生物化学激活的电子装置制造方法及图纸

一种核酸测序方法。该方法可以包括以下步骤：(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；(b)提供一个或多个核苷酸，由此可以通过电荷传感器检测核苷酸的存在；以及(c)检测核苷酸掺入与模板核酸互补的新生链。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物化学激活的电子装置本申请基于2015年6月5日提交的美国临时申请号62/171,523，2015年5月14日提交的美国临时申请号62/161,709；2014年10月27日提交的美国临时申请号62/069,198；和2014年7月15日提交的美国临时申请号62/024,856，并且要求它们的权益，每个申请通过引用并入本文。专利技术背景本公开一般涉及基于生物传感器的检测，更具体地涉及可用于核酸测序的生物传感器。目前可用的用于测序DNA的商业平台相对昂贵。这些平台中的大多数使用所谓的“合成测序”方法，这是因为在检测每个单体(即核苷酸)添加到生长的聚合酶结构的情况下合成DNA聚合物。因为模板DNA链严格指导新DNA聚合物的合成，所以可以从在合成期间添加到生长链的一系列核苷酸单体中推断模板DNA的序列。监测反应使用相对昂贵的硬件，如激光，检测光学和复杂的流体递送系统。迄今为止最成功的商业平台也需要昂贵的试剂和硬件以在可以甚至开始合成测序前扩增DNA模板。这些平台的复杂性和费用阻碍了它们在某些临床和研究环境中的使用，其中显然需要DNA测序技术。因此，存在对核酸测序平台的改进的需要，以使它们更本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于将反应组分附着到电荷传感器的方法，所述方法包括：(a)提供包含多个电荷传感器的固体支持物，其中每个所述电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；(b)提供包含多种特定类型的反应组分的流体，其中每种所述特定类型的反应组分结合到排斥部分(repellant moiety)；并且(c)在下述条件下使所述固体支持物与所述流体接触，其中(i)所述多种特定类型的反应组分与所述多个电荷传感器流体连通，(ii)所述流体中特定类型的反应组分的数目大于所述固体支持物上的电荷传感器的数目；(iii)来自所述流体的所述特定类型的反应组分附着到所述电荷传感器，并且(iv)结合到每个所述反应组分的所述排斥部分防止所述多个...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.15 US 62/024,856;2014.10.27 US 62/069,198;1.用于将反应组分附着到电荷传感器的方法，所述方法包括：(a)提供包含多个电荷传感器的固体支持物，其中每个所述电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；(b)提供包含多种特定类型的反应组分的流体，其中每种所述特定类型的反应组分结合到排斥部分(repellantmoiety)；并且(c)在下述条件下使所述固体支持物与所述流体接触，其中(i)所述多种特定类型的反应组分与所述多个电荷传感器流体连通，(ii)所述流体中特定类型的反应组分的数目大于所述固体支持物上的电荷传感器的数目；(iii)来自所述流体的所述特定类型的反应组分附着到所述电荷传感器，并且(iv)结合到每个所述反应组分的所述排斥部分防止所述多个反应组分中的多于一个所述反应组分附着到每个所述电荷传感器。2.权利要求1的方法，其中所述反应组分的类型是核酸酶。3.权利要求2的方法，其中所述排斥部分包含核酸。4.权利要求2的方法，其中所述核酸酶是聚合酶。5.权利要求2的方法，其中所述排斥部分包括核酸纳米球(nanoball)。6.权利要求2的方法，其中所述反应组分包含至少两种不同类型的聚合酶，其中所述不同类型的聚合酶附着于所述固体支持物的单独的(individual)电荷传感器。7.权利要求6的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，所述不同类型的聚合酶产生能被所述电荷传感器检测的可相互区分的信号。8.权利要求1的方法，其中所述反应组分的类型选自下组：受体、配体、核酸和酶。9.权利要求1的方法，其中所述排斥部分占据空间体积，其在空间上阻碍所述多个反应组分中的多于一个反应组分附着到每个所述电荷传感器。10.权利要求1的方法，其中所述排斥部分包括电荷极性，其在静电上阻碍所述多个反应组分中的多于一个反应组分附着到每个所述电荷传感器。11.权利要求1的方法，其中每个所述电荷传感器具有附着所述特定类型的超过两个所述反应组分的能力。12.权利要求1的方法，所述方法还包括在所述反应组分附着到所述电荷传感器后从所述反应组分中除去结合的排斥部分。13.权利要求12的方法，其中在除去所述结合的排斥部分前和在所述反应组分附着到所述电荷传感器后从所述固体支持物除去所述流体。14.权利要求1的方法，其中在步骤(c)后将至少50％的所述电荷传感器附着到单个所述特定类型的反应组分。15.权利要求1的方法，其中通过施加电场将所述特定类型的反应组分主动输送到所述电荷传感器。16.权利要求1的方法，其中来自所述流体的所述特定类型的反应组分通过形成传导系链附着到所述电荷传感器。17.权利要求16的方法，其中所述传导系链包括掺杂聚噻吩(dopedpolythiophene)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、聚乙炔(polyacetylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline)、聚芴(polyfluorene)、聚苯撑(polypyrene)、聚芘(polypyrene)、聚薁(polyazulene)、聚萘(polynaphthalenes)、聚咔唑(polycarbazole)、聚吲哚(polyindole)或聚氮杂卓(polyazepine)。18.用于将反应组分附着到电荷传感器的方法，所述方法包括：(a)提供包含多个电荷传感器的固体支持物，其中每个所述电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；(b)提供包含多种特定类型的反应组分的流体；(c)在下述条件下使所述固体支持物与所述流体接触，其中(i)所述多种特定类型的反应组分与所述多个电荷传感器流体连通，(ii)所述特定类型的反应组分的数目在流体中大于所述固体支持物上的电荷传感器的数目；并且(iii)来自所述流体的特定类型的反应组分附着到所述电荷传感器，从而形成附着到来自所述流体的所述多种特定类型的反应组分的经修饰的电荷传感器(modifiedchargesensor)；并且(d)从每个所述经修饰的电荷传感器中除去一种或多种所述特定类型的反应组分，以留下附着到每个所述经修饰的电荷传感器的所述特定类型的反应组分中的单一一种。19.权利要求18的方法，其中所述反应组分或所述电荷传感器包括可切割的系链的前体。20.权利要求19的方法，其中来自所述流体的反应组分通过形成所述可切割的系链附着到所述电荷传感器。21.权利要求20的方法，其中所述除去包括切割所述可切割的系链的子集，以从所述经修饰的电荷传感器分离所述反应组分的子集。22.权利要求21的方法，其中通过光化学切割、电化学切割、电场、机械搅拌、化学切割或热切割所述可切割的系链。23.权利要求18的方法，其中所述反应组分的类型是核酸酶。24.权利要求23的方法，其中所述核酸酶是聚合酶。25.权利要求24的方法，其中所述反应组分包含至少两种不同类型的聚合酶，其中所述不同类型的聚合酶附着于所述固体支持物的电荷传感器，并且在步骤(d)后存在于所述电荷传感器上。26.权利要求25的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，所述不同类型的聚合酶产生能由所述电荷传感器检测的可相互区分的信号。27.权利要求18的方法，其中所述反应组分的类型选自下组：受体，配体，核酸和酶。28.权利要求18的方法，其中每个所述电荷传感器具有附着大于两个所述反应组分的能力。29.权利要求18的方法，其中在步骤(d)后，将至少50％的所述电荷传感器附着到单个所述特定类型的反应组分。30.权利要求18的方法，其中通过施加电场将所述特定类型的反应组分主动输送到所述电荷传感器。31.权利要求18的方法，其中所述除去包括从每个所述经修饰的电荷传感器中降解一种或多种所述特定类型的反应组分，以留下附着于每个所述经修饰的电荷传感器的所述特定类型的所述反应组分中的单一一种。32.权利要求31的方法，其中在所述降解前将保护部分结合到所述反应组分中的单一一种，其中所述保护部分抑制所述特定类型的反应组分中的单一一种的降解。33.权利要求32的方法，所述方法还包括在所述降解后从所述特定类型的反应组分中的单一一种中除去所述保护部分。34.权利要求32的方法，其中所述反应组分的类型是核酸酶，并且所述保护部分包含核酸。35.权利要求18的方法，其中步骤(d)包括：(i)从每个经修饰的电荷传感器中除去一种或多种所述特定类型的反应组分，(ii)监测所述电荷传感器以区分所述特定类型的多个反应组分的存在与所述特定类型的单个反应组分的存在，以及(iii)中断所述除去以留下附着到每个所述经修饰的电荷传感器的所述特定类型的反应组分中的单一一种。36.权利要求18的方法，其中所述特定类型的反应组分或所述电荷传感器包括传导系链的前体。37.权利要求18的方法，其中来自所述流体的所述特定类型的反应组分通过形成传导系链附着到所述电荷传感器。38.权利要求36的方法，其中所述传导系链包括掺杂聚噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚芴、聚苯撑、聚芘、聚薁、聚萘、聚咔唑、聚吲哚或聚氮杂卓。39.核酸测序的方法，所述方法包括：(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；(b)提供一种或多种经标记的核苷酸，由此当标记物接近所述电荷传感器时，所述电荷传感器可以检测标记物的存在；和(c)使用所述电荷传感器检测所述经标记的核苷酸对与模板核酸互补的新生链的掺入。40.权利要求39的方法，其中用包含核酸的系链将所述聚合酶附着到所述固体支持物电荷传感器。41.权利要求39的方法，其中在所述核苷酸的α、β或γ-磷酸位置处标记所述经标记的核苷酸。42.权利要求39的方法，其中所述标记物包括寡核苷酸。43.权利要求42的方法，其中用包含核酸的系链将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器，并且其中所述寡核苷酸能够与固定化核酸杂交。44.权利要求39的方法，其中所述聚合酶保持在距所述电荷传感器小于10、9、8、7、6、5、4、3、2、1nm附近。45.权利要求39的方法，其中在掺入后从所述核苷酸切割所述标记物。46.权利要求45的方法，其中通过聚合酶切割所述标记物。47.权利要求39的方法，其中所述一种或多种类型的经标记的核苷酸包括多种不同类型的电荷标记物。48.权利要求47的方法，其中所述一个或多个经标记的核苷酸包含针对四种类型核苷酸中的每一种的独特电荷标记物。49.权利要求47的方法，其中所述电荷标记物是负电荷标记物。50.权利要求49的方法，其中所述负电荷标记物包括以下一种或多种：磷酸基团、DMT、羧基基团、氨基酸和/或FMOC。51.权利要求47的方法，其中所述电荷标记物是正电荷标记物。52.权利要求51的方法，其中所述正电荷标记物包含氨基酸或伯胺。53.权利要求39的方法，其中所述一种或多种经标记的核苷酸包含四种不同的电荷标记物，并且每种所述经标记的核苷酸包含能够与相同的固定化的系链序列杂交的寡核苷酸。54.权利要求39-53中任一项的方法，其中用捕获寡核苷酸功能化所述电荷传感器，并且所述经标记的核苷酸包含与一种或多种所述捕获寡核苷酸杂交的寡核苷酸标记物。55.权利要求39-53中任一项的方法，其中所述电荷传感器包括纳米线FET。56.权利要求55的方法，其中所述电荷传感器是电荷传感器阵列的一部分。57.权利要求55的方法，其中所述纳米线包括碳纳米管。58.权利要求39的方法，其中所述检测包括连续检测多个掺入事件。59.权利要求39的方法，其中所述固体支持物包含栓系到聚合酶的多个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：B博亚诺夫，JG曼德尔，J白，KL冈德森，C陈，M珀博斯特，
申请(专利权)人：亿明达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US