專利名稱：利用剩磁測量進行分析物檢測的方法和復合物及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及以權利要求1為特征的客體，即一種利用剩磁測量對液相和固相中的分析物進行定量和/或定性檢測的方法，以及適合于這個用途的復合物，和在分析化學中的應用。
與其他結合分析方法(如受體結合分析)一樣，定量免疫分析使測定大量物質成為可能，這些物質也可以是在各種不同組分的樣品中生物學相關的。但一般來說，用這些方法，在一次分析中，每個樣品只能測定一個參數。T.Chard對現有的各種方法作了一個概述(參見《放射免疫分析及其相關技術簡介生化及分子生物學實驗技術》，第四版，Elsevier科學出版社，阿姆斯特丹，1990)。所有結合分析的基本原理是，用同位素標記或其他方法，使化合物具有高度的探測靈敏度，并結合高特異性的配體-受體反應。
但現有的分析方法有以下缺點·對同一個樣品中多個分析物同時進行探測的方法，是基于讓分析物結合多種放射的、熒光的或是酶標探針。而定量測定分析物的探針是否結合一般是在下一步的分離和洗滌之后進行的。因此，合適的不同的探針標記的數量是很有限的。例如，用不同的放射性同位素作探針標記時，所謂的重疊現象就會發生，從而導致各獨立信號的精度銳減。用多種酶作為探針標記會引起可比性問題，這個障礙是由于必須研究反應條件，以使同時檢測同一系統中的多個酶學反應成為可能。
·這類方法的探測靈敏度受到例如基質和探針之間非特異性相互作用，或是探針的標記能力(低特異性活性)的限制。
·這類方法的成功的實施經常需要一步一步地得到樣品材料(例如，先從全血中取出血清或血漿，接著用有機溶劑提取樣品，再用層析方法濃縮分析物，等等步驟)。
·為成功地實施該方法，確保結合與未結合受體或配體分離步驟的分離和洗滌是必不可少的。
·在進行放射免疫分析時，必須使用放射性核素，而這既昂貴又不易于操作。
·在實踐中，所使用的標記物的儲存常引起問題，因為它們要么不穩定(如在放射性免疫分析時)并因此必須經常更換，要么因為其較強的反應活性而影響環境。
本發明的目的是要發現一種新的比上述的現有技術要先進的方法和物質。
本發明成功地實現了這一目的。
已經發現，如果將穩定或準穩定的高鐵磁性(ferromagnetic)或亞鐵磁性(ferrimagnetic)物質作為磁標探針用于免疫分析或是結合分析，而將樣品的剩余磁化強度作為要被檢定的測量參數，則在液相和/或固相對分析物進行定量的和/或定性的檢測是可行的。
以下，第一次描述了克服已知方法的缺點的方法按照本發明的方法基于膠體狀的高鐵磁性或亞鐵磁性物質，也即下文所說的磁標，它與要檢測的物質，也即下文所說的分析物--或是結構特異性物質相結合。這種磁標與分析物或是結構特異性物質的結合物也即下文所說的磁學標識物。術語膠體狀物質的使用一方面說明顆粒或物質的大小尺寸和膠體一個量級，即從1納米到約1000納米，另一方面說明它們是在一種合適的分散介質，大多數情況是以水性的中的分散相中使用的。當然，出于提高保質期和運輸性能的目的，膠體狀物質，也即下文所說的顆粒也可以于態或冷凍存在；但在實際測量時，它們一般以液相分散態存在。
本發明涉及的一個重要理論是，當外部磁場關閉后，高鐵磁性或亞鐵磁性的膠體物質的磁化強度與時間的關系非常敏感的依賴于材料以及所用顆粒的形狀(所用顆粒材料的各向異性常數)、體積和溫度。這是由于顆粒的內稟磁化矢量的旋轉造成的。這即所謂的Neelian弛豫。如果顆粒磁化強度衰減的時間尺度小于測量的時間尺度，這種超順磁性就認為是物質內在的。如果顆粒的Neelian弛豫時間比觀察周期長得多，這種顆粒就被稱為剩磁顆粒或是穩定顆粒。如果顆粒的Neelian弛豫時間與觀察周期在同一數量級，就稱其為準穩定顆粒。
本發明涉及的另一個重要理論是，當外部磁場關閉后，自由運動的穩定和準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性膠體顆粒整體的磁化強度在測量時間尺度內的衰減歸因于另一個機制。在這種情況下，全體膠體顆粒在包圍它們的液體中發生旋轉，從而，時間常數與顆粒(包括其外殼)的流體力學尺寸、載流體的粘滯性以及溫度有關。這些參數主要是由顆粒所處的環境決定的。這個機制被稱之為Brownian弛豫或外稟超順磁性(extrinsic superparamagnetism)。
根據本發明，對液相和固相的分析物的定性的和/或定量的檢測方法按以下步驟實施i)首先用高鐵磁性或亞鐵磁性物質對結構特異性物質進行標記；然后ii)經過磁性標記的結構特異性物質加到將要測量的樣品中；iii)從外界對將要測量的樣品施加一個強度適當的磁場進行磁化；iv)在關閉外部磁場后，借助磁場傳感器對膠體顆粒(磁標)的剩余磁場強度進行測量；借助于此，由于特異性結合而引起的剩磁及其強度被用于分析。
在結合和未結合標識物之間僅在特殊情況下才有可能的差別在按本發明的方法中使在液相中未結合的磁學標識物的衰退剩磁(外稟超順磁性)的應用成為了可能。而所有結合了磁性的標識物顯示出了可測的剩磁，其剩磁與顆粒的材料有關。這樣，在對待測樣品的剩磁進行測量時，只有結合了的磁學標識物的剩磁的那部分可以被測到。這一方法，即下文所說的對結合剩磁的測量或結合剩磁測量，是基于對結合了的結構特異性標識物的定量檢測的。
換句話說，對分析物的檢測可以不需要昂貴的分離和洗滌步驟，因為只有被分析物為獲得特異性而與結構特異性物質結合的特異性結合的穩定的或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性的物質才有剩磁，而同時在樣品中存在的未結合的穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性的物質(盡管也結合著結構特異性物質)的剩磁卻在開始測量前就由于外稟超順磁性而衰減了。
在本發明的另一個實施方案中，這個方法可以作如下改變，即讓分析物本身而不是結構特異性物質與穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性的物質結合，就如同在競爭性的放射免疫分析中常采用的方法。當然，結構特異性物質還是得另外加入到樣品中。
本方法亦可以用于多分析物分析，即同時直接檢測液相或固相中的多個不同分析物。要達到這個目的，必須首先對各分析物用不同的高鐵磁性或亞鐵磁性的膠體狀物質，且這些物質必須有足夠的可區分的矯頑磁場強度，進行標記。在磁學標識物的結合過程中，施加一個磁場(初始磁場)使樣品中包含的所有磁學標識物都與樣品的磁軸同向。
然后，測量樣品剩磁。進一步的步驟是，用一個外部的反向磁場(與初始磁場反向)，其強度與磁標的矯頑磁場強度相符，來逐步使樣品退磁。這樣，只要標記物矯頑磁場強度小于外加磁場，這些標識物總是會特異性地重新取向的。這樣，在每一步退磁之間，樣品的剩磁被再一次重新測定。
結合磁學標識物的不同部分就可以通過在各個單個退磁步驟中對樣品剩磁的測量來量化。
這個方法使對每一樣品中多個分析物的同時檢測成為可能。
本發明所采用的方法以及該方法的各種變化可以用于生育力(fertility)，組織相容性，過敏學，傳染病學，衛生學，遺傳學，病毒學，細菌學，毒理學，病理學，環境分析及醫學診斷。
結合剩磁的測量是用適合于這一目的的已有的測量儀器，如超導量子干涉器件(SQUIDs)來進行的，這樣，自先用一個合適的磁場進行磁化，然后在關閉磁場后，由靈感的磁場傳感器測量磁化了的結構特異性物質的剩磁或是與此有關的信號。
在測量過程中，樣品的移動是有助于測量的，通過振動或旋轉樣品來調制信號對測量尤其有利。這可以保證將直流測量信號轉換到一個高頻區段。
在測量中--除了上面所說的量子干涉器件(SQUIDs)外--如斜度計般鉤吊著的感應線圈，飽和式磁力儀，高磁阻效應傳感器，或磁阻轉換器也可以使用。
在使用那些能測量直流磁場的傳感器(如，SQUIDs、飽和式磁力儀，高磁阻效應傳感器，或磁阻轉換器)時，對樣品進行磁化后就可以測量剩磁而不移動樣品。
一個合理的測量方案由
圖1的實施例所描述。下文的實施例也采用這樣的方案。
本發明的另一方面涉及對結合剩磁的測量所用的復合物。合適的復合物由膠體狀的懸浮物、高鐵磁性或亞鐵磁性物質及結構特異性物質或分析物組成。
在本發明所涉及的范圍之內，結構特異性物質是指所有與所要求研究的結構特異性結合的物質，例如，抗體，抗體片斷，生物素，或是與生物素能特異性結合的物質，如卵白素或鏈霉親和素，能與受體特異性結合的激動劑如細胞因子、淋巴因子、內皮縮血管肽(endothelins)或它們的拮抗劑，特異性肽和蛋白質，受體，酶，酶的底物，核苷酸，核糖核酸，脫氧核糖核酸，碳水化合物，脂蛋白等等。其中，優選其中那些結合常數在105-1015(mol/l)-1的物質，尤其是結合常數在107-1015(mol/l)-1的物質。
對于高鐵磁性或亞鐵磁性膠體物質，所有內稟Neelian弛豫時間大于或等于測量時間，即所謂穩定的或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質都可以使用。
尤其合適的高鐵磁性或亞鐵磁性物質在20℃時其弛豫時間大于10-4秒。尤其合適的是所有的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的弛豫時間大于1秒。
讓高鐵磁性或亞鐵磁性物質帶一個由寡聚糖或多聚糖，蛋白質，肽，核苷酸，表面活性劑，合成多聚物和/或脂構成的外殼將有利于其穩定。
高鐵磁性或亞鐵磁性顆粒的大小在1納米到1000納米之間是有利的。尤其優選2納米到500納米大小之間的顆粒。(關于顆粒大小的值與其流體力學尺寸有關。)高鐵磁性或亞鐵磁性物質，尤其是由鐵氧化物(Fe3O4，γ-Fe2O3)，鐵酸鋇，鐵酸鍶，純鐵，二氧化鉻，鎳，鈷，以及鐵氧化物與錳、銅、鎳或鈷的加合物(如在DE 30 27 012和DE 41 16 093中描述的)組成的穩定的或準穩定的膠體顆粒是合適的。
本發明所用的、由穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質組成的、并能與結構特異性物質或分析物接合的復合物的制備方法是借助與免疫化學、多肽化學和蛋白質化學領域的相似的方法進行的。這樣，結構特異性物質或分析物就通過共價鍵與形成高鐵磁性或亞鐵磁性物質的起穩定作用的外殼的物質相連接。作為這些起穩定作用的外殼，如碳水化合物，多肽，核苷酸，蛋白質，脂，表面活性劑或是多聚物是合適的。尤其合適的鍵合方法有，例如用碳化二亞胺的活化和偶聯〖Jakoby and Wilchek，eds.，(1974)Methods Enzymol 34〗；在含碳水化合物的復合物上通過高碘酸鹽的作用形成希夫氏堿〖Wichek and Bayer，eds.，Methods Enzym 18477〗，并可以為了進一步穩定而再進行還原；用戊二醛進行偶聯〖Heitzmann and Richards，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，71(1994)3537〗；溴乙酰化合物顆粒與硫解物質(thiolylated substances)的交聯〖Angerer et al.，Cell 9(1976)81〗，以及還原烷化作用〖Bayer et al，J.Histochem.Cytochem.24(1976)933〗。
高鐵磁性或亞鐵磁性膠體顆粒也可以用結構特異性物質或分析物自身形成其穩定外殼來產生，即通過在顆粒制成后取出直接投入結構特異性物質或分析物的溶液中，同時可以選擇性的加入一些輔助物，如蛋白質，碳水化合物，以及天然的、人工合成的或部分人工合成的表面活性劑，或者可以直接在有結構特異性物質或分析物存在的情況下產生顆粒。
為了進行多分析物分析，就要使用含多種不同磁學標識物的復合物的混合物，為此，不同的磁學標識物就由待測的不同的結構特異性物質或分析物與不同的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的結合組成。本發明采用不同磁學標識物之結合的原理是，用具有不同矯頑磁場強度(Hc)的高鐵磁性或亞鐵磁性物質作為磁標分別標記待測的不同的結構特異性物質或分析物，為此，不同磁標的矯頑磁場強度(Hc)和剩余磁化強度(MR)要預先用一些已知的方法分別測出來，因而是已知的。
標記了高鐵磁性或亞鐵磁性膠體顆粒的結構特異性物質也可以以干態存在(如凍干)，可選擇與易于干燥或能提高干態產物穩定性(如凍干物)的其他輔助物的結合。在使用前，用合適的懸浮介質可以立即將這種凍干物進行重新懸浮以備使用。
本發明的另方面還涉及在合適的懸浮介質中用于結合剩磁測量的高鐵磁性或亞鐵磁性膠體顆粒。
至于懸浮介質，所有能讓膠體顆粒自由運動的液體都是合適的。如果在測量的進行不需要分離和洗滌，那么，懸浮介質的粘滯性就必須和高鐵磁性或亞鐵磁性物質的Neelian弛豫時間以及測量時間相匹配，因為懸浮介質基本上決定了Brownian弛豫的時間常數。否則，例如，在高粘度的懸浮介質(如80％的甘油)中使用弛豫時間短的顆粒(如，0.01秒)，而測量時間又很短(如在關閉外磁場后0.0001秒就進行測量)，這樣的話，Brownian弛豫(外稟超順磁性)的衰減就會很慢，以至于不能區分結合和未結合的結構特異性標識物。通常有利的是使用粘度小于100mPas的懸浮介質。
作為懸浮介質，水，表面活性輔助物(如表面活性劑、寡聚或多聚碳水化合物及蛋白質)的水溶液，或醇與水的混合物，如甘油和聚乙二醇的水溶液是合適的，由于水適合于注射，故是優選的。懸浮介質還可以含有能改變滲透壓的輔助物，如普通的鹽。另外，可含有決定pH的緩沖性物質，如磷酸鹽。
本發明的另一目的是所說的復合物在本發明的方法中用于測量結合剩磁中的應用。
根據結合識別的物理機制，非特異性測量信號(本底現象)大部分被排除了。這樣，該方法的特異性就只取決于結構特異性物質“真的”特異性(抗體的交叉反應，配體的非特異性結合)。
由于本發明所用的方法的高靈敏性，它容易保持在其他結合分析方法經常遇到的檢測極限之下。
和已知的方法(JP-235774和WO91/15243)相反的是，在本發明所用的方法中，磁化不是靜態的，結合剩磁或信號所基于的測量不是在有外部磁場存在時測量的，而是在沒有磁場的情況下測量的。只有這樣，處于結合態的標識物的數據才能測得。
另外，這樣可以防止測量信號受到抗磁的或是順磁的組份或污染物的干擾，從而進一步提高測量的靈敏度。
本發明所說的結合剩磁測量方法，還可以用于檢測高鐵磁性或亞鐵磁性物質在體內的滯留部位。由于可以用高鐵磁性或亞鐵磁性物質進行結合剩磁測量，這就避免了放射性同位素格外危險的應用，并且，本發明所用方法的靈敏性達到了常用的γ閃爍譜儀(gamma scintigraphy)及正電子發射層面X射線照相術等核醫學方法的精度。并且，事先不需要對在血液中循環的非結合的標識物進行分離，因為與發射性診斷方法相反，這些未結合的標識物并不會產生“干涉信號”，因此不會影響對特異性結合的標識物的檢測。
按照本發明，給病人施用穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的懸浮液。局部給藥，口服給藥及各種非腸道給藥的給藥方式都可以。血管內的給藥形式是尤其適合的。
膠體物質在有機生物體里擴散，故它在體內的分布形式將受到給藥方法以及各種藥動力學參數的影響。施用這些穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質后，在不同的時間進行結合剩磁的位置鑒別測定，檢測體內的病理狀態，而這些病理狀態可能正是由不正常的聚集或是不能聚集的發生為特征的。
為了實現人體病理結構的可視化，采用結合了結構特異性物質的穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質(磁學標識物)是尤其有利的。因為，磁學標識物與病理結構特異性結合的結果表現為一個特異性的信號，而這個信號可以按照本發明用所描述用于進行結合分析的結合剩磁方法進行體內測量。
作為按照本發明的穩定或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質與結合剩磁測量方法的結合應用的一個實例，可以提及使用腫瘤特異性磁學標記物檢測體內的腫瘤。腫瘤特異性標識物可以是，例如，穩態或準穩態高鐵磁性或亞鐵磁性物質與腫瘤特異性物質，如抗體，抗體片段，肽，受體，蛋白質，核酸，寡核苷酸，以及單-、寡-或多聚碳水化合物的結合物。
在另一些可能的應用實例中，如凝塊、動脈硬化斑、炎性反應、風濕或類風濕病等的可視化，用本發明的穩定的或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性材料與對應病理結構的特異性物質磁學標識物結合物也是有利的。
按照本發明，給人施用的穩定或準穩定的磁學標識物在體內的空間分布的測量，可以按以下兩種不同情況進行1、在身體的有利部位產生一個盡可能均勻的磁場，然后關閉磁場，用一個SQUID-多通道傳感器，就象例如在生物磁性檢測〖cf.D.Drung，IEEE Trans.Appl.Supercond.，5(1995)2112-2117〗時所用的，測量結合剩磁的空間分布。這個傳感器應當盡可能完全地包圍測量對象。為了獲得充分多的測量信息，用連續光柵對測量對象進行重復測量將是有利的。
2、依次產生一個空間上受到限制的磁場，然后關閉磁場，用一個單通道傳感器測量空間結合剩磁。當然也可以用多通道傳感器。
用這兩種方法，優選在所有三個空間方向上對檢測對象進行磁化并對產生的磁場進行測量，以保證最大限度的信息采集。
對測量數據的分析，可以用適當近似的方法。如，磁偶極子，多極子，或多-偶極子的模型可用來作為離散的點。這個模型的一些特定參數，尤其是磁偶極子、磁多極子的定位，可以通過采用一些近似方法來得到，從而使測量結果與模型參數的偏差最小。磁性顆粒的空間分布可以用本領域的已知方法從這些參數得到。
類似的方法已為人所知，并已在生物電流的磁場分析研究中得到證明。
在體內測量結合剩磁時，用于體外測試的物質或由其制備的試劑基本上還是可用的。
能夠被生物降解并具有相容性的磁標在體內應用是特別合適。尤其是由鐵氧化物或鐵氧化物與錳和鈷的結合物組成的磁標更是如此。按現有的方法，如磁自旋層面X射線照相術，也就是在WO92/12735，WO92/22586，以及EP 0 186 616中描述的方法，也使用能夠被結構特異性物質鍵合的磁性顆粒。本發明的另一個方面還涉及到使用磁標在體內測量結合剩磁的應用。
與結合剩磁測量在體內應用相聯系的結構特異性物質尤其定義為所有能與所要鑒別的人體的結構特異性結合的物質。尤其合適的是抗體、抗體片段、能與其受體特異性結合的激動劑或它們的拮抗劑、特定的多肽和蛋白質、受體、酶、酶的底物、核苷酸、核糖核酸、脫氧核糖核酸、碳水化合物或脂蛋白。能與受體結合的激動劑中，尤其合適的是細胞因子、淋巴因子或內皮縮血管肽(endothelins)。
所有結合常數在105-1015(mol/l)-1之間的結構特異性物質都是合適的，尤其是結合常數在107-1015(mol/l)-1之間的結構特異性物質。
下面的一些實施例只是對本發明的目的的更具體的解釋，并不是說本發明只限于這些實施例。
實施例1將100微克的膠原III單克隆抗體，下文稱之為抗膠原III，溶解于500微升0.1M的碳酸氫鈉溶液中。1毫升以葡聚糖包裹的磁鐵礦懸浮液(Meito Sangyo出品)，其中，鐵含量為1摩爾/升，顆粒入小為40納米左右(流體力學直徑)，用0.1M的碳酸氫鈉溶液在Sephadex柱(Pharacia PD 10)中進行緩沖。將0.5毫升含10毫摩爾高碘酸鈉的溶液加入該懸浮液中。溶液在黑暗中放置2小時。然后，用0.1M碳酸氫鈉溶液在PD10中洗脫。再將抗膠原III溶液加入到懸浮液中。混合溶液在4℃黑暗中放置3小時。接著加入5毫克NaBH4固體，略微旋轉振蕩。混合物再在4℃黑暗環境中放置8小時。然后，磁標記了的抗膠原III(下文稱為磁抗膠原III)用磷酸緩沖的普通鹽溶液(PBS，pH＝7.4)通過PD 10柱進行洗脫。
將在200微升緩沖液(磷酸緩沖的普通鹽溶液(PBS))中的5微克膠原III溶液置于聚苯乙烯樣品皿中培養。(樣品皿在這里作為固相，一部分膠原可以吸附在上面)。然后棄去液相。再用含0.1％的吐溫20(下文稱為PBST)沖洗樣品皿3次，以洗去未附著的膠原III。接著，用溶解在200微升PBST中的5微升磁抗膠原III加到樣品皿中。在室溫下呆溫1小時。然后，樣品在一個磁屏蔽室里，用位于超導量子干涉器件探測器下方4厘米處、強度為2mT的磁場進行磁化(參見圖1)。關閉磁場后對樣品進行測量。為此，樣品在測量期間被從磁化線圈中取出。在關閉磁場后，將樣品從測量場中取出前和取出后，而剩磁則由于檢測磁場強度的變化而產生。在本例情況下，剩磁被發現了。
實施例2將在200微升pH7.4的PBS緩沖溶液中的5微克膠原V溶液，置于一由聚苯乙烯制成的樣品皿中進行培養。然后，去除液相物質。樣品皿用pH7.4的PBST緩沖溶液沖洗3次。將在200微升PBST中的按實施例1制備的5微克磁抗膠原III加到樣品中。在室溫下培養1小時。接著在一磁屏蔽室里，用磁場強度為2mT、位于超導量子干涉器件(SQUID)檢測器下4厘米的磁場對樣品進行磁化(參見圖1)。關閉磁場，對樣品進行測量。為此，樣品在測量期間被從磁化線圈中取出。在此樣品中含有膠原V，沒有檢測到剩磁現象。
實施例3由10ml 1.9mg/ml膠原III的PBS(pH7.4)溶液，各制備了5ml(如下稀釋液1000ng/ml，100ng/ml，10ng/ml。
從各個稀釋液中各吸取1ml用移液管移到聚苯乙烯(試管2.5ml容量)中。3個樣品試管在37℃下抑制1小時。然后去除試管中的內容物。試管分別用1ml的PBST沖洗3次。
分別將1ml的根據實施例1中所述方法制備的磁標抗體的1∶100稀釋液加到每個試管中。然后將試管在室溫下放置1小時。接著，用圖1所示的測量裝置對樣品進行磁化(2mT)，關閉磁場后，對樣品進行測量。為此，樣品在測量期間被從磁化線圈中取出。被測信號的估計量即是結合剩磁的量度，并得到如圖2如示的關系。
權利要求
1.用于定量和/或定性地對在液相和/或固相中的分析物進行檢測的方法，其特征在于用穩定的或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質作為磁標用于免疫分析和其他結合分析以及將樣品剩余磁化強度作為測量參數來進行檢測。
2.用于定量和/或定性地對分析物進行免疫分析或其他結合分析檢測的方法，其中，在測量時，所有結合的磁學標識物使樣品具有剩余磁化強度，而同時，樣品中所有的未結合磁學標識物的磁化強度由于外稟超順磁性而衰減了。
3.用于定量和/或定性地對在液相和固相中的分析物進行檢測的方法，其中，(i)首先用高鐵磁性或亞鐵磁性材料對結構特異性物質進行標記，然后(ii)將這些磁學標記了的結構特異性物質用于要檢測的樣品中，(iii)從樣品外部用一個合適強度的磁場對其進行磁化，(iv)關閉外部磁場后，用磁場傳感器測量膠體顆粒的剩余磁化強度，由于特異性結合而產生的剩磁及其大小被用于分析。
4.如權利要求2和3的方法，其中代替結構特異性物質，要檢測的分析物也可以用高鐵磁性或亞鐵磁性物質進行標記，并且在要測量的樣品加入結構特異性物質。
5.如權利要求1至4的方法，其中，結構特異性物質是抗體，抗體片段，生物素或是能與生物素，如卵白素或鏈霉親和素，特異性結合的物質，能與受體特異性結合的激動劑或它們的拮抗劑，特定的肽和蛋白質，受體，酶，酶的底物，核苷酸，核糖核酸，脫氧核糖核酸，糖類，或脂蛋白。
6.如權利要求4和5的方法，其中，結構特異性物質的結合常數在105-1015(mol/l)-1的范圍內。
7.如權利要求3和4的方法，其中，結構特異性物質的結合常數在107-1015(mol/l)-1的范圍內。
8.如權利要求1到7的方法，其中，測量時樣品被移動，從而樣品信號被調制。
9.如權利要求1到8的方法，其中，像斜度計般鉤吊著的感應線圈、飽和式磁力儀、高磁阻效應傳感器、或磁阻轉換器被用作磁場傳感器。
10.如權利要求1到8的方法，其中超導量子干涉器件(SQUIDs)被用作磁場傳感器。
11.如權利要求1到10的方法，其中，對液相或固相的幾個不同分析物的同時檢測是通過對待測樣品逐步磁化來進行的。
12.如權利要求11的方法，其中，為對幾個分析物同時進行定量檢測，使用了具有矯頑場強度的不同的高鐵磁性或亞鐵磁性物質。
13.如權利要求1到12的方法，其中，所用的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的內稟Neelian弛豫時間要大于測量時間。
14.如權利要求13的方法，其中所用的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的Neelian弛豫時間在20℃時要大于10-4秒。
15.如權利要求13的方法，其中，所用的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的Neelian弛豫時間在20℃時要大于1秒。
16.如權利要求1到15的方法，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性物質的顆粒大小在1到1000納米的范圍內。
17.如權利要求1到16的方法，其中，所用的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的顆粒大小在2到500納米的范圍內。
18.如權利要求1到17的方法，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性物質用由寡聚或多聚碳水化合物，蛋白質，肽，核苷酸，表面活性劑，合成聚合物，和/或脂類構成的外殼來穩定。
19.用于如權利要求1到18的方法中的復合物，其中，它們是由穩定的或準穩定的高鐵磁性或亞鐵磁性物質與結構特異性物質的結合物組成的。
20.用于如權利要求1到18的方法中的復合物，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性顆粒的Neelian弛豫時間要大于10-4秒。
21.用于如權利要求1到1 8的方法中的復合物，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性顆粒的Neelian弛豫時間要大于1秒。
22.如權利要求19的復合物，其中，結構特異性物質是抗體，抗體片段，能與受體特異性結合的激動劑，細胞因子、淋巴因子、內皮縮血管肽，或它們的拮抗劑，其他特異的肽和蛋白質，受體，酶，酶的底物，核苷酸，核糖核酸，脫氧核糖核酸，糖類，或脂蛋白。
23.用于如權利要求1到18的方法中的復合物，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性物質是由鐵氧化物，鐵酸鋇，鐵酸鍶，純鐵，二氧化鉻，鎳和鈷，以及鐵氧化物與錳、銅、鎳或鈷的加合物構成的穩定或準穩定的膠體顆粒。
24.同于如權利要求11和12的方法中的試劑，其中，它們包含幾種具有不同矯頑場強度的高鐵磁性或亞鐵磁性物質。
25.如權利要求1到1 8的方法在生育力，組織相容性，過敏學，傳染病學，衛生學，遺傳學，病毒學，細菌學，毒理學，病理學，環境分析，或醫學診斷方面的應用。
26.檢測導入人體或施加于人體的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的方法，其中，在關閉磁場后對高鐵磁性或亞鐵磁性物質的剩磁進行測量。
27.檢測導入人體或施加于人體的高鐵磁性或亞鐵磁性物質的方法，其特征在于，首先(i)用高鐵磁性或亞鐵磁性物質標記結構特異性物質，然后(ii)將磁標記了的結構特異性物質導入活有機體或施加于有機體，(iii)借助于一個由外部施加的磁場對該有機體的有利的體積進行磁化，并且(iv)關閉外部磁場后，借助于磁場傳感器對磁學標識物的剩余磁化強度進行測量。
28.如權利要求27的方法，其中，抗體，抗體片段，能與受體特異性結合的激動劑或其拮抗劑，特異的肽和蛋白質，受體，酶，酶的底物，核苷酸，核糖核酸，脫氧核糖核酸，糖類，或脂蛋白被用作結構特異性物質。
29.如權利要求28的方法，其中能與受體特異性結合的激動劑或拮抗劑是細胞因子，淋巴因子，內皮縮血管肽，或它們的拮抗劑。
30.如權利要求28的方法，其中，結構特異性物質的結合常數在105-1015(mol/l)-1的范圍內。
31.如權利要求28的方法，其中，結構特異性物質的結合常數在107-1015(mol/l)-1的范圍內。
32.如權利要求26到31的方法，其中，超導量子干涉器件(SQUIDs)，感應線圈，飽和式磁力儀，高磁阻效應傳感器，或磁阻轉換器被用于磁場傳感器。
33.如權利要求19到23的任一項的復合物在權利要求27到32的方法中的應用。
34.高鐵磁性或亞鐵磁性物質在權利要求26中的應用。
35.用于權利要求27到32的方法中的試劑，其中，它們含有不同的高鐵磁性或亞鐵磁性物質和結構特異性物質的混合物。
36.用于權利要求26到32的方法的復合物，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性物質的Neelian弛豫時間在37℃時大于10-4秒。
37.用于權利要求26到32的方法的復合物，其中，高鐵磁性或亞鐵磁性物質的Neelian弛豫時間在37℃時大于1秒。
38.如權利要求36和37的復合物，其中的高鐵磁性或亞鐵磁性物質是鐵氧化物或鐵氧化物與錳、銅、鎳或鈷的加合物。
全文摘要
本發明涉及借助于結合剩磁測量對液相和固相中的分析物進行定量檢測的方法,適用于此目的的復合物,以及在分析化學中的應用。
文檔編號G01N33/532GK1177401SQ96192282
公開日1998年3月25日 申請日期1996年2月29日 優先權日1995年3月1日
發明者維爾納·魏奇斯, 羅曼·考蒂茨, 盧茨·特拉姆斯, 托馬斯·邦特 申請人:舍林公開股份有限公司