Способы и системы для обнаружения

Способы и системы для обнаружения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области биосенсоров. Точнее говоря, настоящее изобретение относится к способам и системам для получения устройств для обнаружения наличия аналита, например, для качественного или количественного обнаружения биологических, химических или биохимических структурных единиц.

Уровень техники

Биосенсоры представляют собой устройства, которые позволяют осуществлять количественное или качественное обнаружение целевых молекул, также называемых «аналитами», таких как, например, белки, вирусы, бактерии, компоненты клеток, клеточные мембраны, споры, ДНК, РНК и т.д., в образцовой текучей среде, представляющей собой, например, кровь, сыворотку, плазму, слюну, экстракт ткани, желудочную жидкость, экстракт клеточной культуры, экстракт пищи или питания, питьевую воду и т.д. Часто в биосенсоре используют поверхность сенсора, которая содержит определенные элементы для распознавания для сбора аналита. Поверхность биосенсорного устройства, следовательно, можно модифицировать путем прикрепления к нему определенных молекул, пригодных для связывания целевых молекул, обнаруживаемых в образцовой текучей среде. Хорошо установленный принцип состоит в подсчете помеченных молекул, представляющих интерес, собранных в заданные участки на биосенсоре. Например, такие представляющие интерес молекулы можно помечать с помощью магнитных частиц или гранул, и эти магнитные частицы или гранулы можно детектировать с помощью магнитного сенсора. Одна альтернатива представляет собой детектирование количества аналита с использованием оптического детектирования, такого как флуоресценция. В этом случае, аналит сам по себе может нести на себе флуоресцентную метку, или, в качестве альтернативы, можно осуществлять дополнительную инкубацию с помощью флуоресцентного помеченного элемента для распознавания.

В большинстве биосенсоров сенсорный чип снабжен сухим реагентом, в дополнение к поверхности сенсора. Реагент может содержать, например, метки, связанные с биологически активными частицами, например, противолекарственными антителами. Для ограничения времени анализа, реагент можно осаждать непосредственно на поверхность сенсора. Когда прибывает тестовая текучая среда, сухой реагент растворяется и перемешивается с текучей средой, которая затем будет смачивать поверхность сенсора. Метки, а также поверхность сенсора подвергаются воздействию целевых молекул, (например, лекарства). Это оказывает влияние на связывание меток, которые впоследствии обнаруживаются, с поверхностью сенсора. Неудобство, связанное с необходимостью осаждения реагента непосредственно на поверхность сенсора, состоит в том, что это приводит к возникновению возможной преждевременной реакции или взаимодействию реагента с поверхностью сенсора (т.е., перед тем, как реагент получил возможность реагировать с целевой молекулой), что, следовательно, затрудняет детектирование.

Биосенсорная система, в которой реагент физически отделен от поверхности сенсора, раскрыта в работе Фукумото и др. (13^я Международная конференция по твердотельным сенсорам, приводам и микросистемам, Сеул, Корея, 5-9 июня, 2005 г.). В данной статье раскрыт тестовый картридж, содержащий камеру обнаружения, снабженную микросхемой сенсора, на которой удерживаются захваченные антитела, и крышкой, в отверстии которой осуществляется загрузка образца. Нетканая ткань, на которую нанесены и высушены путем сублимации магнитные частицы, связанные с детектирующим антителом, прикреплена к крышке таким образом, что она покрывает отверстие. Образец, включая антиген, затем покапельно выливают на картридж.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованных систем и способов детектирования аналита в образцовой текучей среде, а также способов изготовления таких систем. Преимуществами вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть скорость изготовления (например, в течение одной минуты), улучшенная синхронизация измерений, надежность, воспроизводимость и простота изготовления. Вышеуказанную задачу выполняют с помощью способа и устройства согласно настоящему изобретению.

Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для детектирования аналита в образцовой текучей среде, причем устройство содержит область детектирования, которая по меньшей мере частично ограничена несущей поверхностью, доступной для образцовой текучей среды изнутри области детектирования и содержащей реагент, который присутствует в растворимой матрице, в которой расположены компоненты реагента. Область детектирования дополнительно содержит сенсорную поверхность, доступную для образцовой текучей среды изнутри области детектирования и являющуюся отличной от несущей поверхности, и вход для образцовой текучей среды, причем упомянутый вход для образцовой текучей среды имеет входное отверстие в области детектирования, отличной, т.е. удаленной от реагента на несущей поверхности, т.е. не покрытой упомянутой несущей поверхностью, содержащей реагент. Область детектирования может быть задана набором поверхностей, содержащих несущую поверхность и сенсорную поверхность, не находящихся в закрытой камере. В области между несущей поверхностью и сенсорной поверхностью могут отсутствовать стенки или каналы, иными словами, в области между несущей поверхностью и сенсорной поверхностью могут отсутствовать части детектора, например, стенки. Область детектирования может представлять собой полость или камеру детектирования, например, имеющую постоянный объем. Полость или камера ограничена стенками. Объем полости или камеры может быть опционально зафиксирован после регулировки. Последнее является предпочтительным, например, если требуется количественное детектирование. В камере детектирования с фиксированным объемом может быть обеспечен фиксированный объем текучей среды. Камера детектирования является предпочтительной, если осуществляется сравнительное испытание, поскольку объем образца является решающим, а концентрация меток определяет результат. Количество меток может быть задано путем обеспечения, например, дозировки, четко определенного объема меток определенной концентрации, в сочетании с определенным объемом, что приводит к получению правильного количества меток на объем образцовой текучей среды. Преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, что получается хорошее перемешивание образцовой текучей среды с реагентом. Также преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что способы и системы можно отрегулировать до достижения желаемого времени перемешивания и/или времени реакции. Кроме того, преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что получаются устройства с длительным сроком службы. Устройство может содержать выход для текучей среды.

В качестве опциональной особенности объем камеры детектирования может содержать 0,1-1 мкл. Это представляет собой преимущество, поскольку это соответствует количеству образца, достаточному для осуществления надлежащего анализа, тогда как в то же время это способствует миниатюаризации устройства и сокращению времени детектирования.

В качестве опциональной особенности вход для образцовой текучей среды может содержать капилляр. Это представляет собой преимущество, поскольку это способствует переносу текучей среды, например, образцовой текучей среды, за счет капиллярных сил, т.е., без необходимости в дополнительном средстве для подачи текучей среды, таком как, например, средство прокачки.

В качестве опциональной особенности устройство может дополнительно содержать средство давления для нагнетания образцовой текучей среды через вход для образцовой текучей среды. Это представляет собой преимущество, поскольку это позволяет справляться с образцовыми текучими средами, обладающими высокой вязкостью.

В качестве опциональной особенности несущая поверхность не является копланарной с сенсорной поверхностью. Является предпочтительным, чтобы несущая поверхность была обращена к сенсорной поверхности. Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является снижение и, предпочтительно, минимизация или полное предотвращение реакции или перемешивания частиц реагента и сенсорной поверхности. Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что можно осуществлять независимую оптимизацию реагента и/или перемешивание реагента, с одной стороны, и частиц сенсорной поверхности и/или реакционноспособность частиц сенсорной поверхности, с другой стороны.

В качестве опциональной особенности несущая поверхность ограничивает одну сторону или часть камеры детектирования, например, в качестве части стенки камеры. Это является преимуществом, поскольку несущая поверхность, таким образом, выполняет две функции в устройстве, которое является экономичным.

В качестве опциональной особенности несущая поверхность является не пористой. Это является преимуществом, поскольку она предотвращает абсорбцию образцовой текучей среды вовнутрь упомянутой несущей поверхности, которая может предотвратить взаимодействие части упомянутой образцовой текучей среды с реагентом. Преимущество таких вариантов осуществления состоит в том, что несущая поверхность, являющаяся не пористой, может предотвратить удаление проб из области детектирования перед тем, как может произойти детектирование.

В качестве опциональной особенности устройство может дополнительно содержать средство удерживания для удерживания реагента или его компонентов на несущей поверхности. Это является преимуществом, поскольку это позволяет эффективно проводить своевременные измерения, в которых момент, в который реагент или его компоненты высвобождаются, точно известен.

В качестве опциональной особенности устройство может дополнительно содержать средство приведения в действие для приведения в движение реагента или его компонентов в образцовой текучей среде. Преимущество таких вариантов осуществления состоит в том, что обеспечено как перемешивание образцовой текучей среды и реагента, так и перемещение компонентов реагента до заданных местоположений. Средства приведения в действие и/или удерживания могут представлять собой механические устройства, пневматические устройства, гидравлические устройства, электрические устройства, электромагнитные или магнитные средства удерживания или приведения в действие и т.д. Последнее представляет собой преимущество, например, если реагент содержит пробы, помеченные магнитными или намагничивающимися частицами, поскольку магнитные средства приведения в действие могут обеспечивать перемещение этих магнитных или намагничивающихся частиц относительно образцовой текучей среды и/или относительно сенсорной поверхности. Это может способствовать повышению перемешиванию образцовой текучей среды с реагентом и/или направление проб к сенсорной поверхности, повышая, таким образом, скорость детектирования.

Настоящее изобретение также обеспечивает устройство для детектирования наличия аналита в образцовой текучей среде, причем устройство содержит:

- область детектирования, которая по меньшей мере частично ограничена:

a) несущей поверхностью, доступной для образцовой текучей среды, находящейся внутри области детектирования и содержащей реагент, присутствующий в растворимой матрице, в которой расположены компоненты реагента, и

b) сенсорной поверхностью, доступной для образцовой текучей среды, находящейся внутри области детектирования и являющейся отличной от несущей поверхности, и

- вход для образцовой текучей среды, причем упомянутый вход содержит капилляр.

Настоящее изобретение также обеспечивает устройство для детектирования наличия аналита в образцовой текучей среде, причем устройство содержит:

- область детектирования, которая ограничена:

a) несущей поверхностью, доступной для образцовой текучей среды, находящейся внутри области детектирования и содержащей реагент, включающий в себя намагничивающиеся или магнитные частицы, и

b) сенсорной поверхностью, доступной для образцовой текучей среды, находящейся внутри области детектирования и являющейся отличной от несущей поверхности, и

c) магнитным средством удерживания для съемного удерживания частиц реагента на несущей поверхности.

Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что различные компоненты для использования в биодетекции могут быть обеспечены в виде одиночного слоя. Наносимый реагент может содержать одну или несколько проб и/или может содержаться в растворимом веществе. Преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что достигается быстрое взаимодействие между образцовой текучей средой и реагентом. Например, при контакте с образцовой текучей средой, растворимое вещество может быть быстро растворено. Наносимый реагент может содержаться в пористом веществе. Это является преимуществом, поскольку пористые вещества растворяются быстрее, чем не пористые вещества.

В качестве опциональной особенности магнитное средство приведения в действие может быть расположено ниже и/или выше сенсорной поверхности. Это является преимуществом, поскольку это облегчает направление проб к сенсорной поверхности, повышая, таким образом, скорость детектирования.

В качестве опциональной особенности реагент может присутствовать в высушенной или лиофилизированной форме. Это является преимуществом, поскольку это повышает срок службы устройства.

В качестве другой опциональной особенности реагент может содержать одну или несколько проб. Это является преимуществом, поскольку пробы чрезвычайно подвержены реакции с сенсорной поверхностью, и поэтому успешно физически отделяются от сенсорной поверхности.

В качестве еще одной опциональной особенности реагент может содержаться в одной или нескольких растворимых лиофилизированных гранулах. Это является преимуществом, поскольку гранулы облегчают определение количества реагента (например, проб), который обеспечен. В качестве опциональной особенности, если присутствует одна или несколько проб, они могут представлять собой синтетические или природные антитела или фрагменты таких антител, имеющие область связывания. Это является преимуществом, поскольку это позволяет анализировать наличие антигенов в образцовой текучей среде.

В качестве другой опциональной особенности одна или несколько проб могут быть помечены магнитными или намагничивающимися частицами. Это является преимуществом, поскольку магнитные метки облегчают как обнаружение проб, так и направление проб в образцовую текучую среду.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения обеспечен способ изготовления устройства для детектирования присутствия аналита в образцовой текучей среде, причем способ включает в себя обеспечение несущей поверхности, нанесение реагента на несущую поверхность, причем реагент присутствует в растворимой матрице, обеспечение сенсорной поверхности, отличной от несущей поверхности, формирование области детектирования, ограниченной несущей поверхностью и сенсорной поверхностью, и формирование входа для образцовой текучей среды в другом местоположении, т.е., удаленном от реагента на упомянутой несущей поверхности. Область детектирования может представлять собой камеру или полость детектирования, например, сформированную сборочными частями камеры.

В качестве опциональной особенности нанесение реагента на несущую поверхность может включать в себя любую подходящую технологию микроосаждения, такую как нанесение пятен, пипетирование, печатание, например, бесконтактное печатание, такое как струйное печатание реагента на несущую поверхность. Последнее является предпочтительным, поскольку печатание, предпочтительно, струйное печатание, является прецизионным и гибким способом осаждения реагента, особенно, малых количеств реагентов. Другим преимуществом технологии микроосаждения является использование оборудования для дозировки с использованием клапанов вместо пьезоэлектрических элементов для дозировки примерно 100-500 нл реагента.

В качестве другой опциональной особенности нанесение реагента на несущую поверхность может дополнительно включать в себя высушивание реагента. Это является преимуществом, поскольку это повышает срок службы устройства, которое, таким образом, можно хранить без влияния на его эффективность.

В качестве другой опциональной особенности нанесение реагента на несущую поверхность может дополнительно включать в себя сублимационную сушку реагента. Это является преимуществом, поскольку это является особо эффективной технологией сушки.

В качестве другой опциональной особенности способ изготовления устройства для детектирования наличия аналита в образцовой текучей среде может дополнительно включать в себя обеспечение магнитного средства приведения в действие ниже и/или выше сенсорной поверхности. Это является преимуществом, поскольку это способствует направлению проб к сенсорной поверхности, повышая, таким образом, скорость детектирования.

В качестве другой опциональной особенности способ изготовления устройства для детектирования наличия аналита в образцовой текучей среде может дополнительно включать в себя обеспечение магнитного средства удерживания ниже и/или выше несущей поверхности. Это является преимуществом, поскольку это облегчает своевременный контроль удаления реагента или его компонентов.

В качестве другой опциональной особенности расстояние между несущей поверхностью и сенсорной поверхностью можно регулировать. Это является преимуществом, поскольку это позволяет четко задавать и воспроизводить время анализа.

В качестве другой опциональной особенности формирование области детектирования может включать в себя сборку камеры детектирования с использованием сенсорной поверхности и несущей поверхности, после нанесения реагента. Это является преимуществом, поскольку это облегчает применение реагента вследствие большей доступности несущей поверхности.

В качестве другой опциональной особенности способ может включать в себя нанесение реагента на несущую поверхность после того, как была сформирована область детектирования, например, камера детектирования.

Согласно третьему аспекту изобретения обеспечен способ детектирования наличия аналита в образцовой текучей среде, причем способ включает в себя:

- подачу образцовой текучей среды через вход для образцовой текучей среды в область детектирования, причем вход для образцовой текучей среды имеет входное отверстие,

- приведение образцовой текучей среды в контакт с реагентом, присутствующим на упомянутой несущей поверхности, ограничивающей область детектирования, причем реагент расположен отлично, т.е., удаленно от входного отверстия и в пределах растворимой матрицы, с формированием, таким образом, смеси текучей среды, причем несущая поверхность является доступной для образцовой текучей среды, находящейся внутри области детектирования,

- приведение образцовой текучей среды в контакт с сенсорной поверхностью, причем сенсорная поверхность отлична от несущей поверхности, и

- детектирование взаимодействия между смесью текучей среды и сенсорной поверхностью. Область детектирования, таким образом, может представлять собой камеру или полость детектирования. Область детектирования может быть ограничена несущей поверхностью.

В образцовой текучей среде может быть обеспечена одна или несколько проб, помеченных магнитными или намагничивающимися частицами. В качестве опциональной особенности реагент, содержащий магнитные или намагничивающиеся частицы, можно точно разместить путем направления его к несущей поверхности с использованием магнитного привода. В качестве другой опциональной особенности способ может дополнительно включать в себя этап магнитного приведения в действие магнитных или намагничивающихся частиц перед их детектированием. Например, этап магнитного приведения в действие магнитных или намагничивающихся частиц можно осуществлять для направления магнитных или намагничивающихся частиц к сенсорной поверхности. Это является преимуществом, поскольку это повышает скорость анализа. В качестве другой опциональной особенности этап магнитного приведения в действие магнитных или намагничивающихся частиц можно осуществлять для смешивания проб с образцовой текучей средой. Это имеет преимущество, состоящее в повышении воспроизводимости анализа.

В качестве другой опциональной особенности может быть осуществлен этап магнитного удерживания магнитных или намагничивающихся частиц для регулирования их времени удаления. Приведение в контакт образцовой текучей среды может быть обеспечено путем погружения комплекта, содержащего несущую поверхность и сенсорную поверхность, в образцовую текучую среду.

Эти и другие особенности изобретения станут ясными и будут объяснены со ссылкой на вариант (варианты) осуществления, описанный ниже.

Конкретные и предпочтительные аспекты изобретения приведены в прилагаемых независимых и зависимых пунктах формулы изобретения. Признаки из зависимых пунктов формулы изобретения могут сочетаться с признаками и независимых пунктов формулы изобретения и с признаками из других зависимых пунктов формулы изобретения, которые подходящим образом и не только однозначно изложены в формуле изобретения.

Идеи настоящего изобретения позволяют разработать усовершенствованные способы и устройства для детектирования аналитов в образцовой текучей среде.

Вышеуказанные и другие характеристики, особенности и преимущества настоящего изобретения станут ясными из следующего подробного описания, приведенного в сочетании с прилагаемыми чертежами, которые иллюстрируют в качестве примера принципы изобретения. Данное описание приведено лишь ради примера, без ограничения объема изобретения. Ссылки на фигуры, перечисленные ниже, относятся к прилагаемым чертежам.

Краткое описание чертежей

Фиг.1a представляет собой схематическое изображение части устройства для распознавания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.1b представляет собой схематическое изображение устройства для распознавания согласно вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2a и фиг.2b показывают вид сверху передней и нижней стороны крышки, содержащей несущую поверхность с реагентом согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3a и фиг.3b показывают вид сверху передней и нижней стороны сенсорного опорного элемента согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.4a и фиг.4b показывают вид сверху передней и нижней стороны сенсорного опорного элемента с соединительным средством согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.5a и фиг.5c показывают вид сверху передней и нижней стороны сенсорного устройства согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 показывает ответный сигнал, измеренный с использованием сенсорного устройства согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 показывает кривую зависимости от дозы для магнитных гранул на покрытой поверхности с использованием сенсорного устройства согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

На различных фигурах одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым или к аналогичным элементам.

Подробное описание вариантов осуществления

Настоящее изобретение будет описано применительно к конкретным вариантам осуществления и применительно к некоторым чертежам, но изобретение не ограничено ими, а ограничивается только формулой изобретения. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие формулу изобретения. Описанные чертежи являются только схематическими и не являются ограничивающими. На чертежах размер некоторых элементов может быть увеличен и не показан в масштабе в иллюстративных целях. Там, где в настоящем описании и формуле изобретения использован термин «содержит» («включает в себя»), это не исключает наличия других элементов или этапов. Там, где применительно к существительному используется единственное число, это включает в себя и множественное число данного существительного, если специально не указано иное.

Кроме того, термины первый, второй и т.п. в описании и в формуле изобретения используются для различения аналогичных элементов и необязательно для описания последовательного или хронологического порядка. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и что варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем документе, могут функционировать и в другой последовательности, отличной от описанной или проиллюстрированной в настоящем документе.

Более того, термины верхний, нижний, выше, ниже и т.п. в описании и в формуле изобретения используются в описательных целях и необязательно для описания относительных местоположений. Следует понимать, что термины, используемые таким образом, являются взаимозаменяемыми в соответствующих обстоятельствах, и что варианты осуществления изобретения, описанные в настоящем документе, могут функционировать и при других ориентациях, отличных от описанных или проиллюстрированных в настоящем документе.

Ссылка, приводимая на протяжении всего данного описания, на «один вариант осуществления» или на «вариант осуществления», означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с данным вариантом осуществления, включена по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Кроме того, конкретные признаки, структуры или характеристики могут сочетаться между собой любым подходящим образом в одном или нескольких вариантах осуществления, как должно быть ясно специалисту в данной области техники из данного описания. Формула изобретения, следующая за подробным описанием, таким образом, в явном виде включена в данное подробное описание, при этом каждый пункт формулы изобретения является самостоятельным, как отдельный вариант осуществления данного изобретения.

Кроме того, поскольку некоторые варианты осуществления, описанные в настоящем документе, включают в себя определенные, а не другие признаки, включенные в другие варианты осуществления, сочетания признаков различных вариантов осуществления означают, что они находятся в пределах объема изобретения и образуют различные варианты осуществления, как может быть понятно специалистам в данной области техники.

Следующие термины или определения предусмотрены единственно с целью понимания изобретения. Эти определения не следует рассматривать, как имеющие объем, меньший, чем понимаемый специалистами в данной области техники.

Термин «пробный», используемый в настоящем документе, относится к составу, который может содержать по меньшей мере один аналит, представляющий интерес. Предпочтительно, образец представляет собой текучую среду, также именуемую «образцовой текучей средой», например, водный состав. Термин «аналит», используемый в настоящем документе, относится к веществу, присутствие, отсутствие или концентрация которого определяется с использованием вариантов осуществления настоящего изобретения. Аналиты могут включать в себя, но не быть ограниченными ими, органические молекулы, метаболиты, такие как глюкоза или этанол, белки, пептиды, сегменты нуклеиновой кислоты, молекулы, такие как лекарственные препараты, антибиотики или медикаменты, препараты, вызывающие периодическую зависимость, молекулы с регулятивным воздействием на энзиматические процессы, такие как стимуляторы, активаторы, ингибиторы, или коферменты, вирусы, бактерии, клетки, компоненты клеток, клеточные мембраны, споры, ДНК, РНК, микроорганизмы и фрагменты и их продукты, или любые вещества, для которых могут быть разработаны области интеграции ДНК умеренных фагов и бактериальных хромосом, связующие элементы или рецепторы (такие как антитела). Термин «метка», используемый в настоящем документе, относится к молекуле или веществу, способному генерировать обнаружимый сигнал, или способному соединяться с другой молекулой, или образовывать комплекс, который генерирует детектируемый сигнал. Метки, пригодные для использования в различных системах детектирования, и способы согласно настоящему изобретению, многочисленны и широко описаны в соответствующей области техники. Они могут представлять собой оптические метки (например, люминесцентные молекулы (например, флуоресцентные агенты, фосфоресцентные агенты, хемилюминесцентные агенты, биолюминесцентные агенты и т.п.), окрашенные молекулы, молекулы, порождающие красители в ходе реакции), радиоактивные метки, магнитные и/или электрические метки, ферменты, лиганды со специфическими связями, микроскопические пузырьки, обнаруживаемые путем акустического резонанса, и т.п. Метки могут представлять собой прямые метки, которые можно детектировать сенсором. В качестве альтернативы, метки могут представлять собой косвенные метки, которые становятся детектируемыми в результате последующего процесса обработки. Метка, используемая в способах согласно настоящему изобретению, может быть меткой, специфичной для аналита, т.е., способной связываться именно с аналитом. Тем не менее, также предусмотрено, что там, где аналит присутствует в очищенной форме, достаточно, чтобы метка соединялась с аналитом.

Термин «аналог аналита», используемый в настоящем документе, относится к веществу, которое может соединяться с пробой или захватывать пробу не так оптимально, как аналит. Аналог аналита используют в сравнительных испытаниях, когда аналит определяют, исходя из сопоставления с аналогом аналита, например, при конкурирующем связывании пробы или при захвате пробы. В частности, аналог аналита связывает пробу или захватывает пробу при пониженной связующей способности, по сравнению со связыванием аналита и пробы или с захватом пробы. Термин «проба» в настоящем изобретении относится к связующей молекуле, которая специфически связывается с аналитом. Пробы, рассматриваемые в контексте настоящего изобретения, включают в себя биологически активные частицы, такие как (но не ограниченные ими) антитела целиком, фрагменты антител, такие как фрагменты Fab, одиночная цепь Fv, одиночные изменяемые области, VHH, антитела с тяжелыми цепями, пептиды, эпитопы, мембранные рецепторы, или рецепторы другого типа, или их части, ферменты-мутанты с захватываемой подложкой, антигенные молекулы (гаптены) целиком, или фрагменты антигенов, олигопептиды, олигонуклеотиды, мимеотопы, нуклеиновые кислоты и/или их смеси, способные к селективному связыванию с потенциальным аналитом. Антитела могут быть выращены до небелковых соединений, а также до белков или пептидов. Пробы могут представлять собой элементы иммунореактивных или элементы, имеющие сродство к реактивным связующим парам. Природа пробы будет определяться природой детектируемого аналита. Чаще всего, проба развивается, исходя из конкретного взаимодействия с аналитом, таким как (но не ограниченным ими) образование связи антиген-антитело, комплементарных нуклеотидных последовательностей, связи карбогидрат-лектин, комплементарных пептидных последовательностей, связи лиганд-рецептор, кофермента, связи фермента и ингибитора фермента и т.д. В настоящем изобретении функция пробы состоит в специфическом взаимодействии с аналитом, допускающем его детектирование. Поэтому, пробы могут быть помечены, или они могут быть обнаружены прямо или косвенно. Проба может представлять собой антианалитное антитело, если, например, аналит представляет собой белок. В качестве альтернативы, проба может представлять собой комплементарную олигонуклеотидную последовательность, если, например, аналит представляет собой нуклеотидную последовательность. Термин «захват пробы», используемый в настоящем документе, относится к пробам, предназначенным для иммобилизации аналитов и/или к аналитам, помеченным на сенсорной поверхности в случаях распознавания или связывания. Термин «сенсор», используемый в настоящем документе, относится к устройству, позволяющему осуществлять качественное и/или количественное детектирование аналита в образцовой текучей среде. Если аналит имеет биологическую природу, или если сенсор рассчитан на детектирование биологических частиц (например, пробы, захватывающие антитела), сенсор иногда будет называться «биосенсором». В «сенсоре», используемом в настоящем документе, его сенсорность обычно действует за счет его сенсорной поверхности, которая будет либо захватывать аналиты, либо обменивать иммобилизованный на ней аналог аналита на аналит, присутствующий в образцовой текучей среде.

Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к устройству для детектирования наличия аналита в образцовой текучей среде, причем устройство содержит область детектирования. Область детектирования по меньшей мере частично ограничена несущей поверхностью, доступной для образцовой текучей среды изнутри области детектирования. Несущая поверхность может представлять собой, например, часть камеры или полости детектирования, например, образуя одну из стенок или находясь на ее покрытии, хотя несущая поверхность также может быть обеспечена в виде дополнительной поверхности в камере детектирования. Область детектирования дополнительно ограничена сенсорной поверхностью, отличной от несущей поверхности. Сенсорная поверхность доступна для образцовой текучей среды изнутри области детектирования. Сенсорная поверхность может, например, являться частью той же камеры детектирования. Область детектирования может быть задана комплектом поверхностей, содержащих несущую поверхность и сенсорную поверхность, не являясь закрытой камерой. В области между несущей поверхностью и сенсорной поверхностью могут отсутствовать стенки или каналы, иными словами, в области между несущей поверхностью и сенсорной поверхностью могут отсутствовать детекторные части, например, стенки. Область детектирования может представлять собой камеру детектирования, например, имеющую фиксированный, необязательно фиксированный в результате настройки, объем. Например, последнее является преимуществом, если требуется количественное детектирование. В камере детектирования с фиксированным объемом, может быть обеспечен фиксированный объем текучей среды. Является предпочтительным, чтобы объем камеры детектирования составлял 0,1-1 мкл. Устройство дополнительно содержит вход для образцовой текучей среды. Вход для образцовой текучей среды имеет входное отверстие в области детектирования, отличное, т.е., удаленное от реагента на несущей поверхности, например, не покрытое несущей поверхностью. Вход для образцовой текучей среды может содержать капилляр, например, трубку или полую секцию с такими размерами, что текучую среду, например, образцовую текучую среду, можно направлять в нее за счет капиллярных сил. Типичные размеры для капиллярных секций составляют 0,1-2 мм. Устройство может дополнительно содержать средство давления для продавливания образцовой текучей среды через вход для образцовой текучей среды. Подходящее средство давления содержит (но не ограничено ими), например, насосы, шприц и т.п. Давление, оказываемое упомянутым средством, может быть положительным или отрицательным, например, вакуумом, т.е., отрицательным давлением, которое можно прикладывать на выходе для текучей среды упомянутого устройства. Камера детектирования с четко определенным объемом также является предпочтительной, если осуществляется сравнительное исп