检测浓度c的分析物C的样本液体 放入在试验井中。在加入A型珠粒之后可发生聚合，聚合程度随着分析物C浓度的增加而 降低。
[0030] 在另一种实施方式中，可利用非特异性自聚合的效果来确定分析物的浓度。该实 施方式在图5中示出。在此存在涂有A型结合分子的珠粒，其有自聚合趋势（左）。在具有 唯一一个用于结合分子A的结合位点的分析物分子C积聚时，自聚合被抑制，因为各珠之间 的距离较大。聚合程度随着分析物C浓度的增加而降低（右）。
[0031] 在另一种实施方式中，两种不同的珠粒类型存在于悬浮液中：一种是涂有A型分 子的可磁化珠粒，另一种是涂有B型分子的不可磁化珠粒。不可磁化珠粒例如可由聚合物 (如聚苯乙烯）、淀粉、硅烷等制成、优选由聚合物、尤其是由聚苯乙烯制成。
[0032] 待检测的D型分析物分子建立不可磁化珠粒和可磁化珠粒之间的连接。分析物D 的浓度c越高，可磁化珠粒与不可磁化珠粒的结合就越多。该原理在图13中示出。
[0033] 在具有两种不同的、可磁化及不可磁化的珠粒类型的实施方式中，可通过珠粒层 (Bead-Layer)形成速度来确定分析物浓度。当可磁化珠粒结合到不可磁化珠粒上时，它们 在磁场中的移动更缓慢。
[0034] 在具有两种不同的、可磁化及不可磁化的珠粒类型的实施方式中，也可通过在某 一时刻或某些时刻后测量绝对磁场强度来确定分析物浓度。由绝对磁场强度可算出有多少 可磁化珠粒结合到不可磁化珠粒上。当存在许多这种结合时，则可磁化珠粒在珠粒层中的 密度较低，由此磁信号较小（参见图14)。如果没有这种结合，则可磁化珠粒在珠粒层中的 密度较高，因此磁信号较强（参加图15)。相应分等级是可能的。总之，珠粒悬浮液中存在 的分析物分子越多，则层中的磁珠密度就越低并且因此磁信号越小。
[0035] 具有两种不同的、可磁化及不可磁化的珠粒类型的实施方式也适用于分离结合与 未结合的珠粒。不可磁化珠粒可由低密度的、密度仅略高于水的材料（P :1. 01-2. 59g/cm3) 制成。现在如使液体密度高于不可磁化珠粒的密度（例如通过加入蔗糖、聚蔗糖（如聚糖 体）、甘油、不同的多元醇等），则珠粒浮起。如浮力足够大，当可磁化珠粒结合后，不可磁化 珠粒随后也仍浮起。在将测量井插入磁场之前可等待直到珠粒浮起。而后珠粒处于这样高， 以致磁场不能将其拉向下方，因为磁场在此太弱。即使不等待，部分珠粒也在磁场的作用范 围之外。通过这种方式，可将未结合的珠粒与结合的珠粒分离。分析物浓度越大，则磁信号 越小。
[0036] 代替不可磁化珠粒，也可应用聚合物分子，所述聚合物分子可借助B型分子被功 能化。当存在分析物分子时，B型分子引起可磁化珠粒之间的聚合。再次借助动力学测量 确定分析物浓度。
[0037] 聚合物分子例如可以是合成或天然的聚合物、如淀粉（淀粉衍生物）、葡聚糖（葡 聚糖衍生物）、聚乙二醇，聚丙烯酰胺等。
[0038] 根据本发明的检测系统的不同实施方式的特征在于珠粒的聚合程度根据样本中 的待检测分析物的存在和/或浓度发生变化。
[0039] 检测优选在试验井中进行，样本液体和可磁化珠粒（优选作为悬浮液）被放入试 验井中。此外，可选地可存在缓冲液和/或其它试剂。试验井的体积优选为1-1000 μ 1、特 别优选50-300 μ 1。根据试验形式，试验井可不同地成形，优选它们具有细长的形状，如3_ 至50mm的长度，以便能够良好地分辨纳米珠和纳米珠聚合体之间的速度差异并节约液体 体积。
[0040] 本发明方法的步骤（b)包括通过磁性检测确定可磁化珠粒的聚合程度。在此步骤 (b)优选包括在试验井中建立磁场，该磁场引起可磁化珠粒的移动。特别优选珠粒聚合程度 的检测包括确定可磁化珠粒在非均匀磁场中的移动。
[0041] 样本中分析物的检测基于，交联的珠粒聚合体在磁场中与单个珠粒以不同的速度 移动。优选移动在此在磁场梯度中向磁场强度增加的方向进行。大的交联的珠粒聚合体与 小的交联的珠粒聚合体也以不同的速度例如向磁场强度增加的方向移动。
[0042] 因此，珠粒或珠粒聚合体从悬浮液向测量井中所施加磁场或(7 )最强的位置移动 并积聚在那里，并且移动速度与珠粒间交联程度的大小相关。
[0043] 作用于珠粒的力优选产生于磁场中的场梯度。场梯度可通过非均勾磁场产生，在 该磁场中珠粒向磁场强度增加的方向加速。
[0044] 由于珠粒在该外部磁场否,(F )中被磁化，所以珠粒自身产生磁场，该磁场导致与时 间相关的附加磁场M(CWr)，该附加磁场与外部磁场為(F )叠加。测量所述与时间相关的变 化（"动力学测量"）。附加磁场的随着时间的演变取决于珠粒的聚合程度或者说交联程度 并且因此取决于分析物浓度。
[0045] 有利的是，使用具有尽可能高的饱和磁化强度的珠粒，以便产生尽可能大的附加 磁场并且因此产生强的待检测信号。
[0046] 优选基于本发明方法的分析物确定包括系统校准，在此在没有分析物或具有一种 或多种已知分析物浓度的检验样本中确定珠粒的聚合程度或者说交联程度。为了校准系 统，优选制出珠粒悬浮液和含有定义浓度(^的分析物的样本液体的混合物。借助该混合物 记录动力学曲线Δ(甸或|Δ(甸，其中是磁场传感器的位置。测量或通过曲 线拟合确定定义动力学曲线的走向的参数。
[0047] 在许多情况下，部分动力学曲线可通过关于形状的函数
【主权项】
1. 一种用于检测样本中的分析物的方法，包括下述步骤： (a) 使样本与可磁化珠粒接触，所述珠粒涂有结合分子，从而根据样本中的分析物的存 在和/或浓度实现可磁化珠粒的聚合，并且 (b) 通过磁性检测确定可磁化珠粒的聚合程度。
2. 根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤（a)和（b)在试验井中实施。
3. 根据权利要求1或2的方法，其特征在于，步骤（b)包括施加磁场，该磁场引起可磁 化珠粒的移动。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤（b)中珠粒聚合程度 的检测包括确定可磁化珠粒在非均匀磁场中的移动。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（b)包括通过施加磁场 使珠粒磁化，由此珠粒产生附加磁场，测量所述附加磁场的随着时间的变化。
6. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用具有过滤元件的试验井， 该过滤元件对于未聚合珠粒比珠粒聚合体具有较大的渗透性。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（b)包括使用具有零场 点的环形磁铁来施加磁场。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤（b)包括间歇性地施加 磁场。
9. 一种用于检测样本中的分析物的试剂，包括一个或多个种类的可磁化珠粒，所述珠 粒涂有结合分子，从而能够根据样本中的分析物的存在和/或浓度实现可磁化珠粒的聚 合。
10. -种用于检测样本中的分析物的装置，包括： (a) 试验井； (b) 用于在试验井中产生磁场的磁铁；和 (c) 磁场传感器，该磁场传感器用于测量试验井中的磁场的随时间的变化。
【专利摘要】本发明涉及用于检测样本中的分析物的方法、试剂和装置。
【IPC分类】G01N33-543, G01R33-00
【公开号】CN104838266
【申请号】CN201380063369
【发明人】V·基斯特, W·贝格, V·左斯基克
【申请人】Orgen技术诊断有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年10月9日
【公告号】CA2887873A1, EP2906949A1, US20150241422, WO2014056987A1