使用结合元件用于分析的装置和方法制造方法及图纸

一种方法，包括：形成含有下列成分的组合物：一定量的报告化合物，能够捕获报告化合物的结合元件，以及一定量的能够与报告化合物形成复合物的靶核酸，与报告化合物形成复合物抑制报告化合物被结合元件捕获；将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物；将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上；以及测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是中国专利技术专利申请，申请号200780041209.0，的分案申请，也是中国专利技术专利申请，申请号：201310055729.4的分案申请。优先权声明本申请要求2007年7月23日提交的美国申请No.60/951,364和2006年11月6日提交的美国申请No.60/856,782的优先权，上述每个申请以其全文引为参考。专利
本专利技术涉及分析方法，例如多核苷酸的分析方法。相关申请本申请涉及2005年5月6日提交的国际专利申请PCT/EP2005/004923的美国继续申请，该国际专利申请指定为美国并要求了2004年5月6日提交的德国专利申请DE 10 2004 022 263的优先权，美国继续申请No.US 11/593,021题为“用于检测分子相互作用的方法和装置”并于2006年11月6日提交，每个这些申请在此以其全文引为参考。专利技术背景生物样品中病原体的存在可以通过分析样品中与病原体的存在有关的多核苷酸来确定。细菌，霉菌和病毒是可以在相关多核苷酸的分析的基础上确定的病原体的例子。EP 0 637 999公开了通过进行多核苷酸聚合反应在样品中扩增预先选定的多核苷酸的装置。该装置包括显微制造限定出样品入口的基体，以及从入口延伸出的中等尺度的流动系统。中等尺度的流动系统包括多核苷酸聚合反应室，它与入口流体连通，入口提供用于预先选定的多核苷酸的聚合和扩增所需的试剂。装置可用于在反应室(PCR室)中执行聚合酶链反应(PCR)。PCR室被提供样品多核苷酸，聚合酶，核苷三磷酸，引物和聚合酶链反应所需的其它试剂，装置被提供有用于对反应室内含物的温度进行温度控制的工具，以将温度控制到使双链多核苷酸去杂交，使引物退火，以及使多核苷酸聚合和扩增
的温度。但是，使常规的微流体装置适合地协调各种不同的任务，可能是困难的。专利技术简述对于能够以简单的方式进行样品分析的装置和方法存在着需求。一方面，装置包括刚性的基体，至少部分覆盖着基体的挠性覆盖元件，在基体中形成的第一结构，该结构适于容纳液体并适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含有靶分子(例如结构或室或孔中干燥的缓冲液)，在基体中形成的第二结构(它可以与第一结构不同)，该结构适于容纳液体并含有至少一个结合元件，该结合元件适于捕获靶分子并用于测定表明靶分子的存在和/或量的值，微流体网路，将至少第一结构和第二结构相互连通，还包括致动器元件，适于通过将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分微流体网路，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。另一方面，装置包括有适于容纳液体的结构，其中结构包括至少一个结合元件，并与微流体网路流体连通，以及控制单元，适于控制流体流过微流体网路，由此使得靶分子被捕获在至少一个结合元件上，适于控制结构中靶分子的扩增，并适于控制表明靶分子的存在和/或量并捕获在至少一个结合元件上的化合物的检测。另一方面，方法包括将液体容纳在含有至少一个结合元件并与微流体网路流体连通的结构中，控制流体流过微流体网路，由此使得靶分子被捕获在至少一个结合元件上，在结构中扩增靶分子，以及检测能够表明靶分子的存在和/或量并捕获在至少一个结合元件上的化合物。另一方面，装置包括有适于容纳液体的结构，其中结构包括有适于捕获第一化合物的第一结合元件，并包括有适于捕获表明第一化合物的存在和/或量的第二化合物(可以与第一化合物不同)的第二结合元件(可以与第一结合元件不同)。另一方面，可以提供装置，其中样品在控制单元的控制下被指导通过微流体装置，由此使得可以执行预定的分析任务。在装置中，可
以提供能够执行几个或所有在分析过程中所需的固相结合过程的中心孔/中心结构(也可以被称为第二孔或第二结构)。在结构(可以白称为中心孔)中，捕获样品的靶分子(出于纯化或分离的目的)，扩增靶分子(例如通过聚合酶链反应PCR)，以及执行允许获得与靶分子的存在/不存在或甚至量有关的信息的(例如光学)检测步骤，是可能的。因此，可以提供强有力的，全自动的生物化学分析系统，允许以快速准确的方式，并且不需要过多的人力，获得生物化学或医学结果。例如，使用这样的装置，可以定性或定量的方式在患者的全血样品中检测与HIV感染有关的核酸。接下来，将进一步解释装置和方法的示例性实施方案。在中心孔中被检测的化合物可以是靶分子。为此，可以在中心孔中提供特定的结合元件(例如与捕获靶分子所需的结合元件不同的结合元件)。靶分子可以与结合元件结合。靶分子可以是例如源自于游离的或与细胞相关的病毒例如HIV的核酸，包括源自于游离病毒的RNA，源自于细胞相关病毒的RNA，前病毒DNA，反转录的病毒DNA(即病毒复制的“中间体”)，以及源自于前病毒DNA的转录本(即通过宿主DNA基因组的转录获得的RNA分子)。或者，可以提供特定的化合物例如报告化合物，它们可以与例如PCR产物，RNA或DNA结合。在这种方案中，报告化合物可以是被检测的，从而允许间接地获得与样品中靶分子的存在和/或量有关的信息的化合物。至少一个结合元件可以适于捕获靶分子。例如，至少一个结合元件可以包括能够捕获复合物包括靶分子，例如全病毒核酸的标记的珠子。至少一个结合元件可以适于捕获表明靶分子的存在和/或量的化合物。因此，不仅可以直接检测单独的个体靶分子，而且还可能间接地检测靶分子，例如通过检测捕获在结合元件上的报告化合物。至少一个捕获元件可以包括适于捕获靶分子的第一结合元件，并可以包括适于捕获指示靶分子的存在和/或量的报告化合物的第二结合
元件(可以不同于第一结合元件)。因此，可以提供两种不同种类的化合物，一种特异性用于在裂解后捕获靶分子，例如含有特异性针对靶多核苷酸的区域的结合部分以及锚定基团的捕获分子；另一种用于检测目的，例如能够与靶多核苷酸形成复合物的报告化合物，其中复合物与靶多核苷酸形成的复合物抑制了报告化合物被第二结合元件的捕获。换句话说，捕获可以与检测在功能上去偶联。例如，第一结合元件可以是被构成为与含有捕获分子和靶分子的复合物结合，例如通过与捕获分子的锚定基团结合的珠子，而第二结合元件可以是能够捕获报告化合物的中心孔的表面。作为第二结合元件的中心孔的表面可以包含一种或多种不同的报告化合物特异性捕获分子，每种都能够捕获表面上的报告化合物。结构，即发生各种不同固相结合过程的中心元件，可以是孔。“孔”可以是在基体上形成并提供可以在其中进行各种分析过程的样品室的缺口或凹陷。这样的孔可以是圆柱形结构或罐形穴，其体积在微升到毫升的量级上。微流体网路可以包含通道或大量相互连通的通道。“通道”可以是指长度明显大于宽度和高度的流体结构(例如基本上一维的结构)，从而为液体能够沿着它运输提供了通路。可以提供单一通道，或者几个通道可以被相互连通而形成通道系统。这样的通道系统可以允许液体在该系统的分支处从一个通道流到另一个通道。可以将一个或多个孔整合在这样的通道系统中。除了上述的结构例如“中心”结构之外，微流体网路可以包含至少一个另外的结构。换句话说，除了通道和中心孔之外，可以提供其它的微流体元件，例如其它的通道和/或其它的孔。因此，可以提供孔和通道的复杂的系统。至少一种其它的结构(例如裂解结构或裂解孔)可以适于释放本文档来自技高网...

【技术保护点】
方法，包括：将液体导入到微流体装置的反应室中，液体中含有靶多核苷酸，将靶多核苷酸结合到位于反应室中的第一结合元件上，对反应室中的靶多核苷酸进行扩增以形成扩增子，扩增在存在报告化合物的情况下进行，将一部分报告化合物在反应室中与扩增子结合，将剩余部分的报告化合物与反应室中的第二结合元件结合，以及检测与第二结合元件结合的报告化合物。

【技术特征摘要】
2006.11.06 US 60/856,782;2007.07.23 US 60/951,3641.方法，包括：将液体导入到微流体装置的反应室中，液体中含有靶多核苷酸，将靶多核苷酸结合到位于反应室中的第一结合元件上，对反应室中的靶多核苷酸进行扩增以形成扩增子，扩增在存在报告化合物的情况下进行，将一部分报告化合物在反应室中与扩增子结合，将剩余部分的报告化合物与反应室中的第二结合元件结合，以及检测与第二结合元件结合的报告化合物。2.方法，包括：将液体导入到微流体装置的反应室中，液体中含有靶多核苷酸，将靶多核苷酸结合到位于反应室中的第一结合元件上，在反应室中对靶多核苷酸进行扩增以形成扩增子，扩增在存在报告化合物的情况下进行，在反应室中将一部分报告化合物与扩增子结合，将剩余部分的报告化合物与反应室中的第二结合元件结合，以及检测与第二结合元件结合的报告化合物。3.方法，包括：在扩增混合物中扩增靶多核苷酸以形成扩增子，扩增在存在报告化合物的情况下进行，至少一部分扩增子能够与报告化合物形成复合物，将一部分量的报告化合物与至少一部分扩增子形成复合物；以及检测剩余部分的报告化合物，剩余部分的成员没有与扩增子复合。4.权利要求2的方法，还包括根据检测到的剩余部分的报告化合物在扩增后确定表明存在的扩增子的数量的值。5.权利要求3的方法，还包括根据表明扩增子的数量的值来确定表明扩增混合物中存在的靶多核苷酸的数量的值。6.权利要求2-3之一的方法，其中：扩增的步骤还包括对扩增混合物中存在的对照多核苷酸进行扩增，以形成对照扩增子，扩增在存在对照报告化合物的情况下进行，
\t至少一部分对照扩增子能够与对照报告化合物形成复合物，将一部分量的对照报告化合物与至少一部分对照扩增子形成复合物；检测剩余部分的对照报告化合物，剩余部分的成员没有与对照扩增子复合；以及根据检测到的剩余部分的报告化合物和检测到的剩余部分的对照报告化合物在扩增后确定表明存在的扩增子的数量的值。7.权利要求6的方法，其中报告化合物和对照报告化合物各含有光学标记物，检测的步骤包括检测光学标记物。8.权利要求2到7任一项的方法，还包括将没有与扩增子复合的报告化合物与固定在表面上的结合元件相结合，其中对与结合元件结合的剩余部分的报告化合物进行检测。9.权利要求8的方法，其中结合元件是第一结合元件，方法还包括将没有与对照扩增子复合的对照报告化合物与固定在表面上的第二结合元件相结合，其中剩余部分的对照报告化合物的检测是对与第二结合元件结合的剩余部分的对照报告化合物进行的。10.权利要求8的方法，其中结合元件位于反应室中，检测的步骤在反应室中进行。11.权利要求9的方法，其中第一和第二结合元件位于反应室中，检测报告化合物和对照报告化合物的步骤在反应室中进行。12.权利要求1到11任一项的方法，还包括在扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡特林·施泰因梅策，尤金·埃曼特劳特，托尔斯滕·舒尔茨，托马斯·凯泽，
申请(专利权)人：科隆迪亚戈有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE