用于核酸操纵的装置和方法制造方法及图纸

提供了用于选择性排放和/或转移核酸分子的装置和方法。在一方面中，装置包括设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的组件(例如，压电或声学组件)，从而在使用时，所述组件(例如，压电或声学组件)产生机械力，以从固体支持物选择性排放和/或转移一份量或多份量的核酸。固体支持物可以包括多个离散的特征部，各特征部上具有按份量的核酸(例如，液滴)。可以包括电源以向组件(例如，压电或声学组件，如果存在的话)提供电流以产生机械力。该装置可以用于组装期间和/或之后的核酸单一化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于核酸操纵的装置和方法相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)的规定，要求2017年5月22日提交的美国临时专利申请号62/509,426的优先权，其全部内容通过引用纳入本文。
本文所公开的装置和方法涉及核酸操纵，特别是在多重核酸组装期间。
技术介绍
重组和合成核酸在研究、工业、农业和医学中有许多应用。可以使用重组和合成核酸来表达和获得大量的多肽，包含酶、抗体、生长因子、受体和其它可用于多种医学、工业或农业目的的多肽。也可以使用重组和合成核酸来产生遗传修饰的生物体，包含修饰的细菌、酵母、哺乳动物、植物和其它生物体。遗传修饰的生物体可以用于研究(例如，疾病的动物模型、理解生物过程的工具等)、工业(例如，作为蛋白表达的宿主生物体、用于产生工业产物的生物反应器、环境补救的工具、分离或修饰具有工业应用的天然化合物等)、农业(例如，具有增加的产率或增加的对疾病或环境压力的抗性的经修饰作物等)和用于其它应用。重组和合成核酸也可以用作治疗组合物(例如，用于修饰基因表达、用于基因治疗等)或用作诊断工具(例如，病症的探针等)。事实上，核酸合成是合成生物学的重要领域。根据美国能源部(U.S.DepartmentofEnergy(DOE))在其2013年7月向国会提交的报告中所述，“合成生物学”是“新生物部件和系统的设计和大规模构建，以及出于个性化目的重新设计现有的自然生物系统，将工程改造和计算机辅助的设计方法与生物研究相结合”。DOE报告中已经将DNA合成和组装认定为合成生物学持续发展的根本性的挑战。具体地，“合成生物学实验的主要限制之一是合成和组装大型DNA构建体，这仍然是昂贵、缓慢且易错的”。工程改造新型生物制造系统将需要用于快速、廉价且准确合成和组装遗传设计的新方法。已经开发了多种技术用于修饰存在的核酸(例如，天然产生的核酸)来产生重组核酸。例如，可以使用核酸扩增、诱变、核酸酶消化、连接、克隆和其它技术的多种组合来产生许多不同的重组核酸。经常使用化学合成的多核苷酸作为用于核酸扩增、诱变和克隆的引物或衔接子。对固体支持物上从头核酸合成的技术也正在开发中。例如，可以在常见支持物上原位合成预定核酸序列的单链寡核苷酸，其中在支持物上的分开或离散的特征部(feature)(或点)上合成各预定核酸序列。也存在可用于从头核酸组装的技术，其中制备(例如，在支持物上化学合成)和组装核酸来产生较长的感兴趣的靶核酸。例如，已经开发了不同的多重组装技术用于将寡核苷酸组装成能用于研究、工业、农业和/或医学的较大的合成核酸。然而，尽管当前存在进展，但是当前可用的基于支持物的合成和组装技术的一个限制是鉴定和选择一个或多个感兴趣的靶标的能力。因此，需要高精度、高选择性核酸核酸单一化(singulation)和组装技术。
技术实现思路
在一方面中，提供了用于选择性排放和/或转移核酸的装置，该装置包括设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的压电组件，从而在使用时，所述压电组件产生机械力，以从固体支持物选择性排放和/或转移一份量或多份量的核酸。该固体支持物包括多个离散特征部，各特征部上具有按份量的核酸或者与按份量的核酸关联。电源向压电组件提供了电流以生成机械力。在一方面中，提供了用于选择性排放核酸的装置，该装置包括：a)设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的压电组件，从而在使用时，所述压电组件产生机械力，以从固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸，其中所述固体支持物包括多个离散特征部，各特征部上具有按份量的核酸或者与按份量的核酸关联；和b)电源，用于向压电组件提供电流以生成机械力。在另一方面中，提供了用于选择性排放核酸的装置，该装置包括：(a)包含多个离散特征部的固体支持物，各特征部上具有按份量的核酸或者与按份量的核酸关联；(b)设置成由固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸的压电组件；和(c)电源，用于向压电组件提供电流以生成机械力，从而排放一份量或多份量的核酸。在各种本公开的装置的各种实施方式中，由装置选择性排放的所述份量的核酸可以包含一个或多个寡核苷酸。在各种实施方式中，由装置选择性排放的所述份量的核酸可以包含一个或多个寡核苷酸。一个或多个寡核苷酸可以处于干燥环境(例如，与固体珠相关联)或液体环境(例如，水性溶液中)中。一个或多个寡核苷酸最初可被(共价或非共价地)固定于一个或多个特征部，并且可以经由化学、酶促和/或激光切割将其释放到所述份量的核酸中。在一实施方式中，激光可以用于通过切割光可激活接头来将一个或多个寡核苷酸选择性释放到所述按份量的核酸中。在一些实施方式中，装置的固体支持物可以具有固定于其上的多个寡核苷酸。例如，具有不同序列的各寡核苷酸可以位于离散、可寻址的特征部上。在一些实施方式中，各特征部可以包含固定于其上的多个寡核苷酸。在一些实施方式中，固体支持物可以是包含多个珠的多孔板或微阵列。在一些实施方式中，压电组件包括压电元件的矩阵，其中各压电元件可以设置成对应一特征部。在某些实施方式中，压电组件包括单一压电组件。在一些实施方式中，单一压电元件可以是针。该装置可以还包括运输组件，其被设置成将针移动到所需特征部。在另一方面中，提供了用于核酸组装的方法，该方法包括：(a)提供包含多个离散特征部的第一固体支持物，各特征部上具有按份量的核酸或者与按份量的核酸关联；(b)使用压电组件从第一特征部选择性排放(和/或移动)一份量或多份量的核酸到第二特征部；其中第一特征部包含第一寡核苷酸，所述第一寡核苷酸具有与第二特征部中的第二寡核苷酸互补或与之重叠的序列；和(c)组装第一和第二寡核苷酸。在一些实施方式中，压电组件包括压电元件的矩阵，其中各压电元件可以设置成对应一特征部。在一些实施方式中，压电组件包括压电元件的矩阵，其中各压电元件设置成对应一特征部。在一些实施方式中，各份量的核酸包含一个或多个寡核苷酸。在一些实施方式中，各份量的核酸可以包含一个或多个寡核苷酸。一个或多个寡核苷酸可以处于干燥环境(例如，与固体珠相关联)或液体环境(例如，水性溶液中)中。在一些实施方式中，各特征部可以包含固定于其上的多个寡核苷酸。一个和多个寡核苷酸可以经由化学、酶促和/或激光切割释放到所述份量的核酸中。在一些实施方式中，第一特征部和第二特征部可以位于相同的固体支持物。在某些实施方式中，第一特征部可以位于第一固体支持物且第二特征部可以位于第二固体支持物。在其它另一方面中，提供了用于选择性排放核酸的装置，该装置包括：a)设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的组件，从而在使用时，所述组件产生机械力，以从固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸，其中所述固体支持物包括多个离散特征部，各特征部与按份量的核酸关联；和b)电源，用于向组件提供电流以生成机械力。在其它另一方面中，提供了用于选择性排放核酸的装置，该装置包括：(a)包含多个离散特征部的固体支持物，各特征部与按份量的核酸关联；(b)设置成由固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸的组件；和(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于选择性排放核酸的装置，所述装置包括：/na)设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的压电组件，从而在使用时，所述压电组件产生机械力，以从所述固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸，其中所述固体支持物包括多个离散特征部，各特征部与按份量的核酸关联；和/nb)电源，用于向所述压电组件提供电流以生成所述机械力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170522 US 62/509,4261.一种用于选择性排放核酸的装置，所述装置包括：
a)设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的压电组件，从而在使用时，所述压电组件产生机械力，以从所述固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸，其中所述固体支持物包括多个离散特征部，各特征部与按份量的核酸关联；和
b)电源，用于向所述压电组件提供电流以生成所述机械力。


2.一种用于选择性排放核酸的装置，所述装置包括：
a)固体支持物，其包括多个离散的特征部，各特征部与按份量的核酸相关；
b)压电组件，设置成从所述固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸；和
c)电源，用于向所述压电组件提供电流以生成机械力，从而排放一份量或多份量的核酸。


3.如权利要求1或2中任一项所述的装置，其中，各份量的核酸包含一个或多个寡核苷酸。


4.如权利要求3所述的装置，其中，所述一个或多个寡核苷酸处于干燥环境或液体环境。


5.如权利要求3所述的方法，其中，各份量的核酸是溶液液滴。


6.如权利要求1或2中任一项所述的装置，其中，各特征部具有固定在其上的多个寡核苷酸。


7.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述固体支持物是包含多个珠的多孔板或微阵列。


8.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述压电组件包括压电元件的矩阵，各压电元件设置成对应一特征部。


9.如权利要求3所述的装置，其中，所述一个和多个寡核苷酸经由化学、酶促和/或激光切割释放到所述份量的核酸中。


10.如权利要求9所述的装置，其还包括激光，用于通过切割光可激活接头来将所述一个或多个寡核苷酸选择性释放到所述份量的核酸中。


11.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述压电组件包括单一压电元件。


12.如权利要求11所述的装置，其中，所述单一压电元件是针。


13.如权利要求12所述的装置，其还包括运输组件，设置成将所述针移动到所需特征部。


14.一种核酸组装的方法，其包括：
a)提供第一固体支持物，其包括多个离散的特征部，各特征部与按份量的酸关联；
b)使用压电组件将一份量或多份量的核酸由第一特征部选择性排放至第二特征部，其中所述第一特征部包含第一寡核苷酸，所述第一寡核苷酸与所述第二特征部中第二寡核苷酸具有序列互补性或者与其重叠；和
c)组装所述第一和第二寡核苷酸。


15.如权利要求14所述的方法，其中，所述压电组件包括压电元件的矩阵，各压电元件设置成对应一特征部。


16.如权利要求14所述的方法，其中，各份量的核酸包含一个或多个寡核苷酸。


17.如权利要求16所述的方法，其中，所述一个或多个寡核苷酸处于干燥环境或液体环境。


18.如权利要求16所述的方法，其还包括将所述一个和多个寡核苷酸经由化学、酶促和/或激光切割释放到所述份量的核酸中。


19.如权利要求14所述的方法，其中，所述固体支持物是包含多个珠的多孔板或微阵列。


20.如权利要求14所述的方法，其中，各特征部具有固定在其上的多个寡核苷酸。


21.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一特征部和所述第二特征部位于相同的固体支持物。


22.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一特征部位于所述第一固体支持物且所述第二特征部位于第二固体支持物。


23.一种用于选择性排放核酸的装置，所述装置包括：
a)设置成与固体支持物上一个或多个特征部对齐的组件，从而在使用时，所述组件产生机械力，以从所述固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸，其中所述固体支持物包括多个离散特征部，各特征部与按份量的核酸关联；和
b)电源，用于向所述压电组件提供电流以生成所述机械力。


24.一种用于选择性排放核酸的装置，所述装置包括：
a)固体支持物，其包括多个离散的特征部，各特征部与按份量的核酸关联；
b)设置成从所述固体支持物选择性排放一份量或多份量的核酸的组件；和
c)电源，用于向所述组件提供电流以生成机械力，从而排放所述一份量...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·雅各布森，D·力克，LY·A·昆，
申请(专利权)人：GEN九股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US