适合测定分子相互作用的特征性质的方法、设备、组件和系统与流程

1.本发明涉及一种用于测定分子相互作用的特征性质的方法以及适合测定分子相互作用的特征性质的设备、组件和系统。


背景技术：

2.分子相互作用在蛋白折叠、药物设计、材料科学、传感器、纳米技术、分离和生命起源的不同领域中很重要。在医学科学以及在药物化学中，非常需要快速且可靠地测定分子相互作用。
3.配体与它们的受体之间的分子相互作用的生化和生物物理观念例如在药物发现和/或药物设计中非常重要。许多药物是与大分子相互作用的小配体分子。配体结合的亲和力和特异性是用于确定化学化合物或分子的潜在作用的性质。
4.已经提供了许多用于进行分子相互作用的性质的测定的方法和设备。
5.us2016011180公开了一种用于测定靶标对可溶性候选物质的生物响应的方法，所述方法包括提供候选物质在层流中的浓度分布，并且引入靶标和扫描组合的浓度分布以检测代表靶标对可溶性候选物质的生物响应的光学信号。
6.us2002/0090644公开了一种用于测定样品分析物颗粒在介质中的存在或浓度的方法和设备，其包括：用于使含有分析物颗粒的第一介质与含有能够与所述分析物颗粒结合的结合颗粒的第二介质接触的装置；其中所述分析物颗粒或结合颗粒中的至少一种能够扩散到含有所述分析物颗粒或结合颗粒中的另一种的介质中；以及用于检测扩散的颗粒的存在的装置。所述设备可以例如包括用于使第一介质和第二介质处于相邻层流中的t形流动设备。polinkovsky,m.,gambin,y.,banerjee,p.等人，ultrafast cooling reveals microsecond-scale biomolecular dynamics.nat commun 5,5737(2014)。https://doi.org/10.1038/ncomms6737公开了一种用于使用微流体池测量dna发夹的构象变化的装置，其中施加温度的方波并测量作为温度波的频率的函数的dna发夹的构象变化的幅度。方波温度是使用加热微观小体积的ir激光诱导的。通过使用具有高热导率的蓝宝石衬底加速经加热的区域的冷却。
7.另一个用于研究蛋白折叠的系统在以下文章中进行了描述：the use of pressure-jump relaxation kinetics to study protein folding landscapes.biochimica et biophysica acta 2006；1764(3):489-96。
8.us9,310,359公开了一种使用流动诱导的分散分析(fida)进行分散分析，用于量化分析物，诸如例如抗原、毒素、核苷酸(dna、rna)等的方法。对于单一物质的压力驱动的流动，fida对应于管或细毛细管中压力驱动的流动的先前观察到的泰勒分散。
9.仍然需要用于测定分子作用的特征性质的新的和可靠的方法和设备。
10.发明的公开内容
11.本发明的一个目的是提供一种相对快速和可靠的用于测定分子相互作用的特征性质的方法以及用于进行这样的测定的设备。
12.在一个实施方案中，目的是提供一种相对简单的用于测定分子相互作用的特征性质的方法，所述方法相对快速且经济可行。
13.在一个实施方案中，目的是提供一种适合进行分子相互作用的至少一种特征性质的可靠测定的设备、组件和/或系统，所述设备、组件和/或系统优选地相对快速地运行，耐用和/或操作相对简单。
14.这些和其他目的已经通过如权利要求中限定的和如本文以下所述的发明或其实施方案解决。
15.已经发现，本发明或其实施方案具有许多另外的优点，根据以下描述这对于技术人员而言将是清楚的。
16.分子相互作用也称为非共价相互作用，或分子间和/或分子内相互作用。
17.短语“分子相互作用”是指分子之间以及一个或多个分子内的任何非共价相互作用。
18.在一个实施方案中，分子相互作用包括导致液-液相分离(llps)的液-液相相互作用。llps也称为水性两相系统、生物分子凝聚物或膜少区室化(membrane less compartmentalization)。
19.术语“颗粒”在本文中用于指包含至少一种分子，诸如有机分子或无机分子的物质的任何部分。颗粒可以例如包含聚集体、簇、复合物或包含这些中的一种或多种的任何组合。术语“颗粒”包含多个相同或不同的分子，诸如液体混合物的分子，其在条件跃变之后可以经历液-液相分离。
20.术语“结合配偶体”在本文中用于指能够与颗粒进行非共价相互作用的任何分子或分子组。
21.术语“标记物”在本文中用于指能够被读取器装置检测到的任何内在或外在标记物。在一个实施方案中，标记物包含元素、元素组、部分和/或包含这些中的一种或多种的任何组合，其中标记物能够被读取器装置直接检测和/或在受到外部和/或内部来源的影响之后被读取器装置检测。
22.术语“读取器装置”指能够检测与结合配偶体和/或颗粒相关的信号，诸如光学信号和/或电化学信号的任何检测器或检测器系统。读取器装置可以包括例如与被配置用于读取例如标记物的光学信号的光学读取器和/或被配置用于读取电化学信号的电读取器组合的图像获取单元。
23.术语“物质”用于指定不可数的，即不为不同物品的形式的任何物质。物质可以包括组分和/或元素的均匀或不均匀混合物。
24.术语“缓冲液”指在使用缓冲剂的情况下抵抗ph值变化的水溶液。缓冲液有利地包含弱酸及其盐或弱碱及其盐的水溶液。
25.除非另有说明，否则缓冲液的ph值是在20℃下测定的。
26.术语“测试”和“试验”可互换使用。
27.术语“平衡”和“化学平衡”可互换使用。
28.应该强调的是，当在本文中使用时，术语“包含(comprises)/包含(comprising)”应被解释为开放术语，即它应被理解为指定存在具体陈述的(多个)特征，诸如(多个)要素、(多个)单元、(多个)整数、(多个)步骤、(多个)组件及其(多个)组合，但是不排除一个或多
个其他陈述的特征的存在或添加。
29.提及“一些实施方案”或“实施方案”意味着结合这样的(多个)实施方案描述的具体的(多个)特征、(多个)结构或(多个)特性包括在所公开主题的至少一个实施方案中。因此，短语“在一些实施方案中”或“在一个实施方案中”在整个说明书各处的出现不一定指相同的(多个)实施方案。此外，技术人员将理解，在权利要求所限定的本发明的范围内，具体特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合。
30.术语“基本上”在本文应该理解为指包括普通的产品差异和公差。
31.在整个说明书或权利要求书中，除非上下文另有说明或要求，单数包括复数。
32.本文描述的本发明的所有特征和本发明的实施方案，包括范围和优选范围，可以在本发明的范围内以各种方式组合，除非有不组合这样的特征的特定原因。
33.已经发现，用于测定分子相互作用的特征性质的方法和设备可以提供非常精确的测定，并且另外，所述方法的实施方案可以用于进行不同的和复杂的测定，诸如以期望的高准确性测定宏观颗粒的特征性质或多种特征性质。
34.本发明的方法包括
35.·
提供包含能够处于平衡状态和处于非平衡状态的颗粒的液体样品，所述颗粒包含处于其平衡状态和非平衡状态中的至少一种状态的标记物，
36.·
通过使样品经受条件跃变，使颗粒处于非平衡状态，
37.·
在颗粒的至少一部分弛豫时间期间，读出作为时间的函数的标记物，以及
38.·
测定分子相互作用的特征性质，
39.使样品经受条件跃变的步骤可以有利地包括使样品经受从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变，和/或通过使样品经受从第一压力到第二压力的压力跃变。
40.使用温度跃变测量非常快的反应速率的方法也称为t-跃变，是由德国物理化学家manfred eigen在20世纪50年代首创的一类化学弛豫方法中的一种。在这些方法中，最初处于平衡的反应系统被迅速扰动，然后当它松弛回到平衡时对其观察。
41.有利地，在微流体单元的毛细管通道中进行条件跃变和读出，如下面进一步描述的。例如，条件跃变可以在毛细管通道的第一部分(例如引入部分)中进行，并且读出可以在毛细管通道的第二部分(读出部分)中进行。
42.一般来说，期望的是，在颗粒的至少一部分弛豫时间期间，作为时间的函数的标记物的读出包括从颗粒经受条件跃变的时间点开始，优选没有任何中间条件跃变，至少两次，优选至少5次，诸如至少8次作为时间的函数的读取。
43.在一个实施方案中，所述方法包括
44.·
提供包含能够处于平衡状态和处于非平衡状态的颗粒的液体样品，所述颗粒包含处于其平衡状态和非平衡状态中的至少一种状态的标记物，
45.·
通过使样品经受包括从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变的条件跃变，使颗粒处于非平衡状态，
46.·
在颗粒的至少一部分弛豫时间期间，读出作为时间的函数的标记物，以及
47.·
测定分子相互作用的特征性质，
48.其中温度跃变通过传导和/或对流进行，优选地在微流体单元中通过传导和/或对流进行。
49.本发明的发明人已经发现，在温度跃变通过传导和/或对流进行的情况下，可以获得非常均匀的加热，这有助于提高所测定的特征性质的准确性。例如，当通过使样品经受高电压放电脉冲和/或光学放电脉冲加热时，样品可能具有局部热点，这可能降低一些测定的准确性。已经发现，特别是激光加热诱导不期望的热点，这可能会劣化测量，甚至可能损坏样品。
50.通过传导和/或对流进行温度跃变的优选方法如下所述。
51.在一个实施方案中，所述方法包括
52.·
提供包含能够处于平衡状态和处于非平衡状态的颗粒的液体样品，所述颗粒包含处于其平衡状态和非平衡状态中的至少一种状态的标记物，
53.·
通过使样品经受条件跃变，使颗粒处于非平衡状态，
54.·
在颗粒的至少一部分弛豫时间期间，读出作为时间的函数的标记物，以及
55.·
测定分子相互作用的特征性质，
56.其中条件跃变包括使样品经受从至少一个第一温度到第二温度的第二条件的温度跃变，并且所述方法还包括在标记物的读出的至少一部分期间保持第二温度，优选地在微流体单元中在标记物的读出的至少一部分期间保持第二温度。
57.有利地，在标记物的读出的至少一部分期间保持第二温度包括将温度保持在距离第二温度约2℃的温度范围内，诸如距离第二温度约1℃的温度范围内，诸如距离第二温度约0.5℃的温度范围内，诸如距离第二温度约0.1℃的温度范围内。
58.本发明的发明人已经发现，通过在标记物的读出的至少一部分时间期间保持第二温度，可以提高所测定的特征性质的准确性，因为否则样品的温度可能开始改变，例如改变回第一温度，这可能提供改变的平衡条件，因此可能降低准确性。下面描述了在标记物的读出的至少一部分时间期间保持第二温度的优选方法。
59.在一个实施方案中，所述方法包括
60.·
提供包含能够处于平衡状态和处于非平衡状态的颗粒的液体样品，所述颗粒包含处于其平衡状态和非平衡状态中的至少一种状态的标记物，
61.·
通过使样品经受包括从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变的条件跃变和/或通过使样品经受包括从第一压力到第二压力的压力跃变的条件跃变，使颗粒处于非平衡状态，
62.·
在颗粒的至少一部分弛豫时间期间，读出作为时间的函数的标记物，以及
63.·
测定分子相互作用的特征性质，
64.其中读出包括作为时间的函数的读出，所述作为时间的函数的读出包括进行在时间上移迁的并且来自已经经受条件跃变的样品的不同部分的两次或更多次读取，优选地在微流体单元中进行在时间上迁移的并且来自已经经受条件跃变的样品的不同部分的两次或更多次读取。
65.本发明的发明人已经发现，在作为时间的函数的读出包括从样品的不同部分进行两次或更多次读取的情况下，可以降低样品和/或样品的标记物降解的风险。在对同一样品部分进行读取的情况下，所述样品部分或其部分可能降解，从而导致准确性降低。
66.在读取器装置包括光学读出的情况下，该降解效应尤其相关。这样的光学读出可能导致样品的降解，诸如样品的标记物通过光漂白而降解。通过从样品的不同部分进行两
次或多次读取，可以降低光漂白的风险。有利地，至少约一半的读取是从彼此不同的各个样品部分进行的。
67.有利地，每次读取都是对先前没有被读出的“新”样品部分进行的。
68.从样品的不同部分进行两次或多次读取的优选方法如下所述。
69.在一个实施方案中，条件跃变包括压力跃变。使用压力跃变以使颗粒处于非平衡状态需要相对大的压力跃变，这取决于所讨论的颗粒和分子相互作用。
70.有利地，第一压力和第二压力之间的差为至少约1巴，诸如至少约3巴，诸如至少约10巴，诸如至少约25巴。
71.实际上，低于1巴的压力跃变将不足以使颗粒处于非平衡状态。合适的压力跃变的优选范围为约5巴至约200巴，诸如约20巴至约150巴。
72.在一个实施方案中，颗粒能够处于平衡状态和处于非平衡状态，因为样品包含颗粒的结合配偶体，或者因为颗粒具有取决于温度和/或压力的结构。颗粒和结合配偶体实际上可以包括任何相互作用的分子，其中这与测定颗粒和结合配偶体之间的分子相互作用的特征性质相关。
73.颗粒可以例如包含药物或毒素或药物的候选物，并且结合配偶体可以例如是天然存在于生物，诸如哺乳动物中的生物化合物。在另一个实施方案中，结合配偶体可以包含药物或毒素或药物的候选物，并且颗粒可以是天然存在于生物，诸如哺乳动物中的生物化合物。
74.在一个实施方案中，颗粒具有取决于温度和/或压力的结构，其中颗粒具有在第二条件下平衡的结构，所述结构不同于其在条件跃变之前的结构。
75.有利地，从条件跃变之前到颗粒在第二条件下平衡时将具有的结构的颗粒结构变化是至少部分可逆的变化。
76.在一个实施方案中，颗粒在第二条件下具有平衡的构象，所述平衡的构象不同于其在条件跃变之前的构象。
77.构象变化在本文中用于指由条件跃变诱导的分子，诸如大分子的形状变化。
78.大分子通常是柔性的和动态的。它可以响应于其环境或其他因素的变化而改变其形状；每种可能的形状被称为构象，它们之间的转变可被称为构象变化。在一个实施方案中，由条件跃变诱导的构象变化是结构变化，诸如颗粒包含蛋白时的折叠的变化。
79.在其中样品包含颗粒的结合配偶体的方法的实施方案中，可能期望颗粒或结合配偶体中的至少一种包含一种或多种标记物。标记物可以是能够被读取器装置读取的任何标记物。
80.合适的标记物的实例在下面进一步描述。
81.在进行条件跃变之前，颗粒或者颗粒和结合配偶体可以处于或不处于平衡。有利地，条件跃变足以使颗粒或者颗粒和结合配偶体向平衡状态变化，所述平衡状态不同于条件跃变之前的条件下的平衡状态。
82.在一个优选的实施方案中，液体样品包含在开始条件跃变时处于化学平衡的颗粒和结合配偶体或者处于化学平衡的颗粒。由此，使颗粒处于非平衡状态的步骤可以被更好地控制，并且特征性质的测定可以更准确，另外，与在开始条件跃变时颗粒和结合配偶体或者颗粒不处于化学平衡的情况相比，可以更快地测定特征性质。
83.有利地，所述方法包括在进行温度跃变之前将样品保持在恒定温度至少约30秒。由此，颗粒/颗粒和结合配偶体可以处于平衡或接近平衡。优选地，所述方法包括在进行温度跃变之前，将样品保持在恒定温度至少约1分钟，诸如至少约5分钟，诸如至少约10分钟。
84.达到平衡的时间可以从几秒至几小时，这取决于颗粒、任选的结合配偶体和达到平衡的转变，例如构象变化。
85.颗粒可以是能够单独或与结合配偶体一起进行至少部分化学转变或结构转变，例如构象变化的任何种类的颗粒。
86.液体样品优选包括含有颗粒或者在一起的颗粒与结合配偶体的液体缓冲体系。缓冲体系被有利地被选择为具有不损害或降解颗粒或任选的结合配偶体的ph值。缓冲体系的ph值可以有利地根据待检查的分子相互作用选择。在一个实施方案中-特别是在颗粒包含生物聚合物的情况下-ph值为约4至约9，诸如约5至约8。
87.在一个实施方案中，颗粒包含有机分子、分子簇、分子聚集体、纳米颗粒、脂质体囊泡、胶束或包含这些中的一种或多种的任何组合。
88.在一个实施方案中，颗粒包含生物分子；蛋白，诸如抗体(单克隆或多克隆)、纳米抗体、抗原、酶和/或激素；核苷酸；核苷；核酸，诸如rna、dna、pna或其任何片段和/或包含这些中的至少一种的任何组合。
89.纳米抗体是由单个单体可变抗体结构域组成的抗体片段。像完整的抗体一样，它能够选择性地结合特定的抗原。
90.在一个实施方案中，分子相互作用包括液-液相相互作用，诸如液-液相分离(llps)。液-液相分离是在各种生物系统中存在的现象，其对生物功能具有大的重要性。例如，活细胞和结构中的许多无膜细胞器是通过液-液相分离形成的。
91.被认为是经由llps过程形成的细胞隔室的列表正在快速增长，并涉及大量的细胞功能。除了点状无膜体(punctate membraneless bodies)，其他亚细胞结构也经由llps形成，并共有相似的基础相互作用和物理性质。
92.理解形成生物分子llps所依据的生物物理学原理对于广泛的生物过程和生物系统的生理学和病理生理学的研究是至关重要的。此外，出于诊断目的和工业目的-例如在食品和制药工业中-需要改善地、快速和更简单地识别和表征不同的生物和非生物液-液相分离系统。
93.如下面描述和举例说明的，本发明实施方案的方法提供一种用于液-液相分离系统的识别和表征的改善的、快速和更简单的方法。
94.在分子相互作用包括液-液相分离的情况下，条件跃变有利地是包括从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变的温度跃变，并且其中颗粒包含至少两种不同的分子和任选的另外的溶剂，所述分子能够在温度跃变之前或之后的条件下形成液-液相分离。
95.例如，至少两种不同的分子可以包括至少一种蛋白，诸如抗体或酶；至少一种聚合物，诸如聚乙二醇(peg)或聚乙二醇化分子；至少一种脂质，诸如磷脂或胆固醇，和/或至少一种糖，诸如葡聚糖。在一个实施方案中，两种或更多种不同分子中的一种或更多种是生物分子。在一个实施方案中，两种或更多种不同分子中的至少一种是解离阶段的盐。
96.溶剂可以是有机溶剂、水或有机溶剂-水混合物。有利地，溶剂-水混合物的有机溶剂在温度跃变之前的条件下与水部分或完全混溶。
97.有利地，在即将使样品经受温度跃变之前，液体样品处于单相条件。由此，确保移取和使用的样品是代表性样品很简单。如果样品处于两相或更多相，则当样品经受温度跃变时，可能难以从待施加的母样品中移取有代表性的量的各个相。
98.为了确保在即将经受温度跃变之前样品处于单相条件，期望温度跃变是从较高温度到较低温度的跃变。例如，样品可以在较高温度下处于单相条件，并且可以在经受向较低温度的温度跃变，例如在样品不冻结且不沸腾的温度区间内的温度跃变，诸如90℃至5℃，诸如跨越5℃至40℃，例如15℃至30℃，例如20-25℃的温度跃变，例如50℃至25℃的温度跃变时，经受液-液相分离。
99.诱导的液-液相分离可以包括至少局部形成具有与第二液相的界面的第一液相。
100.当进行涉及液-液相分离的试验时，从样品处于单相条件的第一较高温度开始，并使样品经受向较低温度的温度跃变，液-液相分离的第一迹象可能显示为样品剩余部分中的一个相的小滴(sprinkle)和/或小泡(bobble)。小泡可以作为时间的函数从温度跃变起逐渐地增长，例如到完全相分离。
101.在一个实施方案中，处于单相条件的样品是从在较高温度下保持稳定的母样品中移取的样品。可以使母样品经受搅拌或摇动，例如以保持样品处于单相条件。
102.标记物，诸如本文别处描述的标记物，可以结合在样品的一种或多种组分中或是样品的一种或多种组分中固有的。已经发现，在形成小滴和/或小泡时，可以检测到的信号，例如荧光强度，例如通过信号中的尖峰和/或信号水平例如强度的变化反映这样的形成。由此可以测定各种条件下各种样品的液-液相分离的特征性质。这为检查液-液相分离，诸如生物分子llps的形成和稳定性提供一种非常快速和有吸引力的方法。
103.第一液相和第二液相以及其它液相可以以任何方式彼此不同，例如所述相可以在至少一种分子，诸如至少两种分子之一的浓度和/或存在，诸如溶解的盐的浓度方面不同。所述相可以具有相同或不同的溶剂，ph值可以不同和/或所述相可以在亲水性/疏水性方面不同。在一个实施方案中，一个相中的脂质浓度高于另一个相中的脂质浓度。在一个实施方案中，一个相中的蛋白浓度高于另一个相中的蛋白浓度。
104.在一个实施方案中，样品的含量是已知的，并且试验的目的是测定样品的至少一种特征。
105.在一个实施方案中，样品的含量是未知的，并且试验的目的是通过测定样品的至少一种特征并与已知样品的已测定的特征进行比较来确定其含量的至少一部分。
106.液-液相分离的特征性质可以例如包括例如根据温度、一种或多种分子的浓度、一种或多种另外的分子的存在、ph值、离解形式的盐的浓度形成液-液相分离能力中的一种或多种。
107.在一个实施方案中，在样品的含量未知的情况下，所述方法可以包括识别在温度跃变后的选定条件下能够形成液-液相分离的样品部分，样品可以例如是不均匀的样品。
108.所述方法可以进一步包括将样品的目标部分与样品的剩余部分分离，其中样品的目标部分是具有至少一种液-液相分离形成迹象的部分。因此，在样品不均匀的情况下，可以获得具有高形成llps能力的部分。
109.当样品在微流体单元的通道中经受温度跃变并且在通道中进行读出时，样品可以有利地在确保样品在通道中的选定速度的压力下被供给到通道中。速度可以方便地调节，
诸如可根据由读出测定的液-液相分离状态调节。
110.所述方法还可以包括获取通道的至少一个局部部分的图像。例如，可以对尖峰和/或小泡的形成成像。可能期望在获取图像时降低速度或完全停止流动。
111.样品的体积可能相对较小，因此制备较大体积的母样品可能更简单，然后可以将其用于样品中颗粒的几次检查。在一个实施方案中，所述方法包括制备至少一个母样品和从母样品中移取样品。
112.样品的体积有利地是相对小的。由此，进行条件跃变更简单和更快速，特别是在条件跃变包括温度跃变的情况下。另外，温度跃变可以是在整个样品中向均匀的第二温度的跃变，这有助于在测定特征性质时获得高准确性。
113.有利地，样品的体积为约0.1nl至约1ml，诸如约0.1μl至约0.5ml，诸如约1μl至约0.1ml。
114.在一个实施方案中，所述方法包括在具有时间延长的跃变时间内进行从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变和/或从第一压力到第二压力的压力跃变，所述跃变时间小于样品在第二条件下达到平衡所需的时间，优选地，跃变时间小于样品达到平衡的时间的两倍，优选地，跃变时间为约1分钟或更短，诸如约30秒或更短，诸如约10秒或更短。
115.原则上，期望进行条件跃变的时间延长尽可能短。进行条件跃变的时间延长越短，从条件跃变到第二条件下的平衡的时间将越长。由此，用于进行读取的时间长度可以更长，并且这可以有助于相对快速地获得期望的高准确性。
116.已经发现用于进行0.1至10秒的条件跃变的时间延长非常有效。
117.条件跃变时间可以从温度跃变和/或压力跃变的开始到整个样品达到第二温度和/或第二压力时的时间来测定。
118.为了确保相对长的用于进行读取的时间，已经发现在微流体单元中进行条件跃变是期望的。因此，在一个实施方案中，样品的温度和/或压力的跃变在微流体单元中进行，所述方法包括将样品引入微流体单元，其中微流体单元优选至少部分位于温度受控的保持隔室中。
119.微流体单元可以例如包括样品被引入其中的引入部分。引入部分可以有利地具有至少一个窄的尺寸，以确保引入部分中的样品的条件跃变可以相对快速地进行。
120.引入部分可以有利地包括约1mm或更小，诸如约0.5mm或更小，诸如约0.1mm或更小，诸如约75μm或更小的横截面尺寸。
121.在一个实施方案中，引入部分包括平坦的腔室、通道、两个或更多个互连的通道或者包括这些中的一种或多种的任何组合。
122.平坦的腔室有利地是具有高度尺寸的腔室，所述高度尺寸是其宽度和长度中的至少一个的50％或更小。
123.引入部分具有优选地至少与样品体积一样大的容积。另外，期望引入部分不要比样品大太多。有利地，它的容积对应于样品的体积，或者高达比样品的体积大大约20％。
124.微流体单元的引入部分的容积可以例如是约0.1nl至约1ml，诸如约0.1μl至约0.5ml，诸如约1μl至约0.1ml。
125.在一个实施方案中，引入部分的容积限定样品的体积和/或引入部分由样品的体积限定。即在进行条件跃变时由样品填充的微流体单元的体积被限定为微流体单元的引入
部分。
126.有利地，在弛豫时间的至少一部分期间，优选在读出的至少一部分期间，温度受控的保持隔室保持在第二温度和/或第二压力下，从而确保稳定的第二条件。
127.温度受控的保持隔室可以例如通过包括吹送空气，优选具有第二温度的空气的方法来控制温度。应当理解，可以使用除空气之外的任何其他气体来代替空气或者与空气组合使用。
128.在一个实施方案中，温度受控的保持隔室通过包括用优选地具有第二温度的液体和/或蒸气完全或部分填充隔室的方法来控制温度。
129.在一个实施方案中，温度跃变通过包括吹送空气或使液体流过包含样品的容器的方法进行，例如，其中容器形成如上所解释的微流体单元的一部分或包括如上所解释的微流体单元的至少一部分。
130.在一个实施方案中，温度跃变可以通过包括向样品施加高电压(例如，使用脉冲和/或焦耳加热)的方法进行，优选地当样品位于容器，诸如形成微流体单元的一部分或包括微流体单元的至少一部分的容器中时，诸如当样品位于微流体单元的引入部分中时，温度跃变可以通过包括向样品施加高电压(例如，使用脉冲和/或焦耳加热)的方法进行。
131.高电压可以作为高电压下的放电脉冲施加。如上所解释的，在高电压下使用放电脉冲可能导致在样品中形成局部热点。然而，对于一些分子相互作用，从进行温度跃变至平衡的时间相对较长，并且通过确保样品体积是相对小的，局部热点的热交替可以相对快速地消散到整个样品，从而确保可以以可接受的并且甚至相对高的准确性进行测定。
132.在一个实施方案中，温度跃变通过包括施加焦耳加热元件(例如，施加基本上持续的高电压通过样品持续至少0.1秒，直到达到期望的温度)、电阻元件和/或珀耳帖元件以将热传导至样品的方法进行。当样品位于容器，诸如形成微流体单元的一部分或包括微流体单元的至少一部分的容器中时，诸如当样品位于微流体单元的引入部分中时，有利地进行向样品的热传导。优选地，焦耳加热元件、电阻元件和/或珀耳帖元件被定位成与容器物理接触。
133.焦耳加热元件、电阻元件和珀耳帖元件对于技术人员来说是已知的，并且技术人员将能够基于本文呈现的教导选择合适的焦耳加热元件、电阻元件和/或珀耳帖元件。
134.在一个实施方案中，压力跃变通过包括将样品置于包括膜，诸如聚酰亚胺膜(例如kapton膜)的容器中的方法进行，其中压电晶堆被布置成压下膜，其中压力跃变通过激活压电晶堆以增加压力或者使压电晶堆去激活以降低压力来进行。用作其中条件跃变作为压力跃变进行的微流体单元的容器有利地由坚固的材料，诸如蓝宝石，例如合成蓝宝石(结晶氧化铝)制成。可以注射样品，以使其经由膜流入微流体单元，并且可以例如经由蓝宝石进行光学读出。
135.在一个实施方案中，温度跃变通过包括在不同于第一温度的选定温度下将样品与另外的液体混合的方法进行。该方法可以在作为微流体设备的t形流动池，诸如us5,972,710中描述的微尺度通道池中进行。
136.在一个实施方案中，另外的液体优选不含颗粒和结合配偶体。因而，样品变成稀释的样品。
137.在一个实施方案中，所述方法包括以具有不同第一温度的两个或更多个子样品的
形式提供样品，并且其中温度跃变通过包括使两个或更多个子样品例如在相邻层流中或通过混合而在一起的方法进行。两个或更多个子样品可以具有相同或不同(多个)浓度的颗粒和/或结合配偶体。
138.在一个实施方案中，每个子样品中颗粒和结合配偶体的相对浓度相同，优选地，每个子样品中颗粒和结合配偶体的浓度基本相同，更优选地，子样品的化学组成相同。
139.从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变有利地包括提供至少约2℃，诸如至少约5℃，诸如至少约10℃，诸如至少约15℃的温度跃变。
140.使颗粒处于非平衡状态的最低温度跃变取决于所检查的分子相互作用以及颗粒和任选的结合配偶体的浓度。
141.对于许多分子相互作用，约5℃至约30℃的温度跃变可能是合适的。对于llps试验，从高温到低温的温度跃变，诸如从40-50℃至约20-25℃的温度跃变可能是有利的。
142.对于分子相互作用检查，第二温度对于待测定的特征性质可能是重要的。如果例如特征性质与特定温度范围内的颗粒的性质-例如生物体内药物的性质-相关，则第二温度被有利地选择在该特定温度范围内。
143.第二温度可以高于或低于至少一个第一温度。在许多情况下，例如在使用加热元件进行温度跃变的情况下，进行从较低温度到较高温度的温度跃变可能更简单。
144.第二温度可以有利地为约5℃至约50℃，诸如约10℃至约45℃，诸如约20℃至约42℃，诸如约35℃至约40℃，例如25-37℃。
145.实际上，可能期望处于距离生物的自然温度5℃或在距离生物的自然温度5℃以内的第二温度。
146.在一个实施方案中，所述方法包括在至少约0.1巴，诸如至少约0.2巴，诸如至少约0.3巴，诸如至少约0.4巴，诸如至少约0.5巴的压力差下，诸如在小于1巴，诸如小于0.9巴的压力差下，将样品引入微流体单元。
147.在一个实施方案中，所述方法包括在约0.5至约3巴的压力下将样品引入微流体单元，
148.样品有利地被引入微流体单元，例如相对快速地被引入微流体单元的引入部分中，在此处样品经受条件跃变，诸如温度跃变。微流体单元可以被预热，使得当样品被引入微流体单元时，温度跃变立即开始。
149.微流体单元原则上可以具有任何形状，但是有利的是如本文所述的形状。在一个实施方案中，微流体单元包括平坦的腔室、通道、两个或更多个互连的通道或包括这些中的一个或多个的任何组合。
150.在一个实施方案中，微流体单元包括通道，并且优选地为管或片的形式，其中通道优选地具有约1mm或更小，诸如约0.5mm或更小，诸如约0.1mm或更小，诸如约75μm或更小的横截面尺寸，优选地，通道具有约1mm或更小，诸如约0.5mm或更小，诸如约0.1mm或更小，诸如约75μm或更小的最大横截面尺寸。微流体单元可以例如成形为在其整个长度上具有相等直径的管。这样的管也称为毛细管。
151.在一个实施方案中，微流体单元包括例如上述的引入部分和读出部分。引入部分和读出部分可以彼此直接在长度上连接。
152.在一个实施方案中，引入部分和读出部分至少部分重叠。当样品位于其已经经受
条件跃变的相同位置时，可以进行读出。
153.在优选的实施方案中，引入部分和读出部分是不同的部分。
154.在一个有利的实施方案中，所述方法包括使至少一部分样品从引入部分流向读取部分。
155.在一个实施方案中，读出包括当样品在微流体单元中静止(非流动状态)时进行样品的读取。如上所述，读取优选从样品的不同部分进行。这可以例如通过相对于彼此移动读取器装置和微流体单元进行。
156.在一个优选实施方案中，读出包括当样品在微流体单元中流动时进行样品的读取。优选地，作为时间的函数的读出包括当样品在微流体单元的读取部分中流动时，从样品的不同部分进行两次或更多次读取。由此，读取器装置可以从样品的不同部分进行读取，而不需要相对于彼此移动读取器装置和微流体单元。通常，设备中的移动元件可能增加设备的复杂性和成本。因此，提供包括当样品在微流体单元中流动时进行样品读取的方法以改善所述方法和用于进行所述方法的设备的成本有效性。
157.读出部分中样品的流动速度可以有利地调节到读取速率，使得可以进行期望次数的读取。
158.有利地，所述方法包括将(多个)读出位置处的流动速度调节至高达约50厘米/秒，诸如高达约25厘米/秒，诸如高达约10厘米/秒，诸如高达约2厘米/秒，诸如高达约1厘米/秒，诸如高达约0.1厘米/秒。
159.读取速率可以例如为每分钟至少约5次读取，诸如每分钟至少约10次读取，诸如每分钟至少约30次读取，诸如每分钟至少约60次读取，诸如每分钟至少约120次读取。
160.每秒约1次读取至30次读取的读取速率可能适合大多数测定。
161.有利地，作为时间的函数的读出包括当各个样品部分通过微流体单元的读取位置时，从样品的不同部分进行连续读取。
162.所述方法可以有利地包括在第一较高压力，诸如例如如上所述的高达1巴的压力差下将样品引入微流体单元。在引入之后或期间，可以进行条件跃变。如果在样品完全引入后进行条件跃变，压力差可以减小或终止，使得样品在条件跃变期间不流动。当条件跃变包括温度跃变时，该实施方案是有利的。
163.如果条件跃变包括温度跃变，则在将样品引入引入部分期间进行温度跃变是有利的。微流体单元可以有利地被预热。在条件跃变之后，所述方法有利地包括将压力降低到第二较低压力。
164.第二较低压力可以是如上所述的。例如，第二较低压力有利地比第一较高压力低至少约10％，诸如比第一较高压力低至少约25％，诸如比第一较高压力低至少约50％，诸如比第一较高压力低至少约75％，诸如比第一较高压力低至少约90％，诸如比第一较高压力低至少约95％，诸如比第一较高压力低至少约99％。
165.标记物可以是能够被例如如上所述的读取器装置读取的任何标记物。标记物可以是内在标记物、外在标记物或其组合。
166.当颗粒包含生物分子时，经常期望使用内在标记物，诸如内在色氨酸荧光或吸光度。
167.有利地，标记物对分子相互作用敏感，诸如对颗粒的构象变化敏感，优选地，标记
物根据颗粒的构象及其构象变化，诸如根据结合/解离的变化和/或结构的变化改变信号。
168.在一个实施方案中，标记物对蛋白相互作用敏感，例如，信号在结合/解离时变化。
169.在一个实施方案中，标记物是光学可读标记物，诸如光吸收标记物和/或荧光标记物，优选地在优选为约190nm至约700nm的紫外/可见波长范围内操作。
170.标记物可以例如包括猝灭剂。
171.特别是在标记物需要激发的情况下，如果对相同的样品部分进行多次读取，可能存在高光漂白的风险。因此，可以优选确保所述方法包括从所述样品的不同部分进行两次或更多次读取，如本文其他地方所述的。
172.在一个实施方案中，标记物是电化学可读标记物，诸如电活性标记物。电化学可读标记物的非限制性实例是四氧化锇标记物。
173.在弛豫时间的至少一部分期间作为时间的函数的标记物的读出有利地包括进行标记物的多次连续读取。读取优选包括电极电势的(多次)读取、一个或多个波长的强度的(多次)读取和/或一个或多个波长的变化的(多次)读取。
174.一个或多个波长的变化例如可以是波长偏移。
175.在一个实施方案中，荧光共振能量转移(fret)和/或生物发光共振能量转移(bret)用于监测两个标记物之间的距离，其中一个标记物在颗粒上或与颗粒结合，另一个标记物在结合配偶体上或与结合配偶体结合。
176.多次读取有利地包括至少5次读取，诸如至少10次读取，诸如至少50次读取，诸如至少50次读取或更多。
177.有利地，所述方法包括进行标记物的多次连续读取，直到从一个读取到下一个读取的连续读取变化小于约25％，诸如直到连续读取变化小于约10％，诸如直到连续读取变化小于约5％，诸如直到连续读取变化小于约1％，优选直到达到弛豫。可能不需要继续读取直到完全弛豫，然而，在实践中，继续读取直到完全弛豫可能更简单和/或更安全。
178.在一个实施方案中，所述方法进一步包括使用不同的温度跃变和/或使用(多种)不同浓度的颗粒和/或结合配偶体再进行所述方法一次或多次，并且优选测定分子相互作用的另外的特征性质。
179.所述方法可应用于测定任何构象变化，诸如蛋白折叠和/或颗粒与结合配偶体之间的任何动力学反应。
180.在一个实施方案中，所述方法包括测定以下中的至少一种：动力学参数，诸如kd；分配参数，诸如脂质体或胶束的形成/变形；降解参数；寡聚化参数；折叠参数，诸如解折叠或重折叠；多重结合参数，诸如通过不同时标表示多重结合的参数。
181.在一个实施方案中，所述方法包括测定颗粒和两种或更多种结合配偶体之间和/或两种或更多种颗粒和结合配偶体之间的(多种)分子相互作用的特征性质。
182.分子相互作用的特征性质可以例如包括测定至少一种动力学参数，诸如至少一种颗粒和/或至少一种颗粒和至少一种结合配偶体的平衡常数(kd值)，诸如测定至少一种颗粒和至少一种结合配偶体之间的亲和力和/或测定两个动力学速率常数kon/koff之一。
183.可以测定的特征性质的实例包括任何动力学参数，诸如kd、kon和koff；分配，诸如进入和离开脂质体或胶束，llps系统，降解：降解；寡聚化；解折叠；重折叠；通过不同时标和/或颗粒浓度的多重结合。
184.本文所述的方法可以与其他试验，诸如一种或多种颗粒或颗粒及其结合配偶体的扩散试验组合。扩散试验可以例如应用于测定颗粒/结合配偶体的浓度平衡，这对于在本文所述的方法中使用可能是期望的，例如，在条件跃变可能对颗粒和结合配偶体的平衡/非平衡状态有很大影响的情况下。
185.扩散试验可以例如应用于测定颗粒的流体动力学半径。
186.在一个实施方案中，扩散试验在不同(多种)浓度的至少一种颗粒和/或结合配偶体下进行，以测定其中至少一种动力学速率常数kon/koff对变化敏感的浓度。
187.本发明还包括适合测定分子相互作用的特征性质的设备。
188.所述设备包括
189.·
用于容纳至少一个液体母样品的样品隔室；
190.·
被布置成用于从存储在样品隔室中的至少一个母样品中移取样品的移取装置，
191.·
条件跃变装置，以及
192.·
至少一个用于读取作为时间的函数的至少一种标记物的读取器装置。
193.条件跃变装置被有利地布置成用于进行如上所述的条件跃变。
194.在一个实施方案中，所述设备包括
195.·
用于容纳至少一个液体母样品的样品隔室；
196.·
被布置成用于从存储在样品隔室中的至少一个母样品中移取样品的移取装置，
197.·
被布置成用于进行样品从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变的条件跃变装置，以及
198.·
至少一个用于读取作为时间的函数的至少一种标记物的读取器装置，
199.其中所述设备适于通过传导和/或对流进行温度跃变，优选具有包含在微流体单元中的样品。
200.如上所解释的，使所述设备适于通过传导和/或对流进行温度跃变，确保可以获得非常均匀的样品加热。
201.在一个实施方案中，所述设备包括
202.·
用于容纳至少一个液体母样品的样品隔室；
203.·
被布置成用于从存储在样品隔室中的至少一个母样品中移取样品的提取装置，
204.·
被布置成用于进行样品从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变的条件跃变装置，以及
205.·
至少一个用于读取作为时间的函数的至少一种标记物的读取器装置，
206.其中所述设备还包括保持隔室，其用于在标记物的读出期间将样品保持在第二条件下，优选地具有包含在微流体单元中的样品。
207.所述设备可有利地适于将温度保持在距离第二温度约2℃的温度范围内，诸如距离第二温度约1℃的温度范围内，诸如距离第二温度约0.5℃的温度范围内，诸如距离第二温度约0.1℃的温度范围内。
208.如上所解释的，使所述设备适于在至少一部分读出期间保持第二温度，确保所测定的特征性质的准确性可以得到提高。
209.在一个实施方案中，所述设备包括
210.·
用于容纳至少一个液体母样品的样品隔室；
211.·
被布置成用于从存储在样品隔室中的至少一个母样品中移取样品的移取装置，
212.·
被布置成用于进行样品从至少一个第一温度到第二温度的温度跃变，和/或被布置成用于进行从第一压力到第二压力的压力跃变的条件跃变装置，以及
213.·
至少一个用于读取作为时间的函数的至少一种标记物的读取器装置，
214.其中所述设备适于通过从样品的不同部分进行两次或更多次读取来进行作为时间的函数的读出，优选地具有包含在微流体单元中的样品。
215.如上所解释的，使所述设备适于通过从样品的不同部分进行两次或更多次读取进行作为时间的函数的读出，确保可以降低降解样品和/或样品标记物的风险。
216.所述设备可以有利地适于进行如权利要求所述的和如上所述的方法。
217.有利地，样品隔室包括至少一个用于选择和控制位于样品隔室的母样品腔室中的至少一个母样品的温度的温度控制装置。样品隔室可以适用于或包括两个或更多个母样品腔室，其中所述设备适于单独或共同选择和控制位于各个母样品腔室中的各个母样品的温度。由此，所述设备可以被应用，例如被编程为一个接一个地进行几个相同或不同样品的试验，而其不需要重新填充或改变(多个)母样品。
218.在一个实施方案中，移取装置包括用于从样品中移取样品并将其输送到微流体单元入口的工具，诸如手动处理工具。
219.所述工具可以例如包括移液器，用户可以移取样品(例如，滴)并手动将其移动到微流体单元的入口。
220.该实施方案对于仅要进行少量测定的用户可能是有利的，因为这可以降低设备的成本。
221.有利地，移取装置形成微流体单元的一部分或者与微流体单元流体连通。
222.移取装置可以有利地包括适于将样品从样品隔室移动(流动)到微流体单元的泵装置。泵装置可以是能够将样品从样品隔室输送到微流体单元的任何装置。优选地，泵装置包括电动驱动泵装置和/或压力驱动泵装置，诸如布置成用于将样品吸入微流体单元的抽吸泵和/或布置成用于将样品泵入微流体单元的压力泵。
223.电动驱动泵装置的实例可以例如见于devasenathipathy s,santiago jg(2004)“electrokinetic flow diagnostics”springer,new york berlin heidelberg。
224.移取装置可以包括用于从样品隔室移取样品的管。管可以是多分叉的而具有几个管入口，所述入口可以被布置成从各个母样品腔室中移取。在一个实施方案中，一个管端或多个管端适于在样品移取各个样品之间从母样品容器移动到母样品容器。
225.电动驱动的流动现象包括电渗、电泳和流动电势。
226.移取装置可以适于从一个单一的母样品腔室中移取样品。
227.在一个实施方案中，移取装置适于从两个或更多个母样品腔室中移取样品。
228.移取装置可以有利地被配置用于在供给压力下将样品供给到微流体单元的入口，其中供给压力是可调的，诸如手动可调的或可通过计算机系统控制的。可以对计算机系统进行编程，以根据条件跃变的时间和/或根据读出信号控制样品的速度，优选实时地控制样品的速度。
229.可以对计算机系统进行编程，以实时控制读出信号的函数的速度。短语“实时”在本文中用于指延迟小于1秒。例如，当信号变化超过预设阈值时，计算机可以被编程以降低
图像获取的速度和/或以改善读取准确性。
230.所述设备可以包括图像获取单元，所述图像获取单元被定位成用于获取位于样品经受条件跃变的位置下游的样品的至少一部分的图像。图像获取单元可以被定位成用于获取通道的至少一个局部部分，诸如位于读出位置下游的局部部分的图像。
231.条件跃变装置可以至少部分地与微流体单元集成。例如，微流体单元可以包括两个或更多个入口，其适于例如通过如上面进一步描述的将子样品布置成分层(例如层状)流或者通过混合子样品，使从各个母样品腔室中移取的子样品接触。
232.有利地，条件跃变装置包括加热和/或冷却装置，其适于进行从第一温度到第二温度的温度跃变。
233.在一个实施方案中，条件跃变装置包括增压或减压装置，其适于进行从第一压力到第二压力的压力跃变。
234.所述设备有利地适于相对快速地进行条件跃变，例如以如上所述的跃变时间相对快速地进行条件跃变。
235.有利地，条件跃变装置被布置成用于进行微流体单元中样品的温度跃变和/或压力跃变。条件跃变装置优选至少部分位于温度受控的保持隔室中。
236.条件跃变装置和/或保持隔室优选包括温度控制器装置。温度控制器装置可以例如包括用于吹送选定温度的空气的鼓风机和/或用于喷洒选定温度的液体的液体喷洒器和/或用于用选定温度的液体完全或部分填充保持隔室的液体填充器。
237.在一个实施方案中，条件跃变装置包括被布置成用于向样品施加高电压的焦耳加热装置，优选地当样品位于容器，诸如形成微流体单元的一部分或包括微流体单元的至少一部分的容器中时，诸如当样品位于微流体单元，例如位于微流体单元的引入部分中时，条件跃变装置包括被布置成用于向样品施加高电压的焦耳加热装置。
238.在一个实施方案中，条件跃变装置包括被布置成将热传导至样品的焦耳加热元件、电阻元件和/或珀耳帖元件，优选地当样品位于容器，诸如形成微流体单元的一部分或包括微流体单元的至少一部分的容器中时，诸如当样品位于微流体单元中时，条件跃变装置包括被布置成将热传导至样品的焦耳加热元件、电阻元件和/或珀耳帖元件。优选地，焦耳加热元件、电阻元件和/或珀耳帖元件被定位成与容器物理接触。
239.读取器装置可以是如上所述的。
240.在一个实施方案中，读取器装置可以是任何种类的读取器，其不对正在分析的相互作用进行不期望的改变。
241.至少一个读取器装置包括光学读取器装置和/或电化学读取装置。
242.有利地，至少一个读取器装置适于进行多次作为时间的函数的读取，优选地以每分钟至少约5次读取，诸如每分钟至少约10次读取，诸如每分钟至少约30次读取，诸如每分钟至少约60次读取，诸如每分钟至少约120次读取的读取速率进行多次作为时间的函数的读取。
243.有利地，至少一个读取器装置固定位于设备中，读取器装置有利地适于在样品部分通过读取器装置时进行样品部分的标记物的读取，优选地在样品部分通过在微流体单元中流动通过读取器装置时进行样品部分的标记物的读取。
244.使读取器装置是固定定位的，可以降低例如如上所述的设备的成本。
245.所述设备可以有利地适于控制流速。
246.读取器装置优选地定位成用于从保持隔室中的微流体单元中读出，优选地，读取器装置的至少一个读取头位于保持隔室中。
247.本发明还包括一种组件，所述组件包括与微流体单元组合的如权利要求所述的和如本文所述的设备。微流体单元优选至少部分位于温度受控的保持隔室中。
248.微流体单元可以有利地如本文所述，并且例如包括平坦的腔室、通道、两个或更多个互连的通道或包括这些中的一个或多个的任何组合。
249.在一个实施方案中，微流体单元适于被封闭，并包括膜壁部分和用于移动膜的装置，例如使用压电晶堆以改变微流体单元内的压力。
250.微流体单元有利地包括通道。通道优选具有至少约1cm，诸如至少约10cm，诸如至少约25cm，诸如至少约50cm，诸如至少约75cm，诸如至少约1m或更长的长度。原则上，通道可以如期望的一样长，但是对于大多数测定，长度为1cm至2m的通道可能就足够了。通道可以被曲折折叠、盘绕或弯曲成任何其它期望的构型。
251.在一个实施方案中，微流体单元包括引入部分和读出部分。引入部分和读出部分可以至少部分重叠，或者引入部分和读出部分可以是不同的部分。
252.有利地，读取器装置被定位成从微流体单元的固定读取位置读出。
253.在一个实施方案中，所述设备包括泵装置，例如如上所述的泵装置。
254.泵装置可以例如适于在第一较高压力差下将样品引入微流体单元，并将压力差减小到第二较低压力差。泵装置可以优选地适于在读出的至少一部分期间保持第二较低的压力差。泵装置可以有利地包括压力泵和/或抽吸泵。
255.本发明还包括适合测定分子相互作用的特征性质的系统。所述系统包括如权利要求所述的和/或如本文所述的设备或如权利要求所述的和/或如本文所述的组件以及计算机系统。计算机系统被配置用于
256.·
控制移取装置
257.·
控制温度跃变和扩散装置
258.·
控制读取器装置和/或
259.·
测定分子相互作用的特征性质。
260.所述系统可以有利地适合测定分子相互作用的特征性质，其中分子相互作用包括颗粒结构的变化和/或颗粒和颗粒的结合配偶体之间结合的变化，优选地其中分子相互作用包括构象的变化。
261.在一个实施方案中，计算机系统被配置成用于测定以下中的至少一种：动力学参数，诸如kd；分配参数，诸如脂质体的形成/变形、胶束的形成/变形和/或液-液相分离或合并；降解参数；寡聚化参数；折叠参数，诸如解折叠或重折叠，多重结合参数，诸如通过不同时标表示多重结合的参数。
262.在一个实施方案中，计算机系统被配置成用于测定颗粒和两种或更多种结合配偶体之间和/或两种或更多种颗粒和结合配偶体之间的(多种)分子相互作用的特征性质。
263.在一个实施方案中，计算机系统被配置成用于测定至少一种动力学参数，诸如至少一种颗粒和/或至少一种颗粒和至少一种结合配偶体的平衡常数(kd值)，诸如测定至少一种颗粒和至少一种结合配偶体之间的亲和力和/或测定两个动力学速率常数kon/koff之
一。
264.在一个实施方案中，计算机系统被配置成用于控制根据权利要求1-60中任一项的方法的进行。
265.包括范围和优选范围的(多个)发明及其实施方案的所有特征可以在本发明的范围内以各种方式组合，除非存在不组合这样的特征的特定原因。
266.实施例和附图的简述
267.下面结合实例和实施方案并参考附图进一步说明本发明。附图是示意性的，可能没有按比例绘制。给出实施例和实施方案仅仅是为了说明本发明，而不应该解释为限制本发明的范围。
268.图1说明本发明的系统的实施方案，所述系统包括计算机系统以及设备和微流体单元的组件。
269.图2说明图1中的实施方案的变型。
270.图3a-3e显示适合用于本发明的设备的实施方案的微流体单元的实施例。
271.图4a和4b是显示如实施例1中所述的作为时间的函数的荧光强度的图。
272.图5a-5g是显示出如实施例2a-2g中所述的作为时间的函数的荧光强度的图。
273.图1的系统包括适合测定分子相互作用的特征性质的设备1和微流体单元4。所述设备包括由具有微流体单元4的通道的分隔壁14分开的保持隔室2和样品隔室3。
274.样品隔室3包括布置在支撑单元7a中的多个母样品腔室7。支撑单元7a有利地包括用于将各个母样品腔室7中的母样品的温度控制到可选择的温度的温度控制器。样品隔室3包括移取装置，所述移取装置包括连接到多个移取管6的泵装置5。每个管有利地包括针，所述针适于穿透各个母样品腔室7上的覆盖膜。通过用针在它们的末端穿透母样品腔室的膜，可以将各个管6手动插入期望的母样品腔室。在一个实施方案中，设备1包括适于将(多个)管6插入选定的(多个)母样品腔室的机器臂。
275.在该实施方案的变型中，移取装置包括单个移取管。
276.设备1包括进入样品隔室3的铰接的1b盖1a，用于提供至样品隔室3的入口。
277.在该实施方案中，微流体单元4是例如如上所述的具有窄直径的管。管4连接到泵装置，使得泵可以在期望的压力差下将移取的母样品泵送到微流体单元4中。
278.保持隔室2包括适于控制设备1的元件的计算机单元9。计算机9连接到读取器装置11。
279.保持隔室2包括条件跃变装置8，其适于通过例如如上所述的传导和/或对流进行温度跃变。条件跃变装置8可以例如包括鼓风机或珀耳帖元件。温度控制器装置8a与条件跃变装置8连接，使得温度控制器装置8a可以控制条件跃变装置8的操作和控制保持隔室2中的温度。
280.腰部腔室10被定位成用于收集通过微流体单元4的用过的样品和任选的清洁流体。
281.微流体单元4具有引入部分4a，所述引入部分4a邻近条件跃变装置8布置。微流体单元4还具有读出部分4b，所述读出部分4b在该实施方案中是微流体单元的单个位置。
282.在使用时，样品通过移取装置的(多个)管6和泵装置5从一个或多个选定的母样品容器7中移取。
283.样品在相对高的压力差下被供给到微流体单元4进入引入部分4a，以确保样品的引入相对快速地进行。当样品已经通过泵装置达到引入部分4a时，由泵装置5提供的压力降低或完全停止。在引入部分4a中，条件跃变装置8非常快速地加热样品，以确保期望的温度跃变。
284.此后，泵装置5泵送样品到达读出部分4b。降低压力以使样品以期望的低速通过读出部分4b，以确保期望的长时间读取。当样品通过读出部分4b时，读取器装置11以例如如上所述的期望的读取速率进行多次读取。
285.图2所显示的系统的变型包括具有屏幕12a的个人计算机12。个人计算机12与结合在设备1中的计算机9数据连接。计算机系统包括个人计算机12和计算机9。
286.图3a显示具有窄内径的长的、基本直管形式的合适的微流体单元的实施方案。
287.图3b显示具有窄内径的长的、盘绕管形式的合适的微流体单元的实施方案。
288.图3c显示具有平坦的腔室22和通向腔室22的入口23的微流体设备21形式的合适的微流体单元的实施方案。
289.图3d显示具有长盘绕通道29a的微流体设备28形式的合适的微流体单元的实施方案。所述通道具有导向引入部分29d的入口29c，在引入部分29d处，样品可以经受温度跃变。所述通道具有读出部分29b。
290.图3e显示出具有膜盖25和底部的由结晶氧化铝24提供的腔室形式的合适的微流体单元的实施方案。样品可以经由管26被引入到腔室中。所述图还说明适于进行压力跃变的条件跃变装置的一部分。条件跃变装置包括压电晶堆27和适于保持压电晶堆27抵靠膜25的保持臂27a。
291.实施例1-hsa-荧光素结合配偶体试验
292.包含摩尔浓度为83微摩尔的人血清白蛋白(hsa)和摩尔浓度为10纳摩尔的hsa的结合配偶体的样品，hsa结合配偶体即在ph值为7.4的缓冲溶液中的荧光素(fl)。
293.结合图1如所述的进行试验，其中温度跃变是从5℃到15℃的10度跃变。所得读数被绘制并显示在图4a中。
294.结合图1如所述的进行另一个试验，其中温度跃变是从5℃到25℃的20度跃变。所得读数被绘制并显示在图4b中。
295.在图4a中，最终温度为15℃，弛豫至平衡由15℃下的速率常数控制。在图4b中，最终温度为25℃，弛豫至平衡由25℃下的速率常数控制。与较低温度相比，较高温度下的动力学速率常数较高。弛豫动力学可以由tau表示的弛豫时间描述：
296.s＝a b(1-exp(-t/tau))
297.s是从读取器(在这种情况下是荧光读取器)获得的信号，a是描述检测偏移和/或背景的常数，b是初始状态和最终状态之间信号变化的幅度，并且它是时间。
298.tau由数据量化并适当拟合数据。在更高级的数据分析中，可以使用几个tau值对弛豫建模，若干弛豫过程在进行中。
299.tau与速率常数相关联，速率常数与所研究的分子性质有关。例如，其中a大大超过i的1-1非共价相互作用(a i＝ai)可以根据下式与tau相关联：
300.tau＝1/(kon[a] koff)
[0301]
其中kon和koff是与复合物ai的形成和解离有关的速率常数。
[0302]
实施例2a-llps试验
[0303]
制备母样品(a)。
[0304]
在本实施例或在以下实施例中使用了以下材料：
[0305]
fl-葡聚糖：分子量为约7000道尔顿的荧光标记的葡聚糖。
[0306]
葡聚糖：分子量为约200000道尔顿的非标记的葡聚糖。
[0307]
peg：聚(乙二醇)，分子量为约6000道尔顿。
[0308]
水：纯水(ii型)。
[0309]
fl-hsa：荧光标记的人血清白蛋白。
[0310]
由水、peg和fl-葡聚糖制备水性母样品(a)以具有5质量％的peg浓度和20nm的fl-葡聚糖浓度。
[0311]
结合图1如所述的进行试验。
[0312]
将制备好的母样品(a)施加到样品隔室3的样品腔室7中，并将母样品的温度设定为50℃。从母样品(a)中移取样品，并泵入保持隔室中的管的引入部分中，在此其经受从50℃到25℃的25度温度跃变。当样品通过时，在读出部分进行荧光强度读取。
[0313]
在读出部分得到的读数如图5a所示。
[0314]
标记“s”表示读取的开始。读取的前几秒钟，样品没有完全到达读出部分。当样品到达读出部分时，信号上升到其最大水平，并在剩余的读取时间期间保持基本稳定，直到数据结束(de)。由此可以得出结论，从实验开始到结束，保持存在一个单一的相。即未发生液-液相分离。
[0315]
实施例2b-llps试验
[0316]
由与实施例2a中所列相同的材料制备母样品(b)。
[0317]
由水、葡聚糖、peg和fl-葡聚糖制备水性母样品(b)，以具有5质量％的peg浓度、1质量％的葡聚糖浓度和20nm的fl-葡聚糖浓度。
[0318]
如实施例2a中所述的进行试验。
[0319]
在读出部分得到的读数如图5b所示。
[0320]
在5b中获得的曲线非常类似于图5a的曲线，然而，在达到其最大水平后立即具有一点不稳定性，如标记32所示。
[0321]
另外，图5b中达到的最大水平略低于图5a中达到的水平。
[0322]
这些特征表明样品的单一相变得不稳定，并表明液-液相分离的迹象，例如形成分离相的小滴或小泡。
[0323]
实施例2c-llps试验
[0324]
由与实施例2a中所列相同的材料制备母样品(c)。
[0325]
由水、葡聚糖、peg和fl-葡聚糖制备水性母样品(c)，以具有5质量％的peg浓度、2质量％的葡聚糖浓度和20nm的fl-葡聚糖浓度。
[0326]
如实施例2a中所述的进行试验。
[0327]
在读出部分得到的读数如图5c所示。
[0328]
如标记33a所示，在5c中获得的曲线中，在信号达到其最大水平后立即可见清晰的尖峰。在尖峰33a之后，信号强度下降到较低水平33b，所述水平也低于图5a和5b中所显示的一般最大强度水平。
[0329]
这些特征表明样品已经开始液-液相分离。较低水平33b的信号强度的不稳定性也表明形成分离相的小滴或小泡。
[0330]
实施例2d-llps试验
[0331]
由与实施例2a中所列相同的材料制备母样品(d)。
[0332]
由水、葡聚糖、peg和fl-葡聚糖制备水性母样品(d)，以具有5质量％的peg浓度、3质量％的葡聚糖浓度和20nm的fl-葡聚糖浓度。
[0333]
如实施例2a中所述的进行试验。
[0334]
在读出部分得到的读数如图5d所示。
[0335]
在5d中获得的曲线显示非常显著的尖峰34a并且尖峰34a之后强度水平34b的不稳定性增加。
[0336]
另外，可以观察到，尖峰34a之后的强度水平一般低于具有较低量葡聚糖的先前llps试验中尖峰之后的强度水平。
[0337]
这些特征表明清晰的样品液-液相分离，并且已经发生了分离相的小滴或小泡的形成。
[0338]
实施例2e-llps试验
[0339]
由与实施例2a中所列相同的材料制备母样品(e)。
[0340]
由水、葡聚糖、peg和fl-葡聚糖制备水性母样品(e)，以具有5质量％的peg浓度、4质量％的葡聚糖浓度和20nm的fl-葡聚糖浓度。
[0341]
如实施例2a中所述的进行试验。
[0342]
在读出部分得到的读数如图5e所示。
[0343]
在5e中获得的曲线显示非常显著的尖峰35a。另外，尖峰35a之后的强度水平35b显著低于例如如实施例2d/图5d中的使用较低量葡聚糖的先前llps试验。将图5e的尖峰35a之后的强度水平35b与图2d的尖峰34a之后的强度水平34b进行比较，5e中的强度水平低几乎30％。
[0344]
这些特征表明，实施例2e中分离相的小滴或小泡的形成大于实施例2d中的分离相的小滴或小泡的形成。
[0345]
实施例2f-llps试验
[0346]
由与实施例2a中所列相同的材料制备母样品(f)。
[0347]
由水、葡聚糖、peg和fl-葡聚糖制备水性母样品(f)，以具有5质量％的peg浓度、5质量％的葡聚糖浓度和20nm的fl-葡聚糖浓度。
[0348]
如实施例2a中所述的进行试验。
[0349]
在读出部分得到的读数如图5f所示。
[0350]
在5f中获得的曲线显示非常显著的尖峰36a。另外，尖峰35a之后的强度水平36b甚至低于实施例2e/图5e中尖峰之后的强度水平。这表明液-液相分离甚至更加充分，并且已经形成了更大体积的分离相的小滴或小泡。
[0351]
实施例2g-llps试验
[0352]
由与实施例2a中所列相同的材料制备母样品(g)。
[0353]
由水、葡聚糖、peg和fl-hsa制备水性母样品(g)，以具有5质量％的peg浓度、4质量％的葡聚糖浓度和50nm的fl-葡聚糖浓度。
[0354]
如实施例2a中所述的进行试验。
[0355]
在读出部分得到的读数如图5g所示。
[0356]
在5g中获得的曲线显示非常高且显著的尖峰37，清楚地表明在自温度跃变的几分钟后发生液-液相分离。在尖峰37之后，强度水平下降约45％，并且强度信号随着时间推移愈发显示不稳定性，这清楚地表明分离相的小滴或小泡的形成。