用于从生物样品中检测多种分析物的方法和装置与流程

背景技术：

1、无论是用于研究还是用于诊断用途，许多生物学测定都能够分析单一类型的生物学相关分析物。当前的方法和装置通常通过从复杂的生物样品中分离靶分子来开始分析样品。需要能够一次从复杂样品中分析多种大分子，而无需将不同类型的大分子彼此分离的新的方法和装置。此类方法可导致测定准确性的提高。

技术实现思路

1、本文公开的装置、方法和试剂盒满足了对改善复杂生物样品的分析的需要。本文所述的一些实施方案可以分离、检测、量化和/或分析在生物样品(包括从受试者获得的样品)中发现的多种大分子或细胞组分。这类大分子和细胞组分的实例包括dna(包括无细胞dna和dna片段)、rna、核小体、外来体、细胞外囊泡、蛋白质、细胞膜碎片、线粒体或细胞囊泡。如本文将描述的，使用相同的装置和方法检测多种类型的大分子的能力可以简化生成数据的过程，减少或消除由于分别从同一样品中分离和分析大分子而引入的偏差，并且可以通过增加可以同时检测并分析的分子的数目和类型来提高样品分析的能力和准确性。结果，本文描述的实施方案可以提高所产生的结果的准确性、精确度和置信度。这些属性在用来检测、诊断、分类、鉴别疾病或病况，确定患有疾病或病况的受试者的预后，或评价患有疾病或病况(包括癌症)的受试者的进展或治疗方案功效的测定中可能是非常有益的。

2、本文公开了分析生物样品的方法。在一些实施方案中，所述方法包括使用被配置为生成ac介电泳场的电极捕获生物样品中的多种分析物，其中所述多种分析物包括选自dna、rna、核小体、外来体、细胞外囊泡、蛋白质、细胞膜碎片、线粒体和细胞囊泡的至少两种类型的分析物；以及检测所述多种分析物。

3、在一些实施方案中，捕获所述生物样品中的多种分析物包括使用被配置为生成介电泳低场区和介电泳高场区的电极。在一些实施方案中，捕获所述生物样品中的多种分析物包括优先使用第一电极捕获第一分析物和使用第二电极捕获第二分析物。在一些实施方案中，捕获所述生物样品中的多种分析物包括在同一电极上捕获多于一种分析物。

4、在一些实施方案中，所述dna包括无细胞dna。

5、在一些实施方案中，所述检测包括对所述多种分析物中的至少两种类型的分析物进行定量。在一些实施方案中，检测所述多种分析物包括检测dna、rna、核小体、外来体、细胞外囊泡、蛋白质、细胞膜碎片、线粒体或细胞囊泡中的至少两种不同种类。在一些实施方案中，对所述至少两种类型的分析物进行定量使所述方法的诊断或预测能力或准确性与仅对一种类型的分析物进行定量的方法相比提高至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、1000％或更多。在一些实施方案中，对所述至少两种类型的分析物进行定量使假阳性率与仅对一种类型的分析物进行定量的方法相比降低至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、1000％或更多。在一些实施方案中，对所述至少两种类型的分析物进行定量使假阴性率与仅对一种类型的分析物进行定量的方法相比降低至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、1000％或更多。在一些实施方案中，所述方法的性能的特征在于受试者工作特征(roc)曲线下面积(auc)在0.60至0.70、0.70至0.79、0.80至0.89或0.90至1.00的范围内。

6、在一些实施方案中，所述生物样品获自受试者。在一些实施方案中，所述生物样品包括体液、血液、血清、血浆、尿液、唾液、细胞、组织或其组合。在一些实施方案中，所述生物样品包含细胞，并且所述方法进一步包括裂解所述细胞。

7、在一些实施方案中，所述方法进一步包括使用在所述生物样品中检测到的所述至少两种类型的分析物来检测所述受试者的疾病或病况。在一些实施方案中，所述疾病或病况是癌症。在一些实施方案中，检测进一步包括确定癌症的类型、癌症的阶段、相对于较早时间点的肿瘤负荷的增加、相对于较早时间点的肿瘤负荷的减少、相对于较早时间点肿瘤负荷没有变化，或癌症治疗的功效，或没有癌症。

8、在一些实施方案中，检测包括使所述多种分析物中的分析物接触与分析物特异性结合的抗体。在一些实施方案中，所述抗体包含可检测的标记物。在一些实施方案中，所述可检测的标记物包含荧光部分。在一些实施方案中，所述多种分析物中的分析物选自pd-l1、ca19.9、ca125、gpc-1、cea、ca 15.3、催乳素、ki-67、雌激素受体α、cd30、cd30l、cd10、甲胎蛋白、存活蛋白、前列腺特异性抗原、azu1、β-人绒毛膜促性腺激素和cyfra-21。

9、在一些实施方案中，所述检测包括使所述多种分析物中的分析物与寡核苷酸接触。在一些实施方案中，检测包括使所述多种分析物中的分析物接触嵌入染料、优先与大沟结合的染料或优先与小沟结合的染料。

10、在一些实施方案中，所述多种分析物包含dna和rna中的至少一种，并且其中所述方法进一步包括通过聚合酶链反应扩增所述dna或rna中的至少一种。在一些实施方案中，所述多种分析物包含dna和rna中的至少一种，并且其中检测包括对所述dna和rna中的至少一种进行测序。在一些实施方案中，检测包括以下至少一项：实时定量pcr、酶联免疫吸附测定(elisa)、直接sybr金测定、直接picogreen测定、微卫星标志物杂合性丧失(loh)测定、电泳、甲基化分析、maldi-tof、pcr和数字pcr。

11、在一些实施方案中，所述生物样品包含流体。在一些实施方案中，所述方法进一步包括在所述捕获后从所述电极洗脱所述分析物。

12、在一些实施方案中，使用具有1伏至40伏峰-峰值的电压和/或5hz至5,000,000hz的频率的交流电产生介电泳低场区。在一些实施方案中，使用具有1伏至40伏峰-峰值的电压和/或5hz至5,000,000hz的频率的交流电产生介电泳高场区。

13、在一些实施方案中，所述电极阵列涂覆有水凝胶。在一些实施方案中，所述水凝胶包含两层或更多层合成聚合物。在一些实施方案中，所述水凝胶旋涂于所述电极上。在一些实施方案中，所述水凝胶在旋涂之前具有约0.5cp至约5cp的粘度。在一些实施方案中，所述水凝胶具有约0.01微米至1微米的厚度。

14、援引并入

15、本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度犹如具体地且单独地指出每个单独的出版物、专利或专利申请均通过引用而并入。

技术特征：

1.一种分析生物样品的方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述捕获生物样品中的多种分析物包括使用被配置为生成介电泳低场区和介电泳高场区的电极。

3.根据权利要求2所述的方法，其中捕获生物样品中的多种分析物包括优先使用第一电极捕获第一分析物和使用第二电极捕获第二分析物。

4.根据权利要求2所述的方法，其中捕获生物样品中的多种分析物包括在同一电极上捕获多于一种分析物。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述dna包括无细胞dna。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述检测包括对所述多种分析物中的至少两种类型的分析物进行定量。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中检测所述多种分析物包括检测dna、rna、核小体、外来体、细胞外囊泡、蛋白质、细胞膜碎片、线粒体或细胞囊泡中的至少两种不同种类。

8.根据权利要求6-7中任一项所述的方法，其中对所述至少两种类型的分析物进行定量使所述方法的诊断或预测能力或准确性与仅对一种类型的分析物进行定量的方法相比提高至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、1000％或更多。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中对所述至少两种类型的分析物进行定量使假阳性率与仅对一种类型的分析物进行定量的方法相比降低至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、1000％或更多。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中对所述至少两种类型的分析物进行定量使假阴性率与仅对一种类型的分析物进行定量的方法相比降低至少10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％、150％、200％、300％、400％、500％、1000％或更多。

技术总结
本发明包括用于从流体样品中分离、鉴定、分析和量化生物物质的方法、装置和系统。在多个方面，所述方法、装置和系统可允许快速程序，该快速程序需要最少量的物质，和/或产生来自诸如血液、血清或血浆等复杂流体的高纯度生物物质。

技术研发人员：拉加拉姆·克里斯南,胡安·帕布鲁·希内斯特罗萨萨拉扎,罗伯特·保罗·特纳,大卫·约瑟夫·西尔森,詹姆斯·格雷戈里·马德森,罗伯特·科韦尔曼
受保护的技术使用者：生物动力学公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12