TWI224673B - Devices and methods for detecting analytes using electrosensor having capture reagent - Google Patents

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^24673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 爱j月領域 本發明係有關一種裝置，包括含有捕集試劑之電子感應 器、其製備、及其用於偵測液體試樣中之分析物的用途， 較佳係足量測量。本發明尤其有關一種酶電子感應器，例 如電子免疫感應器，使用於電化學偵測之裝置，以即時測 里爲佳’其適於不熟習之人員使用於醫療點設置。 1明背景 #斷人類流體諸如血液或血清中各種成分之濃度的需求 恩來愈爲大眾所熟知。特別令人感興趣者係爲針對產生快 速且定量之結果的非專家用途設計的試測。 免疫檢定已廣泛使用於偵測抗原及抗體。最常使用之免 疫檢定係爲酶免疫檢定（EIAS)。EIAs之重要性，尤其是於臨 床为析、醫學诊斷、醫藥分析、環境控制、食品品管及生 物程序分析中之重要性在於其高靈敏度及專一性，使得可 於各種試樣基質中偵測廣泛之分析物。 EIAs—般係稱爲異源（必要自鍵結於抗體者分離游離抗原 )或同源（檢定期間需無分離或洗滌步驟）。而且，EIAs可爲 競爭性或非競爭性，視抗體鍵結部位之利用性而定。習用 EIAs可簡便地用於例行地分析大量試樣，而廣泛使用於各 種應用。然而，此等方法需要許多洗滌及培育步驟，僅可 藉著複雜且筇貴之分析設備使用於大量體積。大量洗務及 培育步驟之需求亦限制了可用於分散地進行檢定的攜帶式 醫療點分析裝置的發展。 近年來，致力於克服異源EIAs之限制或用於尋求同源、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁} 1224673 A7

迅速、且不分離之免疫檢定，其可輕易地於重點上進行。 已發展出快速簡易之EIA測試，其可使用經由目測判斷之顏 色S:化偵測單一分析物。基於將抗原或抗體固定於固相载 體上之技術，檢定型式諸如纖維素試紙、試管及芯吸元件 測試匣已用於針對臨床上相關之定量（有/無）答案之分析條 件提供快速結果。此等以薄膜爲主之檢定使用於許多臨床 化學領域中之比例漸增。其不僅形成大部分家用試驗，但 亦迅速大量使用於醫生辦公室及醫院實驗室。此等試驗被 廣爲接受，且逐漸使用於偵測妊娠、鏈球菌喉炎（strep throat)、及細菌、及排卵預測。該檢定之實例係描述於美 國專利第5,622,871號、第4,703,017號、第5,468,647號、第 5,622,871號及第5,798,273號。然而，大部分此等迅速測試 皆無法進行靈敏度及定量偵測。結果，需要定量測量標革巴 分析物之醫藥診斷仍然是中心實驗室之複雜免疫檢定分析 器的功能範園。 發展迅速免疫檢定之主要趨勢係向著定量測試移動。使 用以薄膜爲主之免疫檢定係使用於分析物之定量測定。就 詳細實例而言，美國專利第5,753,517號描述一種定量之免 疫層析檢定，其採用塗佈有抗體之粒子，與對照粒子無關 ，且毛細性地流經薄膜。然而，此種以薄膜型式爲主之定 量免疫檢定使用於醫療點診斷試驗的發展具有困難。使用 以薄膜爲主之免疫檢定的最重要問題在於需要具有矛盾性 之薄膜。例如，將蛋白質固定於偵測區需使該薄膜對於蛋 白質具有強力之鍵結親和性，而含有偵測成分之分析物及 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------#& C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7 五、發明說明（3 ) 粒子的輸送要求該薄膜不鍵結於蛋白質。此外，_般用於 增加該薄膜檢定之性能的因子經常彼此排除。例如，降低 非專一性相互作用之阻斷試劑通常亦降低特異信號之量。 就一般常見於發展以薄膜爲主之免疫檢定的競爭需求而言 ’習用薄膜系統顯然限制使用於定量免疫檢定之優點。 是故’需發展改良之檢定’例如免疫檢定，其可提供快 速、定量而可信之結果。電化學偵測結合抗體-抗原反應之 固有專一性的南靈敏度導致稱爲電化學免疫檢定之明顯之 技術。该檢足之優點尤其包括於可能之干擾物質存在下測 定未經處理之試樣的能力，及電化學偵測之簡易性及靈敏 採用電流電化學偵測之免疫檢定已應用於流體試樣中分 析物之測定。使用電流偵測以進行體液中分析物之診斷試 驗的免疫檢定裝置係以特例形式描述於美國專利第 5,830,680號中。該裝置係包括使用於不需分離之夾層型免 疫檢定的電化學偵測系統，其中蛋白質分析物諸如人類絨 毛膜促性腺激素（hCG)係夾置於固定於微孔薄膜黃金電極 上之遮蔽抗體與鹼磷酸酶-標記抗體之間。雖然該裝置提供 不需分離之特色’但操作及培育該試樣所需之時間限制了 該檢定於迅速診斷試驗中之用途。 採用脂質體於信號生成之方法及免疫檢定中之電化學债 測係描述於美國專利第5,756,362號中。此等檢定中，封包 電活性標記之脂質體係與分析物共辄。試驗裝置先使用對 分析物具有專一性之鍵結物質及分析物-脂質體共軛體培育 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-------—訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 --------____ 五、發明說明（4 ) ' 含有分析物之試樣。培育之後，該混合物溶液跨越吸附材 料條，到達電化學測量部位，脂質體於此處因溶解試劑而 溶解，釋出電活性標記。標記之釋出量則以電化學偵測， 與試樣中之分析物含量有關。 “ 人美國專利第5,391，272號所述之方法中，生物活性成分係 塗佈於膠態黃金上，之後塗佈於感應器上。分析物之偵測 係藉著測量鍵結於感應器上之電活性物質所生成之電流… 分析物/酶催化響應之一部分…所達成。雖然該方法係適於 偵測數種分析物（例如激素或除草劑），但其包括分離及培 育步驟，以達到所需之靈敏度。 使用電化學偵測之其他免疫檢定係視習用於異源免疫檢 足的方法而定，諸如自鍵結者分離游離抗原及偵測試劑時 漫長之培育時間及多重洗滌步驟。雖有數個團體記綠用以 進行非分離式電流免疫檢定的方法，但目前仍未有描述簡 便、迅速且不需要分離步驟之電流免疫檢定的記錄。 是故，技藝界仍需要一種檢定裝置及方法，以提供簡便 、定量且即時之診斷測量。本發明係針對技藝界之此種另 類需求。 發明概述 本發明藉著提出測量一以定量測量爲佳…液體試樣中之 分析物的簡便、迅速且可信裝置而克服技藝界之許多問題 ，其係使用電化學偵測及該分析物與其捕集試劑間之鍵結 的組合。 於一態樣中，本發明係有關一種用以偵測液體試樣中之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------裝--------訂丨—.— (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 五、發明說明（5 ) 分析物的裝置，該裝置係包括；a)固體载體；…固定於哕 固體載體上之電子感應器，該電子感應器係包括一操作啦 極及另一作爲輔助及/或參考電極之電極；c)固定於該操: 黾極上之捕集试劑，该捕集試劑可鍵結於該分析物上·及 d)導電性導線，用以將該電極連接於電化學測量之讀出裝 置上。 本發明電子感應器例如電子免疫感應器係使用感應器组 件（即感應器條）。該感應器條可包括基礎感應器，例如藉 著將導電性材料網版印刷於適當之載體上所製造之感應^ 。可鍵結於該分析物之捕集試劑係固定於操作電極表面。 該捕集試劑以可專一性地鍵結於該分析物爲佳，其可爲對 於所研究之分析物之抗原決定部位或所研究之分析本身具 有專一性之抗體。 除了感應器組件之外，該裝置可視情況具有試樣施加區 域及/或偵測區域。該偵測區域覆蓋該電極表面固定有捕集 試劑例如抗體之區域。施加區域可包括已預先固定有偵測 試劑之施加墊。該偵測試劑可爲標記有酶之偵測試劑，例 如抗體，該酶可於與基質反應時產生電化學可偵測之信號。 該感應器組件亦可包括芯吸元件，例如條狀，其連接施 加區域及偵測區域。該芯吸元件係作爲載體或芯吸試劑， 以經由毛細作用將含有分析物及偵測試劑之流體試樣輸送 至债測區’於此處經由例如抗體-抗原反應而固定於該電極 表面上。可作爲芯吸元件之材料的實例係包括耐綸、纖維 素、紙等。較佳芯吸元件係爲具有開放性網眼結構之耐綸 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1224673 A7

五、發明說明（6 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 網。網眼結構特別有用，因其具有適於將液體試樣自施加 區域側向輸送至與該捕集試劑直接接觸之偵測區域的二維 結構。 該感應器組件可另外包括一共軛體釋放墊，用以吸附及 控制釋放共軛體，及/或一分離濾器，以自全血分離血漿， 使血漿側向芯吸。 作爲廢棄物收納器之吸附材料可位於該感應器組件之末 端，與該芯吸元件重疊，以利於試樣通經該裝置表面。吸 附塾具有充分之孔隙度及體積，以使液體試樣保持於欲進 行檢定之處。 另一態樣中，本發明係有關一種檢定液體試樣中之分析 物的方法，該方法係包括：a)使含有或可能含有分析物之 液體試樣與前述裝置於適當之條件下接觸，使得該分析物（ 若存在）鍵結於固定在該操作電極上之捕集試劑上，而該分 析物與該捕集試劑間之鍵結導致電流信號改變，該改變可 由该裝置之電子感應器偵測；及b)偵測步驟&)中所生成之 電流信號的變化，以評估該試樣中分析物之存在性或含量。 較佳具體實例中，本發明方法係用以使用本發明電子免 疫感應器進行酶免疫檢定。根據該種較佳方法，含有所研 九分析物之试樣係施加於相同施加範園内。該試樣流經組 裝於該感應器條中之薄膜，以與固定於該感應器表面之抗 體且與抗體酶共軛體反應。於適當之條件下，該分析係夾 置於固定於該感應器表面之抗體與該抗體共軛體之間。經 由抗體-抗原之相互作用，流體試樣中分析物之含量係於固 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------- I ^ -----^----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 i 1 ................ —__ _ B7 五、發明說明（7 ) 定於該感應器上之分析物的含量成比例，可藉著細由今分 析物鍵結於感應器表面之抗體-酶共軛體而偵測。該分析物 含量隨後可由所研究之分析物的標準曲線決定。 债測可根據本發明方法藉著將該捕集試劑-分析物鍵結反 應-·例如免疫反應（若所使用之捕集試劑係爲抗體广—^合 於使用共軏於分析物專一性試劑之酶作爲指示劑之電極響 應而達成。於控制條件下由感應器組件生成之曲線係與存 在於流體試樣中之分析物濃度成比例，可使用電流偵測装 置測量，例如電流偵測器。缓衝劑及血清試樣中之分析的 偵測可使用本發明電子感應器例如電子免疫感應器於競爭 或夾層型式下達成。 本發明方法藉著施加試驗試樣於用後丟棄式感應器條， 且於本發明電子感應器連接於電化學設備諸如手持式偵測 器時起始電化學偵測，而產生快速之結果。不熟習之人員 可於數分鐘内達到良好之靈敏度及定量結果。此外，該方 法通常係用於實際任何分析物之定量測量，尤其是液體試 樣中之免疫活性物質，因此於醫藥診斷及預後中及於農業 及環境評估中提供廣泛之應用。此外，該電子感應器可提 供爲適於家用、醫師辦公室、或其他醫療點設置使用之組 套。 另一態樣中，本發明係有關一種製備用以偵測液體試樣 中之分析物的電化學感應器的方法，該方法係包括將可鍵 結於分析物之捕集試劑固定於疏水性、非金屬電極上，其 係藉著使該電極表面與含有該捕集試劑及有機固定劑之溶 -10 - 本紙張尺度適财關家標準⑽X 297公ΪΤ I ^----；------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 B7

五、發明說明（ :接觸’該有機固定劑係潤溼該電極表面，有利於隹 试劑固定於該電極表面。 、以插术 另心樣中’本發明係有關一種偵測液體試樣 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 物的組套，該組套係包括：昀一裝 刀析 、、 }装置包括固體載體、㈤ 疋於該固體載體上之電子咸應器 心應詻邊电子感應器係包括一 ^ ^亟及另一作馬輔助及/或參考電極的電極，固定於该 操作電極上之捕集試劑，該捕集試劑可.鍵結於分析物，^ 一導電性導線，以將該電極連接於供電化學測量使用之讀 出裝置，及b)有效量之適當電極子輸送介體及基質，及任 何其他緩衝㈣液、⑲體溶液、《進行該制檢 之標準物。 另悲樣中，本發明係有關一種用以偵測液體試樣中之 分析物的裝置，該裝置係包括一試樣施加區，其係經由芯 吸凡件與電子感應器流體連通，其中該芯吸元件具有開放 性網眼結構。 圖式簡單説明 圖1 A係爲本發明電子免疫感應器之上視圖。 圖1B係爲使用於本發明電子免疫感應器之基礎感應器2 的上視圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 圖2係爲本發明電子免疫感應器之分解圖。 圖3係爲顯示緩衝劑（_ —)及血清（· ▲ ·)試樣中前列腺專 一性抗原含量與本發明電子免疫感應器之偵測區所產生之 電流響應之關係的圖。 圖4係爲顯示流體試樣中從-胺基胎兒蛋白質（AFp)含量 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 424673 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 與使用感應器條型式時於偵測區中之電流響應的關係之圖。 圖5顯示使用本發明電子免疫感應器測量流體試樣中心肌 鈣蛋白I之電化學響應。 圖6係説明用以測量電流之偵測器。 圖7 A & 7 B係説明用以丟棄式基礎感應器。 圖8 A&8B係説明用後丟棄式感應器組件。 圖9係説明使用HRP之偵測流程。 圖1 0係説明夾層檢定型式。 圖11係顯示肌鈣蛋白檢定結果。11A係顯示含量對於 感應器表面之影響；11B係顯示薄膜阻斷對於非專一性信號 之影響；且11C係顯示檢定結果。 圖1 2係顯示可使用於多重分析物偵測之基礎感應器的數 種感應器檢定型式。 發明詳述 A·定義 除非另有定義’否則此處所使用之所有技術及科學辭彙 皆爲一般熟習本發明所屬技藝者已知。所有專利、申請案 、公開申請案及其他公告及來自GenBank及資料庫之序列皆 以提及方式完全併入本發明。若此段之定義盥 方式 併）本發明之申請案、公開申請案及其他；告二二 定義及來自GenBank和其他資料庫之序列矛盾或不符合，則 此段所列示之定義凌越以提及方式併入本發明之定義。 本發明所使用之”一個”或” 一個”係表示，，至少一個”或"一 或多個”。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁)

裝 ----訂--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I?24673 五、發明說明（10 本發明所使用心”捕集試劑”意指任何可鍵結於分析物之 試劑。較佳”捕集試劑”係意指任何可專一性地鍵結於分析 物之試劑，即與任何其他部分比較之下，對於分析物具有 ，高之鍵結親和性及/或專一性。任何部分諸如細胞、細胞 器官、無機分子、有機分子及其混合物或複合物皆可作爲 捕术试劑，先決條件爲其對於該分析物具有所需之键結親 和性及/或專一性。該捕集試劑可爲胜肽、蛋白質例如抗體 或受體、寡聚核甞酸、核酸、維生素、寡醣、碳水化合物 、脂質、小分子或其複合物。 、本發明所使用之”巨分子"意指一分子，其不鍵結於其他 分子時，可產生專一性地鍵結於該巨分子之抗體。 本發明所使用之，，小分子"意指一分子，其不形凝集物或 不鍵結於巨分子或佐劑時，無法生成專一性地键結於該小 分子的抗體。該小分子以具有約略或小於10,000遒耳呑之 分子量爲佳。該小分子具有約略或小於5,000道耳呑之分子 量更佳。 本發明所使用之”維生素，，意指特定生物物質所需之微量 有機物質。大部分維生素係作爲特定輔酶之成分。 本發明所使用之”脂質，，係意指不溶於水、油性或脂性有 機物質，其可藉非極性溶劑諸如氯仿或乙醚而自細胞及組 織萃取。 本發明所使用之”受體"意指對於特定配位體具有親和性 之分子。受體可爲天然或合成分子。受體於技藝界中亦可 稱爲抗-配位體。本發明所使用之受體及抗配位體可相互交 n I n 1 Μϋ 1 »1 ϋ ϋ— 11 ·ϋ I I I II ϋ ·ΓΊ ϋ ϋ ^1 ϋ -_n mKam an I (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 五、發明說明（11 ) 換。受體可於其未變狀態或其與其他 使用。受體可直接或間接地經由 是集物形式下 而共價或非共價地鍵結於鍵結4，=物質或連接基 地接觸。受體之實例係包括但不物埋性 ^ ^ 、細胞膜受體 表面又組及内在化受體、可與專_ ^ ^抗原決足因子諸如/上 於病毒、細胞或其他物質上者及廄、 上 一 ^ 、 物貴上耆反應 < 单株抗體及抗血清、 藥物、聚核甞酸、核酸、胜月夫 姑 敗肢肽補因子、卵磷脂、糖、多 醣、細胞、細胞膜及細胞器官。 受體及使用該種受體之實例係包括但不限於： a) 酶：專一性輸送蛋白質或酶，微生物存活所必要，可 作爲抗體[配位體]選擇之標靶； b) 抗體：可説明抗體分子與所研究之抗原的抗原決定部 位結合之配位體-鍵結部位的確認；模擬抗原決定部位之序 列的決定可導致基於該等序列中之一或多種的疫苗之發展 ，或導致可用於治療處理諸如使用於自體免疫疾病之相關 診斷劑或化合物的發展； c )核酸：配位體諸如蛋白質或rn A鍵結部位之確認； d)催化多肽：聚合物，以多肽爲佳，其可進行化學反應 ’包括將一或多種反應物轉化成一或多種產物；該多肽通 常包括對於至少一個反應物或反應中間體及緊鄰於該鍵結 部位之活性官能性具有專一性之鍵結部位，其中該官能性 可化學性地修飾該鍵結反應物[參照例如美國專利第 5,215,899號]; Ο激素受體：配位體於高親和性下鍵結於受體之決定可 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — II ^ 11111111 ^^^^1 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 1224673 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（12 ) 使用於發展激素替補療法；例如，配位體鍵結於該受體之 確認可導致用以控制血壓之藥物的發展；及 〇鸦片受體：配位體於腦中鍵結於鴉片受體之確認可用 於發展取代嗎啡及相關藥物的低成癮性取代物。 本發明所使用之”抗體，，係包括抗體碎片，諸如Fab碎片 ，其係包括輕鏈及重鏈之各種區域。抗體係涵蓋多株及單 株抗體。 本發明所使用之"經標記分析物"係意指經標記之分析物 j其任何碎片、衍生物或同質物，其基本上保留其對於遮 蔽試劑之親和性及/或專一性，使得經標記之分析物、或其 任何碎片、衍生物或同質物於試樣流體中於相對於經固^ 化遮蔽試劑的鍵結中與未經標記之分析物競爭。 本發明所使用之”可於適當條件下生成電流之標記，，意指 生成電流信號所需之一或多種-_但非所有一成分，當該標 記不存在時不生成電流，而即使存有該標記，電流仍僅！ 提供其他必要電流生成成分時生成。例如，辣根過氧化酶 、過氧化氫及至少一種電子輸送介體諸如鐵錯合物或並衍 生物、苯醌、抗壞血酸或3,3.，5,5，_四甲基聯苯胺係爲生 成電流所必要。辣根過氧化酶、過氧化氫及電子輸送介體 中之任何一或兩種…但非所有三種一可作爲該標記。恤 本發明所使用之”流體連通"意指液體可由該τ裝置之一部 分，例如試樣施加區域，流向該裝置之 " 衣匕又另一邵分，例如電 子感應器。該裝置之兩個或多個部分可藉著彼此物理性地 連接或緊鄰而流體性連通’或該流體性連通可經由該裝置 -15 - ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^--------^---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1^24673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（13 ) " 之另一部分例如芯吸元件調節。 =發月所使用試劑"意指生成可偵測電流信號所 κ任何試劑，其可用於評估欲㈣之分析物的存在及/ 或含量。偵測試劑之性質經常係由檢定型式決定。就競爭 性檢足而言，偵測試劑可爲經標記之分析物本身、或其碎 片、同質物或衍生物，其實質保持其鍵結於該分析物之能 力。兢等式檢定型式中，該捕集試劑需可專一性地鍵結於 分析物。就夾層檢定而言，债測試劑可爲經標記試劑，並 Γ鍵結於分析物。夾層式檢定型式中，捕集試劑及偵測試 劑中（至少-種或兩種需可專一性地鍵結於分析物。 本發明所使用之"芯吸元件"意指可藉著促進流體之毛細 e流動而使該裝置之兩部分間產生流體連通之任何物質或 材料或其混合物或複合物。 本發明所使用之"具有開放式網眼結構之芯吸元件"意指 由纖絲纖維製得之織造或非織造（擠塑）織物，其可產生均 勻之開口。許多纖維中，適用者有聚酿、对給、芳族聚釀 胺、聚乙烯及玻璃纖維。 本發明所使用之"評估"一辭係包括定性及定量測定，以 得到存在於試樣中之分析物例如蛋白質或核酸之量或濃度 ，及得到指示該試樣中之分析物濃度的折射率比例百 分比、視覺或其他値。評估可爲直接或間接形式，而實際 偵測之化學物質當然不需必爲分析物本身，但可爲例如其 衍生物或部分其他物質。 本發明所使用之"營養或儲存蛋白質"意指由細胞作爲營 -----------t------—訂·-------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -16_ 1224673 五、發明說明（14 ) B7 消 養來源或該種營養之儲存形 質的非限制實例係包括麥膠^白蛋白I。營養或儲存蛋白 鐵蛋白。 卵凊蛋白、酪蛋白、及 本發明所使用之"收綰或能動 有機體具有收縮、收變形狀、赤、μ彳曰一種使細胞及 。收縮或能動蛋白質之非限制；=:私動心能力的蛋白質 蛋白、微管蛋白及動力蛋白。實例係包括肌動蛋白、肌球 本發明所使用之”結構蛋白皙”立 板以產生生物結構強度或保護之：白曰質二：：二^ 及蛋白多糖。 角w m膠原、彈性蛋 本發明所使用之"防禁蛋白質，，意指意指保護 ，、他物質之侵襲或保護彼此防止損壞的蛋白質。防： 質之非限制實例係包括抗體ϋ蛋白、凝血酶、 素、白喉毒素、蛇毒及篦麻蛋白。 母母 本發明所使用之”調節蛋白質，•意指f助調節細 活性疋蛋白質。調節蛋白質之非限制實例係包括 生長激素、促腎上腺皮質素及抑制劑。 ’、 =發明所使用之，，試樣”意指任何可含有期望進行分析 檢疋<分析物的物質。該試樣可爲生物試樣，諸如生物 體或生物組織。生物流體之實例係包括尿液、血液、血 、血清、唾液、精液、糞便、痰、腦脊髓液、淚液、黏液 、羊水等。生物組織係爲細胞…通常爲特定類型__與其= 間物質的凝集物，其形成人類、動物、植物、細菌、眞^

白 止 物 流 漿 液 訂 # 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21Q x 297公爱） -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 五、發明說明（15 t病毒結構之結構物質中之_，包括結缔、上皮、肌肉及 神經組織。生物組織之實例亦包括器官、腫瘤、淋巴結、 動脈及個別細胞。該試樣亦可爲含有於體外製備之分子的 標靶蛋白質。 本發明所使用之"以組織或器官專一性方式表現"意指基 因表現型式，其中基因僅於特定组織或器官中暫時或結構 地表現，但於其他組織或器官中則否。 本發明所使用之"组織"係意指相同細胞或環繞彼者之胞 間物質之集合體。體内有四種基本组織：υ上皮；2)結缔 组織，包括血液、骨骼、及軟骨；3)肌肉組織；及4)神經 組織。 本發明所使用之"器官"意指人體具㈣定功能之任何部 分，如呼吸、分泌或消化。 本發明所使用之"植物”意指kingd〇m plantae之各種感光合 成、眞核生物多細胞有機體中之任一種，其特徵爲製造胚 胎，含有葉綠體，具有纖維素細胞壁且缺乏移動能力。 本發明所使用之"動物”意指kingd〇m 〇f Animalia之多細胞 有機體，其特徵爲移動能力、非感光合成新陳代謝、對刺 激有明顯反應、限制生長及固定之軀體結構。動物之非限 制實例係包括鳥類’諸如難，脊椎動物諸如魚及哺乳動物 諸如小老鼠、大白鼠、兔子、綠、犬、豬、乳牛、牛、羊 、山羊、馬、猴及其他非人類靈長類。 本發明所使用之”細菌"意指小型原核有機體（直線尺寸約 1微米），具有未區域化圓形DNA及約70S之核糖體。細菌蛋 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 丨^---1------裝--------丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 B7___ 五、發明說明（16 ) 白質合成異於眞核生物。許多抗細菌抗生物干擾細菌蛋白 質合成，但不影響受感染之宿主。 本發明所使用之”眞細菌”意指細菌除古原細菌以外之主 要分支。大部分革蘭陽性細菌、藍綠藻、聚黴菌、腸細菌 、假菌及葉綠體皆爲眞細菌。眞細菌之細胞質薄膜含有經 酯鍵結之脂質；細胞壁中存有（若存在）肽聚糖；眞細菌中 未發現插入序列。 本發明所使用之”古原細菌”意指細菌除眞細菌以外之主 要分支。古原細菌中有三個主目··極親函素菌、產甲醇菌 及硫相依性極嗜熱菌。古原細菌與眞細菌之差異在於核糖 體結構，擁有（部分情況下）插入序列，及其他特色，包括 薄膜組成。 本發明所使用之”病毒”意指活但非細胞性質之專性胞内 寄生蟲，由DNA或RNA及蛋白質塗層所組成。病毒直徑係 由約20至約300毫微米範圍内。第I類病毒（Baltimore分類） 具有雙股DNA基因體；第II類病毒具有單股DNA基因體； 第III類病毒具有雙股RNA基因體；第IV類病毒具有正單股 RNA基因體，該基因體本身係作爲mRNA ;第V類病毒具有 負單股RNA基因體，其基因體係作爲mRNA合成之模板；且 第VI類病毒具有正單股RNA基因體，不僅於複製中具有 RNA中間體，於mRNA合成中亦然。大部分病毒係由其於植 物、動物及原核生物中所致疾病確認。已知原核生物之病 毒係爲嗟菌體。 本發明所使用之”眞菌”意指眞核有機體之一門，生長成 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

----^ ·111111--· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •發明說明（17 ) 不規則團塊’無根、莖、或葉，缺乏可進行光合成之葉綠 素或其他顏料。每一種有機體（菌體）皆爲絲狀之單細菌， 具有分枝軀體結構（菌絲），周園環繞含有聚葡糖或甲殼素 或兩者之細胞壁，且含有眞核。 本發明所使用之’疾病或障礙"意指有機體中由例如感染 或遺傳所導致之病理狀況，其特徵爲可確認之症狀。 本發明所使用之’’感染”意指多細胞有機體被具有致病潛 能之有機體入侵。 本發明所使用之”感染性有機體，，意指可導致多細胞有機 體感染之有機體。大部分感染性有機體皆爲微生物諸如病 毒、細菌及眞菌。 本發明所使用之瘤（細胞增生）意指異常之新生長物，因 此亦指腫瘤，可能爲良性或惡性。與增殖不同地，即使原 始刺激物不存在，細胞增生仍持續進行。 本發明所使用之癌意指由任何類型之惡性腫瘤所致之疾 病的通用語。 本發明所使用之”免疫系統疾病或障礙”意指由免疫系統 缺陷所致之病理狀況。該免疫系統係爲複雜且高度發展之 系統，但其任務極單純：搜尋並殺死入侵物。若個體具有 嚴重缺fe性免疫系統，則發生因病毒、細菌、眞菌或寄生 蟲之感染導致之死亡。嚴重結合之免疫不全中，缺乏酶意 指毒性廢棄物累積於免疫系統細胞中，將其殺死，因此侵 入免疫系統。免疫系統細胞之缺乏亦爲以^沉明症狀之基 礎·胸腺不當之發展意指τ細胞產製減少。大部分其他免 ----·------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) -20 - 1224673 A7 五、發明說明（18 ) 疫疾病係導因自過度免疫反應或"自體免疫攻擊"。例如， 氣喘、家族性地中海熱及Crohn疾病（發炎性腸疾）皆因爲免 疫系統過度反應，而自體免疫多腺體症候群及糖尿病之某 些層面係因免疫系統缺乏”自體”細胞及分子。免疫系統之 角色的關键部分係爲入侵物與身體本身細胞間之分辨―者 無法分辨時，對抗”自體，，細胞及分子之反應導致自體免二 疾病。 本發明所使用之”代謝疾病或障礙，，意指由代謝過程中之 誤差所致之病理狀況。代謝意指身體衍生能量且合成其他 分子，其需由吾人作爲食物之脂肪、醣及蛋白質開始，使 用藉由礦物質及維生素所幫助之酶催性反應。系統中有效 之誤差公差係爲：一酶中之突變經常並非意指該個體會罹 患疾病。多個不同之酶可完全修飾相同分子，針對各種代 謝中間體，有多於一個方法以達成相同之最終結果。僅於 關鍵酶無法發生效用時產生疾病，或代謝路徑之對照機制 受到影響時。 本發明所使用之”肌肉及骨骼疾病或障礙，，意指對於肌肉 及缔結組織之形成及功能具有重要性之基因具有缺陷所致 之病理狀況。缔結組織於此處係爲廣義定義，包括骨骼、 軟骨及肌腱。例如，微纖素…對於製造強而可撓性之組織 具有重要性之締結組織蛋白質—中之缺陷導致Marfan症^ 群，而營養不良性發育不良係由軟骨中硫酸鹽運載物中的 缺陷所致。由肌肉細胞本身中之缺陷所產生之兩種疾病係 爲Duchenne肌肉營養不良（DMD)及肌強直營養不良（βΜ)。 (請先閱讀背面之注音3事項再填寫本頁)

裝-----丨—丨訂----I----. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - 1224673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -— _B7_____ 五、發明說明（19 ) DM係爲另外一種，，動態突變”疾病，與亨丁頓氏症相同，包 括核苷酸重複延伸，此情況係爲肌肉激酶基因中。DMD包 括細胞骨架蛋白質中之缺陷，失養素（dystrophin)，其對保 持細胞結構具有重要性。 本發明所使用之”神經系統疾病或障礙，，意指由神經系統 包括中樞神經系統，即腦、及末稍神經系統中之缺陷所致 之病理狀況。該腦部及神經系統形成電信號之複雜網絡， 使協調肌肉、感覺、説話、記憶、思考及運動產生響應。 直接办響神經系統之數種疾病具有遣傳成分：部分係因單 一基因中之突變，其他則是具有較複雜之遺傳模式。隨著 吾人對神經變性疾病之病理的瞭解，開始出現一共同主題 •阿爾錄每:默氏症腦血塊及帕金森氏症中所發現之涵蓋本 體含有至少一個共同成分，而亨丁頓疾病、脆弱χ症候群 及脊髓小腦萎縮皆爲”動態突變”，其中有一段DNA重現序 列之延伸。apoptosis係爲數種神經變性疾病中所涉及之一 種刀子機制’其係爲特定之胞内信號輸送情況。髓鞘質之 生物合成及膽固醇輸送的調整亦個別列入Charcot_Marie_ Tooth 及 Neimann-Pick疾病中。 本發明所使用之”信號疾病或障礙"意指由信號轉換過程 中的缺陷所致之病理狀況。細胞内及細胞間之信號轉換意 指其可傳輸重要之資料且對其產生作用。由其合成部位釋 出之激素攜帶一訊息至其標靶部位，若爲leptin，則自脂肪 組織（脂肪細胞）釋出，經血液傳輸至腦部。此情況下，已 食入充分之leptin仏號。：^^以鍵結於位在下視丘細胞表面上 -22- 本紙張尺度翻中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐 1 Μ--------訂— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 ------------ 五、發明說明（20 ) ^-- 之受體，啓動後續之胞内信號傳送網絡。胞内信號 陷產生數種疾病，包括癌症、毛細血管擴張性 Cockayne症候群。錯誤DNA修補機制亦包括於發病過程， 因爲細胞分化、DNA合成及DNA修補之控制皆息息相：： 許多細胞信號之最終結果係藉著作用於DNA_鍵結蛋白質 而改變基因（轉錄）之表現。部分疾病係爲缺乏=等蛋二# 或突變之結果，此終止其於正常方式下键結〇1^八。因爲二 號傳輸網絡與正常功能具有多方面之衝突，故許多疾病; 然至少部分係基於信號傳輸缺陷。 田 本發明所使用之”運載物疾病或障礙”意指因運載物、通 逍或泵中之缺陷所致之病理狀況。位於細胞膜中之運载物 、通道或泵係爲保持細胞中正確之離子平衡的關鍵，可將 信號自神經運送至組織。離子通道及運載物中缺陷之結果 夕樣性’視其位置及其裝載而定。例如，於心臟中，_ 通遒中之缺陷使得電脈衝無法適當地傳送，於長.QT症候 群中產生氣喘。於肺部中，上皮細胞中所產生之鈉及氯化 物運送物失效導致囊腫纖維變性之充血，而最常見之天生 耳聾形式—Pendred症候群—似乎是伴隨著硫酸鹽運送物中 之缺陷。 本發明所使用：測定百分比不適配之混合嚴苛性如下： (1)高嚴苛性：〇·1 X SSPE，0.1% SDS，65°C ; (2)中嚴苛性·· 0·2 X SSPE，0.1% SDS，50°C ;及（3)低嚴苛性：1.〇 x SSPE， 0·1% SDS，50°C。平衡嚴苛性可使用備擇緩衝劑、鹽類及溫 度達成。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ： · --------^--- C請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 秦· 1224673 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 物 五、發明說明（21 爲了揭示之簡明性而非限制，本發明詳述係分成以下小 邵分。 B ·裝置及組套 本發明一態樣係有關一種偵測液態試樣中之分析物的裝 置，該裝置係包括·· a)固體載體；b)固定於該固體載體上 之電子感應器，該電子感應器係包括操作電極及另一作爲 輔助及/或參考電極之電極；c)固定於該操作電極之捕集試 劑，該捕集試劑可鍵結於一分析物；及勾導電性導線，用 以將該電極連接於電化學測量使用之讀取裝置。 任何適當之固體載體皆可使用於本發明裝置。例如，塑 料、聚氯乙烯（PVC)、聚偏二氟乙烯（PVDF)、紙、耐綸、 纖維玻璃、聚乙晞、硝基纖維素、芯吸元件，例如具^開 放網眼結構之芯吸元件，或可使用其組合物作爲該裝置之 固體載體。 本發明裝置之電子感應器需包括操作電極及另一個作爲 輔助及/或參考電極之電極。特定具體實例中，該電子感應 器可包括操作電極、及輔助電極及參考電極。較佳具=實 例中，該操作電極及/或輔助電極可包括網版印刷碳導^，' 而該參考電極可包括網版印刷銀或銀/氯化銀導體。 具有所需之鍵結親和性及/或針對該分析物之專_性的任 何捕集試劑皆可使用於本發明裝置。例如，該捕集試劑4 爲一細胞、一細胞器、一無機分子、—有機分子及其混合 例示細胞係包括動物例如哺乳類及人類，植物，眞菌例 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Z I ----------------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 ----------E____— 五、發明說明（22 ) 如酵母、及細菌細胞。例示細胞器係包括細胞核、粒線體 、葉綠素、核糖體、ER、Golgi裝置、溶酶體、蛋白酶體、 刀’必囊、it泡或微粒體、細胞質及其他位於該細胞器内之 胞漿。 口 该捕集試劑可爲巨分子諸如胜肽、蛋白質例如抗體或受 體、寡醣、核酸例如可於所需之嚴格性例如低、中或高嚴 格性下與標靶分析物核酸雜化之核酸、維生素、寡醣、醣 類、脂質、或小分子、或其複合物。 可鍵結或專一性地鍵結於分析物之任何蛋白質或胜肽皆 可於本發明裝置中作爲捕集試劑。例如，可使用酶、運載 蛋白質諸如離子通道及泵、營養或儲存蛋白質、收縮或移 動蛋白質諸如肌動蛋白及肌球蛋白、結構蛋白質、防衛蛋 白質或調節蛋白質諸如抗體、激素及生長因子。 可鍵結或專一性地鍵結於分析物之任何核酸包括單股_、 雙股-及三股-核酸皆可作爲本發明裝置中之捕集試劑。該 核之實例係包括DNA ’諸如Α·、Β -或Ζ -型DNA，及 RNA，諸如 mRNA、tRNA及rRNA。 可鍵結或專一性地鍵結於分析物之任何維生素皆可作爲 本發明裝置之捕集試劑。例如，可使用水溶性維生素:諸 如硫胺素、核黃素、於酸、泛酸、峨哆醇、生物素、葉酸 鹽、維生素B i 2及抗壞血酸。相同地，可使用脂溶性維生素 諸如維生素A、維生素D、維生素E及維生素κ。 可鍵結或專一性地鍵結於分析物之任何脂質皆可作爲本 發明裝置之捕集試劑。脂質實例係包括三醯基甘油諸如三 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 零裝--------訂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

# 、亞麻脂酸及花 抗生物素蛋白 1324673 五、發明說明（23 硬脂酸甘油醋、三掠搁酸甘油酿及三油酸甘油醋 酸甘油醋諸如騎脂酿乙醇胺、鱗脂酿膽驗 ^鱗 、嶙脂醴肌醇及心磷脂、神經鞘脂質諸如神經鞘；二胺， 甘脂類及神經節㈣、目㈣如膽_及豆料及^ = 肪鉍酯類。該脂肪酸可爲飽和脂肪酸諸如月桂一: ，：棕櫚酸、硬脂酸、花生酸及二十四酸，或可爲不： 月曰肪酸，諸如棕搁油酸、油酸、亞麻油酸 生四烯酸。 較佳具體實例中，該捕集試劑係爲抗體 鏈抗生物素蛋白、蛋白質A或蛋白質G。 該捕集試劑可藉技藝界已知方法固定於操作電極上。該 捕集試劑以經由含有酮或脂族醇例如異丙醇之經缓衝有= 溶液固定於該操作電極上爲佳。 任何分析物例如細胞、細胞器、無機分子、有機分子及 其混合物皆可由本發明裝置偵測。欲偵測之分析物以從_胎 兒蛋白、蛋白酶·專一性抗原、心臟肌鈣蛋白、卜反應性蛋 白質（CRP)、或人類絨毛膜促性腺激素或ΗΒV、HAV、HCV 或HIV感染使用之標記爲佳。 該裝置可另外包括一鍵結於該捕集試劑之分析物，該 析物含有可於適當之條件下生成電流信號之標記。使用” ’若试樣泥體中含有任何分析物，則鍵結於固定且鍵結於 该试樣中之未經標記分析物間的試劑，該捕集試劑由該捕 集试劑置換經標記之分析物，降低可由該裝置之電子感應 器债測之電流信號。該標記可爲酶。任何催化一個於適當 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ ^---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 分 時 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7 — 1 ....... 五、發明說明（24 ) 之條件下生成電流信號之反應的酶皆可使用。特定具體實 例中，該酶係爲辣根過氧化酶，而該酶受質係爲過氧化氫 ，該電子傳遞介體係爲金屬錯合物、或其衍生物、二苯甲 酮、抗壞血酸或3,3、5,5··四甲基聯苯胺。 該裝置可另外包括一外殼，具有液體試樣施加口及偵測 α 〇 該裝置可另外包括一試樣施加區，可分離但與電子感應 器流體連通。 該裝置可使用於競爭型及夾層型檢定模式。使用於該競 爭型檢定模式時，該試樣施加區可含有沉積之經標記分析 物，該經標記分析物可溶解或懸浮於該試樣液體中，藉該 試樣流體承載至固定於電子感應器上之捕集試劑，該標記 可於適當之條件下生成電流。 使用於夾層檢定型式時，該試樣施加區可含有沉積之經 標記偵測試劑，該經標記偵測試劑可溶解或懸浮於該試樣 液體中，鍵結於該分析物中，若有，則藉該試樣流體承載 至固定於該電子感應器上之捕集試劑，以形成一夾層，包 括經固定之捕集試劑·分析物-經標記偵測試劑，該標記可 於適當之條件下生成電流信號。沉積之經標記偵測速率可 專一性地鍵結於存在於該試樣流體中之分析物上爲佳。沉 積之經標記偵測試劑爲抗體時亦佳。該標記可爲酶。催化 一反應’以於適當之條件下生成電流之任何酶皆可使用。 特定具體實例中，該酶係爲辣根過氧化酶，該酶受質係爲 過氧化氫，該電子傳遞介體係爲金屬錯合物，或其衍生物 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） I.I----Μ-----裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7_ 五、發明說明（25 ) ，苯醌，抗壞血酸或3,3’，5,5’-四甲基聯苯胺。 該試樣施加區域需與該電子感應器流體連通。該試樣施 加區以經由芯吸元件與該電子感應器流體連通爲佳。任何 適當之材料或其混合物皆可使用於該芯吸元件。該芯吸元 件以包括耐綸、纖維素或紙爲佳。該芯吸元件包括網眼開 口介於約0.45微米至約100微米範園内之耐綸網亦佳。另外 ，該芯吸元件提供由施加區域至該電子感應器之實質二維 流體傳送。 該裝置可另外包括位於施加區域中之濾器，該濾器可自 試樣流體移除不可溶或不可懸浮之物質。例如，該裝置可 包括一濾器，其可自試樣血液移除不可溶或不可懸浮之物 質，而分離血漿或不可懸浮物質。 該裝置可另外包括與該電子感應器流體連通之吸收水槽 ，該水槽具有足以吸收過量流體或使過量液體自該裝置洗 出之充分孔隙及容量。該吸收水槽可使用任何適當之材料 及任何適當之幾何圖型。例如，該吸收水槽可爲吸收材料 墊。 特定具體實例中，該裝置包括一吸收水槽，該電子感應 器及施加區域，依序線性排列。 該裝置可另外包括一酶受質及一電子傳遞介體，其係生 成可由電子感應器偵測之電流所需。該酶受質及電子傳遞 介體以位於該電子感應器上或其附近爲佳，該受質及介體 可於控制下釋出。 特定具體實例中，本發明係有關一種偵測液體試樣中之 28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^----”--------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（26 ) 分析物的裝置，哕 作電極、-表去: 包括：a)基礙感應條，具有一操 ，插隹电極、及一塗佈於塑料基材上之輔助電極 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有導電性導玲"上万固疋於孩操作電極上，該感應條具 、”，將孩電極黏附於電化學測量用之讀取裝置 上；b) —外匈*, EI + 、^ 具有一液體試樣施加品及一偵測口； c) 一 f加區域：用以容裝來自該施加口而含有分析物之流體， 邊施加區於乾燥未使用型式下含有可專一性地键結於該分 析物〈經標兄偵測試劑，其中該經標記試劑係於與該液體 試樣接觸時釋成可移動形式；d)一偵測區，於來自侦測口 體試樣存在下與該電極流體連通；勾一芯吸元件，其 藉毛、、、田g作用知邊液體試樣自施加區承載至該债測區，其 中Μ分析物係夾置於該偵測試劑及固定於該電極表面上之 捕集試劑之間；及f) 一吸收水槽，位於流動路徑末端，部 分與該芯吸元件接觸，以吸收來自該偵測區之任何過量流 體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另一特定具體實例中，本發明係有關一種用以偵測液體 試樣中之分析物的裝置，該裝置係包括一試樣施加區域， 其係經由一芯吸元件與一電子感應器流體連通，其中該芯 吸元件係具有開口網眼結構。該芯吸元件以包括網眼開口 介於約0.45微米至約100微米範園内之耐綸網爲佳。該芯吸 元件提供由該施加區域至該電子感應器之實質二維流體傳 送。該裝置可另外包括一捕集試劑，可鍵結於固定在該電 子感應器上之分析物上。 另一特定具體實例中，本發明有關一種用以偵測液體試 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------- 五、發明說明（27 ) 樣中之分析物的組套，該組套係包括：a) 一裝置，包括： )、）一固體載體；2)-電子感應器，固定於該固體載體上， :電子感應器係包括一操作電極及另_作爲輔助及/或參考 極之弘極’ 3 )-捕集試劑，固定於該操作電極上，該捕 集試劑可鍵結-分析物上；及4)導電性導線，用以將該電 =連接於電化學測量使用之讀取裝置上；及b)有效量之適 田％子傳遞介體及受質，及任何其他緩衝溶液、共軛體溶 液、或進行該偵測檢定所需之標準物。 C .偵測分析物之方法 另一態樣中，本發明有關一種檢定液態試樣中之分析物 的方法，該方法係包括：a)使含有或可能含有分析物之液 態試樣於適當之條件下與一裝置接觸，該裝置係包括：υ 一固體載體；2)—電子感應器，固定於該固體載體上，該 電子感應器包括一操作電極及另一作爲輔助及/或參考電極 I電極；3 ) —捕集試劑，固定於該操作電極上，該捕集試 劑可鍵結於一分析物上；及4 )導電性導線，用以將該電極 連接於電化學測量使用之讀取裝置，使得存在之任何分析 物皆鍵結於固定於該操作電極上之捕集試劑上，該分析物 與該捕集試劑間之鍵結使得電流改變，其可藉該裝置之電 子感應器偵測；及b)偵測步驟a)所產生之電流變化，後評 估該試樣中之分析物存在量。 任何適當之捕集試劑，包括前述B部分所描述之捕集試劑 ，皆可使用於本發明方法。該捕集試劑以抗體爲佳。該捕 集試劑可專一性地鍵結於該分析物亦佳。 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I; J I - — I — 11 -Jit----1 — 11 Aew— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 ------------- 五、發明說明（28 ) 本發明方法可同時使用於競爭型及夾層型檢定型式中。 特疋兢爭檢定模式中，本發明所使用之裝置可包括鍵結於 孩捕集試劑之分析物，該分析物含有可於適當之條件下產 生電流之標記，而該試樣中未經標記之分析物與該捕集試 WJ間之鍵結置換該捕集試劑之經標記分析物，減少該裝置 <電子感應器可偵測之電流信號。備擇競爭型檢定模式中 ’本發明方法所使用之裝置可包括一試樣施加區，含有沉 積之經標記分析物，該經標記分析物可溶解或懸浮於該試 樣液體中，而被該試樣流體承載至固定於該電子感應器上 <捕集試劑上，該標記可於適當之條件下產生電流，而該 試樣流體中未經標記分析物之存在減少可由該裝置之電子 感應器測得之電流信號。另一備擇競爭型檢定型式中，該 經標記分析物可添加於該試樣流體中或可個別添加，該經 標記分析物可溶解或懸浮於該試樣液體中，而被該試樣流 體承載至固定於該電子感應器上之捕集試劑上，該標記可 於適當之條件下產生電流信號，該試樣流體中未經標記分 析物之存在減少該裝置之電子感應器所能測得之電流信號。 特定夾層檢定型式中，本發明方法所使用之裝置可另外 包括一試樣施加區域，含有沉積之經標記偵測試劑，該經 標記偵測試劑可溶解或懸浮於該試樣液體中，键結於存在 之分析物，由該試樣流體承載至固定於該電子感應器上之 捕集試劑，以形成一夾層物，該夾層係包括經固定之捕集 試劑-分析物-經標記偵測試劑，該標記可於適當之條件下 生成電流信號。沉積之經標記偵測試劑以可專一性地键結 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ♦裝-------^訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 IJ24673 A7 B7_________ 五、發明說明（29 ) 於存在於該試樣流體中之分析例如抗體爲佳。備擇夾層檢 定型式中，經標記偵測試劑可添加於試樣流體或個別地添 加’該經標記偵測試劑可溶解或懸浮於該試樣液體中，键 結於存在之分析物，被該試樣流體承載至固定於該電子感 應器上之捕集試劑上，以形成一夾層，包括經固定之捕集 試劑-分析物-經標記偵測試劑，該標記可於適當之條件下 生成電流信號。所添加之經標記偵測試劑可專一性地鍵結 於存在於該試樣流體中之分析物例如抗體上。 本發明方法所使用之裝置的試樣施加區需與該電子感應 器有流體連通性。該試樣施加區以經由芯吸元件而與電子 感應器流體連通爲佳。任何適當之材料或其混合物皆可使 用於該芯吸元件。該芯吸元件以包括耐綸、纖維素或紙爲 佳。該芯吸元件包括網眼開口介於約〇 45微米至約1〇〇微米 之耐論網亦佳。芯吸元件提供由施加區域至電子感應器之 實質二維傳送更佳。 本發明方法所使用之裝置可另外包括位於施加區中之據 器’居/慮器可自該試樣流體移除不可溶或不可懸浮之物質 例如’ ★亥裝置可包括一個適於自試樣血液移除不可溶或 不可懸浮之物質的濾器。 本發明方法所使用之裝置可另外包括一吸收水槽，與該 電子感應器流體連通，該水槽具有足以吸收過量液體或使 過昼液體自該裝置洗除之充分孔隙及容量。該吸收水槽可 使用任何適當之材料及任何適當之幾何圖型。例如，該吸 收水槽可爲吸收材料墊。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼裝--------訂---------. -32- 1224673 ^------ A7 ----— B7_—__ 五、發明說明（30 ) 特定具體實例中，本發明方法所使用之裝置至少包括一 吸收水槽、一電子感應器及一施加區域，其係依序線性排 列。 -丨·；---^------裂-------—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明方法所使用之裝置另外包括一酶受質及一電子傳 遞介體，其係生成該電子感應器偵測之電流所需。該酶受 質及該電子傳遞介體以位於該電子感應器上或其附近爲佳 ’違受、及介體可控制性地釋出。或該酶受質及電子傳遞 介體係添加於該試樣流體中或個別添加，以生成可由該裝 置之電子感應器偵測之電流信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明方法可用以定性或定量地偵測任何分析物。欲偵 測之分析物以生物路徑、細胞周期之階段、細胞類型、組 織類型、器官類型、發展期、疾病、障礙或感染類型或階 段、或藥物或其他處理所使用之標記爲佳。例示組織係包 括締結、上皮、肌肉或神經組織。例示器官包括眼睛之輔 助器官、環螺旋器、聽覺器官、Chievitz器官、心室周圍器 官、Corti器官、關鍵器官、琺琅質器、終器、雌性外生殖 器、雄性外生龜器、浮動器官、Ruffini花枝末梢器官、生 殖器官、Golgi肌腱器官、味覺器官、聽覺器官、雌性内生 殖器官、雄性内生殖器官、插入器、Jacobson器官、血管神 經器官、肌腱神經器官、嗅覺器官、耳石器官、下垂器官 、Rosenmuller器官、感覺器官、嗅覺器官、螺旋器官、聯 合下器官、穹窿下器官、多餘器官、觸覺器官、標靶器官 、味覺器官、觸覺器官、泌尿器官、終板之血管器官、前 庭器官、前庭耳蜗器官、剩餘器官、視覺器官、犁骨鼻骨 -33· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 1224673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（31 ) 器官、遊走器官、Weber器官及Zuckerkandl器官。例示之内 部動物器貧係包括腦、肺、肝、脾、骨髓、胸腺、心 淋巴、血液、骨骼、軟骨、胰臟、腎臟、膽囊、胃、腸、 畢丸、#巢、子宮、直腸、神經系統、腺、内部血管。例 示疾病或障礙係包括瘤（細胞增生）、癌…免疫系統疾病或 障礙、代謝疾病或障礙、肌肉及骨骼疾病或障礙、神經系 統疾病或障礙、信號疾病或障礙、運載物疾病或障礙。例 示感染係包括由病毒、細菌或眞菌所致之感染。欲偵測之 分析物以胎兒蛋白、前列腺專一性抗原、心臟肌鈣蛋白 、C·反應性蛋白質（CRP)、或人類絨毛膜促性腺激素或HBV 、HAV、HCV或HIV感染所使用之標記。 來自任何流體試樣之分析物皆可藉本發明方法偵測。例 示液態試樣係包括缓衝劑、血液、血清、血漿、或尿液、 或含有固體生物物質之溶液或懸浮液。 特定具體實例中，本發明係有關一種分析液態試樣中之 分析物的方法，該方法係包括：a)使一試樣與含有專一性 地鍵結於該試樣中之分析物以形成一檢定混合物之經標記 偵測試劑的落液接觸；b)使用一裝置培育該檢定混合物， 該裝置係包括一固體載體、一固定於該固定載體上之電子 感應器，琢電子感應器係包括一操作電極及另一作爲輔助 及/或參考電極之電極、一固定於該操作電極上之捕集試劑 、該捕集試劑可鍵結於一分析物；及導電性導線，將該電 極連接於一電化學測量用之讀取裝置上，歷經該分析物物 變成位於該經標記偵測試劑與該固定於該感應器表面上之 -34- 本紐尺度綱巾關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 捕集試劑間之夾層；e)使用適當之缓衝溶液淋洗該電子感 應器；d)添加含有一受質及一電子傳遞介體之偵測溶液於 琢感應器表面，以起始電子傳遞反應；及幻測定由該經標 记偵測試劑催化之電子傳遞介體所生成的電子反應，以評 估該液態試樣中分析物之存在或含量。 另一特疋具體實例中，本發明有關一種檢定一液態試樣 中心分析物的方法，該方法係包括：a)施加含有所研究之 分析物的流體試樣於該裝置之施加區域，該裝置係包括工） 一基礎感應器條，具有一操作電極、一參考電極、及一塗 佈於一塑料基材上之輔助電極，捕集試劑係固定於位於其 上層 < 操作電極上，該感應器條係具有一導電性導線，以 將該電極連接於供電化學測量使用之讀取裝置上；2)一外 殼，具有一液態試樣施加口及一偵測口； 3 ) 一施加區域， 用以承接含有來自該施加口之分析物的流體，該施加區於 乾燥未使用形式下係含有可專一性鍵結於該分析物之經標 兄偵測試劑，其中該經標記試劑係於與該液態試樣接觸時 釋出成移動形式，· 4) 一偵測區域，於由該偵測口承接之液 態試樣存在下與該電極流體連通；5) 一芯吸元件，其藉由 毛細作用將來自該施加區域之液態試樣承載至該偵測區， 其中該分析物係夾置於該偵測試劑與固定於該電極表面之 捕集試劑之間；及6)—吸收水槽，位於該流動路徑末端與 该芯吸元件部分接觸，以吸收來自該偵測區之任何過量流 體；b )使該液態試樣藉由毛細作用由施加區域傳遞至該偵 測區域，其中該分析物係夾置於該經檩記試劑與固定於該 -35- 本紙ϋ度迥用宁國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -裝------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------ΜΨ, 1224673 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（33 感應器表面上之捕集試劑之間；c)經由該偵測口施加本有 文夤及電子傳遞介體之偵測溶液於該偵測區域，以起护一 電子傳遞反應，·及d)電流測定由該經標記偵測試劑所催化 I電子傳遞介體所產生之電流反應，以評估該分析物於該 液態試樣中之存在性或含量。 、^ D .製備含有捕集試劑之電化學感應器之方法 另一態樣中，本發明係有關一種製備用以偵測一液態試 樣中之分析物的電化學感應器的方法，該方法係包括 使該電極表面與含有該捕集試劑及一有機固定劑之溶^接 觸而將可鍵結於分析物之捕集試劑固定於疏水性、非金屬 電極上，該有機固定劑係潤溼該電極表面，而促進該=集 試劑固定於該電極表面上。 术 任何適當之有機固定劑皆可使用於本發明方法。該有機 固足劑以經緩衝脂族醇溶液例如異丙醇爲佳。 特定具體實例中，該電極係藉著將碳組合物網版印刷於 一塑料基材上而製造。 、 另二特定具體實例中，該電極係爲一操作電極，與至少 了個藉由將導電性組合物網版印刷於一塑料基材上而製造 之附加電極偶合。該操作電極及該附加電極以藉著將碳組 合物網版印刷於該試樣塑料基材上而製得爲佳。 任何適當之捕集試劑包括描述於先前B&c部分者皆可使 用於本發明方法中。例如，該捕集試劑可爲胺基酸、胜肽 、蛋白質、核苷、核甞酸、寡核甞酸、核酸、維生素、單 醣、寡醣、醣類、脂質或其複合物。該捕集試劑可專一性 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 ♦--------------訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 36- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I?24673 五、發明說明（34 ) 地鍵結於該分析物亦佳。 Μ方法可另外包括於含有經固定捕集試劑之電極表面上 塗佈一安定化溶液，其使該經固定捕集試劑安定化。該安 足化溶液使固定於該電極上之乾燥形式捕集試劑安定化。 任何適當之安定化溶液皆可使用於本發明方法。該安定化 落液以含有糖、多羥基化合物、或StabilCoat®爲佳。 Ε·較佳具體實例 根據本發明，提出一種電子免疫感應器及方法，用以迅 速且疋量地測量各種分析物於各種液態基質中之含量。本 發月遠子免疫感應器係包括一基礎感應器及一芯吸元件， 其形成一感應器組件（即感應器條）。參照例如圖1及2。 如圖1Β所示，基礎感應器2係包括載體4，其上層印有操 作電極6、參考電極8、及輔助電極。基礎感應器可依各 種方式製備’例如導電性墨液諸如碳墨網版印刷於大型之 通當載體板諸如Mylar®塑料、聚氯乙烯（pvc)等板上。該 載體板可經裁切以製造個別感應器。該操作電極及輔助電 極可同時使用碳墨液印刷。參考電極以使用銀墨液製得爲 佳。爲使操作及相對電極具有較佳之電導係數，可視情況 將銀墨層印刷於該碳墨之底層。爲提供一絕緣層，亦可於 該導私性墨上對應於試樣施加區域之印刷區域上印刷介電 膜層、。此種方式所製備纟感應器可於不使用其他將捕集抗 體固定於其上層之處理的情況下使用。 針對於該分析物之捕集試劑，例如供夾層型式免疫檢定 用之主要抗，係藉著適當之方式固定於該操作電極表 裝--------訂---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 冰張尺度中關家鮮297公釐Γ -37 1224673 五、發明說明（ 35 面上，例如藉噴灑或點鑄法：該捕集試劑可爲針對所研命 分析物之抗原決定部位之抗體，或可爲所研究分析物本^ 。經固定之抗體較佳係爲單株抗體，針對於所研究分 之專一性爲109公升/莫耳或更高。 圖1 A係顯示一覆層，覆蓋該基礎感應器2並保護之。覆 層12具有兩個開口 14及16。當覆層12由基礎感應器2組成 時，開口 1 4及1 6個別對應於且曝露出底層施加區工4，及偵 測區16,，而位於該操作電極表面上，其上層固定有捕集試 劑。 术試 圖1B所示之三個電極導線形成接點，將該電子免疫咸應 器條連接於-等電位器上，以電流測量位於該操作電極表 面上之電化學可偵測物種/偵測區16，中存有液態試樣時， '•亥包子免疫感應器係作爲電化學電池。因此，當相對於兮 參考電極施加固定電位於該操作電極時，電流通經該操= 電極與Μ輔助電極之間。流經該電路之電流直接與經由該 捕集試劑固定於該操作電極表面上之偵測試劑的量：比二 ，如下文所詳述。可作爲本發明等電位器之市售裝置係包 括 BAS 電化學分析器（Lawrence，KS)及—EW〇chen^ Monitor(Durham，NC)等。 或當孩溶液電阻可忽略或生成之電流極小（例如低於約i 至約5微安）時，可使用具有兩個電極（一操作電極及一參考 電極）之電子免疫感應器取代本發明方法之夂電極系統;此 情況下，例如以碳墨印刷之一電極可作爲操作電極，而另 一電極（例如以銀墨或氣化銀墨印刷）則兼作爲參考電極及 注 意 I $ 本紙張尺^適財國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公£ -38 1224673 A7 ----------B7 — 丨_丨丨·丨晒一 — 五、發明說明（36 ) 補助電極。該操作電極係使用捕集試劑固定。該2 _電極感 應器可藉使用於電化學測量之導電性導線而連接於一電化 學裝置。 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本發明感應器組件（如例如圖2所説明）係針對試樣及試劑 <側向流動設計，如圖所示由左向右移動。該感應器組件 係包括一芯吸元件，以提供由施加區域〗4至該偵測區域j 6 之流體流動。本發明之一重要態樣係爲芯吸元件之選擇。 本發明芯吸於電子免疫感應器之主要功能係同時作爲試樣 中之分析物與共輛體之載體，使兩者流經該芯吸元件，經 由固足於该電極表面之抗體而被捕集於該電極表面。因此 ’使用於本發明電子免疫感應器之芯吸元件的較佳因素包 括低蛋白質鍵結、良好流動特性、及水潤溼性。目前，該 芯吸元件以具有固定流速爲佳，最重要的是該流動係位於 實^側向。側向泥動特性較優於同時包括側向及垂直向之 /見動特性。當試樣流體於薄層下侧向流經一薄膜時，該分 析物及共軛體於最緊密之狀態下承載於固定在感應器表面 上之抗體上，增加形成抗體夾層之機率。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其他#斷試驗所使用之一般薄膜諸如硝基纖維素薄膜， 通常具有微孔結構，產生垂直取向流動及侧向流動。然而 ’其他類型之以薄膜爲主之免疫檢定一般使用之薄膜的三 維微孔結構對於側向流動電子免疫感應器一其中該抗體係 固定於該感應器表面__較爲不利。因爲該捕集抗體係固定 於该感應器表面，故該分析物及共軛體於垂直取向之質傳 通常限制了孩檢定之速度。該分析物及共軛體於垂直取向（ -39- 本紙張尺度顧+關家標準（CNS)A4規格(210 X 297^7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 ___ "~^ ------- 五、發明說明（37 ) 如微孔結構）之任何擴散皆未對夾層之形成產生影響，作备 影響因該共軛體鍵結於該薄膜所致之背景信號。 曰 具有開口網眼結構之芯吸元件確定側向流動特性，同時 減低非專一性信號之量，因此，特別適於使用在本發明以 薄膜爲主之電子免疫檢定中。側向流動免疫檢定測試之另 一考慮係爲流體通經該芯吸材料之流動速率。緩慢之流動 速率通常增進該檢定信號，但亦加長檢定時間。本發明所 使用之具有取期望之謗因組合的芯吸材料係爲網眼開口介 於由約10微米至約100微米範園内之耐綸網。特別適當之薄 膜材料係爲由耐綸PA 6,6製得之耐綸網，例如 Millip〇re(Bedf〇rd，MA)所製造，視網眼開口而定，開口面 矛貝南達5 0百分比。此等材料先天親水性，因此確定藉毛細 作用而具有即時水潤溼性，而不使用界面活性劑或其他添 加劑。 該感應器組件亦包括一吸收材料（例如墊片），位於流動 路徑末端（例如偵測區域之外緣）與該芯吸材料部分接觸， 以於側向流動路徑之引導末端吸收且保留任何過量之流體 。因此，該吸收墊片可作爲廢棄流體容器。使用於吸收墊 之吸收材料可爲任何市售吸水性、多孔性材料，諸如 Whatman吸收紙，WF1.5及F427-07級，其係目前使用於吸收 墊之較佳吸收材料。 本發明電子免疫感應器可另外包括一共軛體墊片，具有 偵測試劑，諸如標記有預先固定於其上層之酶的二次抗體 。該共軛體墊片與該芯吸材料接觸。當試樣施加於施加區 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨· 5 ! 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（38 時’该共辆體再次水合’被帶動而通過該芯吸材料。因此 ，該共軛體墊片特別可使用於夾層檢定模式下進行電子免 疫檢定。適於作爲共軛體釋出墊片之材料的實例係包括硼 石夕酸鹽玻璃纖維，最高有5百分比PVA。 該感應器組件亦可視情況包括分離濾器，流體垂直通過 彼者（即藉由芯吸作用）。該分離濾器可用於例如自全血分 離血漿。 遠感應器組件5 (出示於圖2之分離圖中）亦針對試劑之側 向流動而設計（圖2由左至右顯示）。組件5中，吸收塾1 8、 心吸網2 2及共轭體塾片2 0覆蓋施加區1 4 ,及偵測區1 6 1，吸 收墊18係與芯吸條22之末端前導邊緣（偵測區ι6，之左端） 接觸，而共轆體蟄片2 0係與芯吸條2 2之相反末端邊緣接觸 。為偵測試劑’例如標記有（例如共輥以）酶（與一受質及電 子傳遞介體反應時可產生電化學可偵測信號）之抗體係固定 於共軏體墊片20上。共軛體釋出墊片20係用於吸收及控制 釋放共軛體。 芯吸條22連接位於該電極表面上之底層施加區14，及偵測 區1 6，作爲載體，以輸送含有該分析物及該偵測試劑之流 體試樣，使之藉由毛細作爲到達該偵測區1 6，，該分析物於 此處變成固定於該電極表面之偵測區上。 詳言之，當含有分析物之試樣經由開口 1 4添加於該感應 器組件5時，該試樣先流經該共軛體釋出墊2〇，於此處與 試樣接觸，使沉積或預定固定於該共軛體釋出塾2 〇上之抗 體-酶共軏體釋出。該試樣及所釋出之抗體-共辆體試劑再 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7___ 五、發明說明（39 ) 藉毛細作用經由芯吸條22通過位於該感應器表面上之偵測 區16'，分析物於此處被捕集成介於固定於其上層之主要捕 集抗體及含二次抗體之抗體共軛體間之夾層。 電化學酶免疫檢定（EEIA) 結合電化學偵測之靈敏度與免疫檢定之選擇性及專一性 產生較其他檢定方法低之偵測極限及較寬之動態範園的極 靈敏檢定。電化學偵測特別有利於使用於免疫感應器，其 中該抗原抗體反應係於該電極表面上進行。電化學偵測通 常係藉著電流偵測在其受質存在下由酶催化之電極活性物 種（電極子傳遞介體）而達成。參照：Ngo, T.T.Ed.免疫分析 中之電化學感應器，Plenum Press，New York，1987 ;及 Monroe，D.”電流測定免疫檢定n臨床實驗科學中之關键評論 28Π) : 1-18，1990。最常使用於ΕΕΙΑ之酶標記包括鹼磷酸 酶（ΑΡ )及辣根過氧化酶（HRP)。所期望之酶通常可有效地 催化適當之介體於該酶之受質存在下的電子傳遞反應。 本發明之一具體實例中，使用夾層免疫檢定模式，其中 該辣根過氧化酶（HRP)係共軛於所使用之二次抗體，形成 該夾層。分析物針對於經固定抗體之鍵結決定電極表面酶-共軛抗體之量（因此決定由該檢定中之電化學反應所產生之 電流量），因此可定量所研究之分析物。或可使用競爭型免 疫檢定模式，其中該辣根過氧化酶（HRP)係共軛於該分析 物。此情況下，該分析物及該分析物HRP共轭體競爭位於 抗體固定電極表面上之有限數量的鍵結部位。因爲該檢定 之競爭性，表面键結分析物-酶共軛體之量（因此由該檢定 -42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---------^91. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7___ 五、發明說明（4G) 所涉及之電化學反應所產生之電流的量）係於該試樣中之分 析物濃度成反比。 該酶活性係藉著電子傳遞介體之還原而電化學地決定。 可使用於本發明檢定之介體實例係包括鐵錯合物及其衍生 物、苯醌、抗壞血酸或3,3|，5,5、四甲基聯苯胺（丁]^0)。根 據記載，TMB適用於光譜測定之ELISA，已於使用HRP作爲 酶的情況下作爲免疫檢定使用之電化學介體（G.Volpe等人 ，Analyst 123 : 1303- 1307，1998)。已發現 TMB係爲低濃度 HRP電流測定下之良好受質，有利於本發明。 因此，進行本發明方法時，表面鍵結HRP共軛體係藉著 添加較佳介體TMB及過氧化氫而偵測。TMB及過氧化氫兩 者之濃度係保持過量，以確定有效之酶催性反應。於作爲 HRP之共同受質之過氧化氫存在下，TMB經氧化，之後可 於相對低電位下還原。 藉著使用例如由約〇毫伏特至約-200毫伏特（相對於 Ag/AgCl)範圍内之低電位，許多一般干擾電化學檢定之生 物程序不產生干擾信號。所使用之電子傳遞介體及受質之 低濃度通常保持於超過該酶之催化反應所需値。此情況下 ，針對特定HRP共軛體含量產生來自位於該電極表面上之 TMB循環的穩態電流。因爲上層用以形成夾層之固相亦用 於測量電流，例如藉著附加電導線，故可於添加該受質溶 液之後的數秒鐘内達到穩態電流。所產生之電流與經由該 分析物鍵結於該電極表面之HRP共軏體量成比例。該受質 溶液可於偵測時手動添加於該偵測區（圖1)。或該受質溶液 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I ^-----------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明說明（41 ) 可密封於一容器諸如鋁囊中，且預先包裝於該感應器上或 與該偵測區流體連通。後一種情況下，該溶液可於檢定時 藉著擠壓該囊或藉著機械裝置控制性地破壞該包裝而釋出。 使用用後丟棄式本發明電子免疫感應器進行酶免疫檢定 時，含有所研究之分析物的試樣係施加於該試樣施加區。 偵測試劑諸如酶抗體共軛體係於與該試樣接觸時釋出。該 試樣及該偵測試劑流經組裝於該感應器條中之芯吸條，與 固定於該感應器上之抗體形成錯合物。若存在分離墊片， 例如使用於血液分離，則該墊片係位於共軛體墊片頂部， 有利於自全血分離血漿。芯吸通過該條之任何過量流體試 樣皆向下到達作爲吸收水槽之吸收蟄。於適當之條件下， 分析物係夾置於該固定於感應器表面之抗體與該抗體共軏 體之間。來自該流體試樣之固定分析物的量係與經由抗體-抗原相互作用固定於該感應器上之分析物的量成比例，而 可經由藉著該分析物鍵結於該感應器表面之抗體_酶共軛體 偵測。 或免疫檢定可使用基礎感應器進行，其中捕集抗係固定 於該操作電極上。本發明檢定方法之具體實例中，含有所 研究分析物之試樣係與抗體酶共軛體混合。該混合物係施 加於該感應器上，培育一足以使試樣中之分析物與抗體酶 共軛體間形成錯合物並藉捕集抗體捕集該錯合物的短時間 ，例如約5至約3 0分鐘。 培育之後，該感應器使用緩衝溶液淋洗，以洗除未鍵結 之分析物及共軛體。固定之分析物的量藉著添加含有酶受 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -Γ . 裝 -----訂---------·- -44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 户4673

質及電子傳遞介體之偵測溶液而偵測。電極中由酶催化之 電化學反應所產生之穩態電流係使用習用電流讀取裝置測 里。電流量係與試樣溶液中所存在之分析物含量成比例。 根據本發明另一具體實例，試驗組套係用以進行定量電 子免疫檢定，例如使用本發明電子免疫感應器。本發明組 套係包括（a)—用後丟棄之感應器條，具有至少一試驗區， 其中捕集試劑固定於該操作電極之表面上。該組套可另外 包括其他成分，諸如手持型偵測器、分析物之標準物、缓 衝溶液等。 本發明所使用之”分析物"係廣義地包括任何物質或部分 。本發明特別可應用於實質任何可生成抗體_抗原反應之分 析物。分析物類型之代表性實例係包括藥物、激素、蛋白 質、細菌、病毒、及癌標記等。可使用本發明電子免疫感 應器及方法偵測之分析物的代表性實例係包括針對前列腺 癌偵測之前列腺專一性抗原；從-胎兒蛋白（AFp)及人類絨 毛膜促性腺激素（HCG)--作爲產前遺傳篩檢之標記、肌舞 蛋白1一作爲急性心肌梗塞標記等。該分析物可於各種液態 試樣中測定，包括例如血清、血液、尿液、唾液等。 抗體於本發明中作爲抗分析物試劑之實例，因其已經充 分足性且暸解，但本發明方法及電子免疫感應器所使用之 抗分析物試劑不需侷限於蛋白質，可爲另一類型之巨分子 ，不論是爲天然、重組或合成，例如合成受體、醣類/蛋白 質錯合物或非蛋白質部分，可鍵結所研究之配位體或交聯 反應化合物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝·-------訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -45- 本紙張尺^適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公愛)- 1224673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（43) 核酸彳貞測 該裝置及方法可適用於各種用於偵測放大產物之標靶放 大技術。一般使用之放大技術係包括針對DNA標靶放大之 聚合酶鏈反應（PCR)，及逆轉錄酶·pCR(RT_pCR)及等溫核 酸放大系統，包括以核酸序列爲主之放大（NASBA)、以轉 錄爲主之放大系統（TAS)、由轉錄調節之放大（tmA)、及連 接酶鏈反應（LCR)系統。 放大標靶之偵測可藉著混雜該標靶與捕集探針及與該標 靶核酸序列互補之偵測器探針，之後電化學地偵測該偵測 器探針而達成。進行檢定時，例如含有經生物基化偵測探 針及經勞光素化寡核甞酸探針之溶液可添加於該經放大之 反應混合物。該捕集探針及偵測探針係專一性地鍵結於標 革巴DNA或RNA分子。該混合物溶液可施加於含有預先塗佈 之抗生物素蛋白-HRP或鏈抗生物素蛋白-HRP共軛體一作爲 偵測器試劑一及抗螢光素抗體…作爲捕集試劑一之感應器 。該混合物溶液藉由毛細效應流經該感應器時，該探針經 生物基化之部分鍵結於預先塗佈於一共軛體墊片上之鏈抗 生物素蛋白共軛體，而該探針之經螢光素化部分被固定於 該操作電極上之抗螢光素抗體所捕集。HRP係經由讀取裝 置而電化學地偵測。謹記雖然該基本模式係通用於自放大 技術偵測DNA/RNA標靶，但不同之應用存有各種檢定設計 之變化。 本發明特定之優點係爲定量檢定可由不熟習之技術人員 進行’而在添加試樣溶液或偵測試劑之外不需要其他步驟 -46- 本紙張尺度_ (CNS)A4規格⑽x 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝--------訂---------' 1224673 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（44) 。不需要費時之培育及試樣分離，可於數分鐘内完成整體 檢定。 現在參照以下非限制實施例更詳細地描述本發明。 實施例1 印刷製備感應器 圖1所示之基礎感應器可爲市售品或藉網版印刷導電性材 料於適當之載體諸如塑料上而製造。實驗中所使用之感應 器係使用聚酯網版及廠商所提供之方法印刷。該墨液材料 係包括銀導體及碳導體（Polymet Thick film Compositions， 5000及7102, DuPont，Research Triangle Park，NC)，而載體係 爲Mylar®塑料。該操作電極及輔助電極皆自碳墨印刷，而 參考電極係自銀墨印刷於Mylar®塑料上。爲使該操作電極 及該相對電極達到較佳電導係數，銀墨層係印刷於該碳墨 之底層。介電膜層亦可印刷於導電性導線之部分頂層上， 以提供絕緣層。使用該種技術製備之感應器可在未進行其 他捕集抗體之固定處理下使用。 實施例2 經網版印刷之感應器上的抗體固定 此例描述使用脂族醇溶液將抗體固定於經網版印刷之感 應器表面上的方法。長期以來已知特定有機溶劑包括醇類 及酮類於低濃度下對於蛋白質具有安定化效果，唯此等相 同有機溶劑於高濃度下使蛋白質變性（Adachi an d Schwartz， J. Biol. Chem·，253(2^ ： 6423-6425 (1978))。醇或酮之存在 幫助該電極表面之潤溼，並降低靜電荷，因此促進該蛋白 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 裝--------訂---------· 經濟部智慧財產局員Η消費洽作私邱槊 1224673 A7 B7_ 五、發明說明（45) 質對該表面之附著。 抗體係藉著施加含有脂族醇之經緩衝抗體溶液（諸如PBS) 直接固定於碳感應器表面上。較佳醇係爲異丙醇。將一抗 體固定於經網版印刷之感應器上時，於含有異丙醇之10 mM磷酸鹽緩衝劑中之3微升捕集抗體溶液係滴塗於該操作 電極區域上。該醇溶液於室溫下蒸發於空氣中，留下键結 於該電極表面之抗體層。添加於該感應器之抗體量需針對 每一種捕集抗體進行最佳化。然而，填充足以於該感應器 表面上提供約單層抗體覆層之抗體通常產生最佳感應器反 應。藉由該種方法固定於該感應器表面上之抗體常至少於 短時間周期内保持其生物活性。 爲使固定於感應器上之抗體進一步於長期使用下安定化 ，塗佈抗體之表面於室溫下於含有25百分比StabilCoat® (SurModics，Inc·，Eden Prairie MN)及0.01百分比 Tween 20之溶 液中培育1 0分鐘。培育之後，吸出該溶液，感應器於包裝 於具有除溼劑之氣密性容器中之前先充分地乾燥。 醇於該固定溶液中之百分比亦影響該反應之重要性。進 行實驗以比較異丙醇於抗體固定溶液中之用量的影響。含 有各種百分比之異丙醇（以體積/體積百分比計）之PBS緩衝 劑中之單株抗-π胎兒蛋白質抗體係使用前段所述之方法固 定於該基礎感應器上。所製備之感應器係使用含有200毫微 克/毫升胎兒蛋白（AFP)及AFP- HRP共軛體之混合物溶液 於室溫下培育1 5分鐘。培育之後，該感應器使用PBS pH 7.4/0.5百分比Tween 20淋洗。由固定於於各個感應器上 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) I I---I------^^^裝--------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 __________B7___ 五、發明說明（46 ) AFP- HRP產生之電流反應係使用本發明實施例3所述之方法 測量。下表1係列示信號對於該抗體固定溶液中所使用之異 丙醇百分比的相依性結果。已發現通常適於使用於PBS溶液 中2 5百分比異丙醇，因此較有利於固定大部分捕集抗體。 ------- 表 1 異丙醇百分比 信號之相對響應 信號百分比 0 47.7 5 51.5 10 58.4 20 70.1 25 100 30 64.5 亦已發現甲醇、乙醇及乙酸乙酯係爲將抗體固定於該電 極上之適當溶劑。然而，固定試驗之結果顯示於乙醇溶液 中之固定抗體之感應器的安定性較於異丙醇溶液中固定之 抗體的安定性更易隨時間巨幅降低。 抗體固定亦可使用滴塗法以外之技術。例如，抗體之固 定可藉著於該電極表面上喷灑抗體溶液，之後蒸發該溶液 而達成。使用噴灑時，該感應器上之抗體填充均句性可藉 著選擇溶劑及噴灑條件而控制。此外，該噴鑄技術更適於 大量生產供抗體固定使用之感應器。 實施例3 -49 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 裝 ή5τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 ___B7__ 五、發明說明（47) HRP共軛體之電化學偵測 藉由共軛於酶之第二個抗體而針對於固定抗體之分析物 的鍵結可形成一夾層，而經由酶共軛體定量所研究之分析 物。該酶之活性可藉著於該酶受質存在下還原電活性物質（ 電子傳遞介體）而電化學地測定。此實施例中，該辣根過氧 化酶（HRP)係共軛於第二個抗體。可使用於本發明之電子 傳遞介體包括二甲基胺基甲基鐵錯合物、抗壞血酸、苯醌 、及3,3’，5,5|_四甲基聯苯胺（丁]^0)。使用於電流測定1110> 活性之較佳介體係爲TMB。TMB經記載適於使用於電流測 定之ELISA，已作爲其中使用HRP作爲該酶之免疫檢定的電 化學介體，前述G.Volpe等人。夾層檢定模式試驗中，已發 現TMB係爲低濃度HRP之電化學偵測的良好受質。經最佳 化之受質係包括於含有5 -1 0百分比二甲基亞颯、及〇.〇1百 分比過氧化氫一作爲HRP酶催性反應之輔受質--之〇· 1 Μ乙 酸鈉溶液（pH 6.0)中之40微莫耳濃度ΤΜΒ。或含有ΤΜΒ、 缓衝劑及過氧化氫之即時可用液態受質溶液可得自市售來 源。該即時可用受質溶液之實例係包括K-Blue Substrate®即 時可用（TMB)(Neogen Corporation，Lexington，KY)及 1 - Step™ Turbo TMB (Pierce，Rockford，IL) 〇 固定於感應器上之HRP之酶活性係使用Petite Ampere分析 器（Bioanalytical Systems,Inc.，West Lafayette，IN)測量。將該 HRP受質溶液添加於連接至該偵測器之感應器之後，施加 -5 0毫伏特之電位。由固定於該感應器上之HRP所產生之電 流係於添加該受質溶液之後的5秒鐘測量。 -50- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) < 裝--------訂---------. 讦24673 五、發明說明（48) 實施例4 芯吸材料（薄膜）選擇 缓衝劑毛細流經數種芯吸材料之速率經對照，以測定名 種材料之芯吸性質。來自各個廠商之多孔性薄膜與具有不 门尺寸之網眼開口的耐給網滤器（jyQlHp〇re Corporation

Bedford，Massachusetts)比較。薄膜裁成4毫米乘4 · 5厘米僧 狀。每個薄膜條皆使用透明膠帶薄片沿該薄膜之一末端固 足於塑料載體。緩衝溶液（經辑酸鹽緩衝之鹽水4 百分比酪蛋白，pH 7.4)施加於各試驗薄膜條之膠黏末端。 記錄該流體流經4厘米該試驗薄膜所需之時間。如下表2勿 示，通經多孔性薄膜的流速通常較具有網眼結構之薄膜慢 。、此外，於測試之網眼尺寸範圍内，缓衝劑流經該薄膜= 流動直接於該網中開口之尺寸成比例。雖然該試驗方法之 實際速度係由所使用之薄膜材料的流速決定，但^等試^ 顯示所試驗之任何薄膜皆可用於提供迅速之測試。此外劳 所測試之所有薄膜皆顯示固定之流動特性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ·—----訂---------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 51 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1224673 A7 B7_ 五、發明說明（49 ) 表2 薄膜類型 孔徑 緩衝劑沿薄膜流動 4厘米所需之時間 Durapore，SV型 5微米 3丨26丨， Durapore，SV型 0.63微米 3-45” Sartorius，纖維素硝 8微米 2f32M 酸酯 Sartorius，纖維素乙 8微米 2-59” 酸酯 Whatman，纖維素硝 3微米 3丨47丨丨 酸酯 Whatman,纖維素硝 5微米 3 丨 42” 酸酯 耐論網遽器 網眼開口 Millipore，耐給網 11微米 Γ33” Millipore，耐綸網 30微米 Γ05π Millipore，耐输網 80微米 49” Millipore，耐論網 100微米 40’， I ^---A----I I ---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該試驗芯吸材料（薄膜）於電子免疫感應器響應中之性能 係使用每一薄膜於本發明電子免疫感應器中比較。抗-α -胎兒蛋白（AFP)抗體係使用前述實施例2所述之方法固定於 一感應器上。就該夾層檢定用之第二個抗體而言，沉積抗- -52- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7__ 五、發明說明（5Q) AFP-HRP共軛體，於經共軛之墊片上乾燥。該共軛體墊片 及採用各種試驗薄膜之感應器條係使用以下實施例7所述之 方法製備。此實施例所使用之所有芯吸材料皆未經阻斷。 於每個感應器條上添加100微升於PBS/0.5百分比酪蛋白 pH 7.4溶液中之200毫微克/毫升AFP。該試樣流經組裝於該 感應器條中之試驗薄膜，以與固定於該感應器表面之抗體 及該抗體-HRP共軛體反應。電化學信號係使用ΤΜΒ/Η202 受質溶液測量。來自非專一性信號之背景響應藉著添加不 含分析物之缓衝溶液於一感應器條而與來自該分析物之響 應比較。下表3係顯示此等試驗之結果。 表3 薄膜類型 孔徑 信號 背景 微安 微安 Durapore，SV型 0.63微米 4.01 2.51 Sartorius，纖維素 8微米 2.00 1.12 硝酸酯 Sartorius，纖維素 8微米 1.83 0.99 乙酸酯 Whatman，纖維素 3微米 4.36 2.44 硝酸酯 Whatman，纖維素 5微米 0.97 0.55 硝酸酯 Millipore，耐論網 30微米 3.03 0.47 53- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 ------------B7五、發明說明（51) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此等結果顯示具有多孔性結構之薄膜通常產生高於具有 網眼結構之芯吸材料的背景信號。另_方面，即使該試驗 溶液於具有網眼結構之芯吸材料中之流動遠快於具有多^ 性結構炙薄膜（參照表2)，仍產生重要之信號，顯示更有效 之抗體-抗原鍵結條件。此等數據證明在與多孔性薄膜比較 =下，具有網眼結構之芯吸材料產生較低之背景信號及最 咼之信號-對-雜訊（S/N)比，證明具有網眼結構之芯吸材 料較有利於本發明電子免疫感應器及方法中之使用。 ♦雖然具有網眼結構之芯吸材料諸如耐綸網係爲於本發明 電子免疫感應器中作爲薄膜之較佳材料，但已知具有類似 結構或具有多孔性結構之其他材料亦可於其經最佳化以減 少非專一性信號時產生相同效果。 實施例5 用以減少非專一性信號之薄膜阻斷劑之選擇 #点私子免疫感應器響應可藉著阻斷使用於感應器條中之 芯吸條而進一步改善。該薄膜條係因以下因素而阻斷，尤 其是：1)減少該抗體·共軛體或分析物相對於該薄膜表面之 非專一性鍵結，及2)改善該經處理裝置之再潤漫性及儲存 性。針對於該芯吸材料之非專—性附著—般可藉著使用蛋 白質（例如路蛋白或牛血清蛋白）、界面活性劑（例如τ·η 2〇或Tdt〇nX-100)或聚合物（例如聚乙晞醇）阻斷而減少。 :二發明較佳阻斷劑係爲具有疏水性中心嵌段及親水性末 啼敗段炙聚合物，具有結構PEG_PPG_PEG(其中"pEG"係爲 -54 - 本紙張尺i適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公爱）---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) π 裝--------訂---------_ 經濟部智慧財產局員工消費含作社印製 1224673 A7 B7__ 五、發明說明（52) 聚（乙二醇）inPPO’f係爲聚（丙二醇））。該聚合物之實例係 爲諸如PluronicTM& PoloxamerTM。該中心嵌段可吸附於疏水 性表面上，該末端嵌段自該表面延伸，如海藻般地自由波 動。該疏水性中心之覆蓋及該親水性末端嵌段之作用有效 地阻斷該薄膜表面，產生未吸附蛋白質之表面。 爲檢測阻斷劑對於非專一性信號之效果，進行實驗，條 件如同進行電子免疫感應器檢定以測定保留於經阻斷芯吸 材料上之HRP-抗體共軛體的量。所選擇之阻斷試劑係包括 (a)PEG-PPG-PEG 聚合物（平均 Mn 8,400)，（b)TdtonX-lOO, (c)PVA(Mw 13,00-23000)及（d)(Tween 20)皆得自 Aldrich Chemical Company，Inc·，Milwaukee，WI。乾燥芯吸條（耐論 網3 0微米網眼開口，Millipore)浸潰於含有1百分比阻斷試 劑之溶液中，於4 °C下不搖動地使之平衡隔夜。該芯吸條隨 之於室溫下乾燥，裁成片（0.5厘米乘2厘米），於使用捕集 抗體固定之基礎感應器上針對於肌鈣蛋白I進行評估，同時 使用吸收墊及含有30毫微克/墊之預先乾燥抗肌鈣蛋白I HRP共軛體之共軛體墊。將150微升PBS pH 7.4/0.5百分比酪 蛋白緩衝劑施加於各電子免疫感應器之施加區上，使之流 過。5分鐘後，將三滴含有TMB/H202之受質溶液施加於該 偵測區。來自各感應器條之電流信號係使用實施例3所述之 方法進行電化學測量。 結果顯示與未阻斷之芯吸條比較之下，所有阻斷試劑皆 因該HRP共軛體附著於該芯吸條上，而於減少非專一性信 號上顯示部分效果。阻斷之功效依序爲PEG-PPG- -55- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂·--------. 1224673 A7 B7_ 五、發明說明（53) PEG»PVA>Triton X-100>Tweeen 2 0。已發現該阻斷溶液中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之阻斷試劑用量亦影響非專一性信號之量。該非專一性信 號通常係隨著阻斷該芯吸條之阻斷劑用量的增加而降低。 實施例6 抗體-HRP共軛體 許多抗體-HRP共軛體皆爲市售品。或抗體-HRP-共軛體 可使用Pierce’s EZ-LinkTM加經活化過氧化酶組套（Pierce Chemical，Rockford，IL)製得，方法描述於下文： 1 .將約1毫克之IgG溶解於0.5-1.0毫升經磷酸鹽缓衝之鹽 水中。 2.使用100微升水復原1毫克經冷凍乾燥之EZ-Link™加經活 化過氧化酶，添加於該IgG溶液。 3 .隨即添加1 0微升氰硼氫化鈉溶液，包含於1 Μ氫氧化鈉 中之 5Μ NaCNBH3。 4 .於室溫下培育該溶液歷經一小時。 5.添加20微升驟冷緩衝劑，包含3M乙醇胺pH 9.0，再於室 溫下反應1 5分鐘。 6·使用得自Spectrum且截取分子量（MWC0)爲100,000之 DispoDialyzer於PBS溶液中透析該共耗體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 .添加Pieced 氧化酶共耗體安定劑於該共 轭體溶液，將該溶液長期儲存於冷藏庫中。 實施例7 共軛體釋出之條件 各種材料皆可作爲本發明電子免疫感應器檢定中之共軛 •56- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7 五、發明說明（54) 體釋出墊，例如使用聚丙烯酸乙烯酯之硼矽酸鹽玻璃纖維 或使用聚酯基質之材料。選擇用以製造共軛體釋出墊之材 料的選擇之謗因係包括低蛋白質鍵結性、固定流動特性、 均勻之共軛體釋出等。較佳之共軛體釋出材料係爲 Loprosorb®(KK0141 Gelman Sciences，Ann Arbor，MI) 〇 本發明所述之檢定中，該共軛體釋出墊係藉著於該釋出 墊上乾燥抗體共軛體而製備。該共軛體可藉著由噴瓶噴灑 該共輛體溶液或使用微量吸量管手動地添加該共軏體溶液 於該共軛體釋出材料而施加於該共軛體釋出墊上。此實施 例中，抗體-HRP共軛體溶液係於20百分比經緩衝蔗糖溶液 中稀釋，以施加於該共軛體釋出墊。該共軛體墊係於與試 樣施加區中之側向流動薄膜接觸之前乾燥。當液體試樣施 加於該施加區時，該共軛體再度被水合，而被承載經過該 薄膜。 實施例8 前列腺專一性抗原偵測用之用後丟棄式感應器條 圖2所示之類型的基礎感應器可單獨用於各種液體中偵測 分析物，其係直接施加含有所研究分析物之試樣於該偵測 區上，此處固定有抗體。此實施例中，該基礎感應器係用 於偵測前列腺專一性抗原（PSA)，其係使用前述實施例2所 描述之方法將單株抗-PSA抗原固定於該感應器條上。於PBS pH 7.4/0.5百分比酪蛋白溶液中之PSA及血清試樣與第二種 單株抗-PSA抗體-HRP共軛體同時培育，將該共軛體捕集 於該基礎感應器表面上。於室溫下培育10分鐘後，該感應 -57- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i_卜！ #裝--------訂---------争 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224673 A7 ____Β7___ 五、發明說明（55) 器條使用PBS/0.05% Tween 20，pH 7.4溶液淋洗，之後添加 含有過氧化氫及TMB之受質溶液。來自該感應器之電導線 附著於讀取裝置（Petite Ampere，Bioanalytical Systems Inc·， West Lafayette，IN)上，形成電流於添加該受質溶液之後5秒 鐘測量。如圖4所示，該電流響應直接於試樣中之PSA含量 成比例。可如此偵測之分析物實例係包括但不限於人類絨 毛膜促性腺激素（hCG)、c·反應性蛋白質及從-胎兒蛋白 (AFP) 〇 實施例9 使用用後丟棄式感應器組件之夾層檢定 根據本發明亦使用用後丟棄式薄膜感應器進行夾層型電 子免疫感應器檢定，以偵測從-胎兒蛋白（AFP)。此實施例 中，將3微升15微克/毫升根據Boorsman，D.M·等人（J· Histochem. Cytochem· 23 : 200-207，1976)所述之方法純化之 抗-AFP-HRP共軏體沉積於來自 Gelman Sciences (Loprosorb， KK0141 )之低蛋白質键結共軛體墊片上。該共軛體墊片係 於室溫下乾燥2 0小時，儲存於溼度控制槽中隔夜，之後組 裝成感應器條。之後，將30毫微克/感應器之單株抗-AFP 固定於該感應器上，該感應器係如前文般地組裝。 使用用後丟棄式電子免疫感應器進行酶免疫檢定時，將 200微升於PBS/0.5%酪蛋白pH 7.4中含有AFP之試樣溶液施 加於該試樣施加區。使該試樣流經該感應器條中之芯吸薄 膜，以與固定於該感應器表面上之抗體及該抗體酶共軛體 反應。數分鐘之後，添加1〇〇微升/感應器之含有ΤΜΒ/Η202 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一 ---------訂---------· 經濟部智慧財蓋局員工消費合作社印製 1224673 A7 B7 五、發明說明（56) 的受質溶液於該感應器之偵測區域。添加該受質溶液後5秒 鐘，使用連接於該感應器條之讀取裝置（Petite Ampere, Bioanalytical Systems，Lafayette，IN)測量電流。如圖 5 所示 ，該偵測區所測得之信號隨著該流體試樣中之分析物濃度 的增加而連續性地增南。 相同地，該電子免疫感應器可用以偵測心臟標記肌鈣蛋 白I (Tnl)，以偵測心臟損傷。使用所述之方法製備之檢定 用電子免疫感應器係使用基礎感應器、吸收墊、共軛體墊 片、及耐綸網（3 〇微米Millipore)組裝。每個感應器中皆固 定約45毫微克之單株於該操作電極表面上；該共桃體墊片 含有30毫微克之第二種抗體’對抗共軛於HRP之肌鈣蛋白I 。此實施例所使用之薄膜係使用2百分比PEG_ppG-PEG(Mn 8400)預先阻斷。進行該檢定時’將150微升含有丁11〗之試樣 液體施加於該感應器之施加區中。5分鐘後，將κ - Blue Substrate® 即時可用 TMB(Ne〇gen corPorati〇n，Lexington， KY)添加於該偵測區。添加該受質溶液後5秒鐘，使用連接 於該感應器條之讀取裝置（Petite AmPere，Bi〇anaiytical Systems，Lafayette，IN)測里電流。如圖5户斤不’結果證明該 液態試樣溶液中肌鈣蛋白1之含量可使用本發明電子免疫感 應器於臨床相關範圍内定量的測定。 實施例1 0 臨床診斷用之新穎免疫感應器的發展：具有侧向流動設 定之用後丟棄式系統及電流偵測 導論 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I丨訂---------AW. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΙΪ24673 五、發明說明（57) 各種分析物之迅速、靈敏、且不需分離之方法的發展係 爲生物感應器技術長期以來之目標。吾人已發展一種新穎 之免疫感應器系統，其結合免疫檢定之專一性、側向流動 層析薄膜檢定之快速反應時間、及電化學偵測之靈敏= 優點。 又、 該系統係基於耦合以電流偵測之免疫檢定原理，使用酶 作爲指示劑。該感應器系統係包括網版印刷之電極，固^ 有抗體。使用耐綸網作爲芯吸劑，以經由毛細作用輸送气 樣，而吸收水槽係位於該流動路徑末端，以吸收過^之^ 樣流體。藉由側向流動感應器設計而免除費時之培育及八 離f驟:薄膜材料及乾燥試劑係掺加於該感應器二二該二 應器系統具高靈敏度及專一性，包裝於簡便而小型之裝置 中’可於醫療點設置處使用。 ^ 該系統之設計 該免疫感應器系統之設計係包括發展⑴用於電流信號作 測<一偵測器，（2)固定有抗體之一基礎感應器，及（3)_ 感應器組件’含有基礎感應器，所有乾燥形式之試劑，及 用於試樣操作及試劑輸送之裝置。 偵測器 圖6所示之偵測器的特性係包括：^於固定電位下測定電 流；2)液晶顯示器LCD螢幕；3)手持刮雨汕从· J 丁符尘私池式偵測器；4 ) 起始測量之下壓式按鈕；5) 5秒鐘讀 彳y m邊取，及6)軟體/網路發 展性。 内後丟棄式基礎感應器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) ▼裝 訂—-------· -60· 1^4673 A7

五、發明說明（58) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 圖7所示之用後丟棄式基礎感應器之特性係包括：〇使用 碳及Ag/AgCl墨液之網版印刷技術；2)於低成本下之大量生 產’· 3)固足於感應器表面上之抗體；4)多重感應器模式； 及5 )多分析物可能性。 J後丟棄式感應器組件 圖8所示之用後丟棄式感應器組件的特色包括· 1}收納基 礎感應器、乾燥試劑及其他成分；2 )液體之側向流動；3 ) 免疫濃縮效果；4)自身容裝盒；5)針對各種試樣基質之相 容性。 偵測流程 辣根過氧化酶（HRP)可使用於供電化學信號之放大用的系 統中。HRP之活性係由等電位器使用下述電子路徑偵測。 HRP於過氧化氫存在下催化TMBi氧化。TMB隨之於施加 電位爲-200毫伏特時在該電極上還原，產生電流。電流之 大小直接與位於該電極表面上之HRP量成比例。 抗體之固定 抗體係使用吾人新穎之固定方法固定於感應器之操作電 極上。以抗體爲主之感應器係藉著滴塗抗體溶液，之後: 行表面抗體安定化而製備。經處理之感應器表面具有高抗 原键結容能及長期安定性。 ' 回几 夾層檢定模式 該免疫感應器檢定係基於夾層原理，其中分析物於二 體間形成一”夾層”（圖1〇)。一抗體係固定於該感應器 作電極上，而另一者係共軛於酶上。每個抗體皆鍵結於該 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -狀衣--------tr---------^^^1 •61 -

IJ24673 A7 --------——_B7_一 —___ 五、發明說明（59) 分析物之不同部分，故可同時鍵結兩者。 姐-向流動電·±^疫感應器 側向流動電子免疫感應器係爲用後丟棄式條片，含有一 基礎感應器，其固定有捕集抗體，且收納有薄膜及其他乾 燥形式之試劑，以進行該分析。此項設計中之新穎研究中 之一係導入一耐綸網作爲芯吸劑，以達到不需分離之測量 。該感應器條具有試樣井洞及偵測井洞，設計成使試劑及 試樣側向流動。形成之感應器係爲不需分離之用後丟棄式 弋驗彳$其可用於各種試樣基質中之分析物的定量測量。 用之免痦威龐器 心臟肌鈣蛋白i(cTnI)係針對於心肌損傷的最專一性之標 記。一般範園之上限係爲〇·2毫微克/毫升。臨床有效範圍 係爲0.2-200毫微克/毫升。進行實驗以使該檢定條件最佳 化’包括該感應器表面上之抗體負載及薄膜之阻斷，以減 少非專一性信號。 心肌鈣蛋白I ( cTni)檢定方法係包括以下步驟·· J )施加5 〇 微升含有肌鈣蛋白I之試樣於位於侧向流動免疫感應器上之 試樣井洞；2)5分鐘後，施加50微升Η202/ΤΜΒ於該感應器 上之偵測井洞·，及3 )壓下位於該偵測器上之按鈕。1 〇秒鐘 内’該偵測器顯示所測得之電流。其他檢定條件係爲：i ) 固疋之mAb : 70毫微克/感應器；2)40毫微克HRP-Ab/共軛 體塾片；3)30微米耐綸網（使用10百分比蔗糖、5百分比 BSA、1百分比Triton/PBS阻斷）；及4)50微升緩衝劑或血清 試樣0 -62- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 一裝 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費告作社邱袁 1224673 A7 B7 五、發明說明（6G) 檢定結果係出示於圖11 A及B。前述檢定所使用之系統的 謗因包括1)適於使用者之設備；2)可攜帶且低成本；3)靈 敏、專一且定量測試；4 )迅速偵測（檢定時間以分鐘計）； 5)簡易之檢定方法；及6)多分析物可能。 結論 吾人已發展出一種新穎之用後丟棄式免疫感應器系統。 此系統已被證明用於定量測量血清試樣中之人類肌約蛋白I 之可行性。#食系統具有簡易、南靈敏度、及低成本之優點 。免疫檢定一般所需之分離及費時培育步驟因爲該免疫感 應器之新穎設計而被消除。該系統特性容許發展新類之臨 床診斷工具，其可使用於醫療點設備中之廣泛分析物。 雖已參照特定較佳具體實例詳細描述本發明，但已知其 修飾及變化型式仍涵蓋於所描述及申請之精神及範 〃 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Claims (1)

1224673 第089125〇29號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(93年7月） A8 . B8 C8 D8 jL· 口 六、申請專利範圍 1 · 一種用以偵測液態試樣中之分析物的裝置，該裝置係勺 括： ，、匕 a) —固體載體； b) —電子感應器，固定於該固體載體上，該電子感應 备係包括一操作電極及另一作為辅助及/或參考電極之電 極； ％ Ο—捕集試劑，固定於該操作電極上，該捕集試劑可 鍵結於一分析物； d) 導笔性導線’用以將該電極連接於供電化學測量使 用之讀取裝置；及 e) —透過一芯吸元件與該電子感應器流體連通之試樣 施加區域，其中該芯吸元件具有開放網眼結構。 2 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該固體載體係包括 一材料，選自塑料、聚氯乙烯（PVC)、聚偏二氣乙埽 (PVDF)、紙、耐輪、纖維玻璃、聚乙烯、硝基纖維素、 具有開放網眼結構之芯吸元件及其組合物。 3_如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該電子感應器係包 括一操作電極、一辅助電極及一參考電極。 4.如申請專利範圍第3項之裝置，其中該操作電極及/或辅 助電極係包括一網版印刷碳導體，而該參考電極係包括 網版印刷銀或銀/氣化銀導體。 5·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該捕集試劑係選自 細胞、細胞器、無機分子、有機分子及其混合物。 6*如申清專利範圍第5項之裝置，其中該有機分子係選自 1224673 A8 B8 C8

核甘酸、寡聚核苷酸、 肢基、胜肽、蛋白質 生素/ t:、寡·、醣類、脂質及其複合物。 、r·:物nr:6項之裝置’其中該蛋白質係為抗體 。抗生物素蛋白/鏈抗生物素蛋白、}白質人或蛋白質。 8 ·如申請專利範圍第1項之裝置，並中 ，、Τ θ捕集4劑係經由 -“酮或脂族醇之經緩衝有機溶液而固定於該操作電 極上。

裝 9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該脂族醇係為異丙 醇。 '、 10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該捕集試劑可專一 性地键結於該分析物。 11. 如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該分析物係選自細 胞、細胞斋、無機分子、有機分予及其混合物。

1 2 ·如申凊專利範圍第i項之裝置，其中該分析物係為Q _胎 兒蛋白、蛋白酶-專一性抗原、心臟肌鈣蛋白、c _反應性 蛋白質（CRP)、或人類絨毛膜促性腺激素或HBv、Hav 、Hcv或HIV感染使用之標記。 1 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其另外包括鍵結於該捕 集试劑上之分析物，該分析物係含有可於適當之條件下 產生電流之一標記。 1 4 ·如申請專利範圍第丨3項之裝置，其中該標記係為酶。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之裝置，其中該酶係為辣根過氧 化酶，而酶受質係為過氧化氫，且該電子傳遞介體係為 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董） 1224673 A BCD 六、申請專利範圍 鐵錯合物或其衍生物、苯酿、抗壞血酸或3，3 f，5，5 ’ -四 甲基聯苯胺。 1 6 .如申請專利範圍第i項之裝置，其另外包括一外殼，具 有一液態試樣施加口及一偵測口。 1 7 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該試樣施加區係分 離，但與該電子感應器流體連通。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之裝置，其中該試樣施加區係含 有沉積之經標記分析物，該經標記分析物可溶解或懸浮 於該試樣液體中，由該試樣流體承載至固定於該電子感 應器上之捕集試劑，該標記可於適當之條件下產生電流 〇 19·如申請專利範圍第17項之裝置，其中該試樣施加區係含 有沉積之經標記偵測試劑，該經標記偵測試劑可溶解或 懸浮於該試樣液體中，鍵結於存在之分析物上，由試樣 流體承載送至固定於該電子感應器上之捕集試劑上，以 形成一包括固定之捕集試劑-分析物-經標記偵測試劑的 夾層，而該標記可於適當之條件下產生電流。 20·如申請專利範圍第19項之裝置，其中該移動性鍵結之經 標記偵測試劑可專一性地鍵結於存在於該試樣流體中之 分析物。 2 1 .如申請專利範圍第1 9項之裝置，其中該移動性鍵結經標 記試劑係為一抗體。 22·如申請專利範圍第19項之裝置，其中該標記係為酶。 23.如申請專利範圍第22項之裝置，其中該酶係為辣根過氧 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 六 申請專利範圍 化酶而4酶文負係為過氧化氫，而該電子傳遞介體係 為鐵錯合物或其衍生物、苯醌、抗壞血酸或3,3，，5,5，_ 四甲基聯苯胺。 24. 如申請專利範圍第17項之裝置，其中該芯吸元件係包括 耐綸、纖維素或紙。 25. 如申請專利範圍第項之裝置，其中該芯吸元件係包括 網眼開口介於約〇·45微米至約i 〇〇微米範圍内之耐綸網。 2 6 ·如申請專利範圍第丨7項之裝置，其中該芯吸元件係提供 由該施加區至該電子感應器的實質二維流體傳送。 27.如申請專利範圍第17項之裝置，其另外包括位於該施加 區中之一滤器，該濾器可自該試樣流體移除不可溶或無 法懸浮之物質。 2 8 ·如申請專利範圍第2 7項之裝置，其中該濾器係適於自一 試樣血液移除不可溶或無法懸浮之物質。 2 9 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其另外包括一吸收水槽 ’與該電子感應器流體連通，該水槽具有足以吸收過量 液體或使過量液體自該裝置洗除之孔隙及容量。 3 0 ·如申請專利範圍第2 9項之裝置，其中該吸收水槽係為吸 收材料之塾片。 3 1 .如申請專利範圍第丨項之裝置，其包括一吸收水槽、— 電子感應器及一施加區域，其係依序線性排列。 3 2 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其另外包括一酶受質及 一電子傳遞介體，位於該電子感應器上或附近，該受質 及介體可控制性地釋出。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1224673 A8 B8 C8 ------- D8 六、申請專利範圍 ' ---- 3 3 *種用以偵測液態試樣中之分析物的裝置，其係包括 昀一基礎感應器條，具有一操作電極、一參考電極、 及-辅助電極，塗佈於-塑料基材上，捕集試劑^其 上層固定於該操作電極上，該感應器條具有導電性導線 ，以將該電極附著於供電化學測使用之讀取裝置； b)外叙，具有一液體試樣施加口及一偵測口； 〇 —施加區，用以容裝一含有來自該施加口之分析物 的流體，該施加區於乾燥未使用形式下係含有一經標記 偵測試劑，可專一性地鍵結於該分析物，其中該經標記 武劑係於與該液態試樣接觸時釋出成可移動形式； d) —偵測區，於自該偵測口承接之液態試樣存在下與 該電極流體連通； e) —芯吸元件，其藉由毛細作用將該液態試樣自該施 加區承載至該偵測區，其中該分析物係夾置於該偵測試 劑與固定於該電極表面上之捕集試劑之間；及 Ό 一吸收水槽，位於流動路徑末端與該芯吸元件部分 接觸，以吸收來自該偵測區的過量流體。 3 4 · —種檢定一液態試樣中之分析物的方法，該方法係包括 a)於適當之條件下使含有或可能含有一分析物之液態 試樣與如申請專利範圍第1項之裝置接觸，使得存在之 分析物鍵結於固定在該操作電極上之捕集試劑上，而該 分析物與該捕集試劑間之鍵結導致電流變化，而可由該 裝置之電子感應器所偵測；及 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1224673 A8 B8 C8

3 5. b )偵測於步驟a)中所產生之 中分析物之存在或含量。 如申請專利範圍第3 4項之方法 體。 電流變化，以評估該試樣 ’其中該捕集試劑係為抗 36. 如中請專利範㈣34項之方法，其中該捕集試劑可專一 性地鍵結於一分析物。 · 37. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該裝置另外包括一 鍵結於該捕集試劑上之分析物，該分析物係含有可於適 田之佌件下產生電泥之標1己，該試樣中未經標記分析物 與捕集試劑間之鍵結置換來自該捕集試劑之經標記分析 物，降低可由該裝置之電子感應器所偵測之電流。 3 8 ·如申請專利範圍第3 4項之方法，其中該裝置另外包括一 試樣施加區，其含有沉積之經標記分析物，該經標記分 析物可溶解或懸浮於該試樣液體中，由該試樣流體承載 至固足於遠電子感應器上之捕集試劑上，該標記可於適 當之條件下產生電流，該試樣流體中未經標記分析物之 存在減少可由該裝置之電子感應器所偵測之電流。 3 9 .如申請專利範圍第3 4項之方法，其中經標記分析物係添 加於該試樣流體中或個別添加，該經標記分析物可溶解 或懸浮於該試樣液體中，而由該試樣流體承載至固定於 該電子感應器上之捕集試劑上，該標記可於適當之條件 下產生電流，試樣流體中未經標記之分析物的存在減少 該裝置之電子感應器可偵測之電流。 4 0 ·如申請專利範圍第3 4項之方法，其中該裝置另外包括一 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) --

裝 η % 試樣施加區，含有沉積之經標記偵測試劑，該經標記偵 測試劑可溶解或懸浮於該試樣液體中， ;; 析物上，由該試樣流體承截至固定於該電；== 捕集試劑處，以形成包括經固定捕集試劑_分析物-經標 記偵測試劑之夾層，該標記可於適當之條件下產生電流 •如中請專利範圍第㈣之方法，其中該沉積之經標記偵 測試劑可專-性地鍵結於存在於該試樣流體中之分析物 42‘如中請專利範圍第4Q項之方法，其中該沉積之經標記偵 測試劑係為抗體。 43. 如申請專利範圍第34項之方法，纟中經標記之偵測試劑 係添加於該試樣流體中或個別添加，該經標記之偵測試 劑可溶解或懸浮於該試樣液體中，而由該試樣流體承載 土固疋万；通電子感應器上之捕集試劑上，形成包括經固 足之捕集試劑-分析物.經標記之價測試劑的夫㉟，該標 圮可於適當之條件下產生電流。 44. 如申請專利範圍第43項之方法，其中該移動性鍵結之經 & 6己偵測4劑可專—性地鍵結於存在於該試樣流體中之 分析物。 45. 如申請專利範圍第43項之方法，其中該沉積之經標記侦 測試劑係為一抗體。 46. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該裝置係另外包括 位於S她加區中之一濾器，該濾器可自該試樣流體移除 本紙張尺度適财s _標準

不可落或無法懸浮之物質。 4 7.如申請專利範圍第34項之方法，其中該裝置另外包括一 與該電子感應器流體連通之吸收水槽，該水槽具有足以 吸收過量液體或使過量液體自該裝置洗除之孔隙及容量 〇 48.如申請專利範圍第34項之方法，纟中該裝置係包括一吸 收水槽、一電子感應器及一施加區域，其係依序線性排 列。 49· Τ申請專利範圍第34項之方法，其中該裝置另外包括一 酶文質及一電子傳遞介體，位於該電子感應器上或附近 ，鑲爻質及介體係控制性地釋出，以產生可由該裝置之 電子感應器所偵測之電流。 50.如申請專利範圍第34項之方法，其中一酶受質及一電子 傳遞介體係添加於該試樣流體或個別添加，以產生可由 該裝置之電子感應器偵測之電流。 5 1 .如申巧專利範圍第3 4項之方法，其中該分析物係為供生 物路徑、細胞周期階段、細胞型、組織型、器官型、發 展期、疾病、障礙或感染型或階段、或藥物或其他處理 使用之標記。 5 2 .如申請專利範圍第3 4項之方法，其中該分析物係為Q _ 胎兒蛋白、蛋白酶-專一性抗原、心臟肌鈣蛋白、c _反應 性蛋白質（CRP)、或人類絨毛膜促性腺激素或Hb v、 HAV、HCV或HIV感染使用之標記。 5 3 ·如申請專利範圍第3 4項之方法，其中該液態試樣係為緩 -8- 1224673 AB c D 六、申請專利範圍 1 -" 衝劑、血液、血清、血漿或尿液。 5 4 .如申請專利範圍第3 4項之方法，其包括： a) 使一試樣與一含有經標記偵測試劑之溶液接觸，該 試劑係專一性地鍵結於該試樣中之分析物，以形成一檢 定混合物； b) 使用如申凊專利範圍第}項之裝置培育該檢定混合 物，歷經足以使該分析物變成該經標記偵測試劑與固定 於孩感應器表面上之捕集試劑間之夾層的時間周期； c) 使用適當之緩衝溶液淋洗該電子感應器； …d)添加含有受質及電子傳遞介體之偵測溶液於該感應 备表面’以起始電子傳遞反應；及 e )〃、】足由為經標记偵測試劑所催化而自該電子傳遞介 體所產生之電流響應， 以評估該液態試樣中之分析物存在性或含量。 5 5.如申請專利範圍第34項之方法，該方法係包括： a) 施加含有所研究之分析物之流體試樣於如申請專利 範圍第3 3項之裝置的施加區， b) 使琢〉夜體試樣藉毛細作用自施加區傳遞至該偵測區 ，其中該分析物係夾置於該經標記試劑與固定於該感應 器表面上之捕集試劑之間； “ c) 經由孩偵測口添加含有受質及電子傳遞介體之偵測 落液於孩偵測區，以起始一電子傳遞反應；及 d) 電流測定由該經標記偵測試劑所催化而自該電子傳 遞介體所產生之電流響應， -9- 1224673 ΑΒ c D 申請專利範圍 以評估1¾液態試樣中分析物之存在性及含量。 56 -« t備用以偵剛液態試樣中之分析物的電子感應器之 方琢方法係包括藉著使電極表面與含有捕集試劑及 纹、’爰衝之族醇溶液之溶液接觸，以將可鍵結於分析物 j捕本減固足於疏水性非金屬電極之表面，該經緩衝 之月曰秩醇落液係潤溼該電極表面，而促進該捕集試劑於 該電極表面上之固定。 57. 如申請專利範圍第56項之方法，其中該脂族醇係為異丙 醇。 58. 如中請專利範圍第56項之方法，其中該電極係藉著將碳 組合物網版印刷於一塑料基材上而製得。 59. 如申請專利範圍第56項之方法，其中該電極係為一操作 電極，與至少一個藉著將一導電性組合物網版印刷於一 塑料基材上所製之附加電極耦合。 60. 如申請專㈣圍第59項之方法，其中該操作電極及該附 加電極係藉著將碳組合物網版印刷於相同之塑料基材上 而製得。 6 1 ·如申請專利範圍第5 9項之方法，装 盆於 〃万&其中琢捕集試劑係為胺 土-夂、胜肽、蛋白質、核甞、核菩酸、 、維生素、單酷、寡醋、醣類、脂質及核酸 62.如Π =第61項之方法’其中該蛋白質係為抗體 杬生物素蛋白/鏈抗生物素蛋白、 。 文曰男八或蛋白質G 63·如申請專利範圍第56項之方法， Τ 3捕集試劑可專一 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公爱） A8 B8 ------------ C8 、申1^^- 性地鍵結於一分析物。 6 4 ·如申請專 仆冷、、 摩圍弟5 6項之方法，其另外包括使用一安定 、广’夜塗佈含有經固定捕集試劑之電極表面，該安定化 以/谷硬係使經固定之捕集試劑安定化。 It ?專利範圍第64項之方法’其中該安定化溶液係使 6 L燥开/式下固足於該電極上之捕集試劑安定化。 .t申請專利範圍第64項之方法，其中該安定化溶液係含 6有糖、多羥基化合物、或StabilCoat®。 種偵測液感試樣中之分析物的組套，該組套係包括： a)如申請專利範圍第1項之裝置；及 〜b)有效量之適當電子傳遞介體及受質，及任何其他緩 衝落液、共軛體溶液或進行該偵測檢定所需之標準物。 6 8 .如申請專利範圍第i項之裝置，其中該芯吸元件係包括 一網眼開口介於約〇 45微米至約1〇〇微米範 網。 _鬥 < 耐綸 69·如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該芯吸元件係由施 加區至該電子感應器提供實質二維之傳送。 -11 -

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