釋放的探針物種的可能性比較低。
[0017]相反的，如果參與一個結(jié)合反應(yīng)，例如，競爭性結(jié)合測定，置換結(jié)合測定等，與一個結(jié)合配體具有相對低的親和力的結(jié)合物種可以被應(yīng)用。僅僅通過舉例的方式，在一個置換測定中，包括結(jié)合物種和探針(例如，可檢測的探針)的呈現(xiàn)的復(fù)合物在引入液體樣品之前被結(jié)合到結(jié)合配體上，該結(jié)合物種的結(jié)合親和力比目標(biāo)分析物的結(jié)合配體的親和力低。結(jié)合物質(zhì)(和目標(biāo)分析物)與結(jié)合配體可以分別的包括抗原和抗體，或反之亦然。呈現(xiàn)的復(fù)合物可以通過液體樣品中的目標(biāo)分析物而被置換，并且游離的呈現(xiàn)復(fù)合物可以被測量。由于呈現(xiàn)復(fù)合物對結(jié)合配體相對低的親和力，呈現(xiàn)復(fù)合物可以在缺乏目標(biāo)分析物的情況下，從結(jié)合配體上解離，從而產(chǎn)生相對高的背景信號，和/或相對高的測量誤差。
[0018]此外，在涉及小體積液體中結(jié)合反應(yīng)的裝置中，如典型的定點照護(hù)處的血液測試，包括探針(例如，可檢測的探針)物種(例如，呈現(xiàn)的復(fù)合物)可能需要擴(kuò)散一段距離，從而限制了包括探針(例如，可檢測的探針)物種的尺寸(例如，呈現(xiàn)的復(fù)合物)或測試的快速性。在本發(fā)明的一些實施方案中，在引入液體樣品之前，探針物種通過一個鍵連接到接頭。如果液體樣品包含目標(biāo)分析物，該接頭可通過目標(biāo)分析物被特異性的切割。探針物種沒有必要在液體樣品中擴(kuò)散或以其它方式移動以用于發(fā)生切割反應(yīng)。因此，在不影響裝置功能性的情況下，探針物種可以是非常寬泛的。例如，探針物種的拷貝(連接一個接頭)可以包括酶的聚合物(例如共軛酶或者以其他方式連接在一起的酶的多個拷貝)，或光學(xué)或電的活性分子共軛或以其他方式連接在一起的多個拷貝。在這樣的實施方案中，探針物種的一個拷貝的釋放可以導(dǎo)致可檢測物種的多個拷貝(例如，光學(xué)的或電的活性分子，其可以被直接檢測；或在多個檢測反應(yīng)中可以參與的酶的多個拷貝，從而產(chǎn)生可檢測的反應(yīng)產(chǎn)物的多個拷貝)。具有這樣一些大量的探針物種(例如，探針物種的拷貝，其包括可以催化至少一個檢測反應(yīng)的酶的多個拷貝，或光學(xué)的和/或電的活性分子的多個拷貝)常常是有益的，因為它可以在檢測室中增加活性，從而增加了裝置的靈敏性和/或準(zhǔn)確性。此外，使用如此的本文所公開裝置而運行測定的液體樣品量可以減少，因為需要產(chǎn)生可檢測信號的目標(biāo)分析物的量可以減少。
[0019]術(shù)語“裝置”，“條帶”和“生物傳感器”在本文可以互換使用，除非另有說明。探針物種也被稱為標(biāo)記物。探針物種或標(biāo)記物可以在生物傳感器中具有至少兩種狀態(tài)，通過接頭而保留在第一腔室中，或釋放的?？蓹z測的物種可以是釋放的探針物種，或可以是在生物傳感器第二腔室內(nèi)釋放的探針物種所經(jīng)歷的檢測反應(yīng)中產(chǎn)生的可檢測的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0020]目標(biāo)分析物可以是活性形式，和無活性形式。無活性形式的目標(biāo)分析物不具有其正常的切割功能，因而不能切割接頭以釋放探針物種。本文所用的，術(shù)語目標(biāo)分析物表明它是在其活性形式，除非另有說明。
[0021]本發(fā)明的一些實施方案包括用于檢測液體樣品中目標(biāo)分析物的生物傳感器。該生物傳感器可以包括至少一個第一腔室和一個第二腔室，其中第一腔室和第二腔室可以是流體連通的，其中，第一腔室可包括探針物種，其中探針物種經(jīng)由接頭而保留在第一腔室中，其中目標(biāo)分析物能夠切割接頭以釋放探針物種至第一腔室中的液體樣品，其中生物傳感器被構(gòu)造成將液體樣品(包括釋放的探針物種，如果可使用)從第一腔室移動到第二腔室，并且其中釋放的探針物種(如果存在于液體樣品中)可以經(jīng)由檢測機(jī)制在第二腔室進(jìn)行檢測。
[0022]在一些實施方案中，生物傳感器可以包括第一腔室和第二腔室。在一些實施方案中，第一腔室可以包括反應(yīng)室，和第二腔室可以包括檢測室。第一腔室和第二腔室可以是流體連通的。
[0023]在一些實施方案中，第一腔室可以包括探針物種。探針物種可以經(jīng)由該接頭而保留在第一腔室中。如果目標(biāo)分析物存在于液體樣本中，它可以切割接頭以釋放探針物種，以使探針物種與液體樣品自由的移動。在第一腔室中經(jīng)過一段時間(例如，一個預(yù)定的時間段)以允許切割發(fā)生，反應(yīng)后的液體樣品可以被轉(zhuǎn)移到第二腔室，釋放的探針物種與其共同運送，但遺留下與第一腔室中完整的接頭相連接的探針物種(即未切割的)。切割反應(yīng)可以是特異性的。如果在液體樣品中沒有目標(biāo)分析物(例如，其濃度或數(shù)量是低于檢測水平的)或目標(biāo)分析物不是活性的或功能性的，該切割反應(yīng)可能不發(fā)生，并且探針物種可以保留在第一腔室中。
[0024]在一些實施方案中，通過任何適宜的方法，探針物種可以經(jīng)由接頭而被保留(例如，固定的或滯留的)在生物傳感器(條帶)的第一腔室(例如，反應(yīng)室)中。僅僅通過舉例的方式，接頭可以被直接吸收到，拴在，或支撐在第一腔室的一個或多個內(nèi)部表面；或者它可以被拴在或支撐在一個單獨的支撐件的表面，其中該支撐件可以被阻止或滯留進(jìn)入第二腔室(例如，檢測室)。接頭可以通過任何方法連接到(吸收到，栓在，支撐在，等)表面(例如，第一腔室的一個或多個內(nèi)表面，一個單獨的支撐件表面等)，其可以產(chǎn)生足夠穩(wěn)定的結(jié)合，以致于在平衡時沒有目標(biāo)分析物的情況下，液體樣品中只有少量釋放的探針物種。本文所用的，少量的釋放的探針物種表示該數(shù)量低于裝置或系統(tǒng)的檢測下限的水平。適宜的方法可以包括，例如，共價鍵合到位于表面上的一個或多個基團(tuán)(例如，第一腔室的一個或多個內(nèi)表面，一個單獨的支撐件的表面等)，高親和力的非共價鍵合到位于這些表面的一個或多個基團(tuán)，等。高親和力的非共價鍵可以包括，例如，鏈霉親和素/生物素鍵，硫醇/金鍵等。
[0025]在一些實施方案中，單獨的支撐件可以包括珠子。該珠子可以是磁性的，并且附連到珠子上的探針物種和接頭的構(gòu)建體可以通過磁力被保留在第一腔室中。該生物傳感器可以包括，例如，磁鐵，或類似物，其可以產(chǎn)生磁力。僅僅通過舉例的方式，構(gòu)建體可以被拴在或支撐在單獨的支撐件上，該支撐件公開在美國專利申請公開號US 20060134713題名為B1SENSOR APPARATUS AND METHODS OF USE，其通過引用而被并入本文。例如，在一些實施方案中，構(gòu)建體可以是被栓在涂敷聚合物的磁心珠粒上，如來源于BANGS LABORATORIES,INC.的 PROMAG 或 B1MAG 珠子，或來源于 SPHEROTECH，INC.的 SPHER0TECH 珠子。連接(栓在，支撐在，等)構(gòu)建體至單獨的支撐件的益處可以包括，例如，更容易制造。例如，當(dāng)構(gòu)建體可以連接到主條帶制造工藝的獨立的支撐件上，其可以允許條件和方案的更廣泛的選擇，該條件和方案用于進(jìn)行附著和易于進(jìn)行洗滌以除去未附著的構(gòu)建體和/或它的組分(例如接頭和/或探針物種)。額外的益處可以包括該支撐件還可以提供用于連接的更大的表面積，增加在第一腔室(例如反應(yīng)室)中構(gòu)建體可獲得的負(fù)荷。
[0026]在一些實施方案中，探針物種可以經(jīng)由一個鍵連接到接頭。該鍵可以包括至少一個鍵，其選自下列所組成的群組，例如，共價鍵，非共價鍵等。示例性的非共價鍵可以包括，例如，由于范德華相互作用的鍵，諸如，例如，氫鍵，靜電鍵等。
[0027]在一些實施方案中，生物傳感器可以是適于在液體樣品中檢測目標(biāo)分析物的。液體樣品可以是，例如，全血，血漿，血清，粘液，尿液，液體形式的組織制備液。在樣品被準(zhǔn)備好用于該裝置之前，在樣品上可以進(jìn)行一個或多個制備步驟。所采取的步驟可以取決于樣品中目標(biāo)分析物的類型和可用性。例如，如果目標(biāo)分析物被包含在樣品的細(xì)胞內(nèi)，至少一個制備步驟可以包括通過諸如，例如，切割細(xì)胞的方式，使目標(biāo)分析物可用。
[0028]在本文所公開的實施方案中，目標(biāo)分析物可以切割接頭以釋放探針物種。切割可以是特定于目標(biāo)分析物的。在目標(biāo)分析物的存在下，為了在第一腔室(例如反應(yīng)室)內(nèi)特異性釋放探針物種，可以選擇錨定探針物種到第一腔室(例如反應(yīng)室)的一個表面(例如，第一腔室的一個或多個內(nèi)表面，單獨的支撐件的一個表面，等)的接頭，以便于它可以被目標(biāo)分析物特異性切割，和通過可以預(yù)期存在于測試液體樣品中的其它物種切割而不具有顯著速率。接頭可以包括用于可以被切割的目標(biāo)分析物的天然基質(zhì)。接頭可以包括目標(biāo)分析物的天然基質(zhì)的合成形式或類似物。
[0029]在一些實施方案中，探針物種可以包括可被在第二腔室(例如，檢測室)檢測的物種。該檢測可以應(yīng)用，例如，光學(xué)法，電化學(xué)法等。在一些實施方案中，探針物種可以包括至少一種物種，其選自下列所組成的群組，例如，光學(xué)分子，酶，電活性分子等。例如，光學(xué)活性分子可以包括一種分子，其可以吸收光，當(dāng)被激發(fā)時發(fā)射光，例如熒光分子，磷光分子，化學(xué)發(fā)光分子等。更多的示例性探針物種可以參見，例如，PCT專利申請公開號W02002/008763題為 Immunosensor，和 WO 2010/004436 題為 ENHANCED IMMUNOASSAY SENSOR ;和美國專利申請公開號 US 20030180814 題為 DIRECT IMMUNOSENSOR ASSAY 和 US 20060134713 題為B1SENSOR APPARATUS AND METHODS OF USE，其中每一個通過引用并入本文。
[0030]在一些實施方案中，生物傳感器可以適用于檢測目標(biāo)分析物(為簡單起見稱之為切割或切割)，通過目標(biāo)分析物切割接頭的化學(xué)鍵的作用方式，從而釋放出探針物種。目標(biāo)分析物可以包括酶。釋放該探針物種的切割可以是特定于目標(biāo)分析物的。合適的酶的實例可以包括糜蛋白酶，胃蛋白酶，木瓜蛋白酶，異肽酶，凝血酶，乳糖酶，麥芽糖酶，蔗糖酶，淀粉酶，pappalysin-2，溶菌酶，蛋白酶，和基質(zhì)金屬蛋白酶，等。
[0031]釋放的探針物種可以與反應(yīng)后的液體樣品一起移動到第二腔室中，并且可以在第二腔室(例如，檢測室)被檢測。在一些實施方案中，探針物種可以通過檢測機(jī)制而直接在第二腔室中被檢測出來。僅僅通過舉例的方式，探針物種可以包括光學(xué)活性分子，電活性分子，等。該放的探針物種的存在和/或數(shù)量可以在第二腔室中直接被檢測出來。
[0032]在一些實施方案中，釋放的探針可以間接地在第二腔室(例如，在檢測室)中被檢測。例如，釋放的探針可以與試劑在二腔室(例如，檢測室)中經(jīng)歷反應(yīng)(例如，檢測反應(yīng))，以產(chǎn)生能夠經(jīng)由檢測機(jī)制而被檢測出的反應(yīng)產(chǎn)物。在一些實施方案中，檢測反應(yīng)可以包括至少一個中間反