[发明专利]磁性识别系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁性识别标记，所述标记能够通过分析物用识别剂将少 量磁性(或可磁化)物质连接到该分析物上。所述标记的显著优势在于， 它们能将很小体积的磁性物质连接到分析物，从而使所述分析物即使在 受限空间(如微流体系统)中也能受到磁场影响。所述磁性物质的存在允许 对所述分析物进行更复杂的空间操作，这在微流体系统中尤为有益。本 发明还涉及与所述标记相关的产物、方法和应用。

背景技术

众所周知，磁珠可以用于控制测定方法所涉及的分子(参见，例如 US2006/084089)。通常，所述磁珠与能识别和结合分析物的分子(如抗体) 相连。所述磁珠的磁性被用于控制或在空间上操作所述分析物，例如将 样品中的所述分析物与其它分子分离。

然而，磁珠并不适用于所有系统。最近，使用微流体(microfluidic)或纳 流体(nanofluidic)装置来对其量一直较少的样品进行处理已经成为可能。这类 装置能分析极小的样品(如由针刺得到的血滴)中的特定物质。即使可在微米 规模上制成磁珠，所述装置内的通道维度经常通常可能太小以致于无法令人 满意地容纳所述磁珠，其原因是所述磁珠比通道大或所述磁珠引起通道内的 堵塞或阻滞。在www.deas.harvard.edu/projects/weitzlab/wyss.preprint.2006.pdf 中对此有进一步的说明。尽管小珠具有大的表面积与体积比(表1)，特别 小的珠子或颗粒可能遭受空间位阻的影响，其中已连接的蛋白阻挡了其 他蛋白的连接。这对于抗体或其它识别实体的随机空间组织尤其成问题， 表现在将所述抗体或其它识别实体连接到颗粒上的时候。因为当将蛋白 与磁珠或磁性颗粒表面偶联时，该蛋白所要求的取向可能不是最佳的(参 见图3)，因而使所述问题进一步恶化。

表1. 3μm和50nm珠的表面积与体积比的比较

 表面积(SA)(4πr²)   体积([4/3]πr³)  SA∶Vol比   3μm珠  4π(1.5)² ＝28μm²  (4/3)×π×(1.5)³  ＝14μm³ 2∶1   50nm珠(或   0.05μm)  4π(0.025)² ＝7.8×10^-3μm²  (4/3)π(0.025)³  ＝6.5×10^-5μm³ 120∶1

已经尝试将更小的磁性颗粒与蛋白结合，尽管这还未在微流体或纳 流体用途上受到很多关注。例如，已公布的PCT申请WO 2006/104700 对可用在检测液体样品中分析物的测定中的磁性蛋白纳米传感器有说 明。在该系统中，采用了通常包含T4尾丝基因的融合蛋白，所述T4尾丝 基因被修饰以包含将结合顺磁纳米颗粒的额外官能团(例如肽展示配体)。