專利名稱：吸收介質(zhì)的熒光光譜學(xué)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過熒光測(cè)量檢測(cè)樣本中的分析物的過程和設(shè)備。
用于生化分析的測(cè)量過程和測(cè)量系統(tǒng)是生化分析的重要部分。通過檢測(cè)熒光團(tuán)發(fā)射的光可測(cè)定分析物。用于產(chǎn)生熒光所需的激發(fā)光的波長(zhǎng)的最佳選擇對(duì)于作出準(zhǔn)確可靠的測(cè)定具有重要作用。
熒光團(tuán)的激發(fā)峰常常位于紫外光譜范圍(UV)內(nèi)。因此，例如，NADH的最長(zhǎng)波長(zhǎng)激發(fā)峰是在340nm處。然而目前，對(duì)于這個(gè)光譜范圍，甚至僅僅在UV附近范圍，幾乎沒有任何廉價(jià)的、電池供電的光源。
目前，作為唯一廉價(jià)的、用于在UV范圍激發(fā)的具有低功率消耗的窄波段光源，具有顯著功率(＞0.1mW)的發(fā)光二極管，工業(yè)上可以得到的只能低至365nm，因此，只能遠(yuǎn)離激發(fā)范圍的最高值進(jìn)行激發(fā)。除了伴隨的熒光信號(hào)的損失，這還導(dǎo)致以下問題由于激發(fā)發(fā)生在最長(zhǎng)波長(zhǎng)吸收峰的肩部，作為L(zhǎng)ED波長(zhǎng)的函數(shù)，激發(fā)效率變化非常敏感。因此，例如，與在340nm處的激發(fā)相比，預(yù)期的NADH的信號(hào)變化為每nm-5％。為了確保技術(shù)信號(hào)例如1％的穩(wěn)定，LED的波長(zhǎng)相反地要必須保持0.2nm范圍內(nèi)的穩(wěn)定，由于LED的功率波動(dòng)、溫度依賴性和老化，這只能以極端的復(fù)雜度完成。因此足夠波長(zhǎng)穩(wěn)定的需要將僅容許間隔非常小的允許溫度范圍，或可替換地，必須在測(cè)量系統(tǒng)中并入有源溫度控制，但由于制造成本和功率消耗這是不可行的。
US 4,547,465描述了包含多孔滲透帶(porous zone)的用于分析或傳輸液體的測(cè)試元件，該多孔滲透帶包含帶有分散在其中的微粒材料例如色素的聚合物。然而，沒有任何改善熒光測(cè)量精確度的跡象。
EP-A-0 066 648涉及用于測(cè)定液態(tài)介質(zhì)中分析物的多層元件，該元件包含具有檢測(cè)層和反應(yīng)層的檢測(cè)元件，該反應(yīng)層包含纖維性、多孔滲透的可膨脹介質(zhì)。該元件還可具有包含微粒色素的光保護(hù)層。然而，沒有任何改善熒光測(cè)量精確度的跡象。
US 2002/0137027涉及用于利用鑭系元素-配合基復(fù)合物測(cè)定通過氧化物酶產(chǎn)生的過氧化氫的過程。優(yōu)選在330-415nm的波長(zhǎng)處激發(fā)熒光以及在600-630nm處探測(cè)發(fā)射。
US 3,992,158描述了用于液體分析的測(cè)試元件。該測(cè)試元件可以包含一個(gè)或更多反射層，所述反射層包含例如像二氧化鈦和硫酸鋇的色素作為吸收體。這個(gè)反射層在空間上與包含檢測(cè)試劑的測(cè)試元件層相分隔。仍沒有任何改善熒光測(cè)量精確度的跡象。
本發(fā)明基于的目的是提供用于通過熒光測(cè)量檢測(cè)分析物的過程，其至少部分地消除了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。更具體地，提供測(cè)量信號(hào)對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)依賴性減小的過程。
依據(jù)本發(fā)明的解決方案將提供通過熒光團(tuán)的熒光測(cè)量檢測(cè)樣本中分析物的過程或系統(tǒng)，其中包含熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物的檢測(cè)介質(zhì)與吸收體相混合，其中吸收體的吸收率頻譜重疊熒光團(tuán)的熒光激發(fā)范圍。包含熒光團(tuán)和產(chǎn)生于檢測(cè)介質(zhì)中的吸收體的系統(tǒng)具有改變了熒光激發(fā)峰的改變的有效熒光激發(fā)范圍。用熒光激發(fā)光的照射可在這個(gè)改變了的激發(fā)峰范圍內(nèi)發(fā)生。從測(cè)定熒光發(fā)射獲得的測(cè)量信號(hào)僅呈現(xiàn)對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)很低的依賴性。由于激發(fā)光的波長(zhǎng)改變，還可能進(jìn)一步使用廉價(jià)的光源，例如UV LED。
在第一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于通過熒光測(cè)量檢測(cè)樣本中分析物的過程，包含以下步驟(a)提供檢測(cè)介質(zhì)，包含(i)至少部分樣本，其中分析物將被測(cè)定，(ii)適當(dāng)時(shí)至少一種用于測(cè)定該分析物的試劑，(iii)具有激發(fā)范圍的熒光團(tuán)，該激發(fā)范圍在第一波長(zhǎng)處具有至少一個(gè)激發(fā)峰，或熒光團(tuán)前驅(qū)物，當(dāng)存在樣本和適當(dāng)時(shí)的試劑(ii)時(shí)可由該熒光團(tuán)前驅(qū)物產(chǎn)生熒光團(tuán)；(iv)吸收跨越熒光團(tuán)(iii)的一部分激發(fā)范圍的光的吸收體，導(dǎo)致系統(tǒng)有效激發(fā)范圍改變，所述系統(tǒng)包含存在的或由前驅(qū)物產(chǎn)生的熒光團(tuán)(iii)，以及在第二波長(zhǎng)處具有激發(fā)峰的吸收體(iv)，該第二波長(zhǎng)與第一波長(zhǎng)不同，(b)用光照射以在第二波長(zhǎng)區(qū)域激發(fā)熒光團(tuán)，
(c)在一個(gè)或更多合適的測(cè)量波長(zhǎng)處測(cè)定熒光團(tuán)的熒光發(fā)射以測(cè)定樣本內(nèi)分析物的存在、數(shù)量或活性。
在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及用于檢測(cè)分析物的測(cè)試元件，包含(i)具有激發(fā)范圍的熒光團(tuán)，該激發(fā)范圍在第一波長(zhǎng)處具有至少一個(gè)激發(fā)峰，或熒光團(tuán)前驅(qū)物，當(dāng)存在樣本和適當(dāng)時(shí)的試劑(iii)時(shí)可由其產(chǎn)生熒光團(tuán)；(ii)吸收跨越熒光團(tuán)(i)的一部分激發(fā)范圍的光的吸收體，(iii)適當(dāng)時(shí)至少一種用于測(cè)定分析物的試劑，其中熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物(i)和吸收體(ii)以這樣的方式設(shè)置在測(cè)試元件上，以致用于激發(fā)熒光團(tuán)的入射光首先碰撞吸收體然后是熒光團(tuán)，或者基本上在同一時(shí)間碰撞熒光團(tuán)和吸收體，導(dǎo)致系統(tǒng)的有效激發(fā)峰改變，所述系統(tǒng)包含熒光團(tuán)(i)以及具有第二波長(zhǎng)的吸收體(ii)，該第二波長(zhǎng)與第一波長(zhǎng)不同。
下面通過

圖1-6將更詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1示意性描述了作為波長(zhǎng)λ的函數(shù)的水性溶液中NADH的激發(fā)和發(fā)射光譜。在波長(zhǎng)210nm、260nm和340nm處有3個(gè)熒光激發(fā)峰，在460nm附近有可識(shí)別的發(fā)射峰。
圖2描述了pH值為7.5的50mM Hepes緩沖劑(buffer)中的NADH熒光激發(fā)的激發(fā)-發(fā)射矩陣。用紅色指示的區(qū)域?qū)?yīng)于高熒光，藍(lán)色指示的區(qū)域?qū)?yīng)于低熒光。
圖3描述了本發(fā)明的功能原理圖。曲線1描述了無(wú)吸收體時(shí)熒光團(tuán)的激發(fā)光譜。曲線2描述了吸收體的透射光譜，其與熒光團(tuán)的激發(fā)范圍重疊(superimpose)。曲線3是由于熒光團(tuán)的激發(fā)范圍和吸收體的透射光譜重疊產(chǎn)生的改變了的有效激發(fā)范圍。
圖4描述了包含熒光團(tuán)NADH和吸收體TiO2(金紅石，平均色素直徑300nm)的測(cè)試元件的激發(fā)-發(fā)射矩陣，類似于圖2。如所示的，有效激發(fā)光譜的峰值在375nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)，對(duì)于該范圍的LED可商業(yè)供應(yīng)。有效激發(fā)光譜的幅度圍繞激發(fā)峰值在相關(guān)波長(zhǎng)范圍內(nèi)以低于每nm1％波動(dòng)。
圖5描述了使用不同吸收體(具有兩個(gè)不同粒子大小的TiO2和ZrO2)時(shí)NADH的發(fā)射光譜。
圖6描述了作為時(shí)間函數(shù)的NADH的熒光信號(hào)。這里檢測(cè)層包含試劑和不同數(shù)量的ZrO2。在375nm波長(zhǎng)處激發(fā)，發(fā)射的熒光用光敏二極管(BPW34)通過邊緣濾波器(edge filter)(塑料合成濾波器KV418)觀察。
依據(jù)本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)“熒光團(tuán)的激發(fā)峰”意謂波長(zhǎng)，在該波長(zhǎng)處包含該熒光團(tuán)而無(wú)吸收體的系統(tǒng)呈現(xiàn)最大的熒光激發(fā)。術(shù)語(yǔ)“包含熒光團(tuán)和吸收體的系統(tǒng)的激發(fā)峰”意謂波長(zhǎng)，在該波長(zhǎng)處包含熒光團(tuán)和吸收體的系統(tǒng)呈現(xiàn)最大的熒光激發(fā)。術(shù)語(yǔ)“有效激發(fā)峰”意謂給定系統(tǒng)(僅有熒光團(tuán)或熒光團(tuán)和吸收體)的熒光激發(fā)所測(cè)量的最大值波長(zhǎng)。依據(jù)本發(fā)明，使用包含熒光團(tuán)和吸收體的系統(tǒng)，其呈現(xiàn)了被改變的“有效激發(fā)峰”，即與只有熒光團(tuán)的激發(fā)峰相比發(fā)生偏移了的激發(fā)峰。這樣激發(fā)峰偏移的例子在圖3中示出。
依據(jù)本發(fā)明的過程和測(cè)試元件可用于例如在臨床診斷領(lǐng)域內(nèi)檢測(cè)任何分析物。分析物可被定性和/或定量檢測(cè)。優(yōu)選定量檢測(cè)分析物，即，由熒光測(cè)量來(lái)測(cè)定待測(cè)樣本中分析物的數(shù)量、濃度或活性。
可用依據(jù)本發(fā)明的過程和測(cè)試元件測(cè)定的分析物是任何能用熒光測(cè)量檢測(cè)的生物或化學(xué)物質(zhì)。如果需要，除了熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物外，這里可以在過程或測(cè)試元件中使用合適的檢測(cè)試劑。
優(yōu)選地，分析物是可由一種或更多酶反應(yīng)例如酶或酶底物(enzymesubstrate)測(cè)定的物質(zhì)。分析物的優(yōu)選例子是葡萄糖脫氫酶、乳酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、甘油脫氫酶、乙醇脫氫酶、α羥丁酸脫氫酶、山梨醇脫氫酶、氨基酸脫氫酶、葡萄糖、乳酸、馬來(lái)酸、甘油、乙醇、膽固醇、甘油三酸酯、諸如LDL或HDL的脂蛋白、維生素C(ascorbic acid)、半胱氨酸、谷胱苷肽、肽、尿酸、尿素、銨、水楊酸鹽、丙酮酸鹽、5’-核苷酸酶、肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)和二氧化碳等。
當(dāng)檢測(cè)酶底物時(shí)，檢測(cè)試劑優(yōu)選包含一種或更多適合檢測(cè)該底物的酶。合適的酶的例子是從以下選出的脫氫酶葡萄糖脫氫酶(E.C.1.1.1.47)、乳酸脫氫酶(E.C.1.1.1.27，1.1.1.28)、蘋果酸脫氫酶(E.C.1.1.1.37)、甘油脫氫酶(E.C.1.1.1.6)、乙醇脫氫酶(E.C.1.1.1.1)、α羥丁酸脫氫酶、山梨醇脫氫酶或氨基酸脫氫酶，例如L-氨基酸脫氫酶(E.C.1.4.1.5)。其它合適的酶是氧化酶，諸如像葡萄糖氧化酶(E.C.1.1.3.4.)或膽固醇氧化酶(EC.1.1.3.6.)和氨基轉(zhuǎn)移酶，諸如像天冬氨酸或丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、5’-核苷酸酶或肌酸激酶。
特別優(yōu)選檢測(cè)葡萄糖，檢測(cè)試劑特別包含葡萄糖脫氫酶。
當(dāng)檢測(cè)酶時(shí)，檢測(cè)試劑優(yōu)選包含一種或更多適合檢測(cè)酶的底物。
檢測(cè)試劑的另外組分可以是通常的緩沖劑、輔助物質(zhì)或添加劑。
依據(jù)本發(fā)明的過程或系統(tǒng)使用的起始材料(starting material)可以是熒光團(tuán)本身。代替地，可能使用當(dāng)存在樣本和檢測(cè)試劑時(shí)可產(chǎn)生熒光團(tuán)的熒光團(tuán)前驅(qū)物，該熒光團(tuán)的熒光隨后被檢測(cè)。
熒光團(tuán)是被熒光激發(fā)光照射時(shí)產(chǎn)生可測(cè)量信號(hào)的物質(zhì)，該信號(hào)定性地指示樣本中分析物的存在或不存在，或者該信號(hào)與樣本中分析物的數(shù)量、濃度或活性相關(guān)。例如，熒光團(tuán)本身可以是待測(cè)分析物或可以由待測(cè)分析物產(chǎn)生。然而優(yōu)選地，熒光團(tuán)是作為酶反應(yīng)的輔酶(co-enzyme)的物質(zhì)，通過該酶反應(yīng)測(cè)定分析物。優(yōu)選的輔酶例子是煙堿氨基嘌呤二核苷酸(nicotin-adenine dinucleotide)，諸如NADH或NADPH、黃素核苷酸等。
優(yōu)選用作熒光團(tuán)的物質(zhì)，其在UV范圍內(nèi)具有至少一個(gè)激發(fā)峰，例如，諸如NADH或NADPH或其衍生物。合適作為熒光團(tuán)的物質(zhì)當(dāng)然還可以是在可見的或近IR范圍內(nèi)有激發(fā)峰的物質(zhì)。
優(yōu)選用作熒光前驅(qū)物的物質(zhì)，由其可產(chǎn)生熒光團(tuán)，例如通過諸如氧化作用的化學(xué)反應(yīng)。優(yōu)選的熒光團(tuán)前驅(qū)物是能夠由其產(chǎn)生在UV范圍內(nèi)具有至少一個(gè)激發(fā)峰的熒光團(tuán)的物質(zhì)，例如，諸如NAD或NADP或其衍生物。
依據(jù)本發(fā)明，包含熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物以及適當(dāng)時(shí)包含至少一種其它檢測(cè)試劑的檢測(cè)介質(zhì)與吸收體混合，該吸收體在檢測(cè)介質(zhì)中對(duì)光照的吸收/透射特性在熒光團(tuán)的激發(fā)范圍內(nèi)改變。優(yōu)選使用在熒光團(tuán)的一部分激發(fā)范圍內(nèi)吸收光以及對(duì)熒光團(tuán)激發(fā)范圍的另一部分光幾乎透明的吸收體。
特別優(yōu)選使用在熒光團(tuán)的激發(fā)范圍的較短波長(zhǎng)部分內(nèi)吸收光以及在激發(fā)范圍的較長(zhǎng)波長(zhǎng)部分內(nèi)幾乎透明的吸收體。這導(dǎo)致熒光團(tuán)的有效激發(fā)峰在存在吸收體時(shí)向較長(zhǎng)波長(zhǎng)偏移。激發(fā)峰優(yōu)選在無(wú)吸收體時(shí)激發(fā)峰的基礎(chǔ)上偏移至少10nm，尤其優(yōu)選至少20nm以及更優(yōu)選至少30nm。
在依據(jù)本發(fā)明的過程中優(yōu)選在改變的有效激發(fā)峰范圍內(nèi)，例如在改變的有效激發(fā)范圍的激發(fā)峰的波長(zhǎng)周圍±10nm范圍內(nèi)，特別是±5nm范圍內(nèi)用光照射以激發(fā)熒光團(tuán)。這樣，當(dāng)使用NADH或NADPH作為熒光團(tuán)時(shí)，例如，在優(yōu)選360nm或更高發(fā)生熒光激發(fā)，特別是365-380nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。使用合適的光源，例如鹵素?zé)簟l(fā)光二極管或激光二極管實(shí)施熒光激發(fā)。優(yōu)選發(fā)射波長(zhǎng)范圍370-390nm的光的發(fā)光或激光二極管。這樣，有可能使用廉價(jià)光源用于熒光激發(fā)。
為了使熒光團(tuán)的激發(fā)峰盡可能有效地偏移，有利地使用了吸收體，該吸收體改變?nèi)肷涔庠跈z測(cè)介質(zhì)中的相對(duì)透射，使所述相對(duì)透射基于所用檢測(cè)介質(zhì)內(nèi)的最大透射(不存在吸收體時(shí)的透射)跨越熒光團(tuán)的激發(fā)范圍從不超過20％，優(yōu)選不超過10％，到至少80％和優(yōu)選至少90％。這里檢測(cè)介質(zhì)的相對(duì)透射優(yōu)選在≤100nm、特別優(yōu)選≤60nm以及最優(yōu)選≤40nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)改變。
合適的吸收體是吸收跨越熒光團(tuán)激發(fā)范圍的一部分的光且其存在不干擾檢測(cè)過程的任何物質(zhì)。
吸收體優(yōu)選是具有直徑≤1μm、優(yōu)選≤500nm、特別優(yōu)選200-400nm的微粒。微粒的大小優(yōu)選至少為50nm。合適的吸收體材料的優(yōu)選的例子為金屬氧化物或諸如金屬硫化物或金屬硫酸鹽的金屬鹽，特別是鈦的氧化物，例如TiO、TiO2，鋯的氧化物，例如ZrO2，鋅的氧化物或硫化物，例如ZnO或ZnS，和鋇鹽，例如BaS或BaSO4，以及它們的任意組合。吸收體特別優(yōu)選包含可以是例如金紅石形式的TiO2。原理上，在防曬霜或其它配方中作為UV阻擋物使用的色素也適合于依據(jù)本發(fā)明的過程。
還可優(yōu)選使用具有光散射特性的吸收體材料，以使熒光激發(fā)光在檢測(cè)介質(zhì)的區(qū)域內(nèi)散射數(shù)次并增加了激發(fā)光在檢測(cè)介質(zhì)中的平均路徑長(zhǎng)度以獲得更有效的激發(fā)。
通過改變吸收體材料、顆粒大小、晶體結(jié)構(gòu)或/和純度，特別是通過加入相對(duì)少量的其它吸收體，可能改變吸收光譜的位置和形狀并從而也改變包含熒光團(tuán)和吸收體的系統(tǒng)的激發(fā)范圍的形狀和位置。
熒光團(tuán)或/和吸收體的適當(dāng)選擇使熒光團(tuán)和吸收體的系統(tǒng)的有效激發(fā)范圍的肩部斜率能夠在所需波長(zhǎng)處改變。因此可能，例如，通過使用ZrO2作為吸收體將吸收率肩部偏移至與TiO2相比較短的波長(zhǎng)。這使熒光團(tuán)和吸收體的有效激發(fā)光譜的幅度能夠在所需波長(zhǎng)處增加，不管怎樣使這個(gè)點(diǎn)處肩部斜率進(jìn)入容許范圍是可能的。這樣圖5分別描述了使用TiO2和ZrO2的NADH的發(fā)射光譜。還可能通過改變吸收體最優(yōu)化熒光輸出和有效吸收率的肩部斜率。
熒光團(tuán)的熒光發(fā)射可以通過使用技術(shù)人員公知的合適的檢測(cè)系統(tǒng)以通常方法在一個(gè)或更多個(gè)合適的測(cè)量波長(zhǎng)處測(cè)定。所述測(cè)定因此也可通過測(cè)量例如分析物的存在而導(dǎo)致的熒光猝滅來(lái)實(shí)施。
依據(jù)本發(fā)明的過程可顯著地減少測(cè)量信號(hào)對(duì)熒光激發(fā)光波長(zhǎng)的依賴。優(yōu)選達(dá)到熒光激發(fā)波長(zhǎng)的改變每nm≤1％的信號(hào)穩(wěn)定性。
該過程可以液體分析的方式實(shí)施，對(duì)于熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物，適當(dāng)時(shí)至少一種另外的試劑和吸收體以懸浮形式存在于含水的或非水的液體中或者作為粉末存在是可能的。優(yōu)選以干式分析(dry assay)方式實(shí)施該過程，其中試劑被施加給測(cè)試元件。測(cè)試元件可包含例如，吸收劑或/和可膨脹材料的測(cè)試條或測(cè)試帶，待測(cè)樣本可被施加在該檢測(cè)條或檢測(cè)帶上。可以從例如纖維素、塑料材料等組成的組中選擇合適的材料。測(cè)試元件的其它優(yōu)選的例子為集成測(cè)量系統(tǒng)，例如那些包含集成在測(cè)量設(shè)備內(nèi)的采樣元件(諸如針或刀(lancet))和適當(dāng)時(shí)用于樣本運(yùn)輸(sampletransport)的設(shè)備的測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)試元件可以具有一個(gè)或更多包含測(cè)定試劑、吸收體和熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物的層。此處優(yōu)選熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物和吸收體以這樣的方式被布置在測(cè)試元件上，使得用于激發(fā)熒光團(tuán)的入射光首先碰撞吸收體以及然后是熒光團(tuán)，或同時(shí)碰撞所述的熒光團(tuán)和吸收體。優(yōu)選將熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物和吸收體布置在測(cè)試元件上的一個(gè)層內(nèi)。EP-A-1035920描述了優(yōu)選的測(cè)試條。EP-A-1424040描述了將測(cè)試元件設(shè)計(jì)為測(cè)試帶即包含多個(gè)測(cè)試條的測(cè)試元件的優(yōu)選例子，WO 03/009 759和WO 2004/107 970披露了集成測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)選例子。可替換地，檢測(cè)試劑也可被包埋在膠體基質(zhì)(gel matrix)中(參見，例如，DE 102 21 845)。明確參考了上述文獻(xiàn)的披露。特別優(yōu)選的是，在施加樣本之前，熒光團(tuán)和吸收體一起存在于例如測(cè)試元件上的一個(gè)相或一個(gè)層中的過程。
待檢測(cè)樣本通常是液體樣本，特別是例如血液、血漿、血清、唾液或尿的體液，特別優(yōu)選測(cè)定血液中的葡萄糖。
本發(fā)明還涉及用于檢測(cè)分析物的新型測(cè)試元件，其包含熒光團(tuán)、吸收體和適當(dāng)時(shí)的檢測(cè)試劑，這些組分以這樣的方式布置在測(cè)試元件上，使得用于激發(fā)熒光團(tuán)的入射光首先碰撞吸收體然后是熒光團(tuán)，或基本上同時(shí)碰撞吸收體和熒光團(tuán)。優(yōu)選以這樣的方式設(shè)置所述組分，使得它們?cè)谑┘訕悠非按嬖谟跍y(cè)試元件的一個(gè)相內(nèi)或一層內(nèi)。
測(cè)試元件優(yōu)選設(shè)計(jì)為測(cè)試條、檢測(cè)帶或集成測(cè)量系統(tǒng)的形式。它可被用于檢測(cè)樣本中分析物的過程，該過程包含步驟(a)將測(cè)試元件與樣本接觸，(b)用光照射以在熒光團(tuán)加吸收體的改變的有效激發(fā)峰范圍內(nèi)的波長(zhǎng)區(qū)域中激發(fā)熒光團(tuán)，和(c)在合適的檢測(cè)波長(zhǎng)處測(cè)定熒光團(tuán)的熒光發(fā)射以測(cè)定樣本內(nèi)分析物的存在和數(shù)量或活性。
還有另一個(gè)主題是，如上所述在測(cè)試元件中使用吸收體用于調(diào)整熒光團(tuán)的熒光激發(fā)峰，特別是在測(cè)定樣本中分析物的過程中。
權(quán)利要求
1.用于通過熒光測(cè)量檢測(cè)樣本中分析物的過程，包含以下步驟(a)提供檢測(cè)介質(zhì)，包含(i)至少部分樣本，其中分析物將被測(cè)定，(ii)適當(dāng)時(shí)至少一種用于測(cè)定該分析物的試劑，(iii)具有激發(fā)范圍的熒光團(tuán)，該激發(fā)范圍在第一波長(zhǎng)處具有至少一個(gè)激發(fā)峰，或熒光團(tuán)前驅(qū)物，當(dāng)存在樣本和適當(dāng)時(shí)的試劑(ii)時(shí)熒光團(tuán)可由該熒光團(tuán)前驅(qū)物產(chǎn)生熒光團(tuán)；(iv)吸收跨越熒光團(tuán)(iii)的激發(fā)范圍的一部分的光的吸收體，導(dǎo)致系統(tǒng)有效激發(fā)范圍改變，所述系統(tǒng)包含熒光團(tuán)(iii)、以及在第二波長(zhǎng)處具有激發(fā)峰的吸收體(iv)，該第二波長(zhǎng)與第一波長(zhǎng)不同，(b)用光照射以在第二波長(zhǎng)區(qū)域激發(fā)熒光團(tuán)，(c)在一個(gè)或更多合適的測(cè)量波長(zhǎng)處測(cè)定熒光團(tuán)的熒光發(fā)射以測(cè)定樣本內(nèi)分析物的存在、數(shù)量或活性。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的過程，其中分析物是熒光團(tuán)。
3.依據(jù)權(quán)利要求1的過程，其中分析物通過一個(gè)或更多酶反應(yīng)測(cè)定，且熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物是這些酶反應(yīng)之一的輔酶。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的過程，其中分析物是酶或酶底物。
5.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中分析物從以下物質(zhì)組成的組中選出葡萄糖脫氫酶、乳酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、甘油脫氫酶、乙醇脫氫酶、α羥丁酸脫氫酶、山梨醇脫氫酶、氨基酸脫氫酶、葡萄糖、乳酸、馬來(lái)酸、甘油、乙醇、膽固醇、甘油三酯、諸如LDL或HDL的脂蛋白、維生素C、半胱氨酸、谷光苷肽、肽、尿酸、尿素、銨、水楊酸鹽、丙酮酸鹽、5’-核苷酸酶、肌酸激酶(CK)、乳酸脫氫酶(LDH)和二氧化碳。
6.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中葡萄糖被測(cè)定。
7.依據(jù)權(quán)利要求6的過程，其中測(cè)定試劑包含葡萄糖脫氫酶。
8.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中使用了在UV范圍內(nèi)具有激發(fā)峰的熒光團(tuán)，例如NADH或NADPH，或相應(yīng)熒光團(tuán)前驅(qū)物，例如NAD或NADP。
9.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中熒光團(tuán)的激發(fā)峰在存在吸收體的情況下向較高波長(zhǎng)偏移例如至少10nm，特別是至少20nm。
10.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中熒光激發(fā)在360nm或更高區(qū)域的波長(zhǎng)處發(fā)生，特別是從365-380nm。
11.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中通過發(fā)光二極管或激光二極管產(chǎn)生光照。
12.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中檢測(cè)介質(zhì)對(duì)于入射光的相對(duì)透射在最大透射的基礎(chǔ)上跨越熒光團(tuán)的激發(fā)范圍改變從不多于20％到至少80％。
13.依據(jù)權(quán)利要求12的過程，其中相對(duì)透射在≤100nm，優(yōu)選≤60nm以及特別優(yōu)選≤40nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)改變。
14.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中吸收體是微粒且優(yōu)選具有≤1μm、優(yōu)選≤500nm和特別優(yōu)選200-400nm的平均粒子直徑。
15.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中吸收體從金屬氧化物和金屬鹽例如像硫化物或硫酸鹽的組中選出，特別從TiO、TiO2、ZrO2、ZnS、BaS、BaSO4、ZnO和它們的任意組合中選出。
16.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中吸收體還具有散射特性。
17.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中使用例如血液、血漿、血清、唾液或尿樣本的體液樣本。
18.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其中熒光團(tuán)和吸收體在施加樣本前一起存在于一個(gè)相中。
19.依據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求的過程，其以干式分析的形式在測(cè)試元件例如測(cè)試條或測(cè)試帶或集成測(cè)量系統(tǒng)上實(shí)施。
20.用于檢測(cè)分析物的測(cè)試元件，包含(i)具有激發(fā)范圍的熒光團(tuán)，該激發(fā)范圍在第一波長(zhǎng)處具有至少一個(gè)激發(fā)峰，或熒光團(tuán)前驅(qū)物，當(dāng)存在樣本和適當(dāng)時(shí)的試劑(iii)時(shí)可由其產(chǎn)生熒光團(tuán)；(ii)吸收跨越熒光團(tuán)(i)的一部分激發(fā)范圍的光的吸收體，(iii)適當(dāng)時(shí)至少一種用于測(cè)定分析物的試劑，其中熒光團(tuán)或熒光團(tuán)前驅(qū)物(i)和吸收體(ii)以這樣的方式設(shè)置在測(cè)試元件上，以致用于激發(fā)熒光團(tuán)的入射光首先碰撞吸收體然后是熒光團(tuán)，或者基本上在同一時(shí)間碰撞熒光團(tuán)和吸收體，導(dǎo)致系統(tǒng)的有效激發(fā)峰改變，所述系統(tǒng)包含熒光團(tuán)(i)和具有與第一波長(zhǎng)不同的第二波長(zhǎng)的吸收體(ii)。
21.依據(jù)權(quán)利要求20的測(cè)試元件，所述元件是檢測(cè)條、檢測(cè)帶或集成測(cè)量系統(tǒng)的形式。
22.依據(jù)權(quán)利要求20或21的測(cè)試元件在用于測(cè)定樣本中分析物的過程中的使用，包含以下步驟(a)使測(cè)試元件與樣本接觸，(b)用光照射以在第二波長(zhǎng)區(qū)域激發(fā)熒光團(tuán)，和(c)在合適的測(cè)量波長(zhǎng)處測(cè)定熒光團(tuán)的熒光發(fā)射以測(cè)定樣本中分析物的存在、數(shù)量或活性。
23.吸收體在用于調(diào)整熒光團(tuán)的吸收峰的檢測(cè)元件中的使用，特別是在用于檢測(cè)分析物的過程中的使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于通過熒光測(cè)量檢測(cè)樣本中分析物的過程和設(shè)備。
文檔編號(hào)G01N33/48GK1982875SQ200610162749
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月25日
發(fā)明者W·佩特里希, C·加斯勒－迪舍, C·霍恩, K·赫貝斯特雷特, J·-M·阿斯富爾, K·巴德朗, G·科徹舍特 申請(qǐng)人:霍夫曼-拉羅奇有限公司