用于核酸序列分析的具有反应性表面的流动池制造技术

一种流动池制品，其包括：腔室；以及腔室的至少一个表面，其包括：具有反应性表面的固体基材，其包括：共价附接于固体基材的偶联剂；共价附接于偶联剂的聚合物；和共价附接于聚合物的核酸探针。还公开了制造所述制品的方法和使用所述制品的方法。

Flow cell with reactive surface for nucleic acid sequence analysis

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于核酸序列分析的具有反应性表面的流动池相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119要求于2017年9月18日提交的系列号为62/559,951的美国临时申请的优先权权益，本文以该申请的内容为基础并将其通过引用全文纳入本文。本文中提及的每种公开物或专利文件的完整公开内容通过引用纳入本文。背景本公开涉及用于核酸序列分析的具有反应性表面的流动池。
技术实现思路
在实施方式中，本公开提供了用于核酸序列分析的具有反应性表面的流动池制品。在实施方式中，本公开提供了具有胺反应性聚合涂层的流动池制品，所述胺反应性聚合涂层用于共价偶联胺封端的核酸(例如，DNA)探针分子。在实施方式中，本公开提供了一种流动池制品，其具有共价偶联到胺反应性聚合涂层的胺封端的核酸(例如DNA)探针分子。在实施方式中，可精确控制附接的核酸(例如DNA)探针分子的密度。在实施方式中，本公开提供了一种控制附接的胺封端的核酸(例如DNA)探针分子的密度的方法，其可精确地控制含有与核酸探针互补的接头序列的DNA片断的杂交量，这可改进多克隆簇化(clustering)和测序效率。附图说明在本公开的实施方式中：图1示出了共价偶联到固体载体的DNA探针分子的示意图(100)。图2示出了在不同条件下与Cy3标记的dT30杂交后，存在dA30的表面的荧光强度的条形图。图3示出了用0.05MNaOH处理并随后在不同条件下与Cy3标记的dT30杂交后，存在dA30的表面的荧光强度的条形图。图4示出了在与Cy3标记的dT30杂交后，表面的荧光图像。图5A和5B分别示出了具有8个通道并且每个通道由附接于反应性聚合物涂层的胺封端的dA30组成的完整流动池的照片图(5A)和荧光图(5B)。荧光图(5B)在与Cy3标记的dT30杂交后获得。具体实施方式下面参考附图(若有)对本公开的各个实施方式进行详细描述。参考各个实施方式不限制本专利技术的范围，本专利技术的范围仅受所附权利要求书的范围限制。此外，在本说明书中列出的任何实例都不是限制性的，并且仅列出了要求保护的本专利技术的诸多可能的实施方式中的一些实施方式。在实施方式中，所公开的制品及制造和使用方法提供了一个或多个优势特征或方面，包括例如，如下文所述的优势特征或方面。在任何一项权利要求中所述的特征或方面一般可适用于本专利技术的所有方面。在任一项权利要求中所述的任何单个或多个特征或方面可以结合任一项或多项其他权利要求中所述的任何其他特征或方面，或与任一项或多项其他权利要求中所述的任何其他特征或方面置换。定义“下一代测序”、“NGS”是一种DNA测序技术类型，其利用对来自生物样品的许多DNA小片断进行平行测序来确定基因序列。NGS可用于对基因组中的每个核苷酸，或者小部分的基因组(例如外显子或预选的基因子集)进行测序。“玻璃”或类似术语是指适合作为基材的玻璃和玻璃陶瓷。“包括”、“包含”或类似术语意为包括但不限于，即，内含而非排他。在描述本公开的实施方式中所使用的修饰例如组合物中成分的量、浓度、体积、工艺温度、工艺时间、产量、流率、压力、粘度等数值及其范围，或者部件尺寸等数值及其范围的“约”是指数量的变化，可发生在例如：用于制备材料、组合物、复合物、浓缩物、部件零件、制造制品或应用制剂的典型测定和处理步骤中；这些程序中的无意误差；用来实施所述方法的起始材料或成分的制造、来源、或纯度方面的差异中；以及类似的考虑因素中。术语“约”还包括由于组合物或制剂的老化而与特定的初始浓度或混合物不同的量，以及由于混合或加工组合物或制剂而与特定的初始浓度或混合物不同的量。“任选的”或“任选地”意为随后描述的事件或情形可发生，或可不发生，而且该描述包括事件或情形发生的情况和所述事件或情形不发生的情况。除非另有说明，否则，本文所用的不定冠词“一个”或“一种”及其相应的定冠词“该/所述”表示至少一个/种，或者一个/种或多个/种。可采用本领域普通技术人员熟知的缩写(例如，表示小时的“h”或“hrs”；表示克的“g”或“gm”；表示毫升的“mL”；表示室温的“rt”；表示纳米的“nm”以及类似缩写)。在组分、成分、添加剂、尺寸、条件、时间和类似方面公开的具体和优选的数值及其范围仅用于说明；它们不排除其他限定数值或限定范围内的其他数值。本公开的组合物和方法可包括本文所述的任何数值或者各数值、具体数值、更具体的数值和优选数值的任何组合，包括显义或隐义的中间数值和中间范围。所述实施方式、本公开一般涉及核酸分析，更具体地，涉及用于例如大规模平行基因组分析(例如，下一代测序，NGS)的方法和流动池装置。许多重要的分子应用，例如DNA微阵列、NGS或基于DNA的生物传感器使用合成的DNA探针分子，其附接于包括平坦二维表面的固体载体，例如玻璃、二氧化硅或硅载片，以及附接于三维表面，例如微珠和微颗粒/纳米颗粒。DNA探针分子在表面上的固定化可通过多种方法来实现，例如，静电相互作用、共价偶联、包埋及类似方法。本公开提供了用于将胺封端的DNA探针分子共价偶联到固体载体的材料和方法，以用于核酸分析，尤其是基因测序。在过去的几十年中，在对人类遗传变异进行分类并将这些变异与疾病易感性，对特定疗法的反应性，对危险药物副作用的易感性以及其他医学上可操作的特征相关联方面取得了非凡的进步。NGS的进步降低了每兆碱基的成本并增加了测序的基因组的数目和多样性。全基因组测序进展的关键是使用流通池将由生物DNA样品产生的数百万个DNA片段分配到流通池的表面上，以便可对几乎所有固定的片段同时测序。一些NGS技术，尤其是短读测序技术，要求将DNA片断共价固定到流动池的表面上来进行测序。对于测序效率和质量来说，重要的是实现将DNA分子稳定、可重复和最佳地附接到流动池表面上的能力。本公开提供了一种用于共价捕捉胺封端的DNA探针片段的反应性表面。可精确控制片段密度和位置，以使得可空间控制形成的多克隆簇，并且有效地测序且具有提高的质量。在实施方式中，本公开提供了一种流动池制品，其包括：腔室；和腔室的至少一个表面，其包括：具有反应性表面的固体基材，例如玻璃，其包括：共价附接于固体基材的偶联剂；共价附接于偶联剂的式(I)的聚合物；所述聚合物具有以下中的至少一种：多个马来酸酐反应性基团(m)，多个经反应的基团(n)，或者(m)和(n)的混合物，其中X例如可以是二价NH、O或S；R例如可以是H，取代或未取代的、直链或支链烷基，低聚(环氧乙烷)、低聚(乙二醇)、或二烷基胺；R’例如可以是已经与马来酸酐共聚的第一不饱和单体的残基；马来酸酐反应性基团与经反应的基团的相对比值(m:n)为0.5至10；m例如可以是1至10,000，并且n例如可以是0至9,500；和共价附接于聚合物的核酸探针。在实施方式中，核酸探针例如可以是胺封端的核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流动池制品，其包括：/n腔室；和/n腔室的至少一个表面，其包括：/n具有反应性表面的固体基材，其包括：/n共价附接于固体基材的偶联剂；/n共价附接于偶联剂的式(I)的聚合物；/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170918 US 62/559,9511.一种流动池制品，其包括：
腔室；和
腔室的至少一个表面，其包括：
具有反应性表面的固体基材，其包括：
共价附接于固体基材的偶联剂；
共价附接于偶联剂的式(I)的聚合物；



所述聚合物具有以下中的至少一种：多个马来酸酐反应性基团(m)，多个经反应的基团(n)，或者(m)和(n)的混合物，其中
X是二价NH、O或S；
R是H，取代或未取代的、直链或支链烷基，低聚(环氧乙烷)、低聚(乙二醇)、或二烷基胺；
R’是已经与马来酸酐共聚的第一不饱和单体的残基；马来酸酐反应性基团与经反应的基团的相对比值(m:n)为0.5至10；
m为1至10,000，并且n为0至9,500；和
共价附接于聚合物的核酸探针。


2.如权利要求1所述的制品，其中，核酸探针是胺封端的核酸，或胺封端的核酸的混合物。


3.如权利要求1或2所述的制品，其中，固体基材是玻璃、玻璃陶瓷、硅、熔凝二氧化硅或石英。


4.如权利要求1-3中任一项所述的制品，其中，核酸探针分子的密度是每平方微米表面积为1至500,000个探针分子。


5.如权利要求1-4中任一项所述的制品，其中，偶联剂是硅烷、倍半硅氧烷或其混合物。


6.如权利要求5所述的制品，其中硅烷是3-(氨基丙基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晔，J·G·林，孙伟，魏莹，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US