一种器件，用于增强检测样品和生物芯片的活性区域之间的生物学反应，该器件包括： 具有一个活性区域的生物芯片，以及 用来使该样品流经该生物芯片活性区域的流体系统。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术范围本专利技术涉及以多种形式进行多步分子生物学类型诊断分析的装置和系统。更具体地说，分子生物学类型分析包括各种核酸杂交反应和相关的生物高聚物合成。此外，可以进行抗体/抗原反应和其它临床诊断。相关申请信息本申请是题目为“分子生物学自动诊断系统(AUTOMATEDMOLECULAR BIOLOGICAL DIAGNOSTIC SYSTEM)”申请(1994年9月9日提出申请，申请序号为No.08/304,657)的部分继续申请；后者是题目为“用于分子生物学分析和诊断的可自寻址自汇编的微电子系统”(SELF-ADDRESSABLE SELF-ASSEMBLING MICROELECTRICSYSTEMS AND DEVICES FOR MOLECULAR BIOLOGICALANALYSIS AND DIAGNOSTICS)(1994年7月7日提出申请，申请序号为No.08/271,882)的部分继续申请；后者是“用于分子生物学分析和诊断的主动可编程电子装置(ACTIVE PROGRAMMABLEELECTRONIC DEVICES FOR MOLECULAR BIOLOGICALANALYSIS AND DIAGNOSTICS)”申请(1993年11月1日提出申请，序号为No.07/146,504)的部分继续申请。
技术介绍
分子生物学包括种类繁多的核酸和蛋白质分析技术。其中的许多技术和方法形成了临床诊断分析和检测的基础。这些技术包括核酸杂交分析、限制性内切酶分析、基因序列分析和核酸及蛋白质的分离与纯化(参见例如J.Sambrook，E.F.Fristch，和T.Maniatis，分子克隆实验手册，第二版，冷泉港实验室出版社，纽约，冷泉港，1989年(Molecular CloningA Laboratory Manual，2 Ed，Cold Spring HarborLaboratory Press，Cold Spring Harbor，New York，1989)。其中大多数技术涉及对大批样品进行多种操作(例如取液、离心、电泳)。它们通常复杂且费时，且一般要求高精确度。许多技术由于缺乏敏感性、特异性、或重现性使其应用受到限制。例如，这些问题限制了核酸杂交分析的许多诊断性应用。对遗传病或传染病进行DNA杂交分析的全过程非常复杂。一般来说，该全过程可分为多个步骤和子步骤(参见附图说明图1)。就遗传病的诊断而言，第一步包括获取样品(血液或组织)。根据样品的类型，进行各种预处理。第二步包括破碎或裂解细胞，然后它们释放出粗品DNA和其它细胞组分。一般还需要进行几个子步骤以去除细胞碎片和进一步纯化粗品DNA；至此，进一步的处理和分析有几种选择一种选择包括使纯化DNA样品变性并以多种方法中的一种方法进行直接杂交分析(斑点印迹法、微珠法、微量滴定板法等)。第二种选择称作Southern印迹杂交法，包括用限制性内切酶切割DNA，在电泳凝胶上分离DNA片段，再将DNA片段印迹到膜滤器上，然后将该印迹物与特性的DNA探针序列进行杂交。此方法有效地降低了基因组DNA样品的复杂性，并因此有助于提高杂交的特异性和敏感性。不幸的是，该方法冗长且费力。第三种选择是进行聚合酶链反应(PCR)或其它扩增方法。PCR方法扩增(增加)靶DNA序列的数目。靶DNA的扩增有助于解决与基因组DNA分析中的复杂性和敏感性有关的问题。所有这些方法均费时，相对复杂，且显著地增加诊断检测的成本。在样品制备和DNA处理步骤之后，才进行真正的杂交反应。最后，进行检测和数据分析，将杂交事件转化为分析结果。样品制备和处理的步骤是独立进行的，与杂交、检测和分析的另一主要步骤分开。实际上，包括样品制备和DNA处理的步骤通常作为一个独立于其它子步骤的独立操作而进行。关于这些操作的详细介绍如下，通过多种方法获取样品，例如全血、组织或其它生物流体样品。关于血液，加工样品以去除红细胞，保留所要的具核细胞(白细胞)。该方法一般是采用密度梯度离心进行的。然后进行细胞破碎或细胞裂解，采用的技术最好是超声处理、冻融或加入裂解试剂。通过离心步骤分离粗制DNA和细胞碎片。杂交前使双链DNA变性成单链形式。双链DNA变性的技术包括加热(＞Tm)、改变盐浓度、加入碱(NaOH)或变性剂(尿素、甲酰胺等)。研究人员建议在电化学池中使DNA变性成为单链形式。该理论是在电极界面上电子转移到DNA上，它有效地削弱DNA双链结构并导致DNA双链分离。一般参见1992年3月18日公布的Stanley“利用电势的DNA变性(DNA Denaturation by anElectric Potential)”的英国专利申请2,247,889。核酸杂交分析一般包括在相对大量复杂的非靶核酸中用过量探针DNA检测非常少量的特异性靶核酸(DNA或RNA)。利用降低样品制备中DNA复杂性的子步骤有助于检测低拷贝数(即10,000-100,000)的靶核酸。通过应用聚合酶链反应(PCR)扩增靶核酸序列，在一定程度上解决了DNA复杂性(参见M.A.Innis等，PCR操作步骤方法和应用指南(PCR ProtcolsA Guide to Methods and Applications)，科学出版社(Academic Press)，1990)。尽管扩增产生大量的靶核酸序列，有助于随后的直接探针杂交步骤，但是扩增涉及冗长且繁琐的步骤，它一般必须在相对于其它子步骤独立的基础上进行。事实上，需要复杂且相对大的装置进行扩增步骤。真正的杂交反应代表整个过程中最重要和最中心的步骤。杂交步骤包括，在产生与靶DNA序列杂交的一组最佳条件下，将制备好的DNA样品与特异性报道探针混合接触。杂交可以以任意一种方法进行，例如在多种滤膜和固相支持体上进行多个样品的核酸杂交分析(参见G.A.Beltz等，酶学方法(Methods in Enzymology)，第100卷，B部分，R.Wu，L.Grossman，K.Moldave，Eds.科学出版社(Academic Press).纽约，第19章，第266-308页，1985)。一种方法称为“斑点印迹”杂交，包括将靶DNA非共价结合于滤膜上，随后使其与放射性同位素标记的探针杂交。“斑点印迹”杂交得到了广泛应用，并发展了许多改良法(参见M.L.M.Anderson和B.D.Young，核酸杂交-一种使用方法(Nucleic Acid Hybridization-A Practical Approach)，B.D.Hames和S.J.Higgins，Eds.IRL出版社，华盛顿，第4章，第73-111页，1985)。已发展了基因组突变的多种分析(D.Nanibhushan和D.Rabin，EPA 0228075，1987年7月8日)以及重叠克隆的检测和基因组图谱的构建(G.A.Evans，美国专利号5,219,726，1993年6月15日)。正在开发在微格式化多路切换或矩阵装置(例如DNA芯片)上进行多种样品核酸杂交分析的新技术(参见M.Barinaga，253 Science，第1489页，1991；W.Bains，10 Bio/Technology，第757-758页，1992)。这些方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·赫勒尔，J·P·奥坎内尔，R·D·钧科沙，R·G·索斯诺斯基，T·R·雅克森，
申请(专利权)人：内诺金有限公司，
类型：发明
国别省市：
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