[发明专利]使用峰曲线的生物电子结合测定

说明书

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2014年4月29日提交的标题为“Bioelectronic Binding Assay Using Peak Profiling”的美国临时专利申请U.S.S.N 61/985,969，以及于2014年4月29日提交的标题为“Bioelectronic Binding Assay on Pre-formed SAMS Using Peak Profiling”的U.S.S.N 61/985,976的优先权，其各自的内容通过引用整体并入本文。

技术领域

大体上描述了用于检测样品中之靶标分析物的生物电子结合测定的方法。

背景技术

电子转移反应是从光合作用到需氧呼吸的多种各种生物相互作用的关键步骤。在化学和生物系统中电子转移反应的研究已经产生了大量的知识和强大的理论基础，其描述了在少量参数方面的电子转移速率。

利用该知识，可以将电活性部分(electroactive moiety，EAM)设计为感测分子(sensing molecule)。电子转移的强度在其与靶标相互作用时改变。

发明概述

本发明的一个实施方案的目的是提供一种称为生物电子结合测定的方法，其用于使用两种或更多种EAM直接或经由替代靶标来检测靶标。

在一个方面，本发明描述了这样一种方法，通过该方法使用在电极上自组装以形成单层的电活性部分(EAM)来检测样品中的目的靶标。当涉及多种EAM物质时，每种EAM物质可以具有特定的结构和/或特定的电化学(electrochemical，E-chem)循环伏安法峰曲线(cyclic voltammetry peak profile，CVPP)E⁰。可以通过分配一个数字来将不同的EAM和与其有关的E⁰相关联来区分不同的EAM。例如，EAM1和EAM2分别具有不同的E-chem CVPP E₁⁰和E₂⁰。在一些实施方案中，仅使用两种类型的EAM在电极上形成自组装单层(SAM)。在一些这样的实施方案中，一种EAM(具有E₁⁰的EAM1)具有特异性结合目的靶标或替代靶标的捕获配体。另一种EAM(具有E₂⁰的EAM2)可以不具有捕获配体。当将含有所述目的靶标的样品引入所述EAM时，所述EAM1的结合配体结合其特异性靶标或替代靶标，而所述EAM2不结合。

在一些实施方案中，将样品直接加入到包含EAM混合物的溶液中以形成测定混合物，所述EAM混合物包含以已知比例混合的两种EAM，EAM1和EAM2，其中EAM1还包含能够结合目的靶标的结合配体。如果不存在靶标，当引入电极时，EAM1和EAM2可形成具有特定已知E₁⁰和E₂⁰的强度比值的自组装单层(SAM)。如果所述目的靶标存在于所述样品中，则所述EAM1的结合配体可与所述靶标结合。当与所述靶标结合时，在空间上阻碍所述EAM1形成自组装单层(SAM)。然后将所述测定混合物与电极接触。当与所述电极接触时，所述测定混合物中剩余的游离EAM1和EAM2可以自组装成单层，而结合的EAM1被阻碍而不能如此组装。单层中的EAM1和EAM2的比例根据由于所述靶标的结合而空间上受阻碍不能形成SAM的EAM1的量而变化。E1⁰和E₂⁰的强度相应地改变，并且与所述样品中存在的靶标的量成比例。