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原文传递检测生物标记物的电化学双信号检测方法和装置

专利名称：	检测生物标记物的电化学双信号检测方法和装置
摘要：	本发明提供了用于检测液体样本中的目标分析物的电化学检测装置，其包括：容纳所述液体样本的腔体；设置在腔体内的电极；受体化合物，其能够在目标分析物被加入到所述液体样品时与目标分析物结合和引起所述电极可检测的电化学变化。本发明还提供了用于检测液体样本中的目标分析物的免校准电化学检测方法。本发明还提供了用于检测液体样本中的目标分析物的电化学检测仪器。本发明提供的装置、方法和仪器采用了对第一信号和第二信号的比较测量，可用于定性或定量分析目标分析物而不需参考特异性针对所述目标分析物的样品间校准。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳微点生物技术股份有限公司
发明人：	李辉;李少光;夏帆;刘星
专利状态：	有效
申请日期：	2022-04-26T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-03T00:00:00+0800
申请号：	CN202210455392.5
公开号：	CN116990366A
代理机构：	北京启坤知识产权代理有限公司
代理人：	赵晶
分类号：	G01N27/327;G01N27/48;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/327;G01N27/48
申请人地址：	518133 广东省深圳市宝安区新安街道留仙二路润恒鼎丰产业园1栋5楼
主权项：	1.一种用于检测液体样本中的目标分析物的电化学检测装置，其包括：容纳所述液体样本的腔体；设置在腔体内的电极，与所述液体样品中的电解质溶液接触；受体化合物，其能够在目标分析物被加入到所述液体样品时与目标分析物结合和引起所述电极可检测的电化学变化；第一信号分子，其可引发第一信号；第二信号分子，其可引发第二信号；其中所述受体化合物、第一信号分子和第二信号分子包含在所述液体样品中，以及其中所述第一信号和第二信号都属于所述电极可检测的电化学变化，但彼此不同，而且所述第一信号和第二信号的比较测量用于指示所述液体样本中目标分析物的存在。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号和第二信号的比较测量包括第一信号和第二信号之间的比值，该比值可指示目标分析物的浓度而不需参考特异性针对所述目标分析物的样品间校准。 3.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一信号分子包括一个与所述受体分子的一端相连的电活性氧化还原分子，优选的，所述氧化还原分子为亚甲基蓝基团、紫罗碱或二茂铁基团，例如为亚甲基蓝基团。 4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，其中所述第二信号分子包括电解质溶液中的氧化还原介体，优选的，所述氧化还原介体为氧化还原对，例如其中所述氧化还原对为铁氰化钾/亚铁氰化钾；氯化六氨合钌(II)/氯化六氨合钌(III)或二茂铁甲醇(II)/二茂铁甲醇(III)。 5.根据权利要求1所述的装置，其中第一信号和第二信号在时域上是可以区分的。 6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述受体分子为核酸适配体、抗体及其片段、肽、酶、核酸、受体蛋白或其结合域，例如为特异性识别所述目标分析物的适配体。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述分析物选自原子，离子，分子和大分子，优选为生物大分子(例如核酸、肽和蛋白质)、脂质、糖(例如葡萄糖)、和代谢分子物。 8.根据权利要求1所述的装置，进一步包括一个电化学测量单元，被配置为对第一信号和第二信号各自进行电化学测量。 9.根据权利要求8所述的装置，进一步包括一个分析单元，被配置为根据第一信号和第二信号的比较测量来对目标分析物进行定量分析。 10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电极的导电材料选自金、铜、碳、功能化聚合物、生物素化珠，优选为金。 11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括连接所述受体分子和所述电极的材料，所述材料为含硫基的基团，用于通过金硫键与电极结合，例如为硫醇基。 12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号和第二信号各自可通过以下电化学测量获得：阻抗分析测量；电势分析测量；电流分析测量；伏安分析测量；库仑分析测量，优选的，所述第一信号和第二信号的比较测量为伏安分析测量，例如为方波伏安分析测量和/或循环伏安分析测量。 13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液体样本选自：血液、血浆、血清、尿液、脑脊液、泪液、细胞悬浮液、细胞上清液、细胞提取物、组织裂解物。 14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述目标分析物为心肌肌钙蛋白I-C复合物(cTnI-C)。 15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述适配体为以下其中一个： 5’–TTTTTTCGTGCAGTACGCCAACCTTTCTCATGCGCTGCCCCTCTTA-3’(SEQ ID NO.:1)； 5’–CGTGCAGTACGCCAACCTTTCTCATGCGCTGCCCCTCTTA-3’(SEQ ID NO.:2)； 5'–CGCATGCCAAACGTTGCCTCATAGTTCCCTCCCCGTGTCC-3'(SEQ ID NO.:3)。 16.一种用于检测液体样本中的目标分析物的电化学检测方法，其包括：提供电极，其与所述液体样品中的电解质溶液接触；提供受体化合物，其能够在目标分析物被加入到所其与所述液体样品中的电解质溶液接触；述液体样品时与目标分析物结合和引起所述电极可检测的电化学变化；提供第一信号分子和第二信号分子，其与所述液体样品接触；测量第一信号分子引起的第一信号；测量第二信号分子引起的第二信号；其中所述第一信号和第二信号彼此不同；以及通过所述第一信号和第二信号的比较测量来分析所述目标分析物。 17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一信号和第二信号的比较测量包括第一信号和第二信号之间的比值，该比值可指示目标分析物的浓度而不需参考特异性针对所述目标分析物的样品间校准。 18.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一信号分子包括一个与所述受体分子的一端相连的电活性氧化还原分子。 19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，其中所述第二信号分子包括电解质溶液中的氧化还原介体，例如，其中所述氧化还原介体为铁氰化钾/亚铁氰化钾；氯化六氨合钌(II)/氯化六氨合钌(III)或二茂铁甲醇(II)/二茂铁甲醇(III)。 20.根据权利要求16所述的方法，其中第一信号和第二信号在时域上是可以区分的。 21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述受体分子为特异性识别所述目标分析物的适配体，例如，所述适配体为以下其中一个： 5’–TTTTTTCGTGCAGTACGCCAACCTTTCTCATGCGCTGCCCCTCTTA-3’(SEQ ID NO.:1)； 5’–CGTGCAGTACGCCAACCTTTCTCATGCGCTGCCCCTCTTA-3’(SEQ ID NO.:2)； 5'–CGCATGCCAAACGTTGCCTCATAGTTCCCTCCCCGTGTCC-3'(SEQ ID NO.:3)。 22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一信号和第二信号的比较测量为伏安分析测量，优选为方波伏安分析测量和/或循环伏安分析测量。 23.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述目标分析物为心肌肌钙蛋白I-C复合物(cTnI-C)。 24.一种用于检测目标分析物的电化学检测仪器，其包括：包括电极的检测单元；用于指示所述液体样本中目标分析物的存在的暴露在所述电极表面的第一感测元件，其包括受体分子和电活性氧化还原分子，其中所述受体分子能够与目标分析物结合并在装置中引起第一电化学变化，所述电活性氧化还原分子与所述第一感测元件的第一端相连；以及以及所述检测单元被配置用于检测所述第一电化学变化和检测由第二检测元件引起的第二电化学变化，然后进行所述第一电化学变化和第二电化学变化的比较测量，优选的，进一步包括将所述第一传感元件的第二端连接到电极的电连接分子，更优选的，其中比较测量包括由第一电化学变化引起的第一信号和由第二电化学变化引起的第二信号之间的比值，并且所述检测单元配置为执行根据第一信号和第二信号之间的比值来对目标分析物进行定量分析。 25.根据权利要求24所述的电化学检测仪器，其特征在于，所述受体分子、电连接分子、氧化还原分子、氧化还原介体、目标分析物如权利要求1-15中所定义。
所属类别：	发明专利