用于基于微滴的单细胞条形编码的方法和系统技术方案

本文提供了用于样品制备技术的方法和系统，所述样品制备技术允许可能目标单细胞的扩增例如全基因组扩增、逆转录、细胞核酸的扩增等和测序。所述方法和系统通常通过将包含多个生物颗粒的第一液相、包含凝胶珠粒的第二液相和第三不混溶相集合在一起来操作。所述液相可相互作用以形成分区。所述方法和系统可被配置来允许在所述分区内实施单个操作或多个操作化学和/或生物化学加工。本公开的另一方面提供了一种组合物，所述组合物包含多个细胞珠粒的细胞珠粒和多个条形码珠粒的条形码珠粒。本文还提供了用于分析单独细胞或病毒或者细胞或病毒小群体的试剂盒。

A Method and System for Single Cell Bar Coding Based on Microdroplets

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于微滴的单细胞条形编码的方法和系统交叉引用本申请要求2017年1月30日提交的美国临时专利申请号62/452,261、2017年5月3日提交的美国临时专利申请号62/500,943以及2017年10月11日提交的美国临时专利申请号62/570,783的优先权，所述临时专利申请各自出于所有目的以引用的方式整体并入本文。
技术介绍
全基因组扩增和测序技术开始得到更广泛的应用。这些技术可能不考虑样品的异质性；相反，它们可能假设所有待扩增或测序的物质来自同质细胞群体或其它生物材料(如病毒)。然而，某些应用可能受益于从自更大群体获得的单细胞获得的物质的扩增或测序。在一些情况下，目标单细胞可能非常罕见。例如，癌细胞可在其脱氧核糖核酸(DNA)序列中经历连续突变。癌症研究人员或肿瘤学家可能希望对此类细胞或其它单独细胞的基因组进行扩增和测序。然而，他们可能会发现，归属于目标单细胞的测序数据被更普遍的细胞所产生的测序数据遮蔽。因此，需要允许对目标单细胞进行部分或全基因组扩增和测序的样品制备技术。
技术实现思路
本文提供了用于样品制备技术的方法和系统，所述样品制备技术允许可能目标单细胞的扩增(例如，全基因组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于加工或分析来自细胞的一种或多种组分的方法，所述方法包括：(a)提供多个细胞珠粒和多个条形码珠粒，其中(i)所述多个细胞珠粒的细胞珠粒包含所述细胞的所述一种或多种组分，所述一种或多种组分包含核酸分子，并且(ii)所述多个条形码珠粒的条形码珠粒包含多个核酸条形码分子以用于对所述核酸分子进行条形编码；以及(b)将所述多个细胞珠粒和所述多个条形码珠粒分配到多个分区中，其中在分配后，所述多个分区的分区包含所述细胞珠粒和所述条形码珠粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.30 US 62/452,261;2017.05.03 US 62/500,943;1.一种用于加工或分析来自细胞的一种或多种组分的方法，所述方法包括：(a)提供多个细胞珠粒和多个条形码珠粒，其中(i)所述多个细胞珠粒的细胞珠粒包含所述细胞的所述一种或多种组分，所述一种或多种组分包含核酸分子，并且(ii)所述多个条形码珠粒的条形码珠粒包含多个核酸条形码分子以用于对所述核酸分子进行条形编码；以及(b)将所述多个细胞珠粒和所述多个条形码珠粒分配到多个分区中，其中在分配后，所述多个分区的分区包含所述细胞珠粒和所述条形码珠粒。2.如权利要求1所述的方法，其还包括对所述核酸分子进行一种或多种反应。3.如权利要求2所述的方法，其中所述一种或多种反应包括核酸修饰、核酸扩增、核酸插入、核酸裂解、逆转录或其任何组合。4.如权利要求3所述的方法，其中所述核酸修饰包括连接、消化、甲基化、随机诱变、亚硫酸氢盐转化、尿嘧啶水解、核酸修复、加帽、脱帽或其任何组合。5.如权利要求3所述的方法，其中所述核酸扩增包括等温扩增或聚合酶链式反应。6.如权利要求3所述的方法，其中所述核酸插入包括转座子介导的插入、CRISPR/Cas9介导的插入或其任何组合。7.如权利要求3所述的方法，其中所述核酸裂解包括转座子介导的裂解、CRISPR/Cas9介导的裂解或其任何组合。8.如权利要求2所述的方法，其中所述一种或多种反应在所述分区中进行。9.如权利要求2所述的方法，其中所述一种或多种反应在所述分区外进行。10.如权利要求2所述的方法，其中所述一种或多种反应在(a)之前进行。11.如权利要求2所述的方法，其中所述一种或多种反应在(a)之后进行。12.如权利要求1所述的方法，其还包括使用所述多个核酸条形码分子来由所述核酸分子产生带条形码的核酸分子。13.如权利要求12所述的方法，其中产生所述带条形码的核酸分子包括核酸扩增。14.如权利要求12所述的方法，其中产生所述带条形码的核酸分子包括连接。15.如权利要求12所述的方法，其还包括从所述分区释放所述带条形码的核酸分子或其衍生物。16.如权利要求12-15中任一项所述的方法，其还包括对所述带条形码的核酸分子或其衍生物进行测序。17.如权利要求16所述的方法，其还包括在所述测序之前，使所述带条形码的核酸分子或其衍生物进行核酸扩增。18.如权利要求17所述的方法，其中所述核酸扩增是等温扩增或聚合酶链式反应。19.如权利要求18所述的方法，其中所述聚合酶链式反应是数字聚合酶链式反应。20.如权利要求1所述的方法，其中所述细胞珠粒包含所述细胞，并且使包含所述细胞的所述细胞珠粒经受足以裂解所述细胞以产生所述一种或多种组分的条件。21.如权利要求20所述的方法，其中使所述细胞珠粒经受所述足以裂解所述分区中的所述细胞的条件。22.如权利要求21所述的方法，其中所述足以裂解所述细胞的条件包括将所述细胞珠粒暴露于裂解剂。23.如权利要求21所述的方法，其中所述足以裂解所述细胞的条件包括将所述细胞珠粒暴露于氢氧化钠、氢氧化钾、十二烷基硫酸钠、非离子型表面活性剂、皂苷、蛋白酶、裂解酶、冻融、紫外线、热或其任何组合。24.如权利要求23所述的方法，其中所述非离子型表面活性剂是4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基-聚乙二醇(TritonX-100)。25.如权利要求1所述的方法，其中所述细胞珠粒包括或被封闭在所述分区内的凝胶或聚合物基质内。26.如权利要求1所述的方法，其中所述条形码珠粒包括或被封闭在所述分区内的凝胶或聚合物基质内。27.如权利要求25或26所述的方法，其中所述聚合物或凝胶基质包括选自由以下组成的组的一种或多种成员：二硫化物交联的聚丙烯酰胺、琼脂糖、藻酸盐、聚乙烯醇、PEG-二丙烯酸酯、PEG-丙烯酸酯/硫醇、PEG-叠氮化物/炔烃、其它丙烯酸酯、壳聚糖、透明质酸、胶原、纤维蛋白、明胶和弹性蛋白。28.如权利要求1所述的方法，其中所述多个分区是多个微滴。29.如权利要求1所述的方法，其中所述多个分区是多个孔。30.如权利要求1所述的方法，其中所述多个核酸条形码分子中的一个或多个核酸条形码分子偶联至所述条形码珠粒的表面和/或封闭在所述条形码珠粒内。31.如权利要求1所述的方法，其中所述细胞珠粒还包含另外的试剂。32.如权利要求1所述的方法，其中所述分区还包含另外的试剂。33.如权利要求31或32所述的方法，其中所述另外的试剂包括引物、逆转录酶、聚合酶、核苷酸、蛋白酶、转座子、核酸内切酶、转换寡核苷酸、裂解试剂或其任何组合。34.如权利要求1所述的方法，其中所述核酸分子是脱氧核糖核酸分子。35.如权利要求34所述的方法，其中所述脱氧核糖核酸分子是基因组脱氧核糖核酸。36.如权利要求34所述的方法，其中所述脱氧核糖核酸分子是互补脱氧核糖核酸。37.如权利要求1所述的方法，其中所述核酸分子是核糖核酸分子。38.如权利要求37所述的方法，其中所述核糖核酸分子是信使核糖核酸。39.如权利要求1所述的方法，其还包括从所述分区回收所述核酸分子或其衍生物。40.如权利要求1所述的方法，其中所述条形码珠粒在施加刺激时可降解。41.如权利要求40所述的方法，其还包括在施加所述刺激时释放所述多个核酸条形码分子。42.如权利要求40所述的方法，其中所述刺激是化学刺激、生物刺激、温度变化、暴露于光、pH变化或其任何组合。43.如权利要求42所述的方法，其中所述化学刺激是还原剂。44.如权利要求43所述的方法，其中所述还原剂是二硫苏糖醇、β-巯基乙醇、(2S)-2-氨基-1,4-二巯基丁烷、三(2-羧乙基)膦或其任何组合。45.如权利要求34所述的方法，其中所述刺激是化学或生物刺激，并且其中所述分区包含所述刺激。46.如权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡米拉·贝尔霍钦，拉吉夫·巴拉德瓦杰，克里斯多佛·辛德森，迈克尔·史诺莱文，比尔·林，安东尼·马卡若维茨，普拉纳夫·帕特尔，凯瑟琳·法伊弗，安德鲁·D·普莱斯，穆罕默德·拉希米伦吉，托拜厄斯·丹尼尔·惠勒，尹沂峰，
申请(专利权)人：一零X基因组学有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US