图像差异化多重测定制造技术

本文提供用于多重测定中的分析物检测的编码的微载体。所述微载体使用用于辨识的模拟代码编码，并且包括用于分析物检测的捕获剂。还提供制备本文公开的所述编码的微载体的方法。进一步提供有关使用本文所述的微载体进行多重测定的方法和试剂盒。

Image diversity multiple determination

The present invention provides a carrier for the detection of analytes in multiple assays. The microcarrier is encoded using an analog code for identification, and includes a capture agent for analyte detection. Also provided are methods of making the encoded microcarriers disclosed in this paper. Further provided are methods and kits for performing multiple assays using microcarriers described herein.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2015年6月11日提交的美国临时申请序列号62/174,401的优先权权益，所述临时申请以引用的方式整体并入本文。领域本文提供用于多重测定中的分析物检测的编码的微载体，以及制备和使用所述微载体的方法和与所述微载体相关的试剂盒。所述微载体使用用于辨识的模拟代码编码，并且包括用于捕获分析物的捕获剂。背景免疫学测定和分子诊断测定在研究领域和临床领域中均发挥关键作用。通常，有必要进行一组多个靶标的测定来获得结果的有意义或鸟瞰视图，以有助于研究或临床决策。这在基因组学和蛋白质组学的时代中尤其如此，其中大量的遗传标志物和/或生物标志物被认为影响或预测特定疾病状态。理论上，多个靶标的测定可通过在不同反应容器中并行地或顺序地分别测试每个靶标来完成(即，多项单重法(multiplesingleplexing))。然而，采用单重法策略的测定不仅通常是繁琐的，而且它们通常还需要较大样品体积，特别是当待分析的靶标数量较大时。多重测定在单个测定中同时测量多个分析物(两个或更多个)。多重测定通常用于高通量筛选环境中，其中可一次分析许多试样。同时测定许多分析物和并行测定许多试样的能力是多重测定的标志并且是此类测定已经成为从药物发现到功能基因组学到临床诊断学的领域中的有力工具的原因。与单重法相比，通过在同一反应容器中组合所有靶标，所述测定不太繁琐且更容易执行，因为每一样品仅操作一个反应容器。因此，所需的测试样品的体积可显著减小，这在样品(例如，肿瘤组织、脑脊髓液或骨髓)难以大量取得和/或对于大量取得来说为侵入性时尤其重要。同样重要的是以下事实，可降低试剂成本并且测定通量显著增加。复杂大分子样品的许多测定由两个步骤组成。在第一步骤中，将能够特异性地捕获目标大分子的试剂附接至固相表面。这些固定的分子可用于通过诸如杂交(例如，在基于DNA、RNA的测定中)或抗原-抗体相互作用(在免疫测定中)的各种方式从复杂样品中捕获目标大分子。在第二步骤中，检测分子与捕获分子和靶标的复合物一起孵育并且结合至所述复合物，从而发射信号，如荧光或其他电磁信号。然后通过那些信号的强度来定量靶标的量。多重测定可通过利用多种捕获剂来进行，每种捕获剂对不同的目标大分子具有特异性。在基于芯片的阵列多重测定中，使每种类型的捕获剂附接至芯片上的预定位置。通过在对应于一种类型的捕获剂的每个位置处测量检测分子的信号来测定复杂样品中的多重靶标的量。在悬浮阵列多重测定中，微粒或微载体悬浮于测定溶液中。这些微粒或微载体含有可通过微粒/微载体的一个或多个元件嵌入、印刷或以其他方式产生的辨识元件。每种类型的捕获剂被固定至具有相同ID的颗粒，并且从具有特定ID的颗粒表面上的检测分子发射的信号反映相应靶标的量。用于悬浮阵列多重测定的现有系统在分辨率上受限制。一些多重系统使用利用标准半导体制造技术印刷在扁平微珠上的数字条形码。然而，可由特定数量的数字产生的标识符的数量是有限的。增加唯一标识符的数量需要增加条形码数字的数目，从而在已经微小的微珠上需要更多的空间用于印刷。另一种类型的多重系统使用颜色编码，如用独特的荧光染料编码的荧光珠粒。然而，可用于此类荧光系统的唯一标识符的数量由于重叠的激发/发射光谱而受到限制，并且辨识误差可能由(例如)荧光染料的批次间变化而产生。因此，需要一种模拟编码的多重测定系统，例如不受诸如数字条形码大小或荧光团分辨率的限制约束的多重测定系统。这样一种系统允许几乎无限的唯一标识符并且使由于使用模拟代码所致(例如，来自重叠光谱或批次间荧光团变化)的识别误差最小化。出于所有目的，本文所引用的所有出版物、专利和专利申请特此以引用的方式整体并入。简述为了满足这种需求，本文尤其提供了用模拟代码编码的微载体，所述微载体包括用于捕获分析物的捕获剂。这些微载体可用于例如多重测定中，其中每个微载体包括用于捕获特定分析物的捕获剂和用于辨识的模拟代码。还提供了制备和使用此类微载体的方法，以及与所述方法相关的试剂盒。因此，一方面，本文提供一种编码的微载体，其包括(a)基本上透明的聚合物层，所述聚合物层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行；(b)基本上不透明的聚合物层，其中所述基本上不透明的聚合物层被固定至所述基本上透明的聚合物层的第一表面，并且包围所述基本上透明的聚合物层的中心部分，并且其中所述基本上不透明的聚合物层包括表示模拟代码的二维形状；以及(c)用于捕获分析物的捕获剂，其中所述捕获剂在所述基本上透明的聚合物层的至少所述中心部分中偶联至所述基本上透明的聚合物层的第一表面和第二表面中的至少一个。在一些实施方案中，所述微载体还包括(d)基本上不透明的磁性层，所述磁性层在所述基本上不透明的聚合物层与所述基本上透明的聚合物层的中心部分之间包围所述基本上透明的聚合物层的中心部分，其中所述基本上不透明的磁性层被固定至所述基本上透明的聚合物层的第一表面或第二表面。在一些实施方案中，所述微载体还包括(e)与所述第一基本上透明的聚合物层对齐的第二基本上透明的聚合物层，所述第二基本上透明的聚合物层具有与所述第一基本上透明的聚合物层的中心部分对齐的中心部分，其中所述第二基本上透明的聚合物层被固定至所述第一基本上透明的聚合物层的第二表面并且不延伸超出所述第一基本上透明的聚合物层的二维形状；以及(f)基本上不透明的磁性层，所述磁性层在所述基本上不透明的聚合物层与所述基本上透明的聚合物层的中心部分之间包围所述第一基本上透明的聚合物层的中心部分，其中所述基本上不透明的磁性层被固定在所述第一基本上透明的聚合物层与所述第二基本上透明的聚合物层之间。在一些实施方案中，所述微载体还包括用于定向所述基本上不透明的聚合物层的模拟代码的定向指标。在一些实施方案中，所述定向指标包括所述基本上不透明的磁性层的不对称性。在一些实施方案中，所述基本上不透明的磁性层包括镍。在一些实施方案中，所述基本上不透明的磁性层的厚度介于约50nm与约10μm之间。在一些实施方案中，所述基本上不透明的磁性层的厚度是约0.1μm。在一些实施方案中，所述基本上不透明的聚合物层的二维形状包括齿轮形状，所述齿轮形状包括多个齿轮齿，并且其中所述模拟代码由一个或多个选自由以下组成的组的方面表示：所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的高度、所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的宽度、所述多个齿轮齿中的齿轮齿数量以及所述多个齿轮齿内的一个或多个齿轮齿的布置。在一些实施方案中，所述多个齿轮齿包括宽度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。在一些实施方案中，所述多个齿轮齿包括高度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。在一些实施方案中，所述多个齿轮齿包括间隔介于约1μm与约10μm之间的两个或更多个齿轮齿。在一些实施方案中，所述微载体还包括(g)从所述第一基本上透明的聚合物层的第一表面突出的一个或多个柱，其中所述一个或多个柱不在所述第一基本上透明的聚合物层的中心部分内；和/或(h)从所述第一基本上透明的聚合物层的第二表面或所述第二基本上透明的聚合物层的未固定至所述第一基本上透明的聚合物层的表面突出的一个或多个柱，其中所述一个或多个柱不在所述第一基本上透明的聚合物层或所述第二基本上透明的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种编码的微载体，其包括：(a)基本上透明的聚合物层，所述聚合物层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行；(b)基本上不透明的聚合物层，其中所述基本上不透明的聚合物层被固定至所述基本上透明的聚合物层的所述第一表面，并且包围所述基本上透明的聚合物层的中心部分，并且其中所述基本上不透明的聚合物层包括表示模拟代码的二维形状；以及(c)用于捕获分析物的捕获剂，其中所述捕获剂在所述基本上透明的聚合物层的至少所述中心部分中偶联至所述基本上透明的聚合物层的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.11 US 62/174,4011.一种编码的微载体，其包括：(a)基本上透明的聚合物层，所述聚合物层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行；(b)基本上不透明的聚合物层，其中所述基本上不透明的聚合物层被固定至所述基本上透明的聚合物层的所述第一表面，并且包围所述基本上透明的聚合物层的中心部分，并且其中所述基本上不透明的聚合物层包括表示模拟代码的二维形状；以及(c)用于捕获分析物的捕获剂，其中所述捕获剂在所述基本上透明的聚合物层的至少所述中心部分中偶联至所述基本上透明的聚合物层的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。2.如权利要求1所述的微载体，其还包括：(d)基本上不透明的磁性层，所述磁性层在所述基本上不透明的聚合物层与所述基本上透明的聚合物层的所述中心部分之间包围所述基本上透明的聚合物层的所述中心部分，其中所述基本上不透明的磁性层被固定至所述基本上透明的聚合物层的所述第一表面或所述第二表面。3.如权利要求1所述的微载体，其还包括：(e)与所述第一基本上透明的聚合物层对齐的第二基本上透明的聚合物层，所述第二基本上透明的聚合物层具有与所述第一基本上透明的聚合物层的所述中心部分对齐的中心部分，其中所述第二基本上透明的聚合物层被固定至所述第一基本上透明的聚合物层的所述第二表面并且不延伸超出所述第一基本上透明的聚合物层的所述二维形状；以及(f)基本上不透明的磁性层，所述磁性层在所述基本上不透明的聚合物层与所述基本上透明的聚合物层的所述中心部分之间包围所述第一基本上透明的聚合物层的所述中心部分，其中所述基本上不透明的磁性层被固定在所述第一基本上透明的聚合物层与所述第二基本上透明的聚合物层之间。4.如权利要求1-3中任一项所述的微载体，其还包括用于定向所述基本上不透明的聚合物层的所述模拟代码的定向指标。5.如权利要求4所述的微载体，其中所述定向指标包括所述基本上不透明的磁性层的不对称性。6.如权利要求2-5中任一项所述的微载体，其中所述基本上不透明的磁性层包括镍。7.如权利要求2-6中任一项所述的微载体，其中所述基本上不透明的磁性层的厚度介于约50nm与约10μm之间。8.如权利要求7所述的微载体，其中所述基本上不透明的磁性层的厚度是约0.1μm。9.如权利要求1-8中任一项所述的微载体，其中所述基本上不透明的聚合物层的所述二维形状包括齿轮形状，所述齿轮形状包括多个齿轮齿，并且其中所述模拟代码由一个或多个选自由以下组成的组的方面表示：所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的高度、所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的宽度、所述多个齿轮齿中的齿轮齿数量以及所述多个齿轮齿内的一个或多个齿轮齿的布置。10.如权利要求9所述的微载体，其中所述多个齿轮齿包括宽度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。11.如权利要求9或权利要求10所述的微载体，其中所述多个齿轮齿包括高度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。12.如权利要求9-11中任一项所述的微载体，其中所述多个齿轮齿包括间隔介于约1μm与约10μm之间的两个或更多个齿轮齿。13.如权利要求1-12中任一项所述的微载体，其还包括：(g)从所述第一基本上透明的聚合物层的所述第一表面突出的一个或多个柱，其中所述一个或多个柱不在所述第一基本上透明的聚合物层的所述中心部分内；和/或(h)从所述第一基本上透明的聚合物层的所述第二表面或所述第二基本上透明的聚合物层的未固定至所述第一基本上透明的聚合物层的表面突出的一个或多个柱，其中所述一个或多个柱不在所述第一基本上透明的聚合物层或所述第二基本上透明的聚合物层的所述中心部分内。14.如权利要求1-13中任一项所述的微载体，其中所述微载体是基本上圆形的盘。15.如权利要求1-14中任一项所述的微载体，其中所述第一基本上透明的聚合物层的所述中心部分占所述第一基本上透明的聚合物层的表面积的介于约5％与约90％之间。16.如权利要求15所述的微载体，其中所述第一基本上透明的聚合物层的所述中心部分占所述第一基本上透明的聚合物层的所述表面积的约25％。17.如权利要求1-15中任一项所述的微载体，其中所述微载体的直径小于约200μm。18.如权利要求17所述的微载体，其中所述微载体的直径是约50μm。19.如权利要求1-18中任一项所述的微载体，其中所述微载体的厚度小于约50μm。20.如权利要求19所述的微载体，其中所述微载体的厚度是约10μm。21.如权利要求1-20中任一项所述的微载体，其中所述分析物选自由以下组成的组：DNA分子、DNA类似物分子、RNA分子、RNA类似物分子、多核苷酸、蛋白质、酶、脂质、磷脂、碳水化合物部分、多糖、抗原、病毒、细胞、抗体、小分子、细菌细胞、细胞器以及抗体片段。22.如权利要求1-21中任一项所述的微载体，其中用于捕获所述分析物的所述捕获剂选自由以下组成的组：DNA分子、DNA类似物分子、RNA分子、RNA类似物分子、多核苷酸、蛋白质、酶、脂质、磷脂、碳水化合物部分、多糖、抗原、病毒、细胞、抗体、小分子、细菌细胞、细胞器以及抗体片段。23.如权利要求1-22中任一项所述的微载体，其中所述第一基本上透明的聚合物层或所述第二基本上透明的聚合物层的所述基本上透明的聚合物包括环氧基聚合物。24.如权利要求23所述的微载体，其中所述环氧基聚合物是SU-8。25.一种编码的微载体，其包括：(a)基本上不透明的聚合物层，所述聚合物层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行，其中所述基本上不透明的聚合物层的轮廓包括表示模拟代码的二维形状；以及(b)用于捕获分析物的捕获剂，其中所述捕获剂在所述基本上不透明的聚合物层的至少中心部分中偶联至所述基本上不透明的聚合物层的所述第一表面和所述第二表面中的至少一个。26.如权利要求25所述的微载体，其还包括：(c)从所述基本上不透明的聚合物层的所述第一表面和/或所述第二表面突出的一个或多个柱，其中所述一个或多个柱包含磁性材料。27.如权利要求26所述的微载体，其中所述一个或多个柱的高度介于约1μm与约10μm之间。28.如权利要求26或权利要求27所述的微载体，其中所述一个或多个柱的直径介于约1μm与约10μm之间。29.如权利要求25-28中任一项所述的微载体，其还包括：(d)包含磁性材料的磁性层，所述磁性层固定至所述基本上不透明的聚合物层的所述第二表面，其中所述磁性层不延伸超出所述基本上不透明的聚合物层的所述中心部分，并且其中所述捕获剂偶联至所述基本上不透明的聚合物层的至少所述第一表面。30.如权利要求29所述的微载体，其还包括：(e)与所述第一基本上不透明的聚合物层对齐的第二基本上不透明的聚合物层，其中所述第二基本上不透明的聚合物层被固定至所述第一基本上透明的聚合物层的所述第二表面并且不延伸超出所述第一基本上透明的聚合物层的所述轮廓，并且其中所述磁性层被固定在所述第一基本上透明的聚合物层与所述第二基本上透明的聚合物层之间。31.如权利要求26-30中任一项所述的微载体，其中所述磁性材料包括镍。32.如权利要求25-30中任一项所述的微载体，其还包括用于定向所述基本上不透明的聚合物层的所述模拟代码的定向指标。33.如权利要求32所述的微载体，其中所述定向指标包括所述基本上不透明的聚合物层的所述轮廓的不对称性。34.如权利要求25-33中任一项所述的微载体，其中所述基本上不透明的聚合物层的所述轮廓包括二维齿轮形状，所述齿轮形状包括多个齿轮齿，并且其中所述模拟代码由一个或多个选自由以下组成的组的方面表示：所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的高度、所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的宽度、所述多个齿轮齿中的齿轮齿数量以及所述多个齿轮齿内的一个或多个齿轮齿的布置。35.如权利要求34所述的微载体，其中所述多个齿轮齿包括宽度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。36.如权利要求34或权利要求35所述的微载体，其中所述多个齿轮齿包括高度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。37.如权利要求34-36中任一项所述的微载体，其中所述多个齿轮齿包括间隔介于约1μm与约10μm之间的两个或更多个齿轮齿。38.如权利要求25-37中任一项所述的微载体，其中所述微载体是基本上圆形的盘。39.如权利要求25-38中任一项所述的微载体，其中所述第一基本上不透明的聚合物层的所述中心部分占所述第一基本上不透明的聚合物层的表面积的介于约5％与约90％之间。40.如权利要求39所述的微载体，其中所述第一基本上不透明的聚合物层的所述中心部分占所述第一基本上不透明的聚合物层的所述表面积的约25％。41.如权利要求25-40中任一项所述的微载体，其中所述微载体的直径小于约200μm。42.如权利要求41所述的微载体，其中所述微载体的直径是约60μm。43.如权利要求25-42中任一项所述的微载体，其中所述微载体的厚度小于约50μm。44.如权利要求43所述的微载体，其中所述微载体的厚度是约10μm。45.如权利要求25-44中任一项所述的微载体，其中所述分析物选自由以下组成的组：DNA分子、DNA类似物分子、RNA分子、RNA类似物分子、多核苷酸、蛋白质、酶、脂质、磷脂、碳水化合物部分、多糖、抗原、病毒、细胞、抗体、小分子、细菌细胞、细胞器以及抗体片段。46.如权利要求25-45中任一项所述的微载体，其中用于捕获所述分析物的所述捕获剂选自由以下组成的组：DNA分子、DNA类似物分子、RNA分子、RNA类似物分子、多核苷酸、蛋白质、酶、脂质、磷脂、碳水化合物部分、多糖、抗原、病毒、细胞、抗体、小分子、细菌细胞、细胞器以及抗体片段。47.如权利要求25-46中任一项所述的微载体，其中所述基本上不透明的聚合物包括环氧基聚合物。48.如权利要求25-46中任一项所述的微载体，其中所述基本上不透明的聚合物包括黑色基质抗蚀剂。49.一种制备编码的微载体的方法，所述方法包括：(a)沉积基本上透明的聚合物层，其中所述基本上透明的聚合物层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行；(b)在所述基本上透明的聚合物层的所述第一表面上沉积基本上不透明的磁性层；(c)蚀刻所述基本上不透明的磁性层以除去所述基本上不透明的磁性层的沉积在所述基本上透明的聚合物层的中心部分上的部分；(d)在所述基本上不透明的磁性层上沉积第二基本上透明的聚合物层，其中所述第二基本上透明的聚合物层具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面彼此平行，其中所述第二表面被固定至所述基本上不透明的磁性层，并且其中所述第二基本上透明的聚合物层与所述第一基本上透明的聚合物层对齐并且具有与所述基本上透明的聚合物层的所述中心部分对齐的中心部分；以及(e)在所述第二基本上透明的聚合物层的所述第一表面上沉积基本上不透明的聚合物层，其中所述基本上不透明的聚合物层包围所述第一基本上透明的聚合物层和所述第二基本上透明的聚合物层的所述中心部分，并且其中所述基本上不透明的聚合物层包括表示模拟代码的二维形状。50.如权利要求49所述的方法，其中所述基本上不透明的磁性层通过湿式蚀刻来蚀刻。51.如权利要求49或权利要求50所述的方法，其中所述基本上不透明的磁性层包括镍。52.如权利要求49-51中任一项所述的方法，其中所述基本上不透明的磁性层的厚度介于约50nm与约10μm之间。53.如权利要求52所述的方法，其中所述基本上不透明的磁性层的厚度小于约0.1μm。54.如权利要求49-53中任一项所述的方法，其中所述基本上不透明的磁性层包括用于定向所述基本上不透明的聚合物层的所述模拟代码的不对称性。55.如权利要求49-54中任一项所述的方法，其中所述基本上不透明的聚合物层的所述二维形状通过光刻来产生。56.如权利要求49-55中任一项所述的方法，其中所述基本上不透明的聚合物层的所述二维形状包括齿轮形状，所述齿轮形状包括多个齿轮齿，并且其中所述模拟代码由一个或多个选自由以下组成的组的方面表示：所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的高度、所述多个齿轮齿中的一个或多个齿轮齿的宽度、所述多个齿轮齿中的齿轮齿数量以及所述多个齿轮齿内的一个或多个齿轮齿的布置。57.如权利要求56所述的方法，其中所述多个齿轮齿包括宽度介于约1μm与约10μm之间的一个或多个齿轮齿。58.如权利要求56或权利要求57所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹汀，黄勤修，钟曜光，
申请(专利权)人：博铼生技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71