包含導電性促進分子(conductivity?promotion?molecule，CPM)的抗體探針電感測芯片(electrosensing?chip)。電感測性感測芯片包含有至少二個電極以及固定于至少一個電極表面上的一層抗體。導電性促進分子CPM被連接于抗體分子上及/或分布于固定有該抗體的上述這些電極上方及/或其間，以增進電極間的電子傳導特性。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術大致涉及使用抗體(antibody)作為探針(probe)而利用電感測 (electrosesning)來進行檢測(detection)及測量(measurement)。具體地說，本專利技術涉 及包含導電性促進分子(conductivity promotion molecule,CPM)的電感測抗體探針檢測 及測量感測芯片。
技術介紹
在醫學及其相關應用領域中，使用生物芯片(biochip)來對檢測樣本中的目標物 質(target substrate)進行檢測已經公知。在諸如精確度及成本等考慮因素下，生物傳 感器(biologic sensor，或，biosensor)已被應用于特定目標物質的檢測。若技術可行 且成本可以接受，對于任何可以想象到的用途而言，在檢測目標物質出現與否之外，若能 更進一步進行定量量測，則生物傳感器及其感測芯片顯然更有其用處。例如，在生物醫療 (biomedical)應用之中，若能以，例如，由1至10，1至100，甚或更高的分辨率，并且維持精 確度，而測量出目標物質出現于樣本中的程度尺度，對于其原定感測應用目的而言，顯然極 具信息性。以光學感測(optical sensing)技術為基礎的生物芯片，是當今全球生物感測技 術所常見的。此類感測芯片所依賴的是，需要利用龐大笨重且價格昂貴的精密光學儀器，進 行光學感測才得以讀取芯片上的檢測反應結果。為避開這些問題，利用電感測原理的生物 感測芯片顯然是微小化與低成本的合理作法。在電感測芯片的技術中，當芯片置身于檢測 樣本中之后，其檢查(或者，感測)是電學性的檢查。由待檢測樣本上所感測到的可以是電 阻值(impedance)，電容值(capacitance)，電流值(current)，或任何其他有用的任何電參 數。然而，直至目前為止電生物感測的技術有其限制，此因絕大多數液體生物檢測樣 本，其本質皆未具電傳導性。圖3A及;3B說明公知的電感測技術，如何不適于利用抗體探 針進行抗原(antigen)檢測的情形。例如，圖3A以示意圖說明一種公知技術感測芯片300 所使用的是，例如固定在芯片正極312及負極314兩電極表面上的抗體分子免疫球蛋白 G(imunoglobulin G) 322，其中的電極可為，例如，金(Au)，銀(Ag), ^ (Cu)或鎳(Ni)等的 金屬薄膜。若要擁有實際用途，此系統必須要能夠容許測量得到圖中大致以參考標號305 所標示的環境，即感測芯片300的兩電極之間，其中電流的變化量。不過，在待檢測樣本引入之后，當其中的抗原分子332(其大部份本質上皆為非導 體或不良導體)與固定(immobilized)在電極表面上的抗體分子322相互作用(interact) 之后，此感測系統電極之間的電傳導性，實際上仍是極為不良，如圖3B示意圖所示。因此， 公知技術的電感測芯片技術，目前為止，僅適用于以酵素(enzyme)或催化劑(catalyst)作 為探針，以進行氧化還原作用產生電流電壓變化的生物芯片，其應用用途因此極度受限。因此，本專利技術的目的在于提供可供電感測抗體探針檢測及測量的感測芯片導電性 促進分子(conductivity promotion molecule，CPM)，以供檢測各種目標物質的存在。為達成上述其他目的，本專利技術提供一種可供電感測抗體探針檢測及測量的寡 噻吩(oligothiophene),寡酚苯(oligobenzene)，寡吡咯(oligopyrrol)或寡吡咯碇 (oligopyridine)及其衍生物等導電性促進分子(CPM)。電感測之感測芯片包含有至少二 個電極以及固定于至少一個電極表面上的一層抗體。導電性促進分子(CPM)被連接于抗體 分子上及/或分布于固定有該抗體之該些電極上方及/或其間，以增進電極間的電傳導特 性。就一特定層面而言，本專利技術的感測芯片及其相關方法中的抗體探針分子可以說是“穿上 了一件具電傳導性的緊身衣”，此使得系統中的電傳導性實質上變得被“放大”到應用現有 儀器足以進行精確感測的程度。感測芯片的諸如電阻值等的可量測電參數，如此不但變得 可以檢測并且得以判讀大小，其因此而變成可供進行解讀的有意義參數。附圖說明圖1顯示一個基本電感測系統的結構。圖2A及2B顯示感測芯片的兩種可能構造。圖3A及;3B說明公知技術電感測如何不適于利用抗體探針進行抗原檢測。圖4A-4C分別顯示依據本專利技術感測芯片的一較佳實施例其制備及其對樣本進行 感測的情形。圖5A-5C分別顯示依據本專利技術感測芯片的另一較佳實施例其制備及其對樣本進 行感測的情形。圖6解釋本專利技術電感測芯片及方法何以具有實際用途。圖7A及7B及7C本專利技術感測芯片進行表面修飾程序的兩個實例，其可以提高整個 檢測系統的電導性(electron-conductivity)。圖8顯示利用本專利技術傳感器/感測芯片進行人乳突病毒16型(HPV-16)樣本檢測 的結果。圖9顯示利用本專利技術傳感器/感測芯片進行腸病毒71型(EV71)樣本檢測的結果。圖10顯示本專利技術感測芯片一實施例的實體構造。圖11顯示依據本專利技術一實施例的感測芯片處理機的電路結構。圖12-21分別為可適用于上述本專利技術的電導抗體探針用途的導電性促進分 子(CPM)及其衍生物的結構式，以制備具有電子傳導錨定分子(electron-conducting anchoring molecule)的抗體探針。圖22-46分別為可適用于上述本專利技術的電感測抗體探針檢測及測量傳感器用途 的寡苯基寡噻吩(oligophenyl-oligothiophene)導電性促進分子(CPM)及其衍生物的結 構式，以制備具有電子傳導錨定分子(electron-conducting anchoring molecule)的抗體 探針。主要元件標記說明400，1100，1200 感測芯片405A, 405B, 405C, 505A, 505B, 505C 電傳導環境410,510 芯片基質412，414，512，514，612，712，812，1112，1114,1116 芯片電極422,522 抗體432，532 抗原442，542，642，742，842 導電性促進分子452，552 聯結化合物1110 玻璃基質1162，1164，1166 邊緣連接電極1208 芯片載臺1270 電抗體傳感器1272,1274 液體流路1277 泵1282 樣本回路1284 注入器1286 儲槽1288 廢液槽具體實施例方式本專利技術利用提高感測芯片系統(芯片環境以及與其發生反應的抗體分子本身)的電 傳導性，而得以做到有實際用途的電感測。具體地說，本專利技術的感測芯片及其相關方法中的抗 體探針分子可以說是“穿上了一件具有電傳導性的緊身衣”，這使得系統中的電傳導性實質上 變得被“放大”到應用現有儀器足以進行精確感測的程度。感測芯片的諸如電阻值等的可量測 電參數，不但變得可以檢測并且得以判讀大小，其因此而變成可供進行解讀的有意義參數。依據本專利技術，被固定在感測芯片上作為檢測探針的抗體，實質上是由其本質的非 導電體被轉變成為電的半導電性甚至是良好導電性的物質。此可容許被檢測樣本液體中的 目標物質(在其與感測芯片上的抗體接觸并發生反應之后)的電阻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種抗體探針電感測芯片，其特征在于，包含一種導電性促進分子，上述導電性促進分子包含：３－（噻吩－２－基）丙醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；３－苯基丙醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；３－（１－吡咯－２－基）丙醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；３－（吡咯碇－２－基）丙醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；順式－４－苯基－３－丁烯醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；順式－４－（吡咯啶－２－基）－３－丁烯醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；順式－七－４，６－二烯醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；反式－七－４，６－二烯醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；順式－４－（環己－２－烯基）丁醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２；及２－（環烴－２－基）乙醛及其衍生物Ｘ＝ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２，ｎ＝０～１２，ｍ＝０～６；Ｙ＝Ｈ，ＣＨＯ，ＳＨ，ＣＯＯＨ，－Ｓ－Ｓ－，ＮＨ２中的一個。...
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林世明，許博欽，張鑾英，郭明良，李世元，林志成，林頒千，
申請(專利權)人：林世明，
類型：發明
國別省市：71
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