TWI233488B - Patterned deposition of antibody binding proteins for optical diffraction-based biosensors and methods - Google Patents
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Description
1233488 A7 —-:----_: 五、發明說明() 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明大致上是關於介質内的偵測分析,更具體地説, 本發明是關於冑具抗體的*白質微接觸印杂至受酶質上而產 生單一使用’可棄置的偵測器,以指示介質内的分析物是否 存在。 發明背景 有4多系統和裝置可用來偵測各種介質中的各種分析 物。大部份這些系统和裝置都較貴且需要受過訓練的技術員 來挺作此測試。也有許多裝備可以便宜且快速地债測是否有 分析物存在。需要一種生物偵測系統,其能容易並便宜地製 造且能夠有效且靈敏地偵測分析物,包括較小的分析物。此 外’需要-種能輕易調整製備生物偵測器的方法·,其能夠適 當地放大處理。 年 Sandstrom 等人在 24 Applied Optics 472 中描述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 了具有一層氧化發和一層矽之矽光學受膝質所形成之絶緣薄 膜的使用。其顯示出若薄膜厚度改變則光學受膝質的性質也 會改’而相對於薄膜厚度產生了不同的顏色。薄膜的厚度 與觀祭而彳于的顏色相關且在光學受膝質頂端的薄膜即產生所 看到的顏色。作者指出可使用一數學模式來估計顏色變化, 且“使用電腦模式所執行的計算顯示出若使用多層結構,則 所知的光學效果很小,且因爲光學性質主要是藉由多層結構 内側的X界來決定,故表面上的生物層對於此類結構反射上 的改變也很小。對於偵測生物層最靈敏的系统爲單一層包 覆’而大邵份的其他應用上可爲額外的絶緣層”。 本紙張尺度適財關謂〒髮) \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-00 ] 〇5\0589\ΡΚ-001 -0589-3.doc 1233488 A7 五、發明說明(2 φ人繼續指出金屬上之金屬 滑片產生了明顯的缺點,而金屬離子的存在亦在許多生: 學應用上造成傷害。其指出理想的絶緣薄膜之二氧 度介於2_3nm,而當氧化石夕層沉殿在周圍環境時會同時,成于 ^化=夕,且4G.60 nm的氧㈣層上的7Q 95⑽化 層可用在玻璃或塑膠受梅質上。其亦説明藉由選擇將= 蚀刻’以二氯二”繞處理二氧化石夕表面, =夕 體f生=峨氧切的楔形。從此楔形的;造;= BN十决疋薄膜厚度,並注意“在65 _區域中從紫到较之^ 擾顏色變化_示的最大對照”。其指出此類系統的^产 足以藉由固定抗體而偵測蛋白質抗原。其結論爲“ 靈敏度足以廣泛地被瘅用。品4 ^ 訂 戳應用而玻埸,石夕,和氧化矽等物質可 化學作用iL不會影響研究的生化反應。使用上述的計算社果 可以決足在不同應用上之適當的滑片。滑片可由製造而得且 其品質由工業方法來確保,而目前商業上可得到兩種設計”。
Kumar等人所發表的美國專利編號第5 5i2 i3i號描述 了-種包含具有金屬包覆之聚合物受梅質的裝置。將一具抗 體的蛋白質層打印在包覆的受梅質上。此裝置在過程中被當 成打印用或轉變器。當分析物附著於裝置時便產生了繞射圖 形。然後,可使用一顯現裝置,如分光計來判定繞射圖形。 然而,Kumar等人所描述的裝置具有數個缺點。其中一 缺點爲需要額外的顯現裝置來觀察繞射圖形。因需要一顯現 裝置’故無法以肉眼來判定分析物的存在情形,所以K_r 等人的裝置無法測試大量的樣本。 \\Becky-meidodo\shore_e\pArENAp謹,〇5、〇589W_〇〇,必㈣ d〇c 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 χ 2专公釐 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(
Bogart等人所發表的美國專利編號第5,482,83〇號描述 一種包含文梅質的裝置,此受膝質具有光學活性表面,當光 照射其上時便會顯現出第_顏色。此第一顏色由射出光線的 光譜分布來定義。受酶質亦展現出與第一顏色不同的第二顏 色(其具有與第一顏色不同的波長組合,光譜分布,或波長的 振)。S表面上具有分析物時,相同光線下會顯示出第二顏 色。一顏色至另一顏色間的變化可藉儀器,或肉眼來判定。 此靈敏偵測比之前Sandst0rm和Nygren所述的裝置進步,且 可適用在商業上。 然而,Bogart等人所述的裝置和方法具有許多缺點。其 中-缺點爲t置花費太高。政匕裝置的另一問題爲莫隹以控制封 緘紙上的各種層。故需要_種生物制裝置,其可容易且便 宜地製造而得且能夠有效並靈敏地偵測欲觀察的分析物。 發明概述 本發明提供一種便宜且靈敏的裝置及方法以偵測介質 中的分析物存在情形。此裝置包含具有受膝質的生物偵測裝 置,理想上微僅屬聚合薄膜,其上具有打印之明顯具抗體社 合蛋白質的圖形,如蛋白質A或蛋白質G。然後暴露在標的 靡的特定抗體中產生抗體之具圖案的沉殿。就整體而 言,如此形成-模型製造格式,使得可製出具大圈環圖幸的 蛋白質而使用在不同的分析物上。然後,若需要,可藉由暴 露在需要的抗體而產生最終的物品。 當附著標的分析物時,其能夠分散光線至聚合薄膜的選 擇區域’此區域可模造蛋白質和抗體,而藉由物理' 裝-------^—訂--------Αν.. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度顧巾目國家標準(CNS)A4規格(210 X 2艺7公爱 \\Becky-meidodo\shi >〇re,e\PATENT\Pk-〇〇i °^\〇589\PK-〇〇 I -0589-3.doc 1233488 A7 __B7 五、發明說明(4 ) 足明確放置的分析物產生了傳導光或反射光的繞射。產生的 繞射影像可藉肉眼或可選擇偵測裝置而輕易地觀察到。 ^發明利用模造之具抗體蛋白質的接觸打印方珐。這些 ,白質連結至抗體使其在表面上形成圖案且維持感受抗體的 取適當定位。根據使用的蛋白質,感受抗體依特定分析物或 分析物種類而有不同。接觸打印方法對域用在揭示於美國 專利編號第08/707,456號4日)和第 〇8/769,594號(拉射系統中偵測裝置的 產生很有用’其内容皆於此併人參考。然而,因爲這些方法 疋關於自身聚禁的單層,則方法需要稍微地改變,如下所述, 若具抗體的蛋白質非自身聚集,需打印具抗體的蛋白質。 訂 模造之具抗體連結的蛋白質層會在其上形成分析物具 圖形的沉殿或連結。本發明的生㈣測裝置藉以產生,且根 據分析物的大小而以兩種方式使用。對於能夠自身蓋生燒射 的分析物而言,如微生物,先將生物偵測裝置暴露在含有選 擇之分析物的介質中’然後經_段適#相培養後,傳送光 線,如雷射光’使其通過薄膜或從薄膜反射出來。若介質中 的分析物連結在模造之具抗體連結蛋白f層的抗體上,則光 線會繞射而產生一個可看見的影像。 “,者,料很小的分析物如蛋白f而言,此系統可利用 “提高繞射元素”,其能夠與標的分析物和生物偵測器連結 且能在高度或折射率上產生相當變化,藉以增加生物偵測: 的繞射效率且能夠偵測小分析物。使用時,標的分析物附; 於提高繞射元素’然後元素附著於生物㈣器,或直接附著 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 公复 \\^cky-meidodo\share_e\PATENT\Pk~001 〇5\0589\PK-〇〇,-〇589.3 -doc 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
Μ-------- ^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 五、發明說明(5 ) 在:白質和抗體打印之聚合薄膜的選擇區域上。然後藉由物 理乾圍和限足明確放置的分析物產生了傳導光或反射光的缺 射。產生的繞射影像可藉肉眼或可選擇偵測裝置而輕易地觀 察到。 另-使用此债測器所選擇的偵測分析物爲抗體。此相測 i置可僅包含模造的具抗體連結蛋白質,然後暴露在且有提 南繞射粒子的介質中,其具有標的抗體的特定抗體。理想上, 而選擇i子上的柷體’使得其不會不明顯地附著在模造的且 抗體蛋白質上’卻僅當分析物抗體亦連料才連結。在財 式中,若分析物抗體存在,提高繞射元素會在高度或折射率 上產生明顯的變化’藉以形成繞射影像。可想像得到立他形 式也可:在其他的免疫分析上,如側流化驗或微孔盤。 換吕具抗體的$白質年口 #分析物連結的抗體層可產 生光學繞射圖形以指示出分析物是否存在4線可爲可見光 譜,且可從薄膜反射或經過薄膜,而分析物可爲任何與具抗 體之蛋白質層反應的粒子或化合物。此光線可爲白色光或可 見區域的單色電磁輕射。本發明亦提供—種彈性支撐物,其 可支撐金元素或其他合適金屬或金屬合金上的具抗體之蛋^ 質層。 口口本發明才是供一種低價,彳大量±產,可拋棄的生物偵測 斋。其包括使用以具抗體之蛋白質模造的表面。通常,這些 蛋白質以其一定區域(Fc)與抗體連結,使得抗體的抗原連結 區域(Fab)不受束縛而能有最佳的連結活性。具圖形蛋白質表 面的製備亦使得在偵測器生產上達最大彈性。生產的最後步
本紙張尺度翻中國國家鮮(CNS)A4規格⑵G1公爱- \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-001 £λ5\0589\ΡΚ·001.0589-1 doc 1233488 A7 -------------B7___ 五、發明說明(6 ) '~~ -- 驟爲將所欲的抗體束缚在模造區域,其可視標的分析物的需 要(如在製造的同時)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的生物摘測器可作爲偵測—種分析物的單一測 試或將其格式化而爲多重測試裝置。本發明的生物偵測器可 用來偵測外衣(如尿布)上的污毕物 ’ J万木物,且偵測爲生物污染物。 本發明亦可用於偵測隱形眼鏡,鏡片,窗玻璃,藥瓶, 溶劑容器,水瓶,黏著編帶等物品上來偵測污染物。 ,本發明的特色和優點將經由下列揭示之實施例詳細的 説明後而更加清楚。 圖示簡要說明 第一圖顯示一生物偵測器,其能夠同時測量介質中的不 同分析物。 第二圖爲接觸打印具抗體之蛋白質層,然後產生抗體沈 澱圖形的圖解。 例詳細描述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的特色爲一改良的生物偵測裝置,並使用此生物 偵测裝置來偵測並定量介質内之分析物量的方法。可藉由本 發明來偵測的分析物包括(但不限於此)微生物,如細菌,酵 母菌’黴菌和病毒。與先前裝置相反地,本發明可以僅需數 分知的快速方法來偵測介質中極少量的分析物。此外,本發 明的生物偵測裝置中不需要信號或相關的電子組成。 本發明包括將具抗體的蛋白質爲接觸打印至聚合薄膜 上’其亦可具有金屬包覆。如此對於隨後之暴露於抗體造成 圖形結合上產生了一種簡單,標準的製造方法。此外,這些 本紙張尺度翻標準(CNS_)A4規格(210 X 297公釐) 9 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-001 05\0589\PK-001 -0589-3.doc 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
^-------- ^ -------- (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) l233488 A7 明(7 ) ~" "" ' '~ 蛋白質可提高固定抗體的活性。本發明亦產生一種能單一使 用,,棄置的生物偵測器,其根據光線繞射來指示分析物的存 在2形。當將標的分析物附著於含蛋白質之塑膠薄膜所選擇 的區域時,傳導或反射光的繞射會因分析物精密的排列界限 和物理範圍而發生。例如,當酵母菌,黴菌或細菌置於表面 <有組織的圖形上時,其大小足以作爲繞射元素。所以,本 1明可包含提咼繞射元素,其能增加生物偵测器的繞射效 率’ ί皆以能夠偵測任何不同的分析物。P会了產生簡單的繞射 f像,分析物的圖形能建立一全感應影像或可看見之顏=的 欠化。因此,存在之全影像的改變或全影像的外觀可表示出 明確的結果。傳導光繞社所形成的圖形可爲任何形狀,包括 (但不限制於此)一圖形至分析物與接受物質結合時之圖形的 轉變。在具體的較佳實施例中,分析物本發明的生物偵測裝 置接觸後,一小時内便可看出繞射圖形。 與刀析物父互作用時,產生繞射光的繞射栅攔會有最小 週期的波長及與周圍介質不同的折射率。很小的分析物,如 病毒或微粒,可藉由使用特别針對小分析物的較大粒子來直 接偵测。在一實施例中,可被分析的小分析物包含包覆粒子, 如礼液粒子’其具有明顯連結於標的分析物的蛋白質物質。 可用於本發明的粒子包括(但;^限制於此)玻璃,纖、維素,入 錢,物或塑膠,乳液,聚苯乙烯,聚碳酸鹽,蛋白質,二 囷或黴菌細胞等等。粒子形狀爲球體較佳,但粒子的 空間構造在本發明中並不限制。例如,粒子可爲長條形口,橢 圓,立方體等等。對於一理想的粒子大小,其直徑爲
本紙張尺度適时關家辟(CNS)A4祕咖 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-〇〇! 05\0589\ΡΚ-001 -0589-3.doc 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(
至5 0 · 〇 a m,理根上介於〇 4 " π π , L 心;丨、·4 U m至1 U m。本發明對於粒子 組成並不限制。 固定/成型於表面上的抗體會明顯地與分析物上的外頂 結合’其與用來和提高繞射元素結合的外頂* @。因此,對 憤測具小分析物的介質而言,先將介質暴露在提高繞社員素 粒子’如病毒粒子所連結的乳膠粒子。然後,可選擇地將提 高繞射粒子清洗及暴露在含特定病毒抗體之具抗體蛋白質的 聚合薄膜。然後抗體會與元素粒子上的病毒粒子結合,藉以 使元素粒子固^爲與薄膜上之抗體相同圖形。因被束縛的元 素粒子會造成光繞射,而形成繞射圖形,指示出液體中之病 毒粒子的存在。所以,聚合薄膜可具有金屬包覆。然後,具 抗體的蛋白質層可位在薄膜的金屬表面上。 或者,可先將受膝貝暴露在含分析物的介質且使分析物 結合至含特定分析物之抗體的具抗體之蛋白質層,來偵測分 析物。其次,將具分析物連結的受膝質與含有提高繞射元素 粒子的具抗體之蛋白質層物質接觸。然後粒子會與分析物結 合。因結合的元素粒子會造成光繞射,而形成繞射圖形,指 示出液體中分析物的存在情形。 最後,在較佳實施例中,可將生物偵測器,提高繞射元 素粒子和含分析物的介質同時混合。如此產生了上述之結合 程序的組合。某些分析物在結合至受膝質之前會先與提高繞 射兀素結合。其他分析物會先與受膝質結合,然後再與元素 粒子結合。當光源經由偵測器而顯現時,形成了繞射圖形而 指示出液體中分析物的存在情形。 裝-------^ -訂----------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
\\Becky-meidodo\share_e\PATENT\PkWl 05\0589\PK-00l-0589-3.doc 1233488 9 A7 B7 五、發明說明( 利用本發明可偵測的分析4匆包括(不限制於此)細菌;酵 母菌;黴菌;風濕性因子;抗體,包括(不限制於此)igG,igM, IgA和IgE抗體;致癌胚胎抗原;#球菌A群抗原;病毒抗 原,與自免疫疾病有關的抗原;過敏原·,腫瘤抗原;鏈球 菌B群抗原;HIV;UilHIvn抗原;這些及其它病毒的主因(抗 體),RSV的特疋抗原或病毒的主因(抗體);抗原;酵素;賀 爾篆’夕醣邊,蛋白質;油脂;酷類;藥品或核酸;沙門式 桿菌類;念珠屬菌類,包括(不限制於此)念珠屬菌白體和念 珠屬菌熱體;沙門式桿菌;腦膜炎奈瑟式球屬菌A,B,c, Y群和W次135,肺炎鏈球菌,Ε· e()li K1,B型流行性感冒 血友病;微生物延伸而出的抗原;半抗原,濫用禁物;治療 用藥品;環境作用劑;和肝炎的特定抗原。 本發明另一實施例中,適於特定種類微生物的營養劑也 可併入具抗體的蛋白質層。在此方式中,可先藉由將本發明 的生物偵測裔與併入的營養劑接觸,然後將生物偵測器在適 當的環境中培養使結合的微生物生長而偵測出非常低濃度的 微生物。微生物可生長至能夠足以產生光繞射圖形爲止。當 然,在某些情況下,微生物在具圖形的單層上不需營養劑也 可增殖至足以產生繞射圖形。 本發明一部份是關於用在圖形感受體的方法,如使抗體 置於聚合薄膜或金屬聚合薄膜上。此方法需要連結至抗體的 微接觸打印蛋白質。這些蛋白質可包括(但不限制於此)蛋白 貝A’蛋白質G’蛋白質L,與其再結合的形式。商業上的 Μ.-------- ^--------Aw·. (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 物質,如 Zymed’s (San Francisco, CA) KAPPALOCKTM,亦可
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公髮 12 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-OOI 05\0589\PK-00l-0589.3d〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
• I 請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1111 ^ 0 · 裝 ίο, 1233488 B7 五、發明說明( 二I:此’將蛋白質物質定義爲能夠產生特定成對-〜 基本物貝,而其它部份含有適於標的分析物的抗體。… 結合至蛋白質的接受物質,其特性爲能明顯地盘 或標的分析物結合的能力。不論標的分析物爲何,蛋二 質皆可明顯地與分析物結合。在較佳實施例中,生 = 置可提供一圖形’當分析物夾在抗體和提高繞射元素之間 2析1可因多色光線的傳導而藉肉眼偵測。在另—實施例中, 刀析物大到足以使光線繞射’因此不需要提高繞射元素。 在許多例子中’可能需要一“阻擒物”來防止不需要的 —。在此使㈣“卩頌物” _料指—種㈣,其可 至偵測器表面,使其阻礙或防止非分析物質不清楚地連处至 表面(不論具圖形或不具圖形的區域)。阻礙步驟可如同表面 的貼附處理,其已被接觸打印(“貼附阻擋,,),且爲以硫醇填 滿非接觸打印區域的標準技術。然而,發明者_種比貼附阻 擔技術更加的“預先阻^技術。在預先阻擋技術中,受勝 質的表面先以含阻㈣的非硫醇預先處理,然後接觸打印。 不期望被任何理論所限制,其推論出接觸打印物質(通常含有 硫磺)會取代物理吸附阻播物,藉以使具抗體的蛋白質物質直 接結合至受梅質的表U期望,其後亦可實行貼附阻擒二 阻Μ可包括(但不限制於此)β_路蛋白’白蛋白如牛淋巴液 白蛋白,pluronic或其它表面活化劑,聚乙烯甘醇,聚乙烯 基乙醇,或上述化合物的硫磺衍生物,及任何在此項技術中 已知的阻礙物質。 含有標的分析物的母體可爲固體,氣體,或體液如組織
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 2芯公爱 \\Becky-meidodo\share_e\PATENJ\Pk-001 05\0589\PK-001-0589-3 do 1233488 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明(1 1 ) 液體,黏液,唾液,尿液,糞便,生理組織,骨髓,腦液, 淋巴液,血漿,全血,關節滑液,缓衝溶液,粹取液,經液, 陰道分泌物,心包,胃,腹膜,胸腔,咽喉清洗或立它清絮 等等。標的分析物可爲抗原,抗體,酵素,毒素,環境作用、 劑,胞體裝組成,毛髮或鞭毛組成,蛋白質,多醣類,孥品, 或其它能夠藉由抗體來確認的物質。例如,接受細菌U質 可具體地結合表面薄膜組成,蛋白質或油脂,多醣類,核酸、, 或酵素。指示出細菌的分析物可爲醣類或多醣類,酵素,核 酸,薄膜組成,神經節甘脂或對應於細菌中之主體所產生的 抗體。分析⑯的存在可能指示出一種傳染性疾病(細菌或病 毒),腫瘤,過敏,或其它醫療疾病或情況。分析物的存在可 能表示水或食物的污染或存有其它有害物質。分析物也可指 示藥物濫用或監視治療作用劑程度。 在某些情況中,分析物不會僅與接受物質結合,但會使 接受物質形成能偵測的變化。此交互作用會使接受物質在測 試表面上的量增加或減少。後者的例子爲降解酵素或物質與 一特定,固定之受膝質的交互作用。在此情況中,可在標的 分析物交互作用之前看到繞射圖形,但若分析物存在,則繞 射圖形便消失。分析物與接受物質結合,相連或交互作用所 透過的特定機構在本發明中並不重要,但可能會影響最後化 驗程序中的反應情形。 大致上,具抗體的蛋白質可能會被動地附著至受膝質 層。若需要,官能基可結合至具抗體的蛋白質上使其共價結 合至測試表面。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮) "-- 14 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-001 05\〇589\PK-〇〇 1 -0589-3.doc 裝-------"—訂·---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1233488 A7 五、發明說明(12) 可使用許多種技術來將蛋白質附著於受膝質上。藉利用 分離陣列或圖形的溶液;噴灑;墨水噴射,或其他打印方法· 或接觸打印來使具抗體的蛋白質包覆於測試表面。所選擇的 技術應能夠使用最小量的蛋白質量就可以包覆最大量的測試 表面且維持應用期間蛋白質的穩定度/功能。此技術亦可以非 常均勻及可再生的方式而利用接敷或黏著蛋白質至受膝質。 下一步驟包括將圖形表面暴露於所欲分析物的特定抗 骨豆。此可利用元全没泡在溶液中一段預定的時間,噴灑,咬 紡紗包覆。此外,各種抗體的控制配置會導致一個多重分析 物系統。此程序的另一優點爲生產的模數形式。換言之,一 具圖形之具抗體蛋白質的系統可被充分利用,而可跟具抗體 結合偵測許多種類的分析物。 訂 分析物附著的介質可爲固體,膠狀,液體或氣體。對偵 測體液中的分析物之目的而言,液體可選自(但不限制於此) 尿液,血漿,淋巴液,骨髓,全血,唾液,生殖器分泌液, 翼便粹取液,心包,胃,腹膜,胸腔,咽喉清洗;以及可選 擇的方法包括使用分光光度計來測量折射圖形的外觀。最常 用在本發明生物偵测裝置的氣體爲空氣。 #本發明的生物傾測裝置利用了受梅質(理想上爲金屬聚 合薄膜)上具圖形之抗體連結蛋白質接觸打印的方法,隨後暴 露於抗體以得到具圖形的抗體,藉以產生組合物並利用這: 組合物。具圖形之抗體連結的蛋白質層可允許其上控制配置 2抗體、=合分析物。於此使用之“具圖形之抗體連結的蛋白 質層^旨具抗體的蛋白質加上在含有固體圖形之受梅質上 U—國國家 ckyme,dodo\share_e\PATEN1\Pk-〇〇] 05\0589\PK-001-0589-3.doc 131233488 A7 B7 五、發明說明( 任何圖形中所欲的抗體層。 當包含具圖形抗體結合蛋白質層的薄膜暴 體作用的分析物中時,薄膜絡產 、。在此人抗 標的分析作用圖形,其會根據 :抗-作用而有不同。液體可爲高表面張力的液 膜傳導 '泉可爲旎見度光譜’且能從薄膜反射或經由薄 、導’且分析物可爲任何能與具圖形之抗體 反應的化合物。 龙β貝嘴 茸膜中,本發明考慮以油量計形式,微接觸打印 海膜可*裝在油量計的末碟。將油量計浸人分析物可能存在 的液體中並維持-段時間。然後將油量計取出,而後使光線 k由薄膜投射或將光置於薄膜後方來觀察薄膜。若可看到圖 形,表示分析物存在於液體中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的另一實施例中,以相同方式建立-多重分析物 測試。如第一圖所示,利用一具有數個微接觸打印薄膜⑽), (25)’(30)和(35)的長條⑽’每薄膜上皆具有打印的圖形 (4〇)。每微接觸打印金屬薄膜(15),(2〇),(25)和⑽具有因 不同分析物而不同的抗體。本發明可以任何具各種微接觸打 印金屬薄膜之陣列格式化而看得更清楚,藉以能夠使用本發 明的生物偵測裝置而使用單一測試來偵測介質中的多重分析 物。 本發明的另一實施例中,生物偵測器可附著至有背面加 重的黏著物或移轉圖案上,然後其可置於硬的表面或容器壁 上。生物偵測器可放在容器,如食物包裹或玻璃瓶的内側表 面。然後此生物偵測器可利用視覺來判定分析物的存在情形。
本紙張尺度適用中國·標準(CNS)A4規格— X297公髮) \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-001 05\0589\p«-〇〇)-0589.3 d〇c 1233488 A7 五、發明說明(1 乙埽:二XT:度的金元素薄膜會被支擇於鈦的聚 A水或破璃薄片上。鈦可作爲全 ::和文接物之間的黏著促進劑。在接 的蛋白質會附著至金元素表面上。 /、抗植
第二圖是微接觸打印程序的概要情形。使用_彈性模型 :“具杬體的蛋白質而藉由接觸“塗”在表面上;若模刑 =案成具圖形之抗體連結的蛋白質層。模型藉由: …甲矽乳垸鑄在具有所欲圖形的母體上而形成。使用標準 =板衫印技術’或從具有微小表面特徵的現存物質來製備母 在典型實驗程序的較佳實施例中,石板影印產生的母體 釋放在破璃或歸的平淺培養^ t,並將8¥遍咖石夕^ 樹脂合成橡膠184和SYLGARD⑧石夕氧樹脂合成橡膠184佳 乂 ίο: 1比例混合的混合物倒入其中。使合成橡膠 在=溫下維持3G分鐘且降低壓力轉氣,職在咐保存 至少4小時並小心地從母體取下。彈性模型的塗覆可藉由將 模型暴露在二硫化物衍生的具抗體之蛋白f的G 水 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 溶液中來完成,其通常是將模型面向下地放入溶液ι〇秒至 10分鐘。此模型可在周圍環境下或暴露於空氣蒸氣或氮氣中 來乾燥。塗覆後,模型可敷附至金S素表面。另利用微輕的 壓力來確保模型和表面之間的接觸。i秒至5分鐘後,將模 型從表面輕輕地取下。將模型取下後’可清洗並乾燥表面。、 或者,可進一步衍生未蓋印區域,其可藉由使用第二模型或 將整個表面暴露在不同的試劑。其後,暴露在蛋白質阻擋作
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\\Becky-me/d〇c(〇\share_e\PATENAPk-OOI 〇5\05δ9\ΡΚ-〇〇 |-〇589-3.do, 1233488 A7 B7 五、發明說明() 用d如BSA或乃乾酪素,或任何此項技術中已知的作用劑 也可使用。換型放好後,具圖形的表面可暴露於標的分析物 的特疋抗中’其可#由浸泡在溶液中或喷灌或纺紗包覆溶 液至具圖形表面。
模土的彈性特性對於程序的成功與否是很重要的。當處 理時’聚二甲矽氧垸(PDMS)具有足夠的彈性,因此即使是具 有明顯南低起伏的表面’亦能夠與模型和表面具有良好完整 ,接觸;此接觸對於有效地將蛋白質接觸輸送至金元素薄膜 疋很重要的。當模型從母體取下時,pDMs的彈性性質亦很 重要·右模型很堅硬(與母體一樣),則處理之後很難將模型 和母體分開而不傷害兩受„的其中—者。ρ_亦應夠硬 以維持其形狀,即使是次微米尺寸的小圖案也—樣。ρ〇Μ8 的表面具有低面際自由能(y=22 l dynes/cm),且模型部會黏 著至金元素表面。模型是很耐用的,同一模型可使用數個月 達100次,而效能卻不會P奪低。PDMS的聚合性質在塗覆程 序中亦扮演了重要角色,其能夠使模型藉由膨脹而吸收蛋白 質。 下列將有本發明《組成和方、法更詳細的説明。户斤有在此 提出的文章皆於此併入參.考之。 任何塑膠薄膜皆適用於本發明。理想上,聚合薄膜其上 亦能夠具有金屬包覆。其包括(但不限制於此)聚乙歸_對苯二 甲基(MYLAR®) ’丙烯吡-丁二烯_苯乙烯,丙烯吡-甲烷丙歸 酸酷共聚物,玻璃紙,纖維質聚合物如乙基纖維素,纖維素 醋酸鹽’纖維素醋酸路酸鹽’纖維素丙酸鹽,纖維素三乙酸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公董厂 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-001 〇5\0589\PK-〇〇, .〇589.3d 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 Β7 五、發明說明(l6) 酯,聚乙烯,聚乙烯-乙烯基醋酸鹽共聚物,離子化共聚物(乙 烯聚合物)聚乙稀-耐論共聚物’聚丙稀,甲基戊埽聚合物, 聚乙烯基氟化物,和芳香磺胺。理想上,聚合薄膜的光學透 明度超過80 %。也可使用其他合適的熱塑塑膠和利用物質, 例如可參考 MoAr/i P/aWcs 五ncyc/ope山·α (McGraw-Hill Publishing Co.,New York 1923-1996)中所述。 在本發明一實施例中,聚合薄膜其上具有金屬包覆且光 學透明度介於5% -95%之間。本發明中,熱塑性薄膜較理想 的光學透明度介於20 % -80%。在本發明理想的實施例中, 聚合薄膜的光學透明度至少爲80 %,且金屬包覆的厚度能夠 維持20 %以上的光學透明度,使得繞射圖形能藉由反射或傳 導光而產生。此情況下所對應的金屬包覆厚度爲i〇 nm。然 而,在本發明的其他實施例中,金元素厚度可介於丨nm = 1000 nm 〇 沉澱在薄膜上的金屬理想上爲金元素。然而,銀,鋁, 鉻’銅,鐵,錯,白金,ί臬,以及這些金屬的氧化物皆可使 用0 原則上,任何具有適當大小的波狀表心可作爲母體。 先以適當的高低起伏結構來開始爲接觸打印程序,因此鑄迭 彈性模型。此“母體”樣板可以石板影印而產生,或藉由且 匕私序,如商業上可得的繞射栅攔。在—實施例中,模型可 以聚二甲矽氧烷來製造。 實施例中,光學化驗裝置上的創作圖案具有光學活 性^表面構造且能夠同時分析表面上之許多樣本的標的分 ^-------- --------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用tmm^(CNs)A4 m^(2i〇 公釐) \\8ecky-meid〇( ,d〇\sh〇, 'r^e\PATENT\Pk-〇〇1 05\0589\PK-00U0589-3.doc 1233488 A7 五、發明說明(17) 析物,以及-自動化液體處理設備(如管線裝置),其可分配 樣本和試劑溶液至表面。 以下提供一種方珐理論,藉由此,可製造出用在本發明 光學測試表面上最好的物質和方法。大致上,本發明包含可 直接偵測分析物之新穎的光學活性測試表面。這些測試表面 藉由附著層(稱爲具抗體的蛋白質)的使用而使特定分析物的 抗體附著至测試表面。因此,本發明提供一種偵測裝置,其 包含選擇-種光學受梅質,將其以具抗體的蛋白質模造,然 後暴露在所欲分析物的抗體中。此偵測方法包括使裝置與含 標的分析物的樣本液體接觸,然後檢查藉由觀察繞射圖形是 否形成來檢查傳導或反射光的繞射是否改變。 本發明可廣泛地應用且利用在各種特定結合的化驗方 法。例如,本發明的裝置可用在抗原或抗體偵測的免疫分析 方法上。此裝置可用在直接,間接,或比較的偵測結構上。 本發明的一實施例中,具抗體的蛋白質層具有下列通 式: X-P-Ab X可選自下列金屬或金屬氧化物之化學吸收的中間物。 例如’ X可爲不對稱或對稱的二硫化物(_R,SSY,,-RSSY), 硫化物(-R’SY,,RSY)·,二硒化物(-R,Se-SeY,)硒化物 (-R’SeY’’-RSeY),硫醇類(-SH),吡(-CN),異吡,硝酸(·Ν02), 码醇(-SeH),亞磷化合物,異硫氰化物,黄原酸鹽,硫代氮 基甲酸鹽,磷化氰,硫代酸或二硫代酸,酸,羥酸,和氧 月青酸。 P表示可衍生出X的具抗體蛋白質。Ab表示所欲分析物 ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮 了裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂ί Φ· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-〇〇 > 〇5\〇589\PK-001 -0589-3. doc 181233488 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明( 的特定抗體。 莫土可在二氣中使用,或者液體的情況下也可使用,如 防止蛋白質過分擴散。對大規模或連續打印的程序而σ f里〜的打印私序是在空氣中’因較短的接觸時間 些程序是較理想的。 s 在本發明的-實施例中,圖形形成於具有抗體結合之蛋 白質層的金屬熱塑性聚合物上。本發明另一實施例中,高低 起伏的圖形疋以具抗體的蛋白質層來形成。模造程序後,塑 膠^的金屬區域可選擇地以試劑作用(如/5 -乾酪素)而成爲 鈍態或被阻礙。理想上,此步驟是在暴露於抗體之前。 本發明可藉由下列範例而進一步做説明,其不應以任何 方式強加解釋而限制其範圍。相反地,當閲讀了在此的説明 後,可清楚地瞭解到能應用在各種其它實施例,修正,及與 此您同等物上,因此應告知熟於此項技術者這些修正皆不偏 離本發明的精神。範例 範例1 藉由與乙基二甲胺碳化二亞胺(EDAC,聚合科學套組3 號瓶’目綠編號1 9 5 3 9號)連結的碳化二亞胺來製造具抗體連 結的聚苯乙烯粒子。在此例中,將〇5微米直徑的藍色碳酸 鹽粒子 10% 懸浮液 0.125 ml(Bangs Laboratories; Fishers, Indiana, Cat#D0005070CB)與 EDAC 水溶液作用 ι_4 小時, /月洗’然後暴露在3 00 pg的單菌落抗體以產生黄體荷爾蒙, α 次單位,(Fitzgerald Industries,Cat. No. 10-L10, Clone No. f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 • I n a— ---^訂----------
\\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk^〇} 05\0589\PK-00,-0589-3.doc 1233488 A7 五、發明說明( Μ 9 4 1 3 6)。將粒子再次清洗’以牛血漿的白蛋白阻礙,並處 存在2 · 5 %濃度的磷酸緩衝食鹽水中。 藉由將1.3 mg硫續- LC-SPDP溶解在2.07 mL去離子水 中來製備 1 〇 mM 的硫續-LC-SPDP(Pierce Chemical Co ; Rockford,IL)儲存水溶液。結合反應在含有2〇 mM磷酸鈉緩 衝液 ’ 150 mM NaCl ’ 1 mM EDTA,和 〇·〇2%ρΗ7·5 的疊氮 化鈉的磷酸緩衝食鹽水(PBS)中完成。將丨毫克的高眞空冷滚 脱水蛋白質A或蛋白質G溶解在450 UL的PBS中,且將 5〇 U L的硫磺-LC-SPDP儲存溶液加入抗體溶液中。此混合 物把A在至溫下反應6 0分鐘。將樣本加入已先與5床體積(2 5 mL)的PBS平衡的5 mL去鹽聚醯胺管柱中。片段使用pBS 作爲清洗緩衝液來清洗,且部份中的蛋白質使用 COOMASSIE⑧ Plus Protein ASSay(Pierce Chemical c〇 )來監 視。通常,將50/χ L的COOMASSIE®.劑與50/χ L的各片 段在微滴定盤中混合。C00MASSIE⑧試劑與蛋白質反應會產 生監色,其強度根據片段中所含的蛋白量而定。具有最深藍 色的片段即爲含有主要沖洗之蛋白質的片段。這些片段會聚 集在一起如同最終衍生產品的二硫化物形式。此即爲通常用 來接觸打印的形式。 · 或者,可在還原反應中使二硫化物形式之硫代結合物中 的二硫化物韵啶還原至硫醇基團。不使用與pBs平衡之管柱 上的去鹽步驟,將衍生的蛋白質在以醋酸鹽緩衝液(⑽_ 醋酸鈉缓衝液,100mMNa(M,pH45)平衡之管柱上去除鹽 分。此醋酸鹽緩衝液的酸性pH可避免原始蛋白質上的任何 WBecky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-〇〇} -----------•裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 h I -------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 05\0589\PK-00t-0589-3.doc 1233488 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ---~__E__五、發明說明(20) ' 一硫化物鍵結不必要的還原。在還原反應中,將12 mg的二 硫蘇糖醇(DTT)溶解在500 mL醋酸鹽緩衝液且加入1 mL的 SPDP衍生蛋白質。將反應混合物在室溫下培養3〇分鐘,且 在以5床體積(2 5 mL)之醋酸鹽緩衝液平衡的5 mL去鹽管拄 上去鹽。再一次藉由上述的C〇〇MASSIE⑧Pr〇tein Assay試 劑來監視清洗片段的蛋白質含量,且將含有最大量的蛋白質 片段聚集在一起以供隨後之接觸打印用。 將二硫化物和還原形式的硫代結合物儲存於4〇〇的水溶 液中直到要接觸打印爲止。 將一金元素/MYLAR⑧薄膜以5mg/mL乾酪素溶液 預先處理(或阻礙)1〇分鐘,然後完全清洗並在空氣蒸氣中乾 燥。將10微米圓形的PDMS模型藉由面向下地置於〇.5 mg/mL硫醇類蛋白質a(或蛋白質G)溶液中並浸泡1〇分鐘而 以硫醇類之具抗體的蛋白質包覆。使用牆空氣蒸氣來使模型 表面完全乾燥。將包覆的模型與金元素/MYLar⑧接觸5分 鐘’然後取出。在蒸餾水中清洗所產生之打印的金元素 /MYLAR® ,然後乾燥。 /二後知偵測夺暴露在抗體溶液(如可產生黄體荷爾蒙的 2 Ug/mL PBS的單菌落抗·體溶液,目錄編號10-L15,Clone No. M94187 ’ Fitzgerald Industries International,Inc. ; Concord, MA)30分鐘,然後清洗及空氣乾燥。 扣偵測裔樣本暴露在2 ug/mL的羊反鼠HRp(辣根過氧 物%)水溶液(具有! %牛血漿白蛋白),其是在室溫下將1滴 溶液滴在偵測器表面上3〇_6〇分鐘。將樣本以〇.〇2% Tween 20 (請先蘭讀背面之涑意事項再填寫本頁) 裝 ---"丨訂--------. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮) 23 \\Becky-meidodo\share_e\PATEN7\Pk-00] 05\0589\PK-00} -0589-3.doc 1233488 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 五、發明說明(21 ) 溶液再用蒸餾水清洗。隨後將TMB溶液置於偵測樣本上1 〇 刀居里而暴路在TMB薄膜增加溶液(如Kirkegarrd和Perry Laboratories’ reagents Cat No. 50-76-18 以及 Cat. No. 5 0-77-01比例爲i〇 : i v/v的混合物)中。如此在圓形物或圖 案中產生藍色沈澱,而繞射影像亦可看出而形成點光源照射。 或者’分析物溶液(如此範例的黄體贺爾蒙)可與微粒子 混合(通常是50-70 “ L的分析物溶液與1〇-2〇 “ L的1.5-2.5 %抗體結合的粒子懸浮液混合),並置於偵測器上方(通常使 用1平方公分的偵測器樣本)。5-1 〇分鐘後,將具有從中心向 外打孔之小孔洞的硝化纖維素圓盤(5或8微米孔徑,sigma No. N3 771或N4 146)放在偵測器上。如此可吸附多餘液體和 未連結之微粒子。同時,一點光源會經由偵測器樣本(使用具 有小孔洞的硝化纖維素)而傳送。若分析物存在,則在光束的 另一側會看到繞射影像。 範例2 藉由與乙基二甲胺碳化二亞胺(EDAC,聚合科學套組3 號瓶’目錄編號1 9 5 3 9號)連結的碳化二亞胺來製造具抗體連 結的聚苯乙烯粒子。在此例中,將〇 · 5微米直徑的藍色碳酸 鹽粒子 10% 懸浮液 0.125 ml(Bangs Laboratories; Fishers, Indiana,Cat#D0005070CB)與 EDAC 水溶液作用 小時, 清洗’然後暴露在300 pg的多菌落抗體和IgE(如雞的抗 IgE ’其是爲了不與模造的蛋白質a反應)。將粒子再次清洗, 以牛血漿的白蛋白阻礙,並處存在2_5%濃度的磷酸缓衝食 鹽水中。 了裝 (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁) • ^ -I 1 I I · 訂 * I I — · 本紙張尺度剌帽目家標準(CNS)A4規格(210 X 297公ϋ 24 \\BeCky-meid〇d〇\Share應·⑽姻 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明( 藉由將1.3 mg硫磺-LC-SPDP溶解在2.07 mL去離子水 中末製備 10 mM 的硫磺-LC-SPDP(Pierce Chemical Co.; Rockford,IL)儲存水溶液。結合反應在含有2〇 mM磷酸鈉緩 衝液,150 mM NaCl,1 mM EDTA,和 0.02% PH7.5 的疊氮 化鈉的磷酸缓衝食鹽水(PBS)中完成。將1毫克的高眞空冷凍 脱水蛋白質A或蛋白質G溶解在450 a L的PBS中,且將 U L·的硫磺-LC-SPDP儲存溶液加入抗體溶液中。此混合 物能夠在室溫下反應60分鐘。將樣本加入已先與5床體積(25 mL)的PBS平衡的5 mL去鹽聚醯胺管柱中。片段使用PBS 作爲清洗緩衝液來清洗,且部份中的蛋白質使用 COOMASSIE® Plus Protein Assay(Pierce Chemical Co·)來監 視。通常’將50 u L的COOMASSIE®試劑與5〇 u l的各片 ί又在微滴定盤中混合。COOMASSIE⑧試劑與蛋白質反應會產 生監色’其強度根據片段中所含的蛋白量而定。具有最深藍 色的片段即爲含有主要沖洗之蛋白質的片段。這些片段會聚 集在一起如同最終衍生產品的二硫化物形式。此即爲通常用 來接觸打印的形式。 或者,可在還原反應中使二硫化物形式之硫代結合物中 的二硫化物钓啶還原至硫醇基團。不使用與PBS平衡之管柱 上的去鹽步驟,將衍生的蛋白質在以醋酸鹽缓衝液(1〇〇 mM 醋酸鈉緩衝液,100 mM NaCM,pH 4.5)平衡之管柱上去除鹽 分。此醋酸鹽緩衝液的酸性pH可避免原始蛋白質上的任何 一&化物鍵結不必要的還原。在還原反應中,將12 mg的二 硫蘇糖醇(DTT)溶解在500 mL醋酸鹽缓衝液且加入} mL的 裝-------- 訂·'-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
\\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-OOJ 05\0589\PK-001-0589-3.doc 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 —------------B7 _. 五、發明說明(23) SPDP衍生蛋白質。將反應混合物在室溫下培養3〇分鐘,且 在以5床體積(25 mL)之醋酸鹽缓衝液平衡的5 m]L去鹽管柱 上去鹽。再一次藉由上述的COOMASSIE® Protein Assay試 劑來監視清洗片段的蛋白質含量,且將含有最大量的蛋白質 片段聚集在一起以供隨後之接觸打印用。 將二硫化物和還原形式的硫代結合物儲存於4 的水溶 液中直到要接觸打印爲止。 將一金元素/MYLAR⑧薄膜以5 mg/mL _乾酪素溶液 預先處理(或阻礙)1〇分鐘,然後完全清洗並在空氣蒸氣中乾 燥。將10微米圓形的PDMS模型藉由面向下地置於〇.5 mg/mL硫醇類蛋白質a(或蛋白質G)溶液中並浸泡1〇分鐘而 以硫醇類之具抗體的蛋白質包覆。使用牆空氣蒸氣來使模型 表面完全乾燥。將包覆的模型與金元素/MYLAR⑧接觸5分 鐘,然後取出。在蒸餾水中清洗所產生之打印的金元素 /MYLAR⑧,然後乾燥。 將分析物溶液(通常2 a g/mL PBS溶液的lgE(目錄編號 30-AI05,Fitzgerald Industries International,Inc. ; Concord, MA) 50-70 “ L)置於偵測器上(通常爲i平方公分)〇-2〇分鐘, 然後以1.5-2.5%抗體結合的粒子懸浮液1〇-2〇//L再5·2〇分 鉍。然後,將具有從中心向外打孔之小孔洞的硝化纖維素圓 盤(5或8微米孔徑,Sigma Ν〇. Ν3771或Ν4146)放在偵測器 上。如此可吸附多餘液體和未連結之微粒子。同時,一點光 源會經由偵測器樣本(使用具有小孔洞的硝化纖維素)而傳 送。若分析物存在,則在光束的另一側會看到繞射影像,如 本紙張尺度適用中&國家標準(CNS)A4規格;x 297公ϋ 26 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-001 05\0589\PK-OOl-0589-3.doc 裝------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tr_ -丨丨丨丨丨丨· · 1233488 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24 五、發明說明() 例證所述。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I II ϋ 1 ·ϋ ϋ- ϋ 一 0, ϋ .1· an ϋ ϋ ϋ ϋ I · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 27 \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-OOI 05\0589\PK-00l-0589~3.doc 1233488 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 25 五、發明說明() 圖示元件簡單說明 10 strip 長條 15 micro-contact printed metalized film 微接觸打印金屬薄膜 20 micro-contact printed film 微接觸打印薄膜 25 micro-contact printed film 微接觸打印薄膜 30 micro-contact printed film 微接觸打印薄膜 35 micro-contact printed film 微接觸打印薄膜 40 pattern 圖形 裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 *-------—^vi. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X g9n7公釐) \\Becky-meidodo\share_e\PATENT\Pk-〇〇l 05\0589\PK-001 -0589-3. doc
Claims (1)
- [233488、申請專利範圍 烯,甲基戊烯聚合物,其& 8 4仏 絲111化物,和芳香續胺。 合薄膜為聚乙項所述的生輸器’其中聚 -二二專:::第1項所述一 •其中- 八二:申請專利範圍第1項所述的生物债測器,其中聚 。薄膜的光學透明度介於5%至㈣之間。 ,、中1 合二Π請專利範圍第1項所述的生㈣測器,其中聚 涛膑的先學透明度介於2〇%至8〇%之間。 體姓nr請專利範圍第1項所述的生物《器,其中抗 、、° 口蛋質層是以具下列通式的化物物所形成: X-P-Ab 其中 X可與聚合薄膜上的金屬氧化物或金屬反應; p為抗體結合蛋白質;且 Ab為依標的分析物而不同的抗體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱It背面之注意事項再填寫本頁)、13·如申請專利範圍第12項所述的生物偵測器,其中 X為不對稱或對稱的二硫化物(-SSY,,-SSY),硫化物(—,SY,, SY),二硒化物(-,Se-SeY,),硒化物(·〜γ,,·〜γ),硫醇類 (SH),腈(-CN),異腈,硝酸(_Ν〇2),晒醇(_SeH),亞磷化合 物’異硫氰化物,黃原酸鹽,硫代氮基曱酸鹽,磷化氰,硫 代酸或二硫代酸,羧酸,羥酸,和氧肟酸。 14.如申請專利範圍第1項所述的生物偵測器,其中分 析物選自細菌,酵母菌,黴菌,風濕性因子,IgG,IgM,IgA 和IgE抗體,致癌胚胎抗原,鏈球菌a群抗原,病毒抗原, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐〉 2 9 C:\Eunice\PK-001-05\PK-001-0589\PK-001-0589-chi-cla-4-(ori-YHW).doc [233488 t88 C8 ___ D8六、申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與自體免疫疾病有關的抗原,過敏原,腫瘤抗 群抗原,ίΐΐνΐ4ΗΙνιΙ抗原,Rsv 农囷 的特疋抗原,病I,姑 體,抗原,酵素,贺爾蒙,多醣類, — 蛋白貝,油脂,釀類, 樂品,核I,腦膜炎奈瑟式球屬菌 、 八B,C,Y群和w次 135,肺炎鏈球菌,£:· c〇//夂7,b别畦 i日血流行性桿菌,微生 物延伸而出的抗原,半抗原,濫用藥物,治 。 作用劑’和肝炎的特定抗原。 μ m 15.如申請專利範圍第14項所述的生物债測器 分析物為細菌,酵母菌,真菌或病毒。 + 16.如申請專利範圍第15項所述的生㈣測器 真鹵為念珠屬菌屬。 17. 如申請專利範圍第15項所述的生物债測器 真菌為沙門式桿菌類。 18. 如中請專利範圍第μ所述的生㈣測器,其中蛋 白質物質選自蛋白質A,蛋白質G’蛋白fL,或上述之结 合物。 〇 19. -種製造生物偵測器的方法,其包含在聚合薄臈上 以其後的抗體層打印一抗體結合蛋白質層模型。 20·如申請專利範圍第a項所述 合蛋白質層以一模型斤:的方法’其中抗體結 被打印使传當生物偵測器與分析物連 結時’生物偵測器會使傳導光線繞射而形成繞射圖形。 21‘如申請專利範圍第19項所述的方法,其中聚合薄 膜進一步包含金屬包覆。 22.如中請專利範圍第21項所述的方法,其中金屬選 自金’銀’鉻’鎳’白金,鋁,鐵’銅,鍅,或上述之氧化 環境 其中 其中 其中 請 先 m η 背 之 意 事 項 再 填 寫 本 1 本紙張尺度i用中國國家標準 30 C:\Eunice\PK-00l-05\PK-001-0589\PK-〇0l.O589.ch,da.4 〇r.^ 1233488从如申請專利範圍第23項所述的方法,其 p 的厚度介於10·9公尺至10-6公尺之間。. ” H s’ Μ請㈣_第19項所述的方法, ::選自聚乙婦-對苯二,酸鹽,丙烯腈_ 丁二 :“ :腈-甲燒丙婦酸醋共聚物,破璃紙,纖維質聚合物如乙= 、,隹素,纖維素醋酸a 維丰 乙基、_ 械維素醋酸絡酸鹽,纖維 :、准素二乙《,聚乙稀,聚乙稀_乙烯基醋酸 - :化共聚物(乙晞聚合物)聚乙稀财綸共聚物,聚;烯甲: 戊炸聚合物,聚乙烯基氟化物,和芳香續胺。 ^ * 26.如申請專利範圍第乃項所述的方法 膜為聚乙稀-對苯二甲酸鹽。 27·如申請專利範圍第19項所述的方法 膜在光學上可為透明。 28·如申請專利範圍第27項所述的方法 膜的光學透明度介於5%至95%之間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中聚合 29·如申請專利範圍第27項所述的方法 膜的光學透明度介於2〇%至8〇%之間。 其中抗體 其中聚合 其中聚合 其中聚合——1·. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n n n - 1111 JIIIIIIII — ΙΙΙΙΙΙΙΙ — — — —. 3〇·如申請專利範圍第19項所述的方法 合蛋白質層是以具下列通式的化物物所形成: X-P-Ab 其中 X可與聚合薄膜上的金屬氧化物或金屬反應;本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 31 C:\Eunice\PK-001-05\PK-001-0589\PK-00l-0589-chi-cla-4-(〇ri-YHW).d〇c 1233488 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 P為抗體結合蛋白質;且 Ab為依標的分析物而不同的抗體。 士申明專利範圍第3 〇項所述的方法,其中χ為不 對稱或對稱的二硫化物(_SSY,,_SSY),硫化物(_,sy,,sy), 西化物(Se-SeY ) ’石西化物(_SeY,,_SeY),硫醇類(_sh), 猜(-CN)’異猜’硝酸(_N〇2),硒醇(_SeH),亞磷化合物,異 硫氰化物’黃原酸鹽’硫代氮基甲酸鹽1化氰,硫代酸或 二硫代酸,羧酸,羥酸,和氧肟酸。 •浚申明專利範圍第丨9項所述的方法,其中分析物 ^自細®,酵母菌,黴菌,風濕性因子,IgG,IgM,IgA和 IgE抗體,致癌胚胎抗原,鏈球菌a群抗原,病毒抗原,與 自體免疫疾病有關的抗原,過敏原,腫瘤抗原,鏈球菌6群 抗原,,或HIV„抗原,麟的特定抗原,病毒,抗體, 抗原’酵素’賀爾蒙’多_類,蛋白質,油脂,聽類,藥品, 核酸,腦膜炎奈瑟式球屬菌A,B,c,γ群和w次135,肺 炎鏈球菌,及⑶"夂/,Β型嗜血流行性桿菌,微生物延伸而 出的抗原,半抗原,濫用藥物,治療用藥品,環境作用劑, 和肝炎的特定抗原。 33.如申請專利範圍第32項所述的方法,其中分析物 為細菌,酵母菌,真菌或病毒。 3 4 ·如申睛專利範圍第1 9項所述的方法,其中蛋白質 物質選自蛋白質A,蛋白質G,蛋白質L,或上述之結合物。 3 5. —種偵測介質中之分析物的方法,其包含: 將可能含有分析物的介質接觸生物偵測器,此生物偵測 器包含:請 先 閱 讀 背 © 之 注頁 η II I ! I I I I 32 C:\Eunice\PK-001.〇5\PK-001.〇589\PK-〇〇1.〇589.chi.cIa^(〇ri.YHw).doc I 1233488 、申請專利範圍 聚合薄膜;以及 抗體結合蛋白皙展 甘 ,^ ^ 9其以一模型打印至聚合薄膜上,里 中抗體結合蛋白質層上呈古 、 ,、有依刀析物而不同的抗體;並且 傳導一光線通過聚合薄膜;以及 债則連、σ在蛋白質物質上分析物的存在情形,其藉由傳 ¥光繞射所形成的圖形來偵測。 36·如申請專利範圍冑35項所述的方法 看到繞射圖形。 37.如申請專利範圍帛35項所述的方法 膜進一步包含金屬包覆。 38·如申請專利範圍第37項所述的方法 金。 39· —種生物偵測器,其包含: 聚合薄膜;以及 抗體…a蛋白質層,其以一模型打印至聚合薄膜上,: 中具抗體結合蛋白質層可作為接受分析物用,其中該抗體、纟 合蛋白質層直接被打印至聚合薄膜上。 40·如申請專利範圍39項所述的生物偵測器,其中f 眼可看到繞射圖形。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中肉眼3 其中聚合堯 其中金屬i;裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * I I I I ! tvi I tr· 41 ·如申請專利範圍第39項所述的生物偵測器,其t 聚合薄膜進一步包含金屬包覆。 42.如申請專利範圍第41項所述的生物偵測器,其巧 的金屬是選自金,銀,鉻,鎳,白金,鋁,鐵,銅,锆,袁 上述之氧化物。 43·如申請專利範圍第41項所述的生物偵測器,其q 本紙張尺度適用中國國豕4不準(CNS)A4 規格(210 X 297 公爱 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ϊ233488 C8 'D8 " .......... ..... 六、申請專利範圍 金屬為金。 44·如申請專利範圍帛43 的生物债測器,其中 金包覆的厚度介於1〇·9公尺至10-6公尺之間。 d”專利範圍f 39項所述的生物偵測器,其中 ,合薄膜是選自聚乙烯-對苯二曱酸鹽,丙烯唑-丁二烯·苯乙 烯,丙稀唑-甲烷丙烯酸醋共聚物,玻璃紙,纖維質聚合物如 乙基纖維素’纖維素醋酸鹽’纖維素醋酸时鹽,纖維素丙 酸鹽,纖維素三乙酸醋,聚乙烯,聚乙稀_乙稀基醋酸鹽共聚 物,離子化共聚物(乙烯聚合物)聚乙稀·耐绘共聚物,聚丙 稀’甲基戊烯聚合物,聚乙稀基氟化物,和芳香續胺。 46.如申請專利範圍第45項所述的生物谓測器,其中 聚合薄膜為聚乙烯-對苯二甲酸鹽。 47·如申清專利範圍帛39項所述的生物摘測器,其中 聚合薄膜在光學上可為透明。 48. 如申請專利範圍第39項所述的生物偵測器其中 聚合薄膜的光學透明度介於5%至%%之間。 49. 如申請專利範圍第39項所述的生物制器,其中 聚合薄膜的光學透明度介於20%至8〇%之間。 50. 如申請專利範圍第39項所述的生物制器其中 抗體結合的蛋白質層是以具下列通式的化物物所形成: X-P 其中 X可與聚合薄膜上的金屬氧化物或金屬反應; P為抗體結合蛋白質。 51·如中料利範圍第5()項所述的生物賴器,其 ·-裝-------ii--------Aw. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 297 公釐 ice\Eunice 2004\PK-001^)5\PK^01^)589\pk-001-0589-chi<la-4-(ori-YHW 1233488 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 X為不對稱或對稱的二硫化物(-SSY,,-SSY),硫化物(-,SY,, SY),二硒化物(-,Se_SeY,),硒化物(_SeY,,_SeY),硫醇類 (-SH),腈(-CN),異腈,硝酸(_ν〇2),硒醇(-SeH),亞磷化合 物’異硫氰化物,黃原酸鹽,硫代氮基甲酸鹽,磷化氰,硫 代酸或二硫代酸,羧酸,羥酸,和氧肟·酸。 52·如申請專利範圍第39項所述的生物偵測器,其中 分析物是選自抗體,如IgG,IgM,IgA和IgE。 53.如申請專利範圍第39項所述的生物偵測器,其中 蛋白質是選自蛋白質A,蛋白質G,蛋白質L,或上述之結 合物。 54·如申請專利範圍第39項所述的生物偵測器,其進 一步包含提高繞射元素’其中提高繞射元素包含一抗體,其 能夠與分析物結合。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) :ίφ (請先閲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35 C:\Eunice\PK-001-05\PK-001-0589\PK-00l-0589-chi-cIa-4-(ori-YHW).do
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