號）。例如可將E C L標記共價偶聯到諸如抗體或核酸探針之類的結合劑上。可利用ECL標記/結合劑複合物來分析各種物質 (Bard等人，美國專利第5,238,808號）。以ECL爲基礎之檢測系統的原理，需要電位激發ECL標記以放出光子。適用 -5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3 ) * · 於ECL分析;谷液的電位波形越過電極表面，通常是金屬表面，以及反電極（參見例如美國專利第5,〇68,088號、第 5,093,268 號、第 5,061,445 號、第 5,238,8〇8號、第 5，147,806 號、第 5,247,243 號、第 5,296，191號、第 5,3 10,687 號、第 5,221，605 號）。可以購買到此項技藝中已熟知用來經營和檢測E C L反應的各種裝置。例如Zhang等人（美國專利第5,324,457號）揭示爲了經營ECL在電化學電池中所使用的代表性電極。 Levantis等人（美國專利第5,093,268號）揭示了在經營ECL 反應時所使用的電化學電池。Kamin等人（美國專利第 5，147,806號）揭示了經營和檢測ECL反應的裝置，包括電壓控制裝置。Zoski等人（美國專利第5,〇61，445號）揭示了經營和檢測E C L反應的裝置，包括引起e C L反應的電位波形圖、類似轉化器的鍵、控制裝置、檢測裝置、以及檢測目前在工作電極上由E C L反應產生，以便對電控制裝置提供反饋消息的方法。藉著例如美國專利第5,093,268號來詳細地回顧ECL技術。簡T之，E C L技術是一個檢測以相對上低濃度存在於試樣中的所要的分析物的體積的方法。 E C L邵份，在上述提及發布的專利案中稱爲τ a g，可能有或沒有結合到分析物上，但在這兩種案例中，藉著得自工作電極之電能而誘發，使T A G升級至激發態，導致一系列的化學反應。有利地提供使T A G之E C L升級的分子，如草酸鹽，或更佳的三丙胺（參見美國專利第5,31〇,687號）。 -6- 本紙張尺度賴巧目家鮮（CNS )》4驗（21GX297公釐) ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 A7 B7 五、.發明説明（4 ) 2 · 3 · 1_用的E c L分析到目W爲止，所有商用的E c L反應均在公分等級之電極表面上進行。公分等級的電極，係在由較大電極產生ECl 信號的增大，和減少每次分析所需之總試樣體積的願望之間尋求解決之道。然而，即使是公分等級的電極也無法達到許多分析所需的敏感性。企圖克服這個問題，所有的商用ECL系統更進一步藉著使用經過塗佈的磁性小珠來捕捉 ECL分析物或試劑，以增進其敏感性。然後爲了增進敏感性而移動鄰近工作電極的小珠。然而使用磁性小珠有許多限制。以蛋白質塗覆的小珠本身會脱落，並在一段時間内降解，而導致信號改變。因爲在操作以小珠爲基礎的分析，以及將其格式化時的複雜^ $，使得商用ECL診斷學對特定試樣每次進行分析時，均需要一組複雜、連續進行的程序，這增加了每個待進行之測試的時間與成本。5微米等級的小珠則使大部份與小珠結合的ECL TAG不能到達鄰近工作電極的薄膜，結果沒有激發ECL TAG的效力。

Leventis等人（美國專利第5,〇93,268號）曾提出同時分析一個以上不同之分析物的方法，係藉著對每個分析物使用不同的ECL ’在單一分析時對每個不同的分析物激發出不同，長的光子。然而該技術仍受到限制，例如得不到足夠數里的在不同波長處產生幅射之有效ECL標記，以及對於每種ECL標記之最佳化學條件的需求。這些實際的約束已征阻礙了這類多波長、多分析物ECL檢測系統的商業化。、工 --：------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

、1T -7- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 A7 ____^_B7_ 五、發明説明（5 ) 其他增加E C L敏感性的途徑是改善電極技術。zhang等人 (美國專利第5,324,457號）曾直接將薄膜或ECL物種放置在各種金屬和半導體表面。Zhang和Bard技術使用整體飽和的廷極表面’結果（由作者描述）爲不平均的補丁狀沉殿，使其不適用於高敏感性的分析。前述進行E C L分析的方法，亦需要包含電極的分析電池’必須藉著各種方法中的任何一種來加以清潔，包括使用烯酸、晞鹼、清潔劑溶液等等，如同美國專利第 5 514 7，8 0 6號中揭示的。因此本發明的目標是提供一種新穎且具有成本效益的分析法，來連續或同時地進行多個ECL反應，且在較佳的具體實施例中，爲了改良準確性而提供内裝的控制標準。一本發明更進一步的目標，是提供一種卡匣，包括一或多個適合同時或連續進行多個ECL反應的支撑物，其亦爲用完即可拋棄的。 3 .發明概述本發明係關於一種進行ECL反應和分析的卡匣，包括在支撑物上有多個分開結合領域，這些分開結合領域在空間上與一或多個電極及一或多個反電極對排成一列。卡匣最好包含一個主要的支撑物，其在表面上具有多個分開結合領域；Έ：可以具有一或多個電極及一或多個反電極對。藉著以有效電壓波形之形式來誘發電化學發光的電能來源，曰可分別尋址電極和反電極對。卡匣也可以包含能夠置於主要支撑物附近的第二個支撑物，以提供含有在其間之試樣 -8 - 本紙張尺度適财關家料（CNS ) A4規格（~ -- ' -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 4 555852 五、發明説明（6 ) 的工具，並/或作爲一個電極。 ^ ^ ^ ^ 仕叉椁物表面上書出結合領域的圖形，並加以製備，使立一試劑。八侍以〜合所要的分析物或本發明進-步關於測量試樣之電化學發供支撑物或卡匣操作工且、適人、裝“，”板

誘發電化學發光的電壓控制工具皮“有A π , 仔自试樣之雷化學 I光的光子檢測工具，以及試樣操作工具。本發明進一步關於利用卡g來古沬從m 丨'术/八]I 4樣中電化學發光的万法’係精者使卡匣的結合領域盥本 ^ t„i ΛΑ /° 有 E C L “記分析物或 4劑的試樣接觸，然後在每個個％極和反電極對處，使用有效的電壓波形以謗於雷仆與又疗贫私化學發光，並檢測或測量所諸务的電化學發光。從更廣泛的 - F Γ T八仏士、土士 L 向术看在本發明提供的 CL刀析万法中，試樣未與電極接觸。此外，另—個就是使用電極和反電極對，爲了掃描本發明提的電極和反電極。口〃 A上本發明亦提供由組件構成的且 , 丁傅风的工具組，包括適合同時測吾夕個電化學發光反^應的卡匣。本發明亦提供進行化學反應的圖案狀表面。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 —：------— (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 本發明亦提供由石墨毫微管製備的電極。 4 .阈片説明圖1圖解説明兩個支撑物形成一個根據本發明之切中多广結合領域14位在支撑物10上，而相對應的多個電極 16位在支撑物12上’以致於支撑物的靠近使電極對與每結合領域相鄰。 -9- 本紙張斤適用中“家標準（CNS) A4規格（21〇^^y 555852 A7 五、發明説明（7 ). 經濟部中央標準局員工消費合作社印製圖2圖解説明兩個支撑物形成一個根據本發明之卡匣，其中位在支撑物26上的多個結合領域3〇與每個單獨的電極^ 相鄰，以致於支撑物26和28的靠近，使每個反電極以與結合領域3 0相鄰。圖3圖解説明兩個支撑物形成一個根據本發明之卡匣，其中在支撑物44上的多個結合領域48，具有與其相鄰的電極 -反電極對50。支撑物46可視需要位在與支撑物^相鄰之處，以便使支撑物46提供與結合領域4 8和電極5〇相鄰、含有試樣的工具。圖4圖解説明兩個支撑物形成一個根據本發明之卡匣，其中使位在支撑物上6 〇的多個結合領域6 4與懷疑其含有分析物的4樣接觸。支撑物6 2具有區域6 6，其含有檢測或測量所要的分析物，或是進行想要反應的反應介質，以致於使支撑物60靠近支撑物62時，引起結合領域^與區域“彼此互相接觸。圖5 A圖解説明多陣列、多專一性結合表面之圖案狀結合領域的俯視圖。幾何形狀、三角形、四方形和圓形代表不同刀析物特足的結合領域。結合領域可以是疏水性或親水性的。結合領域周圍的表面可具有二者擇一的性質（親水性或疏水性的）’以減少結合試劑或分析物從結合領域散布出來0 圖5 B圖解説明遞送結合試劑及/或分析物至分開結合領域之微泥體導引物的俯視圖。每個小點圖解説明微流體導引物（例如毛細管）的橫切面。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .«裝-

、1T j% ____ _ 10- 本紙張尺度適用中國21()x2974^7 555852 A7 五、發明説明（8 圖5 c圖解說明微流體導引物的側視圖，顯示對齊戈排一列之微流體導引物的靠近，將結合試劑及/或^析物废运至多陣列之圖案狀結合領域中。每個微流體導引物可$ 送不同的結合試劑至分開的結合績域中。 ^ 圖6A圖解說明在記錄器上的多陣列電極狀之多卩車列、多專-性的結合領域。在電極陣列二= 了間，顯示一個可移動的電極保護柵。這整個叙合包括一個進行多個ECL·反應的卡匣。口圖6B圖解說明對齊或排成一列的可尋址其進行工作列與反電極接近。電極可以是與結合領域互補的形狀具有其他形狀（例如指間的形狀）。 3 圖7圖解說明對齊或排成—關可尋址其進行和Ϊ:極！近互補之結合表面的側視圖。其中使受：引導 I;::!"?:極表面生長，通過在電極陣列與結合領域之 ECL反應的^延伸試樣之似標記周圍的勢場，來增加圖8圖％對齊或排成_列的可尋址其進行和反電極靠近互補之結合表面的 :：：列子散布在兩個組件之間，以延伸勢f:"德 E C L·標記周圍的勢場 9耆I伸忒樣之的粒子可以H 應的效力增加。受到引導有兹丨生的’而容許方便運用。圖9圖解說明對齊或排成_列的可尋和反電極靠近互補之結合表面的側視圖丁:：：：列長的突起，延伸刭—4τ主 “中电極具有細以項訂衊电極表面與結合領域之間的缺口内，本紙張尺度適财關家 -11 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -12- X 297公釐） 555852 五、發明説明（9 ) 便延伸試樣之ECL標記的勢另％，增加E C L反應的效力。圖1 0圖解説明對齊或排说 * ^ ^ ^ 成—列的可尋址其進行工作之陣列和反電極靠近互補之蛀人 . 了 e芈一 y σ 〜&表面的側視圖，在此處表面並不疋千仃的，但是以互補替。雨又形狀使一個與另一個配合來代圖11圖解説明具有金屬居卡匿形式提供單一電極二：=撑物的側視圖，在其上以 th 和〜δ表面之組合。在金屬層上作出自仃組&早層（"SAMS”）之陣列的圖型。圖12圖解説明具有金屬屬日炙支撑物的側視圖，在其上以出遍結合表面之組合°在金屬層上作狀SAmU^的圖型’並顯示受到料的微粒子散布在圖案 =AMs的中間，以便延伸試樣之咖標記㈣的勢場，增加E C L反應的效力。圖13圖解説明具有金屬層之支撑物的側視圖，在其上以卡匣形式提供單一兩朽1 山A 早極和結合表面之組合。在金屬層上作出自行組合單層或SAMs陣列的_，並圖解受到引導之聚及/或纖維從ECL標記中生長，以便延伸試樣之ECL …己周圍的勢場，而增加ECL反應的效力。圖14,具有由電腦控制之電極對陣列之支撑物的圖解。圖1 5馬具有電極對陣列之支撑物的圖解。圖6爲具有％極對之陣列，以及控制每個電極對通電的黾月句系統之支撑物的圖解。圖1 7 :具有電極對之陣列，以及具有多個電壓來源和多路'周制器以控制每個電極對通電之電腦系統之支撑物的圖 I紙張尺^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣訂經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 A7 --------------B7 五、發明説明~ — 解。、圖1 8爲具有電極對之陣列，以及具有多個經轉換電壓來源以控制每個電極對通電的電腦系統之圖解。圖19(a)-(e)爲數種不同的電壓_反電極對組合的圖。圖20圖解説明具有完整三明治分析之支撑物。圖21圖解説明在支撑物上有兩個相對的pMAMs表面。圖22圖解説明在原纖維墊的電極（22〇〇)上，利用微流體導引物（2201 )作出結合領域（2202)。圖23圖解説明藉著過濾作用來製造原纖維墊的程序。圖2 4頭示使用滾筒來產製原纖維墊的例證。圖2 5顯tf多層原纖維墊的圖解，其中上層具有用於分析的結合領域。圖2 6顯π與促進非-專一性結合的部份一起衍生的原纖維炙圖解，且有數個生物性和非-生物性之物種結合在表面上。圖2 7顯π與促進非_專一性結合的部份一起衍生的原纖維义圖解。有數個物種結合在衍生出的原纖維上，而在某些實例中，使其他的配體結合在這些物種上。圖2 8顯示具有數個共價附著物種之原纖維的圖解。在某些實例中這些物種可結合另一個或許多其他的實體。圖29圖解説明使用多層原纖維墊作爲濾光片，依據在墊上或墊内的光源位置，可容許光通過及/或可吸收及/或散射光線。 ^_ -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 、1Τ 555852 A7 * _ B7 五、發明説明（彳1 ) 圖30顯示得自在碳原纖維墊電極（A)和金落電極（b)上之電化學測量的環狀伏安圖。圖31比較原纖維墊的電化學特性（陽極的尖峰電流），作爲墊子厚度和掃描速率之函數。顯示與金箔相比較下而得到的結果。圖32所顯示的圖，説明在原纖維上非_專一性結合的增加，與蛋白質溶液中原纖維濃度增加一樣。圖3 3證實使用表面活性劑可降低在經過E c L _ tag 1 _標示之蛋白質與碳原纖維之間的非-專一性結合。圖34顯示用來測量電化學特性及在原纖維墊電極上之 ECL的實驗電池之俯視圖的圖解。圖35顯示使用原纖維墊作爲電極，和1〇〇〇pM之溶液中的TAG1 (實線）所獲得的ECL信號。將該信號與分析緩衝溶液（不含T A G 1 )(虛線）相比較。圖36顯示兩個表面PMAMS裝置之圖解，其中以圖案狀之介電層將兩個受到支撑之電極的陣列分開。經濟部中央標準局員工消費合作社印製圖37顯示一個卡匣，其中在基質（37〇3)中及/或之上的結合領域（3702)存在於表面（3701 )之上。將支撑工作電極 (3704)和反電極（3705 )的第二個表面（37〇〇)如此放置，以致於使結合領域非常接近工作電極。在由E C l標記結合至結合領域中誘導出光產生的條件下，可經由任一個或兩個表面檢測到光線。圖3 8顯示一個卡匣，其中結合領域出現在與支撑反電極不同之物件的表面上。將工作電極置於接近該物件表面之 -14- 本紙張尺度顧傾國家X 297公釐) 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 Β7 五、發明説明（12 ) · -- 處。在從經過丁八(}1標示之基團結合至結合領域中誘導出 ECL的條件下，可經由任一個或兩個電極（若電極其中之一或兩者皆爲透明或半_透明的），及/或側邊檢測到/光線。圖39顯示卡£的圖解，其中放置生物素基化凝膠層，使其與在玻璃支撑物上作出圖型的金質工作電極和反^極接觸，暴露在經TAG1-標示之抗生物素蛋白下，然=使用 E C L分析。圖4 0所頭示的圖，在使用類似圖3 9描述之卡匠的實驗中證實E C L活性。貝< 圖4 1所顯示的圖，説明在使用類似圖3 9描述之卡匣，除了凝膠層不含生物素，而因此不能結合經丁八〇1標示之抗生物素蛋白的實驗中，沒有E C L活性。 ★ 圖42顯示適用於ECL的兩個表面之卡匣的圖解。圖43證實，抗體_TAG1iECL被吸附至原纖維墊中，故可利用該原纖維墊來當作電極。圖44A-B顯示在容許重複產生ECL信號而沒有信號降解 (可逆ECL)的條件下，得自在金羯上辛烷硫醇鹽之自行組合單層（SAM)上的TAG1-BAS吸附薄膜的ECL信號。方格A爲E C L信號對使用電位兩種連續掃描的作圖。方格b爲環狀伏安圖，係使1 mM亞鐵氰化鉀在辛烷硫醇鹽SAM中暴露在與ECL實驗使用之氧化電位相同的氧化電位下；該圖顯示SAM在表面上阻礙Fe(II/III)(CN)6的氧化還原反應的能力受到保留。螓圖45A-B顯示在容許重複產生ECL信號，且每次重複僅 -15 --.------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁，> -訂 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 Β7· 五、發明説明.（13 ) 增加信號喪失（準-可逆ECL)的條件下，得自在金落上辛烷硫醇鹽之SAM上的TAG1-BAS吸附薄膜的ECL信號。二格A爲ECL信號對使用電位五種連續掃描的作圖。方格b爲環狀伏安圖，係使丨mM亞鐵氰化鉀在辛烷硫醇鹽sa°m* 暴露在與ECL實驗使用之氧化電位相同的氧化電位下；該圖顯示SAM在表面上阻礙Fe(II/III)(CN)6的氧化還原^ 應的能力只受到部份保留。圖46 A-B顯示在不容許重複產生ECL信號，且每次重複僅增加信號喪失（不可逆ECL)的條件下，得自在金箔上辛烷硫醇鹽之自行組合單層（SAM)上的TAG1-BAS吸附薄膜的ECL信號。方格A爲ECL信號對使用電位兩種連續掃描的作圖。方格B爲環狀伏安圖，係使1 亞鐵氰化钾在辛垸硫醇鹽SAM中暴露在與ECL實驗使用之氧化電位相同的乳化境位下；該圖顯示喪失S A Μ在表面上阻礙 Fe(II/m)(CN)6的氧化還原反應的能力。 5 .發明詳述：因此本發明廣義上包括進行多個電化學發光分析的卡 E。卡匣由支撑物形成，在支撑物上具有能夠特定結合一或多個所要的分析物的多個結合領域。在支撑物上將結合領域製備成圖案狀的多陣列、多專一性表面（，，PMAMS，，）。 PMAMS對先前已知之e C L分析方法提供了重大的改良，例如藉著大大地增加分析密度，而得以進行並容許可迅速或同時執行多個不同分析。卡匣也包含多個電極，該電極能夠從經E C L標示的試劑結合至結合領域中，選擇性地激發 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ϋ ί I I. I . I := - - - - - - ! Sr I - M - ....... - - - : -1 —1 11! —1 - - - 11— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 555852 A7 B7 五、發明説明（14 ) E C L而放出光。在本發明顯示於圖1的較佳具體實施例中，卡匣包括兩個支撑物1 0、1 2，其中多個結合領域丨4出現在第一個支撑物 1 〇的表面上，而多個電極/反電極對丨6則出現在第二個支撑物1 2的表面上。使結合領域和電極/反電極對相排成一列，以致於當第一個和第二個支撑物10，丨2放在一起時，便使多個電極/反電極對丨6中的每一個都鄰近多個結合領域1 4中的不同者。位在結合領域之下的第一個支撑物，最好是具有金質薄膜表面和透明結合領域的PMAMS。第二個支撑物取好疋其上具有透明電極/反電極對1 6的透明平塑膠板。結合領域14最好藉著在支撑物表面上將有機自行組合單層（由個別的單體組成）壓印成圖型來製備之，其中單隨具有生物素或連結邵份，然後使抗生物素蛋白或抗生物素蛋白鏈黴素與暴露的生物素結合（參見例如美國專利第 5,0 9 3,2 6 8號）。然後藉著不連續地塗敷適當的經生物素標示之結合試劑，如經生物素標示的抗體，將能夠選擇性結合所要的分析物的結合試劑，塗敷在已經壓印有單層的支撑物表面上。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較佳的是，電極/反電極對丨6具有公分以下的大小，並藉著製造液晶顯示器和電化學顯示面板已知的方法，與電極導線20(例如透明金屬薄膜的）一起製造。經由電連接線 19將電極導線20連接至波形發生器18。有利的是，在電腦的控制之下，電極/反電極對是可以分別尋址的，以致= 可選擇性地在分開的結合領域上使用電位。提供光檢測哭 •17-

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 ----- B7 _· 五、發明説明（15 ) 2 2和數位電腦2 4 ’在適當之標記與結合領域結合而刺激 ECL放出時，記錄並分析其結果。在其他的具體貫施例中，使用一個工作電極並在多個結合領域上同時產生ECL信號。在此具體實施例中，經由使用光成像设備來確認得自各個結合領域的E c l信號。廣 < 地〃无’根據本發明使用卡匣進行的分析，是得益於使用夕個刀開之結合領域的分析。例如，使用這種卡匣容 4迅速及/或同時檢測或測量各種所要的分析物。在較佳的” 貝施例中’根據本發明之分析也是得益於使用經 ECL標示之試劑、分析物或結合表面的那些。一個根據本發明的ECL分析，包括使多個結合領域與懷疑其含有所要的分析物的試樣接觸，而從結合的ECL標記中誘發ECl放出，其中孩ECL標記係在分析物或分析物的競爭者上，在與分析物結合的試劑上，或是在多個結合領域上。本發明亦提供一種用來檢測或測量所要的分析物的Ecl 分析方法，其包括（a)使一個或一個以上之多個分開結合領域與含有連結電化學發光標記之分子的試樣接觸，該多個結合領域係位在一或多個支撑物的表面上，其中在接觸步驟期間内該試樣未接觸任何電極或反電極；（b)使電極接近该一個或一個以上之多個結合領域；（c)在該一個或一個以上之多個結合領域處使用有效誘發E C L的電壓波形；並檢測或測量ECL。在其他的具體實施例中，本發明提供如下的E C L分析方法·（ a)使一個或一個以上之多個分開結合領域與含有連結電化學發光標記之分子的試樣接觸，該多個 _ - 18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ -1¾ 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（16 ) 結合領域係（i)位在一或多個支撑物的表面上，且（Π )在空間上與多個電極和反電極對排成一列並向其靠近；（b )使電極和反電極接近該一個或一個以上之多個結合領域；（c )在該一個或一個以上之多個結合領域處使用有效謗發E C L的電壓^波形；並（d )檢測或測量電化學發光。容許在支撑物表面上的多個結合領域與待分析之試樣進行交互作用。可進一步使PMAMS與含有必需試劑之溶液接觸，以完成分析。然後使結合表面與互補的電極表面（最好是一個清潔或全新的電極）接觸（例如推進），然後使用電位來刺激ECL。在使用圖1裝置來進行分析的較佳方法中，將懷疑其含有所要的分析物的試樣’與經E C L標示，且適用於檢測該分析物之試劑一起塗敷在多個結合領域1 4。然後使支撑物1 1 和支撑物1 2靠在一起，以致於每個多個結合領域1 4，均位在多個電極/反電極對1 6中每個不同組的電極和反電極之間，而使試樣被包含在它們之間。應注意到當使用適當電位通過電極和反電極對時，該電極和反電極對不需要爲了刺;政E C L而與結合領域有機械上的接觸。經由電連接線1 9 k波形發生器1 8中，施用適合誘發e c L放出的電位波形至多個電極/反電極對16。藉著光檢測器22來檢測任何由出現在多個結合領域14上之ECL標記放出的信號，並藉著數位電腦2 4來分析之。在顯示於圖2 0的本發明方法之特殊實例中，在其上具有多個結合領域（BD)的支撑物（S)上進行三明治分析，係專 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 -19- 555852 A7 --- B7 五、發明説明（17 ). :性結合特定的分析物（An)。在將懷疑其含有分析物之試樣’至敷在結合領域上時，該分析物便與結合領域結合。然後再知適用於選擇性結合該分析物（A n )，並且已經以E C L 邵份標示（TAG)而形成Ab-TAG的抗體（Ab)塗敷在結合領域上的分析物上。在將過量、未結合之Ab_T A G從結合領域上洗掉之後，藉著電極（未顯示）對TAG施用適合謗發電化學發光的電位波形，以便從任何位在結合領域上的TAG 中#發E C L放出。藉著光檢測器檢測e c l信號，並以數位電腦（例如，就像圖i中説明的22和24)記錄之。依後文中的説明，提供更多的本發明之具體實施例、特徵和變化。 5 · 1 ·製備結合表面爲了更徹底地瞭解本發明，提供在支撑物上製備結合領域的詳細説明。特別適合多個分析物、在表面上有圖案狀陣列的結合領域者，在此處被稱爲圖案狀的多陣列、多專一性表面、或是PMAMS。在支撑物上製備PMAMS，例如係藉著將自行組合單層（”SAms”）作出圖案（Ferguson等經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 人，1993，Macromolecules 26(22) : 5870-5875 ; Prime 等人 ’ 1991 ’ Science 252 : 1 164-1 167 ; Laibinis 等人， 1989， Science 245 : 845-847 ; Kumar 等人，1984， Langmuir 10(5) : 1498-15 1 1 ; Bain 等人；1989，Angew.

Chem· 101 = 522-528)。表面作圖案的方法亦包括使用物理蚀刻法（例如微量機械加工）（Abb〇tt等人，1992，Science 257 : 1380-1382 ; Abbott 等人 1994，Chem. Mater. 6 (5): -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7 B7 五、發明説明（18 ) 596-602)、微量石印術（Laibinis 等人，1989， Science 245 : 845-847)、經由利用可由光活化之化學使表面附著化學基團（Sundberg 等人，1995， J. Am. Chem. Soc. 117 (49) : 12050-12057)，以及微量壓印技術（Kumar等人， 1994 ’ Langmuir 10(5) : 1498-151 1 ; Kumar 等人，1993， Appl. Phys· Lett· 63(14) : 2002-2004)。其他的表面作圖案方法包括在空間上控制流體或粒子配送的程序（例如微量筆尖沉殿（例如使用微流體導引物，利用χ_γ轉換遞送至表面中）、微量毛細管填充法（Kim等人，1 995，Nature 376 : 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 8 1 )、p貫墨技術或注射筒配送器。可使用這些技術的混合’以提供衩雜的表面圖案。在圖5 A中，顯示支撑物6 〇〇具有形狀獨立的結合領域，簡言之就是以幾何形狀6〇2來表不’在單一的支撑物上可出現不同的結合專一性。在結合領域之間的表面604，可以是二者擇一的疏水性或親水性，以便限制結合試劑對結合領域沉澱的範圍。結合領域及/ 或在結合領域之間的表面，可以在易於發生非專一性結合，及可抵抗發生非專一性結合中任選一種，且/或它們也可以是易於經由共價或非_共價交互作用而附著結合試劑的，或是可抵抗結合試劑附著的。在非-專一性結合的案例中，經由疏水性交互作用，並不是結合化學附著在表面上的想要方法，可添加清潔劑以避免發生附帶的非_專一性結合。取好是製備寬度或直徑在〇·丨到i 〇毫米範圍内的結合領域其他較佳的結合領域範圍，以尺寸計是從心…到丨毫米 (見度或直徑，或依據該領域幾何形狀的最寬部份）。其他 ______ —__- 21 . 本紙張尺度適用中@@家標準（〇^)八4規格（210\297公楚) ' 555852 A7 五、發明説明（19 ) 更佳的結合領域範圍’以尺寸計是從請i5|jGQi毫米。選擇性衍生這些表面，以使其所具有的專一性結合要辛暴露於環境中，例如ECL分析溶液中。此外，藉著將諸如聚乙二醇之類的部份合併到分開之結合領域的暴露表面内，來降低結合領域的非-專一性交互作用，同時維持專一性結合部份（Prime 等人，1993，】以⑽ s〇c 115 : ·4_ 10721 ; prime 等人；1991，Science 252 : ιΐ64 ιΐ67 ; Pale-Grosdemange等人，1991，j Am chem — ιΐ3 : 12-20) 〇在一個較佳的具體實施例中，pMAMS含有至少3或5或 1 0個結合領域，或從2到丨〇個、2到5〇〇個、5到ι〇〇〇個以及2到1〇8個結合領域。在較特殊的具體實施例中，結合領域的數目在從50到500的範圍内。在更佳的具體實施例中’結合領域的數目在從25到1〇〇，或1〇〇到5〇〇的範圍内0 支撑物可以是各種材料，包括但不限於玻璃、塑料、陶瓷、聚合材料、彈性材料、金屬、合金、複合薄片、半導體、絕緣體、矽及/或多層材料等等。可按照例如經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11

Ferguson 等人，1993，Macromolecules 26 ·· 5870-5875 ; Ferguson 等人，1991，Science 253 : 776-778 ; Chaudhury 等人，1992，Science 255 : 1230-1232中的描述，來製備衍生的彈性支撑物。在其上製備PMAMS的支撑物表面可含有各種材料，例如網絲、毛氈、纖維質材料、凝膠、固體（例如金屬形成 -22 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（2〇 6、、）、，彈性體等等。支撑物表面可具有各種結構、化學及/ 或光本特f生。例如，表面可以是硬或柔軟的、平坦或變形的、透明的、半透明的、部份或完全反射的，或是不透明的，並且也可以具有综合的特性，各區具有不同的特性，並可以疋一種以上的材料所組成的。表面可具有圖案狀表面結合區及/或圖案狀區，其中根據本發明可在一或多個表面上發生催化作用，及/或在一或多個表面上有可尋址的私極陣列。支撑物的表面可以任何適當的形狀來建構，包括平面的、球狀的、立方體的和圓柱狀的。在特足的具體實施例中，^pMAMs的支撑物爲一個測量尺。在其他的具體實施例中，支撑PMAMS的支撑物含有碳。> 例如支撑物可含有石墨或炭黑。在較佳的具體實施例中，支撑PMAMS的支撑物含有一或多種碳原纖維（Hyperion FibrilsTM)(美國專利第4,663,23〇號）。單獨的碳原纖維（如美國專利第4,663,23〇號、第 5’165,909號和第5,171，560號中所揭示的）可具有從大約35 毫微米到70毫微米之範圍的直徑，以及超過直徑1〇2倍的長度，外部區域本質上爲多重連續的有序碳原子層和一個獨特的内部核心區域。簡言之就是碳原纖維的典型直徑可以在約7到25毫微米之間，典型的長度範圍可幻微米到1〇微米之間。如同美國專利第），11〇,693號中所揭示的，並在此作爲參考，兩個或多個單㈣碳原纖維可形成纏結原纖維的顯微 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣·

，1T -23- 五、發明説明（21 ) 集合2。这些集合體可具有從5毫微米到數公分的尺寸範圍。簡言之就是一種顯微集合體（”棉花糖或cc")，其類似紡錘或棒狀的纏結纖維，具有可從5毫微米到2 〇微米之亩徑，以及可從(M微米到1000微米之長度。再度説明其㈣類的原纖維之顯微集合體（"鳥巢或BN")可以是粗糙的球形，具有可從0」微米到1000微米之直徑。也可以形成每一種類型（C C或B N)的較大集合體或混合物（參照下文）。可使用在支撑物中的原纖維包括但不限於單獨的原纖維、一或多個原纖維的集合體、一或多個原纖維的懸浮體、原纖維的分散體、原纖維與其他材料的混合物（例如油、石蠟、蠟、聚合物、凝膠、塑料、黏合劑、環氧化物、特氟龍、金屬、有機液體、有機固體、無機固體、鉍、鹼、陶瓷、玻璃、橡膠、彈性體、生物分子和介質等），及其混合物。 ' 在一個具體實施例中，原纖維是具有磁性的。在其他的具體實施例中，原纖維是不具磁性的。可將原纖維製成有磁性或典磁性的限制，係藉著在原纖維產製過程的結果中，在原纖維中的催化劑含量來控制，這類過程揭示於美經濟部中央標準局員工消費合作社印製國專利第4,663,230號、第5，165,9〇9號以及第5，171，56〇號中。在泎多具體實施例中，PMAMS位在上述支撑物之上、之中或其附近。可從不同種類的表面結合基團生成PMAMS。可利用自行、、且a單層’在與其結合的表面上形成單層，該自行組合單層包括但不限於烷硫醇（其結合金及其他金屬）、烷基三氣 ______ - 24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公楚） 555852 A7 五、發明説明（：夕％ (例如結合矽酮/二氧化矽）、烷羧酸（例如其結合氧化銘）及其混合物。可先形成單層，然後利用附接結合試劑進二匕子連結。在自行組合之後的衍生作用，在支撑物表面 ^完美的二次元結晶堆積之單層，其具有較少的針孔 I:?。可在自行組合之前或之後，利用結合試劑衍生出 ,另方面，在木些具體貫施例中，在單層上有規則、陷可能是想要的，並可藉著在單層 <支撑物表面的自仃組合之前先進行衍生作用而獲得。若是經過衍生的基團 (例^露的結合基團)對於結合試劑就空間上而言是較大的匕可在暴露末端產生一個緊密堆積的表面，但在金屬表面有規則的缺口。這可用來容許電荷流過這些規則的^ 口，到達結合在與試樣溶液接觸部份的經ECl標示之部> 份0 敕製備不完整單層是此項技藝中已熟知的。其他製備不完整單層的程序包括但不限於：由結合試劑的稀釋溶液來形成單層、在完成之前中止單層形成反應、利用幅射（例如離子顆粒）、光或化學試劑損毁較完整的單層。在一個具體實經濟部中央樣準局員工消費合作社印製施例中，重複壓印但壓印機不再次上墨，可得到連繪有缺陷的單層（WUbur 等人，1995, Langmuir，u:825)。可在基質的表面上生成PMAMS。在一個特定的具體實施例中，基質的高導電性的，例如：金屬電極或性入物薄膜。在其他的具體實施例中，基質爲半導性及/或具有中等的導電性。在其他的具體實施例中，I質之材料爲離子導體。在一些具體實施例中，基質之材料爲多孔材 -25 - 555852 、發明説明.（a ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製撑物材料及/或導電材科等通過”多孔材料可以與其他材許:：、離子物種孔材料與其他多孔材道十^科此&。例如，可製造路之結構或落液(例如離子V體：材：、作爲實施例中，這類混成物可以是多乂二；構。在—些具 /或散布式的混成物。在較佳的二 =明治結構及實施例中，多孔多孔材料。在特佳的具體性”電材在導=科、半導性材料或半導 -個連績的多孔材科板上，並；域可被包含在上，該物體位於支撑物上，每d”分開的物多孔材料（例如凝膠）的表面可一夕^結合領域呈現任何規則或不規則的形狀的、半球狀的、性(例如彈性、硬度、低密度、或可具有各種物理濕等等)，及/或光學特心二明的、反射性的、可折射的等等'，明的、不透導電的、半導性的、絕緣的二導及乂或：子特性(例如等等）。了父導電性的，例如濕對乾在一個具體實施例中，在基質中形成通個具體實施例中，多孔材料層的厚度低指〇毫微Li :個具體實施例中，多孔材料層的厚度爲毫未=另-個具體實施例中，多孔材料層的厚度爲5微 2。嶋。在另一個具體實施例中，多孔材料層的厚度爲多通體體或特另 5微米到本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（ 26- 555852 A7 B7 五、發明説明（24 ) 200-2000微米。在另一個具體實施例中，多孔材料層的厚度超過2微毫米。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一些具體實施例中，多孔材料能夠忍受由離子物種流動所引起的電流。在更精微的區別中，該多孔材料爲一種多孔的水溶脹凝膠，例如聚丙烯醯胺或瓊脂。各種其他的凝膠組合物均是可利用的（例如參見Soane，D.S. P〇lymei· Applications for Biotechnology ; Soane，D.S.編著；Simon & Schuster : Englewood Cliffs, NJ，1992 或 Hydrogels in Medicine and Pharmacy，第 I-III 册；peppas，n·A.編著； CRC Press : Boca Raton，FL，1987)。藉著共價和非共價連結可將結合領域附接在基質上。（對此課題已經寫了許多評論和書籍；某些實例爲Tampion J.和Tampion M.D. Immobilized Cells : Principles and Applications Cambridge 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

University Press : NY，1987 ; Solid Phase Biochemistry : Analytical and Synthetic Aspects Scouten，W.H.編著，John Wiley and Sons : NY，1983 ; Methods in Enzymology， Immobilized Enzymes and Cells，Pt. B Mosbach，K.編著， Elsevier Applied Science : London，1988 ; Methods in Enzymology, Immobilized Enzymes and Cells, Pt. C Mosbach，K.編著，Elsevier Applied Science ： London， 1987 ; Methods in Enzymology, Immobilized Enzymes and Cells，Pt. C Mosbach，K.編著，Elsevier Applied Science : London，1987 ;也可參見 Hydrogels in Medicine and Pharmacy，在前）。例如，藉著利用蛋白質的溶液處理，可 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X 297公釐） 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（25 將蛋白質附接到交聯的聚丙烯醯胺丙烯醯琥珀醯亞胺的共聚物上。亦可在聚合作用或凝膠化作用之前，以一個步驟將結合領域整合到多孔基質中。在一個具體實施例中，藉著使用各種偶聯化學，可將結合領域附接到未交聯的聚合物上。在一些具體實施例中，然後再使聚合物交聯 (例如使用包括醯胺键、二硫化物、對環氧化物之親核性攻擊等等的化學）（參見例如·· p〇llack等人，198〇, J. Am

Chem· Soc· 102(20) : 6324-36)。在其他的具體實施例中，可將結合領域附接到單體的物種上，然後在聚合作用期間將該單體物種合併到聚合物鏈中（參見Adalsteinss〇n，〇， 1979，J. Mol· Catal· 6(3) : 199-225)。在另一個具體實施例中，可藉著在聚合作用/凝膠化作用期間内，在洞中捕· 捉結合領域，或是藉著使結合領域滲透到多孔基質及/或薄膜内，而將結合領域合併到凝膠中。此外，可藉著由例如疏水性及/或離子交互作用而引起之非專一性吸附作用，將結合領域吸附到多孔基質（例如聚合物凝膠和薄膜）的表面上。在特佳的具體實施例中，使用生物素作爲連結或結合劑。在其他的具體實施例中，可將抗生物素蛋白、抗生物素蛋白鏈黴素或其他生物素結合劑合併到結合領域中。 ’、可在具有各種孔隙大小和溶劑含量的多孔材料（例如凝膠）上生成PMAMS。例如，藉著改變丙烯醯胺的濃度和交聯的程度，可製造孔隙大小有變化的聚丙埽醯胺。在具有比分析物小之孔隙大小的這種1)^/[八％8上，結合反 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210ΧΪ97公釐j . -- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 555852 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（26 ) 應實際上將會在凝膠的表面上言宗⑼现认、两、♦ > 在此案例中，可利用貝牙奴如的過濾作用及/或 Λ, * # Μ从人辰縮凝膠表面的分析物，並_即結合反應的動力學净析中，較快速的動力學是有加速率）。在迅速分 . . r A,, 疋有利的（例如短時間便得到結果），並在較短的時間内可產生增加的敏感性。在具有比“斤物大之孔隙大小的PMAMS上，結合反應可在凝膠的表面和主體中發生。 σ 口… 玍在此木例中，可使用過濾作或可使用電泳’來増加結合的動力學，並從表面移除未結合的物種。在«上形成的PMAMS，可以潮濕地儲存，並/或以脱二的^來储存m然後在分析期間再組成之。可在化 2〈則私E C L分析尸斤需的試劑合併到凝膠中（藉著渗透到凝膠中，或藉著在形成凝膠的期間將其合析期間添加這些試劑。 PMAMS的圖案狀結合領域，可藉著塗敷以液體形式存在在基貝中含有各個結合領域的液滴或微液滴至受酶質而生成。然後可藉著各種已熟知的技術（聚合作用、交聯作用冷口P 土视膠化轉變之下、加熱），引起該液體的固化作用及/或规膠化作用。在較佳的具體實施例中，可將引起 2化或规膠化作用的試劑包含在液滴中，以便在配送後一會兒，欣滴就固化及/或形成凝膠。在另一個具體實施例 I ’利用後績處理（例如暴露在光照、幅射及/或氧化還原私位下）引起固化及/或凝膠化作用。在其他的具體實施例中，延類液滴或微液滴可以是淤漿、預聚混合物、顆粒群 · 衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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210X297 公釐） 555852 A7 B7 五、發明説明（27 ). 及/或實際上爲固態的液滴。也可以使用另外的氣相沉積作用。亦可藉著形成各含一或多個結合領域之多層結構的基質來完成作圖。例如，可將連結（藉標準化學法）在抗體上的瓊脂糖倒入容器中，並藉著冷卻容許其形成凝膠。然後可接著將含有其他抗體的下一層倒到第一層上，並容許其形成凝膠。這種多層結構的截面提供了具有多個個別結合領域之連續表面。可堆積這類截面並可切割另一個截面，以產生具有更高密度之結合領域的PMAMS表面。在另一個具體實施例中，可相鄰地及/或以互相堆積之方式來放置含有特定結合要素的基質線。也可以橫向切割這類結構，並_ 用來當作PMAMS表面。亦可藉著取得某些基質能夠達成分開的優點來完成作圖。例如可藉著電泳在聚丙烯醯胺板上分開核酸探針的混合物，產生具有多個個別結合領域的表面。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 亦可利用微流體導引物在支撑物上製備PMAMS結合領域。微流體導引物的部份名單包括空心毛細管、以基質製造及/或裝有基質（例如多孔或溶劑溶脹的介質）的毛細管、可支撑薄膜或液體液滴的支撑物。在一個具體實施例中，毛細管爲固體，而試劑沿著毛細管的外侧流動。在另一個具體實施例中，使在多孔基質頂端露出的試劑流體儲存器與PMAMS表面接觸。例如可連續或定時地再裝滿試劑儲存器，以便使特定的多孔基質頂端可重複多次地放下試劑（例如院硫醇類，以形成單層及/或結合試劑等）。此 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 555852 A7 B7 * 五、發明説明.(28 ) 夕卜，可以利用改變孔隙度來控制試劑流到表面上。不同或相同的結合試劑可出現在多個毛細管中，且/或多重的個別結合劑也可存在於一個特定的毛細管中。使毛細管與 PMAMS (例如圖案狀的S A Μ)表面接觸，以便使某些區域暴露在結合試劑中，而產生分開的結合領域。從較佳的觀點來看，希望將分別存在於不同微流體導引物中的不同結合試劑’從流體導引物陣列同時遞送至金屬表面、S A Μ 等。也可利用微流體導引物，在應用於支撑物表面之前先以想要的分子將微壓印機上墨。例如，可利用個別的微流體導引物，將不同的結合試劑連結到促進支撑物表面之吸附作用的邵份上（例如在烴連接子上的自由硫醇，其促進對金質的吸附作用），以便形成PMAMS。因此，例如可使用經由使用微流體導引物’利用具有不同專一性並已經與自由硫醇合併成連接子之抗體來上墨的微壓印機，在金質表面想要之處塗敷這類抗體，而形成PMAMS的分開結合領域0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 另一種圖案狀流體遞送的方法，涉及微印刷裝置的使用，茲裝置藉著經由小孔噴出液滴來遞送流體的微滴（例如喷墨印刷機）。在這些裝置中，可藉著不同的機制引起噴出液滴，包括加熱、靜電荷及/或得自壓力裝置之壓力。經由使用多孔及/或單孔與適當活瓣，可完成一種以上之液體的作圖。在其他製備PMAMS的具體實施例中，使用微流體導引物將含有想要結合試劑的液滴，直接遞送（最好是同時）到表 ______ - 31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210χ 297公缝） 555852 五、發明説明（29 ) 分開區域，而形成分開的結合領域。從—方面來、s有g能化學基的結合試劑，與位在塗敷〈化學基形成鍵結。而在另—個具體實施例中，在ί = mr。劑被非專—性地吸附或結合到表面上（例如在表面 4=體實=中，被放在表面上、含有試劑的液的π: 貝可以是固體、聚合物或凝膠。基質作；J成可!的蒸發作用。其可藉著單體物種的聚合可藉著預先形成之聚合物的交聯作用。亦可著4 ::度(例如冷卻及/或加熱卜可藉任何方法。例::：二由：：轉變將聚合物種冷卻，或是藉著添加引起凝膠化受酶二可：ti電極上生成具有反應性的物種(包括 t貝）、精孝先（或其他幅射）、藉著添加引起固化作用或二“匕作用的試劑、藉著冷卻或加熱，來引起固態基質的厂。此外’表面也可含有能夠啓動基f形成（例如凝膠化或聚合作用）的催化劑。連面生經濟部中央標準局員工消費合作社印製從較佳的觀點來看’圖案狀之親水性/疏水性區域，可用來避免塗敷流體或凝膠時的散布。在一個具體實施例中，製備PMAMS時，將這類含有、结合試劑的流體或凝膠結到支撑物的表面，以形的結合試劑；就這方而&，故類親水性/疏水性邊緣的使用，有助於將所產王之結合領域限制在分開區的範圍内。在另一個具體實施例含有試劑之流體可以在表面上形成基質，當將結合試劑放在表面上時，可將其包含在限定的區域内。例如，可 -32 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公楚經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 A7 ___·_ B7 五、發明説明（3〇 ) 利用親水性/疏水性邊緣的幫助，將液滴限制在限定的區域内。此外，親水性或疏水性區可存有被合併（共價或非共價結合）到基質内之基團，容許基質對受酶質有較穩定的黏附力（Itaya *Bard，1978，Anal.Chem.50(ll):l487- 1489)。在另一個具體貫施例中，所施用的流體或凝膠爲含有所要的分析物的試樣，並將該試樣塗敷於製備好的 PMAMS上。在一個較佳的實例中，可使用含有親水性溶液的毛細管知/谷液放在分開區上，產生被疏水性區域包圍的親水性領域。另外也可以使用被親水性區域包圍的疏水性、’’口口頃域，以及含有結合試劑或分析物的疏水性流體。疏水性與親水性是相對性的字眼，相對於彼此之間及/或相對万；待塗敷之試樣，也就是這樣來控制塗敷在結合領域上之流體或凝膠試樣的散布或弄濕。再者，也可利用物理的表面特欲（例如表面上的井孔或通路）來達到從微流體陣列中控制溶液的放置。可將微流體導引物包含在卡匣中，或是最好在使用之前，先利用它塗敷特定的試劑到支撑物上。可知一種以上的連結化學應用在相同的支撑物表面及/ 或可利用夕重壓印產生親水性和疏水性兩者之結合領域的表面。例如，可如下製備在位置1處有想要的親水性結合領或並在佐置2處有想要的疏水性結合領域的區域。製造第一個親水性壓印，其在位置1處具有盤狀物，並在位置2處具 ^ 2 k大的環。利用位置2處的盤狀製造第二個疏水性壓 P其在％的内側、除了壓印1以外部份安裝單層。最後以 —------------ - 33 - 本紙張尺度 ---------·裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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-------II 五、發明説明（31 ) 單層組份的疏水性溶液沖洗該表面。特定而言，藉著微接觸印刷，也就是壓印來生成 MS如此堡敷上的單層係由表面結合基團所組成，例金質表面’具有垸（例如（CH2)n)間隔基的硫醇基團 =乂佳的。將間隔基團與連結基相連接（最好是共價結 I ΠΑ,’可以是例如抗生物素蛋白、抗生物素蛋白鏈徽素 =生物素’或是任何其料用來與結合科，，β ”互補的適 §結合試劑。A : Β連接可以是共價的或非共價的，可使用此項，藝中已知的、由例W加等人（美國專利第5,221，605 號和第5,31〇,687號）揭示的一些連結化學。較喜愛將·β，•連結到諸如抗體、抗原、核酸、醫藥或其他適當物質之類的 ^合試劑上’以便形成能夠結合在待測試試樣中—或多種所要的分析物的結合領域。亦可將8連結到ecl TAG或標記上。可藉著能夠放置多個、對單層，，A，，連結有不同結合表面專一、性的"B,，試劑的毛細管或微流體導引物陣列（圖 A 5C)之方式，知連結基團b遞送至。亦可在附接至單層之前將A與B連結。如同在圖5A中所討論的，以獨立形狀^表的結合領域，爲了簡單説明，以幾何形狀602來代表在早-支撑物600上出現的不同結合專一性。圖5提供微流體導引物（例如毛細管）陣列606的俯視圖。每個小點610 爲導引物的検切面。圖5 c提供微流體導引物陣列6〇8的側視圖。攸頂部和底郅冑出的線，爲個別的微流體導引物 610。在Μ下方的幾何形狀612，代表從每個個別毛細管遞送結合試劑614(箭頭）而形成的特定結合領域。 -34 - 本紙張尺度適用中國國家標準（cns ) . 衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 4 555852 A 7 ----___Jl 五、發明説明（32 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 舉例來説，在前述第一個壓印之後，可使赤裸的表面（例如金質）區與第二個未連結化學物A，並具有與上述第一個早層相反之疏水性/親水性的烷硫醇反應·。以此方式在表面上製備特定的連結領域。在一個具體實施例中，對每個結合領域使用對所要的分折物有專一性的結合試劑。在另一個具體實施例中，使用特別針對多重所要的分析物結合的結合試劑。在另一個具體實施例中，可將具有不同連結化學物及/ 或上文圖5A顯示之結合部份的材料（例如結合試劑、Ecl 標記、SAMs)，多次壓印到支撑物表面上。經濟部中央標準局員工消費合作社印製在另一個具體實施例中，被作成圖案的結合試劑爲穩定且/或堅固的化學基團（也就是在其所經歷的條件下仍能存活）’稍後再將其連結到較不穩定或不堅固的結合基上。可使用多重結合連接，以便在製備PMAMS表面及/或簡化 PMAMS表面之製造時，可充份運用每個步驟的條件。例如’可藉著普通方式來製造第一個PMAMS表面，然後加以修改而產生不同的PMAMS表面。在其他實例中，可使普通的PMAMS表面與本身含有結合領域之結合試劑的溶液混合物反應，該結合領域指引它們到PMAMS表面上的特定區 (例如結合領域）。例如，連結在表面上，分別呈現不同寡 (核酸）序列的結合領域圖案。然後以含有第二種結合試劑之落液處理該表面，分別連結上與表面序列互補的寡（核酸）序列。以此方式完成這些第二種結合元素的作圖。在更佳的具體實施例中，寡（核酸）序列爲6 - 3 0個鏈節的d N A。在 -35- ----— 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） 555852 A7 五、發明説明（33 ) 更佳的具體實施例φ 中㊁有6 - 3 0個鏈節組的序列，大，上含有類似的序列互捕松”從、λ 1 立補性，以致於雜叉的近似結合常數，似特定組内的，並可产 . 卫了 k幸父低互補性之序列辨識出差昱。更佳的具體貫施例中笛- _ 触、甲罘一種結合兀素爲蛋白質（例如抗月立)〇在下文5. 13節中，描述了在表面上塗敷試劑或試樣時， P制，、允说或政布的方法，該方法亦可使用在⑽趙^的製備作用（及/或試樣的應用）中。可利用施加電位⑼如，得自兒極/反電極對），進—步控制試劑及/或試樣的放置及 /或散布（參見例如，Abb〇tt等人，1994， 10(5) ·· 1493-1497) 〇在-個具體實施例中，可將PMAMS結合試劑置於單獨的碳原纖維上。在另一個具體實施例中，可將pmams結合試劑置於一或多個原纖維的集合體上。在許多具體實施例中，可將PMAMS結合試劑置於一或多個原纖維的懸浮體、原纖維的分散體、原纖維與其他材料的混合物（在上文舉例説明），及其組合上。經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在特足的具體實施例中，將位在多個單獨原纖維及/或原纖維集合體上的PMAMS結合試劑，限制在支撑物上或之中或在其附近。在一個實例中，將結合試劑限制在分散的單獨原纖維或原纖維集合體之上。可在空間上將這些原纖維或原纖維集合體限制在支撑物上的分開領域之内，並可按照本申請書中的定義組成結合領域。在另一個具體實施例中，個別的這種結合領域或多個這 -36 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（34 種結合領域，在S間上係位在支撑物中不同的區域上。以未限制實例來説，個別的這種結合領域或結合領域的集合可位在支撑物的凹處、坑及/或洞中。在其他實例中了: 別的結合領域或多個領域可位在被限制在支表面的水滴、凝膠、彈性體、塑料、油等等之中。在另外的實例中，可藉著塗膜（可作出圖案）而將個別的結合領域限制在支撑物上，其對於不同的結合試劑及/或結合試劑/原纖維整體有不同的結合親和力。在較佳的具體實施例中，可在支撑物上藉著一或多個微流體導引物（例如毛細管）來製備位在多個個別原纖維及/ 或原纖維集合上的結合領域。不同或相同的結合試劑可存在於多個微流體導引物中或之上，且/或多重不同的結合劑可存在於一個特定的微流體導引物中或之上。可使這些毛細管與支撑物接觸（使有斑點），並/或可在遞送試劑的同時彼此互相掃描或移動微流體導引物及〆或表面（也就疋以類似筆的方式來書寫）。微流體導引物可將位在原纖維上的結合試劑遞送至支撑物，以致於支撑物上某些區域暴路在原纖維-結合試劑複合物下，而得以產生分開的結合領域。k較佳的觀點來看，分別存在於不同的微流體導引物上的不同結合试劑’從導引物陣列中被同時遞送至支撑物上在個貫例中，結合試劑及/或放置它們的原纖維，何生出化學耳能基，其與支撑物表面形成一鍵結（例如共價或非共價的交互作用）。在一些具體實施例中，結合試劑及原、截、’隹被非專一性地結合或吸附到表面上。從另外的觀點 --------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 it

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 •五、發明説明（35 ) 來看，可將位在原纖維上的結合試劑遞送^ 凹處、坑及/或洞中。在另外的實例中，物表面的經過塗覆的表面上，該表面係利用對某^ ϋ式劑遞送原纖維整體具有較強或較弱結合親：二：= 復，並如此產生該試劑的領域，其在空間上服其他結合試劑不同。。、與在較佳的具體實施例中，結合試劑被局限在 =磁性的個別原纖維或原纖維的集合體上。在這類：：：犯例中，具有磁性的支撑物可將被限制在磁性原纖維上結合試劑吸引到該支撑物上。 ' "在特定的具體實施例中，支撑物可含有數個分開的、被無磁性區域包圍的磁性區域。可將局限在磁性原纖維上的結合試劑，限制在支撑物上的磁性區内。在一個實例中，支撑物可含有一或多個分開的、被無磁性區包圍的磁性區域，並可調整或轉變在磁性區中的磁場強度。就此觀點而言，使用這種經過調整或可轉變的磁場強度，有助於從支撑物表面添加或釋放局限在原纖維上的結合試劑，且如此可提供攪拌或混合該領域的服務。在許多具體實施例中，至少有3或5或1 〇個結合領域，或從2到1 〇個、2到500個、5到丨〇〇〇個以及2到！〇 8個結合領域。在較佳的具體實施例中，這類結合領域的數量範圍在 2 5到1 〇〇個之間，或1 〇〇到5 〇〇個之間。文中描述不同具體實施例的不同類型之PMAMS、支撑物和電極，及其構型，亦可以彼此混合之方式來練習。 38 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公慶） ·€衣-------1T------Φ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____^_— B7五、發明説明（36 ) 爲了稍後使用亦可以保護PMAMS支撑物（例如，經由保邊性表面塗料、使表面脱水、在眞空或惰性氣壓下強化包裝、冷凍及相關方法）。 · 5 · 2 .結合試劑製備本發明之結合領域，以便含有能特異地結合一或多個所要的分析物（配體）的結合試劑。選擇在分開的結合領域中之結合試劑，以便使該結合領域具有想要的結合專一性。可從任何此項技藝中已知的分子中選出能夠或假設能夠專一性地結合所要的分析物的結合試劑。可從描述於下文第5 · 1 〇節”可以進行的ECL分析，，的那些中選出所要的分析物。因此結合試劑包括但不限於受體、受體的配體、抗體或其結合部份（例如F a b、（ F a b)c 2 )、蛋白質或其片段、核酸、糖蛋白、多醣類、抗原、抗原決定位、細胞或細胞的成份、次細胞顆粒、碳水化合物部份、酵素、酵素受酶質、乳糖、蛋白質A、蛋白質G、有機化合物、有機金屬化合物、病毒、旅翁（prions)、類病毒、脂質、脂肪酸、脂多醣、肽類、細胞代謝產物、激素、醫藥製劑、鎮靜劑、巴比妥鹽、生物鹼、類固醇、維生素、胺基酸、糖類、非生物性聚合物、生物素、抗生物素蛋白、抗生物素蛋白鏈黴素、有機連結化合物，如聚合樹脂、脂蛋白、細胞素、淋巴細胞活素、激素、合成聚合物、有機及無機分子等等。在一個具體實施例中，具有多個分開之結合領域的本發明PMAMS，包括一或多個結合領域，其含有彼此相同但在專一性方面與其他結合領域所含有之結合試劑不同的結合 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 衣. 、11 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格( -39- 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（37 ) 試劑，以便藉著不同的結合領域而對不同的所要的分析物提供結合作用。舉例説明，這類PMAMS包括一個含有對抗促甲狀腺激素（TSH)之抗體的結合領域，·_個含有與肝= C病毒（HCV)雜交之寡核苷酸的結合領域，一個含有^ HI V雜交之寡核苷酸的結合領域，一個含有對抗蛋白質或糖蛋白之抗體的結合領域，一個含有對抗前列腺^一性抗原（PSA)之抗體的結合領域，以及一個含有對抗肝炎β 病毒（HBV)之抗體的結合領域，或任何前述的亞型。人在另一個具體實施例中，PMAMU有多個分開的結合領域，其包括-或多個其中所含之結合試劑具有不同專:性的結合領域，以致於單一的結合領域可結合多重所要的分析物。舉例説明這類罐⑽包括一個含有對抗丁細胞抗原受體之抗體和對抗諸如⑽之類的T細胞表面抗原之抗體的結合領域。在另外-個具體實施例中，PMAMS具有多個分開之結合領域」其包括⑴一或多個結合領域，其含有彼此相同的合试劑’但在專一性上與其他結合領域中所含有的一戋夕個結合試劑不同；且⑴）_或多個結合領域，它並中所本有的結合試劑具有不同的結合專-性。舉例説明，製； PMAMS，其具有⑷—或多個結合領域，其含有的结合試劑具有早—身份’例如對抗T細胞抗原受體的抗體（如α、二二=原受體’或^ Τ細胞抗原受體）’如此便容 :士人一夕固結合領域與所有表現出該Τ細胞抗原受體的細胞、.“ ’且（b )-或多個結合領域，其含有兩個不同的結合試多㈣張尺度適财關家( 40- 2l〇xl97^ )

. -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ________B7 . 五、發明説明（38 ) 劑’例如對抗T細胞抗原受體的抗體和對抗的抗體，如此便容許一或多個結合領域與表現出T細胞抗原受體的 CD4+ T淋巴球結合（也就是τ淋巴球的亞群）。在另一個具體實施例中，一或多個結合領域，其含有屬於不同分子的結合試劑，但具有相同的結合專一性（例如，像上皮細胞生長因子和對抗上皮細胞生長因子受體的抗體之類的結合試劑）。在一個具體實施例中，可選擇多個結合試劑，以致於即使結合試劑是不相同的，且具有不同的結合專一性，但它們部能辨認相同的分析物（在另外的具體實施例中辨認不同的分析物）。例如這裏有一個分析物，爲具有許多結合部位的分析物（例如細胞，其具有不同的細胞表面抗原），與不同結合邵位結合的不同結合試劑將可辨認出同樣的分析物。以另一個實例爲例，對抗在單一細胞上不同細胞表面抗原的抗體們，將可辨認出相同的細胞。以另一個實例爲例’可利用對抗單一抗原上之不同抗原決定位的抗體們作爲結合試劑，以辨認出該抗原。在一個具體實施例中，在一或多個結合領域中只存有與單一個所要的分析物專一性結合的結合試劑。在另一個具體實施例中，在一或多個結合領域中，存有與一種以上所要的分析物專一性結合的結合試劑（例如具有交叉反應性的抗體）。從特定的觀點來看，可使用與一類分析物結合的結合試劑，例如具有類似特徵的分析物。亦可將結合領域合併到PMAMS中，該PMAMS含有對拫 ___-41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣、11 .1¾ 555852 ^____— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 一____. B7 ，__ 、發明説明（39 ) 要之標準分析物有專一性的結合試劑，並利用其作爲内標 (例如，可使結合領域與含有限定量之分析物的試樣接觸，使結合試劑與其結合），也可以將含有對相同分析物有專一性之結合試劑的多重結合領域合併到PMAMS中，以便容許求待分析結果的統计平均値。從較佳的觀點來看，結合試劑不僅對相同的分析物有專一性，也是相同的，因此辨認出在分析物上的相同結合部位。因此，可製備與相同結合 4 ίχ專一性結合的多個結合領域（例如在2 _ 1 〇、2 _ $ 〇〇、5 _ 100和2-108的範圍内），以便求得讀値的統計平均値，來控制變方並改善準確性。在單一支撑物上，在 PMAMS上的多個結合領域，可以是對對照分析物或所要的分析物，或是對兩者皆具有專一性的。如同其他實例一樣，可利用已知的ECI^f記之起始濃度數來製備一或多個分開的結合領域。這個内建的E匚l層可用來當作監視器的對照組，例如標記的降解和溫度的影響。 # 心在另一個特殊的具體實施例中，所使用的結合試劑爲對受酶質有專一性的酵素（該受酶質爲所要的分析物），其中在文S母質上的酵素反應產物爲一個受體試劑（可以檢測到的試劑），例如產物誘發了 ECL反應、一個螢光分子、一個與適當酵素接觸便會改變顏色的物質等等。例的實例中，用來當作結合試劑的酵素爲葡萄糖;： (GDH)，可用來檢測或測量試樣中的葡萄糖。使標記位在含有GDH的結合領域之中或附近。藉著酵素對葡萄糖 555852 A7 B7 五、發明説明（4〇 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝的作用而產生NADH，NADH能夠與ECL·標記反應而促進 ECL(Martin 等人，1993，Anal. Chim. Acta 281 : 475 )。在另一個具體實施例中，可在檢測或測量電化學發光期間，使用含有增加背景結合之結合試劑的結合領域（也就是所要的分析物上和試樣ψ其他分析物上存在的結合部位結，@來增強信號對噪音的比率。舉例説明，所要的分析物馬特兴的細胞亞群（例如c D 4 +細胞）且試樣爲含有得自患者 I細胞的流體試樣（例如血液），可利用對抗唾液酸之抗體作爲結合試劑，以增強對試樣中幾乎所有細胞的背景結合 (G)爲唾液酸成乎是所有細胞表面糖蛋白的成份），然後可利用、、田也亞群特有之細胞表面抗原的抗體（例如c D 4的抗體作爲結合試劑（在與含有唾液酸抗體的結合領域相同或不的結合領域中）。 5.3.電壓波开£ 外加在E C L電池〈多個電極和反電極對上的電壓波形（電位/時間改變），必須万令 ) 々、疋以森發ECL反應。該-電壓波形常以-致的電壓掃描形式開始第一個電壓，穩定地移動第二個電壓，移動回來經過第一個電壓到第三個電壓，次移動回到第一個電壓。例4 U如，波形可從_〇·5到〇·5伏特間的第一個電壓開始，最高到取同到彳之1到2.5伏特之間的第二電壓，再移動回經第一個雷 u私壓到攸0·〇到-1伏特之間的第個電壓。如同另一個實例，在卓社毕乂早、、屯的波中，可將電壓定在從0·0到+3.5到0 〇内0兩厭、士 π 7人円兒壓波形可合併成線性坡道階躍函數及/或其他的函數。夺双田弘壓在一個電位處維持同隨通至再之個限固 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕衣 4 -43- 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（41 ) 定時，«波形可合併時間周期。在—個具體實施例中，對應於-或多個參考電極來控制應用電位。在另一個具體實施例中，不使用參考電極。此外，也可以使用負電位。迁因此，爲了最佳的ECL信號強度和ECL標記及分析介質的專-性’將可輕易地選出從本發明之卡匣引起ecl激發所使用的電壓。在一些應用中，電壓最好是隨著測量從結合領域激發出的光來加以改變。這對於決定引起結合領域激發出光^需之電場閾値而言是特別重要的。在這個具體實施例中，^ 用於結合領域上的電位以相信低於激發光所需之閾値的値開始，並對於激發出的光進行第一次測量。如果測量不到光，或疋光低於預足的閾値，在電腦的控制之下增加越過電極對所施加的電位，像是藉著電腦控制電壓源，並進= 另一次光測量。可重覆此過程，直到接收到預定適當量的光爲止。以此方式可利用所施用的電壓作爲分析信號。在一個具體實施例中，可從施用於電極對的A c電壓產 ECL信號。生熟悉例如美國專利第5,324,457號和第5,068,〇88號所揭厂、之電壓與電流裝配的普通工匠，將能夠輕易地選出對^; 發E C L之激發，最適當的工作電壓和電壓掃描。在一個具體實施例中，如果工作電極爲半導體或本有對光反應而產生電流的其他部份，則可藉著照亮工作電極表面來產生ECL所需的電位。 5 · 4 · 31^址的電極及使用同樣事物的方色 -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 A7 _______B7_. ___ 五、發明説明（42 ) 可使用許多方法來尋址多個電極/反電極對。在圖1 4 _ i 8 中説明了數種圖解的這類技術。在這些圖中舉例説明顯示四個電極/反電極對1〇1、102、103、104和通常是數位電腦的波形發生器，且最好是利用同樣的電腦以檢測器來進行的E C L的檢測。在圖1 4的具體實施例中，分別藉著一對連結到波形發生為的線路來尋址每個電極/反電極對丨〇 ^丨〇4。舉例説明，、’泉路10 5、1 0 6接通電極/反電極對1 〇 1。在這個具體實施例中’可藉著波形發生器，在任何特定的時間，將適當的波形施用到任一對或多對連結各種電極/反電極對的線路上0 爲了減少尋址電極所需的連接數目，另外提供圖1 4的直接連接設計。例如，爲了使一些或全部的電極通電，在圖 1 5中解釋説明一種（楱）排-與（縱）列的進入設計。在該設計中’在多個電極/反電極對的每一列中，電極2 〇 1、2 〇 2其中之一與支撑物200上的共用電導體連接，而在多個電極/ 反電極對的每一排中的每個反電極均與支撑物2〇〇上的導體 207、208連接。在支撑物2〇〇的邊緣，導體2〇5、2〇6分別與連接線C 1、C 2連接，而導體207、208則分別與連接線 R 1、R2連接。然後經由分開的線路將這些連接線每一個都連接到波形發生器上。由於圖1 5之配置的結果，已將來自波形發生器所需之連接線和信號線的數目減少成8到4個。要能夠迅速並連續地將每個電極對通電，電腦控制的開關裝置是有利的。圖丨6之配置顯示連接到第一個多路調制 -45- I紙張尺度適用中關家標準（CNS ) M規格（21Gx297公釐） ' --- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j -訂 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 、發明説明（犯㈣:將多個反電極連接到第二個多路調制亦、弟一個多路碉制器連接到電壓源330的第一極通常提供下述之隨時間改變的電位。亦將第二 ^制器連接到電壓源的第二極上。利用尋 Γ連接到每個多路調制器，並連接到門鎖州、電腦作= 350，其可指不多路調制器選擇性地使第— :或::連接糊源的第-極上，並使第二組電Π 任何一者或全部連接到電壓源的第二極上。如同圖17所示，使多個電壓源經由不同組的多路 k接到每個電極。如果特定的電極對f要第_個電: 位範圍’便由電腦作業者35G尋址與電壓源 :制器—來提供電位，通常是經由門鎖3:= 特足的電壓源與有問題的電極對連接。如果 = ，不同的電位或電位範圍，則由電腦作業者尋址虚壓源彻有關的多路調制器44G、45G，藉此經由有_^ 調制器440、450使電壓源與電極對連接。 η 、夕路右疋在該具體實施例的電極陣列中，至少有—』極對是可以獨立驅動的，如圖14或15所示，例如二:二：可由一個電壓源驅動，而利用另-個電壓源可同時= 一個電極對。另外，可利用與兩組平行之多 :動另的單一電壓源來代替圖17的兩1备連接壓源來驅動兩個電極對。於原…相同的電可如圖18所示，提供多個電壓源52〇、53〇， 17中所示，每個電壓源有雙組的多路調制器姑：如圖 J起由電腦 -46 本紙張尺度適财關家鮮（CNST^格（2χ29^^· --,------t衣------訂------Φ__ί (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 555852 、發明説明（44 ) 控制的電開關510或開關群路調制器31〇、32〇上。如圖原連接到單組的多去連接特定卿源至多路調制斤:，爾指示開關51。

制口口（猎耆匕們的号址線路A(K 電壓源至希望的特定電極對上。U“號）去連接選定的此外，在任何具體實施例中，的盔個哈朽斟μ认不她用於任何具體實施例中的母個私極對上的電位均 Ρ!社人β W认上r , 足在使用具有多個不同結合領域的卡匣時是特別的冋的处人作南不 ’才故樣的卡II可能在不同的結合領域處需要不同的應應用在每個電極上之電俨 1圍。數個能夠改變 ^ 炙^位的不同具體實施例是令人期待白V 〇 ―有：的是可使用電腦控制的電壓源。電腦控制的電壓源 =種可經由電腦尋址來選擇所提供的特定應用電位之電壓源。另外，也可以將仑势呌士卞匕汉计成在一段預定的時間内連鲭施用特定範圍的電位。名#粕玄从丄 " 弘1在k類系統中，尋址線以電方式連接€腦’而電壓源將容許電腦設計電壓源之程式，以產生待應用的特定電位至待通電的電極對上。也可以使用其他#址多個電極對的方法。例如，可將多個參考電極放置在每個多個電極對與反電極對的附近，以便感覺對其所施加的電位。藉此方式可提供電壓波形的額外控制。圖36顯示本發明的另-個具體實施例；電極陣列(3600， 3601 )分別架在兩個表面（36()2，36()3)上，這兩個表面在絕源體3604(例如被打了小洞36〇5的塑膠板）上被缺口狀圖案 · 衣— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、π 4 -47- 555852 A7 、發明説明（45 ) 分開。每個電極可越過多個缺口。若在每個表面上電極間施加電位，電流僅可通過一個缺口而與兩個觸，，如此限制了任何可以發生電化學或ecl的場所。在不較佳的具體實施例中，電極（3_，36()1)在支撑物線狀排列。在兩個表面上的兩組電極，彼此的方位爲垂直相對。在絕緣板上的缺口只能位在各個表面之電極的交= 點0 5 · 5 .光檢測置可荷精者誘使ECL激發而產生的光，係藉著位在本發明裝附近之適當的光檢測器或檢測器組來檢測之。光^測哭以是例如光電倍增管、光二極管、雪崩式光二極管、; 的如偶聯裝置("CCD")或其他的光檢測器。光檢測器可以是測連續激發的單純檢測器，或者也可以多個地檢測在單: 或多重波長處發光的同時激發現象。激發出並檢測到光，可以是可見光，或是以非-可見光幅射的形式放出，如紅外或紫外幅射。檢測器或檢測器組可以是固定式或可_ 動式的。可藉著位在卡厘結合表面上或與其相鄰的透鏡、夕鏡子和光纖的光導引物或光導線管（單一、多重、固定的戋可移動的），將所放出的光或其他幅射引導到檢測器或㈣器組中，或是檢測器可以直接接受光。此外，也可以利用支撑物、PMAMS和電極表面本身來引導或容許光的傳送。成的在特定的具體實施例中，在光檢測器陣列的表面上形 PMAMS，以致於每個檢測器僅能接受來自—個結合領域的光。在更特殊的具體實施例中，光檢測器陣列爲一個 I_ -48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（46 ) 薄片，並將結合領域（利用標準偶聯化學）附接到體裝置的表面上。 1 在特定的具ttf施财，可制放在結合領域上，或放在鄰近的第二個表面上的液滴作爲微透鏡，來指引或控制放出的光。此外，可將光檢測器直接定位在卡g之前；並可使用各種集光裝置，如拋物線反射器或透鏡來代替光導線管，指引光從任何多個結合領域中到達檢測器。可同時或連續地測量由至少兩個分開的結合領域放出的光。可藉著在光測量裝置與待測之結合領域之間的”切光器 ’’，來控制在光檢測器中因爲熱漂移、設備的壽命或原本就有的私朱首所引起之錯誤。切光器可以是任何一種熟諳此技藝者所熟知的一般機械切光器，如容許光通過、具有溝槽或斷流器的旋轉式圓盤。再者，也可以藉著lcd光閘、 LCD光閘陣列、固態光活瓣或活瓣組或其類似物來切砍光、、泉。關於此點，較佳的具體實施例爲一平面的乙c D光閘陣列，或固態光活瓣，諸如光學計算之技藝中所熟知的那些。政些裝置最好是位在卡匣平面與指引光從結合領域到光測為的光導線管（或導線管組）或集光裝置之間。在一個具體實施例中，光閘位在每個結合領域之上。在使用 L C D光閘或光活瓣的較佳具體實施例中，可按不同的頻率來調整光閘，以便同時對結合領域放出的不同的光，提供不同的切光率。利用此種技術，可藉著單一檢測器重疊添 49- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦）

丨丨^------噃------1T------Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 555852 A7 --- —_____B7_二五、發明説明（47 ) — "~— 加多個不同的光信號，並同時測量之。然後可利用以電方 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 式與光檢測器相連的電子帶傳遞過濾器，將電的單一信= 分成數個電的成份，分別符合多個個別之光成份的其;^ 一。藉著如上的切砍光線，或利用此項技藝中已熟知的其他機制，產生AC光波形，其容許以電子之方式濾去Dc: 音的成份。木亦可藉著比較先前利用標準試劑所定出的結果，來校準 ECL信號，以便修正因爲試劑耗盡所導致的信號調整。 5 · 6 . E C L信號的分析從特定結合領域產生的信號可能具有連續的數値，而這些與疋量測量有關的數値提供了一個”類似物，，信號。在其他技術中，從每個領域獲得的”數字，，信號則表示分析物存-在或不存在。經濟部中央標準局員工消費合作社印製這兩個技術皆使用統计分析，而統計分析對於説明多個數字信號以便提供定量的結果是特別有用的。然而有些分析物需要數字存在/不存在的信號來表示閾濃度。可分別或’把合使用|類似物，及/或|數字，格式。可伴隨著pMAMs 一起使用其他的統計方法。例如在表面上產生pmams的濃度梯度疋有可能的（Chaudhury等人，1992，Science 256 : 1 539-1541)。可利用此技術，經由在濃度梯度上結合作用的統计分析來決定濃度。在一個具體實施例中，利用不同專一性之結合試劑的多樣性，產生具有濃度梯度的pmams 足多重線性陣列。在另一個具體實施例中，濃度梯度由提供不同結合試劑濃度的分開結合領域組成。 ______ -50- 本’’氏張尺度適用中關家標準（CNS ) Μ規格（2數别公楚） 555852 五、發明説明（48 在卡E的結合表面上有控制分析系統的存在，對於確保母次分析控制信號變化的―致性而言，也是很重要的（例如因降解、波動、卡M及其他成份的壽命、熱漂移、電子迴路的嗓晋和光檢測器中的嗓音等所引起的變化）。例如，可馬了同樣的分析物使用多重豐富的結合領域(含有相同的結合試劑’或不同的、但對同樣分析物有專一性的結合試 J )在另個貫例中’利用具有已知濃度的分析物 mAMS的對照组領域與已知量的咖標記連結，或使用在 /谷液中已知量的E C L標記。 …根據本發明進行分析’將迅速並有效率地收集到大量的貧料，並可將其儲存起來，例如以資料庫之形式，該資庫由收木臨床或研％貧訊所組成。所收集的資料亦可用於’ 迅速的法庭或私人身份的辨認。例如使用多個核酸；當露出人類的DNA試樣時，便可利用該試樣#作簽 DNA指紋’這可用來迅速地確認臨床或研究的試樣。 5 · 7 ·製備多重雷極陣歹，丨在進-步的一具體實施例中，電極大小的寬度或直徑疋從0.1到10¾米。在另一個較佳的電極對尺寸範圍中，口經濟部中央標準局員工消費合作社印製從0.01到1毫米（寬度或直徑，或依據電極對之幾何形二伸出的最寬處）。在另一個較佳的範圍中，電極對的尺從0.001毫米到0.01毫米。 j疋最好是以適當的導電材料，如透明的金屬薄膜或半導挪 (分別例如金或氧化銦-錫），按照此項技蓺 ^ 农τ匕热知的太來製造電極，例如製造液晶顯示器及其類似物的方法去 / 在 -51 卜紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2ι〇Χ297公楚）經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 555852 五、發明説明（49 卡匣的集合形式中，在保留於第足夠的命間〇和罘一個支撑物又間有面。 k 5分析試樣，例如薄膜或潮濕的表再個較佳的具體實施例中，以碳原纖維來製造電具體實施例中，將—或多個個別的碳原纖維及/ L 個碳原纖維的集合體加工，形成較大的集合體（美國專利第5，124,〇75號）。在特佳的具體貫施例中，該較大集合體爲一個在其中可使原義、纏或父織在_起的塾子或網狀物（在後文中稱爲 ”原纖維墊"）。原纖維墊通常具有在50到400平方公尺/克的表面積。舉例Λ明，在分析及/或製備電化學中，可利用原纖維墊作爲工作電極、反電極或參考電極。在一個特佳的具體貫犯例中’利用原纖維墊作爲電化學發光（ECL)的電極。在本發明中’可由原纖維墊來支撑PMAMS的結合領域。在一個具體實施例中，本發明的PMAMS具有多個分開的結合領域’在其中有兩個或多個可以是彼此相同或不同的。在另一個具體實施例中，原纖維塾支撑一或多個結合領域。在一個具體實施例中，可利用一或多個微流體導引物在原纖維墊上製備多個結合領域。可利用多個微流體導引物來遞送不同或相同的結合試劑，並/或可利用微流體導引物來遞送多重不同的結合劑。在另一個具體實施例中（圖2 2 )，利用多個微流體導引物 -52 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） --·------_衣------1Τ------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 555852 A7

、發明説明（5〇經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 20 1，較佳的是以陣列之形式，將含有想要之結合試劑的 '、高最好是同時分別遞送至原纖維墊2200的區域上，形 :分開的結合領域2202。在一個具體實施例中，結合試劑與原纖維墊上的一部份形成鍵結。在另一個具體實施例中結合试劑可非專一性地吸附在墊子上，或在表面上脱水。、在特殊的具體貫施例中，將想要的結合試劑遞送至細纖、’隹墊上，同時將吸濾作用應用在墊子上。在該具體實施例 1，吸濾作用將沒有、一些或全部的結合試劑拉進或拉過墊子，並因爲如此做而減少了在作圖過程中，在墊子表面上結合試劑側面散布的量。在一個具體實施例中，藉著在受酶上將碳細纖維的懸浮> 液壓糸來製備細纖維墊，該懸浮液的液體可通過該受酶質 (例如濾器）。可用來形成細纖維墊的濾器之實例包括濾紙、由聚合物（例如尼龍）膜形成的濾器、金屬微細網、陶瓷濾洛、玻璃濾器、彈性體濾器、玻璃纖維濾器及/或這類濾器材料中兩種或多種的混合。.熟諳過濾技藝者將會認出在許多可能適用於固體懸浮液之過濾作用的材料中，屬於僅有之實例的那些材料。圖2 3説明較佳的具體實施例，其中可藉著吸濾作用來製造原纖維塾。利用可視需要裝有濾膜2303及/或濾器支撑物2302的滤器2300，來過濾碳原纖維2301的分敎體及/咬懸浮液。利用應用眞空系統23〇5的抽吸作用將懸浮液過據到遽器中，例如吸濾瓶23〇6。原纖維墊23〇4在濾膜23〇3及 · 衣IT (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -53- 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（5/| /或滤器支撑物2302上聚集。可的原纖維墊從濾器上取下。 ^2303 個較佳的具體實施例中，藉著使用壓力使原纖維 :、汙及集中通過濾器。在—個實例中，纟受限制的原纖維磋净液上，藉著利用活塞壓緊 ^ ^ 土！糸在皤汙政上、一層加以限，：、：全軋及/或液體來施加壓力。在特定的實例中，將懸净液限制在注射筒中’以活塞作爲注射筒的柱塞，而濾器則爲注射筒濾器（許多這類濾器均爲熟諳此藝的）。 …、戈〆在另-個具體實施例巾，藉著毛細管作用使原纖維的懸洋液集中通過濾、器。在另_個具體實施例巾，藉著懸浮液的毛細現象來過濾原纖維的懸浮液，使其進入或通過濾器。〜在另一個具體實施例中，將個別的原纖維或原纖維的集合體共價交聯成墊子。在一個實例中，在暴露於光下時會聚合並與光敏性部份一起衍生的原纖維，會因爲光照而發亮。在另一個具體實施例中，可使用在其孔中設陷阱捕捉原纖維的濾器，並如此而形成综合的墊子，其中該濾器係擔任支撑物之職務。在另一個具體實施例中（圖2 4 )，可藉著使用來源2402遞送的原纖維2401之淤漿，通過兩個大滚筒24〇3之間，來製備原纖維墊2400。在此過程中，發現它類似製造紙或聚合物薄片的方法，滚筒從懸浮液中搾出液體，產生大而連續 -54- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） --‘------_衣------、玎------Φ, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 555852 五、發明説明（52 的原纖維塾，可從其上切下較小的塾子。在一個具體實施例中，原纖維墊是自由直立的(例被支撑著的）。阳匕乂的（例如，未在車乂佳的具體實施例中，塾子是被支撑著的。可，變，速率，以便使塾子達到想要的特 I改夂的特性包括結構的均勻性和不均勻性 J 或原纖維集合體的纟彳# '、、截維其組合。彳，·“度、尽度、塾子的孔隙度及，或在另-個具tf實施例中，限制碳原纖維除碳原纖維懸浮於其中的液體。在-個實例中，容VI 有原纖維懸浮於並中的、卢减― 奋4条發移除液體。在另：-個實例中，藉著加熱將所得的液體(例如二:=_接受離心作用，並抽眞空作用來移除液體)和除。在另外的實例中，藉著在較佳的具體實施例中，將懸浮液放置在-或多個上述 m上’並藉著蒸發使懸浮液脱水。就一觀點而含者f烘箱中加熱或烘烤使懸浮液脱水。另外，可藉著冷^ 及萃取液來移除孩液體。在另一個實例中，利用幫浦著抽眞空作用來移除液體。可利用許多熟諳此藝者所熟的其他方法，從懸浮液中移除液體。通用於藉著過滤作用形成原纖維墊的原纖維懸浮液，藉著將—或多個碳原纖維分散在適當的液體、半固體或膠：來製備之。適當液體之實例包括但不限於水、乙醇甲醇、己燒、m、緩衝溶液、表面活性劑、有機溶頁訂 4 藉知可凝本紙張尺度關家鮮 -55 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（S3 "，]β有生物性介質（例如像蛋白質、抗體或其片段、細月^ 人細胞顆粒、病毒、核酸、抗原、脂蛋白、脂多酷、月=貝糖蛋白、碳水化合物、肽類、激素或醫藥製劑、小刀子的/合液、聚合物前驅物、酸或鹼的溶液、油類及/或其混合）的溶液。』在較佳的具體f施例中，藉著以聲波振i將碳原纖維分政到水岭液中來製備原纖維的懸浮液。在另一個具體實施例中，可添加表面活性劑及/或清潔劑。在一個具體實施例中，原纖維墊具有在1微米到10微米之間或在1微米到1 00微米之間，或在i到i 〇〇〇微米之間，或在100到1〇〇〇〇微米之間，或在1〇⑻到1⑼⑻微米之間，或在0.1到10微米之間，或在〇〇1到1微米之間的厚度。在特佳的具體實施例中，原纖維墊的厚度在1 0微米到200 微米之間。在更多的具體實施例中，原纖維墊之直徑或厚度的範圍在1毫米到1 〇毫米之間。在其他較佳的範圍中，原纖維墊的免度或直徑爲從〇·；[毫米到1毫米、〇〇1毫米到1毫米、 0.001到〇·1毫米或在1〇到1〇〇毫米之間。在特佳的具體實施例中，原纖維墊的寬度或直徑範圍在 10¾米到50毫米之間，或在50毫米到200毫米之間。在另一個具體實施例中，重複沖洗原纖維墊並再度過濾之’以移除由懸浮液所留下的殘餘物質。在另一個較佳的具體實施例中，將藉著過濾或蒸發作用製備之原纖維墊加熱（例如在烘箱中），以移除懸浮液中藉本紙張尺度適用中酬家標準（CNS )八4規格（210X297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T it 555852 A7 ----------B7__· _ 五、發明説明（Μ ) 過濾作用未移除的殘餘液體。在另一個具體實施例中，可利用連續過濾的步驟，形成由一或多個不同層所組成的原纖維墊，這些不同層與一或多個其他層接觸或非常靠近。可藉著數種性質來區別各層’這些性質包括但不限於在下列各項之間的差異：孔隙度、密度、厚度、個別原纖維及/或原纖維之顯微集合體的大小分布、原纖維集合體的種類、數量及/或大小、原纖維的化學衍生作用（參照下文），及/或附接在原纖維上之其他物質的存在。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在特佳的具體實施例中（以圖2 5説明），藉著連續過濾步驟來製備多層的原纖維墊2500。0.5微米到1〇〇微米厚的空白原纖維層2 5 0 1形成第一層；合併諸如抵抗蛋白質及其他分子吸附的聚-(乙二醇）之類的部份、〇 · 5到1 〇微米厚的原織維層2 5 0 2則形成第二層；併入一或多個結合領域（參照上文）的0.5到5微米厚的2503層則形成第三層。在一個實例中’結合領域含有一或多個抗體2 5 0 4，其可與.分析物2 5 〇 5 結合。該抗體/分析物複合物可與經過標示的抗體25〇6結合。在特殊的具體實施例中，該標記可以是E c L標記。在另一個具體貫施例中’該標記可以是一或多個在本申請書中別處描述的多個標記。這類的多層塾子可以是自由直立的，或是被支撑在上述可能的多個支撑物的其中之一上。在另一個具體實施例中，可形成其中有多層混合的多層墊子，其中有些或所有的層可以是不同的。在另外的具體實施例中，可塗覆用來形成原纖維整的滤 -57- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 五、發明説明Us ) ^原纖維及/或原纖維塾。在特殊的具體實施例中，塗科馬金屬的。在較佳的具體實施例中，可將這些塗料作出圖案，而使某些部份被塗覆，但其他部份則否。在一個實 ^ ’精著電沉積作用來施用塗料。在另_個實例中，藉著典電沉積作用來施用塗料。 &在較佳的具體實施例中，以金屬塗覆濾器，而由化學官丹匕基衍生出的原纖維盥該令属珉u至屬形成-鍵結。在另-個具體貝她例中，濾器爲金屬篩或金屬片。原纖維塾可以是平的或變形的、規則或不規則的、圓 7、擴圓形、長方形或斗容开< 办士日曰AA , 乃夕开/狀中的-種、硬或軟的、透半透明的、部份或全部不透明的，並可具有综合的特性，或是不同個體的區域具有综合的特性。 ^ 二=具體實施例中’塾子爲—個圓盤。在特佳的具姐貝她例中，墊子爲得自薄板的一部份。引個孔在較佳的具體實施例中，可製造多個原纖維塾，較好是且最好是以陣列形式。在—個實例中，微流體導广I1列在上述的支撑物上形成多個原纖維墊。在另一貫例中，利用滤器陣列或圖案狀的遽器（例如，具有不同經濟部中央標準局員工消費合作杜印製隙度之區域）來製備原纖維墊陣列。 ^較佳的具體實施例中’利用具有孔穴陣列的罩子（例如 =來復蓋遽器或支撑物的某些部份，並藉著過滤及/或熬舍作用同時製造多個分開的原纖維墊。在一個具體實施例中，原纖維塾具有從公分之間的宓产。另—士 & 上， ^ 山又另一万面，墊子也可以具有從 58 本紙張尺度適财關CNS ) ( 210x1^^" 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（56.) 克/平万公分或〇·5到3克/平方公分之間的密度。在另一個具體實施例中，墊子具有可改變的密度。例％，可在不同的時間對塾子施加機械力或壓力，以增加或減少密度。在特殊的具體實施例中，原纖維塾具有—或多個小孔。這些小孔可部份地及/或全部延伸貫穿塾子，或者可以是網或孔的一部份。這些小孔可具有從1〇〇埃到5〇〇埃之間的大小，或是從200埃到1000埃、或從5〇埃到5〇〇埃、或從 500埃到1GGGG埃的大小。在較佳的具體實施财，原纖維墊具有從200埃到500埃之間之尺寸的一或多個小孔。墊子的孔隙度可依據在其他因素之中的塾子密度。從一方面來看，墊子的孔隙度在整個墊子之中是固定不變的。在另一個具體實施例中，墊子的孔隙度具有梯度之形式，其按照在墊子中位置的函數來增加或減少。在另一個具體實施例中，原纖維墊具有各種不同尺寸的小孔，其以混亂及/或隨機的方式分布。在另一個具體實施例中，原纖維墊含有一或多個具有不同孔隙度的分開區域。例如原纖維墊具有一或多層，每層具有不同的孔隙度。在另一個實例中，原纖維墊具有不同孔隙度的縱列，其貫穿該墊子。在特足的具體實施例中，藉著包含不同量的碳原纖維集合體來改變墊子的孔隙度，這裏集合體具有不同的大小、形狀、組成或其混合。在特殊的實例中，由個別的原纖維、C C原纖維（前述的）和B N原纖維（前述的），或其不同的組合來製備墊子。簡單地舉非限制性實例來説明，原纖 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21^97公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —.

、1T 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（57 、，隹墊可具有一些大到足以使像生物細胞一樣大的物體通過的小孔，一些能通過像蛋白質或抗體一樣大之生物介質的小孔，一些僅能通過小（<10⑼之分子量）的有機分子的小孔，及/或其混合。方面使去子的孔隙度如此’而得以使一或多個分子、液體、固體、乳劑、懸浮液、氣體、凝膠及/或分散體擴散到墊子之中及/或通過塾子。在另一個具體實施例中，原纖維墊的孔隙度如此而使得生物；丨貝可擴散或以某些方式強迫其進入塾子之中及/或通過墊子。生物介質之實例包括但不限於全血、分級的血液、血漿、血清、尿、蛋白質溶液、抗體或其片段、細胞、次細胞顆粒、病毒、核酸、抗原、脂蛋白、脂多醣、脂質、糖蛋白、碳水化合物、肽類、激素或醫藥製劑。在特殊的具體實施例中，原纖維墊有一或多層具有不同的孔隙度，這樣使得物質可通過一或多層，但不能通過其他層。在另一個具體實施例中，以其他材料支撑原纖維墊或將原纖維墊置於其上。以非限制性實例來説，支撑的材料可以是金屬、塑料、聚合物、彈性體、凝膠、紙、陶瓷、玻璃、液體、蠟、油、石蠟、有機固體、碳或其中兩個或多個的混合物。材料可以是固體或液體。如果是固體的話，可含有一或多個洞或小孔。在特定的實例中，支撑物可以是金屬網，尼龍濾膜或濾紙。支撑物可以是導電體、半埤體及/或絕緣體。 ^ -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 d -60-

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 、·發明説明（58 ) 在另外揭示於美國專利箓的w + ，304,326號和第5,〇98,771號中 N丹隨貫施例中，可將屈咸、、隹分散在其他的材料中。例 =二將原纖維分散在油m塑料⑼如_、聚聚乙缔、丙缔腈等等）、陶资、鐵氟龍、聚合物、彈性m、凝膠及/或其混合之中。 =佳的具體實施財，在其他材㈣之㈣維的分散賁豆疋導電的。在其他較佳的具體實施例中，可將在其他材料中之原纖維的分散體塑型、壓緊、使其成形、鏵造、纺織、编織及 /或拉胚，以便形成具有想要形狀及/或外形的物體。 f其他具體實施例中，原纖維墊可合併其他材料。在一個貫例中，原纖維墊可合併細的纖維、碎瓦片或金屬球，以增加墊子的導電性。在另一個實例中，原纖維墊可合併其他具有各種尺寸、形狀和密度的碳、玻璃及/或金屬纖維，然後產生僅利用原纖維可達成的不同孔隙度。另一方面，墊子可合併磁性小珠（例如D YNAL小珠）。在稍後的實例的，小珠可用來改變墊子的性質，或可利用其本身作爲結合領域的支撑物。在許多具體實施例中，可利用其他的碳毫微結構、碳毫从管、布奇§勒氏細（buckminsterfullerenes)、布奇管 (buckytubes )、冨勒氏晞（fullerenes )或其混合來代替後原纖維。可利用共價附接在其表面上的化學官能基來製備碳原纖維。如同國際出版物第WO 90/1422 1號中的描述，這些化 61 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） --—- --一-------------IT------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 A7 _____*_B7 五、發明説明（59 ) 學官能基包括但不限於COOH、OH、NH2、N-羥基琥珀醯亞胺（NHS)-酯類、聚（乙二醇）、硫醇、烷基（（cH2)n) 基，及/或其混合。可利用這些及其他的化學官能基將其他的材料附接到原纖維的表面上。在一個具體實施例中，可利用某些化學官能基（例如 C〇OH、N Η 2、S Η、N H S -醋類）將其他的小分子偶聯到原纖維上。這類化學官能基和小分子有多個種可能的組合。在許多具體實施例中，利用NH S -酯類的基團來附接其他帶有親核性化學官能基（例如胺）的分子或材料。在較佳的具體實施例中，親核性化學官能基爲天然或藉著化學衍生作用而存在於生物分子之上及/或之中。適當的生物分子之貫例包括但不限於胺基酸、蛋白質及其功能性的片段、抗m、抗骨豆的結合片段、酵素、核酸及其混合。這是許多可能的技術的其中一種，且通常適用於這裏所提供的實例及許多其他類似的材料及/或生物分子之中。在較佳的具體實施例中，可經由Nh S -酯基團將適用於 E C L的試劑附接在原纖維上。在特佳的具體實施例中，可藉著共價鍵（例如與Nh s _酯反應）、藉著與適當的連結子（參見上文）反應、藉著非專一性結合及/或藉著其混合，將適用於ECL分析中的抗體附接到一或多個原纖維或原纖維墊上。在其他的具體實施例中，藉著將核酸及/或細胞共價連結到附接在原纖維上的NH s _酯上，而可將其附接到原纖維或原纖維塾上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 _______:62- 555852 A7 __.._ B7 五、發明説明（60 ) 可能想要控制材料對原纖維及/或原纖維塾的非專一性結合的程度。簡單地舉非限制性實例來説明，可能想要減少或預防下列物質的非專一性吸附作用：蛋白質、抗體、抗體的片段、細胞、次細胞顆粒、病毒、血清及/或其成份中的一或多種、ECL標籤（例如RuII(bpy)3及 RuIn(bpy)3的衍生物）、草酸鹽類、三烷基胺、抗原、分析物及/或其混合。在另一個實例中，則可能想要增加生物分子的結合。在某些較佳的具體貫施例中，可使一或多個減少或預防非專一性結合的化學部份存在於一或多個原纖維、一或多個原纖維集合體及/或原纖維墊之中、之上或在其附近。在一個具體實施例中，藉著將PEG部份共價附接於一或多個原纖維及/或一個原纖維墊上來控制非專一性的結合。在另一個具體實施例中，可將帶電荷的殘基（例如磷酸根、銨離子）共價附接在一或多個原纖維或原纖維墊。在較佳的具體實施例中，可利用熟諳此藝者所孰知的表面活性劑及/或清潔劑（例如吐溫系列、三通（Tdt〇n)、山經濟部中央標準局員工消費合作社印製 --：-------ml衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 墊、。一方面利用表面活性劑及/或清潔劑的溶液來沖洗、浸泡原纖維或原纖維塾、兩者一起培養、或在其中以聲波振H及/或以其混合之方式來處理原纖維或原纖維整。在其他實例中，可利用PEGs及/或行爲類似咖之分子（例如寡-或多醣類、其他親水性低聚物或聚合物）（，，P〇lyethylene glycol ―咖： _______-63- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 Οχ 297公瘦） 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（61 ). biomedical applications”， Hards，J M 編者，1992， Plenum Press)的溶液來代替表面活性劑及/或清潔劑，並 /或與表面活性劑及/或清潔劑連結。· 在另一個具體實施例中，可藉著競爭性非專一性的吸附作用來阻礙不想要的某些實體的非專一性吸附作用，如同上文所列舉的那些。簡單地舉例來説，競爭性結合的物種可能是牛血清白蛋白（BSA)。在另一個説明實例中，它可能是免疫球蛋白G(IgG)。可此想要將生物分子或介質附加（使固定不動）在原纖維或原纖維墊上。例如，可以附加上抗體、抗體的片段、蛋白質、酵素、酵素受酶質、抑制劑、輔因子、抗原、半抗 f、脂蛋白、脂多醣、細胞、次細胞成份、細胞受體、病母、核酸、抗原、脂質、糖蛋白、碳水化合物、肽類、胺基酸、激素、結合蛋白質之配體、醫藥製劑及/或其混合〇也想要將非生物的實體附加到原纖維上，例如但不限於聚合物、彈性體、凝膠、塗料、ECL標籤、對氧化還原具有活性的物種（例如三丙胺、草酸鹽類）、無機材料、螯合劑、連接子等等。在數個具體實施例中，可使一或多個或多個的物種以非專一性方式（例如吸附）與原纖維或原纖維墊的表面結合。在乂較佳的具體實施例中，可藉著非專—性吸附作用將生物分子或其他介質附加在原纖維或原纖維墊上。對於任何特定的原纖維、原纖維墊及/或生物分子的非專—性吸附 -64 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 555852 Α7 Β7 五、發明説明（62 4用的私度，將由每一個的某些特性來決定。例如，某些存在於原纖維中的化學官能基或生物部份可減少或增進非專一性的結合。從其他特定的觀點來看，·在蛋白質表面上有疏水性及/或親水性的貼片，可增加或減少蛋白質對原纖維或原纖維墊的非專一性結合。在特佳的具體實施例中’在加以控制的區域利用親水性及/或疏水性貼片來控制非專一性結合。在較佳的具體實施例中，可利用烷基（c 鏈及/或羧酸基團來衍生原纖維，以促進生物分子或介質或其他材料的非專一性結合。圖2 6以單一原纖維之案例來圖解説明上述的具體實施例。利用烷基鏈2601來衍生原纖維26〇〇。以非專一性之方式使生物分子2602、2603和2604結合到該烷基鏈上·。亦結合聚合物/彈性體2 6 0 5。在另一個具體實施例中，藉著非專一性結合，利用未經何生的原纖維、原纖維集合體及/或原纖維墊來固定生物分子、生物介質及其他材料。經濟部中央標準局員工消費合作社印製在一個具體實施例中，ECL TAG含有帶電荷的殘基。在較佳的具體實施例中，製造出的ECL TAG被選擇性地吸引到支撑物及/或電極上。例如，具有純負電荷、經過衍生的ECL TAG，對於在較低電位之電極具有較低的親和力，但對於電極電位變得較具氧化性的電極則具有較高的親和力。在特佳的具體實施例中，將ECL標籤及/或結合試, 對電極的親和力加以調整(例如在結合及，或沖洗步：二 ___-65- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210χ297公缝）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（的）牛低親和力，並增加ECL TAG及/或結合試劑的親和力，以便在謂取ECL期間，增加由ECL TAG感受到的有兩位)。 . ^ 在較佳的具體實施例（圖28)中，可藉著共價键將分子（生 =性或非生物性兩者）附加在原纖維上。一方面帶有 =之化學官能基的原纖維2_，可與生物分子或生物性介質2802、2803形成共價鍵28〇1。在特殊的實例中，這些生物係介質可利用胺基，藉著與NHS1旨基團反應而形成共價，。在另一個實例中，聚合物2808是固定不動的。熟諳此衣者知可涊出作爲偶聯試劑之NH s _酯基團的一般性，並能夠選出適當的生物分子和完成固定作用的適當反應條件。此在另-個較佳的具體實施例中，一對其中一或多個附接在原纖維上的部份及/或分子"M1"和"S”，顯示出共同，親和力或結合能力。以非限制性實例來説，％丨1可以是抗體/抗原、抗體/半抗原、酵素/受酶質、酵素/輔因子、酵素/抑制劑、外源凝集素/碳水化合.物、受體/ 放素、文體/效應物、核酸/核酸、蛋白質/核酸、病主 /配體、細胞/細胞受體等等。熟諳此藝者將可察覺許多= ^ 口對Μ 1 / S 1的組合，並能夠選出適合完成想要之結合的組合。在特殊的結合對中，⑷和“兩者或其中之一可被附接在一或多個原纖維上。圖2 7和2 8解釋某些能夠作爲具體實施例的可能構型。在圖27中，衍生自烷基鏈如的原纖維27〇〇，非專一性地站合分子2702，該分子對另—個分子2703具有共同的親和力 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ d

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 Μ Β7 五、發明説明（64 ) 或結合能力。在這個非限制性的圖解中，亦將分子2703附接到另一個分子2704上。在另一個實例中，保護分子2705 被非專一性地吸附在原纖維上。在其他的實例中，保護聚合物2706及/或2707被專一性地吸附，其含有對分子2709 具親和力的配體。在某些具體實施例中，這些實例的組合可能是有利的或必要的。在圖28中，原纖維2800被共價連結2801到生物分子2802 和2803，以及連結分子2804上。連結分子2804對另一個生物分子2805具有共同的親和力和結合能力。生物分子2803 則對另一個連結分子2806具有共同的親和力和結合能力，該連結分子2806被共價連結在2807上。在另一個實例中^ 帶有對結合夥伴2809具專一性之配體28 12的聚合物2808被共價連結到原纖維上。另一方面，保護分子（例如B S A) 28 1 1和保護聚合物28 1 0則被共價附接。可在某些具體實施例中使用這些實例的組合。在一些特定的具體實施例中，可利用生物素及/或生物素基化之連結子衍生出原纖維，並可使抗生物素蛋白及/ 或抗生物素蛋白鏈黴素與該連結子結合。在另一個具體實施例中，可將抗生物素蛋白及/或抗生物素蛋白鏈黴素與原纖維結合，並可結合生物素基化之抗體及/或蛋白質。在此具體實施例中，可藉著非專一性結合、共價键、另一個或相同的偶聯對或其組合，將抗生物素蛋白及/或抗生物素蛋白鏈黴素固定在原纖維上。利用抗生物素蛋白（鏈黴素）和生物素作爲結合對，是將生物分子或生物性介質附接 -67- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I n 1---- - -r -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 555852 五、發明説明（e5 ) 材料上的廣泛應用法，並爲熟諳此藝者所熟知

Pin e 寺人，1993，Langmuir 9 ·· 1821)。在特殊的具體實施例中，結合單體結合的抗原。早株‘體和喊在特殊的具體實施例中，可形成多重結合對（例如⑷/ W/M2)。在一個實例中，⑷爲單株抗體、以爲對⑷之抗原，且M2爲與S1結合之抗體。例如，該複合物可構成抗體/抗原/抗體"三明治”複合物（這類抗體可以是或可以不是早株的）。就此具體實施例的特定觀點而言，心可附有ECL活性標籤（參照上文）的抗體，勞光標記、放射性標記、酵素標籤及/或其混合。在其他具體實施例中，M1爲可與金屬、金屬離子或有機金屬化合物（”螯合劑，，）複合的部份，Μ爲可與⑷形成複合物的金屬、金屬離子或有機金屬化合物(,，螯合物"），而Μ 爲在生物分子上、與Ml/S1複合物結合的部份(Gersh〇# KhUko, 1995, Journal of Immun〇1〇gical MethQd、，737㈠。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 製造金屬電極圖案和導電組件，以便使電流分布到表面上的泛類電極，係藉著此項技藝中已熟知的方法來進行（參見例如Leventis等人，美國專利第5，1 89,549號）。例如，利用在透明表面上製備金屬薄膜來產製液晶顯示器，而輕易地被應用在根據本發明之電極的製備作用中。Hanek〇， 1987，液晶電視顯示器，液晶顯示器的原理及應用（Liquid Crystal TV Displays, Principles and Applications of Liquid Crystal Displays) ，KTK 科學出版社（^加心 -68- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公餐） 555852 A7 B7 五、發明説明（66 )

Publishers) ’ 丁oky〇, D· Reidel 出版。亦可根據例如等人，1994，j· Am Chem s〇c 1 16(5) : 2225 2226 的方法來製備透明的電極表面。例如，將〇·5毫微米的鈦和5毫微米的金沉積在透明受酶質（玻璃或塑料）上。可利用上文 DiMilia法‘備的薄金屬，藉著上文^^㈤以之方法來製備透明的電結構。修改這些程序以增加導電層的厚度，以便改吾電流負載的能力，同時希望能更佳地保持透明度，這對一般工匠而言是顯而易見的。可利用這類技術來製備盥 PMAMS之分開結合領域排成_列或在其附近的電極表面。、此外，由促進電流從電極表面轉移到E c l標記之部份構成的薄膜及/或單層，最好是利用如同和如d所敎導的絕緣部份（例如烷基鏈）。例如爲了電子轉移，可利用在廣大共軛系統中的π軌道重疊。這樣的冗軌道電子轉移，係由多-吡咯或其他共軛環或雙鍵結構所提供。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在另個貝例中，可利用寡核苷酸來調整電子轉移。例如，可利用在雙股DNA中的重疊疋鍵來增加電子轉移速率。在-個具體實施例中，在結合領域中可利用與電極表面結合的寡核細爲結合劑。當與互補的寡核菩酸序列結合時，㈣成了具有組織化重疊“建的雙股。在特殊的具體實施例中，將第一個或主要被結合（例如共價連結到支撑物上）的寡核答酸，以ECL加以標示。在另一個具體實施例中，將與主要寡核苷酸互補的甘鉍或部份互補的寡 ECL加以標示。個具體實施例中，人要暴料酸互補或部份互補的寡核誓酸加以標示（例 -69 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公釐 555852 五、發明説明（67 如三明治分析法）。也可以利用分各種寡核苷酸及/或寡核# 、暴核荅酸鏈。可使用驗基及/或例如含有氮v 例如帶有經過修改之替旬。在某些具體實施例中;進^過^改之主鍵的寡核如，可經由調整電子轉移來 :專—性的研究。例複合物中…的可變稳定：。：:甘：及，或寡讓 F Γ T ^ ^ ^ J如，由經π鍵穩定、經 ” ΪΧ= ，對得自較混亂之單股寡核芬酸的斤期待的信號互相發生關連。在另一個實例 I可，在完全互補、經ECL標示之雙股寡料部互補、經ECL標示之雙股寡核甚酸之間ecl信號中的變 “：::發二關連。此外，可使用多重寡核芬酸的綱故禝合物。例如’可使用三股螺旋。再者，可利經濟部中央標準局員工消費合作社印製測及電子裝置來測量電子轉移速率的調整。可將ECL標; 共價連結寡核贫酸股，及/或以非共價方式聯合（例如嵌入）。在特足的應用中，可將DNA與電極偶聯，不必利用連結子（例如5’硫醇化之DNA吸附在金上），或是利用铲 (<1〇個原子）連結子，以保證對從DNA到電極的電子轉移有較低的抵抗力。在另-個應用中，利用能夠從電極有效地運送電子到DNA股的連結鏈（例如多炔鏈）。在另外的具體實施例中，使用混合的單層及/或薄膜，其中1¾單層或薄膜中至少有一個成份，可視情況來促進電流的轉移。此外’將促進電流轉移的分子或顆粒吸附到= 層或薄膜上。如同前述之實例，可使用吸附在及/或接、斤 -70- 555852 A7 B7 五、發明説明（68 ) 電極表面的；Γ共軛單層及/或導電的微-顆粒。在本發明進步的具把：貝知例中，在單層及/或薄膜上產製圖案狀有規則的缺口。例如，藉著在定購的、實際上垂直並由長鏈烷硫醇構成的（也就是絕緣的）SAM上，使用經過控制的缺口圖型’隨後再將E c L標記附加於其上，可控制施加在 ECL標記上的有效電位。例如，圖丨丨顯示由具有金屬層 1204、SAM圖案1206和在SAM圖案之間的缺口之單一支撑物1202所形成的卡匣。在進一步的實例中，可將經ECL·標示之蛋白質以非共價之方式連接到單層表面上。舉例來説，可將經E c L標示之蛋白質吸附到以甲基爲終端之烷硫醇衍生的金表面上。金表面可作爲工作電極或反電極。如同圖丨丨_丨3所説明的，可將多個結合領域合併到單一的支撑物上。在較佳的具體實施例中，結合領域含有經過標示及/或未經標示的蛋白質及/或核酸及/或細胞及/或化學物種。此外，可改變單層成份的長度（例如在烷硫醇中的烷鏈長度）’以控制在單層之暴露表面的有效電位。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 在一個實例中，烷硫醇可具有長度在1個碳到1〇〇個碳之間的碳鏈。在較佳的具體實施例中，烷硫醇之碳鏈長度爲含有2到2 4個碳。在更佳的具體實施例中，烷硫醇之碳鏈長度爲2到1 8個碳之間。在特佳的具體實施例中，烷硫醇之％I鏈長度爲7到1 1個碳之間。這類燒硫醇可具有各種暴路在分析介質中的首基，包括甲基、經基、胺、複酸、寡 (乙二醇）、磷酸基、磷醯基、生物素、次氮基三乙酸、榖 -71 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -72- A7 五、發明説明（69 胱甘肽、環氧化物、二硝基苯基及/*NHS酯類。其他的首基包括通常用於重組融合蛋白質之純化及固定的配體（例如 Sassenfeld，1990，TIBTECH 8 :88-93 )。可衍生出各種程度的結合領域，以達到結合試劑的各種密度。例如，可以利用不同密度的可活化化學，並/或可進行衍生作用至各種程度。可使用混合的化學來產生想要的結合密度。例如，可使用混合的單層來控制可活化基團及/或結合試劑的在度。在特殊的具體實施例中，控制結合基團的密度，以使ECL信號相對於噪音發揮最大效用。在另一個實施例中，控制結合領域中結合位置的總數，以·便使e'c=二信號的強度，相對於得自其他結合領域之其他ecl光信號而言是最強的，不論這類ECL光信號是連續或同時地以光檢測器來檢測。可施加電壓波形，以便激活與PMAMS中之結合領域結人的ECL標記一或多次。例如，可對相同的、與ecl巧吃处合之院硫醇衍生表面，多次施加足以激活ECL光產:的^ ^以產生夕重的E C L光信號。在一個具體實施例中，施加足以可地產生ECL的電位。在另一個具體實施例中，所施加的電位將半可逆地產生咖。在半可逆的連續電壓波形中，可以化學及/或物理方式更改其中聯合（例如結合）有ECL標記的結合領域。在更進一步的具體實施例中，施加電壓波形系列，可提供不可逆的ECLs產生。一外她加足以釋放單層之成份的電位。想要釋放的這類早層成份，其在電極表面上的體積很小（例如其他擺在電本紙張尺度適用中^^^準（CNS ) A4規格（210^7^ --· 衣-- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ι^τ 555852 五、發明説明（7〇 ) 極表面上的支撑物或薄板）。這樣子會使單層破裂，甚至某些不能被有效刺激的E CL標記也可藉著電極表面來刺激，而產生電化學發光信號，且被限制在小體積中的E C乙標記，限制其從電極中擴散。可利用各種的單層组合來控制單層對特定電位的破裂程度。攜帶具有強成份間親和力之成份的單層，對單層的破裂將是較具抵抗力的。例如，較長烷鏈之硫醇，比短烷鏈硫醇更能有效地抵抗破裂。藉著改變鏈的長度，可達到想要的穩定性。可利用在PMAMS中結合領域的修改，來調節e c l信號。在某些具體實施例中，施加連續的電壓波形，以致於產生繁多的ECL信號。可利用該ECL信號的多樣性，得到額外及/或較佳的結果。例如，可使ECL信號之調節速率的統計分析，與-或多個結合領域全體之品質發生相互關係。除此之外，可利用該ECL信號的多樣性，藉著例如過濾掉一系列中的某些ECL信號，來增強相對於噪音之信號。再者’可利用多重電位波形脈衝，減少不想要的、因非專一性…口所產生的信號調節。例如，可施加電位來預防某此 :電荷之物種的非專一性結合。另外，可施加電位而促：經濟部中央標準局員工消費合作社印製

靠近某些所要的分析物或化學物種之結合領域的定位化作用。在較佳的具體實施例中，施加電壓波形以提供較爲過量的-電位（例如，比產生ECL所需更高的電位）。例如可= 用過：的-電位，在電壓波形系列中或在單一電壓波形脈衝中凋即ECL信號。除此之外，可利用過量的_電位來調節 ECL反應動力學，並/或以化學及/或物理方式來調節Z -73- 555852

五、發明説明（μ ) 吞電位。而且，可使 — 中已熟知的其他電子探：或：種電壓波形及/或此項《或推測在來估計及/或使發生關連及/ 曰 B/或電子特性上的資訊。工作1了 t ΐ、工”疋供頭外的導電工具與電極接觸而延伸吓包極的表面積，可护古用從導電材料或導心反應的效力。例如，可利 Α % /、粒 < 電極（例如鐵絲或觸鬚）上的突出物或延長部份，來拎 Α 近£(^ 曰加电極的表面積，如此使電場更接 'σ ° ^外’在電極結構中的㈣狀或井孔也可以徒供同樣的目的。舜特广而言’導電顆粒可裝滿電極表面上的缺口，並/或 =支林物或單層’使得由經驗得知，圍繞ECL標記的電 2絕對値而言是較大的，如圖12所示。這些導電顆粒擴大廷極表面積，並藉此增加了ECL反應的效力。圖12所示〈卡11 13GG ’其具有在金屬層13⑽上攜帶有圖案狀SAM 1306的支撑物13〇2，並顯示裝滿缺口的導電微顆粒（例如在圖1 1中的1208)在金屬表面上、在SAM圖案之間延伸。關經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 於磁性㈣電雌，可利㈣鐵或磁場將該顆粒拉到表面上。亦可按照在電極表面和具有兩個鄰近支撑物的結合領域之間，延伸電位之描述來使用導電顆粒。在圖8 中，由第一個支撑物902構成的卡匣900具有多陣列的電極，而第二個支撑物9〇4則具有PMAMS。將導電微顆粒9〇6 放置在相反的表面上，而使電位朝向在結合領域（未顯示）上的E C L標記延伸。此外，如圖1 3所示，使導電聚合物從電極表面上暴露的 -74- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）五、發明説明（72) 缺口中生長，以促使圍繞試樣之ECL標記的電位擴大。圖 13顯π卡匣1400，其具有在圖案狀SAM表面“⑽上攜帶有金屬層1404的支撑物1402。導電聚合物14〇8在整個sam表面上生長，而使多陣列電極（未顯示）所提供的電場延伸至 S AM表面上的結合領域（未顯示）。亦可如圖7所圖解的，按在電極表面和具有兩個鄭近支撑物之的結合領域足間，延伸電位之描述來使用導電聚合物。在圖7中，卡匣800包含鄰近的支撑物8〇2和8〇4。使導電聚合物在相反的表面上生長，而使得電位朝向在結合領域（未顯示）上的 E C L標記延伸。圖9説明由第一個具有多陣列電極之支撑物1〇〇2、第二個具有PMAMS結合表面之支撑物1〇〇4所形成的卡厘1〇〇〇，其中工作電極上的導電突起物（例如細鐵絲或其他隆起物），擴大了圍繞PMAMS結合領域中ECL標記的電場。可產生各種構型的電極對。最簡單的構型，描述在此揭 :内容附錄的圖片巾，係藉著將金屬及，或金屬氧化物薄膜及/或半導體薄膜塗敷在非導電性的平坦表面上來製 la。最好限疋故些電極對的電極，使它們之間的區域具有相對上較固^的寬度，藉此提供相對上較固定的電場。亦提供其他的電極構型。在圖19(aHe)中，以平面圖顯示這些構型的其中數種。圖19⑷顯示類似梳子狀的指間型電極對。在此種結構中，每個電極具有多個手指，從導體伸出而形成類似梳子的形狀。可將電極與反電極對放置在結合領域的附近，或將結合領域放在電極與反電極之間。 555852 A7

圖1 9 (b ) _ π —對同心圓一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) WO顯示兩個丰㈣…個®形而-個半圓形。圖 19(d)顯示—對，、彼此相對。圖極，其且有/ 極。圖19(e)顯示一對指間形電，、/、有互補相反的彎曲表面，缺口。钍匕們又間形成彎曲的也可以爲了排列之目的，使電極 PMAMS社人矣；、γ也％極對形成輿作爲例二補的特殊形狀。在圖6Β中顯示對；。顯示帶有電極對714_720的支撑物712。，例如圓形的Μ、指間形的716、三角指間木的7 1 8或多電極指間形的720。在顯不於上文討論之圖14_19的具體實施樹的支撑物上。此外，也可如圖2所示，將電汉置在第一個和第二個相反支撑物上。 5.8·卡 g— 有泎夕可行之路適用於本發明之卡匣。卡匣含有一或多個本發明之支撑物。卡匣可包含多個結合領域，及一或多個工作電極。經濟部中央標準局員工消費合作社印製圖2所描述之卡匣，其中位在支撑物26上的每個多個結合領域3 0均與多個電極3 2中不同一個相鄰。在第二個支撑物 28上形成反電極38。如同先前之描述，ECl分析係藉著將試樣放置在結合領域3 〇上，然後將支撑物2 6和2 8移動在一起來進行，以致於反電極3 8分別與每個結合領域3 〇相鄰，而得以如同上述藉的波形發生器3 9來謗發e c L反應，並檢測E C L信號，再藉著光檢測器4 〇和數位電腦4 2來記錄之。 76- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7

五、發明説明（74 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3所说明之卡匣，其中多個結合領域4 8的每一個均具有一個不同的多個電極/反電極對5〇，在支撑物44上與其相鄰。可視需要將支撑物4 6放置在與支撑物4 4相鄰之處，而使得支撑物4 6成爲與多個結合領域4 8和多個電極5 〇相鄰的含有試樣之工具。如此可經由電連接線5 2，藉著波形發生器5 4來謗發E C L反應，並藉光檢測器5 〇來檢測E c L信號，再以數位電腦5 8記錄及分析之。在本發明另一個具體實施例中，提供如圖2 1所示、含有一或多對支撑物的卡匣，如此定位每一對支撑物，以便使含有結合領域的第一個支撑物1 5 0 1的表面，面對著含有結合領域的第二個支撑物1502的表面，其中每個表面含有電極1 504和結合領域1 506，如此使每個在第一個支撑物上的結合領域面對著第二個支撑物上的電極，並與其互相排成一列，且每個在第二個支撑物上的結合領域面對著在第一個支撑物上的電極，並與其互相排成一列。經濟部中央標率局員工消費合作社印裝圖4所説明的卡匣，其中ECL電極爲任選的。使支撑物 6 0上的結合領域6 4與懷疑其含有分析物的試樣接觸。在支撑物6 2上的區域6 6含有檢測或測量所要的分析物，或是進行想要之反應所需的反應介質。使支撑物6 〇與支撑物6 2靠在一起’以便使結合領域6 4與區域6 6接觸，並藉著報告者系統’例如可由光檢測器6 8檢測並由數位電腦7 〇記錄和分析的比色化學發光或螢光信號，來決定分析物或反應產物的存在。在較佳的具體貫施例中’本發明之卡匡或裝置包含一個 -77- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（75 用來將試樣遞送至多數分開結合領域的工具（參見例如美國專利第5，147,8G6號的圖1上的組件丨；美國專利第5，◦⑼_ 號的圖1上的組件1 ;每個都全部合併於此以作爲參考）’。用來遞送試樣的工具可以是固定的或可移動的，並可以是任何此項技藝中已知的，包括但不限於入口、洞、孔、通道、官子、微流體導引物（例如毛細管）、管筒、插孔等等。可藉著已熟知的方法，例如幫浦、吸移管、注射筒、重力流動、毛細作用、蕊吸作用（毛細作用）、電泳、壓力、具-等等，使流體移動通過系統。可將用來移動流體的工具放在卡匣上，或放在分開的單位上。簡單地舉例來説，可將試樣一起放在所有的結合領域上。另外，也可藉著毛細管流體運送工具將試樣放置在特定的結合領域上> 再者，爲了將液體試樣直接遞送至支撑物上的pMAMS，或卡匣中的偽藏备或卡匣容益中，以便稍後再直接遞送至結合表面上，亦可藉著自動吸移管將試樣放置在支撑物上。可由下列材料來製備支撑物，包括但不限衿玻璃、塑料、陶瓷、聚合材料、彈性體材料、金屬、合金、複合薄片、矽及/或多層材料。支撑物可具有各種結構、化學及 /或光學特性。它們可以是硬或柔敕的、平坦或變形的、透明的、半透明的、部份或完全反射的，或是不透明的，並且也可以具有综合的特性，各區具有不同的特性，也可以是一種以上的材料所組成的。可將進行反應的試劑儲存在卡匣上及/或卡匣容器中。 4劑可以脱水及/或潮濕的狀態來儲存。在一個具體實施 ____ -78- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) μ規格j 210χ2ϋ^Τ~- !. I Γ I I I n. I I - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 d

例中，藉著加入受試試样蚀本r丄、使卡匿中的脱水試劑再水合。在不同的具體貫施例中，將4卞丨如^式劑儲存在”發泡包裝"中，立备因爲來自可移動滾筒或、'壬金AA阮， . /、曰、n戎活基的壓力而爆開。爲了在完成分析之後儲存液體廢物 + 、卡匣可含有廢物隔間或海綿狀隔間。在-個具體實施例中 .,,^ , ^ ^ τ 卡11包含一個製備待測試之生物試樣的裝置。例如，可γ —^ 了处血政中移除細胞的濾器。在另一個實例中，卡匣可入女m + U卜卜了 s有用來計量試樣、諸如精密毛細管之類的裝置。通常可將支撑物上的多個社入夕個〜合領域和多個電極/反電極，以機械裝置使它們互相料戈止们互相對齊靠近，例如藉著使用導引支柱、排成直線的針、绫鍅 4鏈（在母個支撑物之間）、導引邊緣。可利用光學的導引工且* A山 ’ ^ 、 5丨具未疋出兩個支撑物的位置，並使用限定在支撑物上之光學道 <尤予導引標記的電子工具。也可以使用其他利用電或磁性記錄工具的系統。可將卡匡的支撑物如此读媒 '' 匕運構，以防止電極對與試樣接觸，直到需要謗aECL反声爲μ 夂ι馬止。例如，可藉著使用各種機械工具，像是可取下的電極保護工具，使電極持續 μ結合領域的表面分開，直到需要電極與試樣接觸爲止。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 在特足的具體實施财，本發明之切或裝置包括參考電極，例如Ag/AgCl或飽和甘汞電極（SCE)。可藉著夾子、膠布、鉚釘、钭^; y # λ 叶或任何其他合適的機械式附著物使支撑物結合在一起。冰、 ^ “ ^ 也可以猎著液體試樣的表面張力，或藉著放在兩個支撑物g 文详物相反側、可取下的壓縮工具，將它們結合在一起。 -79- 表紙張尺度適财 ϋ ϋ ^i^(CNs ) A4fm ( 210xl97^~ 555852 A7 B7 五、發明説明（77 、匣亦可以包含兩個以上的支撑物，合領域和電極層的支撑物，或是 ^、有交替的結表面和電極表面的多重支撑物。；物上含有結合立體空間排列。在__ 艳、形成E ct分折電池的成份都是透明的，除了可有的卡厘區域以外。例如，可將多重透明的結=面“ f域之間的支撑物堆架起來。 σ 表面和第個和第二個支撑物可以是平的其間限定了容纳4 μ太彼此相對，而在支撑物声建構成：：。另外，可將第—個和第二個 ^羊物層建構成其他通當的形狀，包括球體狀、狀::制條件爲兩個支撑物及其任何其他成份能配訂物和U04所形成的卡㈣。〇。在形態： =彼此互補的表面。其中任一個支撑物具有pMAM= 或户重電極陣列，或兩者皆有。支撑物中有一個或兩個都可以是有彈性的，而得以配合另一個支撑物的形狀。也可以預切割之格式來製備支撑物或卡匣，或是從滾筒分配器中以通當的長度來配送。卡g更可以包含試樣接受器，如經濟部中央標準局員工消費合作社印製客納試樣的體積，以聽送試樣的凹槽、通道、銀齒狀凹痕及其類似物。圖37所不之卡匣，其中結合領域（37〇2)係在表面㈠7〇1) 上出現的基質（3703 )之中及/或之上。放置支撑工作電極 (3704)和反電極（3705 )的第二個表面（ 3700 )，使結合領域非常接近工作電極。在引導光從與結合領域結合之E C l標 -80 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公楚） 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（78 β己產生的條件下，可通過任一個或兩個表面來檢測光。在此具體貫施例中，利用光檢測器的卩車列（3 7 〇 6，例如 C CD陣列、加強的CCD陣列，或雪崩式光二極管陣列），同時測量得自每個結合領域的多個光信號。在一個具體奮施例中’光檢測器陣列反映出由結合領域所產生的光。可利用透鏡、反射體及/或光學導引物來增強影像。在另_ 個實例中，使從光檢測器之帶狀區或區域檢測到的光（例如檢測光的像元（pixel))與結合領域發生關聯。可利用影像分析來幫助使經檢測之光與結合領域發生相互關係。在一個喜愛的具體實施例中，表面是具有彈性的或柔軟的，並因此能夠與電極表面進行密切的接觸。在另一個喜愛的具體實施例中，使結合領域與能夠從反電極載送離子電流至工> 作電極的聚合物連結。在更喜愛的具體實施例中，該物件是能夠從反電極載送離子電流至工作電極的水-溶脹聚合物。圖38所示之卡匣，其中結合領域（38〇5、38〇6、38〇7)出現在由反電極（3800)支撑的不同物件（38〇8、38〇9、381〇) 表面上。工作電極（3 80 1 )被放在物件表面的附近。在從與結合領域結合、附加了 TAG之基團中引導ECl的條件下，可通過任一個或兩個電極（若電極其中一個或兩個爲透明或半透明的）’並/或從側邊檢測到光。在此具體實施例中，利用光檢測器（3 802 )的陣列，同時測量得自每個結合領域的多個光號。在吾夏的具體實施例中，該物件是具有彈性的及/或柔軟的，並因此能夠與工作電極形成密切的接 -* 81 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T d 555852 A7 B7 五.、發明説明（79 ) 觸。在另一個喜愛的具體實施例中，該物件爲能夠從反電極載送離子電流至工作電極的聚合物。在更喜愛的具體實施例中，該物件是能夠從反電極載送離子電流至工作電極的水-溶脹聚合物。在另一個較佳的具體實施例中，使含有一或多個結合領域的透明支撑物與原纖維墊之電極接觸。試劑可在支撑物 /結合領域與原纖維墊之間流動，或穿過墊子流到結合領域上。光可由結合領域通過，穿過透明的支撑物到達檢測器。在另一個較佳的具體實施例中，利用在光學上爲半透明或透明的碳原纖維層來塗覆電極，以增加電極的有效表面積。可將本發明之PMAMS支撑物及/或卡匣有利地包裝成工具組之形式。工具組包括爲了進行包括分析、控制及其類似者的E C L反應，而根據本發明來製備的一或多個PMAMS 支撑物。在工具組中可視需要含有試劑，包括對照試劑、 ECL分析和校準試劑及其類似物。 5.9.進行ECL反應的裝置經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

在一個具體實施例中，將在支撑物上的PMAMS和含有同樣事物之卡匣設計成被插入某種裝置中，該裝置含將一或多種受試試樣塗敷到PMAMS結合領域上，並開始多個之 E C L反應的工具。這類裝置可由根據本發明，以支撑物或卡匣爲基礎進行多個E C L分析，適當地修改傳統裝置而獲得。本發明利用每個特定的、在上文章節中描述之PMAMS -82- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（8〇的具體實施例，來提供各種適合進行ECL分析的裝置。例如由Zoski等人（美國專利第5,〇61，445號）揭示的進行反應之裝置。所需的修改包括爲了操縱支撑物及/或卡匣、多重試劑之遞送、藉著電壓波形之來源與多重電極尋址，以及爲了獲得多重ECL信號和加工所作的準備。在圖6A中出示了根據本發明之圖例裝置的組件。這類裝置700包括上方和下方的支撑物7〇2、7〇4，以及電極保護= 710。上方的支撑物帶有多個電極/反電極對（未圖示）。下方的支撑物帶有結合領域706。該裝置能夠從卡匣中移開電極保護者，並放置電極/反電極對，使其與結合在結域上之分析物接觸。試劑或流體流動的場所，與帶有、纟士人領域的支撑物相鄰。該裝置也能夠同時或連續地送出相^ 或個別決定的電壓波，至多個電極/反電極對中的每一個，以便在卡S中謗發ECL反應，然後藉著光子檢測器，例如光檢測器，來測量所放出的E c L幅射。該裝置更可〆包含溫度控制器，以維持支撑物及/或卡匣溫度，或是= 那上面環境的溫度，並按照最佳ECL反應條件的需求來調節溫度。溫度控制器最好是加熱或冷卻器，例如電阻加熱組件、冷卻風扇、冷;東裝£ ’以及任何其他適當的加熱^ 冷卻來源。溫度控制器也包括溫度感應器，例如恆溫箱戈熱電偶裝置，以及對測得的溫度改變起反應，打開加熱或冷卻器的工具。 / β 該裝置也提供支持、移動和操作一或多個支撑物戋卡匣，以進行ECL反應的工具。該裝置更可以包含—個固定 -83- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 — 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（81 式或可移動之試樣遞送工具，以便依照上文中對卡g之描述’將試樣放置在PMAMS結合領域上。該裝置亦包含能夠將連接卡£之單獨可尋址的列，以電連接到電子之電壓波形發生器上的電極接觸工具，例如電位怪足器（參見例如，美國專W第5,〇68加號的圖5 )。波形發生器連續或同時遞送信號，以便分別在卡匠中誘發多個E C L反應。在ECL分析期間，在工作與反電極之間的離子電流，可泥過具有離子導電性的液體（例如含有離子鹽類的水），通過這類液體的薄膜，並/或通過具有離子導電性的固體基質。因此，測量試樣中之電化學發光的裝置可包含至少可容納：個試樣的多個電池，其中該電池可由多個電極，反電極對’和含有多個分開之結合領域的第一個支撑物所形成可在第一個支撑物表面上，或在第二個支撑物表面上 :應多個之電極和反電極對，其中第二個支撑物非常靠近 μ ®支撑物上的結合領域。電池更可以包含多個感應電極：以感應鄰近工作電極的電壓。卡E更可以包含含有參考電極的電池。该裝置更進一步包含能夠檢測在卡匡中進行之ECL反應的光k測& ’例如藉著一個或多重檢測器。這類檢測器包舉例來説’與電極陣列對齊並與其相鄰，連接光檢測、口口 $列’或連接能夠掃描放出之Ecl信號陣列的單一光檢測為·的光纖通道陣列。 --^-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 d 84-

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（82 这裝置可視需要包含數位電腦或微處理器，以控制該裝置之各種成份的函數。該裝置亦包括信號處理器。在一個具體實施例中，簡單也牟例來〃兑，k號處理器包括用來轉移、記錄、分析及/ 或顯示每個ECL分析之結果的數位電腦。此外，該裝置亦可包括電極轉譯工具，例如越過結合表面掃描一或多個電極/反電極對，以便連續誘發£(：：]1。可在PMAMS的平行陣列中使用限制尺寸的濾器。 5 · 1 0 ·互進行的E C L分折根據本發明所使用的ECL標記，可從此項技藝中已知的己中選出（參見上文2·2節，以及美國專利第5,31〇,687 唬）。E C L標記可包括，例如含有金屬的有機化合物，其中泫金屬係選自釕、鐵、銖、銥、鍺、鉑、鈀、鉬、鉻和鱗。適用於製備ECL TAG試劑之連結化學是爲人所熟知的’並由例如Bard等人（美國專利第5,3 10,687和5,221，605 號）揭示。將E C L標記附接到結合試劑上的方法，可以是共價或非共價的。可將ECL標記以非共價方式與結合試劑結合（例如，經由疏水性效應或離子交互作用）。在另一個非共價附接的實例中，使ECL標記與複合物結合（共價或非共價方式），然後再將該複合物以非共價方式連結到結合試劑上。將較特定的實例經由連接子，以Ru(bpy)3共價附接到 N i (11)-三腈三乙酸複合物上。該分子將會附接的結合試劑’包括含有多個組胺酸的肽序列。可以同樣地使用其他此項技藝中已知的受體配體對（Sassenfeld，1990， -85- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) μ規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 555852 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（83 TIBTECH 8 · 88_93 )。而且，可使用含有眾多有機金屬化口物（例如含有RU者）的ecl標記，其構型就像分支網（例如、、、工由碳水化合物連接子網）一樣。這類包含具有E C L能力之眾：有機金屬郅份的分支網，可被一次附接到要以 E:L標示的分子i，或被附接在要以ECL標示之分子上的夕個位置上。在另—個具體實施例中，含有眾多有機金屬化合物的E C L才零却， ^ 己馬帶有有機金屬基團之直鏈聚合物， β有機至屬基團沿著聚合物鏈的長度而被附接在多個位置上（例如直鏈、分支或環狀的聚合物）。可在口種此項技藝中已熟知的額外E C l分析格式中使用多個結合領域。在定量分析中，使用已知量的經ECL標示 ^ 並使測侍（EC：I^量與已知之標準物發生關聯，來口十鼻出現之分析私7 戈么斗二、 — 7物的里。猎耆熟練的工作者已熟知的方 ^ 成向μ、逆向、競爭性和三明治分析。在競爭性、齒、]3以下列方式完成在大量體積的多重成份之 ^試樣中/定量測定所要的分析物含量的方法。同時使 :::::觸(a)已知量的經ECL標示之配體，其能 =析物競爭與出現在結合領域上之結合試劑的結合作的條林其含有所要的分析物的#樣；該接觸在適當士二疋、’以致於所要的分析物與配體競爭性地結合二：：在試樣中出現的分析物，將會使與結合領域結二:r;rcL標示之配體的量減少，因此使所得的減少（相對於試樣中未存有分析物的時候）。誘所侍的結合領域中的，並定义里/則疋出所放出光的量，本纸張尺度適财關家標規格77『0 --；------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 4 - I - — - 555852 Α7 Β7 五、發明説明（84 ) 藉此定量測定出在試樣中所存有之所要的分析物的含量。此外，也可以使試樣在使結合表面與經E C L標示之配體接觸之前先與結合表面接觸；然後經E C L標示之配體將會在 PMAMS表面上，與先前已經結合之得自試樣的分析物競爭，並置換一些先前已經結合的分析物。在另一個具體實施例中，可處理試樣，而使其含有經E C L標示的物質/分子，並可在使結合表面與試樣接觸之前或同時，使標準含量的未經標示之所要的分析物與結合表面接觸，而得以進行競爭性分析。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在三明治分析中，經E C L標示之配體爲一個結合夥伴，其與所要的分析物上的第二個結合部份專一性地結合。因> 此當試樣中有對PMAMS之結合領域中結合試劑發生專一性結合的分析物存在時，便形成了包括在結合領域上的結合試劑、與來自試樣的分析物結合、與經E C L標示之結合夥伴結合的π三明治’’。在另一個競爭性的三明治分析中，在暴露於試樣中之前，先將分析物本身的副本附.接在多陣列結合表面的結合領域上。然後再使試樣與結合表面接觸。經E C L標示之結合夥伴（能夠與分析物專一性結合），將會與在缺乏自由分析物（得自試樣）之分析溶液中的分析物結合，但在出現自由分析物（得自試樣）之分析溶液中則受到競爭性的抑制。在另外的具體實施例中，完成連續的標示。例如，在三明治分析的特殊具體實施例中，使與結合領域結合之分析物，接著再與多個經E C L標示的分析物之結合夥伴接觸。 -87- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（85 在與每個不同的結合夥伴接觸之間，進行ec 需要進行沖洗步炉里並可視 A 。廷樣子可完成分軒物之多個不同独人部份的ECL·測量（例如rns+ u ^ 4 Η、” 口 T細胞）。除此之外，a、了細胞抗原f體陽性的 σι1、二外，可將多重ECL標記(分別誘發具有可區 ^波長的光），分別連接對分析物上之不同部份有專-性 :同結合誠劑。再者，也可以使用多個可區別的報告工 “列〇ECL標死、螢光標記和連接酵素的標記），將並分別附接在對分析物上不同結合部份有專—人 :上：例如，從…a、bT細胞抗原受體陽性： ’區分出CD4+，a、b 丁細胞抗原受體陽性的細胞。 μ在較佳的具體實施例中，結合領域含有經過標示的蛋白貝及/或核酉又及/或細胞及/或化學物# 〇這類經過標示 =成份（例如ECL標記），可在製造期間、在開始分析之月）在刀析期間及/或分析結束時，將其加至結合領域中例如，可在各種時間中加入多種經過標示的成份，並可取得連續的讀數。在一個具體實施例中，這類讀數可提供累和之貝讯。在另一個具體實施例中，pMAMS的結合領域可重覆使用多次。例如，在完成既定的分析之後，可在恢復PMAMS表面的一或多個結合領域之活性的條件下沖洗該表面。舉例來説，某些結合反應可藉著改變反應溶液的離子強度來逆轉之。另外，也可以利用加熱使結合複合物分開。有些結合領域本質上是可以自行更新的。例如含有催化（例如酵素的）官能度的結合領域，是可以多次使用的。在另一個具體實施例中，結合領域被連續使用，並因 -88- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 d 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（明）此可用於生物感應器應用中。此外，可將分析格式化，使得附接在多陣列圖案狀表面的結合試劑是經ECL標示的。當’ 某些所要的分析物時，將會定量地調節ECL信號。^ 附接在表面上、經ECL標示之結合試劑，可::表面上的分析物有專-性的，例如抗原，諸如f 原受體抗原，或CD4或CD8抗原。當暴露在細胞：口下時，細胞與表面結合將會在空間上阻礙接近多陣列、多專-性表面時，從經似標示之結合^ 中身發ECL的能力，因此向下調節Ecl信號。：" 也可以進行均相和多相的分析。在多相的分析中，在將已結合或未結合之經標示試劑暴露在電位下之前，先:·* =合之經標示試劑與已結合的經標示試劑分開（例如，精考沖洗步驟)在均相的分析中，將未結合經標示之試劑與已結合 < 經標示試劑一起暴露在電位下。在均相的分析：’由已結合之經標示試劑放出之信號的強度或光譜特欲，大於或小於由未結合之經標示試劑放出之信號的強度、。可藉著測量強度上的差異，分別決定已結合或未結合之成份的出現或缺乏。一已經心成使結合試劑與分析物或其競爭者接觸，並使任何結合夥伴與其接觸的想要步驟，便確信ECL·信號受. 到環境傳導而成爲ECL。適當的ECL分析介質爲此項^藝中已知的。這類分析介質有利地包含促進E C L標記之e C L 的分子，包括但不限於草酸鹽、NADH，和最佳的三丙 -89 - 本紙張尺度顧巾us家縣（CNS) M規格（21()>< 297公楚 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 d 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（π =可棱供在落液中游離的這類，，促進者”分子，或可藉著处：m广ms表面、表面上的單層、結合領域、電極表面、、:忒训，及/或E c L標記等連結，或是藉著在上述等處八衣（例如，以化學反應產物之形式）來提供這類，，促進者，二子如果因馬接觸步驟導致圍繞ECL·標記的介質與結合改j口，其對E C L是有導電性的，則必須使介質不發生 :另外，也可以調整或更換介質，以便提供對ECL·有口私丨生的介貝。電極和反電極對幾乎緊鄰著結合領域，或疋使，、接近或與結合領域接觸，施加電壓波形並檢測或量 ECL 〇在本1明較佳的具體實施例中，上述使結合試劑與分析物或其1兄子者接觸，並使任何結合夥伴與其接觸的步驟，係在缺乏電極和反電極下進行，也就是說，如此可使試樣 =接觸電極或反電極。在這些接觸步驟之後，使電極和反弘極无份地接近與結合領域結合的ecl標記，以謗發EcL 反應。、气特足的具體實施例中，利用具有]?1^八％3的支撑物定出 =酸月又的序歹]。例如，利用具有已知核#酸序列的不同核 =之低聚物探針，在不同的結合領域中作爲結合試劑，來 ,:具有多個結合領域的PMAMS。也就是不同的結合領域將含有具有不同的已知核甞酸序列之結合試劑。然後容許待定出序列的核酸鏈或核酸鏈的片段與PMAMS結合領域結 =(雜X)。在一個具體實施例中，待定出序列的核酸是經過ECL標示的。在？1^八1^8上進行結合分析，並利用得自在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • -· 訂 -90 555852 A7 B7 五、發明説明（88 ) PMAMS上之分開結合領域的E C L信號之分布，定出核酸鏈的序列。上述之方法係以短的寡核甞酸，與其他核酸分子中與它們互補或大體上互補之序列雜交的能力爲基礎（參見例如 Strezoska 等人，1991，Proc· Natl. Acad. Sci. USA 88 : 1089-1093 ; Bains， 1992，Bio / Technology 10 : 757- 58，將其合併於此以作爲參考）。可選擇條件以便達到想要順利雜交所必需的序列互補性之程度。未知序列之DN A分子對預定序列之探針的雜交作用，檢測出DNA分子中互補序列的存在。最好如此實施此方法，以便使雜交反應利用與結合領域和在溶液中之試樣DN A結合的寡核苷酸探針來進行。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 也可以利用PMAMS來分開、篩選及/或選擇具有想要功能（例如結合或催化）的新穎分子或複合物。例如，爲了治療用途可使用PMAMS來分開化合物及/或引導化合物。利用本發明之方法可製造含有多個肽類、核酸、病毒載體或藉各種混合化學合成之聚合物的PMAMS。可利用备式各樣以PMAMS處理過之支撑物，迅速篩選例如與經E C L標示之細胞受體的結合作用。在一個方法中，利用帶有多種變化、無關聯之肽序列的第一個PMAMS，以便分開出領導結合的肽序列。然後使用攜帶具有相關序列之肽類的 PMAMS，該肽類就是在第一個PMAMS上顯示與所要的分子（例如細胞受體）結合的那些。重覆此過程，直到發現具有想要之結合特徵的肽爲止。 -91 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 555852 A7 B7 五、發明説明（89 所要的分析物可以是，例如存》、仔在於试樣中的整個細胞、次細胞、顆粒、病毒、派翁、類病毒、核酸、蛋白質、抗原、脂蛋白、脂多醋、脂質、糖蛋白、碳水化合物部份、纖維素衍生物、抗體或其片段、月大、激素、醫藥製劑、細胞或細胞成份、有機化合物、非生物性聚合物、合成的有機分子、有機金屬化合物或無機分子。試樣可衍生自例如固體、乳劑、懸浮液、液體或氣體。而且試樣也可衍生自例如體液或組織、水、食物、血液、 Μ、、血漿、尿、糞便、組織、唾液、油、有機溶劑或空氣。試樣可含有還原劑或氧化劑。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 簡單地舉例來説，可藉著將對下列物質有專一性的結合 4劑合併到本發明之結合表面的結合領域中，而藉著本發* 明來進行檢測或測量該物質的分析：白蛋白、鹼性磷酸酶、alt/SGPT、氨、澱粉酶、AST/SG〇T、總膽紅素、血中尿素氮、鈣、二氧化碳、氣、總膽固醇、肌酸酐、 GGT、葡萄糖、HDL、膽固醇、鐵、LDH、鎂、磷、鉀、總蛋白質、鈉、三酸甘油酯、尿酸、濫用的藥物、激素、心血管系統調節劑、腫瘤標記、傳染病抗原、引起過敏的抗原、免疫蛋白、細胞素貧血/代謝的標記、氨甲醯苯萆、兴舍基毛地更毒武、慶大黴素、麵、苯巴比妥、二苯乙内醯脲、普魯卡因醯胺、奎尼定、茶鹼、妥布黴素、凡普酸（Valproic acid)、萬古黴素、苯異丙胺、抗抑鬱劑、巴比妥鹽、笨幷一口「庚因（benz〇diazepines)、類大麻答 (cannabinoids)、古柯鹼、LSD、美沙酮、安眠酮、鴉片製 -92 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS ) A4規格（210 X 29*7公釐） 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（90 ) 劑、苯尼林咬（pheneylindine)、服普西吩 (phropoxyphene)、乙醇、水楊酸鹽、乙醯胺基驗、雌二醇、黃體酮·、睪甾酮、hCG/bhCG、促濾‘泡激素、促黃體激素、催乳激素、諸如促甲狀腺激素、T4、TUP、總-T 3、自由-T 4、自由-T 3之類的甲狀腺激素、皮質固醇、肌酸激酶-Μ B、總-肌酸§f激酶、P T、A P T 丁 / P T T、 LD ISOs、肌酸酐激酶I S 0 s、肌血紅素、肌輕鏈、肌約蛋白1、肌妈蛋白T、衣形菌、淋病、癌療病毒、來姆（Lyme) 病、愛氏頓病毒、IgE、風療-G、風療- μ、CMV-G、 CM V-M、毒-G、毒-Μ、HBsAg(肝炎Β病毒表面抗原）、 HIV1、HIV2、抗-HBc、抗-HBs、HCV、抗-HAV IgM、抗 _HBc IgM、抗 _HAV、HBeAg、抗-HBeAg / TB、前列腺專一性抗原、CEA、AFP、pAP、CA125、 CA15-3、CA19-9、b2 -小球蛋白、血紅蛋白、紅血球、 HBcAb'HTLV、ALT、STS-梅毒、AB〇血型抗原及其他血型抗原、巨細胞病毒、鐵蛋白、B]2、葉酸鹽、糖基化 <血紅蛋白、苯異丙胺、抗抑鬱劑、以及其他影響精神的藥劑。在不同結合領域上測量ECL，可以連續或同時進行。在一個具體實施例中，先將對所要的分析物（並爲一種细胞：面的蛋白質)有專一性的ΡΜΑΜ·“含有細胞的試 f ’其中係'想要計算試樣中的細胞數。在較佳的具體實她例中’舲已知的試樣體積及/或被稀釋之 PMAMS下，該PMAMS具有眾〜奴暴化在 7 y 種細胞表面抗原本紙張尺度義f ( GNS ) 格（冗 -93 釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .磁衣.

、1T 4 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（91 ) 有專一性的結合領域。然後藉著將第二個連結有E C L標籤的、、’σ 5基團附接於其上，而可定量出已結合的細胞。在— 個具體實施例中，則是一個能夠與廣泛種類的細胞起交互作用的基團，例如能夠插入細胞膜中、與ECL-標籤連結的疏水性基團，或是直接對抗細胞表面的糖、與E C L _標籤連結的外源凝集素。在較佳的具體實施例中，使ECL_標籤與直接對抗細胞表面抗體的二級抗體連結。在更特定的具體貫施例中，藉著使用以多重ECL-標籤標示的二級抗體，可區別出與相同領域結合的數種細胞類型。更進一步確信，對細胞表面上之特定分析物有專一性的許多分開結合領域’超過存在4樣中、將會結合的細胞平均數。然後可利用統計學技術來決定每份試樣體積中的細胞數目。也可以使用這些技#f，例如來計算諸如病毒之類的其他顆粒，其中結合試劑認得病毒上的抗原。領域可以比細胞的尺寸小’使得每個領域只能結合-個細胞，如此導出每個領域的數字信號，然後可利用統計方法，就領域的總和來加以分析。在不同的具體實施例中，領域比細胞的尺寸大，使得一個領域可結合多個細胞。在這種案例中，可測定得自每個領域的信號程度’而得到每份試樣體積的細胞數目。在不同的應用中使用影像分析，可以使用光檢測器陣列（例如C C D攝影機:或雪崩式光二極管陣列）。本發明也更進-步地提供進行ECL反應的方法，例如以在5分鐘内至少50次ECL反應的速率來進行分析。就另一個優點而言，本發明提供在10分鐘内進行至少 ·4丨丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 4 94- 555852 A7 B7 五、發明説明（92 ) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製反應的方法。就另外的優點而言，本發明提供在1〇或15分鐘内進行至少1000次ECL反應的方法。 5 · 1 1 · iMLjL其它免避方洼及/或FX L的上述之ECL技術，係以使用可與其他分析技術連合的檢測爲基礎，例如可在領域中發生催化作用及其他化學反應。舉例來説，可在其他分析技術中使用根據本發明之分開的結合領域，如臨床化學的化學分析，例如電解質測足、臨床酵素測定、血液蛋白質測定、葡萄糖、尿素和肌酸酐的測定，及其類似物。其他可與ECL分析混合，並/ 或僅與本發明之PMAMS —起使用的分析技術，包括以化學發光爲基礎之標記、以螢光爲基礎的分析、酵素_連結分析系統、電化學分析（參見例如Hickman等人，1 99 1，Science 252 : 688-691 )及/或共振檢測（例如表面質粒基因組和聲學技術）分析系統。更特定而T ’可使用帶有液滴的pmaMS支撑物，其中在液滴陣列中有多個不同的化學作用。例如每個液滴可含有不同的結合試劑及/或不同的化學分析（也就是説反應介質相同）。例如，液滴可以是親水性的，放置在被疏水性表面區圍繞的親水性表面結合領域上。液滴受到覆蓋表面的疏水性落液保護。將欲分析之親水性溶液放在第二個帶有被疏水性區域圍繞之親水性結合領域的PMAMS上。將這兩個表面對齊接近’使得相對表面上的親水性領域接觸，並完成光譜分析，以檢測該化學分析的反應產物。在某些具體實施例中，將原纖維墊作成圖案狀，以致於 -95- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ d 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格 210X297公釐） 555852 A7 B7 ' 五、發明説明·（ 93 ) 有多個分開的疏水性及/或親水性領域被親水性及/或疏水性領域圍繞。例如，可將含有結合試劑的水溶液液滴放置在親水性區域上，並藉著周圍的疏水性區域限制之。這些液滴可含有，例如原纖維、原纖維的集合體、結合試劑、E C L試劑、分析用試劑、表面活性劑、P E G s、清潔劑、上文實例提及之多個生物分子及/或其混合。在其他的具體實施例中，可在控制之下移開（例如蒸發、蕊吸作用）覆蓋主要PMAMS的疏水性溶液，以便只暴露一部份在頂端的親水性液滴於環境中。然後將欲進行光學化學反應分析的親水性溶液暴露在PMAMS表面下一親水性微液滴，混合欲分析之溶液，並完成該分析（例如光譜分析）。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 也可以利用PMAMS作爲預濾器或濾器。例如在某些場合中，可以僅使用細胞專一性之PMAMS作爲某些細胞類型的濾器，並與尺寸排阻濾器結合。然後使所得的分析物溶液暴露在對次細胞顆粒物質（例如病毒）有專一性的PMAMS 下。利用顆粒性次細胞PMAMS及/或尺寸排阻濾器，產生小分子（例如蛋白質、小的化學實體）之分析物溶液。藉著使用一系列PMAMS分析系統，可連續純化分析物溶液，以便減少非專一性的分析物交互作用。原纖維墊的光學不透明度，會隨著墊子厚度的增加而增加。極薄的墊子在光學上是半透明的。較厚的墊子大體上可能是不透明的。在一些實例中，厚度範圍從0.0 1微米到 0.5微米的墊子大體上是半透明的。在其他實例中，具有超 -96- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7 ----—--- Bl五、發明説明（94 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製㈣子大體上是不透明的。具有厚度在05 微米到2G微米之間的塾子’具有中等程度的不透明度，不这明度隨#原纖㈣厚度的增加而增加。整子料厚度的光學不透明度，可依據組成、密度、衍生作用、層數、分散在塾子中材料的種類和量及/或其混合而定。也可以依據所使用之光的波長而定。 “ 油在-個具體實施例中，從墊子中某個深度放出的光，大體上通過該塾子而可利用放在原纖維塾表面附近的光檢測器觀察到。在另一個具體實施例中，從其他深度放出的光，大體上被墊子吸收並//或分散了，而無法由放在墊子表面附近的光檢測器觀察到。在另外的具體實施例中，某些試劑可以擴散（主動或被動地）、藉著吸濾作用及/或藉著毛細作用、蕊吸作用來拉扯，或藉壓力將其推進墊子中足夠的深度，使得從這些試劑中放出的光，大體上或全部由墊子吸收或分散。在此具體實施例中，原纖維墊係作爲物理上和光學上的濾為’某些試劑通過了該原纖維墊，某些試劑乘坐於其上，並/或有某些試劑在接近該墊表面之處與極薄層結合。在另一個具體實施例中，與一或多個結合領域結合的試劑及/或與結合在一或多個結合領域上之物種結合的物種 (這些領域係位在原纖維墊的表面上，或在接近PMAMS上之墊子表面的極薄層中），防止其擴散、被拉扯等等到該墊子中或通過該墊子。在另外的具體實施例中，使試劑及/或其他溶液在原纖 _ -97- I紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2^^7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) • · 訂 d 555852 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 .五、發明説明（95 ) 2 土的表面上及/或越過其上流動或懸浮，以致於試劑僅月匕A v亥土子表面上的極薄層結合。在另一個具體實施例中，可遇過墊子從一或多個方向沖洗試劑一或多次。在此具骨豆貫施例中’試劑可與原纖維墊、一或多個結合領域結合、不同或相同的試劑與一或多個結合領域結合、使試劑被搭載於墊子中、通過墊子或其混合。在較佳的具體實施例中，原纖維墊具有一層以上，其中 6勺上層|有結合領域，％ $子中的其他層/則不具有結合領或在個貝例中（圖解説明於圖2 9中），上層2900厚得足以防止光的通過，該光係由在該層下方、來自墊子的層 2901·、2902所產生的。藉著位在墊子表面附近之處或之中的I 〃、] 2906，可檢測到由結合該上層之來源所產生的光2903。由下層2901、2902中之來源2907、 2908 2909產生的光，被任一層或所有層吸收及/或分散，而不能被檢測器2906、29 1 0檢測到。在些具租貝施例中’在製造墊子之前，可先使用預-過濾步驟來選擇特定的原纖維及/或原纖維集合體的大小、種類、衍生物。在一個特殊的實例中，用來過濾原纖維懸浮液的過濾器爲具有某種或很多孔隙度的原纖維墊。在二具貝施例中’原纖維塾係擔任結合領域的支撑物、可使用在ECL或其他電化學應用中的電極、可用來控制试刎遞运濾器，及/或能傳送、吸收及/或分散光至各種程度的光學濾器。 ___ -98- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇 X 297公瘦） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 d 555852 A7 B7 五、發明説明（96 本發明亦提供分開之電化學像元的產製，以供平板顯为态使用。已經提出了供給以電鉻和電化學發光爲基礎之^ 板顯示器使用的石版印刷術來產生像元，.當以電子方式^ 址時，其對於鄰近的像元具有受到限制的效力（也就是受至雜音的限制）（參見美國專利第5,189,549號）。石版印刷術筆於減少這類雜音的限制，爲電解質材料必須能夠在暴露衣光下時改變其導電性。本發明的特徵爲在像元之間減少部音，:需要使用具有以光誘導而調整導電性之能力的相料，藉此容許使用各種不同的溶液、凝膠或薄膜。爲像元之活性區的兩個電極表面，位在三明治構型中互相面對的兩個表面上。以例如互補的電鉻材料來塗覆電極表面。爲了減少雜音，將導電性的電解薄膜置於在不同電極對之間、具.有非導電性區域的電極表面之間（也就是在像凡組件之間）。例如，若經過塗覆之電極表面是親水性的，那麼便將電極的表面區域做成疏水性的（例如，藉著絲 ^面罩壓印或沉㈣，並將親水性的導電性小滴放在第一: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 :士的：：上(例如’藉著流體的陣列），然後以機械方式使弟—個表面排成—列，並與第—個表面接觸，以便對齊電極。如此可將電解小滴限制在—個像元的區域内，在不具任何導電性材料。在另—個具體極對並排密切地接近相同的表面。如果經過塗覆 _是親水性的，峨兩個電極的區域做成親水性的’並具有圍繞親水性電極區的疏水性環(例著^ 面罩壓印或沉澱）。在更進一步、《耆，.·工由姐$她例中，利用疏水 -99 _ ^^^巾_ 家辟（ 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（97 ) 性溶液使上述兩個具體實施例中描述的小滴穩定。可该落设的黏度以增加小滴陣列的穩定性。在另一個具二： =例中，可以顚倒親水性與疏水性。在其他的具體實二可使小滴含有能夠聚合的溶液，以增加在電極對或 < 上的薄膜的穩定性及/或導電性（例如導電性聚二物）。此外，可利用、结構特徵來限制像元之間的雜音= 如，可利用能夠在表面上限制並排的電極像元對、具有環狀壓印突起特徵的彈性印章（例如聚（二甲基矽氧烷f)，2 隔離在像元之間的電解溶液、凝膠或薄膜。另外，可將並排的電極像元對放置在表面上對電絕緣之類似孔狀的結構中，電解溶液、凝膠或薄膜則位在電極上方的小孔中厂而知整個表面加以覆蓋或塗覆，以便隔離並使其含有每個像元的電解成份。 5 . 1 3 · J於其他化學反應中的PMAMS 亦可利用本發明之PMAMS來進行未與ECl聯合的化學反應。例如，可使用所有的技術以及上文5 .丨1節中討論的非 ECL分析。在—個具體實施例中，供檢測或測量試樣中所要的分析物的卡匣，包括：（a)第一個在表面上具有多個分開之結合々員域的支撑物，由此形成一或多個結合表面，在分開的結合領域中至少有一些結合領域具有與其他結合領域不同的結合專—性，且多個分開之結合領域中每一個都是親水性的’並被疏水性區域圍繞，以及（b )第二個具有多個之親水性領域的支撑物，該領域包括適用於進行化學分析的反應 100 本紙張尺度適用中國國家縣（CNS ) A4規格（21GX 297公楚） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -HI衣· 訂 4 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（98 ) 介質，並在其上形成分析表面，其中能夠使多個分開的結合領域與多個反應介質彼此接觸，使得每個結合領域中存在的待分析試樣與檢測或測量所要的分析物的反應介質接觸。另外，結合領域也可以是疏水性的，而第二個支撑物則具有多個、含有反應介質之疏水性領域。本發明亦提供一種檢測或測量試樣中所要的分析物的方法’其包括：（a)將含有待檢測或測量之分析物的試樣液滴放在支撑物表面上的多個分開之結合領域上，其中該多個分開之結合領域包括一或多個結合領域，其含有彼此相同、但與其他結合領域中所含有之結合試劑不同專一性的結合試劑’每個分開之結合領域的特徵爲疏水性或親水性的，其限制條件爲如果結合領域爲親水性的，則（i)支撑物表面圍繞母個結合領域的區域爲疏水性的，若結合領域爲疏水性的，則（ii)支撑物表面圍繞每個結合領域的區域爲親水性的，以致於容許一或多個試樣中所要的分析物與該結合領域結合，並（b)使第一個支撑物上的液滴與第二個具有户個分開之親水性領域的支撑物表面接觸，該領域含有週合在其上進行化學分析的反應介質，以及（c)決定與結合領域結合之所要的分析物的存在。亦提供一種檢測或測量試樣中所要的分析物的方法，包括（a)將含有待檢測或測量之分析物的試樣液滴放在支撑物表面上的多個分開之結合領域上，其中該多個分開之結合領域包含一或多個結合領域，其含有彼此相同、但與其他結合領域中所含有之結合試劑不同專一性的結合試劑，每 ^ "HI衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 4 -101 555852 五、發明説明（"）個”之結合領域的特徵爲疏水性或親水性的，其限制條件馬如果結合領域爲親水性的，則⑴支撑物表面圍繞每個結合領域的區域爲疏水性的，若結合領域爲疏水性的，則 (11)支撑物表面圍繞每個結合領域的區域爲親水性的，而得以容許一或多個試樣中所要的分析物與該結合領域結 =，以及（b)將反應介質之液滴放在試樣液滴上；並（c)決足與結合領域結合之所要的分析物的存在。在本發明此一觀點的特殊實例中，結合領域中的每一個 ΐ已經合併—個不同的酵素，而該結合領域則作爲受酶 :，化學反應得到的中間物便位在PMAMS表面上，像是特疋酵素反應的產物，其爲後續酵素的反應物，在反應路巧中流：下-個酵素。本發明亦提供酵素在自行組合單層上，勺大里口走，例如爲了工業應用使用上述的方法。一例如，可以堆積在一或兩側帶有這類經過固定之酵素的薄板’以達到高的表面積對溶液體積比。另外也可將這類迻口足的酵素附接到多孔的材料上。除此之外，這類經 =固定之酵素也可在浸量尺上、攪掉介質、在試管或毛細官的壁上、或是在諸如恆溫室之類容器的壁上。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 =本發明其他觀點而言，可在⑽八奶類似物上進行如同 _迟勺非ECL分析，該PMAMS類似物與上述pMAMS的不同i處在於pMams類似物含有進行非-ecl反應的分開領二：：：領域不一定具有合併的結合試劑，並且因此不 τ足是結合領域。這類PMAMS具有進行反應的分開領域， : 衣備以便抑制塗敷於該分開領域上之流體的散開及 __-102- 本紙張尺度適财( 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（1〇〇) /或擴散。在一個具體實施例中，領域是相對於支撑物表面周圍區域的疏水性或親水性的，以便將反應介質或試樣限制在結合領域内。在另一個具體實施例中，使用1 孔、可利用在毛氈或多孔材料上放置反應介質或試樣、在凝膠、薄膜等上放置反應介質或試樣並將其脱水，以抑制散開或擴散。在另一個較佳的具體實施例中，這類分開領域中的每一個的直徑或寬度均小於1毫米，較佳是在5 〇毫微米到1毫米之間，最好是在1微米到1毫米之間。可在塗敷試樣之前將相同或不同的反應介質放在每個分開的領域中’或是在放置反應介質之前先塗敷試樣。就利用PMAMS類似物來進行非-ECL分析的較佳觀點來看’放在多個之分開領域上的反應介質之液滴，最好同時由微流體導引物的陣列來遞送；並爲了促進穩定性及/或保護液滴，可視需要將較具黏性的溶液（例如油）放在反廣介質的頂端’或另外放在分開領域之間；然後藉著個別應用在每個分開之領域，或是整批地、藉著使含有領域之 PMAMS類似物的整個表面暴露在流體試樣中，而將含有待檢測或測量之分析物的試樣塗敷在每個領域中。容許、纟士合領域中發生任何所得的反應，並藉著使用選自此項技藝中已知的報告者及檢測系統來觀察結果。更進一步以下列貫例來说明本發明’其絕非企圖限制本發明之範圍。 6 .實例 6 . 1 .藉荽撒嚴印來製備MAB' PMAMS砉gr -103- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（2丨〇、乂297公釐） --：------衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -1¾ 555852

發明説明.（101)

_根據已A知的程序在正方形陣列圖案中製備丨_ 2微米厚、、、工過曝光並展開〈抗光母體。將SYLGARD梦酮彈性體 (术（甲基矽氧烷）；獲自Dow Corning)與相對應之 s彻ARD 184硫化劑物：1混合物倒在該母體上，並使、J ^地彳之矽母體上移開已經聚合的SYLGARD 184。所得的彈性印章係藉著暴露在含有親水性、終端爲硫醇 SH(CH2)h-(〇CH2CH2)6〇H的乙醇系溶液 (/ 0 mM)中來上墨"，以機械方式使其對齊針，與排成 -行的金質表面接觸再移開之。然後以疏水性、終端爲 :之：k石瓜醇，SH(CH2)丨〇CH3 (1 -10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒（例如2_1(H>、）（Kumar等人，在前，和^人，ScienCe^: "64-7) '然後在氮蒸氣下使斤知的j面逐漸脫水。然後以機械方式將含有親水性溶液 ^毛，田&陣列對齊針，與排成—行的表面接觸，使毛細管人SH(CH2)丨丨- (〇(3Η2(：Η2)60^Ι領域排成一列。在毛細管陣::中每個毛細管均含有對所要的分析物有專-性的單株杬(M A B S )，能夠在親水性領域上經由醯胺鍵與有反應性之OH基共價結合。 ^ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6來製之pMAMs表面根據已熟知的程序在正方形陣列圖案中製備U微米厚、、工k暴光並展開之抗光母體。將S YLGARD矽酮彈性體1 84 $相對應之SYLGARD 184硫化劑的10 : ^昆合物倒在該母把上，並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的 SYLGARD 184。所得的彈性印章係藉著暴露在含有親水 —- 104- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（別幻97公楚） 555852 五、發明説明（1〇2) 性、終端爲OH之燒硫醇SH(CH2)ii_(〇CH2CH2)6〇h的乙醇系溶液U-1〇mM)中來"上墨”，以機械方式使其對齊針，與排成一行的的金質表面接觸再移開之。然後以夺水性、終端爲ch3之烷硫醇sh(CH2)i〇CH3(卜1〇 mM，在匕乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒（例如2-i0秒）（Kumar等在前，和Prime等人，Scie㈣1164_7)。然後在虱瘵氣下使所得的表面逐漸脱水。然後以親水性溶液的毛細管陣列對齊針，與排成一行== 觸，使毛細管與SH(CH2)M_(OCH2CH2)6〇H領域排成— 列。在毛細管陣列中每個毛細管均含有對所要的分析物有專一性的抗體或經過修改的核酸，能夠在親水性領域上經由醯胺鍵的鍵結，與有反應性之〇H基共價結合。 / 6·3 •藉著蝕刻來製備PMAMS轰面將一個乾淨的金質表面暴露在含有親水性、終端爲〇h之經濟部中央標率局員工消費合作社印製燒硫醇，SH(CH2)n-(〇CH2CH2)6〇H(Prime 等人， Science m: 1 164-1 167)的乙醇系溶液（1_1〇mM)中。以機械方式將直線陣列之頂端尖細的飯刻工具以光學方式對齊，並與排成一行的金質表面接觸，利用直線陣列在表面的X和Y軸上蝕刻，產生sh(Ch2)ii-(〇CH2CH2)6〇h領域的二次元格子陣列。然後以疏水性SH(CH2)1I_ (OCH2CH2)6CH3 (1-10福，在乙醇中）溶液，沖洗受酶質數秒（例如2 - 1 〇秒）。然後在氮蒸氣之下逐漸使所得的表面脱水。然後以機械方式使含有親水性溶液的毛細管陣列對齊針，與表面接觸，使毛細管與 -105- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7 B7 .五、發明説明（103) (〇CH2CH2)6〇H領域排成一列。在毛細管陣列中每個毛細管均含有對所要的分析物有專一性的抗體或核酸，能夠在親水性領域上與有反應性之Ο Η基共價結合。 6.4 .在PMAMS表面上的三明治分析按照上述製造透明的PMAMS表面，它大體上是透明的，具有連結在表面上、圖案狀多專一性陣列的初級抗體。選擇透明的支撑物、電極陣列、單獨表面來使用。然後將 PMAMS表面暴露在懷疑其含有待分析之所要的分析物的溶液試樣中。然後沖掉試樣，在表面上留下與分析物結合的抗體。然後將PMAMS表面暴露在含有對已結合在表面上之分析物有專一性之二級經E C L標示之抗體的溶液中。然後> 從PMAMS表面上沖洗該溶液，留下其中有分析物存在、與領域結合之經E C L標示的二級抗體。藉著可取下的障壁來保護電極陣列，防止試樣與電極表面過早接觸，以避免污染影響。然後移開障壁，並以分析緩衝溶液濕潤電極陣列，將其排成一行與PMAMS表面接觸。使電極陣列與電位波形發生器連結，並施加電位至工作電極/反電極對。C C D讀取放出的光，並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲想要的讀出形式。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該對照组係爲已知的所要的分析物之形式，來計算分析物的實際量。 6 · 5 .在第一個和第二個PMAMS表面上的分析按照上述製造透明的PMAMS表面，其具有連結在表面 -106- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 555852 A7 B7 五、發明説明（104) 上、圖案狀多專一性陣列的初級抗體。然後將PMAMS表面暴露在懷疑其含有待分析之所要的分析物的溶液試樣中。然後沖掉試樣，在表面上留下與分析物結合的抗體。提供在保護蓋之下、具有二擇一之疏水性/親水性圖案的第二個PMAMS，其上具有多個以E C L·標籤標示之二級抗體的圖案狀微液滴。使第二個PMAMS對齊第一個PMAMS，移開保護第二個 PMAMS的障壁，並使微液滴對齊在第一個PMAMS上的初級抗體結合領域。舉起第二個PMAMS表面和電極陣列，並使其排成一行與第一個PMAMS表面接觸。使電極陣列連結電位波形發生器，並對工作電極/反電極對施用電位。然後用光電倍增管讀取放出的光，並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲想要的讀出形式。將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該對照組係爲已知量的所要的分析物之形式，來計算分析物的實際量。 6.6 .在PMAMS表面上的核酸分析經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 按照上述製造透明的PMAMS表面，其具有連結在表面上、圖案狀多專一性陣列的單股核酸探針。該探針係對所要的核酸分析物的Y區互補。然後將PMAMS表面暴露在懷疑其含有待分析之可雜交的所要的核酸分析物的溶液試樣中，已經先使該試樣變性，也就是處理使所要的單股分析物表現。然後沖掉試樣，在表面上留下已經雜交的分析物。然後將PMAMS表面暴露在含有第二個經ECL標示之核 -107- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐）經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 . A7 _____ B7 五、發明説明（1〇5) 酸探針的溶液中，該核酸探針對結合在表面上之核酸分析物的3 ’終端有專一性。然後從pMAMS表面上洗掉該溶液，留下與其中有分析物存在之領域結合、經E c l標示之核酸探針。使第二個PMAMS對齊第一個pMAMS，移開保護第二個 PMAMS的障壁，並使微液滴對齊在第一個pMAMS上的初級抗體結合領域。舉起第二個PMAMS表面和電極陣列，使其排成一行與第一個PMAMS表面接觸。使電極陣列連結電位波形發生器，並對工作電極/反電極對施用電位。然後用光電倍增管讀取放出的光，並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲想要的讀出形式。將躀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該對照組係爲已知量的所要的分析物之形式，來計算分析物的實際量。 6.7 ·在PMA_M._S表刮用光電倍增^測器的競拳,丨^^ 按照上述製造透明的PMAMS表面，其具有連結在表面上、對所要的分析物有專一性的圖案狀多專一性陣列的初級抗體。然後將PMAMS表面暴露在待分析之溶液試樣中，其爲懷疑其中含有所要的分析物的試樣和已知量的經Ecl 標示之分子的試樣混合物，該分子係與抗體結合之所要的分析物爲具有競爭性的。然後沖掉試樣，在表面上留下與分析物及/或經標示之競爭性結合劑結合的抗體。藉著可取下的障壁來保護電極陣列，防止試樣與電極表面接觸’以避兄污染影響。然後移開障壁，並以分析緩衝 -108- ^紙張尺度適用中國標準（CNS )八4規格（210X297公釐）---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 4 555852 A7 B7 五、發明説明（1.06) 溶液濕潤電極陣列，將其排成一行與PMAMS表面接觸。使電極陣列與電位波形發生器連結，並施加電位至工作電極 /反電極對。然後以光電倍增管讀取放出的光，並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲想要的讀出形式。將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該對照組係爲已知量的所要的分析物之形式，來計算分析物的實際量。 6.8 .在PMAMS表面上利用CCD檢測器的競爭性分析按照上述製造透明的PMAMS表面，其具有連結在表面上之圖案狀多專一性陣列的初級抗體。然後將PMAMS表面暴露在懷疑其中含有待分析之所要的分析物的溶液試樣中。/ 然後沖掉試樣，在表面上留下與分析物結合的抗體。提供在保護蓋之下、具有二擇一之疏水性/親水性圖案的第二個PMAMS，其上具有多個已知量的，經E C L標示之分子的圖案狀微液滴，該分子對所要的分析物爲有競爭性 ό勺0 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使第二個PMAMS對齊第一個PMAMS，移開保護第二個 PMAMS的障壁，並使微液滴對齊在第一個PMAMS上的初級抗體結合領域。舉起第二個PMAMS表面和電極陣列，並使其排成一行與第一個PMAMS表面接觸。使電極陣列連結電位波形發生器，並對工作電極/反電極對施用電位。然後用C C D讀取放出的光，並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲想要的讀出形式。將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該 -109- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7 B7 五、發明説明（1〇7) 對知、組係爲已知量的所要的分析物之形式，來計算分析物的實際量。 6 · 9 ·疫.著微壓SH(dΧι 〇CH3烷硫醇來製備ΜΑΒ PMAMS表面經濟部中央標準局員工消費合作社印製 --T-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂根據已熟知的程序，在正方形陣列圖案中製備丨_ 2微米厚、經過曝光並展開之抗光母體。將SYLGArd矽酮彈性體 184(聚（二甲基矽氧烷）；獲自Dow Coming)與相對應之 SYLGARD 1 84硫化劑的丨〇 :丨混合物倒在該母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的SYlgard 184。所得的彈性印章係藉著暴露在含有親水性、終端爲 OH之烷硫醇SH^CH])! βΗ的乙醇系溶液（1-1〇 mM)中來” 上墨”，以機械方式使其對齊針，與排成一行的的金質表面接觸再移開之。然後以疏水性、終端爲CHs之烷硫醇， SH(CH2)i〇CH3 (1-10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶貝數秒（例如2 - 1 〇秒）（Kumar等人，在前）。然後在氮蒸氣下使所得的表面逐漸脱水。然後以機械方式使含有親水性溶液的毛細管陣列對齊針，與排成—行的表面接觸，使毛細管與SH(CH2)n〇H領域排成一列，以便在每個領域上放置專-性的抗體。在毛細管陣列中每個毛細管均含有對所要的分析物有專—性的單株抗體，能夠在親水性領域上與有反應性之〇 Η基共價結合。〃 6 . 1 〇 •藉著微爆印利用sΗΓΓΠ、 ru l .. 與核之PMAMS砉而 "~~- 根據已熟知的程序在正方形陣列圖案中製備u微米厚、 -110

555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五·、發明説明（1〇8) 經過曝光並展開之抗光母體。將SYLGARD矽酮彈性體i84 與相對應之SYLGARD 1 84硫化劑的1 〇 : 1混合物倒在該母 :上，並使其硫化。小心地從石夕母體上移開已經聚合的 SYLGARD 184。所得的彈性印章係藉著暴露在含有親水性、終端爲0H之烷硫醇SH(CH2)11〇h的乙醇系溶液（1-1C mM)中來”上墨”，以機械方式使其對齊針，與排成一行的的金質表面接觸再移開之。然後以疏水性、終端爲<：：113之烷石瓦醇SH(CH2)丨〇CH3( 1 - 10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒（例如2-10秒）（Kumar等人，在前）。然後在氮蒸氣下使所得的表面逐漸脱水。然後以機械方式使含有親水性溶液的毛細管陣列對齊針，與排成一行的表面接觸，使毛細管與SH(CH2)11〇H領域排成一列，以便在每個/ 領域上放置專一性的抗體及//或可雜交的核酸。在毛細管陣列中每個毛、細管均含有對所要的分析物有專—性的抗體或經過修改的核酸’能夠在親水性領域上經由醯胺鍵的鍵結，與有反應性之ο Η基共價結合。連結子來制備 PMAMS表面根據已熟知的程序在正方形陣列圖案中製備i _2微米厚、經過曝光並展開之抗光母體。將SYLGARD_彈性體184 與相對應之SYLGARD 184较化劑的1〇 : i混合物倒在^亥母體上’並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的 SYLGARD 184。所得的彈性印章係藉著暴露在㈣十二燒醇和12-疏基（8_生物素_胺_3,6·〕号辛基）十二垸酿胺的 111 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ297公着） T -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製軋合物中來丨’上墨"，政Φ妹座仏 Λ /、中、.二生物素基化（硫崞的莫耳份數馬〇·1(參見 Spinke 等人，1993，Langmuir· 1821-5 Spinke等人，1993，J· Chem· phys· 99(9) : 7012-9)。然後二疏水性、終端爲ch3之虎硫醇，SH(CH2心％境硫醇 J -10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒（例如〇 ^、）（Kumar 等人，在前，Biebnyck，Whitesides)。然後在氮蒸$下使所得的表面逐漸脱水。然後以機械方式使每個：細管中均含有抗生物素蛋白鏈黴素溶液的毛細管陣列對齊針’與排成-行的表面接觸。在毛細管陣列中每個毛細’ 均2成一行，並使其與生物素基化之領域接觸，再移開細官陣列’並沖洗表面。然後以機械方式使含有眾多生素基化之抗體和生物素基化之核酸溶液的第二個毛細管列對齊針，使排成一行的表面接觸，以便在每個領域上置專一性的抗體與核酸。 6· 12·製備ΜΑΒ^ —表而筹曰著此項技藝中已知的方法（例如參見等人，刖）’在矽表面上之金質上，製造具有指間形狀之工作和電極對的電極陣列。在此實例中，電極陣列和分開之結領域陣列，出現在相同的支撑物表面上。根據已熟知的序在工作電極的圖案中製備1-2微米厚、經過曝光並展開抗光母體。將SYLGARD矽酮彈性體184(聚（二甲基矽乳 k )(PDMS);獲自 Dow Corning)與相對應之 SYLGARD 184硫化劑的1〇 :丨混合物倒在該母體上，並使其硫化心地從矽母體上移開已經聚合的SYLGARD 184。所得管毛物陣放在反合程之氧的彈 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

、1T 112- 本紙張尺度適用巾ιΐϋ家標準（CNS) A4規格（21GX 297公餐 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（11〇 ) 著暴露在含有親水性、終端爲0Hi燒硫醇 =11_ 〇CH2CH2)6〇H 的乙醇系溶液（1·1〇 mM)中 ’以機械方式使其對齊針，在金質電極陣列表面工作電極接觸，然後再將其移開。然後以機械万式知έ有蜆水性溶液的毛細管陣列對齊針毛細管與電極陣列表面上的SH(CH2)"_(OCH2CH丄0Η 項域排成-列而接觸，以便將專—性抗體放在每個領域 t。在毛細管陣列中每個毛細管均含有對所要的分析物有專-性的單株抗體，能夠在親水性領域上經由驢胺鍵虚有反應性之0H基共價結合。 6 · 1 3 •在MAB單一表面上進彳干的分折製造如前文6.12所描述的支撑物。按照先前之描述由抗先母體來製造PDMS印章，作出每一個均獨立限定一個工作電極/反電極對的環狀圖案。然後將電極陣列表面暴霖在待分析的試樣中，利用經ECL標示之二級抗體的混合物來沖洗’然後再以含有三丙胺的分析緩衝溶液來沖洗之。然後將PDMS印章排成一行，並將其對齊接觸’使其與 PDMS的印章環-致，以便在每個電極上畫出分析緩衝溶液個別體積元素的界限，並加以限制。對電極對施加過量的電位，使得露出工作電極的表面釋放單層到經EC:標示之二級抗體。然後經由透明的PDMS以光電倍増管呤:放出的光，並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲J要的讀出形式。將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該 -113- 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） - 1 - —- 1— · -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

Jm 555852 五、發明説明（111) 對f組係爲已知量的所要的分析物之形式，來計算分析物的實際量。極的單一表面‘ 义^由此項技勢中已知的方法（例如參見等人，在 :)’在矽支撑物上的金質上製造指間形狀之工作和反金質 :極對的私極陣列，其在指間形狀的電極之間具有金質結口/、或在此⑤例中，電極陣列和分開之結合領域陣列，出見在相同的表面上。根據已熟知的程序，在指間狀電極對H的結合領域的圖案上’製備^微米厚、經過曝光並展開（抗光母體。將SYLGARI^嗣彈性體⑻（聚（二甲基夕氧^ )(PDMS);後自D〇w Corning)與相對應之 GARD 1 84 &化劑的1〇Γ〗混合物倒在該母體上，並使〆、几化J〜地從矽母體上移開已經聚合的sylgard 184:所得的彈性印章係藉著暴露在含有親水性、終端爲 ⑽^元硫醇SH(CH2)1r(OCH2CH2)6〇H的乙醇系溶液 1 10 mM)中來"上墨’.，α機械方式使其對齊針，在電極 :多:;表^與：成一行的金質結合領域接觸，然後再將其和開。然後以機械方式將含有親水性溶液的毛經濟部中央標準局員工消費合作社印製齊針，藉著使毛細管與電極陣列表面上的 Η (〇ch2ch2)6〇h領域排成—列而接觸，以便將專一性^ 體放在每個領域上。在毛細管陣列中每個毛細 : ::的分析物有專-性的單株抗體，能夠在親水性= 經由醞胺鍵與有反應性之〇H基共價結合。 /、一 6.15 -114- 本紙張尺度適；) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（112) I曰著所彳曰述 < 万法，製造如前文6.丨4所描述的面。將製備出.的表面暴露在待分析的試樣中，利用二』標示之二級抗體的混合物來沖洗，然後再以含有三;胺的分析緩衝溶液來沖洗之。將電極陣列與電位波形發生哭連結、，並對工作電極/反電極對施加電位。以光電倍增抒取放出的光’並將信號送至微處理器，其將信號轉變爲相要的讀出形式。打又馬心將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，核對照組係爲已知量的所要的八〜所要的分析物（形丨，來計算分析物的只除I 〇 6 ·16 根據已熟知的程序，在正方形陣列圖案中製備u微米/ 厚、經過曝錢展開之抗光母體。將sylgard_彈性㈣ m與相對應之SYLGARD 184硫化劑的ι〇 : ^昆合物倒^ 孩母體上，並使其硫化。小心地從石夕母體上移開已經聚合的SYLGARD 184。所得的彈性印章係藉著暴露在含有親水性、終端爲0H之燒硫醇紐仰2)11-(〇叫％)6卵的乙醉系落液（1-10 mM)中來”上墨”，以機械方式使其對齊針，在金質表面上與排成一行的圖案狀反電極和正方形結合領域接觸’再移開之。圖案狀的金質表面，包括可尋址的環狀反電極，其限制結合領域的範圍，在其中已經將 SHCCHAhoch/haoh壓印上去。在每個金質反^ 極和每個單層結合領域的各個正方形金質受酶質之間，Z 有缺口或分開間隔。然後以機械方式將含有結合試劑溶液 -115- 木紙張尺度適财關家縣（CNS) M規格（2數297公楚 ? — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ' I , I I.- 1# 555852 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（113 ) 細管陣列對齊针，與對齊的表面接觸，使毛細管與 CH2)11_(QCH2CH2)6QH領域對齊，以便將專一二 2輸㈣個領域上。在毛細管陣列中每個毛細管‘ 各有對所要的分析物有專—性的抗體或核酸性領域上與有反應性之⑽基共價結合。在規水的6分：·红肢虹 =述實例6.16中的支撑物，暴露在待分析試樣溶液。…'後沖洗支撑物表面，並暴露在含有多個之具有不專一性的經ECL標示之單株抗體或經ECL標示之核酸的溶 ::中後再以含有三丙胺的分析緩衝溶液沖洗之。製造处明可尋址的工作電極陣列，使陣列中每個工作電極，與/ 在上述第6 · 1 6節中之支撑物的分開之結合領域/反電極區相對應。以分析緩衝溶液將兩個支撑物濕潤，並以機械方式使其對齊，一致排成一列地接觸。使電極陣列與電位形發生器連結，並對排成一行的工作電極/反電極對對施用電位，在兩個支撑物之間產生電場。然後以CCD通過透明的工作電極讀取放出的光，並將信號送至微處理器，= 和^ 5虎轉變爲想要的讀出形式。、將讀出數値與利用對照組而獲得的讀出數値作比較，該對照組係爲已知量的所要的分析物之形式，來計算分析= 的實際量。 6. 1 8.藍_著眞空遷作用來製造cc (分散的、屈藉著使0.1 %重量/重量cc原纖維/去離子水混合，來製備具有1毫克原纖維/毫升溶液的c c原纖維之含水於漿。 -116- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐）丨丨.-------Φ------II------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（114) 藉著將400瓦特的音波喇p八浸入淤漿中i 〇分鐘到！小時，使 C C原纖維分散（將較大的、微米等級的集合體分散成小集合體或個別的原纖維）至淤漿中。以光學顯微鏡監視分散的程度。將尼龍濾膜（孔隙大小〇 47微米，直徑2 5毫米）放在直徑 2 5笔米之玻璃多孔濾器上。藉著吸濾作用通過膜/濾器裝置來過濾分散原纖維的淤漿（圖2 3 )。以2 〇毫升去離子水來稀釋淤漿的等分試樣（5毫升），然後再通過膜/濾器裝置來過濾之。關於大约0·25-0.3克/cc的平均墊子，約100微米的墊子需要6個等分試樣。持績吸濾作用，直到所有得自分散體的水分都從墊子上私除爲止（由目視檢察）。直接（用手）從濾膜上剝下墊子，或將其留在膜上。在烘箱中使墊子在6 〇下脱水約丨〇 _丨5分鐘。將墊子切刻、打洞或用其他方法加以劃分，以供使用。 θ n 著蒸發作用來製造原藉著使0.1%重量/重量cc原纖維/去離子水混合，來製備具有1 t克原纖維//毫升溶液的C C原纖維之含水淤漿。藉著將400瓦特的音波喇p八浸入淤漿中i 〇分鐘到i小時，使 C C原纖維分散（將較大的、微米等級的集合體分散成小集合體或個別的原纖維）至淤漿中。以光學顯微鏡監視分散的程度。將1平方公分不銹鋼網孔（總數400 )的斷片放在直徑2 5毫米的紙濾态上。將淤漿的5毫升等分試樣吸移至篩網/濾紙 -117- 本紙張尺度通用宁國圏豕標準（CNS ) A4規格（2ΐ〇χ297公慶） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) i· 555852 A7 B7 五、發明説明（115) 整體的表面上。容許在室溫及壓力下，或在加熱的洪箱中蒸發於漿中的水份。一旦原纖維墊脱水，就可加入其他的等份試樣。一旦加入了足夠的原纖維，便從濾紙上剥下原纖維和篩網，作爲一個單元。 ' 知塾子切割、打洞或用其他方法加以劃分，以供使用。 6,2Q,官能基的原纖維上固宕枯.吐物在無水的二氧六環中，以約10毫克/毫升的比例懸浮與 COOH —起衍生的原纖維（由Hyperi〇n Cataiysts以。提供），加以持續不變地攪拌。加入2〇倍莫耳過量的羥基琥珀醯亞胺，並容許其溶解。接著加入2〇倍莫耳過量的乙基-二胺基-丙基·碳化二亞胺（EDAC)，並在室溫下攪拌該混合物2 小時。才見掉之後抽吸上清液，並以無水的二氧六環沖洗固體三次，以無水甲醇沖洗一次，並在〇·45微米的聚砜膜上過濾。以額外的甲醇沖洗濾液，並在眞空下將其置於小瓶中，直到未觀察到有更多的重量減少爲止。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 4 以 PBS-1(約 70 mM磷酸鹽，150 mM NaCl)(〇RiGEN 試劑 402-130-01，pH 値 7·8，iGEN，Inc )沖洗 1〇 4 毫克的 NHS-S旨原纖維。將沖洗過的原纖維懸浮在2·3毫升抗生物素蛋白的溶液（8.3毫克抗生物素蛋白/毫升PBs—丨）中。容泎在室溫下攪拌該懸浮液1 · 5小時，不變地旋轉燒瓶以提供攪拌作用。 -118- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（116 ). 在1 ·5小時之後，將該懸浮液儲存在4 °C下1 6小時，然後回復到室溫，以P B S -1沖洗，並將在p b S - 1中的懸浮液儲存在4 °C下。 ’ 6.21 .在碳原纖維上固定單株抗體（抗-AFP) 根據實例6 · 2 0之描述來製備以NH S酯官能化的碳原纖維。將1 4毫克原纖維-N H S酯與500毫升p B S - 1緩衝溶液混合。以聲波振盪該混合物2 0分鐘，直到它變成具有黏性的淤漿。再加入額外的500毫微升的p B S - 1緩衝溶液。在上文的淤漿中，加入在8 0毫升p B s - 1中總共1.6毫克的抗-AF Ρ ( π -胎牛蛋白質）抗體。容許將反應靜置在室溫下 2.5小時。加入6毫升P B S - 1緩衝溶液，並在4 °C下離心反應混合物5 分鐘。藉著吸移管移除上清液。重複該程序九次。在最後一次沖洗之後，移除上清液，並將原纖維-抗AF P 產物儲存在4 °C下。 6.2 2 .原纖維墊的環狀伏安圖：比較原纖維墊與金箔電極測量在0.5 MK2S04中60 mM Fe3+/2 + (CN)6的環狀伏安圖（圖30)。在圖30的方格A中，在〇·ι〇毫安培/公分，在 1 〇、2 5和5 0毫伏特/秒處測定c C (分散的）之空白原纖維墊的C V。該墊係按照實例6 · 1 8中之描述來製備的。在圖 30的方格Β中’在0.05¾安培/公分，在1〇、25和50毫伏特/秒處測定金箔電極的C V。所有電位均以伏特對A g / AgCl計。 -119- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 d 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（117) 以J 子對於^同幾何面積（ο】平方公分），但不同厚度的原纖維盒測里在0.5 MK2S04t6 mM Fe3+/2 + (CN)6的環狀伏安圖（圖3 1 )。陽極尖學電流隨著墊子厚度增加而增加，並範圍在24微米到425微米之間。對每種厚度而言，陽極間峰電流亦隨著掃描速率（該速率在從1G毫伏特/秒到150毫伏秒乏間）增加而增加。陽極尖峰電流增加的速率，如同厚度的函數，亦隨著厚度增加而增加。24微米厚之原纖維的表現’可與金箔電極相比擬。 6 _2 4 · 纖維的非專一性結合以下列方式測定蛋白質的非專一性結合：i)將經過 Ru(bipy)3 ( TAG1 π)標示之蛋白質的溶液，暴露在已知 I的碳原纖維下，直到達到平衡爲止；i i)離心經過標示之蛋白〃貝/原纖維的溶液，並收集上清液；以及丨丨丨）利用電化學發光（ECL)來分析留在上清液中經過標示之蛋白質的含 0 要產生圖3 2所示之結合曲線，以3微克/毫升的量將抗-CEA-TAG1 (針對附接在taGI ECL標記上之癌胚抗原的抗體）加至在〇· 1 Μ、pH 7之磷酸鉀緩衝溶液中連續稀釋 C C ( 2白的）原纖維中。在旋動2 〇分鐘之後，藉著離心移原纖維。在ORIGEN 1.5 (IGEN，Inc.)分析器中，在利 ORIGEN分析緩衝落液稀釋5倍之反應混合物上清液的一等分試樣上進行E C L分析。的除份 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕訂 4 120- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 五、發明説明（ns) 6*25, 來減少蛋白質對^纖維的非專一彳I替合 ' ^ ' — 利用在實例6.24中描述的方法，分析表面活性劑對蛋白貝與原纖維結合的影響。將三通χ-1〇〇加至抗-Cea_ ^AGl〈原纖維混合物中，培養該溶液20分鐘，離心試巨，並藉著ECL分析上清液的等分試樣，該試樣利用 ORIGEN分析緩衝溶液稀釋5倍。結果顯示於下表及圖η 中。試管編號 [T-X100]ppm 尖峰強度 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .4 蛋白質-TAG1 微克/毫升 [GP]， PPm 19 18 17 16 15 14 13 12 1674 837 418 209 105 52 26 13 1611 1634 1697 1583 1772 1463 627 23 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 2.65 52 52 52 52 52 52 52 52

、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

由在洛液中經ΤΑ G 1標示之蛋白質的E c L強度對三通X 100的濃度作圖所得的曲線顯示於圖3 3中。較高的E匚乙疒號，相對應於在上清液中有較多經TAG丨標示之蛋白二^ 其符合較少的經TAG 1標示之蛋白質與原纖維結人。: D 3 〇心t i U -121 本纸張尺度適用中國國冬標準（CNS ) A4規格（21 〇X 297公廣;）

.1 I - II 555852 A7 B7 .五、發明説明（119) ppm到1 00 ppm之間的三通X - 1 00濃度，減少了結合的程度；從1 00到2 000 ppm增加濃度，無法更進一步地減少結合的程度。 6.2 6 .利用原纖維墊電極，在溶液中之自由T A G的E C L 將按照實例6 . 1 8製備之原纖維墊安置在圖3 7所示之"原經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 纖維電池”設備的工作電極支持物3401之架設區3403中。使支持物3401滑入電化學電池隔間3400的底部。將3M Ag/ AgCl參考電極（Cyprus # EE008)通過參考電池支持物3402 安置在電化學電池隔間中。將電池裝滿分析緩衝溶液 (IGEN # 402-005-01 lot# 5298 )，並與 PMT 支持物 3404 連接。利用EG&G PARC 175型通用程序器和EG&G 175型電位恆定器/電流恆定器，在1 00毫伏特/秒下，從0伏特到 + 3 伏特對 Ag/AgCl 掃過電位。藉著 Hamamatus R5600U-01 來測量E C L，其係由太平洋儀器126型光度計供給900伏特之電力。藉著由HEM Snap-Master驅動的CIO-D AS-1601 A/D板，在1 0赫茲處以數字顯示類似物之數據。排空原纖維電池，以 1000 pM TAG1 (IGEN # 402-004-C lot# 4297)沖刷，再裝滿1 000 pM TAG 1。像利用分析緩衝溶液一樣地掃過電位。在圖3 5中顯示的是分析緩衝溶液350 1和1000 pM TAG 1 3 502的EC L蹤跡（在24.0 ±0.2 °C下測得）。暗色經過修正的ECL尖峰區，對分析緩衝溶液而言爲22.10nAs，而對 1000 pM TAG1 而言爲46.40nAs 〇 6.2 7 .利用原纖維墊電極，被吸附的經標示之抗體的E C L 以實例6 . 1 8中描述的方式，由空白的、C C -經分散之原 -122- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 A7 五、發明説明（120) 纖維來製造厚度0.0035英吋的原纖維墊。然後將脱水的墊子打洞成爲3毫米的圓盤，並放在支撑物上。在此實驗中= 使用的支撑物，是由0·030英吋、藉篩網印刷上導電性之金質墨水來作圖的聚酯薄板來製造的。這個導電性之金質墨水形成反電極、參考電極，並對工作及其他電極提供導引線。利用兩側含有導電性膠帶的碳（场以^^咖叫，將兩個原纖維墊圓盤放在每個圖案狀之支撑物上。在放好〈後，以0.5微升在去離子水中的1〇微克/毫升抗_丁训 taG1 抗體（Ru-TSH單i : 2 26JUN95，IGEN，inc ^〇 5 微升在去離子水中的10微克/毫升抗_TSH、未經丁agi標示的捕捉抗體（TSH聚25JUN95，IGEN，Inc)來沾染圓盤，並容許其脱水。在脱水之後，以IGEN分析緩衝溶液淹沒墊子。將支撑物上經過淹沒的墊子裝到以IGEN 〇rigen 15爲基礎的儀為内，並利用500毫伏特^/秒的速率，從〇到45〇〇笔伏特碩取ECL。圖43係比較得自含有TAG卜抗體之墊子 4301與含有未經TAG丨標示之捕捉抗體的墊子“⑽的尖峰 ECL信號。經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 · 2 8 ·盟分析利用原纖維墊的e c乙將抗-AFP捕捉抗體固定在上述的原纖維上。在去離子水 (d I)中沖洗柷-A F P之原纖維，並以1毫克/毫升的密度將其再ki ’于。利用改编自上述其中一種的草案，產製四層的原纖維墊。將兩毫克的抗-AFp原纖維加至3毫克空白的Cc 經分敬之原纖維中，並在d丨中將該混合物稀釋至總體積2 〇 %升。在0.45微米之尼龍濾紙上過濾經過稀釋的混合物， __ -123- 本紙張尺度適用) μ規格（2K)x^7^7 555852 A7 B7 五、發明説明（121) 產生第一層。隨著第一個塾子層之後的兩個核心層，分別含有5耄克空白的c C經分散之原纖維。該過程所得的原纖維士 ’在頂邵和底邵表面有大約4 〇 %的抗-a F P原纖維，而在核心則爲1 〇〇 %的空白原纖維。在眞空之下將該混合整風乾’並打洞成3毫米之圓盤。然後將這些圓盤放在上述吸附柷體實驗中所描述的支撑物上。脱水、支撑，再以A F p校準劑A、C和F(IGEN，Inc.)淹沒抗-AFP墊子，並在工作臺頂部容許在室溫下培養1 5分鐘。在培養之後，利用d I蒸氣冲洗支撑的電極1 〇秒，然後利用不含棉絨的擦布將其吸乾。然後以抗-A F P TAG 1抗體淹沒原纖維塾，並在工作臺頂部客許在室溫下培養1 5分鐘。在培養之後，利用d I沖洗支撑的電極，再利用上述的擦布將其吸乾。然後以I G EN分析緩衝溶液將原纖維墊淹沒，並按照上述吸附抗體實驗中的描述來讀値。 6.29.Si胺表面上T A G 1 -經標示之抗生物素蛋白致ECL檢測經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 利用已熟知的條件（以過硫酸銨和TEMED開始），藉著丙稀 I胺、雙-丙晞酿胺和N -丙晞醢基-n ·-生物素基-3，6 -二号辛k - 1，9 -二胺（使生物素經由三（乙二醇）連結子連結到丙締SS：胺部份上）的共聚作用，來製備含有共價結合之生物素的交聯聚丙晞醯胺凝膠。在此實驗中，三種單體物種的濃度分別爲2·6Μ、0.065M和〇.〇23M(報告説這些濃度之丙缔臨胺和雙-丙烯醯胺所產生的凝膠，具有比大部份蛋白質更小的孔隙大小）。在兩個保持分開約0.7毫米的玻璃板之 _- ___-124- 本紙張尺^^國.標 555852 A7 B7 五、發明説明（122) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 間，含有單體之溶液的聚合作用，會導致具有相同厚度之爲平凝膠的形成。在聚合作用反應完成之後，藉著將凝| 浸泡在更換四次的PBS中來洗掉未合併的‘生物素。藉著將凝膠浸泡在含有在PBS中濃度爲50微克/毫升之蛋白質的溶液中2 0分鐘，使經T A G 1標示之抗生物素蛋白（在此實驗中使用中性抗生物素蛋白（NeutrAvidin)，係爲了減少表現 N S B而設計的一種經過修改的抗生物素蛋白）與凝膠的表面結合。然後藉著將凝膠浸泡在更換四次的E C L分析緩衝溶液（200 mM磷酸鋼、100 mM三丙胺、0.02 %(重量/體積）吐溫-2 0，p Η値7.2 )來洗掉過量的經T A G 1標示之抗生物素蛋白。如圖39所示，然後放置凝膠（3900)，使其與在玻璃支撑物（3903 )上呈圖案狀的金質工作電極（3901)和反電检 (3 9 0 2 )接觸。使電位成梯度通過兩個電極，以5 〇〇毫伏特/ 秒之速率，從〇·〇到3.〇伏特再回到〇.〇伏特，並從放在凝膠之上的PMT(3904)測量ECL光信號（圖40)。製備時不包括含有生物素之丙晞gg胺衍生物的凝膠，則沒有E c l信號（圖 4 1) C自含有生物素之聚合物的信號，密切地暗示整個蛋白質單層出現在凝膠的表面上。 θ · 3 0 ·支聚丙烯醯胺表面上的e c L三明治务痏分拚按照實例6.29中之描述來製備含有共價結合之生物素的父如來丙烯醯胺凝膠。將抗生物素蛋白鏈黴素吸附在凝膠的表面上，形成能夠捕捉經生物素標示之物種的結合領域。利用溶液處理該表面，該溶液含有三丙胺、未知濃度的分析物、經生物素標示對抗該分析物的抗體，以及經不同之ECL TAG1標示、對抗該分析物的抗體。分析物的存在 -125- 本紙張尺錢财關家標準（CNS ) Α4規格（21GX297公楚） 555852 Α7 __ Β7 五、發明説明（123) 引起該分析物與兩種抗體之複合物的形成，然後將其捕捉到杬生物素蛋白鏈黴素的表面上。按照實例6 29中之描述’測量出現在表面上，與二級抗體結合的E C L標籤、 6·3 1 .星-^M支撑之聚丙烯醯胺袅面上的多重E C L三明治兄疫分折根據已熟知的程序，製備1_ 2微米厚、經過曝光並展開之心光母體’得到在陣列中以圓形排列的圖案。將S ylgaRD 石夕g同彈性體丨84與相對應之S YLgard 1 84硫化劑的1 0 ·· 1 w合物倒在該母體上’並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的SYLGARD 1 84。藉著將所得的彈性印章暴露在含有終端爲羥基之硫醇HS-HS-(CH2)11-(OCH2CH2)3 = mM)的乙醇溶液中來，，上墨"，以機械方式使其t 齊針，與排成一行的金質受酶質接觸再移開之。以含有硫醇HS-(CH2)1〇_CH3 (1-10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒。然後以乙醇沖洗所得的表面、並在氮蒸氣下脱水。利用在二氧六環中含有丙烯醯氣和三乙胺的溶液處。表面，引導終端爲經基之領域與丙締酸根的官能作用。然後以機械方式，使毛細管陣列（其含有丙烯醯胺、雙 -丙％8盛胺、N_丙烯醯基琥珀醯亞胺、偶氮-雙-氰基戊酸，經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A杬基團或其他出現胺基之結合試劑的混合物）對齊針，與排成一行的表面接觸，使毛細管與終端爲丙晞酸根的領 ^排成列，以便在每個領域上放置含有專一性抗體及/ ，f他結合試劑之預聚物溶液。在毛細管陣列中的每個毛 :&均含有對所要的分析物有專一性的抗體及/或其他結合4劑。圖案狀之預聚物液滴的暴露，在分別以表面上之 _______ - 126- 本.氏張尺度適用中國國家標準（CNs ) Μ規格（2似Μ7公缝） 555852 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製五、發明説明（124) 結合領域來表現的受酶質上，引導交聯凝膠的形成。藉著以如下之混合物來處理受酶質來進行該分析：在含有三丙胺之緩衝各液中，能夠與一或多個出現在凝膠表面之結合領域結合的分析物，與經ECL-TAG 1標示之二級抗體，及 /或對該分析物有專一性之結合試劑的混合物。然後將奸合領域（4200、4201、4202)(在金質電極（4232)上之聚丙烯醯胺液滴（4203 )上）置於適當位置，使其如圖42所示，與 ITO工作電極（4204)非常接近。利用CCD攝影機（4205)將從母個結合領域放出的光定量，並與其中包括内標物之試樣落液的結合領域作比較。 6 · 3 2 ·在電極支撑烯醯胺表面上的多言F c L競畢^ 免政分析 , 根據已熟知的程序，製備丨_2微米厚、經過曝光並展開之抗光母體，得到在陣列中以圓形排列的圖案。將syl〇ard 矽酮彈性體184與相對應之sylgard 184硫化劑的丨〇 :工混合物倒在該母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的S YLGARD。藉著將所得的彈性印章暴露在含有終端爲羥基之硫醇HS-(CH2)11-(OCH?CH?)3-OH〇^〇 mM)的乙醇溶液中來"上墨”，以機械方式使其對齊針，與排成一行的金質受酶質接觸再移開之。以含有硫醇hs_ (CH2)10-CH3 (1-10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒。然後以乙醇沖洗所得的表面、並在氮蒸氣下脱水。利用在=氧六環中含有丙晞醯氯和三乙胺的溶液處理該表面’引導終端爲輕基之領域與丙㈣根的t能作。然後以機械方式，使毛細管陣列（其含有丙烯醯胺、雙-丙烯醯 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-127- 555852 A7 B7 五、發明説明（125) 胺、N -丙烯醯基琥珀醯亞胺、偶氮-雙-氰基戊酸，與抗體或其他出現胺基之結合試劑的混合物）對齊針，與排成一行的表面接觸，使毛細管與終端爲丙晞酸根的領域排成一列，以便在每個領域上放置含有專一性抗體或其他結合試劑之預聚物溶液。在毛細管陣列中的每個毛細管均含有對所要的分析物有專一性的抗體或其他結合試劑。圖案狀之預聚物液滴的暴露，在分別出現在表面上之結合領域中的受酶質上，引導交聯凝膠的形成。藉著以如下之混合物來處理受酶質來進行該分析：在含有三丙胺之緩衝溶液中，能夠與一或多個出現在凝膠表面之結合領域結合的分析物，與經E C L - T A G 1標示之分析物類似物的混合物（也就是説，提供經ECL-TAG1標示和未經標示之分析物，在# 結合領域結合方面的競爭）。然後將結合領域（2030)(在金質電極（2032)上之聚丙烯醯胺液滴（203 1)上）置於適當位置，使其如圖905所示，與ITO工作電極（203 5)非常接近。利用C C D攝影機（2034)將從每個結合領域放出的光定量，並與其中包括内標物之試樣溶液的結合領域作比較。 6.3 3 .在電極支撑之聚丙烯醯胺表面上，關於分析物與細胞結合的多重E C L分析經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據已熟知的程序，製備1 - 2微米厚、經過曝光並展開之抗光母體，得到在陣列中以圓形排列的圖案。將SYLGARD 矽酮彈性體1 84與相對應之SYLGARD 1 84硫化劑的1 0 : 1 混合物倒在該母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的SYLGARD。藉著將所得的彈性印章暴露在含有終端爲羥基之硫醇HS-(CH2)i丨-(0(：112(：112)3-〇1·! (1- -128- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 555852 、發明説明（1；26) = mM)的乙醇溶液中來•，上墨"，以機械方式使其對齊針， Μ排成-行的金質受酶質接觸再移開之。以含有硫醇Η、 1 ° 。（1 1 〇，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質 U少。然後以乙醇沖洗所得的表面，並在氮蒸氣下脱水。訂經濟部中央標準局員 X 消費合作社印製利用在：氧六環中含有丙烯醯氯和三乙胺的溶液處理該表面引寸心/而爲趙基 < 領域與丙烯酸根的官能作用。然後 :機械方式，使毛細官陣列（其含有丙烯醯胺、雙-丙烯醯、N-丙缔gi基琥轴醯亞胺、偶氮_雙-氰基戊酸，與抗體或其他直接對抗細菌表面之結合試劑的混合物)對齊針，盥排成一行的表面接觸，使毛細管與終端爲丙埽酸根的領域排成=列，以便在每個領域上放置含有特定細胞種類的預聚物溶液。在毛細管陣列中的每個毛細管均含有抗體及，或其他對抗細胞的結合試劑，該細胞亦具有與特定分析物結合的表面結構。圖案狀之預聚物液滴的暴露，在分別出現在，=上之結合領域中的受酶質上，引導交聯凝膠的形成。藉著先以細胞的懸浮液來處理受酶質，炊娜物處理受酶質來進行該分析：在含有== 落液中，能夠與一或多個出現在凝膠表面之結合領域結合的刀析物，與經E C L - T A G 1標示之二級抗體及/或其他對刀析物有專一性之結合試劑的混合物來處理該受酶質。然後將結合領域（4200、4201和4202)(在金質電極（4232)上之聚丙烯醯胺液滴（4203 )上）置於適當位置，使其如圖〇所示，與IT〇工作電極（4204)非常接近。利用CCD攝影機 (4205 )將從每個結合領域放出的光定量，並與其中包括^ 標物之試樣溶液的結合領域作比較。 129- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（127) 6 ^ 4 _ 胺表面上，關於分析物與細_ 胞#合的多首E C Τ,分析、根據已熟知的程序，製備1-2微米厚、經過曝光並展開之抗光母，得到在陣列中以圓形排列的圖案。將s 矽酮彈性體1 84與相對應之s YLGARD } 84硫化劑的丨〇 ··卫混合物倒在該母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的S YLGARD。藉著將所得的彈性印章暴露在含有終端爲羥基之硫醇^18_((^2)11-(〇(：112(^2)厂(^(^ 10 Π1Μ)的乙醇溶液中來”上墨”，以機械方式使其對齊針，與排成一行的金質受酶質接觸再移開之。以含有硫醇^^、 (ch2)10-ch3 (1-1〇 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒。然後以乙醇沖洗所得的表面，並在氮蒸氣下脱水二利用在二氧六環中含有丙晞醯氣和三乙胺的溶液處理該表面，引導終端爲羥基之領域與丙烯酸根的官能作用。然後乂機械方式，使毛細官陣列（其含有丙晞醯胺、雙-丙烯醉胺、N-丙締醯基琥泊醯亞胺、偶氮冬氛基戊酸及細㈣奶合物）對齊針，與排成_行的表面接觸，使毛細管盘铁端爲丙晞酸根的領域排成一列，以便在每個領域上放置：有㈣胞種類的預聚物溶液。在毛細管陣列中的每個：細官均含有具有能結合特定分析物之表面結構的細胞。圖安 :欠之預聚物液滴的暴露，在分別出現在表面上之結合領：中的文酶質上，引導交聯凝膠的形成。藉著以如下之、、曰八物來處理受酶質來進行該分析：在含有三丙胺之緩衝；；中，能夠與-或多個出現在凝膠表面之結合領域結析物，與經ECL-TAG1標示之二級抗體及/或其他對分析 _______ -130- 本紙張尺度適财( cns )χ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 555852 A7 B7 五、發明説明（128) 物有專一性之結合試劑的混合物。然後將結合領域（42⑽、 4201和4202)(在金質電極（4232)上之聚丙烯醯胺液滴（42〇3) 上）置於週當位置，使其如圖42所示，.與ιτ〇工作電極 (4204)非^接近。利用CCD攝影機（42〇5)將從每個結合領域放出的光足量，並與其中包括内標物之試樣溶液的結合領域作比較。 6'3上的多fE(：L競奈性雜交分析、根據已熟知的程序，製備！韻米厚、經過曝光並展開之抗光母體，得到在陣列中以圓形排列的圖案。將sylgard 石夕g同彈性體184與相對應之SYLGARD⑻硫化劑的i〇 : i 混合物倒在該母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上贫開已經聚合的SYLGARD。藉著將所得的彈性印章暴露在含有終端爲羥基之硫醇HS_(CH2)i「（〇CH2CH小…h 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 10 mM)的乙醇溶液中來"上墨"，以機械方式使其對齊針，與排成一行的金質受酶質接觸再移開之。以含有硫醇1^§_ (CH2)1〇-CH3 (1-10 mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒。然後以乙醇沖洗所得的表面，並在氮蒸氣下脱水。利用在=氧六環中含有丙締醯氯和三乙胺的溶液處理該表面，引導終端爲羥基之領域與丙烯酸根的官能作用。然後以機械方式，使毛細管陣列（其含有丙烯醯胺、雙-丙烯醃胺二，丙烯醯基琥珀醯亞胺、偶氮冬氰基戊酸又及利二：基έ旎基化之核酸探針的混合物）對齊針，與排成一疒的面接觸，使毛細管與終端爲丙烯酸根的領域排成—列，、以便在每個領域上放置含有特定探針的預聚物溶液。在毛細 131 - 555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 五、發明説明（129) 巨陣列中的每個毛細管均含有對所要的核酸序列具有專一性的探針。圖案狀之預聚物液滴的暴露，在分別出現在表，上I結合領域中的受酶質上，引導交聯.凝膠的形成。藉者以如下之混合物處理受酶質來進行該分析：在含有三丙胺*^、k衝落液中’可含有能夠與一或多個出現在凝膠表面 2結合領域結合的序列，和經E c L - Τ A G 1標示之序列的混口物，忒經E C L· - 丁 a G 1標示之序列可與結合表面之所要的二析物就爭。然後將結合領域（42〇〇、42〇1和42〇2)(在金質 %極（4232)上之聚丙烯醯胺液滴（4203 )上）置於適當位置，使其如圖4 2所tf，與〗丁〇工作電極㈠2〇4 )非常接近。利用 C C D知：〜機（4205 )將從每個結合領域放出的光定量，並與其中包括内標物之試樣溶液的結合領域作比較。 > 6.3 6 · 丙烯醯胺表面上的多重ecl雜交三明治分析根據已熟知的程序，製備1 -2微米厚、經過曝光並展開之抗光母缸，得到在陣列中以圓形排列的圖案。將s YLGARD 矽酮彈性體184與相對應之SYLGARD 184硫化劑的1〇 : ! 混合物倒在孩母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上移開已經聚合的SYLGARD。藉著將所得的彈性印章暴霖在含有終端爲羥基之硫醇》8-(〇1!2)11-((^11^112)3_〇11(1-10 mM)的乙醇溶液中來”上墨”，以機械方式使其對齊針，與排成一行的金質受酶質接觸再移開之。以含有硫醇hs_ (CH2)i〇-CH3 (l-io mM，在乙醇中）的溶液，沖洗受酶質數秒。然後以乙醇沖洗所得的表面，並在氮蒸氣下脱水。利用在二氧六環中含有丙烯醯氣和三乙胺的溶液處理該表 -132- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4M^TTT^297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

555852 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（130) 面’引導終端爲羥基之領域與丙烯酸根的官能作用。然後 t機械方1，使毛細管陣列（其含有丙烯醯胺、雙-丙晞酿胺、Y丙烯基琥珀醯亞胺、偶氮_雙_氰.基戊酸及利用胺基盲能化之核酸探針的混合物）對齊針，與排成一行的表面接觸，使毛細官與終端爲丙烯酸根的領域排成一列，以便在母個領域上放置含有特定探針的預聚物溶液。在毛細管陣列中的每個毛細管均含有對所要的核酸序列具有專一性的探針。圖案狀之預聚物液滴的暴露，在分別出現在表面上之結合領域中的受酶質上，引導交聯凝膠的形成。藉著以如下之混合物處理受酶質來進行該分析··在含有三丙胺之、’爰衝办液中，可含有能夠與一或多個出現在凝膠表面之結合領域結合的序列，和經ECL-丁AG1標示之序列的混合^ 物，茲經ECL-TAG1標示之序列可與結合序列上的分析物彳一對於與表面結合的探針不具有競爭性。狹後將έ士人領域（謂、^和伽）（在金質電極（4232)上^聚丙= 胺液滴（4203 )上）置於適當位置，使其如圖42所示，與^^^ 工作電極（4204)非常接近。利用CCD攝影機（42〇5)將從每個結合領域放出的光定量，並與其中包括内標物之試樣溶液的結合領域作比較。 6 · 3 7 ·在.€極支聚丙烯酿胺表面上，不同類型的多章分析根據已熟知的程序，製備丨_2微米厚、經過曝光並展開之抗光母體，得到在陣列中以圓形排列的圖案。將sYL(3ard 石夕酮彈性體184與相對應之sylgard 184硫化劑的ι〇 ·· i 混合物倒在該母體上，並使其硫化。小心地從矽母體上移 -133- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

555852 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 555852 五、發明説明（彳32) 並與其中包括内標物之試樣溶液的結合領域作比較。

6 · 3 8 .虽_度可吏的ECL 以手擦乾淨多晶形金電極（購自Bi〇-Analytical s⑽丨⑽， 2平万耄米），隨後以〇 5微米和〇〇3微米之氧化鋁淤漿將其磨光’接著在1 : 3 H2〇2/H2S〇4t進行化學蝕刻，並在稀釋的h2so4中，在_02伏特到17伏特之間對Ag/Agci 進行電化學循環。然後將清潔的電極浸入溶解於乙醇中之

辛硫醇（CsSH)的稀釋溶液中過夜。藉著利用2〇微升溶解於磷酸緩衝生理鹽水（PBS，〇 15M NaCl/〇 1M Napi，pH 値7.2)中、經丁AG1_標示之牛血清白蛋白（BSA)來覆蓋經 CsSH修改的電極，並在培養1〇分鐘之後，以同樣的緩衝 /合液廣;之地沖洗該表面，而完成蛋白質吸附作用。在帶有Ag/AgCl參考電極、鉑絲反電極和eg&G 283電位恆足斋二-電極電池中進行E c L。利用放在電化學電池底 4的太平洋儀器之光度計和Hanianiatsu之光電倍增管來測量光的強度。將吸附蛋白質之電極浸入含有μ TPA和 0.2Μ鱗酸’ pH値7.2的溶液中。當電極電位在〇·〇伏特到 1.2伏特之間循環時，如圖4 4 a和B中所示，觀察到高度可逆的E C L反應（在向前和向後的掃描中大體上爲類似的強度），顯示出ECL過程的可逆性質，以及在電極上之硫醇與蛋白質層的穩定性。在與E C L相同的儀器上進行環狀伏安圖實驗，但不使用 PMT和光度計。在實驗中，將經CsSh -覆蓋的電極（無蛋白貝）放入1 mM亞鐵氣化钟（在P B S中）的溶液中，並從 -135- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 #- 555852 、發明説明（133) + 〇/伏特到丨.2伏特掃描該電極，再掃描回來 -個在+〇_5伏特到_0.3伏特之間的循環。海于出：：” 冗整的’並未在!.2伏特處解吸附，因爲僅在+〇5二疋〇:伏特之間的伏安圖中具有電容電流，物的法拉第電流（圖44)。 X认化物的 6 · 3 9 .半可逆的以類似上述的方式來進行電極修改在ECL實驗中’掃描在。.〇伏特m.5伏特之間=用並 6己錄相對應的光強度。如圖4 ' 前和向後捂浐々Η ㈣所不，在相同循環的向 :和向編田（間’以及在不同的循環之間有喪失。在鐵氰化物中硫醇/Au jECL的 U伏特之後，顯示出重大含量的法；^^圖卜在氧化至層在K5伏特處至少有一部份解吸附。“ ^硫醇單 6.40.不可逆的E£1 在這些實財，以魅實狀38之方式來進和蛋白質吸附作用。要測量ECL，則從所有方向掃描= 電位，上至2.0伏特再回到〇.〇伏特。在向：經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ··. 到強烈的光（比在實例6.38中之可逆條件下所觀察到:= 的光），但疋在逆向掃描時其落下至背景，如圖“A 示。在鐵氰化物中經過修改之電極的環狀伏安圖化至2.0伏特之後，顯示*大部份的硫醇單層被解 7 .合併參考資料並未以文中描述的特定JL «1#备# 』伢疋/、把κ她例來限制本發圍。確實’除了文中描述的那些之外，由前面的說明及附 1- — · - -i · -136- 555852 A7 B7 五、發明説明（134) 圖，使得本發明的各種修改對熟請此藝者而言是顯而易見的。企圖使這類修改落在申請專利範圍之中。文中引用的各種出版物，其揭示内容均完全合併於此以作爲參考。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -137- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）公告本申請曰期 85.3.06. — 案號 ------— 85102864 類别卜、'丨110 t (以上谷硼田本局填註) (88年11月修正頁） A4 C4 發^—'I— -—新型專利説明書 555852 中文發明新型名稍英文姓名國籍 =¾¾、恤工具組咖刪 1·傑可伯·賀斯坦德 3·喬治·西格 5 ·古賴洪 7·瓊·里蘭德均美國 2.詹姆士 ·威伯 4.馬克·馬丁 6.亞倫·費曲裝發明創作人住、居所 1. #國麻薩諸塞州坎布里奇市伊維特街丨9號八?丁#34 2. #國馬里蘭州羅克維市蓋伯里奇高地99〇3號八楝 3. #國馬里蘭州蓋塞伯格市桑尼布魯克高地3〇4號八?丁#733 4. 美國馬里蘭州羅克維爾市老農區6516號 5. 美國馬里蘭州勞羅市飛利浦區丨4611號APT#202 6·美國麻薩諸塞州坎布里奇市安利亞街8〇號 7.美國馬里蘭州銀春市安伯來高地1423 6號訂姓名 (名稱）國籍美商中央秤技術有限公司美國線三、申請人住、居所 (事務所）代表人姓名美國德拉瓦州威靈頓市中央路1013號傑可伯·贺斯坦德本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims

555852 第085102864號專利申請案中文申請專利範圍替換本(92年1月) A8 BS C8 D8 公告本、申請專利範圍亭月曰修正補充 T 一— 藉著電化學發光而用以檢測分析物的裝置，包括光檢測器和電極’該電極具有固定在其表面上的多個結合領域，其包括能夠與該分析物結合，或能夠與該分析物之結合夥伴結合的結合試劑，其中該電極包括：（i)導電聚合物；（i i)分散在基質中的導電顆粒；（i i i)導電纖維；（i v )圖案狀、自行組合的單層。 2. —種藉著電化學發光而用以檢測分析物的裝置，包括： (a) —卡匣，其中該卡匣包括支撐物和多個分開的結合領域，其中一或多個結合領域包括含有在結合專一性上有差異之結合試劑的結合領域，其中讓支撐物包括： (i )導電聚合物；（i i )分散在基質中的導電顆粒； (i i i )導電纖維；（i v )圖案狀、自行組合的單層； (b) 該卡匣之容器； (c) 產生電化學‘發光之電能來源；以及 (d) 光檢測器。 3. —種藉著電化學發光而用以檢測分析物的裝置，包括多個能夠誘導電化學發光的電極和光檢測器，該電極具有固定在其表面上的結合試劑，其能夠與結合電化學發光分析之成份結合。 4. 一種藉著電化學發光而用以檢測分析物的裝置，包括光檢測器，多個能夠誘導電化學發光的電極，和多個緊鄰該電極之分開的結合領域，該多個電極能夠從一或多個結合領域中誘導電化學發光，每個結合領域分別具有能夠與結合電化學發光分析之成份結合之含量的結合試本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 555852 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍劑。 5· —種用以產生電化學發光之裝置，包括： (a) 支撐物； (b) 在該支撐物上的電極或多個電極，其具有多個分開的結合領域固定於其上； (c) 在該支撐物上的反電極；以及 (d) 光檢測器。 6· —種用以經營多個電化學發光分析之系統，包括 (a) 多個分開的結合領域，對多個不同的分析物有專一性； (b) 電壓波形產生器；以及 (c) 能夠同時從一個以上的結合領域中檢測光的光檢測器。 7·如申請專利範圍第i、2、3或4項之裝置，其中該裝置另包括反電極。 8·如申請專利範圍第2項之裝置，其中該支撐物是電極。 9·如申請專利範圍第1項之裝置，另包括多個該電極。 1〇·如申請專利範圍第2項之裝置，另包括能夠誘導電化學發光的電極，其中該支撐物為多孔基質，以電化學方式^ 該電極接觸，或能夠以電化學方式與該電極接觸。 U·如申請專利範圍第}項之裝置，另包括支撐該電極的物。牙泛如申請專利範圍第4項之裝置，另包括產生電化學發光之

555852 A8

13. 如申請專利範圍第1項之裝置’另包括產生電化學發光之電能來源。 14. 如申請專利範圍第3項之裝置，另包括產生電化學發光之電能來源。 15·如申請專利範圍第3、4、5或8項之裝置，其中該固定試劑和該電極實質上容許在該電極和該電化學發光標記之間的電子傳遞。 μ 16.如申請專利範圍第 U 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 1〇, η，12, 装 3或14員的裝置，其中該支撐物或該（等）電極是多孔的。 17·:申請專利範圍第4、5、8或115頁之裝置，該多個領域是以電化學之方式與該（等）電極接觸的。訂 18.如申請專利範圍第17項之裝置，其中該電極為多孔的。 19·如申請專利範圍第 I 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 1〇, η，12, =或14項的裝置，其中該支撐物、該電極及/或該多個電極包括含碳材料。線 2〇.如申請專利範圍第I 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 1〇, u 12 ^或Η項的裝置，其中該支撐物、該電極及/或該多個電極係由細纖維構成。 21.如申請專利範圍第2、4或5項之裝置，其中該光檢測器係從二或多個結合領域中檢測電化學發光。 22·如申印專利範圍第丨項之裝置，其中該電極為多孔材科。 23·如申料利㈣第5項之裝置，其中該支撐物為多料，且該電極為多孔的。 -3 - 本紙張尺度適用家標準(CNS) Μ規格(2削撕公董） ^55852

4·如申請專利範圍第1 1項之裝w φ ^ ^ 4 土:: 材料’該多孔材料係位在該電-與該反電範圍第2、4或5項之裝置，其中該光檢測器。括夕個光檢測器，且該多個光檢測器能夠使一或多個該結合領域成像。申π專利範圍第2 5項之裝置’其中該多個光檢測器中至少有一個檢測到得自-個結合領域的電化學發光。 27. 如申請專利範圍第25項之裝置，其中該多個光檢測器為 C C D陣列或二極體陣列。 28. 如申請專利範圍第22項之裝置，μ該Μ” μ 碳。 29. 如申請專利範圍第22項之裝置，其中該多孔基質包括細纖維。 3〇.如申請專利範圍第 I 2, 3, 4, 5, 6,8, 9, 10, η，12, 13 ’ 14，22，23，24，28或29項之裝置，另包括電化學發光的部份。 31.如申請專利範圍第 u 2, 3, 4, 5, 6,8, 9，i〇，u， 13’ 14, 22, 23, 24, 28或29項之裝置，另包括含有有機金屬化合物之電化學發光的部份。 32·如申請專利範圍第u 2, 3, 4, 5, 6，夂9, 1〇, η，α 13’ 14, 22，23，24，28或29¾之裝置，另包括含有含 Ru -或Os -之有機金屬化合物的電化學發光部份。 -4 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 555852 A8 B8 C8 ____ D8_____ 六、申請專利範圍 33·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該多個分開的結合領域係在從5到 1 0 0 0個結合領域的範圍内。 34·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該多個分開的結合領域係在從5 〇到 5 0 〇個結合領域的範圍内。 35·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該多個分開的結合領域係在從5到5 0 個結合領域的範圍内。 36. 如申請專利範圍第工、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該多個分開的結合領域包括5 0個以上的結合領域。 37. 如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該結合領域在直徑或寬度上的尺寸範圍係從0 · 0 0 1到1毫米。 38·如申請專利範圍第i、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該結合領域的尺寸範圍係從大約 0 · 0 0 1到大約0 · 〇 1毫米。 39·如申請專利範圍第1、3或8項之裝置，其中該結合試劑係經由疏水性交互作用固定。 40·如申請專利範圍第！、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該結合領域係經由疏水性交互作用固定。 41·如申請專利範圍第丨、3或8項之裝置，其中該結合試劑 ___-5- _____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 555852 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍係經由共價鍵結固定。 42·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、；[ 3或 1 4項之裝置，其中該結合領域係經由共價鍵結附接。 43·如申請專利範圍第3或8項之裝置’其中該結合試劑包括蛋白貝或其片段或衍生物。 44·如申請專利範圍第i、2、4、5、8、9、1 1、1 2、i 3或 14項之裝置，其中該結合領域包括由蛋白質或其片段或衍生物所構成的結合試劑。 45·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該結合領域係位在透明的金箔表面上。 46·如申請專利範圍第2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或1 4項之裝置，其中該結合領域包括圖案狀、自行組合的單層。 47·如申請專利範圍第2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或1 4項之裝置，其中該結合領域包括圖案狀、自行組合的單層，且該圖案狀、自行組合的單層包括烷硫醇。 48·如申請專利範圍第2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或1 4項之裝置，其中該結合領域係藉著包括下列步騾之方法而形成： (a) 將A群連接到至少一個在該支撐物上的結合領域，該 A群能夠專一地與第二個B群結合；及 (b) 使該A群與該B群接觸，該B群將會與感興趣之分析物的結合試劑結合、聯合或整合，藉此形成結合表面， -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董） 555852 A8 B8 C8 ---------- D8 六、---- 其含有經由A : B鍵結與該支撐物連接的該結合試劑，將該結合表面組織化，使得該多個分開的結合領域含有能夠與所要之分析物結合的該結合試劑。 9·如申請專利範圍第2、4、5、8、9、11、12、13或14項 <裝置，其中該結合領域相對於支撐物表面為親水性或疏水性。 5〇.如申請專利範圍第2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或1 4項之裝置’其中該結合領域相對於電極表面為親水性或疏水性的。 51·如申請專利範圍第 1，2，3，4，5，6,8，9，10，11，12, 13，14，22，23，24, 28或29項之裝置，另包括由内部標準物組成的領域。 52·如申請專利範圍第 I 2，3，4，5，6,8，9，10，11，12, 13，14，22，23，24，28或29項之裝置，其中該支撐物、結合領域及/或電極實質上是透明的。 53·如申請專利範圍第3、4或5項之裝置，其中該電極可由一或多個電能來源而分別為可尋址的。 54.如申請專利範圍第 u 2, 3, 4, 5, 6,8, 9，10，11，12, 13，14，22，23，24，28或29項之裝置，其中該光檢測器包括薄膜》 55·如申請專利範圍第2、4、5、8、9、！ i、1 2、1 3或1 4項之裝置，其中該光檢測器能夠同時從該結合領域中測量電化學發光，並能夠區別從不同結合領域中放出的電化本紙張尺度朗中國國家標準(CNS) A4規格(21GX297公爱 555852

申請專利範圍學發光。 56.如申請專利範圍第 13’ 14’ 22’ 23’ 24, 28或29項之裝置’其中該光檢測器包括光電倍增器。 57·如申請專利範圍第 13’ 14’ 22’ 23’ 24, 28或29項之裝置，其中係藉著使用光二極體使該電化學發光成像。讯如申請專利範圍第i，2, 3, 4, 5, 6,8, 9, 1〇, u，12, 13’ 14’ 22’ 23, 24, 28或29項之裝置，其中係藉著使用光二極體陣列使該電化學發光成像。 59·如申請專利範圍第 I 2, 3, 4, 5, 6,8, 9, 10, "，12, 14’ 22’ 23，24，28或29項之裝置，其中係藉著使用C C D陣列使該電化學發 13 ’ 14’ 22’ 23，24，28或29項之裝置，其中該分析物為核酸。 61·如申請專利範圍第 “ 2, 3, 4, 5, 6,8, 9, 10, "，12, 13’ 14’ 22’ 23，24，28或29項之裝置，其中係使用光檢測器的陣列使該電化學發光成像。 62. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該支撑物包括導電層’且該導電層係提供該電極。 63. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該支稽物包括網、毛氈、纖維材料、凝膠、高彈體或其混合物。本纸張尺度適财S S家標準(CNS) A4規格(⑽χ撕公爱） 555852

64·如申請專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極包括碳毫微管、炭黑、在基質中之碳亳微管、在基質中之炭黑，或其混合物。 65·如申凊專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極包括碳亳微管。 66·如申請專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極包括分散在基質中的碳毫微管。阶如申請專利範圍第2、5或11項之裝置，其中該支撐物包括石墨、玻璃化炭黑或炭黑。 68.如申請專利範圍第2、5或丨丨項之裝置，其中該支撐物包括石墨碳毫微管。 69·如申請專利範圍第2、5或11項之裝置，其中該支轉物包括分散在基質中之碳顆粒。 70·如申請專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極包括石墨、玻璃化炭黑或炭黑。 71.如申請專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極包括分散在基質中之碳顆粒。 72·如申請專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極包括官能化之碳毫微管。 73·如申請專利範圍第2項之裝置，更包括從該支撐物表面突出的導電物，該導電突出物能夠像該電極一樣，具有產生電化學發光的作用。 74·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3咬 14項之裝置，其中該結合領域係包含在單一的液體室本纸張尺度適+ S S家標準(CNS) A鐵格(210X297公釐)一~一 -------—— — 555852

'申請專利範圍

内。 75·如申請專利範圍第1、3、4、5或8項之裝置，其中該（等）電極為流通式電極。 76·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該一或多個結合領域含有與在其他結合領域中含有的那些不同專一性的結合試劑。 77·如申請專利範圍第1、2、4、5、8、9、1 1、1 2、1 3或 1 4項之裝置，其中該結合領域包括預定量的結合試劑。 78·如申請專利範圍第1、2或8項之裝置，其中該結合試劑係以預定量存在。 79. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該反電極相對於該電極為固定之位置。 80. 如申請專利範圍第3或4項之裝置，另包括多個反電極，形成多個電極-反電極對。 81·種為了分析所要之分析物而用以進行多個電化學發光分析的工具組，其包括·· (a)由在支撐物上之多個分開的結合領域構成的物件，該結合領域彼此具有相關的空間組織關連性，且至少有兩個結合領域在電化學發光分析中對所要之分析物具有不同的結合專一性，其中該支撐物包括：⑷導電聚合物；（b)分散在基質中的導電顆粒；（c)導電纖維；⑹ 圖案狀、自行組合的單層；或（e)其混合物；及 ⑼包含可電化學發光的電化學發光標記的試劑。 82· 一種為了多個所要之分析物而用以進行多個電化學發光 -10 本紙張尺度適用中國國家A4規格(21〇χ29歸) 555852 — 分析的工具組，其包括·· ⑷由在支撐物上之多個分開的結合領域構成的物件，該結合領域彼此具有相關的空間组織關連性，且在電化學發光分析中對多個不同的所要之分析物具有不同的結合專一性’其中該支撐物包括：⑻導電聚合物，·㈨刀政在基負中的導電顆粒；（c)導電纖維；⑼圖案狀、自行組合的單層；或（e)其混合物；及 (b)經營該分析所需之含有試劑的容器。 83. -種用於多個所要之分析物以進行多個電化學發光分析的工具組，包括含有在多個電化學發光分析中對多個不同的分析物具有專一性之結合成份的容器，並中該妹合成份中至少有兩個對不同的分析物具有專一性，並^ 發出實質上相同波長的可電化學發光的電化學發連接。 μ %如申請專利範圍第81或82項之工具组，其中該支撑物為電極。 85.如申請專利範圍第81或82項之工具组，另包括電極。 %如申請專利範圍第81、82、84或85項之工具組其中該結合領域係包含在單一的液體室内。 87·如申請專利範圍第81、82、^或㈠項之工具組，其中該結合領域係包含在單一的液體室内，且該單一的液體室亦包括該試劑。 & 队如申請專利範圍第81或82項之工具組，其中該支撐物包括選自包括網、毛耗、碳毫微管、炭黑、多孔材料、塾 -11 本紙張尺度適國家標準(CNS) Μ規格_〉〈 297公董）六、申請專利範圍子或其混合物的材料.。 89·如申請專利範圍第8 1或8 2項括：之工具組，其中該支撐物包 ⑷導電聚合物； ⑻分散在基質中的導電顆粒； ⑷導電纖維； (d) 圖案狀、自行組合的單層；或 (e) 其混合物。见如申請專利範圍第81或83項之工具組，其中該電化學發光標死包括有機金屬化合物。 %.如申請專利範圍第81或83項之工具組，其中該電化學發先標記包括有機金屬化合物，其選自包括含有&和含有0 S -的有機金屬化合物。 92·如申請專利範圍第81、82、另包括進行該分析的裝置。 93·如申請專利範圍第81或82項含有對多個電化學發光分析器。 83、84或85項之工具組，之工具組，另含有一或多個而3，為非·結合成份的容 95·如申請專利範圍第8 1、物包括選擇性衍生的表成份。 %如申請專利第81、82或84項之工具組，其中該多個結合領域包括具有不同結合專一性的結合領域提供同時結合多個出現在試樣中之不同的所要之分析物。 82或84項之工具組，其中該支撐面，其包括一或多個專_結合的 555852 A8

96·如申請專利範圍第9 5項之工具組組合的單層。其中該表面包括自行 97·如申請專利範圍第9 5項之工1知甘士、，主男足工具組，其中孩表面為選自包括導把、金屬電極、導電聚合物薄膜、絕緣體、半-導體、離子性導體和多孔材料的基質。 98· -種適用於在試樣中藉著電化學發光以檢測分析物的卡匣，其包括： ⑷在支撐物上有多個分開的結合領域，其中該支撐物包括（i)導電聚合物；（ii)分散在基質中的導電顆粒； (i i i )導電纖維；（i v )圖案狀、自行組合的單層； (b) —或多個電極，其中該電極包括（丨）導電聚合物； (i i )分散在基質中的導電顆粒；（i i丨）導電纖維； (i v )圖案狀、自行組合的單層；以及 (c) 含有試樣而與該多個結合領域接觸的隔間。 99· 一種對所要之分析物經營電化學發光分析的卡匣，其包括： (a) 第一個支撐物，在其表面具有多個結合領域，形成一或多個結合表面，該結合領域中至少有一些與其他的結合領域具有不同的結合專一性，該多個結合領域分別為親水性的，並被疏水性區域所包圍； (b) 第二個支撐物，具有多個反應領域，包括適合經營化學分析的反應介質，該第一個支撐物之多個結合領域，和該第二個支撐物之多個領域能夠產生接觸，使得出現在每個結合領域的待分析之試樣得以與反應介 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x297公釐)

裝訂

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六、申請專利範圍質接觸；以及 (C) 一或多個反電極；其中該第一個支撐物和第二個支撐物中至少有個含有一或多個工作電極，以便產生電化學發光。 100· —種進行所要之電化學發光反應的卡g，其包括： (a) 第一個支撐物，在該支撐物表面上具有多個結合領域，該領域分別為親水性的，並在該第一個支撐物上被疏水性區域所包圍； (b) 第二個支撐物’在該第二個支撐物的表面上具有多個領域，該領域分別（i)包括適用於進行所要之反應的反應介質，並（i i)放置該第二個支撐物，使其在空間上與在該第一個支撐物表面上的領域排成一列，使得在該第二個支撐物上的每個領域可分別與在該第一個支撐物表面上排成一列的領域完成接觸；以及 (c) 一或多個反電極；其中該第一個和第二個支撐物中至少有一個包括一或多個工作電極，以便產生電化學發光。 101·—種經營電化學發光分析的卡匣，其包括： (a) 多個電極，該多個電極分別能夠誘發電化學發光； (b) 多個固定在該電極上之分開的結合領域，其中在該多個電極上分別固定一或多個結合領域；並 (c) 含有試樣而使其與該多個結合領域接觸的隔間。 102·—種經營電化學發光分析的卡匣，其包括多個分開的結合領域，固定在能夠誘發電化學發光的電極上，形成一 -14-

555852 AB c D 六、申請專利範圍或多個結合表面，及含有試樣而使其與該多個分開之結合領域接觸的隔間。 103. —種對所要之分析物經營電化學發光分析的卡匣，其包括： (a) 第一個支撐物，在其表面上具有多個結合領域，形成一或多個結合表面，該結合領域分別是親水性的，並被疏水性區域所包圍，或該結合領域分別是疏水性的，並被親水性區域所包圍；以及 (b) 第二個支撐物，其中該第一個支撐物包括一或多個產生電化學發光的電極，且其中該第一個支撐物和該第二個支撐物具有體積的限制壁，以便圍住試樣和試劑。 104. —種對所要之分析物經營電化學發光分析的卡匣，其包括： (a) 第一個支撐物；以及 (b) 第二個支撐物，具有多個反應領域，包括適合經營化學分析之反應介質；其中該第一個支撐物為產生電化學發光的電極，且其中該第一個支撐物和該第二個支撐物具有體積的限制壁，以便圍住試樣和試劑。 105. —種藉著電化學發光而在試樣中用以檢測分析物的卡匣，其包括： (a)在電極或多個電極上有多個分開的結合領域；〇)包括電化學發光標記之結合試劑；以及 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

555852 A B c D 々、申請專利範圍 (C)含有試樣而使其與該多個分開之結合領域接觸的隔間。 106. —種藉著電化學發光而在試樣中用以測分析物的卡匣，其包括： (a) 在電極或多個電極上具有多個分開的結合領域；以及 (b) 包含電化學發光標記之結合試劑；其中建構該卡匣，使得該電極能夠從一個以上的該結合領域中同時謗發電化學發光。 107. —種藉著電化學發光而在試樣中用以檢測分析物的卡匣，其包括： (a) 在電極或多個電極上具有多個分開的結合領域；以及 (b) 包含電化學發光標記之結合試劑；其中該電極包括碳毫微管或細纖維。 108. —種藉著電化學發光而在試樣中用以檢測分析物的卡匣，其包括： (a) 支撐物，包括在其上有結合試劑之工作電極和反電極；以及 (b) 包含電化學發光標記之額外的結合試劑。 109. 如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該支撐物為電極。 110. 如申請專利範圍第9 8項之卡匣，其中該一或多個電極包括多個能夠誘導電化學發光之電極，其中該分開的結合領域在空間上與該多個電極排成一列。 111. 如申請專利範圍第98項之卡匣，其中該一或多個電極包括多個能夠誘導電化學發光之電極，其中該多個分開的 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

555852 A8 B8 C8 申請專利範圍結合領域能夠與該電極接近或靠近。 112·如申巧專利|巳圍第9 8項之卡g，纟中該多個結合領域能夠與該電極接近或靠近。 113·如申請專利範圍第98項之卡匣，其中該支撐物包括能夠謗發電化學發光的電極。 114. 如申請專利範圍第98項之卡g，其中該多個分開的結合領域形成一個以上的表面，能夠與結合電化學發光分析之成份結合。 115. 如申請專利範圍第98項之卡匣，其中該多個結合領域包括具有不同結合專一性之結合領域，以便對在試樣中多個不同的分析物同時提供結合作用。 116·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該分開的結合領域另包括内部的控制。 117·如申請專利範圍第98、99或1〇〇項之卡匣，其中藉著包括下列步騾的方法形成該結合領域： ⑷在該支撐物上形成一或多個單層，每個單層分別包括 A群，該A群能夠專一地與第二個B群結合，將該單層塗覆在一或多個在該支撐物上的領域上；及 (b)使該A群與該b群接觸，該B群將會與感興趣之分析物的尨口 4劑結合、聯合或整合，藉此形成結合表面，其含有經由A:B鍵結與該單層連接的該結合試劑，將該結合表面組織化，使得該多個分開的結合領域含有此約與所要之分析物結合的該結合試劑。 118·如申請專利範圍第117項之卡匣，其中在步驟（a)中，藉

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555852 著選自包括微-姓刻、微-筆尖沉積和微-壓印的方法，以圖案之方式在該支撐物上產生該單層。 119·如申請專利範圍第117項之卡匣，其中該結合試劑係選自包括蛋白質及其片段和衍生物，以及核酸及其片段或衍生物。 120·如申請專利範圍第117項之卡匣，其中該結合試劑係選自包括抗體及其結合片段、抗原、抗原決定位、細胞、辅因子和細胞成份、酵素、酵素受質、外源凝集素、蛋白質A、蛋白質G、有機化合物、有機金屬化合物和碳水化合物部份。 121.如申請專利範圍第117項之卡匣，其中該結合試劑包括多個不同的結合試劑，且該接觸步驟可藉著將多個液體試樣，每個液體試樣含有不同的結合試劑，從液體指針的複數陣列遞送至該單層上來完成，使得在該單層上結合表面之分開的結合領域，具有與其連接的不同結合試劑。 122·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該支撐物為多孔材料。 123·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該支撐物為纖維狀材料。 124·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該支撐物具有從其中伸出之導電材料。 125·如申凊專利範圍第98、99或100項之卡g ,其中製備該多個分開的結合領域，使其接近該電極。 __— —_— -18- 本紙張尺度適财g g家標準(cns) 4视格(⑽χ 297公爱) 555852 申请專利範圍 A8 B8 C8 D8 126·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中藉著包括下列步驟的方法，製備在該支撐物上該多個分開的結合領域： (a) 形成包括人群的電極，該a群能夠專一地與第二個6群結合’該A群位在該電極之至少一個領域上；並 ⑼使該A群與該B群接觸，該B群將會與所要之分析物的 …口試劑結合、聯合或整合，藉此形成結合表面，其含有經由A : B鍵結與該電極連接的該結合試劑，將該結合表面組織化，使得該多個分開的結合領域含有能夠與所要之分析物結合的該結合試劑。 127·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中藉著包括下列步驟的方法，製備在該支撐物上該多個分開的社合領域： β ⑷形成包括A群的電極，該八群能夠專一地與第二個b群結合’該A群位在該電極之至少一個領域上；並 (b) =該電極與包括多個試劑之多個試樣接觸，使得在該私極上的結合領域具有與其連接的不同結合試劑，其中該多個結合試劑分別附接在B群上，使得該結合試劑經由A:B鍵結與該電極連接，形成結合表面；^ 將該結合表面組織化，使得該多個分開的結合領域含有能夠分別與所要之分析物結合的該結合試劑，且^ 中該電極適合在電化學發光分析裝置中使用。、 128·如申請專利範圍第98、99或1〇〇項之卡匣，其中藉著勺括下列步驟之方法，製備在該支撐物上該多個分^的= -19- 本紙張尺度咖中國國家#平(CNS) Α4規格(21GX 297^57

訂

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合領域： ⑷形成含有a群的電極，該電極戋多個R铤皇 u / 括一或夕個旎夠與二 t 群專-性結合的A群，其中-或多個A群且有人其他A群不同的專一性， .^ ^ 八他B群不同的專一性；並或多個轉具有與其 ⑼使^或多個A群與多個不同的結合試劑接觸，其中邊多個結合試劑分別附接在其中_個8群上，使多個結合試劑分別如每個A群對特定b群的專—性: 經由A:B鍵結與該電極連接，形成結合表面其中續電極適合在電化學發光分析裝置中使用。〜 129.如申請專利範圍第98'99或1〇〇項之卡g，其中藉著包括下列步風之方法’製備在該支揮物上該多個分開的社合領域： u ⑷形成在支撐物上含有A群的電極，該電極能夠非專一性地吸附結合試劑；並 (b)使菽電極與一或多個對一或多個所要之分析物有專一性足結合試劑接觸，使該結合試劑被吸附在該電極上’形成結合表面，將該結合表面組織化，成為對一或多個分析物有專一性的多個分開的結合領域，其中該電極適合在電化學發光分析裝置中使用。 130.—種包括如申請專利範圍第98、99或1〇〇項之卡匣的裝置。 131·如申明專利範圍第9 8、9 9或1 0 0項之卡匡，其中該結合領域之直徑範圍分別在大約〇〇〇丨到大約〇〇丨毫米之 _____-20- 本纸張尺度適用中國國豕標準(CNS) A4規格(210X297公爱） 555852 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍

間。 132·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該支撐物為多孔基質。 133·如申請專利範圍第98、99或100項之卡匣，其中該支撐物包括碳。 134·如申請專利範圍第101、102、105、106、107或108項之卡S，其中該（等）電極包括碳。 135·如申請專利範圍第101、102、105、106、107或108項之卡E ’其中該（等）電極包括碳毫微管或細纖維。 136·如申請專利範圍第101、102、105、106、107或108項之卡E ’其中該（等）電極包括炭黑。 137·如申凊專利範圍第105、106、107或108項之卡匣，其中該標3己包括舒或鉞。 138·如申請專利範圍第105、106、107或108項之卡匣，另包括電化學發光之共同反應劑。 139·如申請專利範圍第105、106、107或108項之卡匣，其中將該卡匣建構成容許藉著外部的光檢測器，來檢測在該卡匣中所產生的電化學發光。 14〇·如申請專利範圍第105、1〇6、1〇7或108項之卡匣，另包括反電極。 141·如申凊專利範圍第1〇5、1〇6、1〇7或1〇8項之卡g，另包括形成電極/反電極對的反電極。 I42·如申凊專利範圍第1〇5、1〇6、107或1〇8項之卡g，另包括過濾血液用的濾紙。 _____ -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

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A BCD 555852 六、申請專利範圍 143·如申請專利範圍第 98、99、100、101、102、1〇3、 104、105、1〇6、107或108項之卡匣，其中以乾燥形式提供一或多個電化學發光分析的可溶性成份。 144·如申請專利範圍第 98、99、100、101、102、1〇3、 104、105、1〇6、107或108項之卡匣，另包括内部的標準物。 145·如申請專利範圍第 98、99、100、101、102、1〇3、 104、105、1〇6、107或108項之卡匣，另包括光檢測器。 146·如申請專利範圍第 98、99、100、101、102、103、 104、105、1〇6、107或108項之卡匣，另包括光檢測器’其中該光檢測器包括薄膜。 147·如申請專利範圍第 98、99、100、101、1〇2、103、 104、105、1〇6、107或108項之卡匣，其中二或多個 4結合領域對分析物具有不同的專一性。 148·如申請專利範圍第 98、99、100、1〇1、1〇2、1()3、 104、105、1〇ό、107或108項之卡匣，其中二或多個該結合領域對分析物具有不同的結合親和力。 149.如申請專利範圍第98、99、100、1〇1'102、103、 104、105、106、107或108項之卡匣，其中該結合領域包括由蛋白質或其片段構成的結合試劑。 150·如申請專利範圍第 98、99、100、1〇1、1〇2、103、 104、105、106、107或108項之卡匣，其中該結合領域包括由核酸、核酸結合分子或其片段構成的結合試 -22- 本紙張尺度適财S S家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱) " - 555852 A8 B8 C8

劑。 151.如申叫專利範圍第1〇5、1〇6、1〇7或1〇8項之卡匣，其中该結合試劑包括蛋白質或其片段。 I52·如申请專利範圍第1〇5、106、1〇7或1〇8項之卡匣，其中該額外的結合試劑包括核酸、核酸結合分子或其片段。

153. 如申請專利範圍第1〇5、1〇6、1〇7或1〇8項之卡匣，其中該結合領域包括能夠與分析物結合的結合試劑。 154. 如申請專利範圍第1〇5、1〇6、1〇7或108項之卡匣，其中該結合領域包括能夠在結合反應中與分析物競爭的結合試劑。 155·如申請專利範圍第1〇5、1〇6、1〇7或108項之卡匣，其中該結合試劑能夠與分析物結合。訂 156·如申請專利範圍第1〇5、1〇6、1〇7或108項之卡匣，其中該結合試劑能夠在結合反應中與分析物競爭。

157.如申請專利範圍第1〇5、106、107或108項之卡匣，另包括與該電極，或一或多個該電極固定排正的反電極。 158·如申請專利範圍第1〇5、106、107或108項之卡匣，另包括支撐物，該支撐物包括該電極和反電極。 159·如申請專利範圍第1〇5、106、1〇7或108項之卡匣，另包括校準的物質。 160·如申請專利範圍第105、106、107或108項之卡匣，其中該電極另包括額外的、由校準試劑構成的領域。 161·如申請專利範圍第 98、99、102、103、104、1〇5、 -23- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4规格(21〇 X 297公釐) 555852 A8 B8 C8 -- —______ D8 /、、申请專利範圍 106、1〇7或1〇8項之卡匣，其中一或多個該分析物為核酸。 162·如申請專利範圍第9 8項之卡匣，其中該結合領域中至少有一些具有與其他結合領域不同的結合專一性，該多個結合領域分別為親水性的，並被疏水性的區域所包圍，孩卡匣另包括第二個支撐物，其具有多個反應領域，含有適合經營化學分析之反應介質，能夠使該第一個支撑物之多個結合領域和該第二個支撐物之多個領域完成接觸，而得以使在每個結合領域中出現之待分析的試樣與反應介質接觸。 163·如申請專利範圍第9 8項之卡匣，其中在第一個支撑物表面上，該領域分別是親水性的，並被疏水性區域所包圍’該卡匣另包括第二個支撐物，在第二個支撐物的表面上具有多個領域，該領域分別（i)包括適用於完成所要之反應的反應介質，並（ii)以在空間上與在該第一個支撐物表面上的領域排成一列之方式來配置該第二個支撐物，而得以使在該第二個支撐物表面上的領域分別與在該第一個支撐物表面上，排成一列的領域接觸；其中一或多個該第一個支撐物包括一或多個可供產生電化學發光的電極。 164·—種在電化學發光結合分析中檢測或測量分析物的方法，包括下列步驟： (a)使多個分開的，固定在一或多個支撐物之表面上的結合領域與含有多個分析物之試樣，以及與電化學發光 -24-

555852 A8 B8 C8 ________ _D8 /、申請專利範圍標記連接之該分析成份接觸； (b) 在適合經營電化學發光分析之反應介質的存在下，在一或多個該領域處施加有效的電壓波形，謗發電化學發光；並 (c) 檢測或測量得自該多個領域的電化學發光。 165·—種在電化學發光結合分析中檢測或測量分析物的方法，包括下列步驟： (句使多個分開的，固定在多個電極上的結合領域，與含有多個分析物的試樣，以及與電化學發光標記連接之該分析成份接觸； ⑼在適合經營電化學發光分析之反應介質的存在下，在一或多個該結合領域處施加有效的電壓波形，誘發電化學發光；並 (c)檢測或測量得自該多個結合領域的電化學發光。 166.〜種在電化學發光結合分析中檢測或測量分析物的方法，包括下列步驟： (勻形成包括（i)在支撐物上的多個結合領域，該結合領域分別包括結合試劑，（i i)該分析物和（丨丨丨）與E C l部份連接之結合試劑的組合物； (b) 形成包括在該結合領域中之該結合試劑，和與E c L部份連接之該結合試劑的複合物； (c) 在該複合物中誘使該ECL部份發出電化學發光；並 (d) 檢測或測量該電化學發光。 167·—種在電化學發光結合分析中檢測或測量分析物的方 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) "" - 555852

法，包括下列步騾： (a) 形成包括（〗）在多個電極上的多個結合領域，該結合領域分別包括結合試劑，（i i)該分析物和（i i i)與E c L部份連接之結合試劑的組合物； (b) 形成包括在該結合領域中之該結合試劑，和與ecl部份連接之該結合試劑的複合物； (c) 在該複合物中誘使該ecl部份發出電化學發光；並 (d) 檢測或測量該電化學發光。 168. 如申請專利範圍第i 6 4或丨6 6項之方法，其中該支撐物為電極。 169. 如申請專利範圍第} 6 4或丨6 6項之方法，其中該支撐物包括電極。 Π0·如申請專利範圍第1ό4、105、166或167項之方法，其中該多個結合領域包括具有不同結合專一性的結合領域以便對出現在該試樣中多個不同的所要之分析物，同時提供結合作用。 171·如申請專利範圍第！ 64項之方法，其中該表面係選擇性地衍生，含有一或多個專一的結合成份。 172·如申請專利範圍第164項之方法，其中該表面包括自行· 組合的單層。 173·如申請專利範圍第164項之方法，其中該表面為選自包括導體、金屬電極、導電聚合物薄膜、絕緣體、半導體、離子性導體和多孔材料的基質。 174·如申請專利範圍第1 6 6或1 6 7項之方法，其中該組人物▲ -26-

555852 A8 B8 C8 _______ D8 六、申請專利範圍 ^ 有多個分析物。 175·如申請專利範圍第1 6 5或1 6 7項之方法，其中該多個電極在其上分別具有一個結合領域。 176.如申請專利範圍第1 6 5或1 6 7項之方法，其中該多個電極在其上分別具有多個結合領域。 177·如申請專利範圍第164或165項之方法，其中該試樣為定量體積的試樣。 178.如申請專利範圍第164、165、166或167項之方法，另包括沖洗步驟。 Π9·如申請專利範圍第1 64、1 65、1 66或1 67項之方法，其中該反應介質包括ECL共同反應劑。 180·如申請專利範圍第164、165、166或167項之方法，其中該分析的一個成份以乾燥形式儲藏，並藉著試樣重 181·如申請專利範圍第164、165、166或167項之方法，另包括校準步驟。 182.如申請專利範圍第164或166項之方法，其中該施加電壓波形的步驟包括使該電極與該結合領域靠近的步驟。 183·如申請專利範圍第164或166項之方法，其中該支撐物包括碳。 184·如申請專利範圍第1 6 8或1 6 9項之方法，其中該電極包括碳。 185·如申凊專利範圍第165或167項之方法’其中該多個電極包括碳。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 555852 A8 B8 C8 -— —___D8 六、申請專利範圍 186·如申請專利範圍第1 6 4或1 6 6項之方法，其中該支撐物包括碳亳微管或細纖維。 187·如申請專利範圍第1 6 8或1 6 9項之方法，其中該電極包括碳毫微管或細纖維。 188·如申請專利範圍第165或167項之方法，其中該多個電極包括碳毫微管或細纖維。 189·如申請專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法’其中係同時檢測得自多個該結合領域的電化學發光。 190·如申凊專利範圍第1 6 5或1 6 7項之方法，其中在不同的時間點將該電壓施加在兩個電極上。 191·如申請專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法’其中兩或多個該結合領域對分析物有不同的專一性0 192.如申凊專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法’其中該結合領域含有由蛋白質或其片段構成的結合試劑。 193·如申凊專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法，其中該結合領域含有由核酸、核酸結合分子或其片段構成的結合試劑。 194.如申凊專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法，其中該結合領域含有能夠與分析物結合的結合試劑。 195·如申請專利範圍第164、165、166 ' 167、168或169項 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 555852

之方法’其中該結合領域包括能夠在結合反應中與分析物競爭的試劑。 196·如申請專利範圍第164、165、168或169項之方法，其中該成份包括蛋白質或其片段。 197·如申請專利範圍第164、165、168或169項之方法，其中該成份包括核酸、核酸結合分子或其片段。 198.如申請專利範圍第164、165、168或169項之方法，其中該成份能夠與分析物結合。 199·如申請專利範圍第164、165、168或169項之方法，其中該成份能夠在結合反應中與分析物競爭。 200·如申請專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法’其中將該分析物導入計量的試樣體積中。 201·如申請專利範圍第164 q 65、i 66、167、168或169項之方法，其中在電化學發光共同反應劑的存在下，誘導該電化學發光部份放出電化學發光。 202·如申請專利範圍第1 6 4或1 6 6項之方法，另包括使該電極與該結合領域靠近的步驟。 203·如申請專利範圍第166或167項之方法，其中與該電化學發光部份連接的該結合試劑，包括蛋白質或其片段。 204·如申請專利範圍第1 6 6或1 6 7項之方法，其中與該電化風發光部份連接的該結合試劑，包括核酸、核酸結人八+ 或其片段。 77 205·如申請專利範圍第1 6 6或1 6 7項之方法，其中與該+彳匕取發光部份連接的該結合試劑，能夠與分析物結合。 + -29-

555852 A8 B8 C8 ______ D8 六、申請專利範圍 205·如申請專利範圍第166或167項之方法，其中與該電化學發光部份連接的該結合試劑，能夠在結合反應中與分析物競爭。 207·如申請專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法，其中二或多個該結合領域，對分析物具有不同的結合親和力。 208·如申請專利範圍第164、165、166、167、168或169項之方法，其中該分析物為核酸。 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）