使用凝聚核酸颗粒的装置制备制造方法及图纸

一种对核酸链进行测序的方法包括接收具有耦联到聚合物基质的核酸链的颗粒，将所述颗粒暴露于包括凝聚剂的溶液，以及将所述颗粒施加到表面，所述颗粒沉积在所述表面上。

【技术实现步骤摘要】
使用凝聚核酸颗粒的装置制备本申请是中国专利技术专利申请(申请日：2014年9月12日；申请号：201480057632.X(国际申请号：PCT/US2014/055485)；专利技术名称：使用凝聚核酸颗粒的装置制备)的分案申请。相关申请交叉参考本申请要求于2013年9月13日提交的美国临时申请第61/877,745号的权益，所述申请以全文引用的方式并入本文中。本申请要求于2014年7月2日提交的美国临时申请第62/020,292号的权益，所述申请以全文引用的方式并入本文中。
本公开总体涉及用于制备适用于核酸测序的装置的系统和方法，具体地涉及用于制备利用含核酸的颗粒的此类装置的系统和方法。
技术介绍
核酸链(尤其DNA)的测序在包括医学、农业和生物研究的先进领域中已变得愈来愈重要。然而，常规的用于对核酸链进行测序的凝胶技术已证实耗时且昂贵。最新的研发依赖于含核酸的样品沉积在衬底上。依据测序技术，可通过测量对核酸添加的离子响应或通过测量由核酸添加引起的萤光发射来确定核酸样品的序列。然而，依赖于核酸样本沉积在衬底上的此类技术具有由一些核酸链结合到衬底表面的失败造成的缺陷或由链非常接近于彼此地结合造成的缺陷。此类缺陷可导致衬底的未充分利用、不精确的数据、损失或不完全的样品或其他不准确性。因而，改进的用于制备测序装置的系统和方法将是合乎需要的。附图说明通过参考附图，可更好地理解本专利技术，并且使本领域的技术人员清楚其众多特征和优势。图1包括用于沉积核酸样品的示例性方法的图解。图2包括用于制备核酸颗粒和制备用于测序的装置的示例性装置的图示。图3包括在暴露于六氨合钴期间珠粒或颗粒的图像。图4、图5、图6、图7和图8包括珠粒或颗粒对暴露于六氨合钴的尺寸响应的图表图解。图9包括在暴露于或不暴露于六氨合钴两者的情况下，核酸结合珠粒或颗粒的离解动力学的曲线图解。图10和图11包括凝聚剂对珠粒尺寸影响的曲线图解。在不同附图中使用相同参考符号指示相似或相同的物件。具体实施方式在一个实施例中，方法包括制备核酸珠粒或颗粒、凝聚核酸珠粒以及将凝聚的核酸珠粒沉积在传感器衬底上。在另一个实例中，该方法包括将核酸珠粒沉积在传感器衬底上以及凝聚沉积的核酸珠粒。核酸珠粒或颗粒包括结合到一个或多个核酸链的珠粒。凝聚核酸珠粒可包括凝聚结合到珠粒的核酸、收缩珠粒的聚合物，或其组合，有效地减小核酸珠粒的尺寸。沉积之后，可洗涤凝聚的核酸珠粒，这可展开凝聚的核酸珠粒。随后，带有沉积的核酸珠粒的传感器衬底可用于核酸试验，如测序，例如合成测序。凝聚核酸珠粒或颗粒可包括将核酸珠粒或颗粒暴露于凝聚剂。凝聚试剂可凝聚核酸珠粒或颗粒的方面，例如凝聚核酸、颗粒的聚合物基质或其组合。在一个实例中，凝聚剂包括具有3+电荷的金属络合物。举例来说，金属络合物可为钴络合物，如钴-胺络合物。在另一实例中，凝聚剂包括的碱金属盐或碱土金属盐，如镁盐。在另一个实例中，凝聚试剂包括非离子聚合物试剂，如聚乙二醇类试剂。在另一个实施例中，系统实施一种用于制备适用于测序的装置的方法。该系统可包括溶液容器、样品接收口或样品室，以及耦联到溶液容器和样品接收口或室的混合器。混合器可耦联到衬底制备单元。在一个实例中，溶液容器中的溶液包括凝聚试剂，其包括凝聚剂。或者，本文所述的方法和过程可人工地进行或伴随使用搅拌板、涡旋器(vortexer)、移液管、离心机或其它实验室设备进行。样品接收口或样品室用于接收核酸珠粒或颗粒，所述核酸珠粒或颗粒具有聚合物基质和耦联到聚合物基质的核酸链。如在混合器中，混合凝聚试剂和核酸颗粒。结果，核酸链或聚合物基质凝聚，产生减小的直径或更大密度的颗粒。将已处理的颗粒转移到衬底制备单元，其中颗粒沉积在衬底上。在特定实例中，衬底包括限定凹孔的层，并且颗粒沉积在凹孔内。衬底可用于对珠粒或颗粒的核酸链进行测序。在一个实例中，将衬底转移到执行引起核酸链的测序的功能的测序装置。或者，核酸珠粒可被施加到传感器衬底，并且在沉积核酸珠粒之后，凝聚试剂施加在传感器衬底之上。在另一个实例中，核酸珠粒可在沉积之前用凝聚剂处理，沉积、洗涤并在沉积和洗涤之后用凝聚剂处理。如图1中所示，核酸珠粒或颗粒102包括聚合物基质104和核酸链106。虽然核酸链102示出为从聚合物基质104的表面延伸，但聚合物基质104可为多孔的，例如水凝胶，并且核酸链102可耦联到聚合物基质104并且延伸贯穿聚合物基质104。核酸珠粒或颗粒102可被处理以形成已处理的核酸珠粒或颗粒108。已处理的核酸颗粒108可具有比核酸颗粒102更小的直径。表面部件116包括衬底110，所述衬底110包括限定凹孔114的层112。已处理的核酸颗粒108可沉积在凹孔114中。随后，可洗涤已处理的核酸颗粒108同时将其保留在凹孔114中。洗涤可产生具有增大的直径的核酸颗粒。可使用核酸珠粒或颗粒进行测序或其它实验同时将其保留在凹孔114中。在一个实例中，核酸珠粒或颗粒102包括聚合物基质104和一个或多个耦联到聚合物基质104的核酸链106。聚合物基质104可由疏水性聚合物形成或可由亲水性聚合物(如水凝胶基质)形成。具体而言，聚合物基质104可包括聚合物，如多醣如琼脂糖、透明质酸或甲基纤维素；聚氧化烯烃如聚氧丁烯、聚氧乙烯或聚乙二醇，或聚氧丙烯；丙烯酰胺如二甲基丙烯酰胺、聚丙烯酰胺、N,N-聚二甲基丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚-N-羟基丙烯酰胺、聚-N-羟基烷基丙烯酰胺或其胺官能变异体；聚乙烯吡咯啶酮；聚苯乙烯；硅酮；聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)；其它丙烯酸酯聚合物；聚乙烯醇；其共聚物或衍生物；或其任何组合。在一个特定实例中，聚合物基质104可由聚苯乙烯形成。在另一实例中，聚合物基质104由聚氧乙烯形成。在另一个实例中，聚合物基质104由丙烯酰胺(如羟基烷基丙烯酰胺、胺封端的丙烯酰胺或其衍生物)形成。举例来说，聚合物基质104可由单体形成，所述单体包括可自由基聚合单体如乙烯基类单体。在一个实例中，单体可包括丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、羟烷基甲基丙烯酸酯或其任何组合。在一个特定实例中，亲水性单体为丙烯酰胺，如包括羟基末端基团、氨基末端基团、羧基末端基团或其组合的丙烯酰胺。在一个实例中，亲水性单体为氨基烷基丙烯酰胺、用胺封端的聚丙二醇官能化的丙烯酰胺(D，下文示出)、丙烯酰哌嗪(acrylopiperazine)(C，下文示出)或其组合。在另一实例中，丙烯酰胺可为羟基烷基丙烯酰胺，如羟基乙基丙烯酰胺。具体而言，羟基烷基丙烯酰胺可包括N-三(羟基甲基)甲基)丙烯酰胺(A，下文示出)、N-(羟基甲基)丙烯酰胺(B，下文示出)或其组合。在另一个实例中，可使用单体的混合物，如羟基烷基丙烯酰胺与胺官能化丙烯酰胺的混合物或丙烯酰胺与胺官能化丙烯酰胺的混合物。在一个实例中，胺官能化丙烯酰胺可包括在100:1至1:1范围，如100:1至2:1范围、50:1至3:1范围、50:1至5:1范围或甚至50:1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对核酸链进行测序的方法，所述方法包含：/n接收具有结合到核酸链的聚合物基质的颗粒，其中所述聚合物基质包含聚合物，所述聚合物包括琼脂糖、聚氧丁烯、二甲基丙烯酰胺、聚氧乙烯或聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚氧丙烯、N,N-聚二甲基丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚乙烯吡咯啶酮、聚-N-羟基丙烯酰胺、聚-N-羟基烷基丙烯酰胺、聚苯乙烯、其共聚物或衍生物，或其任何组合；/n将所述颗粒暴露于含水溶液以减小所述颗粒的尺寸，所述溶液包含范围为30mM至500mM的镁盐和范围为0.5wt％至10.0wt％的非离子聚合物；/n将所述颗粒施加到表面，该表面包括限定凹孔的层，所述颗粒沉积在凹孔中；和/n洗涤所述表面以去除并将凝聚剂并在所述凹孔中展开所述颗粒。/n

【技术特征摘要】
20130913 US 61/877,745;20140702 US 62/020,2921.一种对核酸链进行测序的方法，所述方法包含：
接收具有结合到核酸链的聚合物基质的颗粒，其中所述聚合物基质包含聚合物，所述聚合物包括琼脂糖、聚氧丁烯、二甲基丙烯酰胺、聚氧乙烯或聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚氧丙烯、N,N-聚二甲基丙烯酰胺、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚乙烯吡咯啶酮、聚-N-羟基丙烯酰胺、聚-N-羟基烷基丙烯酰胺、聚苯乙烯、其共聚物或衍生物，或其任何组合；
将所述颗粒暴露于含水溶液以减小所述颗粒的尺寸，所述溶液包含范围为30mM至500mM的镁盐和范围为0.5wt％至10.0wt％的非离子聚合物；
将所述颗粒施加到表面，该表面包括限定凹孔的层，所述颗粒沉积在凹孔中；和
洗涤所述表面以去除并将凝聚剂并在所述凹孔中展开所述颗粒。


2.权利要求1所述的方法，其中所述非离子聚合物包括聚乙二醇类聚合物。


3.权利要求2所述的方法，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G罗，M塞多瓦，D莱特，R琼斯，M阿兰贾里，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US