Un composición analítica ópticamente detectable que comprende partículas de vidrio de menos 20 µm,

consistiendo dichas partículas en un transportador de vidrio que incorpora un dopante de tierras raras y, unido al transportador, al menos uno de un agente de unión biológico seleccionado entre biomoléculas y macromoléculas o un enlazador químico adecuado para unirse a un agente de unión biológico, proporcionando dicho enlazador un medio para modificar la superficie del transportador de vidrio para volverlo receptivo a la fijación de una biomolécula o macromolécula, caracterizada por que el vidrio es un vidrio de borosilicato

Composición y método analítico.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una composición analítica que incluye un marcador detectable. La invención también se refiere a un método analítico para detectar el marcador.

Antecedentes de la invención

Los marcadores analíticos se usan en ensayos para unirse a o indicar de otra manera la presencia de moléculas diana en una muestra que se está ensayando. Los marcadores existentes se usan para marcar anticuerpos o hebras de ácido nucleico, etc. que se unen a las moléculas diana de interés. La presencia de marcadores químicos y bioquímicos (por ejemplo fluoróforos, isótopos radiactivos, etc.) unidos a las moléculas de unión a diana indican la presencia de la diana y la cantidad de marcador presente puede cuantificarse opcionalmente mediante técnicas conocidas. Los marcadores con frecuencia se denominan identificadores, sondas, marcas o etiquetas.

Las técnicas existentes para detectar marcadores fluorescentes se conocen bien. Los fluoróforos emiten luz cuando se excitan por una radiación de una longitud de onda particular. Sin embargo, los marcadores fluorescentes conocidos tienen la desventaja de que los mismos generalmente tienen un espectro muy amplio, lo que limita el número de marcadores que se pueden ensayar a la vez y cuando existen varios acontecimientos de unión diferentes que suceden en una muestra única, se hace muy difícil distinguir entre los mismos.

Una nanopartícula de Europio se describe en Clin Chem Härmä et al. 47 (3): 561, y se analiza su uso en fluorescencia de resolución temporal para detección ultrasensible de antígeno prostático específico. La partícula es de poliestireno a la cual se aplica quelato de europio y estreptavidina.

Se describen códigos de barras de vidrio de tamaño micrométrico que contienen un patrón de diferentes materiales fluorescentes en Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 100, Nº 2 (21 de enero de 2003), págs. 389-393, Matthew J. Dejneka, et al. Se introducen iones de tierras raras en un vidrio de silicato de aluminio que se había fundido, vertido, templado y proporcionado en varas que se dispusieron de forma adecuada para formar el patrón de códigos de barras deseado y después se proporcionaron en cintas a partir de las cuales se formaron códigos de barras individuales. Las partículas de tales vidrios también se describen en el documento US 2004/0171076A1 (Matthew J. Dejneka, et al) y se propusieron para uso como, transportadores, soportes y etiquetas de perla en bioensayos.

Sumario de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona una composición analítica detectable ópticamente que comprende partículas de vidrio de menos de 20 µm, consistiendo dichas partículas en un transportador de vidrio que incorpora un dopante de tierras raras y, unido al transportador, al menos uno de un agente de unión biológico seleccionado entre biomoléculas y macromoléculas o un enlazador químico adecuado para unirse a un agente de unión biológico, proporcionando dicho enlazador un medio para modificar la superficie del transportador de vidrio para volverlo receptivo a la fijación de una biomolécula o macromolécula, donde el vidrio es vidrio de borosilicato.

Las partículas de vidrio pueden ser menores de 5 µm.

Las partículas de vidrio pueden ser perlas que tienen típicamente un intervalo de tamaño de pocos micrómetros.

El transportador de vidrio basado en borosilicato, puede tener una composición que comprende SiO₂; NaO; CaO; MgO; Al₂O₃; FeO y/o Fe₂O₃; K₂O y B₂O₃ donde el dopante de tierras raras es preferiblemente un lantánido.

Opcionalmente, el vidrio tiene una composición de SiO₂ 51,79% p; NaO 9,79% p; CaO 7,00% p; MgO 2,36% p; Al₂O₃ 0,29% p; FeO, Fe₂O₃ 0,14% p; K₂O 0,07% p y B₂O₃ 28,56% p.

El dopante es típicamente un lantánido. Los dopantes de tierras raras se pueden seleccionar entre Europio, Disprosio y Terbio.

Opcionalmente, se usa una pluralidad de dopantes de tierras raras. Uno o más de estos dopantes de tierras raras diferentes pueden tener emisiones fluorescentes intrínsecas que son visibles a simple vista y uno o más pueden tener emisiones fluorescentes intrínsecas que son invisibles a simple vista, por ejemplo emisiones fluorescentes infrarrojas-ultravioletas.

Opcionalmente, el efecto combinado del transportador y el dopante de tierras raras es tal que provoca que la composición emita luz que es visible a simple vista, por ejemplo, en el intervalo de 390-700 nm.

Típicamente, la composición se puede excitar mediante luz visible de intensidad elevada altamente selectiva y la emisión resultante se puede detectar en la región visible.

El enlazador químico cuando se une al transportador puede mostrar propiedades polares. Por ejemplo, el enlazador químico puede ser un grupo polar, tal como silano o un grupo no polar per se, tal como poliestireno, que cuando se une al transportador muestra propiedades polares.

No es necesario que el enlazador se enlace químicamente al transportador, puede ser un recubrimiento, por ejemplo, un recubrimiento de poliestireno.

Preferiblemente, se utiliza silano cuando el agente de unión biológico comprende un ácido nucleico.

Preferiblemente, se utiliza poliestireno cuando el agente de unión biológico comprende proteínas tales como anticuerpos.

Opcionalmente, el enlazador químico unido al transportador puede mostrar una carga negativa. Por ejemplo, amino-silano, mercapto-silano.

Como alternativa, el enlazador químico unido al transportador puede mostrar una carga positiva. Por ejemplo, se puede conseguir una carga positiva tratando el transportador con estreptavidina.

Opcionalmente el enlazador químico comprende un átomo de oxígeno.

El enlazador químico puede ser una porción modificada del transportador. Por ejemplo, el enlazador químico puede comprender un grupo tiol, un grupo carboxílico (preferiblemente un grupo carboxílico activado), un grupo yodo-acetamida o un grupo maleimida.

Preferiblemente, la composición comprende el agente de unión biológico.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención se proporciona un método para analizar una diana en una muestra, comprendiendo el método:

Cada muestra se puede iluminar típicamente con múltiples longitudes de onda usando una serie de filtros de detección y fotomultiplicadores diferentes de forma que la emisión a cada longitud de onda pre-seleccionada se pueda determinar.

En ciertas realizaciones la muestra se puede proporcionar de forma que cualquier diana se inmovilice. Por ejemplo, la muestra se puede proporcionar sobre una membrana de forma que una diana, tal como un antígeno, básicamente se fije o inmovilice.

Cuando el agente de unión biológico y la muestra se exponen el uno al otro en el paso (c) el agente de unión biológico se unirá a cualquiera de las dianas inmovilizadas y, por tanto, se inmovilizará él mismo.

La separación del agente biológico no unido de acuerdo con el paso (d) se puede realizar lavando la muestra, ya que el agente de unión biológico no unido se arrastrará...

1. Un composición analítica ópticamente detectable que comprende partículas de vidrio de menos 20 µm, consistiendo dichas partículas en un transportador de vidrio que incorpora un dopante de tierras raras y, unido al transportador, al menos uno de un agente de unión biológico seleccionado entre biomoléculas y macromoléculas o un enlazador químico adecuado para unirse a un agente de unión biológico, proporcionando dicho enlazador un medio para modificar la superficie del transportador de vidrio para volverlo receptivo a la fijación de una biomolécula o macromolécula, caracterizada por que el vidrio es un vidrio de borosilicato.

2. Una composición como se indica en la reivindicación 1, en la que el agente de unión biológico se selecciona entre oligonucleótidos, ácidos nucleicos, alelos, genes, enzimas, anticuerpos, antígenos y especies celulares.

3. Una composición como se ha indicado en la reivindicación 1, en la que las partículas de vidrio son de menos de 5 µm.

4. Una composición como se ha indicado en la reivindicación 1, en la que el enlazador químico comprende uno de un silano o poliestireno.

5. Una composición como se ha indicado en la reivindicación 1, en la que el enlazador químico comprende uno cualquiera entre el grupo que consiste en un grupo tiol, un grupo carboxílico activado, un grupo yodo-acetamida y un grupo maleimida.

6. Una composición como se ha indicado en cualquier reivindicación precedente, donde la composición comprende una pluralidad de dopantes de tierras raras diferentes.

7. Una composición como se ha indicado en la reivindicación 6, en la que los dopantes de tierras raras se seleccionan entre Europio, Disprosio y Terbio.

8. Una composición como se ha indicado en la reivindicación 6, en la que los dopantes de tierras raras diferentes cada uno tiene niveles de concentraciones diferentes, de forma que las intensidades de las emisiones de longitud de onda pre-seleccionadas son diferentes.

9. Un método para analizar una diana en una muestra, comprendiendo el método:

10. Un método como se ha indicado en la reivindicación 9, en el que dicha característica es la presencia o ausencia de la diana en la muestra.

11. Un método como se ha indicado en cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, en el que la cantidad de cualquier diana se determina mediante la emisión detectada.

12. Un método como se ha indicado en la reivindicación 9, en el que dicha característica es el tamaño de las moléculas diana.

13. Un método como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 10, en el que el agente de unión biológico conjugado es tal que provoca que la composición emita luz que es de una longitud de onda que está en la región visible del espectro electromagnético entre 390 nm y 700 nm.

14. Un método como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el agente de unión biológico comprende un nucleótido.

15. Un método como se ha indicado en la reivindicación 14, que incluye el paso de realizar una hibridación.

16. Un método como se ha indicado en la reivindicación 13 o reivindicación 14, usado para conducir análisis de fragmento de ácidos nucleicos, tales como ADN.

17. Un método como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que uno del agente de unión biológico y la diana es un anticuerpo y el otro del agente de unión biológico y la diana es un antígeno.

18. Un método como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en el que el agente de unión biológico es uno de una proteína y una especie celular y la diana es otro de la proteína y la especie celular.

19. Un método como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 18, en el que el transportador comprende perlas de vidrio y la silanización de las perlas de vidrio se realiza antes de que la molécula biológica se conjugue a la misma.

20. Un método como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 19, en el que está unida más de un tipo de molécula diana.