本文公開了包含含有基底和結(jié)合在基底上的移動(dòng)性降低的金屬顆粒的支持的脂質(zhì)雙層(SLB)的人工細(xì)胞膜；包括該人工細(xì)胞膜并檢查分子之間相互作用的分析裝置或試劑盒，其中一個(gè)分子與結(jié)合于人工細(xì)胞膜的移動(dòng)性降低的金屬顆粒的表面結(jié)合，而其它分子與以低化合價(jià)結(jié)合于脂質(zhì)的移動(dòng)性降低的金屬顆粒的表面結(jié)合；使用該分析裝置檢查分子之間相互作用的方法；用于通過等離激元散射測(cè)量來定量或定性地分析包含該人工細(xì)胞膜的靶標(biāo)材料的試劑盒；以及能夠使用具有不同等離激元散射長(zhǎng)度和/或具有在支持的脂質(zhì)雙層上的不同遷移性的多個(gè)金屬顆粒來檢測(cè)多個(gè)靶標(biāo)材料的多元分析試劑盒。根據(jù)包含含有與人工細(xì)胞膜附接的金屬顆粒的支持的脂質(zhì)雙層的人工細(xì)胞膜，在脂質(zhì)上的金屬顆粒的流動(dòng)性可以通過調(diào)節(jié)結(jié)合于所述金屬顆粒的配體的數(shù)量而得以控制。因此，將在具有不同流動(dòng)性的兩種類型的金屬顆粒上的用于分析其間相互作用的靶標(biāo)分子引入到所述人工細(xì)胞膜上，由此通過等離激元散射來監(jiān)控所述金屬顆粒的移動(dòng)，從而分析靶標(biāo)分子之間的相互作用。在此情況下，可以進(jìn)行使用本發(fā)明的人工細(xì)胞膜、等離激元散射波長(zhǎng)和具有不同流動(dòng)性的多個(gè)顆粒的同時(shí)檢測(cè)和量化多個(gè)靶標(biāo)材料的多元分析。

1.人工細(xì)胞膜，其包括：
基底；以及
布置在所述基底上的支持的脂質(zhì)雙層(SLB)，
其中所述支持的脂質(zhì)雙層包含與第一配體結(jié)合的第一脂質(zhì)，在所述支持的脂質(zhì)雙層中
一些或所有脂質(zhì)能夠轉(zhuǎn)移位置；以及所述支持的脂質(zhì)雙層還包含與第三配體結(jié)合的第三脂
質(zhì)，所述第三配體與所述第一配體相同或不同，
包含與所述第一配體特異性結(jié)合的第二配體的第一金屬顆粒通過所述第一配體與所
述第二配體之間的結(jié)合而以100個(gè)/μm²至100,000個(gè)/μm²的密度與至少兩個(gè)所述第一脂質(zhì)結(jié)
合，從而將所述支持的脂質(zhì)層中的第一金屬顆粒的移動(dòng)性降低到0cm²/s至0.5×10^-8cm²/s，
以及
包含與所述第三配體特異性結(jié)合的第四配體的第二金屬顆粒通過所述第三配體與所
述第四配體之間的相互作用而與至少一個(gè)所述第三脂質(zhì)結(jié)合，并且通過調(diào)節(jié)與所述金屬顆
粒結(jié)合的配體的數(shù)量，與所述第一金屬顆粒相比在所述支持的脂質(zhì)層中具有更高的移動(dòng)
性。
2.如權(quán)利要求1所述的人工細(xì)胞膜，
其中所述第一配體和所述第二配體獨(dú)立地選自抗原、抗體、受體、螯合物、DNA、RNA、適
配體、彼此特異性結(jié)合的化學(xué)分子及其組合。
3.如權(quán)利要求1所述的人工細(xì)胞膜，
其中所述第二配體包括硫醇基，并且可以通過所述硫醇基而與所述第一金屬顆粒共價(jià)
結(jié)合。
4.如權(quán)利要求1所述的人工細(xì)胞膜，
其中所述第一金屬顆粒通過所述第一配體與所述第二配體之間的抗原-抗體相互作
用、配體-受體相互作用、核酸雜化、螯合、共價(jià)結(jié)合或者靜電結(jié)合而與所述脂質(zhì)結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1所述的人工細(xì)胞膜，
其中所述第一金屬顆粒根據(jù)其尺寸或形狀而在本征波長(zhǎng)下產(chǎn)生等離激元散射。
6.如權(quán)利要求1所述的人工細(xì)胞膜，
其中相對(duì)于所述支持的脂質(zhì)雙層中的脂質(zhì)的總量，以0.05mol％至0.5mol％的量包含
與所述第一配體結(jié)合的所述第一脂質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的人工細(xì)胞膜，
其中所述支持的脂質(zhì)雙層還包含相對(duì)于所述支持的脂質(zhì)雙層中的脂質(zhì)的總量的
1mol％至10mol％的量的與聚乙二醇結(jié)合的第二脂質(zhì)。
8.如權(quán)利要求7所述的人工細(xì)胞膜，
其中所述聚乙二醇的平均分子量為500至2000。
9.使用人工細(xì)胞膜檢查分子A與分子B之間的相互作用的分析裝置，其包括：
權(quán)利要求1至8中任一權(quán)利要求所述的人工細(xì)胞膜，其中支持的脂質(zhì)雙層還包含與同所
述第一配體相同或不同的第三配體結(jié)合的第三脂質(zhì)；
與所述人工細(xì)胞膜中的第一金屬顆粒的表面結(jié)合的分子A；
包含與所述第三配體特異性結(jié)合的第四配體的第二金屬顆粒，其中所述第二金屬顆粒
通過所述第三配體與所述第四配體之間的相互作用而與至少一個(gè)所述第三脂質(zhì)結(jié)合，并且
與所述第一金屬顆粒相比具有更高的移動(dòng)性；以及
與所述人工細(xì)胞膜中的第二金屬顆粒的表面結(jié)合的分子B；
其中具有更高的移動(dòng)性的所述第二金屬顆粒接近所述第一金屬顆粒，然后通過所述分
子A與所述分子B之間的相互作用而被限制于所述第一金屬顆粒。
10.如權(quán)利要求9所述的分析裝置，
其中所述分子A和所述分子B獨(dú)立地選自DNA、RNA、抗原、抗體、配體、螯合物、受體、適配
體、聚合物、有機(jī)化合物、金屬離子和多肽。
11.如權(quán)利要求9所述的分析裝置，
其中所述分子A與所述分子B之間的相互作用選自抗原-抗體相互作用、配體-受體相互
作用、核酸雜化、螯合、共價(jià)結(jié)合以及靜電結(jié)合。
12.如權(quán)利要求9所述的分析裝置，
其中所述第一金屬顆粒被固定在所述支持的脂質(zhì)雙層上，并且所述第二金屬顆粒在不
存在所述分子A與所述分子B之間的相互作用的情況下可以在所述支持的脂質(zhì)雙層上進(jìn)行
二維自由布朗運(yùn)動(dòng)。
13.使用權(quán)利要求9所述的分析裝置檢查分子A與分子B之間的相互作用的方法。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，
其中監(jiān)測(cè)所述第一金屬顆粒的位置以及由所述第一金屬顆粒造成的散射強(qiáng)度或波長(zhǎng)
的變化。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，
其中監(jiān)測(cè)所述第二金屬顆粒的實(shí)時(shí)移動(dòng)軌跡或速率，或者由所述第二金屬顆粒造成的
信號(hào)強(qiáng)度或波長(zhǎng)的變化。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，
其中所述監(jiān)測(cè)通過測(cè)量所述第一金屬顆粒的等離激元散射而實(shí)現(xiàn)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，
其中所述監(jiān)測(cè)通過測(cè)量所述第二金屬顆粒的等離激元散射而實(shí)現(xiàn)。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，
其中通過在預(yù)定方向額外地施加力來增加顆粒密度和顆粒之間的碰撞頻率。
19.通過由在人工細(xì)胞膜上的與分子A結(jié)合的第一金屬顆粒和與分子B結(jié)合的第二金屬
顆粒的等離激元散射信號(hào)測(cè)定所述第一金屬顆粒與所述第二金屬顆粒之間的距離來測(cè)定
所述分子A與所述分子B之間的結(jié)合的分析試劑盒，其包括：
人工細(xì)胞膜，其包括基底，布置在所述基底上且其內(nèi)的一些或所有脂質(zhì)能夠轉(zhuǎn)移位置
的支持的脂質(zhì)雙層，以及作為所述支持的脂質(zhì)雙層的一部分的與第一配體結(jié)合的第一脂質(zhì)
和與第三配體結(jié)合的第三脂質(zhì)，其中所述第三配體與所述第一配體相同或不同；
包含與所述第一配體特異性結(jié)合的第二配體的第一金屬顆粒，其中所述第一金屬顆粒
能夠通過所述第一配體與所述第二配體之間的相互作用而與至少一個(gè)所述第一脂質(zhì)結(jié)合；
以及
包含與所述第三配體特異性結(jié)合的第四配體的第二金屬顆粒，其中所述第二金屬顆粒
能夠通過所述第三配體與所述第四配體之間的相互作用而與至少一個(gè)所述第三脂質(zhì)結(jié)合，
并且通過調(diào)節(jié)與所述金屬顆粒結(jié)合的配體的數(shù)量，與所述第一金屬顆粒相比在所述支持的
脂質(zhì)層中具有更高的移動(dòng)性。
20.用于定性或定量地分析能夠與分子A和分子B結(jié)合的靶標(biāo)材料的試劑盒，所述試劑
盒通過由在人工細(xì)胞膜上的與所述分子A結(jié)合的第一金屬顆粒和與所述分子B結(jié)合的第二
金屬顆粒的等離激元散射信號(hào)測(cè)定所述第一金屬顆粒與所述第二金屬顆粒之間的距離來
測(cè)定所述分子A與所述分子B之間的結(jié)合，所述試劑盒包括：
人工細(xì)胞膜，其包括基底，布置在所述基底上且其內(nèi)的一些或所有脂質(zhì)能夠轉(zhuǎn)移位置
的支持的脂質(zhì)雙層，以及作為所述支持的脂質(zhì)雙層的一部分的與第一配體結(jié)合的第一脂質(zhì)
和與同所述第一配體相同或不同的第三配體結(jié)合的第三脂質(zhì)；
包含與所述第一配體特異性結(jié)合的第二配體的第一金屬顆粒，其中所述第一金屬顆粒
能夠通過所述第一配體與所述第二配體之間的相互作用而與至少一個(gè)所述第一脂質(zhì)結(jié)合；
分子A，其與所述第一金屬顆粒的表面結(jié)合并且與所述靶標(biāo)材料的一部分特異性結(jié)合；
包含與所述第三配體特異性結(jié)合的第四配體的第二金屬顆粒，其中所述第二金屬顆粒
能夠通過所述第三配體與所述第四配體之間的相互作用而與至少一個(gè)所述第三脂質(zhì)結(jié)合，
并且通過調(diào)節(jié)與所述金屬顆粒結(jié)合的配體的數(shù)量，與所述第一金屬顆粒相比在所述支持的
脂質(zhì)層中具有更高的移動(dòng)性；以及
分子B，其與所述人工細(xì)胞膜中的所述第二金屬顆粒的表面結(jié)合并且與所述靶標(biāo)材料
的未結(jié)合分子A的另一部分特異性結(jié)合。
21.如權(quán)利要求20所述的試劑盒，
其中所述靶標(biāo)材料、所述分子A、所述分子B、所述第一配體和所述第二配體獨(dú)立地選自
抗原、抗體、受體、螯合物、DNA、RNA、適配體、彼此特異性結(jié)合的化學(xué)分子及其組合。
22.如權(quán)利要求20所述的試劑盒，
其中所述第一金屬顆粒被固定在所述支持的脂質(zhì)雙層上，并且所述第二金屬顆粒在不
存在通過所述分子A與所述分子B之間的所述靶標(biāo)材料的相互作用的情況下可以在所述支
持的脂質(zhì)雙層上進(jìn)行二維自由布朗運(yùn)動(dòng)。
23.如權(quán)利要求22所述的試劑盒，
其中在存在所述靶標(biāo)材料的情況下，當(dāng)具有更高移動(dòng)性的所述第二金屬顆粒接近所述
第一金屬顆粒時(shí)，所述試劑盒由于所述分子A與所述靶標(biāo)材料之間以及所述分子B與所述靶
標(biāo)材料之間的相互作用而測(cè)量所述第一金屬顆粒的位置處的等離激元散射信號(hào)的強(qiáng)度或
波長(zhǎng)的變化，或二者的變化。
24.通過等離激元散射測(cè)量來定性或定量地分析i_max×m_max的量的靶標(biāo)材料的多元分析
試劑盒，其中i_max和m_max分別是以下變量i和m的最大值，并且各自獨(dú)立地為1以上的整數(shù)，但
不是i_max＝m_max＝1，其包括：
人工細(xì)胞膜，其包括基底，布置在所述基底上且其內(nèi)的一些或所有脂質(zhì)能夠轉(zhuǎn)移位置
的支持的脂質(zhì)雙層，以及與配體I_ligand-i結(jié)合的脂質(zhì)I_lipid-i和與配體M_ligand-m結(jié)合的脂質(zhì)
M_lipid-m，其中配體I_ligand-i和配體M_ligand-m可以彼此相同或不同；
金屬顆粒I_metal-i，其包含與所述配體I_ligand-i特異性結(jié)合的配體I’_ligand-i，其中所述金屬
顆粒I_metal-i通過所述配體I_ligand-i與所述配體I’_ligand-i之間的相互作用而與至少一個(gè)所述脂
質(zhì)I_lipid-i結(jié)合；
分子A_i，其與所述金屬顆粒I_metal-i的表面結(jié)合并且與所述靶標(biāo)材料的一部分特異性結(jié)
合；
金屬顆粒M_metal-m，其包含與所述配體M_ligand-m特異性結(jié)合的配體M’_ligand-m，其中所述金屬
顆粒M_metal-m通過所述配體M_ligand-m和所述配體M’_ligand-m之間的相互作用而與至少一個(gè)所述脂
質(zhì)M_lipid-m結(jié)合，并且通過調(diào)節(jié)與所述金屬顆粒結(jié)合的配體的數(shù)量，與所述金屬顆粒I_metal-i相
比在所述支持的脂質(zhì)層中具有更高的移動(dòng)性；以及
分子B_m，其與所述人工細(xì)胞膜中的所述金屬顆粒M_metal-m的表面結(jié)合并且與所述靶標(biāo)材
料的未結(jié)合分子A的另一部分特異性結(jié)合，
其中各個(gè)金屬顆粒I_metal-i具有彼此不同的等離激元散射波長(zhǎng)，并且各個(gè)金屬顆粒
M_metal-m具有彼此不同的等離激元散射波長(zhǎng)。