通过放大标记信号进行的灵敏磁检测的制作方法

专利名称：通过放大标记信号进行的灵敏磁检测的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的设备和方法。本发明进一步涉及初级和次级纳米颗粒标记的组合在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的用途。
背景技术：
一部分卫生保健研究涉及开发易于使用的分子诊断学，用于分子例如
DNA、 RNA、蛋白质、肽、激素、代谢物、药物等等，以及测定活性和催化性生物分子例如朊病毒、酶、适体、核酶和脱氧核酶的活性和功能，以及鉴别细胞包括人组织、人细胞、细菌和病毒。
磁生物传感器被用于检测用超顺磁颗粒标记的生物学靶。几种标记形式可用于检测生物学分析物。这些包括直接检测(其中被标记的分析物结合至传感器)、三明治检测(其中分析物结合至传感器，之后与含有所述标记的部分结合)、和竞争性或抑制检测(其中分析物与传感器表面竞争性结合至被标记的部分)。
直接检测用于易于直接标记的分析物，例如核酸检测中的PCR扩增子。三明治检测最为熟知的是提供低检测极限和高特异性。然而，其需要靶分析物具有用于结合两个部分的可用的位点。小分子例如药物、代谢物、激素、毒物(例如毒素)和维生素无法容纳两个结合部分，因此优选竞争性检测。在三明治检测中，被检测到的标记的量与传感器上的靶的浓度直接相关；而在竞争性检测中，标记的量与传感器上的游离的结合位点的浓度相关，其随分析物浓度降低。
一种检测的灵敏度极限如下式给出-Rdet=2*s.db
其中Rdet是灵敏度极限，s.db是源自仪器背景和非特异性结合的信号
的标准差。为了提高检测的灵敏度并从而能够检测到更低的浓度，在这些浓度的信号必须至少为Rdet，优选高得多。被磁标记检测到的信号与传感器上标记的密度以及标记上磁含量的大小成比例。提高与传感器结合的标记的密度可通过增加检测的成份之间的结合效率和提高标记结合至表面
的速度和有效性实现。然而，在检测中通过使用大标记(直径Mpm)增加
标记的磁体积将提高每一标记对信号的贡献，但这是不利的，因为检测的最终阶段需要磁标记结合在传感器表面上。由于空间位阻以及较大标记相对于较小标记降低的(用于结合至传感器表面的)表面与体积比，这一过程对于大标记可能是非常缓慢和低效率的。因此，尽管每标记信号随标记直径提高，但对信号有贡献的标记数目反而减少。
发明概述
本发明的目的是通过提高检测的灵敏度克服上述缺点并从而实现更低浓度的检测。
一方面，本发明涉及用于在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信
号的设备，包括
-用于维持与初级纳米颗粒标记分离的至少次级纳米颗粒标记的分离装置，其中所述次级纳米颗粒标记适于与所述初级纳米颗粒标记结合，和
-用于控制将所述次级纳米颗粒标记释放至所述检测中的控制单元，其中初级和次级纳米颗粒标记中的至少一种是磁标记。
因此，本发明提供了一种能够放大所述纳米颗粒标记产生的信号的设备，因为一或多个次级标记能够结合至单一的初级标记从而提高待检测的纳米颗粒标记的密度并从而增强信号。由此可以容易地检测到低浓度的分
析物，例如〈nM。进一步的优点是附着于检测表面的初级标记可以是很小的，从而减少空间位阻并增加能够结合至生物传感器表面的每克标记的表面积。所述初级标记可以是与溶液中的靶或附着于生物传感器表面的靶结合的标记。这种结合可以通过媒介结合基团发生。根据本发明，术语"纳米颗粒标记"可以包括微米范围的颗粒，但是典型地所述颗粒从几百纳米至几纳米，或甚至几分之一纳米。同样，所述纳米颗粒的几何形状可以是各种各样的。本发明的术语"分离装置"是指物理分离，例如所述初级或次级标记处于容器中；或化学分离，即所述初级和次级标记不能结合在一起。
在一个实施方式中，所述分离装置选自如下组成的一组--与含有所述初级或次级纳米颗粒标记的腔室物理分离的容器，-适于通过外力场或通过化学结合力容纳所述次级纳米颗粒标记的第二表面、以及用于施加外力的施力机构(force mechanism),
-适于通过外力场或通过化学结合力容纳所述次级纳米颗粒标记的第二表面、用于产生覆盖所述第二表面上的次级纳米颗粒标记的表面的惰性层的惰性标记封装层、以及用于施加外力的施力机构，
-封装装置和用于将标记从所述封装装置中释放的封装移除装置，和-包含含有提供将所述初级和次级标记结合在一起所必需的结合元件的结合装置的复合物的容器，和
-包含含有提供将所述初级和次级标记结合在一起所必需的结合元件的结合装置的复合物的第二表面，和用于封装所述复合物的封装置以及用于将所述封装装置从所述复合物移除的封装移除装置。
在一个实施方式中，所述初级纳米颗粒标记在多分析物检测中包含两种或更多种不同类型的纳米颗粒标记。
在一个实施方式中，所述至少次级纳米颗粒标记包含额外的彼此分离的三级纳米颗粒标记、四级纳米颗粒标记等等，其中所述三级纳米颗粒标记适于结合所述次级纳米颗粒标记，所述四级纳米颗粒标记适于结合所述三级纳米颗粒标记等等。由于将次级标记结合至初级标记的结合位点数目是有限的，三级标记和次级标记的额外结合等将使得传感器信号进一步放大。
在一个实施方式中，至少一种次级纳米颗粒标记包含一或多种不同类型的次级纳米颗粒标记。以此方式，所述次级纳米颗粒标记能够结合至各种结合类型的标记或相同初级标记上的各种结合位点。
在一个优选的实施方式中，所述初级和次级纳米颗粒标记是磁标记，所述设备进一步包含用于产生磁场并从而在标记中诱导磁矩的磁场发生器，并优选地包含包括用于检测所述标记产生的场的表面的生物传感器。磁标记的优点是它们可以在磁场中被驱动。以这种方式，它们可以主动地从一个位置移至另一个位置。这一特性可用于例如提高颗粒通过吸力到达传感器表面的速度，并用于通过相反方向的力移除与传感器表面不结合或结合微弱的标记。检测磁矩的生物传感器具有额外的优点，即生物学基质几乎没有磁性，因此不产生背景信号。
在一个实施方式中，所述生物传感器包含用于检测所产生的场的
GMR、 TMR、 AMR、或Hall设备。
在一个实施方式中，所述标记选自由金属纳米颗粒、半导体纳米颗粒、含有染料的聚合纳米颗粒、碳纳米颗粒、和含有染料标记的磁颗粒组成的一组，其中初级或次级标记中的至少一种是磁标记。
另一方面，本发明进一步涉及一种在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的方法，所述方法包括
-维持与所述初级纳米颗粒标记分离的至少次级纳米颗粒标记，其中所述次级纳米颗粒标记适于与所述初级纳米颗粒标记结合，和
-控制将所述次级标记释放至所述检测中，并使得所述次级标记与所述初级标记结合，其中所述初级和次级纳米颗粒标记中的至少一种是磁标记。
因此，由于每一初级标记了产生很大的总体信号，因此可以容易地检测到低浓度的分析物(<nM)。
在一个实施方式中，所述检测选自如下组成的一组
-三明治检测，
-直接检测，和
-竞争性或抑制检测，
-核酸检测，和
-酶活性检测。
因此，由纳米颗粒标记产生的信号可独立于检测的类型而被放大。在一个实施方式中，次级标记的直径小于初级标记的直径。从而空间
位阻被进一步减小。然而，次级标记的直径也可以与初级标记的直径类似，
或者更大。
在一个实施方式中，初级标记结合至检测中包含的生物传感器的表面。在一个实施方式中，次级标记释放至检测中是在初级标记结合至检测中包含的生物传感器的表面之后进行的。
在一个实施方式中，次级标记释放至检测中是在初级标记结合至检测中包含的生物传感器的表面之后以及与生物传感器不结合或结合微弱的初级标记被移除之后进行的。
在一个实施方式中，在检测产生的信号之前，从检测中移除与检测中包含的生物传感器的表面不结合或结合微弱的初级和次级标记。
另一方面，本发明还涉及初级和次级纳米颗粒标记的组合用于在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的用途，其中至少一种次级纳米颗粒标记适于附着于所述初级标记并从而起到放大剂的作用，并且其中初级和次级纳米颗粒标记中的至少一种是磁标记。
在一个实施方式中，所述初级和至少一种次级纳米颗粒标记是磁标记，并且其中所述信号是所述标记产生的磁场。
在一个实施方式中，所述用途包括在体液样品中检测选自由大麻、摇
头丸(Ecstasy)、脱氧麻黄碱、美沙酮和安非他明、可卡因、强效纯可卡因(Crack)和海洛因组成的一组药物。
在一个实施方式中，所述用途包括检测蛋白质、小分子例如葡萄糖、激素、毒素、类固醇、维生素及代谢物、肽、核酸例如DNA和RNA。
本发明的每一方面都可以和其他任何一个方面进行组合。本发明的这些方面和其他方面可以参考下文描述的实施方式而显而易见并得以阐明。


本发明的实施方式将参考附图进行描述，并仅为示例性目的，其中-图1示出了本发明的用于在检测中通过使用次级纳米颗粒标记放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的设备，
图2示出了图1中的设备的一个实施方式，
图3通过图示说明了在图2的设备中进行的功能性步骤，
图4示出了图1中所示设备的另一个实施方式，
图5通过图示说明了在图4的设备中进行的功能性步骤，
图6示出了图1中所示设备的另一个实施方式，
9图7通过图示说明了在图6的设备中进行的功能性步骤， 图8示出了图1中所示设备的另一个实施方式， 图9通过图示说明了在图8的设备中进行的功能性步骤， 图IO示出了图1中所示设备的另一个实施方式， 图11通过图示说明了在图10的设备中进行的功能性步骤， 图12示出了在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的方法的 流程图。
发明详述
图1示出了用于在检测中通过使用次级纳米颗粒标记放大从初级纳米 颗粒标记产生的信号的本发明的设备100。在以下的实施方式中，假设所 述纳米颗粒标记包含磁标记，但也可能是其他类型的标记(例如金属纳米 颗粒、半导体纳米颗粒、含有染料的聚合纳米颗粒、碳纳米颗粒、和含有 染料标记的磁颗粒)。
所述放大通过将一或多个次级磁标记附着于初级磁标记而实现。如图 所示，所述设备包含分离装置(S一U)101、控制单元(CJJ)102(典型地是 磁传感器)、磁场发生器(F—P) 104和包括用于检测由标记203产生的场的 表面的生物传感器103。所述传感器可以是任何合适的传感器以检测传感 器表面上或附近磁颗粒的存在，所述检测基于所述颗粒的任何特性，例如 其可以通过磁方法(例如磁阻、Hall、线圈)、光学方法(成象、荧光、化 学发光、吸收、散射、表面等离子体共振、Raman等等)、声波检测(声表 面波、体声波、悬臂梁、石英晶体等等)、电学检测(例如电导、阻抗、电 流测量、氧化还原循环)等等进行检测。分离装置(S—U) 101适于将次级 标记与初级标记分离，并以此将次级标记从生物传感器103封离。所述分 离可以包含物理分离(例如以容器的形式)，或化学分离(其中标记间不能 化学结合在一起)。控制单元(C一U) 102适于控制次级标记从容器分离装 置(S一M)lOl中的释放。场发生器(F—P)104可以是内部或外部元件，并 且可包含由其中的电流产生磁场的导线、电磁线圈、以及永磁体。所述场 发生器适于产生磁场106以在标记203、 204中诱导磁矩。然后，生物传 感器103例如使用巨磁电阻元件(GMR)、隧穿磁电阻元件(TMR)、各向异性磁电阻元件(AMR)、霍尔元件等检测由所述标记产生的场107。
图2示出了用于在检测中通过使用次级磁标记放大从初级标记产生的 信号的本发明的设备200的实施方式。在这一实施方式中，分离装置 (S—M) 101包括用于容纳与初级标记203物理分离的次级标记204的容器 或腔室201。容器201进一步包含由控制单元(C_U) 102操纵的闸205， 或机械的、电动的或磁动的阀门以使得次级颗粒204流入主腔室206。在 一个实施方式中，所述控制单元(C—U)102是由计算机控制的，其中所述 控制可例如包括仅将一部分次级标记导入放置生物传感器103的主腔室 206中。因此，所述计算机(未示出)可适于使用物理参数例如容器201 中的压力以估计次级标记202的数目，并使开放时间最优化以控制次级颗 粒的流出。
图3通过图示说明了在图2的设备中进行的功能性步骤，在所述设备 中初级标记204在不存在次级标记204的情况下附着于生物传感器103的 表面(图3左侧)，直到次级标记204从容器201中释放并附着于初级标记 (图3右侧)。在这一实施方式中，所述初级标记包含两个结合部分301、 302， 一个部分302用于将所述初级标记与靶303结合(其中所述靶303 之后通过结合部分304与表面结合)， 一个结合部分301用于与次级标记 204结合。初级标记的结合部分的数目也可以仅包含一个结合部分或多于 两个结合部分。所述结合部分可包括抗生物素蛋白、生物素、半抗原、抗 体、蛋白质、肽、凝集素、碳水化合物、适体、以及核酸。
初级磁标记的直径可以是几纳米直至几百纳米，或者甚至高至微米范 围。在一个实施方式中，纳米颗粒标记由含有氧化铁小颗粒的聚合物制成， 并形成氧化铁基质，并从而具有超顺磁特性。然而，所述磁标记的材料特 性可以是使得所述标记具有顺磁或铁磁特性。
在一个实施方式中，初级标记204和次级标记203表面上的结合部分 通过将所述标记203和204的表面通过例如用反应性官能团包被或进行表 面反应以产生反应性官能团进行官能化而获得，所述反应性官能团例如是 羧酸、胺、甲苯磺酰基、醛、马来酰亚胺、硫醇或环氧。这种包被的结果 提供了用于固定结合部分包括生物分子例如抗生物素蛋白、生物素、抗 体、肽、适体和寡核苷酸的反应性基团。这种结合部分也可以被修饰使得它们与表面上的反应性基团更容易地进行反应。例如羧酸基团与胺基团反 应在蛋白质和肽上可以自然发生，但是也可将这些胺基团添加至寡核苷酸 和适体以使得它们固定在羧化表面上。
应当注意，这里示出的实施方式是所谓的三明治检测，其中靶303被 夹在生物传感器表面103上的部分304和与初级标记203结合的部分302 之间，即靶分析物必须具有两个可用于结合的位点。图3中阐明的方案以 及下文描述的其他实施方式也可以用于其他类型的检测，例如直接检测 (其中被标记的分析物与传感器结合，之后结合含有初级标记204的部分)， 或竞争性或抑制检测(优选用于例如不能容纳两个结合部分的分子如药 物、代谢物、激素、毒物(例如毒素)和维生素)。
在这一实施方式中，次级标记204包含一种类型的结合部分309，该 结合部分适于与初级标记上的结合部分301结合。次级标记204上的结合 部分的数目当然可以包含多于一种类型的结合部分，其中每一个结合部分 各自都可以适于初级标记(以及三级部分)上的特异性结合部分。
箭头308示出了容器的打开，即将次级标记204释放到主腔室206中。 图3右侧示出了次级标记204通过结合部分301附着于初级标记203。将 这些次级标记204附着于初级标记可以引起由初级标记203产生的信号被 放大，并从而由于与每一个靶303各自相关的标记的被放大的密度而使得 检测的灵敏度得到提高。
图4示出了用于在检测中通过使用次级磁标记204放大从初级标记 203产生的信号的本发明的设备400的另一个实施方式，其中初级标记203 和次级标记204置于同一个腔室内。在这一实施方式中，分离装置(S一M) 101包含与次级标记204附着的第二表面401。所述附着可以通过在特定 位置例如表面401上施加磁场而实现，并利用次级标记204的磁特性将其 维持在表面401上。通过去除所述磁场，次级标记204将从表面释放，因 此控制单元(CJJ) 102包含用于提供磁场302和局部解除磁场的机械装置 402 (优选地由计算机控制)。将次级标记吸引至所述表面的另一条途径可 以利用静电吸引，其中将标记从表面401释放的步骤可以包括以去除静电 弓I力和/或提供静电斥力的水平和指示向表面401施加电流或电压。
另夕卜，为了加快次级标记204的结合，可以将它们吸附于所希望的含有初级标记203的位置，即具有磁场的传感器表面103。除去未结合的或 结合微弱的次级标记204可以通过远离传感器表面203的磁力实现。另外， 待吸附于某一位置的标记的类型可以通过驱动场的频率区分。特定类型的 标记可以比另一种类型的标记在更高的场频率磁化。通过使用高频场，可 以吸引一种类型的标记，而不影响另一种类型的标记。颗粒的检测典型地 将使用使两种标记都被磁化的场频率进行。
不使用磁场及利用磁特性，分离装置(S一M) 101也可以包含具有可吸 附次级标记204的表面特性的表面，其中从表面401释放标记的步骤包括 向表面401提供热能(使得加热之后的能量超过标记和表面之间的结合 能)。因此，可以使用计算机控制的加热器以控制次级标记204的释放。 将次级标记204吸引至表面401的另一种方法可以归功于静电吸引，其中 从表面401释放标记的步骤包括以去除静电引力和/或提供静电斥力的水 平和指示向表面401施加电流或电压。
图5通过图示说明了图4中的初级标记203在不存在次级标记204的 情况下附着于表面103 (图5左侧)，直到次级标记204从表面401上释放 并附着于初级标记(图5右侧)的功能性步骤。箭头501可代表先前施加 引起次级标记204从表面401释放的磁场或热能。
图6示出了用于在检测中通过使用次级磁标记204放大从初级标记产 生的信号的本发明的设备600的另一个实施方式，其中分离装置(S—M) 101包含第二表面603，次级磁标记204通过例如化学结合与之结合或通 过向表面603施加的外力例如磁力或电力与之附着。在这一实施方式中， 使用不具有结合元件的次级惰性标记或任何其他类型的惰性标记或颗粒 以在次级标记204上提供惰性层。惰性次级标记204可通过例如施加磁场 而附着至初级标记204所处的表面603，其中相同的磁场可适于保持"活 性"(包含结合成份)次级标记和惰性次级标记204。其结果是未与生物 传感器表面103结合的初级标记203不能与被惰性层保护的次级标记结 合，并且所述次级标记可置于同一腔室内。不具有结合元件和具有结合元 件的次级标记204的释放都可以通过解除或改变所述场实现。在这一实施 方式中，控制单元(C—U)102的作用可以包括控制电场或磁场。
图7通过图示说明了图6中的设备中进行的功能性步骤，其中左侧示出了由惰性次级标记204形成的惰性层700和围绕次级标记203的初级标 记204。图7右侧示出了惰性标记204通过例如解除磁场从表面释放。
图8示出了用于在检测中通过使用次级磁标记放大从初级标记产生的 信号的本发明的设备800的另一个实施方式。在这一实施方式中，所述分 离装置包含封装装置803，和与可以被磁、机械、化学或电激活以溶解或 分解的物质结合从而从封装装置803释放标记的封装移除装置801。封装 过程可以在设备800中原位完成，或在外部完成。如果作为示例，次级标 记204被封装在聚合物中，那么其将会在加热的情况下溶解或熔化(例如 凝胶，如低熔点琼脂糖、蜡质、以及氢键聚合物)。因此，封装移除装置 801可以包含用于提供热量的加热器。在一个实施方式中，所述次级标记 可以通过将其置于聚合物或液体胶囊中进行封装，之后可以暴露于超声脉 冲而强行打开。所述封装装置可以覆盖单个纳米颗粒或纳米颗粒组。控制 单元(C_U) 102相应地适于控制封装移除装置801和与所述材料的结合。
图9通过图示说明了在图8的设备中进行的功能性步骤，其中最初次 级标记203被封装于封装装置803中，直至封装装置803被移除并且结合 部分309被暴露并能与初级标记204上的部分310结合。
图10示出了用于在检测中通过使用次级磁标记放大从初级标记产生 的信号的本发明的用于封装所述次级标记的设备1000的另一个实施方式。 在这一实施方式中，所述分离装置包含最初能够保持与容器1001中的标 记分离的复合物1004，其中所述复合物至少含有用于结合初级标记的第一 部分1002和用于与次级标记203结合的第二部分1003。在这一实施方式 中，所述初级标记不包含能够使其直接与次级标记结合的结合部分。因此， 所述复合物1004提供了初级和次级标记203和204之间的结合。其结果 是所述初级和次级标记可置于同一个腔室内。
所述复合物可从物理分离的容器1001中释放(如此处所示)，或被激 活并从与上文所述相似的封装层释放。控制单元(C—U) 102可适于例如通 过控制复合物1002从容器中向主腔室中的流入而控制容器1001。
图11通过图示说明了在图10的设备中进行的功能性步骤，示出了仅 具有一种类型的结合部分302的初级标记204，在加入复合物1004之后， 次级标记203可以通过结合部分1002和1003与初级标记204结合。
14图12示出了在检测中通过使用次级纳米颗粒标记放大从初级纳米颗 粒标记产生的信号的方法的流程图。所述检测可以包括三明治检测、直接 检测、竞争性或抑制检测等等。最初，次级纳米颗粒标记与初级纳米颗粒
标记(Sl) 1201分离。这可以使得初级标记最初与生物传感器表面接合。 之后，未结合的或结合微弱的初级标记可以通过施加力(例如磁力或水动 力)进行洗涤而除去，以防止放大非特异性结合的初级标记(即未与靶附 着的标记)。随后，所述次级标记被释放至包含初级标记(S2) 1202的检测 中，其中所述次级标记的释放以受控制的方式完成。所述次级标记与初级 标记结合，并且可以除去与初级标记未结合或结合微弱的次级标记。
描述所公开的实施方式的特定细节是为了解释而非限制的目的，以使
得本发明被清楚和透彻地理解。但是，本领域技术人员应当理解，本发明 在其他与本文描述的细节不完全一致的实施方式中也可以实施，而并不显
著偏离本发明的精神和范围。此外，在本文中为了简洁和清楚的目的，省 略了已被熟知的仪器、线路和方法的详细描述，以避免不必要的细节和可 能的混淆。
权利要求中包括附图标记，但是加入所述附图标记只是为了清楚的目 的，不应理解为对权利要求的范围的限制。
权利要求
1. 用于在检测中放大从初级纳米颗粒标记(204)产生的信号的设备(100)，包括- 用于维持与初级纳米颗粒标记分离的至少次级纳米颗粒标记(203)的分离装置(101)，其中所述次级纳米颗粒标记(203)适于与所述初级纳米颗粒标记(204)结合，和- 用于控制将所述次级标记释放至所述检测中的控制单元(102)，其中初级和次级纳米颗粒标记(203，204)中的至少一种是磁标记，所述设备进一步包括用于产生磁场106并从而在标记中诱导磁矩的磁场发生器(F_P)104。
2. 权利要求1的设备，其中所述分离装置(101)选自如下组成的一组-与含有所述初级(204)或次级(203)纳米颗粒标记的腔室物理分 离的容器(201)，-适于通过外力场或通过化学结合力容纳所述次级纳米颗粒标记的 第二表面(401)、以及用于施加所述外力的施力机构，-适于通过外力场或通过化学结合力容纳所述次级纳米颗粒标记的 第二表面(603)、用于产生覆盖所述第二表面(603)上的次级纳米颗粒标 记(203)的表面的惰性层(701)的惰性标记封装层、以及用于施加所述 外力的施力机构，-封装装置(803)和用于将标记从所述封装装置中释放的封装移除 装置(801)，禾口-包含含有提供将所述初级(204)和次级标记(203)结合在一起所 必需的结合元件的结合装置的复合物(1004)的容器(1001)，和-包含含有提供将所述初级和次级标记结合在一起所必需的结合元 件的结合装置的复合物(1004)的第二表面，和用于封装所述复合物的封 装装置以及用于将所述封装装置从所述复合物移除的封装移除装置。
3. 权利要求1的设备，其中所述初级纳米颗粒标记(204)在多分析物 检测中包含两种或更多种不同类型的纳米颗粒标记。
4. 权利要求1的设备，其中所述至少次级纳米颗粒标记(203)包含 额外的彼此分离的三级纳米颗粒标记、四级纳米颗粒标记等，其中所述三 级纳米颗粒标记适于结合所述次级纳米颗粒标记，所述四级纳米颗粒标记 适于结合所述三级纳米颗粒标记等。
5. 权利要求1的设备，其中至少一种次级纳米颗粒标记(203)包含 一或多种不同类型的次级纳米颗粒标记。
6. 权利要求l的设备，其中所述纳米颗粒标记(203,204)是磁标记， 所述设备进一步包括包含用于检测所述标记(203， 204)产生的场的生物 传感器(103)。
7. 权利要求6的设备，其中所述生物传感器(103)包含用于检测所 产生的场的GMR、 TMR、 AMR、或Hall设备。
8. —种在检测中放大从初级纳米颗粒标记(204)产生的信号的方 法，所述方法包括-维持(1201)与所述初级纳米颗粒标记分离的至少次级纳米颗粒标 记(203)，其中所述次级纳米颗粒标记(203)适于与所述初级纳米颗粒标 记(204)结合，禾口-控制(1202)将次级标记(203)释放至所述检测中，其中初级和次 级纳米颗粒标记(203,204)中的至少一种是磁标记。
9. 权利要求8的方法，其中次级标记(203)的直径小于初级标记 (204)的直径。
10. 权利要求8的方法，其中初级标记(204)与检测中包含的生物传 感器(103)的表面结合。
11. 权利要求8的方法，其中次级标记(203)释放至检测中在初级标 记(204)与检测中包含的生物传感器(103)的表面结合之后进行。
12. 权利要求8的方法，其中次级标记(203)释放至检测中在初级标 记(204)与检测中包含的生物传感器(103)的表面结合之后以及移除与 生物传感器(103)不结合或结合微弱的初级标记之后进行。
13. 权利要求8的方法，其中在检测产生的信号之前，从检测中移除 与检测中包含的生物传感器(103)的表面不结合或结合微弱的初级 (204)和次级标记(203)。
14.初级纳米颗粒标记和次级纳米颗粒标记的组合用于在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号中的用途，其中至少一种次级纳米颗粒标记适于附着于所述初级标记并从而起到放大剂的作用。
全文摘要
本发明涉及用于通过使用次级纳米颗粒标记(典型地为磁标记)，在检测中放大从初级纳米颗粒标记产生的信号的设备和方法，其中通过将所述次级标记与所述初级标记结合使得从所述标记产生的信号被放大。
文档编号G01N33/543GK101467043SQ200780021773
公开日2009年6月24日 申请日期2007年6月13日 优先权日2006年6月14日
发明者B·M·德布尔, J·M·登霍兰德, W·U·迪特默 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司