使用寡核苷酸检测生物标志物的装置和方法制造方法及图纸

讨论了用于检测样品中的靶标的装置和用于检测这类靶标的方法。所述靶标可以是与疾病或其它健康状况相关的生物标志物。所述装置可以包括包含多个微流体通道的盘，每个微流体通道在盘的径向上延伸，所述微流体通道含有对至少一种靶标特异性的多种捕获分子。所述捕获分子可以包括能够与靶标杂交的适体和/或寡核苷酸。所述方法可以包括将流体样品引入到盘的一个或多个微流体通道中；转动所述盘以便所述流体样品经所述微流体通道(一个或多个)径向向外流动，从而与所述盘中的捕获分子结合；和检测来自盘的、指示所述靶标的存在的信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用寡核苷酸检测生物标志物的装置和方法本申请要求美国临时申请第62/183,294号(2015年6月23日提交)和美国临时申请第62/202,353号(2015年8月7日提交)的优先权的益处，每一篇申请通过引用以其整体并入本文。
本公开一般涉及与健康状况有关的生物标志物的检测,以例如帮助医学筛查和/或诊断。
技术介绍
生物标志物和其它分析物可以提供有用的医学信息和/或诊断信息。然而，疾病和其它健康状况可牵涉许多生物化学种类和反应。例如，乳腺癌是一种复杂的疾病，其可以有多种途径来产生患者的具有类似症状的相同疾病分期。虽然研究人员已经寻找到新的生物标志物，但筛查各种疾病的能力仍然有限。过去十年的研究集中在发现新的生物标志物以提供疾病的准确诊断、指导治疗决策制定和预测未来的疾病模式。然而，一些疾病如乳腺癌可能不是单一的疾病，而是一组遗传异质性疾病。对于这样的情况，可能难以或不可能用单一的生物标志物进行诊断。特定分析物的检测和量化可能会带来额外的障碍，尤其是考虑到对迅速诊断信息的日益增加的需求。
技术实现思路
本公开包括包含盘的装置，所述盘包括在该盘的径向上延伸的多个微流体通道，每个微流体通道包含对选自寡核苷酸、蛋白质或小分子的至少一种靶标特异性的多种捕获分子，其中每个捕获分子包含寡核苷酸，并且每个捕获分子与基质连接。在一些实施例中，所述多种捕获分子可以包括至少一种适体和/或至少一种嵌合分子，所述适体为包含与靶标或多种靶标的序列至少部分互补或完全互补的序列的寡核苷酸，所述嵌合分子包含寡核苷酸。在一些方面，所述多种捕获分子的每个寡核苷酸可以包含与至少一种靶标的序列至少部分互补或完全互补的序列。所述多种捕获分子可以包含天然核苷酸、合成核苷酸或其组合。此外，所述捕获分子的寡核苷酸的长度范围可以为5至10,000个核苷酸，诸如20至5,000个核苷酸或100至1,000个核苷酸。在一些实施例中，所述多种捕获分子可以包含DNA和/或RNA，或DNA和/或RNA的片段。根据本公开的一些方面，基质可以包括微阵列或多个微珠。例如，基质可以包括包含一种或多种类型的捕获分子的微阵列，所述捕获分子被布置到分开的组中或在所述微阵列的表面上分布。微阵列可以包括对至少一种靶标、至少两种不同的靶标或至少三种不同的靶标特异性的捕获分子，所述捕获分子可以被布置到分开的区域或要素中，或在微阵列的表面上分布。在一些实施例中，所述多种捕获分子可以包括连接至微阵列的第一区域的、对第一靶标是特异性的第一多种捕获分子和连接至微阵列的第二区域的、对第二靶标是特异性的第二多种捕获分子。例如，第一区域可以包括由所述第一多种捕获分子的组在微阵列上限定的两个或更多个分开的要素。类似地，第二区域可以包括由所述第二多种捕获分子的组在微阵列上限定的两个或更多个分开的要素。当微珠用作基质时，所述微珠的平均直径范围可以是约10nm到约100μm，诸如平均直径范围可以是100nm到10μm。待通过所述装置检测的样品的靶标或多种靶标可以包括与疾病或其它健康状况相关的生物标志物。因此，例如，所述多种捕获分子可以包括对指示疾病的一种或多种生物标志物特异性的捕获分子。根据本公开的一些方面，所述多种捕获分子可以包括对指示癌症、心脏病、呼吸疾病、神经病、感染性疾病或抗生素抗性基因的生物标志物特异性的捕获分子。例如，关于感染性疾病，所述多种捕获分子可以包括对与感染性疾病相关的病原体特异性的捕获分子。此外，在一些实施例中，所述盘可以含有对不同疾病或健康状况特异性的捕获分子，例如，第一微流体通道包括对第一靶标特异性的多个第一捕获分子，和第二微流体通道包括对不同于所述第一靶标的第二靶标特异性的多个第二捕获分子。所述第一靶标和第二靶标可以是相同疾病或其它健康状况或不同疾病或其它健康状况的生物标志物。所述盘的微流体通道可以包括一个或多个室，或与一个或多个室连通。根据一些方面，至少一个所述微流体通道可以包括至少一个样品制备室，其被配置为提取所述样品中存在的基因组物质以通过所述装置进行分析，所述基因组物质包含靶标(一种或多种)。另外或可选地，所述样品制备室(一个或多个)可被配置成将血液分成血浆、血清和细胞的组分。所述微流体通道可包括一个或多个反应室，例如，包含所述基质和所述多种捕获分子的至少一个反应室。在一些实施例中，至少一个所述微流体通道可以包括彼此连通的两个反应室，其中所述两个反应室中的一个反应室含有所述多种捕获分子。另一个反应室可以例如包含用于与所述至少一种靶标进行扩增反应的试剂，所述扩增反应诸如聚合酶链式反应或等温扩增反应。这类试剂可以包含多种寡核苷酸序列，作为用于扩增所述靶标(一种或多种)的引物。在一些实施例中，所述多个微流体通道可以包含多种检测分子，每个检测分子包括可检测标记。所述装置还可以包括电源和检测器，所述检测器可以被配置成检测荧光、收集光学图像或者两者。所述盘的微流体通道可以包括一个或多个阀(诸如爆破阀)，以控制或调节经过所述通道的流体流动。本公开还包括使用微流体装置(例如本文所述的任何装置)检测流体样品中的至少一种靶标的方法。根据一些方面，所述方法可以包括将所述流体样品引入到所述装置的盘的至少一个微流体通道中；转动所述盘，以便所述流体样品经所述盘的至少一个微流体通道径向向外流动，从而与多种捕获分子中的至少一种捕获分子结合；以及检测来自所述盘的、指示所述样品中至少一种靶标的存在的信号。所述靶标(一种或多种)可以包括例如寡核苷酸、蛋白质、小分子或其组合。在一些方法中，所述多种捕获分子可包括与所述流体样品中的靶标或多种靶标结合的至少一种适体。另外或可选地，所述多种捕获分子可包括与所述流体样品中的靶标或多种靶标杂交的至少一种寡核苷酸。根据本公开的一些方面，检测所述流体样品中的一种或多种靶标的方法可包括在检测所述靶标(一种或多种)之前扩增所述靶标。扩增所述靶标(一种或多种)可包括进行聚合酶链式反应或等温扩增方法。在一些实施例中，扩增所述靶标(一种或多种)可包括加热所述盘的室，在所述室中所述至少一种靶标被扩增。所述流体样品可包括任何合适的生物流体。例如，所述流体样品可包括血液或可从血液获得。在一些实施例中，所述方法可包括提取所述流体样品中存在的基因组物质，其中所述基因组物质包含待检测的靶标(一种或多种)。本文所述的方法可包括通过检测与所述靶标(一种或多种)连接的检测分子的荧光信号来检测来自盘的信号。根据本公开的一些方面，检测来自所述盘的所述信号可包括用光学读取器分析所述流体样品，以确定所述流体样品中所述靶标(一种或多种)的存在或不存在。在至少一个实施例中，所述靶标或多种靶标可以是指示癌症、心脏病、呼吸疾病、神经病、感染性疾病或抗生素抗性基因的生物标志物。附图说明并入本文中并构成说明书一部分的附图阐释了各种示例性实施方案，并且，所述附图结合说明用于解释公开的实施方案的原理。本文描述的实施方案(例如，组合物、医疗装置、治疗方法等)的任何特征可以与任何其它实施方案组合，并且所述组合包含在本公开中。图1A、1B和1C显示根据本公开的一些方面的示例性微流体盘。图2显示根据本公开的一些方面的示例性微流体盘。图3A和3B是根据本公开的一些方面的、连接至基质的捕获分子的示意图。图4、5和6显示根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，所述装置包括：盘，其包括在所述盘的径向上延伸的多个微流体通道，每个微流体通道包含对选自寡核苷酸、蛋白质或小分子的至少一种靶标特异性的多种捕获分子，其中每种捕获分子包含寡核苷酸并与基质连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.23 US 62/183,294;2015.08.07 US 62/202,3531.一种装置，所述装置包括：盘，其包括在所述盘的径向上延伸的多个微流体通道，每个微流体通道包含对选自寡核苷酸、蛋白质或小分子的至少一种靶标特异性的多种捕获分子，其中每种捕获分子包含寡核苷酸并与基质连接。2.权利要求1所述的装置，其中所述多种捕获分子包括至少一种适体。3.权利要求1或权利要求2所述的装置，其中所述多种捕获分子的每一个寡核苷酸包含与所述至少一种靶标的序列至少部分互补或完全互补的序列。4.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多种捕获分子包括包含寡核苷酸的至少一种嵌合分子。5.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多种捕获分子的每一个寡核苷酸的长度范围是20个核苷酸至5,000个核苷酸。6.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多种捕获分子包含天然核苷酸、合成核苷酸或其组合。7.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多种捕获分子包含DNA或RNA。8.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述基质包括微阵列或多个微珠。9.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述基质包括微阵列，并且所述多种捕获分子包括连接至所述微阵列的第一区域的、对第一靶标特异的第一多种捕获分子和连接至所述微阵列的第二区域的、对第二靶标特异的第二多种捕获分子。10.权利要求8所述的装置，其中所述第一区域包括由所述第一多种捕获分子的组在所述微阵列上限定的两个或更多个分开的要素。11.权利要求8-10中任一项所述的装置，其中所述微阵列包括对至少三种不同的靶标特异性的捕获分子。12.权利要求1-8中任一项所述的装置，其中所述基质包括多个微珠，所述微珠的平均直径范围为100nm至10μm。13.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述至少一种靶标是生物标志物，由此所述多种捕获分子包括对指示疾病的生物标志物特异性的捕获分子。14.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多种捕获分子包括对指示癌症、心脏病、呼吸疾病、神经病、感染性疾病或抗生素抗性基因的生物标志物特异性的捕获分子。15.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多种捕获分子包括对与感染性疾病相关的病原体特异性的捕获分子。16.前述权利要求任一项所述的装置，其中所述多个微流体通道包括第一微流体通道和第二微流体通道，所述第一微流体通道包括对第一靶标特异性的多个第一捕获分子，所述第二微流体通道包括对不同于所述第一靶标的第二靶标特异性的多个第二捕获分子。17.前述权利要求任一项所述的装置，其中至少一个所述微流体通道包括至少一个被配置成提取样品中存在的基因组物质的样品制备室，所述基因组物质包含所述至少一种靶标。18.前述权利要求任一项所述的装置，其中至少一个所述微流体通道包括至少一个样品制备室，所述样品制备室...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·库波莱蒂，S·赛克森纳，L·E·伯顿，
申请(专利权)人：POC医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US