新型微列陣及其使用方法技術

本發明專利技術提供新型基于硝化纖維或基于水凝膠的微陣列以及制備和使用它們（１）檢測樣品中一種或多種試劑的存在（２）確定樣品中一種或多種試劑的量（３）確定受試者是否受一種疾病的折磨（４）確定已知與第一種化合物特異結合的試劑是否同樣與第二種化合物特異結合的方法。本發明專利技術還提供包含即用微列陣的試劑盒。本發明專利技術另外提供能夠與糖酸聚合物特異結合的抗體，所述糖酸聚合物不僅存在于哺乳動物巨噬細胞或腸上皮細胞表面，而且存在于細菌細胞表面。最后，本發明專利技術提供使用即用抗體的診斷方法。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是一個部分繼續申請并且要求2001年4月10日提交的美國臨時申請No.60/282,926的利益，該申請的內容通過參考結合于本申請。貫穿本申請，引用了各種參考文獻。這些參考文獻全部的公開內容通過參考結合于本申請以更充分地描述本專利技術所屬領域的狀況。使用從國立衛生研究所在批號AI45326下的政府資助進行在此描述的本專利技術。因此，美國政府具有本專利技術中的某些權利。
技術介紹
基因組學人基因組計劃正迅速趨進它的目標人基因組的完整作圖和測序，和其中所有基因的鑒定。從該成就出現的是新一代的生物技術，共同稱為“功能基因組學”。這些技術，包括DNA芯片(1)和cDNA微陣列(2，3)，利用由人基因組計劃提供的序列信息和遺傳物質，結合先進的激光和熒光傳感器技術，并利用計算機輔助的大規模數據管理系統。與集中在一個特定基因或它的產物上的傳統分子生物學方法不同，這些新方法在全基因組規模上監控基因的表達，并鑒定它們的特征總體模式。生物學研究的范圍因此已經從研究單個基因或蛋白質向同時研究多個基因和/或蛋白質擴展。蛋白質組學蛋白質是最終基因產物，其作為活生物的基本成分。然而，mRNA表達的量并不總是顯示它所編碼蛋白質在細胞中的水平。蛋白質分子有它自身的壽命和代謝動力學。存在特化的細胞機器，如蛋白質降解的遍在蛋白依賴性和非依賴性途徑，使當它的功能不再需要時蛋白質能夠快速更新。新合成的蛋白質的命運同樣受在特定氨基酸殘基處的翻譯后修飾，如磷酸化，糖基化，乙酰化或十四烷基化的顯著影響。對于一個特定蛋白，該分子修飾經常是在分化上和/或在發育上調節，確定一種特定功能，或發揮一種結構作用。因此，通常認可沒有蛋白質分析將不可能更好地理解基因組的功能。開發蛋白質表達和翻譯后修飾的全基因組分析技術是對于科學共同體(4，5)的一個主要挑戰。糖組學(Glycomics)含有糖的高分子是基因的二級產物。它們的合成要求多步酶促反應和多步胞內運輸，轉運和修飾。多個基因幫助含有復合糖的細胞組分的合成。“糖組學”，一個新的科學學科，已經出現，以建立對一個細胞糖類分子的結構，功能，合成和遺傳調節的全面理解。在細胞表面的糖類是豐富的，其作為膜被的糖綴合物或者分泌物存在。這些分子起基本的結構和保護作用。它們在胞間也是豐富的，并作為一種活躍的和動態的能量存儲器。近來研究進一步證明許多重要的信號和調節過程是由糖-配體和它們的受體的相互作用介導(6，7)。在正進行惡性轉化的細胞中可發生糖部分的異常表達。這些部分可因此作為用于腫瘤診斷或治療的分子靶。微生物的糖分子在建立微生物和它們宿主的生物關系中是重要的(7-9)。這些關系特別包括微生物的宿主識別和由微生物抗原誘導的免疫反應。微生物抗原的糖部分經常作為用于免疫識別的關鍵結構(10)。對于理解宿主識別和免疫反應的分子機制而言鑒定該決定簇是根本重要的。現有技術適合在全基因組規模上監控蛋白表達和鑒定廣泛范圍的配體-受體相互作用如蛋白質-蛋白質作用，糖-蛋白質作用以及合成小分子和細胞組分相互作用的技術還有待開發。當前用于特定地檢測和定量蛋白質或微生物多糖的方法包括基于抗原/抗體的免疫測定。該測定包括(a)傳統的直接免疫測定，如免疫擴散，免疫電泳，凝集和免疫沉淀法測定，和(b)近來開發的方法如免疫熒光，放射免疫測定法(RIA)，酶-免疫測定(EIA)和蛋白質印跡測定。這些方法利用抗原抗體相互作用的特異性。然而，它們是設計用于每次分析一種試劑，因此在單次測定中能夠分析的分子的量的方面受到限制。總而言之，強烈需要一種用于同時研究許多分子的單一技術以發展蛋白質組和糖組學，所述分子它們是蛋白質，糖類或其組合物。專利技術概述本專利技術提供四種微陣列和兩種用于制備它的制品。第一種微陣列包含一種硝化纖維或水凝膠載體，其在它的表面多個離散位置已固定眾多的化合物，其中(a)在至少一個離散位置固定選自糖酸聚合物，不溶性蛋白，凝集素和抗體的一種化合物，和(b)每個離散位置化合物的組成與至少一個其它離散位置化合物的組成不同。第二種微陣列包含眾多的硝化纖維或水凝膠載體，每種載體在它的表面單個離散位置固定一種或眾多化合物或在它表面多個離散位置固定眾多化合物，其中(a)至少在一個離散位置固定選自糖酸聚合物，不溶性蛋白，凝集素和抗體的一種化合物，并且(b)每個離散位置化合物的組成與至少一個其它離散位置化合物的組成不同。第一種制品包含具有在其表面多個離散位置固定的葡聚糖的纖維或水凝膠載體。在一個實施方案中該葡聚糖是α(1，6)葡聚糖。第三種微陣列包含第一種制品，其中至少一種化合物固定于每個離散位置的葡聚糖，每個離散位置化合物的組成與至少一個其它離散位置化合物的組成不同。第二種制品包含眾多的硝化纖維或水凝膠載體，每種載體具有在一個或多個離散位置固定到它表面的葡聚糖。在一個實施方案中該葡聚糖是α(1，6)葡聚糖。第四種微陣列包含第二種制品，其中至少一種化合物固定于每個離散位置的葡聚糖，每個離散位置化合物的組成與至少一個其它離散位置化合物的組成不同。本專利技術提供三種用于檢測樣品中試劑存在的方法。第一種方法是檢測樣品中與一種或多種已知的糖酸聚合物特異結合的一種或多種試劑存在的方法，其方法包含(a)將樣品與第一種或第二種微陣列接觸，其中每種已知的糖酸聚合物固定在至少一個離散位置，并且其中所述接觸是在允許一種試劑，如果在樣品中存在，與它在微陣列中相應的糖酸聚合物特異結合的條件下進行；和(b)確定在微陣列中任何已知的糖酸聚合物是否具有特異結合到那里的一種試劑，從而檢測樣品中一種或多種試劑的存在。第二種方法是檢測樣品中與一種或多種已知的不溶性蛋白質特異結合的一種或多種試劑的存在的方法，其方法包含(a)將樣品與第一種或第二種微陣列接觸，其中每種已知的不溶性蛋白質固定在至少一個離散位置并且其中所述接觸是在允許一種試劑，如果在樣品中存在，與它在微陣列中相應的不溶性蛋白質特異結合的條件下進行；和(b)確定在微陣列中任何已知的不溶性蛋白質是否具有特異結合到那里的一種試劑，從而檢測樣品中一種或多種試劑的存在。第三種方法是檢測樣品中與一種或多種已知的抗體或凝集素特異結合的一種或多種試劑的存在的方法，其方法包含(a)將樣品與第一種或第二種微陣列接觸，其中每種已知的抗體或凝集素固定在至少一個離散位置并且其中所述接觸是在允許一種試劑，如果在樣品中存在，與它在微陣列中相應的抗體或凝集素特異結合的條件下進行；和(b)確定在微陣列中任何已知的抗體或凝集素是否具有特異結合到那里的一種試劑，從而檢測樣品中一種或多種試劑的存在。本專利技術進一步提供三種定量方法。第一種方法是測定樣品中一種或多種試劑的量的方法，每種試劑與一種或多種已知的糖酸聚合物特異結合，該方法包含(a)將樣品與第一種或第二種微陣列接觸，其中每種已知的糖酸聚合物固定在至少一個離散位置，并且其中所述接觸是在允許一種試劑，如果在樣品中存在，與它在微陣列中相應的糖酸聚合物特異結合的條件下進行；(b)對于在微陣列中每種已知的糖酸聚合物，測定特異性結合到那里的試劑的量；和(c)將這樣測定的量與已知標樣比較，從而確定樣品中一種或多種試劑的量。第二種方法是測定樣品中一種或多種試劑數量的方法，每種試劑特異地結合于一種或多種已知的不溶性蛋白，該方法包含a)將樣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微陣列，其包含在它表面多個離散位置固定眾多化合物的一種硝化纖維或水凝膠載體，其中（ａ）在至少一個離散位置固定選自糖酸聚合物，不溶性蛋白質，凝集素和抗體的一種化合物，和（ｂ）所述在每個離散位置的化合物組成不同于所述在至少一個其它離散位置的化合物組成。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：王德農，
申請(專利權)人：紐約市哥倫比亞大學信托人，
類型：發明
國別省市：US[美國]