图。
[0017]图2是时间对可检测到的HIV子部分的图表。
[0018]图3是测试装置的示意图。
【具体实施方式】
[0019]所述测试装置、检定和成套用具用于在取自个体的样品中检测实体。测试检定可以由提供待测试的生物样品的个体自己进行，并且不需要实验室来收集或制备样品，或者临床医生来读取和解释测试结果。关于HIV测试，检测检定的灵敏性质提供了在疑似接触后5天内为个体测试病毒的机会。
[0020]本发明的测试装置、测试成套用具、检定和方法包括使用基于溶液的贵金属纳米颗粒比色检测。纳米颗粒缀合到特别用于目标实体的配体。配体可以是特别用于目标实体或目标实体的组分的，并且可以有缀合到具有不同特性的相同或不同配体的纳米颗粒。在设计特定检定的配体时，目的是在存在目标实体的情况下发生多个纳米颗粒(通过它们的缀合的配体)结合目标实体或其组分时，促进纳米颗粒的聚集。金属纳米颗粒的聚集引起溶液中的变色，例如通过金纳米颗粒，具有非聚集颗粒的溶液是红色，当纳米颗粒聚集时是蓝色。
[0021]例如，具有直径为从约10nm到30nm的范围内的均匀尺寸的金纳米颗粒的溶液一一纳米颗粒在溶液中的间隔距离大于任何一个纳米颗粒的任何一个直径一一将对肉眼呈红色。如果溶液中的那些纳米颗粒被迫与其它纳米颗粒聚集并形成团块，其中每个纳米颗粒与一个或多个其它纳米颗粒间隔的距离都小于任何一个纳米颗粒的直径，该溶液的颜色变为蓝色。另外，在颜色从红到蓝的变化之间，某些情况下可以观察到代表团块的量的多个紫色色调。
[0022]本发明的检定使用贵金属纳米颗粒以及适用于溶液中的贵金属纳米颗粒的等离子共振及聚集的原理进行。对于描述这种技术的最早的小组之一，参见Robert Elghanian, James J.Storhoff, Robert C.Mucic, Robert L.Letsinger, ChadA.Mirkin 在 Science 277,1078 (1997)发表的“Selective Colorimetric Detect1nof Polynucleotides Based on the Distance-Dependent Optical Properties ofGold Nanopartic ；D01:10.1126/science.277.5329.1078。Mirkin 描述了高度选择性的比色多核苷酸检测方法，该方法基于mercaptoal-kyloligonucleotide-改性的金纳米颗粒探针。该未优化的系统可检测到约10飞克分子(femtomoles)的寡核苷酸。关于材料、反应剂和条件的更多技术细节以及用于进行检定的其它技术细节，参见 Nathaniel L.Rosi 和 Chad A.Mirkin 发表在 Chem.Rev.2005，105，1547-15621547 的“Nanostructures in B1diagnostics”。Mirkin的结论是，不断改进允许非常具体的金属配合的配体设计将导致施用纳米探针的更具选择性的金属离子检测检定。参见ChemicalReviews, 2005, Vol.105, N0.41555 中的“Nanostructures in B1diagnostics，，。Mirkin 的参考文献通过引用其全部内容并入本文。
[0023]基于溶液的纳米颗粒检定使用比色纳米颗粒方法并利用分析物诱导的聚集事件，该事件导致可测量的变化以及纳米颗粒表面等离子体吸收带的变化。比色检测格式的简单化导致其用作检测广泛的各种分析物的一般方法。参见Haes，A.J.；Van Duyne，R.P.J.Am.Chem.Soc.2002，124，10596，和 Riboh，J.C.;Haes，A.J.；McFarland, A.D.;Yonzon，C.R.；Van Duyne, R.P.J.Phys.Chem.B 2003，107，1772。Lui 和同事提供了对毒素的比色检测示例，这通过实施组装有寡核苷酸的纳米颗粒网来检测水介质和含铅涂料样品中的Pb(II)离子——其浓度可低至ΙΟΟηΜ——而实现。参见Liu，J.；Lu, Y.J.Am.Chem.Soc.2003,125,6642。Lui的小组还使用通过诱导适当设计的螯合基团(chelating groups)例如巯基羧酸而功能化的纳米颗粒的聚集而检测到的Hg毒素。金属离子桥接不同的金纳米颗粒的羧酸基团部分，导致伴随胶体的颜色从红变成蓝。参见Liu，J.；Lu, Y.J.Am.Chem.Soc.2003，125，6642。Van Duvne和Lui的参考文献通过引用其全部内容并入本文。
[0024]贵金属纳米颗粒已被用于基于等离子共振一一该等离子共振根据贵金属颗粒的大小控制可见光的吸光频率的变化一一的原理检测生物样品中的实体。例如直径小于约30nm的金纳米颗粒在溶液中呈红色。一旦颗粒尺寸增加到超出60nm，聚集导致溶液的颜色从红色变到蓝色。在红色和蓝色的变化之间，以及与聚集的纳米颗粒的生长尺寸有关，可以看见各等级的紫色。本发明使用通过将特别用于目标实体的配体附着到贵金属纳米颗粒(即金、银或铜)而形成的分析物。例如，溶液中的各自具有约20-30nm的直径的金纳米颗粒在溶液中显示红色。如果被测试的生物样品中存在目标，则标记有特别用于目标的配体的纳米颗粒将围绕目标聚集，形成全部特别用于目标的缀合了配体的纳米颗粒的聚集体。约20nm至约30nm的尺寸范围内的两个、三个或更多个纳米颗粒的聚集体将形成大于60nm的团块。金纳米颗粒的等离子体共振则将反射的可见光波长改变成蓝色，溶液对肉眼呈现蓝色。
[0025]测试装置和检定的设计中具体的考虑包括如下细节，例如用于杂化的信号由纳米颗粒的光学特性来控制的事实，这部分地取决于它们在聚合物聚集体内的间距。颗粒间的距离比平均粒径大得多的纳米颗粒聚集体呈红色，但随着这些聚集体中的颗粒间的距离减小到小于约平均粒径，颜色变成蓝色。这种转变一一其归因于金(Au)的表面等离子共振一一已在用于将纳米颗粒组织成聚集结构的基于寡核苷酸和基于非寡核苷酸两种方案中都观察到，并且已经进行理论研究。直径为13nm的金颗粒已被使用，因为它们可以容易地制备而尺寸偏差很小(2nm)并且显示出尖锐的等离子体吸收带(最大吸光度在波长520nm 处)。
[0026]因此，本发明的检定的元素和考虑包括纳米颗粒的尺寸和量、纳米颗粒的形状、缀合到纳米颗粒的配体的性质和特征、用于配体的目标结合伙伴、向目标上相同或不同位置结合多个纳米颗粒的立体考虑、以及使用在测试装置的检定腔室内收集的生物材料的体积或质量进行检定的可行性。
[0027]检定包括含有来自个体的流体或非流体材料的样品。所述样品可以是流体并且该流体可选自血液、淋巴液、精液、阴道分泌物、乳汁、唾液、尿液、脑脊液、胸膜液、心包液、羊水、滑液、和间质液。
[0028]可在生物样品中检测到的病原体例如是病毒或细菌原。其它病毒感染物包括例如流行性感冒、肝炎、疱疹、乳头状瘤、腺相关病毒、黄病毒、登革热病毒、日本脑炎病毒、T细胞未淋巴性病毒、巨细胞病毒(CMV)、Epstein-Barr病毒、呼吸道肠道病毒、牛痘病毒、细小病毒、猫白血病病毒、花椰菜花叶病毒、番前丛矮病毒等，以及其它病毒引起的或病毒相关的感染。可以检测所有类型的细菌感染，诸如例如大肠杆菌感染、败血症、破伤风、以及其它常见的或不那么常见的细菌，包括可在病毒感染之后发生的继发性感染。此外，可以检测具有能作为本发明的测试装置和检定中的目标实体的基础的可检测的标记物的条件。这样的条件可以包括，例如退化性疾病如阿尔茨海默病和其它神经变性疾病，和涉及肌肉退化的疾病，增殖性疾病如癌症，和再狭窄、炎性疾病如自身免疫性疾病、过敏性疾病，和过敏，代谢性疾病如糖尿病，和消化功能紊乱，以及显示可检测标记的基因疾病。除了生物病原体，本发明可以检测毒素，如来自环境暴露的毒素，和药物，如性能增强的药物。通常，具有用作感染或疾病的标记物的目标实体的任何状况，以及可为其开发配体并用作基础以检测目标实体的任何状况，都可以是特定测试装置、成套用具、检定和方法的基础。
[0029]如果个体对被测试的状况呈阳性，则目标实体存在于从个体收集的生物样品中。这种目标实体可以是，例如所述状况的标记物，或者也可以是被寻找的实际的毒素、药物、或病原体。因此，目标实体(或目标实体的组分)可以是，例如，核酸、核糖核酸、多肽、碳水化合物、蛋白质、肽、多肽、氨基酸、