发明名称 利用电生物晶片微阵列之分子侦测及分析方法
摘要 本发明揭露核酸目标物、分子或配位体之存在可藉由杂交作用、抗原-抗体反应或受体-配位体结合来侦测。本发明报导藉由策略性地定位附着至导电体之小颗粒之第一棵针及第二探针,该导电体系紧邻一电路,藉此报导结果。本发明技术之无数潜在应用包括藉由杂交监别及侦测小量的核酸,藉由抗原-抗体反应侦测例如毒素及致癌物质之分子,以及藉由受体-配位体交互作用侦测其他分子。本发明之方法亦可适用于利用竞争性结合之原理,分析特定物质之量。
申请公布号 TWI245895 申请公布日期 2005.12.21
申请号 TW090131646 申请日期 2001.12.20
申请人 唐舜荣 发明人 唐舜荣
分类号 G01N27/30;G01N27/49;G01N33/53;G01N33/68;C12Q1/00 主分类号 G01N27/30
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种侦测微量的分子目标物之方法,其系利用目 标物与二个分子探针之间的专一性交互作用来进 行,该方法包含: 将该分子探针中之一者附着于导电性珠粒上, 将该探针中另一者固定于二电极之间的间隙中, 对该电极施予一电位差,以及 监测由该电极中之一者到该电极中之另一者之电 流增加量,其可发生于若该导电性珠粒藉由该专一 性之交互作用拉入该间隙时, 其中该电极之间的铁珠粒的物理定位作用造成电 路封闭,且该探针与该目标物之间反应的专一性是 侦测的基础。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该探针中之一 者系物理性地结合至该电极之间的“井"中。 3.如申请专利范围第1项之方法,其中该导电性珠粒 为铁珠粒。 4.如申请专利范围第1项之方法,其中该导电性珠粒 在附着于该分子探针中之一者之前先被消磁。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中该消磁作用是 藉由在经屏障以与地球及其他磁场相隔的环境下 加热来进行。 6.如申请专利范围第1项之方法,其中藉由去除载体 流体中所有氧,使该导电性珠粒免于生锈。 7.如申请专利范围第1项之方法,其系被采用来侦测 经微处理器控制的微阵列中之多作用剂/分子。 8.如申请专利范围第1项之方法,其系被采用来分析 特定物质之浓度。 9.一种侦测微量之分子目标物的方法,该方法利用 目标物及二分子探针之间的专一性交互作用来进 行,该方法包含下述步骤: (a)藉由加入气体或固体至溶液中制备一样本或制 备一待监别的作用剂, (b)将该样本引入一侦测装置中,该侦测装置具有存 在于二电极问之间隙,该间隙含有探针,并容许结 合/杂交反应发生, (c)在步骤(b)进行前、进行期间或进行后,加入第二 个探针,其结合至导电性珠粒并容许专一性之结合 /杂交反应发生,以及 (e)藉由侦测该电极间任何电流的改变,测定该导电 性粒子结合至该间隙是否已发生。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中步骤(e)系比 下述步骤优先进行: (d)调整溶液的化学性质及/或温度以使反应条件最 适化。 11.如申请专利范围第9项之方法,其中该步骤(e)中 使用微处理器。 12.如申请专利范围第9项之方法,其中该步骤(a)包 括使细胞物理及/或化学地缩小成其成分并使其释 出以供侦测。 13.如申请专利范围第1项之方法,其系设计为二或 三度空间的微阵列以侦测可以进行杂交、抗原-抗 体反应与受器-配体反应之不同分子的存在与浓度 ,其包括但不限定于核酸、蛋白质、碳水化合物、 脂质及无机分子。 14.如申请专利范围第13项之方法,其包括内装的二 重覆或三重覆以供品质控制。 15.如申请专利范围第13项之方法,其包括与负控制 一起进行之电子式自我检查及/或预分析试验。 16.如申请专利范围第13项之方法,其包括与正控制 一起进行的后分析试验,其中此试验的结果应该是 负的。 17.一种用于分析溶液中给定物质之浓度的方法,包 含: 提供一个别晶片的阵列,每个晶片包含一封闭的电 路,该电路包括界于一对电极之间的结合探针之分 析物及导电性珠粒,其中晶片在电极之间的间隙尺 寸及经结合之分析物的量上不同,及因此该珠粒之 量不同, 导入含有一未知浓度之分析物的样本到该微阵列 中, 藉此该分析物竞争地置一取代晶片中经珠粒结合 之探针,该晶片为含有特定量或少量之经结合的分 析物,而非含有大量经结合之分析物的晶片,以及 具有充分经取代之珠粒之晶片将转换为一开放的 电路。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中利用已知浓 度之标准品先进行校正,容许进行该样品中分析物 之浓度分析。 19.一种分析一特定物质之浓度的方法,包含下述步 骤: 提供一相同晶片之阵列,在二电极之间有一小间隙 ,该电极仅接受一导电性珠粒及结合井之探针, 将含有未知量分析物的样品引入位在卡匣内之该 微阵列中,该卡匣含有比样品中的分析物量还要少 的已知量之经添加的结合珠粒之探针,藉此 游离的分析物与结合分析物之结合珠粒之探针(形 成于引入之分析物与卡匣内侧之结合珠粒的探针 反应后),竞争结合该电生物晶片之有限数量的该 结合井的探针,并且 监测由该等电极之一至另一电极间之电流变化。 20.如申请专利范围第19项之方法,其包含利用先前 已知之结合珠粒之探针的量,计算样品中分析物的 浓度,藉由微处理机记录"开启"至"关闭"讯号的比 例及利用已知浓度之分析物的标准品预先校正。 21.一种用于侦测微量分子目标物的装置,其系藉由 利用目标物与二分子探针之间的专一性交互作用 来进行,该装置包含: 一井,其具有彼此相隔以形成一间隙的二个电极, 以及该探针中之一者附着于该井, 用于对该电极施加一电位差的构件,以及 用于监测由该电极中之一者至另一者之电流增加 的构件,其可发生于若该导电性珠粒藉由该专一性 之交互作用拉入该间隙时。 22.如申请专利范围第21项之装置,其中该装置系与 多数其他相同之装置一起收容在一微阵列中。 23.如申请专利范围第21项之装置,其中该微阵列系 收容入一卡匣中。 24.如申请专利范围第23项之装置,其进一步与一可 以携带的装置组合,该可以携带的装置建构有可容 纳该卡匣之沟槽。 25.如申请专利范围第24项之装置,其进一步包括一 微处理器,其读取来自设置于该卡匣上的监别器之 该卡匣的内容。 图式简单说明: 第1图为应用于测试装置之电路的概要图, 第2图为显示二个分别含有附着的探针及附着的抗 体之晶片的概要图, 第3图描述添加经结合之铁珠粒之第二探针的概要 图, 第4图描述一可能之微阵列设计的概要图, 第5图描述一定量分析物方法背后的原理, 第6图描述使用一微阵列定量分析物之概要图,该 微阵列含有事先经结合之珠粒,该珠粒具有夹在探 针之间的目标物, 第7图为描述另一个分析物的定量方法之原理的概 要图,此方法利用竞争性的结合,而非事先结合之 珠粒, 第8图为描述第二种分析物的定量方法之概要图, 此方法系在过量分析物存在下利用微阵列, 第9图为描述用于亨丁顿氏基因(Huntingtin gene)之重 覆区域的二探针的设计之概要图, 第10图为描述另一组探针之概要图,此探针之重覆 组合数目,比存在于既定病患中之重覆的正确数目 还少。该探针之二端无接合作用发生,以及 第11图为描述另一组探针之概要图,该探针之重覆 组合数目,比存在既定病患中重覆的正确数目还多 ,造成悬突之探针及接合作用的失败。
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