用于測定靶物對可溶性候選物質的生物響應的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明根據各自的獨立權利要求涉及一種用于測定靶向物質對可溶性候選物質 的生物響應的方法并涉及相應的系統。
[0002] 基于靶物的藥物研發是通過并主要由合理的藥物設計、化學合成、生物測定和數 據分析組成，以反復的方式實施直至出現引導結構（lead structure)。為了測定新合成的 藥物候選物在感興趣的靶物處的效能、選擇性和功效的生物測定是該工作流程的一個基礎 部分。
[0003] 該生物測定的一個具體類型是稀釋測定。原則上，所述稀釋測定提供了不同濃度 的候選物質溶質并力圖涉及靶物對不同濃度的候選物質溶質的生物響應。
[0004] WO 2011/042509公開了一種用于產生多個具有在溶劑（緩沖液）中不同溶質（候 選物質溶質）濃度的微滴的方法。所述微滴也包含恒定濃度的靶物。通過將可溶性候選物 質引入流過微流體通道的溶劑的層流中以形成在所述溶劑中的候選物質溶質。在引入所述 溶劑后，所述溶質立刻具有脈沖形狀的初始濃度分布曲線。由于Taylor-Aris-分散，緩沖 液流層引起溶劑中脈沖形狀的初始濃度分布曲線將它的曲線改變為高斯形狀分散的濃度 分布曲線。
[0005] 應該注意的是在該方面，在本申請中使用的術語"高斯形狀分散的濃度分布曲線" 指理論上高斯形狀的分散的濃度曲線，然而，在實踐中，分散的濃度分布曲線的實際形狀可 輕微地偏離理想的高斯形狀分散的濃度分布曲線，尤其是關于所述曲線的精確對稱性。因 此，每當這樣的高斯形狀的曲線描述為對稱性曲線且實際分散的濃度分布曲線輕微地偏離 精確的高斯形狀曲線時，實際分散的濃度分布曲線的形狀也可偏離精確對稱的形狀。
[0006] 回到WO 2011/042509中描述的方法，在將靶物引入含高斯形狀分散的濃度分布 曲線的溶質的溶劑中后，溶劑的連續流動分為多個離散的微滴。這些微滴通過使含高斯形 狀分散的濃度分布曲線的溶質和恒定濃度的靶物的溶劑的連續流與特定的流體動力流聚 焦模塊的油相結合而產生，以提供溶質在各個微滴中不同的平均濃度。相鄰微滴中平均濃 度的不同給出了溶質溶度階梯的大小，這依賴于液滴的生產速率：如果液滴的生產速率下 降，平均濃度的階梯大小增加。
[0007] 所描述的以一系列的微滴提供溶劑中的靶物和溶質的方法與數個缺點相關。微滴 將濃度分布曲線分割成離散的平均濃度（在各個微滴中的平均濃度）。這使不同平均濃度 的數目（濃度階梯的大小）受限于分割濃度曲線的微滴的數目，以使在不同濃度方面的"分 辨率"（階梯大小）受到了限制。此外，用于產生微滴的油的使用排除了親脂性候選物質或 靶物的使用，因為它們傾向于擴散至所述油中。
[0008] 因此，本發明的一個目的是提供用于測定靶物對可溶性候選物質的生物響應的方 法，其克服了或至少顯著減少了從現有技術中已知的缺點。
[0009] 本發明建議了一種用于測定靶物對可溶性候選物質的生物響應的方法，并包含下 面的步驟：
[0010] -將可溶性候選物質引入流經分散通道的緩沖液的層流中以形成在所述緩沖液中 的具有初始濃度分布曲線的候選物質溶質；
[0011] -通過經過分散通道的緩沖液的層流，分散所述緩沖液中候選物質溶質的初始濃 度分布曲線以形成緩沖液中候選物質溶質的分散的濃度分布曲線；
[0012] -將含具有所述分散的濃度分布曲線的候選物質溶質的緩沖液的層流導入檢測通 道以在檢測通道內形成緩沖液中候選物質溶質的最終的對稱的濃度分布曲線；
[0013] -以得到緩沖液中組合的濃度分布曲線的方式將靶物引入檢測通道內，所述組合 的濃度分布曲線包含恒定的靶物濃度分布曲線疊加所述候選物質溶質的最終的對稱濃度 分布曲線；
[0014] -在檢測通道內保持至少一半的在緩沖液中的組合的濃度分布曲線；和
[0015] -光學掃描保持在檢測通道內的至少一半的在緩沖液中的組合的濃度分布曲線以 檢測在組合的濃度分布曲線的候選物質溶質的不同濃度下的代表靶物對可溶性候選物質 的生物響應的光學信號。
[0016] 相應地，根據本發明的方法建議將在檢測通道內至少一半的組合的濃度分布曲線 保持為穩定的連續曲線，以使原則上可沿著所述曲線選擇無限制數目的檢測位點用于光學 掃描（僅受光掃描器分辨率的限制）。所述固定的連續的曲線允許在一個預定的時間段內 光學掃描所述組合的濃度分布曲線，其中由于（分子）擴散過程在該預定時間段內是可忽 略的，因此在該時間段內所述組合的濃度分布曲線是穩定的。僅在緩沖液中（無油相）提 供候選溶質的組合的濃度分布曲線，以使也可在測定中使用親脂的候選物質或靶物。
[0017] 所描述的方法原則上適用于已知的稀釋測定，其中可溶候選物質的效能、選擇性 或功效通常對感興趣的靶物測定。所述"靶物對可溶性候選物質的生物響應"在本發明的 含義內包括任何適于利用稀釋測定建立的劑量-響應曲線的生物、生物化學、藥物等響應。 下面測定實例的示例性表格相對于不同的讀出信號被分類，所述不同的讀出信號是靶物對 可溶性候選物質的生物響應的代表。
[0018] 熒光件
[0019]
[0025] 舉例來說，革巴物可屬于由蛋白質（可溶性蛋白質、膜蛋白質），例如酶（例如激酶、 蛋白酶、肽酶）、轉運蛋白（例如離子通道、白蛋白）、G蛋白偶聯受體（例如組胺受體、5-羥 色胺受體）、轉錄因子等組成的組。
[0026] 可溶性候選物質可理解為感興趣的靶物可對其響應的物質。例如，所述可溶性候 選物質可為自身可溶于緩沖液的活性成分，或者，所述可溶性候選物質可為已溶在溶劑中 (例如含活性成分的溶液）的活性成分（例如藥物活性物質）且所述含活性成分的溶液可 溶于緩沖液中。術語"可溶"指所限定的可溶性候選物質溶解在各自用于具體測定的緩沖 液中的能力。術語"緩沖液"指任何相對于將被測定的生物響應通常是惰性的的合適的已 知液體。在本申請中使用的術語"靶物"理解為包含單個物質和下文描述的"組合的靶物"。
[0027] 可通過任何導致緩沖液的層流停止的測量使緩沖液保持在檢測通道中，以中斷檢 測通道內與Taylor-Aris-分散相關的分散效應。在實施光學掃描所需的時間內，其他（分 子）擴散過程可被忽略，更確切地說，包含在固定地保持在檢測通道內的緩沖液中的結合 的對稱的濃度分布曲線可認為是穩定的。
[0028] 分散通道和檢測通道均可為內徑小于2mm，更優選地小于1mm，最優選小于100 μ m 的微流體通道。分散通道和檢測通道均需要使流經的緩沖液層流，這要求適當的雷諾數。由 于Taylor-Aris-分散，緩沖液的層流引起候選物質溶質的初始濃度分布曲線變化（參見上 文的描述）。Taylor-Aris-分散使候選物質溶質濃度分布曲線變為高斯形狀的濃度分布曲 線。
[0029] 在根據本發明的方法的一個方面中，通過停止將緩沖液進一步引入至分散通道和 將靶物進一步引入至檢測通道來實施保持檢測通道中至少一半的包含在緩沖液中的組合 的濃度分布曲線的步驟。在一個實例中，通過斷開緩沖液供應栗停止緩沖液的進一步供應， 以中斷緩沖液的層流。這樣的栗可以是時間控制的，以便在預定的時間段后自動斷開。所 述時間段在含候選物質溶質的分散的濃度分布曲線的緩沖液的層流進入檢測通道時開始， 在至少一半的組合的濃度分布曲線完全在檢測通道內時結束。相似的考慮應用至停止靶物 至檢測通道內的引入，這可通過斷開將靶物層流引入檢測通道的靶物供應栗實現。
[0030] 根據本發明的方法的另一方面，含具有分散的濃度分布曲線的候選物質溶質的緩 沖液的層流以恒定的流速被引入檢測通道。靶物也以恒定的流速被導入檢測通道以得到組 合的濃度分布曲線，所述組合的濃度分布曲線包含恒定的靶物濃度分布曲線疊加候選物質 在緩沖液中的最終的對稱的濃