用于减少探针阵列中的表面形态异常的非亲核添加剂的用途的制作方法

专利名称：用于减少探针阵列中的表面形态异常的非亲核添加剂的用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备阵列检测装置的方法和制剂，特别是所形成的阵列芯片，这些阵列芯片可用于多种检测系统中。
背景技术：
已研发出多种用于使DNA或蛋白质阵列中的探针分子共价固定的附着化学物质(Guo 等， “Direct Fluorescence Analysis of Genetic Polymorphisms by Hybridization with Oligonucleotide Arrays on Glass Supports “ ， Nucleic Acid Res. 22 5456~5465 (1994) ；Tomizaki 等，〃 Protein-Detecting. Microarrays Current “， Chem. Bio. Chem. 6 782~799(2005) ；MacBeath 等，“Printing Proteins as Microarrays for High-Throughput Function Determination"，Science 289 1760-1763 (2000) ；Li 等，“Adapting cDNA Microarray Format to Cytokine Detection Protein Arrays"， Lmgmuir 19:1557-1566(2003)，这些的全文以引用的方式并入)。除了少数例外情况，例如，硫醇介导的对金的附着(Bain等，“Formation of Monolayer Films by the Spontaneous Assembly of Organic Thiols from Solution onto Gold" , J. Am. Chem. Soc. Ill :321_335 (1989) ；Nuzzo 等， “Fundamental Studies of Microscopic Wetting on Organic Surfaces. 1. Formation and Structural Characterization of a Self-Consistent Series of Polyfunctional Organic Monolayers “ , J. Am. Chem. Soc. 112 :558-569(1990)，这些的全文以引用的方式并入)，和施陶丁格连接(Staudinger ligation)方法(Soellner等，〃 Site-Specific Protein Immobilization by Staudinger Ligation"，J. Am. Chem. Soc. 125 :11790-11791 (2003)，其全文以引用的方式并入)，表面附着的机理是通过目标探针分子(即，硫醇或胺封端的寡核苷酸或蛋白质)对表面结合部分进行亲核攻击。就蛋白质阵列而言，通常需要溶液添加剂来保持使探针点在固定期间含水(Wang 等，“Microarray-Based Detection of Protein Binding and Functionality by Gold Nanoparticle Probes"，Anal. Chem. 77 :5770_5774 (2005))，并辅助分子进行均勻分布 (Deng 等，“Transport at the Air/Water Interface is the Reason for Rings in Protein Microarrays “，J. Am. Chem. Soc. 128 :2768_2769 (2006))。添加剂的这第二种功能对移除“咖啡渍，，环(Deegan 等，“Capillary Flow as the Cause of Ring Stains from Dried Liquid Drops"，Nature 389 :827_829 (1997))和中央亮斑点而言至关重要，这些环和中央亮斑估计是溶液与表面初次接触时的分子物理吸附所造成的。
遗憾地是，常用的添加剂_甘油、聚乙二醇、海藻糖和表面活性剂_本身含反应性基团(Wu等，“Comparison of Hydroxylated Print Additives on Antibody Microarray Performance " , J. Proteome Res. 5 :2956_2965 (2006))。这些反应性基团包括下列物质上的轻基甘油(Olle 等，“Comparison of Antibody Array Substrates and the use of Glycerol to Normalize Spot Morphology" , Exp. Mol.Pathol. 79 206-209(2005))> 海藻糖(Kusnezow 等， "Antibody Microarrays :An Evaluation of Production Parameters “ ， Proteomics 3 254-264 (2003)) > 胃乙二酉享(Wu 等，“Comparison of Hydroxylated Print Additives on Antibody Microarray Performance" , J.Proteome Res. 5 2956-2965(2006) ；Wu 等， “DNA and Protein Microarray Printing on Silicon Nitride Waveguide Surfaces " , Biosensors and Bioelectronics 21 1252-1263(2006))以及许多表面活性剂(Deng 等，“Transport at the Air/Water Interface is the Reason for Rings in Protein Microarrays" , J. Am. Chem. Soc. 128 2768-2769(2006) ；Wu等，"DNA and Protein Microarray Printing on Silicon Nitride Waveguide Surfaces " , Biosensorsb and Bioelectronics21 :1252-1263 (2006) ；Liu 等，"Optimization of Printing Buffer for Protein Microarrays Based on Aldehyde -Modified Glass Slides" , Frontiers in Bioscience 12:3768-3773(2007))。在开发用于制备与阵列成像反射测量("AIR")蛋白质检测技术一起使用的抗体阵列的方法时，观察到甘油尤其会干扰在涂覆戊二醛的表面上的抗体固定。虽然不是很清楚表面固定的戊二醛的精确结构，但溶液相实验(Migneault等，“Glutaraldehyde: Behavior in Aqueous Solution, Reaction with Proteins, and Application to Enzyme Crosslinking“，BioTechniques 37 =790-802(2004))表明其有可能在某种程度上聚合， 从而得到用于反应性胺进行羰基加成和迈克尔加成的饱和醛官能团和α，β-不饱和醛官能团。尽管醛与醇(如甘油)生成半缩醛和缩醛的反应是可逆的，但对蛋白质固定所采用的中性至弱碱性PH值提高了缩醛(特别是环状缩醛)的稳定性，同时降低了亚胺生成 ()白勺·· (Jencks, ‘‘ Studies on the Mechanism of Oxime and Semicarbazone Formation"，J. Am. Chem. Soc. 81 :475_481 (1959))。事实上，如下文示出的实例所示，已通过NMR光谱学证实，通常用于蛋白质点样溶液中的甘油浓度有效抑制了戊二醛与丁胺(模型胺)在PH值为7. 2的MPBS-d中的反应。因为固定探针的量与检测性能相关，并且最普遍使用的添加剂使探针点样的效率变低，所以要提高检测性能，希望的是识别这样的添加剂，其不参与亲核附着方案(且避开了对表面反应性基团的竞争)，但可起到消除所得芯片上的表面形态异常的作用。本发明旨在克服本领域中的这些及其它缺陷。

发明内容
本发明的第一方面涉及将反应物(或探针前体)连接至官能化表面以形成阵列传感器的方法。此方法包括以下步骤提供具有反应性官能团的表面；和把包含不同反应物 (探针前体)和非亲核添加剂的两种或更多种组合物引入到该表面上的多个分离的位置， 其中这种引入是在可有效地使反应物通过反应性官能团与表面共价结合的条件下进行的。 这样得到探针官能化阵列，该阵列基本上克服了阵列表面上的表面形态异常的问题。
根据一个实施例，非亲核添加剂具有根据下式(I)的结构R1-O-[(CH2)mOJn-R2(I)其中，η为0至约250的整数；m为1至约3的整数；且R1和R2独立地选自Cl至 C3烷基，或者R1和R2 —起形成Cl至C3烷基，在这种情况下，式(I)的化合物具有环状结构。根据另一实施例，非亲核添加剂为二甲基亚砜。本发明的第二方面涉及适于将探针分子连接到阵列表面上(即，用于制备阵列芯片上的探针官能化点)的溶液或制剂。该制剂优选呈水溶液的形式，其包含经结合至阵列表面后形成探针分子的反应物分子(或探针前体)；和有效量的非亲核添加剂。非亲核添加剂的量应使得该制剂可促进探针分子在阵列表面上基本上均勻地分布。本发明的第三方面涉及具有表面的阵列，该表面具有连接至表面的多个分离位置的多个捕获探针，其中按根据本发明第一方面的方法或使用根据本发明第二方面的一种或更多种溶液来制备该阵列。本发明的第四方面涉及使用捕获探针来检测靶分子是否存在的方法。此方法包括以下步骤提供根据本发明第三方面的阵列；使阵列接触样本；然后在多个分离位置的一处或更多处检测阵列性质的变化，其中的性质变化表明靶分子与捕获分子的特异性结合。本发明的阵列适于与多种光学检测系统中的任意一种一起使用，因此可根据所采用的检测系统的类型来评价许多阵列性质。示例的光学检测系统包括但不限于荧光成像系统、椭圆偏光测量系统、表面等离子体共振(SPR)系统(包括荧光和成像SI^R系统)、阵列成像反射测量(AIR)系统、布鲁斯特角跨式干涉测量(BASI)系统和微阵列扫描仪。也可采用许多其它合适的检测系统中的任意一种。采用不参与反应物(或探针前体)对官能化芯片基底的化学连接的非亲核添加剂的有益效果是，这些添加剂促进探针分子在其位于阵列的相应分离位置上更好地分散。这种分散的改善因此可最大程度地减少或完全避免表面形态异常的存在，而这种表面形态异常能降低检测系统的灵敏度。结果可实现靶分子检测灵敏度的改善。


图1为AIR检测系统的示意图。图2为椭圆偏光测量检测系统的示意图。图3A为SPR检测系统的示意图。图3B示出SPR的输出。图4为用于AIR添加剂实验的手动阵列的示意图。除了由作为标准的在0. 1% 12-冠-4中的α-荧光素构成的对照斑点之外，所有斑点均为稀释在点样缓冲液中的抗-人IgG，所述点样缓冲液含有指定百分比的添加剂。“3x"表示每种条件下点样三份。图5A-F示出通过扫描五个不同的焦平面(a)至(e)和复合图像(f)而摄取的代表性的芯片的AIR图像。该阵列包括抗-荧光素对照斑点(最左列)和抗-人IgG斑点， 后者单独稀释在MPBS中(左起第二列)，或者稀释在作为添加剂的不同浓度的DMSO中(从左至右为1%、0. 和0. 01% )。这些图像的长宽比已经过调整，以简要地显示每个焦片。图6A包含在30ms曝光时间下获取的来自AIR阵列的代表性的斑点图片。该阵列由稀释在各种浓度的含12-冠-4的缓冲液中的抗-人IgG的三份复制物(图中仅示出一份)和抗_荧光素对照物构成。图6B-C为频率分布图，其描绘了分别用单独的MPBS和用 0. 的12-冠-4排列的斑点的区域强度分布。图7示出对戊二醛(与MPBS-d中的丁胺和/或甘油，pH值为7. 2)获得的IH NMR 谱(500MHz，Bruker)的比较。
具体实施例方式本发明涉及用于制备探针阵列的制剂和方法以及采用这些材料制备所得到的阵列和这种阵列的用途。如本文所用，术语“探针”是指能够与一种或更多种靶分子特异性和选择性地结合的分子或分子复合物，所述靶分子在样本中的存在通过特定的传感器阵列来查询。术语“探针前体”是指结合至芯片基底之前的分子或分子复合物，即，探针前体为拟用于连接至基底分离位置的溶液相反应物。本发明的制剂拟用于将反应物(或探针前体)连接至(阵列芯片的)基底，优选连接至基底的官能化表面，所述基底的官能化表面含一个或更多个反应性官能团，所述反应性官能团可接受与表面分离位置上的反应物进行连接。这些分离的位置在本领域中简称为“斑点”。本发明的制剂包括溶剂、反应物(或探针前体)和有效量的非亲核添加剂。由于这些反应物(探针前体)通常但不专门针对生物靶分子，所以其在水溶液中最稳定。因此，溶剂优选为水或水溶液。水溶液还可含有本领域中常用的缓冲盐。反应物优选包括允许与靶分子特异性和选择性结合的探针分子，和与基底表面上的反应性官能团结合或反应的官能团(在下文讨论)。示例的官能团包括伯胺、羧酸、硫醇、 醛或伯醇。优选的是，单个探针制剂中仅使用单一类型的官能团。示例的反应物包括但不限于肽或多肽、含胺的核酸分子(如，NH2-OligO或 OligO-NH2、蛋白核酸(PNA)分子和拟肽化合物或包括胺基的小分子化合物。合适的肽或多肽包括但不限于肽片段、蛋白质大分子、抗体或抗体片段或病毒样颗粒或其次衣壳组装体 (subcapsid assembly)0无论标记状态或信号转导方式如何，所有生物传感器的一个固有特征是探针固定。二氧化硅表面的端羟基的作用是高度灵活的，因为它可以充当亲核体(Bikiaris 等，“Compatibilisation Effect of PP-g-MA Copolymer on iPP/Si02 Nanocomposites Prepared by Melt Mixing" ,Eur.Polym. J. 41 1965-1978 (2005) ；Tripp φ, “ Chemical Attachment of Chlorosilanes to Silica:A Two-Step Amine-Promoted Reaction", J. Phys.Chem. 97 :5693-5698(1993)，这些的全文以引用的方式并入)或支持吸附。由于此原因，二氧化硅易于通过多种化学方法进行衍生化。这些化学反应导致羟基有效地转化为多种化学官能团中的任一种，所述多种化学官能团包括但不限于胺(Huang等，"Directed Assembly of One-Dimensional Nanostructures into Functional Networks “， Science291 :630_633 (2001)，其全文以引用的方式并入)或卤化物(Hergenrother 等， “Small-Molecule Microarrays Covalent Attachment and Screening of Alcohol-Containing Small Molecule on Glass Slides “，J. Am. Chem. Soc. 122 7849-7850(2001)，其全文以引用的方式并入)。对每个初始反应而言，可添加次要的化学物质以进一步改变表面反应性，或者可以直接连接探针。此外，许多官能化硅烷(即连接至二氧化硅并在其上自组装的分子)(Onclin等，“Engineering Silicon Oxide Surfaces Using Self-Assembled Monolayers" , Angew. Chemie Int. Ed. 44 2-24(2005), Jt^^；L^l 引用的方式并入)可商购获得，并且可对基底的表面赋予多种化学特征(如胺、环氧化物、 烯烃)。这绝非表面固定方案的全面论述，但探针层形成策略对任何生物传感器而言均为重要的课题。这些许多种方法一般地描述在授予Chan等的美国专利No. 7，226，733和授予 Miller等的美国专利No. 7，292，349中，这些专利的全文以引用的方式并入。通常，蛋白质阵列同与荧光团或其它报告元件缀合的靶分子结合使用 (MacBeath, “ Protein Microarrays and Proteomics “ , Nat. Genet. 32 (Suppl 2) 526-532(2002) ；Boutell 等， “Functional Protein Microarrays for Parallel Characterisation of p53 mutants" , Proteomics 4 :1950—1958 (2004)，以弓IM 的方式并入)或用作采用标记抗体的夹心分析。虽然这些方法获得了有价值的数据，但作为替代技术的无标记蛋白检测技术因其简化测定过程并改善其精确度的潜力而备受关注。可以按多种方式将胺封端的探针-某些小分子、合成寡核苷酸、肽、抗体_固定至二氧化硅表面。如所附实例中所述，胺封端的烷氧基硅烷(Y-氨丙基三乙氧基硅烷，APTES) 用于将同型双功能交联剂(戊二醛)固定至表面。这使得末端醛与探针上的自由胺反应生成亚胺。亚胺在溶液中是可逆的(Hue 等，〃 Virtual Combinatorial Libraries =Dynamic Generation of Molecular and Supramolecular Diversity by Self-Assembly ", Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94 :2106_2110 (1997)，其全文以引用的方式并入)，但在探针层组装后，它们变得实际上是疏远溶剂的，因此是稳定的。利用氨基硅烷化表面的其它同型双功能交联剂有二琥珀酰亚胺基碳酸酯(DSC)和对苯撑二异硫氰酸酯(PITC) (Macbeath 等，“Printing Proteins as Microarrays for High-Throughput Function Determination “，Science 289 1760-1763(2000) ；Guo 等， “Direct Fluorescence Analysis of Genetic Polymorphisms by Hybridization with Oligonucleotide Arrays on Glass Supports"，Nucleic Acids Res. 22 :5456_5465 (1994)，这些的全文以引用的方式并入)。作为替代方法，可以使添加APTES后所得到的表面胺与琥珀酸酐反应生成末端羧酸(Diehl 等，“Manufacturing DNA Microarrays of High Spot Homogeneity and Reduced Background Signal"，Nucleic Acids Res. 29 :e38 (2001)，其全文以引用的方式并入)。由此，任何碳二酰亚胺(如EDC或DCC)或碳二酰亚胺与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS) 的组合将使羧酸活化(Jeong 等，“Novel Polymer-DNA Hybrid Polymeric Micelles Composed of Hydrophobic Poly (D, L-lactic-co-glycolic acid)and Hydrophilic Oligonucleotides"，Bioconjugate Chem. 12 :917_923(2001) ；Nedelkov 等，“Analysis of Native Proteins from Biological Fluids by Biomolecular Interaction Analysis Mass Spectrometry(ΒΙΑ/MS) :Exploring the Limit of Detection, Identification of Non-Specific Binding and Detection of Multi-Protein Complexes" , Biosens. Bioelectron. 16 :1071-1078 (2001)，这些的全文以引用的方式并入)。这时活性酯可供受自由胺的攻击，这导致形成稳定的酰胺键。通过亲核体介导的卤化物的置换实现与SiO2表面更直接的连接，该卤化物通过与亚硫酰氯进行表面反应生成。此方法描述在授予Chan等的美国专利No. 7，226，733和授予Miller等的美国专利No. 7，292，349中，这些专利的全文以引用的方式并入。虽然此方法用于附着醇，但经证实此方法对胺的有效性也是很好的。此方法的一个注意事项为在探针固定后所释放的盐酸的高局部表面浓度。生物素酰化分子也普遍作为生物分子探针。要使这类分子固定，首先将亲和素层或链霉亲和素层连接至表面。这可通过以下两种方式之一来实现直接将亲和素连接至表面或连接至作为固定剂的第一层生物素。前一种方法的途径已在上文中阐述；后一种方法通过操纵生物素的末端羧酸来实现。简要描述的羧酸活化方案在这里是适用的， 但替代性合成生物素(称为磺基-NHS生物素)可用于直接连接到APTE S生成的表面胺 (Ouyang 等，“Macroporous Silicon Microcavities for Macromolecule Detection"， Adv. Funct. Mater. 15 :1851_1859 (2005)，其全文以引用的方式并入)。由此生物素单层， 亲和素将特异性地组装在表面上。作为同型四聚体，每个亲和素分子结合四个生物素分子(Chilkoti 等，“Site-Directed Mutagenesis Studies of the High-Affinity Streptavidin-Biotin Complex :Contriutions of Tryptophan Residues 79,108, and 120"，Proc. Natl. Acad. Soc. USA 92 :1754-1758 (1995)，其全文以引用的方式并入)，生物素酰化探针将易于固定在此层上。生物素-亲和素复合物在热力学控制下是可逆的，但由于极高的亲和力，相互作用被认为在大多数实验条件下是接近共价的。可以使用其它基于表位的支架；然而,如用于 His6-标签的 Ni2+-NTA (Zhu 等，〃 Global Analysis of Protein Activities Using Proteome Chips"，Science293 :2101_2105 (2001)，其全文以引用的方式并入)、用于谷胱甘肽-S-转移酶标签的GSH(KaWahashi等，‘‘in vitro Protein Microarrays for Detecting Protein-Protein Interactions !Application of a New Method for Fluorescence Labeling of Proteins" ,Proteomics 3 :1236_1243(2003),其全文以引用的方式并入)、抗-表位抗体(如用于myc标签的)(Wingren等，“Microarrays Based on affinity-Tagged Single Chain Fv Antibodies :Sensitive Detection of Analyte in Complex Proteomes “，Proteomics5 :1281—1291 (2005)，其全文以引用的方式并人)以及其它(JAL Tomizaki “ Protein-Detecting Microarrays Current Accomplishments and Requirements" ，Chem. Bio. Chem. 6 :782_799 (2005)，胃 ；以弓IM 的方式并入)。重要的是，非亲核添加剂促进反应物(探针前体)在组合物内的分散，但不参与在官能化芯片表面与反应物的反应性官能团之间的共价键形成。非亲核添加剂的一个实施例具有下式(I)的结构R1-O-[(CH2)mOJn-R2(I)其中，η为O至约250的整数；m为1至3的整数，优选为1或2 ；！ 1和R2独立地选自Cl至C3烷基，或者R1和R2 —起形成Cl至C3烷基，在这种情况下，式⑴的化合物具有环状结构。R1和R2优选为甲基或乙基，或一起形成乙基。优选的是，式(I)的非亲核添加剂的分子量为约5000Da或更小，更优选为约 4000Da或更小，或约3000Da或更小，最优选为约2000Da或更小，或甚至约IOOODa或更小。示例的式(I)非亲核添加剂包括但不限于冠醚(18-冠-6、15-冠-5、12-冠-4
等)、双(2-甲氧基乙基)醚、二烷基醚和聚乙二醇二烷基醚。根据另一实施例，非亲核添加剂为二甲基亚砜(DMSO)。
非亲核添加剂以能有效避免表面形态异常或减轻其严重程度的量存在于制剂中， 所述表面形态异常由反应物在其结合的阵列上的斑点上的非均勻分布所致。这些表面形态异常包括(如上所述)中央亮斑和“咖啡渍”环(或晕圈)，其可干扰对结合在特定斑点的靶分子的精确检测。换句话讲，使用有效量的非亲核添加剂促进反应物在设置探针的阵列的各斑点上基本上均勻地分布。如本文所用，“避免或减轻严重程度”意指减轻是通过与不具有非亲核添加剂的其它方面相同的制剂进行比较而言的。所谓的均勻分布意指使整个斑点表面上的反应物浓度的变化最小(相对于在不存在非亲核添加剂的情况下制备的斑点)。 换句话讲，整个阵列斑点上的像素变化优选小于约20%，更优选小于约15%，最优选小于约10%。在最佳条件下，非亲核添加剂可使整个阵列斑点的像素变化降低至小于约5%变化，更优选小于约3%变化，或者最优选小于约变化。可使用任何有效量的非亲核添加剂。通常，这种有效量介于约0. 001至约3% ν/ν 之间，更优选介于约0. 01至约ν/ν。本发明的制剂优选在其临用于将反应物连接至阵列表面之前进行制备。如果要将制剂在使用前储存数周以上的时间，则也可引入一种或更多种防腐剂以避免阵列表面被微生物污染。不干扰连接化学物质的防腐剂是优选的。许多这种防腐剂是本领域中已知的 (如叠氮化钠、柠檬酸、苯甲酸钠和乙基汞硫代水杨酸钠(硫柳汞钠))。含不同反应物的不同制剂拟用在基底的分离位置上，以形成阵列上的斑点。这些不同的制剂可含有相同的非亲核添加剂或不同的非亲核添加剂。优选将基底表面制成具有一种或更多种反应性官能团，这些反应性官能团可接受与每个斑点处的反应物(或探针前体)共价结合。示例的反应性官能团包括但不限于醛、 活性酯、异硫氰酸酯、叠氮化物、炔、甲硅烷基卤化物以及它们的组合。在将含反应物的制剂弓丨入基底表面之前，可以掩蔽基底表面上不打算含反应性官能团的部分。阵列的制备方式可以是，将本发明的制剂引入到整个基底表面的各个分离的位置，给予足够的时间以在反应物(或探针前体)与反应性官能团之间形成共价键，然后以能有效移除非特异性结合的反应物及任何其它杂质的方式冲洗这样形成的阵列的表面。可通过手动或机械(例如，微阵列打印机)的方式引入制剂。合适的冲洗溶液为缓冲盐水溶液， 包括但不限于磷酸盐缓冲盐水(PH值7. 2)和HEPES缓冲液(ρΗ值7. 2)。然后可立即使用该阵列，或在能有效保持阵列结构以供备用的条件下对其进行包装。阵列的总体设计和构造可根据要使用它的具体检测系统情况而变化。这些包括 (例如但不限于)设计用于AIR检测系统、Sra检测系统、BASI检测系统和椭圆偏光测量检测系统以及任何其它无标记或荧光标记的阵列检测技术的传感器阵列。此前报道了阵列成像反射测量(AIR)、无标记光学生物传感器的开发(Lu 等，“Reflective Interferometric Detection of Label-Free Oligonucleotides", Anal. Chem. 76 4416-4420(2004) ；Mace φ, “ Theoretical and Experimental Analysis of Arrayed Imaging Reflectometry as a Sensitive Proteomics Technique" , Anal. Chem. 78 =5578-5583 (2006)，这些的全文以引用的方式并入)。在一个实施例中，AIR技术通过由二氧化硅薄膜和共价连接的探针分子组成的抗反射涂层形成了接近零反射系数的条件；此涂层的扰动是通过伴随生物分子识别事件的厚度增加产生的。在接近零反射系数条件下的成像提供了大的动态范围，因此AIR能够容易地检测亚埃级厚度增加。因此，AIR对
11细微的表面固定不均勻性特别敏感，相比典型的基于荧光的成像方法更是如此。通过利用实例中的AIR，有可能在一系列添加剂条件和浓度下同时研究模型抗体、抗-人IgG的固定特征，以及确定抗体在每种添加剂中的活性。AIR检测系统描述在授予Miller等的美国专利No. 7，292，349中，该专利的全文以引用的方式并入。此系统在图1中示出。系统10包括光源12、偏振器14、接收器16(艮口， 本发明的官能化传感器芯片)和检测器18。设定波长的光(L)由光源12产生并向着接收器的表面传输。可采用一个或更多个透镜和滤光器来优化系统。AIR利用来自接收器上的介质/涂层与涂层/基底界面的反射之间的干涉，显示生物分子与涂层结合后的反射率变化。在实践中，使用具有氧化物涂层的硅片，可审慎地选择s偏振光的入射角和波长，以在不存在靶分子的情况下获得几乎完全的相消干涉(即在某些情况下优选反射率小于约10_5 或甚至10_6)。几乎完全的(或接近理想的)相消干涉状态在靶结合后消除。因此，即使是少量的任何靶的高灵敏度检测也是可能的。虽然已证实采用s偏振光的AIR对多种生物分子分析物的定量检测而言是高灵敏度的简便分析方法，但在以上引用的授予Miller等的美国专利No. 7，292，349中所描述的系统在干燥状态下的实施要容易得多，即，采用空气/氧化物界面而非水相/氧化物界面。 用于在水相环境中进行AIR的改进系统描述在共同待决的序列号为12/261,818的美国专利申请(Mace等名下)和PCT国际专利申请PCT/2008/081804(Mace等名下)中，这些专利申请的全文以引用的方式并入。基本上，其中所述的流通池使得S-偏振光可耦合到水相环境中，以对靶的结合进行检测。本文设想使用包含根据本发明官能化的传感器芯片的所述流通池。在湿和干AIR系统中，传感器芯片具有相同的基本构造，即具有基底、位于基底上的一个或更多个涂布层，然后是结合至涂层表面的反应物(探针分子)。如以上引用的授予 Miller等的美国专利No. 7，292，349、Mace等名下的序列号为12/261，818的美国专利申请和Mace等名下的PCT国际专利申请PCT/2008/081804中所述，对基底和(多个)涂层可选择许多不同的材料。对要用于AIR检测系统中的传感器阵列可设想基底与涂层的任何适当的组合。BASI检测系统描述在授予Rothberg的美国专利No. 7，551，294中，该专利的全文以引用的方式并入。与AIR系统类似，BASI系统利用来自介质/涂层与涂层/基底界面的反射之间的干涉，并显示生物分子与涂层结合后的反射率变化。该系统的基本设计类似于图1所示(就AIR而言)，但传感器芯片的结构不同。在涂层很薄的情况下(如硅上的原生氧化膜)，以及当两个界面(基底/涂层或涂层/介质)中的一个上的入射角大于其布鲁斯特角，而两个界面的另一个上的入射角小于其布鲁斯特角时，采用任何基底/涂层组合的BASI系统都是实用的。不同于商业性开发用于入射s偏振光的AIR系统，BASI系统依赖于P偏振光的检测。由于采用布鲁斯特角跨越和P偏振光，反射偏振的相位反转可实现几乎完全的相消干涉。采用AIR检测系统，即使少量靶分子的灵敏检测也是可能的。椭圆偏光测量检测系统测量反射光的偏振分量，作为传感器芯片表面上的涂层厚度变化的量度。当样本反射或传播电磁辐射时，椭圆偏光测量术灵敏地测量偏振态的变化。 图2中示出这种椭圆偏光测量检测系统的典型实施例，其包括发出准直光束的光源，该准直光束通过由线性偏振器(P)和呈四分之一波片形式的补偿器(C)的组合给出的可变偏振CN 102215757 A
说明书
9/17 页 控制器。偏振光束以已知斜角入射到传感器表面(S)上，由样本表面反射，并通过连接至合适光检测器的第二线性偏振器(统称为A)进行分析。在此椭圆偏光仪装置中，可通过如下方式进行测量改变元件P和A的方位角，同时使C的光轴相对于入射面保持恒定的方位角 (如45° )，直到光检测器接收到最低的强度。此“零位”状态的元件P、C和A的方位角可用于计算椭圆偏光角S和Ψ，它们对于样本在给定光入射角和波长下的光学参数而言是确定的。采用合适的光学模型和数值回归，可以按照在生长过程中的光学层厚度或其变化重新计算量δ和ψ。椭圆偏光测量术应用于监视生物分子的结合反应可追溯到1942年 (Rothen 等，“Serological Reactions of Protein Films and Denatured Proteins", J. Exp. Med. 76 :437_450 (1942)，其全文以引用的方式并入)，其中可由量δ和ψ重新计算结合反应期间在表面吸附的生物物质量。根据(例如)授予Cohn等的美国专利Νο.5，076，696(其全文以引用的方式并入)中所描述的成像椭圆偏光测量术使用空间解析(spatially resolving)检测器和成像光学器件以实现椭圆偏光数据(如形式为S和/或ψ图的数据)的大规模并行测量。 这种图又可转换成层厚度、光折射率、对于阵列上的每个斑点的化学组成或吸附物质量的表面图。成像椭圆偏光测量术及其固有的并行检测模式可有利地用作对于所谓的生物芯片、微阵列或微板的检测技术(Eing 等，Imaging Ellipsometry in Biotechnology, ISBN 3-9807279-6-3(2002)，其全文以引用的方式并入)。已经通过来自环境介质照射在待测表面上的测量用光对成像椭圆偏光测量术进行了说明。其它测量装置基于例如授予Kempen的美国专利No. 6，594，011中所述的全内反射，该专利全文以引用的方式并入。此处，通过内反射元件引导来自光源的光，使之从待测样本上反射出去。可采用图3A中所示的sra椭圆偏光测量术实现检测信号的增强。sra椭圆偏光测量期间所采用的基底32使用薄金属层34实现表面等离子体的激发和传播。金属层34 的一侧与透明支承结构36接触，该支承结构36通常连接于棱镜38，使得光以斜角进入 (couple-in)，而层的另一侧暴露于环境介质40。以入射角的变化(Δ Θ)监视由吸附层 (如与表面结合的探针分子42结合的靶分子)的形成造成的环境中的光折射率的变化，所述入射角的变化产生了表面等离子体共振，导致反射光强度的变化(见图3B)。就基于SPR 的传感器而言，已知金属膜与被探测表面之间的中间介电层可充当进一步提高灵敏度的装置。可采用荧光Sra或成像sra来完成SPR。一种示例的SI3R基底描述在授予Wark等的美国专利No. 7，332，329中，该专利的全文以引用的方式并入。此sra基底特别适合用于检测靶分子的生物分子阵列，其中该基底包括由疏水层或介电材料围绕的多个金属岛，探针分子(反应物)与所述金属岛结合。本发明的阵列旨在用于检测合适的上述类型的靶分子。通常，使阵列接触样本达足够的一段时间，使得表面结合的探针分子与样本中存在的任何(多个)靶分子之间特异性地结合。冲洗阵列以移除非特异性结合的(多个)靶分子后，可通过任何适当的检测系统读取阵列。检测系统识别一个或更多个斑点处的阵列的性质变化，此性质变化表明靶分子与捕获分子的特异性结合。还可利用对照斑点来识别假阳性或假阴性结合事件。待检测的性质变化可以是荧光标记的存在(其中该标记固定于靶分子本身或二级试剂，如抗体或其结合片段)。作为另外的选择，性质变化可以是不涉及单独标记的变化。
13示例的无标记方法包括但不限于检测特定斑点处的涂层厚度的变化、特定斑点处的局部折射率的变化以及特定斑点处的光反射率。靶分子存在的检测方法可通过椭圆偏光测量术、 AIR、BASI或SI3R椭圆偏光测量术进行。在本发明中，由于表面形态异常的存在被减至最低，因此改善了靶分子结合的检测。这种异常包括阵列斑点周边附近的晕圈或“咖啡渍”或斑点的中央亮特征，已知这两者均干扰精确的检测和定量。优选根据本发明制备的阵列的特征在于晕圈或中央亮特征不存在或显著减少(相比于不存在非亲核添加剂的情况下与斑点结合的捕获分子)。这应提高检测和定量与阵列表面结合的靶分子的精确度。实例下文阐述的实例仅为示例的目的，而非旨在以任何方式限制本发明的范围。下列材料用于所附实例中。具有 1400人热生长二氧化硅的硅片(η型，<100 得自罗彻斯特理工学院 (Rochester Institute of Technology)。所有实验均在得自同一批晶片的芯片上进行。氨丙基三乙氧基硅烷(APTES，SigmaAldrich)和戊二醛(50%水溶液，Alfa Aesar)用于使芯片官能化。抗-人 IgG得自 GeneTex Inc. (GTX 77542)，人 IgG 得自 SigmaAldrich。下列添力卩剂在1 %,0. 1 %和0. 01 % (ν/ν,除非另外指明)下测试 12-冠-4 (SigmaAldrich)、18-冠-6(w/v，Alfa Aesar)、二乙醚(Fisher Scientfic)、 二甘醇二甲醚(TCI America)、二甲基亚砜(〃 DMSO " , Fisher Scientfic)、聚乙二醇二甲醚， Mw = 2kDa(w/v, “ PEG-DME “，SigmaAldrich)。还测试终浓度为 20 %、2 % 和 0. 2% 的甘油(Mallinckrodt Baker Inc.)和终浓度为 0. 1 %、0. 01 % 和 0. 001 % 的 Triton-X 100 (SigmaAldrich)。根据见于文献中的常用方案选择甘油和Triton-X 100 白勺 农度(MacBeath 等，“Printing Proteins as Microarrays for High—Throughput Function Determination " , Science 289 1760-1763(2000) ；Deng 等， "Transport at the Air/Water Interface is the Reason for Rings in Protein Microarrays", J.Am· Chem. Soc. 128 :2768-2769 (2006) ；Olle 等， “Comparison of Antibody Array Substrates and the use of Glycerol to Normalize Spot Morphology" , Exp. Mol. Pathol. 79 206-209 (2005) ；Liu φ, “ Optimization of Printing Buffer for Protein Microarrays Based on Aldehyde-Modified Glass Slides" , Frontiers in Bioscience 12 :3768-3773(2007)，这些的全文以引用的方式并入)。选择乙二醇的变体作为基本组(basis set)添加剂，因为聚乙二醇普遍用于蛋白质晶体学筛选中(假定其相对于蛋白质为惰性MRadaev等，“A Survey of Protein-Protein Complex Crystallizations 〃，Acta. Cryst. D62 605-612 (2006)； McPherson， Α. ， “ Crystallization of Proteins from Polyethylene Glycol “， J. Biol. Chem. 251 :6300_6303 (1976)，这些的全文以引用的方式并入)，并且强力抵抗对蛋白质的吸附(Ostuni 等，” A Survey of Structure-Property Relationships of Surfaces that Resist the Adsorption of Protein" ，Langmuir 17:5605-5620(2001)， 其全文以引用的方式并入)。然而，由于端α-和ω-羟基为亲核性的，每种乙二醇衍生物通过烷氧基或通过环化来“封端”。选择DMSO是由于其常用于小分子/蛋白质相互
(Comley, J. ， “ Methods and Principles in Medicinal Chemistry" ， inHigh Throughput-Screening in Drug Discovery, Vol. 35, Huser, J. , ed., ffeinheim, Germany :WILEY-VCH Verlag GmbH and Co.，pp 50-51 (2006)，其全文以引用的方式并入)，并且其在低浓度下似乎不会破坏大多数蛋白质的结构(Tjernberg等，“DMSO Related Effects in Protein Characterization" ,J. Biomol. Screenll 131-137(2006)； Bhattacharjya 等， "Effects of Organic Solvents on Protein Structures Observation of a Structured Helical Core in Hen Egg-ffhite Lysozyme in Aqueous Dimethylsulfoxide" , Protein Struct. Func. Genet. 29 :492_507 (1997)，这些的全文以引用的方式并入)。Triton X-IOO和甘油用作对照物，因为它们几乎普遍用于蛋白质阵列的制备中。实例1-详细的表面附着化学方案具有 1400人的热生长二氧化硅的硅片(η型，<100>)得自罗彻斯特理工学院，并将其切成2cmX Icm或IcmX Icm的芯片，分别用于AIR实验或椭圆偏光测量。将切成小方块的芯片在稀氢氟酸中进行蚀刻，直到通过光谱椭圆偏光测量术(J.A. Woollam M2000)测量其二氧化硅的厚度为1380人。然后将这些芯片在1 1的甲醇HCl溶液中冲洗30分钟。 然后用玻璃器具蒸馏的去离子水(PH值6.0) (“ ddH20")反复冲洗芯片，并在氮气流下干燥。将(Y-氨丙基)三乙氧基硅烷(〃 APTES “)在无水甲苯中的0.4% ν/ν溶液加到芯片上并摇晃 15 分I中(Vandenberg 等，〃 Structure of 3-Aminopropyl Triethoxy Silane on Silicon Oxide"，J. Colloidlnterf. Sci. 147 :103-118 (1991)，其全文以引用的方式并入)。然后用乙醇反复冲洗芯片，在氮气流下干燥，并在100°C固化15分钟。一旦芯片冷却至室温，将戊二醛(50%水溶液)在MPBS缓冲液(含IOmM NaH2PO4UOmM Na2HPO4和150mM NaCl的缓冲水溶液，pH值为7.2)中的1. 25%溶液加到这些芯片上并摇晃60分钟。然后用ddH20、丙酮反复冲洗芯片，并且在于氮气流下干燥之前再次用ddH20冲洗。此时，将这些芯片官能化以携带末端醛，从而促进探针抗体的一般性胺固定。将探针抗体单独在MPBS中以两倍的储存浓度储存，以有利于稀释到添加剂溶液当中。同样，所有添加剂均以两倍的储存浓度(即，MPBS中0. 2%的添加剂)储存，以得到终浓度为0. 1% ν/ν的添加剂。只在排列时将探针溶液稀释到添加剂当中，这是为了确保样本新鲜，并限制添加剂可能对抗体功能产生的任何有害作用。将最终溶液以0. 5 μ L的体积和预定的图案手动排列在官能化芯片上(图4)。此阵列包括500 μ g/mL下的四种不同抗-人IgG条件在单独的MPBS中或在MPBS加上1 %、0. 1 %或0. 01 %的所研究的添加剂中；另外，以在0. 1% 12-冠-4中的最终浓度为300 μ g/mL排列一组抗-荧光素阴性对照斑点。将较低的浓度用于抗-荧光素以确保有效层厚度(在此情况下按斑点反射系数进行观察)对两种抗体斑点而言是相似的(通过光谱椭圆偏光测量术测量，抗-人IgG为32.1人, 而抗-荧光素为30.1人)，因为这有利于更精确的数据分析。下列添加剂在1%、0. 和0.01%下测试12_冠-4、18-冠_6(w/v)、二乙醚、二甘醇二甲醚、PEG-DME (w/v)和DMS0。甘油在20%、2%和0. 2%下测试；而Triton X-100在 0. 1%,0. 01%和 0. 001%下测试。当阵列完成后，将芯片置于改进的湿度箱中，使其在4°C下培养60分钟。然后将芯片从箱中取出，使每个斑点上的残留液体蒸发以减轻拖尾效应。然后立即将芯片浸入牛血清白蛋白(“BSA")在HEPES-缓冲盐水(“HBS"，含20mM HEPESU50mM NaCl的缓冲水
15溶液，PH值为7. 2)中的200 μ g/mL溶液里，并将其摇晃60分钟。之后用MPBS彻底冲洗芯片，将边缘吸干以将过量的缓冲液从表面上芯吸掉。注意在阵列上有少量的残留缓冲液，从而保持探针斑点含水。实例2-通过AIR和椭圆偏光测量术分析芯片向实例1的表面改性芯片中添加靶溶液，并将其培养60分钟。这以不可量化的方式稀释了靶溶液，这是不好的也是固有的情况。然而，这种情况在整个给定的芯片上是均勻发生的，由于添加剂斑点的信号变化最终将标准化为每个芯片上存在的MPBS斑点的变化， 因此这不会影响最终结果。针对每种所研究的添加剂制备两个芯片，一个用作实验芯片，另一个用作阴性对照芯片。实验芯片接收作为靶溶液的MPBS中的45 μ g/mL人IgG，所述MPBS含附加的3mM 乙二胺四乙酸和0. 005% Tween-20(〃 MPBS-ET“)。由于AIR的灵敏性，45 μ g/mL被认为是靶的“高浓度”。高浓度的靶用来产生抗_人IgG斑点的大信号变化，从而放大形态不一致并使得更易于比较抗体活性。阴性对照芯片仅接收MPBS-ET溶液，来自此芯片的斑点强度值用作实验芯片的背景强度。将靶溶液培养后，用ddH20彻底冲洗芯片，并于成像前在氮气流下干燥。如下表1中所示，给出了通过光谱椭圆偏光测量术测量的添加剂和抗-人IgG层的平均厚度，所述层是通过用仅含添加剂的溶液或含500 μ g/mL抗体连同不同添加剂的溶液培养戊二醛芯片形成的。由对每个样本测量的三个芯片计算标准偏差。表1 椭圆偏光测量分析结果
权利要求
1.一种将反应物连接至官能化表面的方法，所述方法包括提供包含反应性官能团的表面；和把包含不同反应物和非亲核添加剂的两种或更多种组合物引入到所述表面上的多个分离的位置，所述引入是在可有效地使所述反应物通过所述反应性官能团与所述表面共价结合的条件下进行的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述非亲核添加剂包含根据式(I)的结构 R1-O-[(CH2)mOJn-R2 (I)其中η为0至约250的整数， m为1至约3的整数，且R1和R2独立地选自Cl至C3烷基，或者R1和R2 —起形成Cl至C3烷基，在这种情况下， 式(I)的化合物具有环状结构。
3.根据权利要求2所述的方法，其中根据式(I)的非亲核添加剂的分子量为约5000或更小。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述非亲核添加剂包含环状结构，其中R1和R2— 起形成Cl至C3烷基。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述非亲核添加剂为冠醚。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述冠醚选自12-冠-4醚、15-冠-5醚或18-冠-6醚。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述非亲核添加剂包含非环状结构，其中R1和R2 独立地选自Cl至C3烷基。
8.根据权利要求7所述的方法，其中m为2。
9.根据权利要求7所述的方法，其中η为0至约100。
10.根据权利要求7所述的方法，其中R1和R2独立地选自甲基和乙基。
11.根据权利要求7所述的方法，其中所述非亲核添加剂为双(2-甲氧基乙基)醚(也称为二甘醇二甲醚)、二烷基醚或聚乙二醇二烷基醚。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述非亲核添加剂为二甲基亚砜(DMSO)。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述非亲核添加剂促进所述反应物在所述组合物内的分散，但不参与共价键的形成。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述非亲核添加剂的存在量可有效促进含胺反应物在所述表面的每个所述分离位置上基本上均勻地分布。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述非亲核添加剂的存在量为约0.001至约3%V/Vo
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述非亲核添加剂的存在量为约0.01至约V/Vo
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应性官能团为醛基、活性酯、异硫氰酸酯、 叠氮化物、炔、甲硅烷基卤化物或它们的组合。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述反应物包括胺、羧酸、硫醇、醛或伯醇。
19.根据权利要求17所述的方法，其中所述反应物为包含胺基的多肽。
20.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述添加剂合并到含所述反应物的溶液中，从而在紧临所述弓I入之前形成所述组合物。
21.根据权利要求1所述的方法，还包括冲洗来自所述多个分离位置的所述组合物。
22.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述两种或更多种组合物中的每一种的所述非亲核添加剂是相同的。
23.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述两种或更多种组合物的所述非亲核添加剂是不同的。
24.一种包括具有多个捕获探针的表面的阵列，所述多个捕获探针连接于所述表面的多个分离的位置，其中所述阵列是根据权利要求1至23中任一项所述的方法制备的。
25.根据权利要求24所述的阵列，其中所述多个分离位置中的每一个的特征为所述捕获探针基本上均勻地分布。
26.根据权利要求24所述的阵列，其中所述反应物为多肽。
27.根据权利要求26所述的阵列，其中所述多肽捕获探针为肽片段、蛋白质大分子、抗体或抗体片段或病毒样颗粒或其次衣壳组装体。
28.根据权利要求24所述的阵列，其中所述反应物为拟肽化合物或包含胺基的小分子化合物。
29.根据权利要求24所述的阵列，其中所述反应物为包含末端胺基的PNA分子或核酸分子。
30.一种用捕获探针检测靶分子的存在的方法，所述方法包括提供根据权利要求 24-29之一所述的阵列；使所述阵列接触样本；和在所述多个分离位置的一个或更多个上检测所述阵列的性质变化，其中所述性质变化表明靶分子与所述捕获分子的特异性结合。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述性质为在所述捕获分子所在位点处的涂层的厚度、在所述多肽捕获分子所在位点处的光的局部折射率、反射率的变化、在所述位点处的荧光的存在。
32.根据权利要求30所述的方法，其中通过椭圆偏光测量术实施所述检测。
33.根据权利要求30所述的方法，其中通过AIR实施所述检测。
34.根据权利要求30所述的方法，其中通过BASI实施所述检测。
35.根据权利要求30所述的方法，其中通过表面等离子体共振实施所述检测。
36.根据权利要求30所述的方法，其中所述检测的特征为，不存在围绕所述捕获分子的所述分离位置的晕圈和/或中央亮特征的大幅度减少。
37.根据权利要求30所述的方法，其中所述捕获分子为多肽。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述多肽捕获分子为肽片段、蛋白质大分子、抗体或抗体片段或病毒样颗粒或其次衣壳组装体。
39.根据权利要求30所述的方法，其中所述捕获分子为拟肽化合物或包含反应性胺基的小分子化合物。
40.根据权利要求30所述的方法，其中所述反应物为包含末端胺基的PNA分子或核酸分子。
41.一种适于将探针分子连接到阵列表面上的制剂，所述制剂包含水溶液；反应物分子，所述反应物分子经与阵列表面结合形成探针分子；和非亲核添加剂，其存在量可有效促进所述探针分子在所述阵列表面上基本上均勻地分布。
42.根据权利要求41所述的制剂，其中所述非亲核添加剂包含根据式(I)的结构 R1-O-[(CH2)mOJn-R2 (I)其中η为0至约250的整数， m为1至约3的整数，且R1和R2独立地选自Cl至C3烷基，或者R1和R2 —起形成Cl至C3烷基，在这种情况下， 式(I)的化合物具有环状结构。
43.根据权利要求42所述的制剂，其中根据式(I)的所述非亲核添加剂的分子量为约 5000或更小。
44.根据权利要求42所述的制剂，其中所述非亲核添加剂包含环状结构，其中R1和R2 一起形成Cl至C3烷基。
45.根据权利要求44所述的制剂，其中所述非亲核添加剂为冠醚。
46.根据权利要求45所述的制剂，其中所述冠醚选自12-冠-4醚、15-冠-5醚或 18-冠-6醚。
47.根据权利要求42所述的制剂，其中所述非亲核添加剂包含非环状结构，其中R1和 R2独立地选自Cl至C3烷基。
48.根据权利要求47所述的制剂，其中m为2。
49.根据权利要求47所述的制剂，其中η为0至约100。
50.根据权利要求47所述的制剂，其中R1和R2独立地选自甲基和乙基。
51.根据权利要求47所述的制剂，其中所述非亲核添加剂为双(2-甲氧基乙基)醚、二烷基醚或聚乙二醇二烷基醚。
52.根据权利要求41所述的制剂，其中所述非亲核添加剂为二甲基亚砜(DMSO)。
53.根据权利要求41所述的制剂，其中所述非亲核添加剂的存在量为约0.001至约 3% ν/ν。
54.根据权利要求41所述的制剂，其中所述非亲核添加剂的存在量为约0.01至约V/Vo
55.根据权利要求41所述的制剂，其中所述反应物分子包括胺、羧酸、硫醇、醛或伯醇。
56.根据权利要求41所述的制剂，其中所述反应物为多肽、含胺的核酸、蛋白质核酸分子或拟肽化合物或包含胺基的小分子。
全文摘要
本发明涉及将反应物(或探针前体)连接至官能化表面以形成阵列传感器的制剂和方法。本方法包括以下步骤提供具有反应性官能团的表面；和把包含不同反应物(探针前体)和非亲核添加剂的两种或更多种本发明的组合物引入到该表面上的多个分离的位置，其中这种引入是在可有效地使反应物通过反应性官能团与表面共价结合的条件下进行的。这样得到探针官能化阵列，该阵列基本上克服了阵列表面上的表面形态异常的问题。还包括所得阵列在各种检测系统中的用途。
文档编号A61B1/04GK102215757SQ200980146244
公开日2011年10月12日 申请日期2009年9月30日 优先权日2008年10月1日
发明者A·R·亚达夫, B·L·米勒, C·R·梅斯 申请人:罗切斯特大学