用于測(cè)定靶物對(duì)可溶性候選物質(zhì)的生物響應(yīng)的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明根據(jù)各自的獨(dú)立權(quán)利要求涉及一種用于測(cè)定靶向物質(zhì)對(duì)可溶性候選物質(zhì) 的生物響應(yīng)的方法并涉及相應(yīng)的系統(tǒng)。
[0002] 基于靶物的藥物研發(fā)是通過(guò)并主要由合理的藥物設(shè)計(jì)、化學(xué)合成、生物測(cè)定和數(shù) 據(jù)分析組成，以反復(fù)的方式實(shí)施直至出現(xiàn)引導(dǎo)結(jié)構(gòu)（lead structure)。為了測(cè)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(cè)定是該工作流程的一個(gè)基礎(chǔ) 部分。
[0003] 該生物測(cè)定的一個(gè)具體類型是稀釋測(cè)定。原則上，所述稀釋測(cè)定提供了不同濃度 的候選物質(zhì)溶質(zhì)并力圖涉及靶物對(duì)不同濃度的候選物質(zhì)溶質(zhì)的生物響應(yīng)。
[0004] WO 2011/042509公開(kāi)了一種用于產(chǎn)生多個(gè)具有在溶劑（緩沖液）中不同溶質(zhì)（候 選物質(zhì)溶質(zhì)）濃度的微滴的方法。所述微滴也包含恒定濃度的靶物。通過(guò)將可溶性候選物 質(zhì)引入流過(guò)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(zhì)溶質(zhì)。在引入所述 溶劑后，所述溶質(zhì)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?yōu)楦咚剐螤罘稚⒌臐舛?分布曲線。
[0005] 應(yīng)該注意的是在該方面，在本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)"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(shí)踐中，分散的濃度分布曲線的實(shí)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(guān)于所述曲線的精確對(duì)稱性。因 此，每當(dāng)這樣的高斯形狀的曲線描述為對(duì)稱性曲線且實(shí)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(shí)，實(shí)際分散的濃度分布曲線的形狀也可偏離精確對(duì)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(zhì)的溶劑中后，溶劑的連續(xù)流動(dòng)分為多個(gè)離散的微滴。這些微滴通過(guò)使含高斯形 狀分散的濃度分布曲線的溶質(zhì)和恒定濃度的靶物的溶劑的連續(xù)流與特定的流體動(dòng)力流聚 焦模塊的油相結(jié)合而產(chǎn)生，以提供溶質(zhì)在各個(gè)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(zhì)溶度階梯的大小，這依賴于液滴的生產(chǎn)速率：如果液滴的生產(chǎn)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(zhì)的方法與數(shù)個(gè)缺點(diǎn)相關(guān)。微滴 將濃度分布曲線分割成離散的平均濃度（在各個(gè)微滴中的平均濃度）。這使不同平均濃度 的數(shù)目（濃度階梯的大小）受限于分割濃度曲線的微滴的數(shù)目，以使在不同濃度方面的"分 辨率"（階梯大?。┦艿搅讼拗啤４送猓糜诋a(chǎn)生微滴的油的使用排除了親脂性候選物質(zhì)或 靶物的使用，因?yàn)樗鼈儍A向于擴(kuò)散至所述油中。
[0008] 因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于測(cè)定靶物對(duì)可溶性候選物質(zhì)的生物響應(yīng)的方 法，其克服了或至少顯著減少了從現(xiàn)有技術(shù)中已知的缺點(diǎn)。
[0009] 本發(fā)明建議了一種用于測(cè)定靶物對(duì)可溶性候選物質(zhì)的生物響應(yīng)的方法，并包含下 面的步驟：
[0010] -將可溶性候選物質(zhì)引入流經(jīng)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(zhì)溶質(zhì)；
[0011] -通過(guò)經(jīng)過(guò)分散通道的緩沖液的層流，分散所述緩沖液中候選物質(zhì)溶質(zhì)的初始濃 度分布曲線以形成緩沖液中候選物質(zhì)溶質(zhì)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(zhì)溶質(zhì)的緩沖液的層流導(dǎo)入檢測(cè)通 道以在檢測(cè)通道內(nèi)形成緩沖液中候選物質(zhì)溶質(zhì)的最終的對(duì)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(cè)通道內(nèi)，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(zhì)溶質(zhì)的最終的對(duì)稱濃度 分布曲線；
[0014] -在檢測(cè)通道內(nèi)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(xué)掃描保持在檢測(cè)通道內(nèi)的至少一半的在緩沖液中的組合的濃度分布曲線以 檢測(cè)在組合的濃度分布曲線的候選物質(zhì)溶質(zhì)的不同濃度下的代表靶物對(duì)可溶性候選物質(zhì) 的生物響應(yīng)的光學(xué)信號(hào)。
[0016] 相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的方法建議將在檢測(cè)通道內(nèi)至少一半的組合的濃度分布曲線 保持為穩(wěn)定的連續(xù)曲線，以使原則上可沿著所述曲線選擇無(wú)限制數(shù)目的檢測(cè)位點(diǎn)用于光學(xué) 掃描（僅受光掃描器分辨率的限制）。所述固定的連續(xù)的曲線允許在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段內(nèi) 光學(xué)掃描所述組合的濃度分布曲線，其中由于（分子）擴(kuò)散過(guò)程在該預(yù)定時(shí)間段內(nèi)是可忽 略的，因此在該時(shí)間段內(nèi)所述組合的濃度分布曲線是穩(wěn)定的。僅在緩沖液中（無(wú)油相）提 供候選溶質(zhì)的組合的濃度分布曲線，以使也可在測(cè)定中使用親脂的候選物質(zhì)或靶物。
[0017] 所描述的方法原則上適用于已知的稀釋測(cè)定，其中可溶候選物質(zhì)的效能、選擇性 或功效通常對(duì)感興趣的靶物測(cè)定。所述"靶物對(duì)可溶性候選物質(zhì)的生物響應(yīng)"在本發(fā)明的 含義內(nèi)包括任何適于利用稀釋測(cè)定建立的劑量-響應(yīng)曲線的生物、生物化學(xué)、藥物等響應(yīng)。 下面測(cè)定實(shí)例的示例性表格相對(duì)于不同的讀出信號(hào)被分類，所述不同的讀出信號(hào)是靶物對(duì) 可溶性候選物質(zhì)的生物響應(yīng)的代表。
[0018] 熒光件
[0019]

[0025] 舉例來(lái)說(shuō)，革巴物可屬于由蛋白質(zhì)（可溶性蛋白質(zhì)、膜蛋白質(zhì)），例如酶（例如激酶、 蛋白酶、肽酶）、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（例如離子通道、白蛋白）、G蛋白偶聯(lián)受體（例如組胺受體、5-羥 色胺受體）、轉(zhuǎn)錄因子等組成的組。
[0026] 可溶性候選物質(zhì)可理解為感興趣的靶物可對(duì)其響應(yīng)的物質(zhì)。例如，所述可溶性候 選物質(zhì)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(zhì)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(zhì)）且所述含活性成分的溶液可 溶于緩沖液中。術(shù)語(yǔ)"可溶"指所限定的可溶性候選物質(zhì)溶解在各自用于具體測(cè)定的緩沖 液中的能力。術(shù)語(yǔ)"緩沖液"指任何相對(duì)于將被測(cè)定的生物響應(yīng)通常是惰性的的合適的已 知液體。在本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)"靶物"理解為包含單個(gè)物質(zhì)和下文描述的"組合的靶物"。
[0027] 可通過(guò)任何導(dǎo)致緩沖液的層流停止的測(cè)量使緩沖液保持在檢測(cè)通道中，以中斷檢 測(cè)通道內(nèi)與Taylor-Aris-分散相關(guān)的分散效應(yīng)。在實(shí)施光學(xué)掃描所需的時(shí)間內(nèi)，其他（分 子）擴(kuò)散過(guò)程可被忽略，更確切地說(shuō)，包含在固定地保持在檢測(cè)通道內(nèi)的緩沖液中的結(jié)合 的對(duì)稱的濃度分布曲線可認(rèn)為是穩(wěn)定的。
[0028] 分散通道和檢測(cè)通道均可為內(nèi)徑小于2mm，更優(yōu)選地小于1mm，最優(yōu)選小于100 μ m 的微流體通道。分散通道和檢測(cè)通道均需要使流經(jīng)的緩沖液層流，這要求適當(dāng)?shù)睦字Z數(shù)。由 于Taylor-Aris-分散，緩沖液的層流引起候選物質(zhì)溶質(zhì)的初始濃度分布曲線變化（參見(jiàn)上 文的描述）。Taylor-Aris-分散使候選物質(zhì)溶質(zhì)濃度分布曲線變?yōu)楦咚剐螤畹臐舛确植记?線。
[0029] 在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)方面中，通過(guò)停止將緩沖液進(jìn)一步引入至分散通道和 將靶物進(jìn)一步引入至檢測(cè)通道來(lái)實(shí)施保持檢測(cè)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(gè)實(shí)例中，通過(guò)斷開(kāi)緩沖液供應(yīng)栗停止緩沖液的進(jìn)一步供應(yīng)， 以中斷緩沖液的層流。這樣的栗可以是時(shí)間控制的，以便在預(yù)定的時(shí)間段后自動(dòng)斷開(kāi)。所 述時(shí)間段在含候選物質(zhì)溶質(zhì)的分散的濃度分布曲線的緩沖液的層流進(jìn)入檢測(cè)通道時(shí)開(kāi)始， 在至少一半的組合的濃度分布曲線完全在檢測(cè)通道內(nèi)時(shí)結(jié)束。相似的考慮應(yīng)用至停止靶物 至檢測(cè)通道內(nèi)的引入，這可通過(guò)斷開(kāi)將靶物層流引入檢測(cè)通道的靶物供應(yīng)栗實(shí)現(xiàn)。
[0030] 根據(jù)本發(fā)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(zhì)溶質(zhì)的緩 沖液的層流以恒定的流速被引入檢測(cè)通道。靶物也以恒定的流速被導(dǎo)入檢測(cè)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(zhì) 在緩沖液中的最終的對(duì)稱的濃