CN119452242A 利用生物传感器技术来分析活细胞上的分子相互作用的系统和方法 （生物传感仪器股份有限公司）

2024.12.04PCT/US2023/0208812023.05.03WO2023/215408EN2023.11.09利用生物传感器技术来分析活细胞上的分一种用于测量生物传感器装置的传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相互作用的方法。所述方法可以包括接收针对所述多个ROI中的每个ROI的相应生物传感器响应数据。所述方法还可以包括确定所述多个ROI的样本组和参照组。所述样本组可以包括所述多个ROI中的样本的参照组ROI。所述方法还可以包括基于从针对所述样本组ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应数据得出的针对所述样本组ROI中的所述每一个的一个或多个相应样本组结合参数来生括基于从针对所述参照组ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应数据得出的针对所述参照组ROI中的所述每一个的一个或多个相应参照组21.一种用于测量生物传感器装置的传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相互作接收针对所述多个ROI中的每个ROI的相应生物传感器响应数据，其中针对所述每个ROI的所述相应生物传感器响应数据包括所述每个ROI的由所述生物传感器装置在预定的时间段内测量的相应生物传感器响应信号或相应生物传感基于从针对所述样本组ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应数据得出的针对所述样本组ROI中的所述每一个的一个或多个相应样本组结合参数来生成一个或多个样本数基于从针对所述参照组ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应数据得出的针对所述参照组ROI中的所述每一个的一个或多个相应参照组结合参数来生成一个或多个参照数在准备所述生物传感器装置之后，使用所述生物传感器装置来测量所述多个ROI以获得针对所述多个ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应信号或所述相应生物传感器反确定在对所述多个ROI的预定范围的入射角中的每个入射角下的所述多个ROI中的所确定在所述预定范围的入射角中的每个入射角下的相应ROI确定所述预定范围的入射角中针对所述生物传感器装置选择的入射角下的所述相应ROI计数不小于预所述定范围的入射角中的任何其他入射角下4.根据权利要求3所述的方法，其中确定在所述预定范围的入射角中的所述每个入射获得针对所述多个ROI中的所述每个ROI的相应由所述生物传感器装置检测所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应生物传感器基于以下来确定所述每个入射角下的所述每个ROI的相应生物传感器信号改变和相应3至少部分地基于所述相应生物传感器角度改变和所述相应生物传感器信号改变来确定所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应5.根据权利要求4所述的方法，其中获得针对所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相(a)测量所述预定范围的入射角中的所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应生基于所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应生物传感器响应信号或所述相应生(b)从非暂时性计算机可读介质或远程数据库中检索针对所述每个ROI预测量的所述6.根据权利要求4所述的方法，其中在所述预定范围的入射角中的所述每个入射角下的所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应所述相应生物传感器轮廓曲线在所述每个入射角下针对所述每个ROI的曲线拟合函数的相应函数值，所述相应函数值至少部分地基于所查找表的相应表值，所述相应表值至少部分地基于所述相7.根据权利要求3所述的方法，其中确定在所述预定范围的入射角中的所述每个入射将标准校准流体导引至所述每个ROI上，其中所述每个入射角下的所述由所述生物传感器装置检测所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应生物传感器基于(a)所述相应生物传感器响应信号或所述相应生物传感器反射率信号以及(b)所述相应生物传感器角度改变来确定所述每个入射角度下的所述每个ROI的所述相应ROI灵8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中确定所述多个ROI的所述样本组和所(a)从由所述生物传感器装置拍摄的所述传感器表面的光学图像中识别所述一个或多者(b)获得预定的ROI分组信息，其中所述预定的ROI分组信息包括样本组ROI和参照组9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所组ROI中的代表性参照组ROI的所述相应生物传感器响应数据来从所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应生物传感器响应数据中消4从所述每个ROI的所述相应生物传感器响应数据中减去所述代表性参照组ROI的所述在减去之后，确定所述一个或多个相应样本组结在以下情况下从一组所述样本组ROI或所述参照组ROI中去除所述多个ROI中的组ROI：所述组ROI的所述相应拟合误差至少与预定的截止误本数据分布和所述一个或多个参照数据分布来消除所述样本组ROI中的每一个的由一个或12.一种用于测量生物传感器装置的传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相互一个或多个存储计算指令的非暂时性计算机可读介质，所述计算接收针对所述多个ROI中的每个ROI的相应生物传感器响应数据，其中针对所述每个ROI的所述相应生物传感器响应数据包括所述每个ROI的由所述生物传感器装置在预定的时间段内测量的相应生物传感器响应信号或相应生物传感基于从针对所述样本组ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应数据得出的针对所述样本组ROI中的所述每一个的一个或多个相应样本组结合参数来生成一个或多个样本数基于从针对所述参照组ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应数据得出的针对所述参照组ROI中的所述每一个的一个或多个相应参照组结合参数来生成一个或多个参照数13.根据权利要求12所述的系统，其中所述计算指令当在所述一个或多个处理器上执在准备所述生物传感器装置之后，使用所述生物传感器装置来测量所述多个ROI以获得针对所述多个ROI中的每一个的所述相应生物传感器响应信号或所述相应生物传感器反确定在对所述多个ROI的预定范围的入射角中的每个入射角下的所述多个ROI中的所5确定在所述预定范围的入射角中的每个入射角下的相应ROI确定所述预定范围的入射角中针对所述生物传感器装置选择的入射角下的所述相应ROI计数不小于预所述定范围的入射角中的任何其他入射角下15.根据权利要求14所述的系统，其中确定在所述预定范围的入射角中的所述每个入射角下的所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应RO获得针对所述多个ROI中的所述每个ROI的相应由所述生物传感器装置检测所述每个入射角1下的所述每个ROI的所述相应生物传感基于以下来确定所述每个入射角下的所述每个ROI的相应生物传感器信号改变和相应至少部分地基于所述相应生物传感器角度改变和所述相应生物传感器信号改变来确定所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应16.根据权利要求15所述的系统，其中获得针对所述多个ROI中的所述每个ROI的所述(a)测量所述预定范围的入射角中的所述每个入射角1下的所述每个ROI的所述相应生基于所述每个入射角下的所述每个ROI的所述相应生物传感器响应信号或所述相应生(b)从非暂时性计算机可读介质或远程数据库中检索针对所述每个ROI预测量的所述17.根据权利要求15所述的系统，其中在所述预定范围的入射角中的所述每个入射角下的所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应ROI灵敏度所述相应生物传感器轮廓曲线在所述每个入射角下针对所述每个ROI的曲线拟合函数的相应函数值，所述相应函数值至少部分地基于所查找表的相应表值，所述相应表值至少部分地基于所述相18.根据权利要求14所述的系统，其中确定在所述预定范围的入射角中的所述每个入射角下的所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应RO将标准校准流体导引至所述每个ROI上，其中所述每个入射角下的所述由所述生物传感器装置检测所述每个入射角1下的所述每个ROI的所述相应生物传感基于(a)所述相应生物传感器响应信号或所述相应生物传感器反射率信号以及(b)所6述相应生物传感器角度改变来确定所述每个入射角度下的所述每个ROI的所述相应ROI灵(a)从由所述生物传感器装置拍摄的所述传感器表面的光学图像中识别所述一个或多者(b)获得预定的ROI分组信息，其中所述预定的ROI分组信息包括样本组ROI和参照组20.根据权利要求12至19中任一项所述的系统，其中所述计算指令当在所述一个或多部分地基于所述参照组ROI中的代表性参照组ROI的所述相应生物传感器响应数据来从所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应生物传感器响应数据中消21.根据权利要求20所述的系统，其中从所述多个ROI中的所述每个ROI的所述相应生从所述每个ROI的所述相应生物传感器响应数据中减去所述代表性参照组ROI的所述在减去之后，确定所述一个或多个相应样本组结在以下情况下从所述样本组ROI或所述参照组ROI中去除所述多22.根据权利要求12至21中任一项所述的系统，其中所述计算指令当在所述一个或多所述一个或多个样本数据分布和所述一个或多个参照数据分布来消除所述样本组ROI中的7申请号17/736,389为2020年10月19日提交的美国专利申请号17/074,274的部分继续申请案并且要求其优先权。美国专利申请号17/074,274为2019年5月28日提交并于2020年10月20日公布为美国专利号10,809,194的美国专利申请号16/423,733的继续申请案并且要求其优先权。美国专利申请号16/423,733为2019年5月27日提交的PCT/US19/34087的继续申请案并且要求其优先权。PCT/US19/34087要求2018年5月27日提交的美国临时专利申请号62/676,983的优先权。美国专利申请号17/074,274、美国专利申请号16/423,733、PCT/US19/34087和美国临时专利申请号62/676,983以引用的方式以其整[0004]经由生物传感器装置诸如表面等离子体共振仪器进行无标记检测是用于实时监具有大视场和高分辨率的系统和方法以及用于测量异质表面上的分子相互作用的严密算[0010]图5示出了根据实施方案的包括具有多个目的区域(ROI)的传感器的生物传感器[0013]图8示出了根据实施方案的其中受遮挡区域以字母N标示的部分角度响应轮廓曲8[0018]图13示出了根据图11至图12中的实施方案的传感器表面上的经映射结合活动的[0020]图15示出了根据图14中的实施方案的示出结合参数的分布的关系的等亲和力对[0024]图19示出了根据图18中的实施方案的参照组(组B)中ROI的结合参数的分布的直[0029]图24示出了测量生物传感器装置的传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相[0030]图25示出了适合于实现图24所公开的方法的实施方案的计算[0031]图26示出了图25的计算机系统的机箱之内的电路板中包括的元件的示例的代表9或制品的实施方案例如能够以不同于本文所示或以其他值的正负百分之一内。文所呈现的方法和系统解决以下中的一者或多者：(a)多细胞群体响应于药物分子的异质体共振(SPR)角度改变)以及如何执行实时测量，和/或(c)使用传感器上的多个目的区域传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相互作用的方法。方法可以经由计算指令的执的相应生物传感器响应数据。针对每个ROI的相应生物传感器响应数据可以包括针对每个个可以支撑针对待测量的分子相互作用的一个或多个样本。参照组可以包括多个ROI中的实施方案中，方法还可以包括基于从针对样本组ROI中的每一个的相应生物传感器响应数据得出的针对样本组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数来生成一个或多个样本数据分布。方法另外可以包括基于从针对参照组ROI中的每一个的相应生物传感器响应数据得出的针对参照组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数来生成一个或多个参照数据[0039]许多实施方案可以包括一种用于测量生物传感器装置的传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相互作用的系统。系统可以包括一个或多个处理器和一个或多个包括每个ROI的由生物传感器装置在预定时间段内测量的相应生物传感器响应信号或相应生物ROI中的样本组ROI。样本组ROI中的每一个可以被配置为支撑针对待测量的分子相互作用以包括基于从针对样本组ROI中的每一个的相应生物传感器响应数据得出的针对样本组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数来生成一个或多个样本数据分布。动作还可以包括基于从针对参照组ROI中的每一个的相应生物传感器响应数据得出的针对参照组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数来生成一个或多个参照应信号可以包括相应SPR响应信号；并且/或者相应生物传感器反射率信号包括相应SPR反透镜集)还可以被配置为在光束被SPR传感器的表面反射之后接收光束并将其朝向SPR相机(图5))可以被配置为同时测量多个ROI。多个ROI中的每一个都可以具有任何合适的大小将多个均匀分布的ROI的网格叠加在整个传感器表面的SPR图像上来确定ROI(参见，例如，(图2)、330(图3)和/或430(图4))检测，所述SPR检测器相机每个ROI收集的数据以获得关于这些相互作用的行为的更有意义的信息。在类似或不同的min与θmax之间的θi(图3至图4))中的每个入射角引导到传感器表面时每个ROI的可以确定每个ROI的相应SPR角度响应轮廓曲线。相应SPR角度响应轮廓曲线可以包括一些区域(例如，图8中的受遮挡区域(N))，其中轮廓曲线的切线的斜率小于阈值(例如，围内的所有入射角当中最大的一个或多个入射角的传感器表面上，其中入射角下的ROI上的标准校准流体的SPR角度改变(ΔθR)是已知的；(b)通过SPRM装置测量入射角下的ROI的SPR响应或反射率信号(R)；并角度下的每个ROI的经计算ROI灵敏度存储在非暂时性计算机可读介质和/或远程数据库5))可以包括：(a)获取针对ROI预测量的SPR角度响应轮廓曲线或临界角反射率轮廓曲线射角；并且(d)至少部分地基于SPR角度改变(ΔθRi)和SPR响应或反射率信号改变(ΔRi)来的形状可以在传感器表面上的不同ROI处变化，并且方法可以对每个ROI使用不同的SPR角度响应轮廓曲线或临界角反射率轮廓曲线。如果针对ROI预测量的SPR角度响应轮廓曲线可以包括通过以下获得SPR角度响应轮廓曲线或临界角反射率轮廓曲线：(a)以范围(介于θmin与θmax之间)内的每个入射角(θi)测量ROI(ROIi)的SPR响应或反射率信号(Ri)；(b)SPR响应或反射率信号(Ri)来绘制ROI(ROIi)的SPR角度响应轮廓曲线或临界角反射率轮廓曲线；并且/或者(c)将ROI(ROIi)的S的预测量的SPR角度响应轮廓曲线或临界角反射率轮廓曲线，则可以从非暂时性计算机可ROI(ROIi)的SPR角度响应轮廓曲线(参见，图4和图6至图9)或临界角反射率轮廓曲线(参见，图23)在入射角(θi)下的切线斜率(Si)可以用作入射角(θi)下ROI(ROIi)的传感器灵敏较高阶曲线拟合算法和/或查找表来将SPR响应或反射率信号改变(ΔRi)从SPR角度响应轮[0053]实验表明，前述标准校准流体方法和/或切线斜率方法可以用于对较小角度改变处理器处运行并且存储在一个或多个非暂时性计算机可[0055]方法可以包括接收针对多个ROI中的每一个的相应SPR响应数据(例如，2420(图量的针对多个ROI中的每一个的相应SPR响应或反射率信号。接收针对多个ROI中的每一个的相应SPR响应数据可以包括：(a)由SPRM装置在预定时间段内实时测量针对多个ROI中的每一个的相应SPR响应或反射率信号；并且/或者(b)从一个或多个非暂时性计算机可读介质和/或远程数据库中检索针对多个ROI中的每一个的相应SPR响应数据。在许多实施方案[0056]在一些实施方案中，方法可以包括自动准备如上所述的SPRM在(例如，2410(图个ROI中的参照组ROI。参照组中的每个参照组ROI中的每一个可以具有以下特征中的同一样本或无法检测SPR响应的经修改表面或(c)与具有已知结合行为的替代样本一起用手动技术另外或替代地确定。确定样本组和参照组可以包括基于多个ROI中的每一个的参照组中的同一个的参照组ROI中的每一个可以具有以下特征中的同一者：(a)为裸露区同参照组中的不同者的不同参照组ROI在特征(a)至(c)方面可以相同本中的每一个的相应位置自动映射到样本组ROI。识别一个或多个样本可以通过任何合适获取预定的ROI分组信息。预定的ROI分组信息可以包括样本组ROI和参照组ROI的预定映结合测量的阴性对照。预定的ROI分组信息可以手动确定和/或由计算机基于每个ROI的相应ROI灵敏度和/或每个ROI在预定入射角下的生物传感器响应信息(图18)等)可以被配置为随机地或者在代表性参照组ROI的SPR响应数据在参照组ROI当中样本ROI的参照组ROI的子组可以与针对另一样本ROI的参照组ROI的子组完全或部分重叠24))还可以包括从每个ROI(包括代表性参照组ROI)的SPR响应数据中减去代表性参照组[0064]在一些实施方案中，方法还可以包括基于针对每个样本组ROI的一个或多个结合参数(例如，针对每个样本组ROI的一个或多个样本组照组ROI中的每一个的相应SPR响应数据得出的针对参照组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数(例如，针对每个参照组ROI的一个或级动力学理论)基于ROI的由SPRM装置在预定的时间段内检测的SPR角度改变(ΔθR)来确定[0067]在许多实施方案中，方法还可以包括消除每个样本组ROI的由对一个或多个样本数据分布和一个或多个参照数据分布的一个或多个不希望效应导致的误差(参见，例如，2470(图24))。一个或多个不希望效应可以包括非特异性(NSB))和/或二次效应等，并且针对参照组ROI的结合参数可以用于消除针对每个样本组KD)的分布，其中直方图中的结合参数中的每个结合参数的拟合误差小于预定的截止误差。图19中的直方图可有助于评估NSA的程度似峰值的直方图彼此比较，以示出观察到的响应主要是由于特异性结合还是非特异性结个直方图示出了相似的结合值。该方法可以包括使用不同测量缓冲液和/或不同传感器处[0071]多种实施方案可以包括一种用于测量SPRM装置的传感器表面的多个目的区域(ROI)上的分子相互作用的系统。系统可以包括一个或多个处理器和一个或多个包括计算包括多个ROI中的样本组ROI，并且样本组ROI中的每一个可以支撑针对待测量的分子相互[0073]在一些实施方案中，动作另外可以包括基于从针对样本组ROI中的每一个的相应SPR响应数据得出的针对样本组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数来生成一个或得出的针对参照组ROI中的每一个的一个或多个相应结合参数来生成一个或多个参照数据分布。动作可以包括消除样本组ROI中的每一个的由对一个或多个样本数据分布和一个或多个参照数据分布的一个或多个不希望效应导180(图1)的至少一部分的实施方案和/或执行方法2400(图24)的一个或多个框的实施方端口2512、压缩盘只读存储器(CD_ROM)和/或数字视频盘(DVD)驱动器2516和硬盘驱动器作系统可以为管理计算机和/或计算机网络的硬件和软件资源的软件程序。操作系统可以装置、促进联网以及管理文件。常见操作系统的一些示例包括MicrosoftQwindows⃞操I/O装置可以耦合至系统总线2514。键盘适配器2526和鼠标适配器2506分别耦合至计算机频控制器2602在图26中被指示为不同的单元，但视频控制器2602可以集成到图形适配器和图26)以在计算机2500(图25)的屏幕2508(图25)上显示图像。磁盘控制器2604可以控制硬盘驱动器2514(图25和图26)、USB端口2512(图25和图26)以及CD_ROM或DVD驱动器2516[0078]在一些实施方案中，网络适配器2620可以包括和/或被实现为插入或耦合至计算配器可以通过将无线通信能力集成到主板芯片组(未示出25)中，或者经由通过计算机系统2