存在。
[0104]电流信号的特异性检测
为了确保ELFB的电流信号对硫堇的还原是特异性的，并且该系统的其它组分可以促成产生的信号，建立两个ELFB设置。该设置之间的唯一差别是GNP的标记。在第一设置中，GNP用40 yg/ml GIPCl和10 μΜ硫堇标记，而在第二设置中，GNP仅用40 yg/ml GIPCl(可以称为背景噪声)标记。将100 yL抗GIPCl稀释成1:3000并且加入每个ELFB设置中。
[0105]图13展示了每个设置的硫堇的还原电势的记录的和评估的电流信号:蓝色CV代表不具有硫堇的设置，并且不具有氧化还原反应峰，而红色CV代表具有硫堇的设置并且大约在硫堇的氧化还原电势具有电流峰。相比不具有硫堇的设置，硫堇系统的电流信号明显较高。测试的分析物稀释至最低测试浓度，并且所得的电流信号仍显著高于背景噪声。
[0106]使用ELFB检测分析物为了证明ELFB设备的能力并评估所述传感器的检测能力，已经测试浓度范围为0.40-
0.06 yg/ml的市售山羊抗GIPCl抗体。在该实验中，除了被测试的分析物的浓度，将所有变量设定为常数。为了评估所需的S形表现可以实现的接近程度，根据GIPCl浓度绘制产生的电流，如图14A所示。R2值表示S形拟合的可靠性。该曲线的线性部分显示生物传感器的灵敏度。线性范围的最低浓度(或最高稀释度)代表生物传感器的灵敏度的最低限度。
[0107]图14A中曲线的总体表现很好地拟合成S形曲线图(R2 = 0.99571)。0.4和0.06 μg/ml的分析物浓度在S形曲线图的线性区外。这意味着这些浓度不在ELFB灵敏度的范围内。该线性范围表明ELFB系统的最低和最高灵敏度值，分别为100 ng/ml (以1:2000稀释)和260 ng/ml (以1:800稀释)。合理的小标准偏差值表示传感器的重现性良好。
[0108]通过测试相同的山羊抗GIPCl抗体将ELFB的检测能力与标准化学发光ELISA进行比较。图14B涉及根据目标分析物浓度变化的的光信号。该S形曲线图的线性表现部分表明化学发光ELISA对山羊抗GIPCl抗体检测的灵敏区。从线性范围获得ELFB系统的最低和最高灵敏值，并且分别为67 ng/ml (以1: 2000稀释)和260 ng/ml (以1:800稀释)。因此，所获得的ELFB工作原型的灵敏度与用于GIPCl检测的标准商用ELISA试剂盒类似。
[0109]与ELISA相比，ELFB设备的特异性
为了测试ELFB的特异性，在PBS中稀释小鼠IgG抗体(1:500)并检测。将获得的信号与从线性校准曲线的最高信号获得的ELFB分析物的最佳稀释和使用t测试求平均值的背景噪音进行比较。将ELFB的特异性与具有相同参数的ELISA测试进行比较。图15呈现了 ELFB设备
(A)和ELISA测试(B)所获得的电流信号。ELFB中的目标分析物的电流为133 μΑ，这比非特异性分析物的记载电流几乎高6倍。背景噪音比目标分析物信号几乎低10倍。对于ELISA测试(B)，所获得的目标分析物的光信号为1414RLU，这比非特异性分析物的光信号几乎高2.5倍。此外，所获得的ELFB的背景噪音明显低于ELISA光测试的背景噪音。
[0110]在此描述的各种实施例的各种方面可与在此公开的其它实施例组合。虽然在此讨论的部分可能涉及层析“条带”，但本发明的实施例不限于该方面，并且可以包括，例如，层析单元、层析元件、层析部件、层析试验器等等，其可以是条带状、非条带状，或可以为各种合适的形状和尺寸。
[0111]虽然在此展示和描述了本发明的某些特征，但是，本领域技术人员现在会发现许多修改、替换、变化和等同。因此，应该理解，权利要求涵盖落入本发明的真实本质的所有这些修改和变化。
【主权项】
1.电化学侧向流动生物传感器(ELFB)条带，包括: (a)聚合物疏水膜，其中所述膜提供固体支撑，并且能够沿条带进行毛细流动； (b)结合垫，其中所述垫放置于在所述膜上并且与所述膜在条带的一端接触，且所述垫含有被吸附的脱水标记结合物颗粒， 其中所述结合物颗粒上涂布有试验的生物识别元件，且该结合物颗粒用电化学活性成分(EAC)涂布或填充； (c)采样垫，其中所述垫放置在所述结合垫的顶部上且与所述结合垫接触，并且吸附流体样本； (d)丝网印刷电极(SPE)，其中所述电极上涂布有固定的捕获抗体；以及 (e)吸液芯垫，其中所述吸液芯垫放置在丝网印刷电极(SPE)的顶部上且与所述丝网印刷电极(SPE)接触，并且吸附过量的试剂，保持沿所述条带的侧向流动。2.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述聚合物疏水膜选自硝酸纤维素或醋酸纤维素膜。3.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述结合垫由交联的二氧化硅、玻璃纤维、聚酯或人造丝制成。4.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述标记的结合物颗粒为胶体金或有色的、荧光的，或顺磁性的单分散的聚合物颗粒。5.根据权利要求4所述的条带，其特征在于，所述胶体金颗粒为红色纳米金颗粒。6.根据权利要求4所述的条带，其特征在于，所述聚合物颗粒为蓝色胶乳颗粒。7.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为抗原。8.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为抗体。9.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为DNA。10.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为适体。11.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为分子印迹。12.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为凝集素。13.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述生物识别元件为配体。14.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述电化学活性成分(EAC)为硫堇。15.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述EAC为二茂铁。16.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述EAC为任何导电性聚合物或聚合物组入口 ο17.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述EAC为任何合适的氧化还原分子的组入口 ο18.根据权利要求14所述的条带，其特征在于，用二茂铁涂布的所述标记的结合物颗粒与铁氰离子一起被吸附到所述结合垫上。19.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述条带由垫、扁平片，或其它形状的单元涂布或浸渍或以其它方式制成。20.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述SPE放置在聚合物条带膜上，并且与该聚合物条带膜在与结合垫相反的条带的另一端接触。21.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述SPE被直接丝网印刷在与结合垫相反的条带的另一端的膜上。22.根据权利要求1所述的条带，其特征在于，所述SPE包括一个或多个工作电极。23.电化学侧向流动生物传感器(ELFB)设备，其包括: (a)根据权利要求1所述的条带，该条带放置在壳体或框架的内侧；以及 (b)电子检测器单元，所述条带使用电缆或无线连接至所述电子检测器单元。24.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述电子检测器单元为具有电化学传感器接口的稳压器或恒流器。25.根据权利要求20或21所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括用于将数据从所述设备传输至外部系统的发射机和天线。26.用于组装权利要求16所述的ELFB设备的方法，其包括以下步骤: (a)制备生物受体分子； (b)使结合物颗粒表面功能化并且将所述生物受体分子固定在所述表面上； (c )通过以下步骤制备EAC结合物颗粒: 1.使用已知的固定技术将EAC固定在结合物颗粒的表面上(涂布)，或 ?.将EAC引入结合物颗粒内侧(填充)，其中被填充的所述颗粒为多孔聚合物颗粒，通过接通电压，该多孔聚合物颗粒能够在电极上释放所述EAC; (d)用阻断剂涂布结合物颗粒的表面，以便防止非特异性结合； (e)对SPE进行表面功能化并且将捕获抗体固定在所述表面上； (f)用阻断剂涂布SPE的表面，以便防止非特异性结合； (g)将聚合物条带膜放置在壳体或框架的底部上； (h)将结合垫浸入步骤(a)-(d)中制备的结合物颗粒的流体混合物中，干燥该结合垫并且将其放置在聚合物条带膜上且与聚合物条带膜在膜的一端接触； (i )将采样垫放置在结合垫上并且与结合垫接触； (j)将在步骤(f)-(g)中修饰的SPE放置在聚合物条带膜上并且与聚合物条带膜在与结合垫相反的膜的另一端接触； (k)将吸液芯垫放置在SPE上并且与SPE接触； (I)用上部分(盖)闭合所述壳体或框架并且将电子检测器单元连接至SPE。27.根据权利要求26所述的用于组装ELFB设备的方法，其特征在于，所述阻断剂为牛血清白蛋白(BSA)、酪蛋白，或任何合适的洗涤剂。28.ELFB诊断系统，其包括根据权利要求20-22中任意一项所述设备、外部接收器/记录器以及计算平台或工作站，所述外部接收器/记录器能够接收所述设备传输的数据的，所述计算平台或工作站能够储存、处理、显示或分析所接收的数据。29.一种用于分析或诊断的方法，其包括如下步骤: (a)从任何测试来源，比如，废水或生物流体，收集样本； (b)将样本滴落在ELFB条带上；以及 (c)用电子检测器单元获取电流信号。30.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，进一步包括将从ELFB条带获得的电流信号或数据传输至外部接收器/记录器，并且分析所述信号或数据。31.根据权利要求20所述的ELFB设备的用途，该设备用于生物流体中的细菌、寄生虫、病毒感染，和肿瘤的检测和定量分析。32.根据权利要求20所述的ELFB设备的用途，该设备用于废水中的毒素、真菌毒素、爆炸物和其它污染物的检测和定量分析。
【专利摘要】电化学侧向流动生物传感器（ELFB）条带，其包括：新的ELFB条带和电子检测器单元，该条带使用电缆或无线连接至所述电子检测器单元。该条带由如下部分制成：（a）聚合物疏水膜，其中所述膜提供固体支撑，并且能够沿条带进行毛细流动;（b）结合垫，其中所述垫放置于所述膜上并且与所述膜在条带的一端接触，且含有所吸附的脱水的标记的结合物颗粒的配方，其中所述结合物颗粒用试验的生物识别元件涂布且用电化学活性成分(EAC)？涂布或填充；（c）采样垫，其中所述垫放置在所述结合垫的顶部上且与所述结合垫接触，并且吸附流体样本；（d）丝网印刷电极(SPE)，其中所述电极用固定的捕获抗体涂布；以及（e）吸液芯垫，所述垫放置在所述SPE的顶部上且与所述SPE接触，并且吸附过量的试剂，保持沿所述条带的侧向流动。ELFB可以用于生物流体中的细菌、寄生虫、病毒感染，和肿瘤，废水中的毒素、真菌毒素、爆炸物和其它污染物的快速的和早期的检测和定量分析。
【IPC分类】G01N33/53
【公开号】CN105556307
【申请号】CN201480033656
【发明人】罗伯特·S·马克斯, 波利娜·布兰格尔, 弗拉季斯拉夫·帕珀尔, 叶夫根尼·叶利佐夫
【申请人】南洋理工大学, 尼吉夫研究及发展机构本-格里昂大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年4月14日
【公告号】EP2986987A1, US20160054311, WO2014171891A1