基本信息
摘要:A method and device, based on a film of a luminescent substance, such as colloidal semiconductor nanocrystals dispersed in a polymer matrix, for conducting quantitative and real-time analyses of PCR processes or of biomolecular interactions in genomics and/or proteomics. The optical detection system is based on FRET processes between the luminescent substance (which acts as the donor in the FRET process) and a suitable fluorophore (which acts as the acceptor species) with which the DNA or other biomolecule is marked. The device is essentially composed of a reaction microchamber with a wall formed by a thin film made of polymer material, in which the nanocrystals are uniformly dispersed, or made of a photoluminescent or electroluminescent polymer. Molecular probes are chemically immobilized on the surface of the polymer film for the specific recognition of the analyte which is to be determined in real time. The film of nanocrystals is excited by radiation at low wavelength (for example, UV/blue), and the radiation in the spectral emission window characteristic of the fluorescent marker of the biomolecule is detected. The specific photophysical characteristics of FRET processes make it possible to monitor in a selective way, in real time and in quantitative mode, the biomolecular interactions, which take place in the close proximity of the surface of the film (typically at distances of < 10 nanometres), thus almost completely reducing possible interference caused by background signals and by the free biomolecules in solution (which have not interacted with the corresponding recognition sites). The characteristics of the device also enable simultaneous analyses to be conducted in parallel on different biomolecules (multiplexing). L'invention concerne un procédé et un dispositif, associés à un film formé d'une substance luminescente, par exemple des nanocristaux à semi-conducteurs colloïdaux dispersés dans une matrice polymérique, permettant de procéder à des analyses quantitatives en temps réel de procédures PCR ou d'interactions biomoléculaires en génomique et/ou en protéomique. Un système de détection optique est basé sur des procédures FRET entre la substance luminescente (agissant comme donneur dans la procédure FRET) et un fluorophore adapté (agissant comme espèce d'accepteur) avec lequel sont marqués l'ADN ou une autre biomolécule. Le dispositif est essentiellement formé d'une microchambre de réaction présentant une paroi formée d'un film mince fait d'un matériau polymérique, dans lequel les nanocristaux sont uniformément dispersés, ou fait d'un polymère photoluminescent ou électroluminescent. Des sondes moléculaires sont chimiquement immobilisées sur la surface du film polymérique pour la reconnaissance spécifique de l'analyte à déterminer en temps réel. Le film de nanocristaux est excité par rayonnement à faible longueur d'onde (par exemple UV/bleu) et le rayonnement dans la fenêtre d'émission spectrale du marqueur fluorescent de la biomolécule est détecté. Les caractéristiques photophysiques spécifiques des procédures FRET permettent de surveiller, de manière sélective, en temps réel et en mode quantitatif, les interactions biomoléculaires se produisant près de la surface du film (en général à des distances < 10 nanomètres), réduisant ainsi presque complètement les possibles interférences causées par les signaux de fond et par les biomolécules libres en solution (qui n'ont pas interagi avec les sites de reconnaissance correspondants). Les caractéristiques du dispositif permettent également de procéder à des analyses simultanées de manière parallèle sur différentes biomolécules (multiplexage).
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