用于生物芯片上生物分子靶的libs定量测量的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于生物芯片上生物分子靶的定量测量的方法和设备。它特别适用于蛋白质组学的领域，并且更具体的适用于经由激光诱导等离子体发射光谱技术的蛋白质磷酸化的定量测量。
【背景技术】
[0002]在蛋白质组学领域中，努力致力于识别细胞提取物中存在的蛋白质和它们各自的浓度，并且致力于识别这些蛋白质的翻译后修饰，这代表了它们的活性。在这种背景下最感兴趣的一种翻译后修饰是磷酸化:蛋白质磷酸化从现代生物学领域中的认知角度或者从治疗领域中的诊断角度而言是基础。这个功能在许多生物过程中(例如表观遗传调控，营养调控，DNA修复，激素调节等)实际上是必不可少的。没有已知的简单和直接的技术使得有可能识别在生物介质中的蛋白质并评估其磷酸化程度。
[0003]一个已知的分析技术在于通过将蛋白质提取物置于支持物上的阵列中排列的“点”位置上(每个点由多个相同的探针组成)来分析该蛋白质提取物，该支持物上的阵列通常称为生物芯片或微阵列。用特异性探针识别待分析的蛋白质提取物中寻找的靶，所述特异性探针可以是抗体，受体或任何其他与给定蛋白质或其修饰之一特异性地相关联的分子。在抗体的情况下，支持物称为“抗体生物芯片”。因此可以通过适合的分析技术同时或几乎同时地分析多个靶生物分子。各种技术使得有可能在抗体生物芯片上进行因此保留的或“隔离的”元素的实际分析。
[0004]对于生物芯片上核酸的磷酸化的分析，一种已知的技术在于通过在激光诱导的等离子体上的发射光谱技术进行这种分析，通常称为对应于术语激光诱导击穿光谱的缩写LIBSo该技术包括通过激光束消融在生物芯片表面隔离的样品并且包括产生等离子体，该等离子体然后通过光谱法进行分析。对于每次激光的发射，可以记录研宄的化学元素的发射光谱，以及记录样品表面的激光束的聚焦坐标。合适的计算方法然后可以使得有可能建立样品表面的基础图。例如以参考文献FR 2 929 011公开的专利申请中描述了用于在生物分析支持物上存在的生物分子靶的定量测量的设备和方法。例如以参考文献FR 2 964458公开的专利申请中描述了 LIBS分析设备。
[0005]然而，在生物芯片上的蛋白质磷酸化的LIBS分析在原理上存在多个问题。第一个问题与外源磷的存在相关，其遮掩了寻找的信号。第二个问题与用于生物分析通常使用的支持物与LIBS分析是不相容性的事实相关，因为在这种类型支持物上形成的等离子体不能在可接受的条件下分析。第三个问题与生物分子(例如蛋白质)在其结构中具有非常小量的磷的事实相关，因此其通过LIBS难于检测。第四个问题与获得的信号不能以容易的可模型化的方式作为寻找的量的函数而变化(例如线性)的事实相关:换言之，用于蛋白质定量的信号标准化有问题。
【发明内容】
[0006]本申请的一个目的是通过提出用于由LIBS技术定量分析生物分子靶的方法和设备来至少克服上述的缺点。本发明使用合适的支持物和方法，允许形成通过光谱容易分析的等离子体，由等离子体发射的LIBS信号正比于寻找的量的丰度。
[0007]为此，本发明的一个主题是用于定量测量的方法和设备。更具体地，本发明的一个主题是通过等离子体发射光谱用于定量分析的方法，所述等离子体是由激光束诱发的包含在生物芯片上的至少一个靶的等离子体，其特征在于其包括佐剂的使用，从而使得形成能够与所述至少一个靶同时被消融的干燥基质，配置所述干燥基质以改善等离子体的分析性质，所述佐剂具有发射光谱，其发射光谱谱线具有的波长与用于所述至少一个靶的定量分析的光谱谱线的波长不同。
[0008]在本发明的一个实施方案中，所述至少一个靶可以通过至少一个探针在生物芯片上隔离，从而在每个探针和与其对应的的靶之间形成探针-靶复合物。
[0009]在本发明的一个实施方案中，所述佐剂的使用可以允许非晶形结构的干燥基质的形成。
[0010]在本发明的一个实施方案中，所述佐剂的使用允许晶体结构的干燥基质的形成。
[0011]在本发明的一个实施方案中，可以形成干燥基质以使得探针-靶复合物在支持物的表面可用，并且探针-靶复合物由一定数量所述干燥基质全部或部分地包入。
[0012]在本发明的一个实施方案中，干燥基质和探针可以固定至支持物。
[0013]在本发明的一个实施方案中，佐剂分子形成的干燥基质可以直接地和复合至探针。
[0014]在本发明的一个实施方案中，佐剂分子形成的干燥基质可以固定至支持物，探针固定至佐剂分子，佐剂分子固定至支持物。
[0015]在本发明的一个实施方案中，可以通过在支持物表面上放置一层佐剂来形成一层干燥基质，然后将探针放置在由此形成的支持物表面上的干燥基质的表面上。
[0016]在本发明的一个实施方案中，干燥基质可以由吸收波长接近激光束的波长的化合物形成，从而激光使用的波长包括在干燥基质的吸收光谱中。
[0017]在本发明的一个实施方案中，佐剂可以包含水和来自糖、多糖和二糖成分的溶液。
[0018]在本发明的一个实施方案中，每个探针可以用形成内部标准的标准化元素来标记。
[0019]在本发明的一个实施方案中，每个探针可以通过接枝由标准化元素来标记。
[0020]在本发明的一个实施方案中，标准化元素可以由硼构成。
[0021]本发明的主题还涉及包含含有多个位点的支持物的设备，每个位点包含多个探针，探针同时接枝至允许干燥基质形成的佐剂分子。
[0022]在本发明的一个实施方案中，所述支持物可以包含有机化合物、单片化合物或有机金刚石化合物。
[0023]本发明的主题还涉及用于进行根据所描述的实施方案任一个的方法的溶液，其特征在于其包含允许干燥基质形成的佐剂。
[0024]在本发明的一个实施方案中，用于进行根据所描述的实施方案之一的方法的溶液可以包含给定比例的用于标准化由激光束诱导的等离子体的光学信号的元素。
[0025]由本发明提供的另一优点是其允许生物分子(例如蛋白质)和混合物中的磷含量的简单、快速、定量及矢量分析。
[0026]根据本发明，定量分析在包含以点排列的靶和/或探针的阵列的生物芯片上进行。每个探针的点能够识别和隔离存在于待分析的混合物中的靶生物分子。根据本发明的一个特异性，建议使用佐剂来允许干燥基质的形成，该基质与靶或探针-靶复合物紧密连接。术语“紧密连接”在这意味着干燥基质支持、包入或围绕靶或探针-靶复合物，从而使得靶或探针-靶复合物的激光消融和通过LIBS在生物芯片阵列的点上产生的等离子体除了包含靶生物分子或靶-探针复合物外，还包含佐剂分子和/或其分解的元素。在下文，认为在生物芯片干燥后干燥基质以结晶的或非晶形的固体化合物的形式形成。作为非限定的实施例，干燥基质可以是加合物的形式(例如，探针、靶和佐剂分子的混合物，混合的晶体或非晶形或包裹靶和/或探针的混合物)。在生物芯片支持物上干燥基质的各种配置在下文作为实施例进行描述，参照图2A至2D。应该观察到根据本发明的方法和设备还可以应用于包含在支持物上沉积或隔离的多个靶的生物芯片，不必要与探针相关联。
[0027]尤其是选择佐剂从而使其基本上非磷化，从而其不使抗原-抗体键变性。首先这意味着构成佐剂和基质自身的分子的发射光谱与定量磷使用的发射谱线不同，并且这适合标准化信号，其次这意味着佐剂与靶和/或探针-靶复合物的杂交或复合相兼容。
[0028]用于形成干燥基质的佐剂可以例如是可溶解的。以下描述了适合的溶液的实施例。还选择干燥基质从而进一步具有改善由激光产生的等离子体用于光谱技术分析的分析特性的优点。特别地，干燥基质可以通过其吸收波长接近使用的激光束的波长的化合物来形成，从而激光使用的波长包括在干燥基质的吸收光谱中。
【附图说明】
[0029]本发明的其它特征和优点将在阅读作为实施例给出的描述变得明显，关于附图其表不: