【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分析物检测和分析的方法和系统交叉引用本申请要求2017年11月17日提交的美国临时专利申请号62/588,139、2018年1月30日提交的美国临时专利申请号62/623,743、2018年4月27日提交的美国临时专利申请号62/664,049、2018年5月8日提交的美国专利申请号15/974,364、2018年5月8日提交的美国专利申请号15/974,441和2018年5月8日提交的美国专利申请号15/974,543的权益，其中每个申请通过引用全文并入本文。
技术介绍
在分子生物学和医学(例如诊断)领域，生物样品处理具有多种应用。例如，核酸测序可以提供信息，该信息可用于诊断受试者的某种病况并且在一些情况下可用于定制治疗计划。测序被广泛用于分子生物学应用，包括载体设计、基因疗法、疫苗设计、工业菌株设计和验证。生物样品处理可以涉及流体系统和/或检测系统。
技术实现思路
尽管生物样品处理系统和方法很普遍，但这样的系统和方法的效率可能很低，可能较为费时并且浪费诸如试剂之类的宝贵资源。本文认识到对用于高效样品处理和/或分...
【技术保护点】
1.一种用于处理生物分析物的方法，包括：/n(a)提供包括阵列的衬底，所述阵列固定有所述生物分析物，其中所述衬底相对于中心轴线可旋转；/n(b)在所述衬底的旋转期间，引导包括多个探针的溶液遍及所述衬底并与所述生物分析物接触，其中所述溶液沿远离所述中心轴线的方向被离心地引导；/n(c)使所述生物分析物经受足以在所述多个探针中的至少一个探针与所述生物分析物之间进行反应的条件，以将所述至少一个探针与所述生物分析物偶联；以及/n(d)检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的一个或多个信号，从而分析所述生物分析物。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171117 US 62/588,139;20180130 US 62/623,743;20181.一种用于处理生物分析物的方法，包括：
(a)提供包括阵列的衬底，所述阵列固定有所述生物分析物，其中所述衬底相对于中心轴线可旋转；
(b)在所述衬底的旋转期间，引导包括多个探针的溶液遍及所述衬底并与所述生物分析物接触，其中所述溶液沿远离所述中心轴线的方向被离心地引导；
(c)使所述生物分析物经受足以在所述多个探针中的至少一个探针与所述生物分析物之间进行反应的条件，以将所述至少一个探针与所述生物分析物偶联；以及
(d)检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的一个或多个信号，从而分析所述生物分析物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物分析物是核酸分子，并且其中分析所述生物分析物包括鉴定所述核酸分子的序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个探针是多个核苷酸。
4.根据权利要求3所述的方法，其中(c)包括在足以将来自所述多个核苷酸的至少一个核苷酸并入与所述核酸分子互补的生长链的条件下，使所述核酸分子经受引物延伸反应。
5.根据权利要求4所述的方法，其中在(d)中，所述一个或多个信号指示所述至少一个核苷酸的并入。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个核苷酸包括核苷酸类似物。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述多个核苷酸是第一规范碱基类型。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括用附加的多个核苷酸重复(b)和(c)，其中所述附加的多个核苷酸是第二规范碱基类型，其中所述第二规范碱基类型不同于所述第一规范碱基类型。
9.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个探针是多个寡核苷酸分子。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物分析物是核酸分子，并且(c)包括在所述至少一个探针与所述核酸分子之间进行互补结合反应，以在(d)中鉴定所述至少一个探针与所述生物分析物之间的同源性的存在。
11.根据权利要求1所述的方法，其中(d)中的所述检测是使用一传感器进行的，该传感器在所述衬底的旋转期间沿非线性路径连续扫描所述阵列。
12.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在(b)之前，(i)当所述衬底静止时将所述溶液分配在所述衬底上，以及(ii)使所述衬底经受旋转以引导所述溶液遍及所述阵列。
13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：(i)在(b)之前使所述衬底经受旋转，以及(ii)在所述衬底旋转时，将所述溶液分配在所述衬底上。
14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用不同于所述多个探针的附加的多个探针重复(b)-(d)。
15.根据权利要求1所述的方法，其中选择所述溶液的流体粘度或所述衬底的旋转速度，以产生相邻于所述阵列的预定厚度的一层所述溶液。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述生物分析物与固定至所述阵列的珠子偶联。
17.根据权利要求1所述的方法，其中使用一个或多个分配喷嘴将所述溶液引导至所述阵列，所述分配喷嘴被定向为在所述衬底的所述中心轴线处或靠近所述衬底的所述中心轴线。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述阵列包括多个单独可寻址的位置，并且其中所述生物分析物被安设在所述多个单独可寻址的位置中的给定的单独可寻址的位置处。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述阵列具有与之固定的一个或多个附加的生物分析物。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底被纹理化或图案化。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个信号包括一个或多个光信号。
22.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在(d)中检测所述一个或多个信号之前终止所述衬底的旋转。
23.根据权利要求1所述的方法，其中在所述衬底以第一角速度旋转时进行(b)和/或(c)，并且在所述衬底以不同于所述第一角速度的第二角速度旋转时进行(d)。
24.根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底相对于所述中心轴线可移动，并且其中当所述衬底位于所述中心轴线的第一位置时进行(b)和/或(c)，并且当所述衬底处于所述中心轴线的第二位置时进行(d)，所述第二位置不同于所述第一位置。
25.根据权利要求24所述的方法，其中在所述第一位置处，所述衬底以第一角速度旋转，并且在所述第二位置处，所述衬底以不同于所述第一角速度的第二角速度旋转。
26.根据权利要求1所述的方法，其中所述阵列是基本上平面的阵列。
27.一种用于处理生物分析物的方法，包括：
(a)提供包括基本上平面的阵列的衬底，所述阵列固定有所述生物分析物，其中所述衬底相对于中心轴线可旋转；
(b)在所述衬底的旋转期间，引导包括多个探针的溶液遍及所述基本上平面的阵列并与所述生物分析物接触；
(c)使所述生物分析物经受足以在所述多个探针中的至少一个探针与所述生物分析物之间进行反应的条件，以将所述至少一个探针与所述生物分析物偶联；以及
(d)检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的一个或多个信号，从而分析所述生物分析物。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述生物分析物是核酸分子，并且其中分析所述生物分析物包括鉴定所述核酸分子的序列。
29.根据权利要求27所述的方法，其中(d)中的所述检测是使用传感器进行的，所述传感器在所述衬底的旋转期间沿非线性路径连续扫描所述基本上平面的阵列。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述基本上平面的阵列包括多个单独可寻址的位置，并且其中所述生物分析物被安设在所述多个单独可寻址的位置中的给定的单独可寻址的位置处。
31.一种用于分析生物分析物的系统，包括：
衬底，其包括被配置为固定所述生物分析物的阵列，其中所述衬底被配置为相对于中心轴线旋转；
流体流动单元，其包括被配置为将包括多个探针的溶液分配到所述阵列的流体通道，其中在所述衬底的旋转期间，所述溶液沿远离所述中心轴线的方向被离心地引导并使所述溶液在足以将所述多个探针中的至少一个探针与所述生物分析物偶联的条件下与所述生物分析物接触；
检测器，其与所述阵列光学通信，其中所述检测器被配置为检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的一个或多个信号；以及
一个或多个计算机处理器，其可操作地耦合至所述流体流动单元和所述检测器，其中所述一个或多个计算机处理器被单独地或共同地编程以(i)引导所述流体流动单元将所述溶液通过所述流体通道分配到所述阵列，在所述衬底的旋转期间，包括所述多个探针的所述溶液沿远离所述中心轴线的方向被离心地引导并使所述溶液与所述生物分析物接触，以及(ii)使用所述检测器检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的所述一个或多个信号。
32.根据权利要求31所述的系统，其中所述衬底沿所述中心轴线可移动。
33.根据权利要求32所述的系统，其中所述流体通道被配置为当所述衬底位于沿所述中心轴线的第一位置时分配所述溶液，并且其中所述检测器被配置为当所述衬底位于沿所述中心轴线的第二位置时检测所述一个或多个信号，所述第二位置不同于所述第一位置。
34.根据权利要求33所述的系统，其中在所述第一位置处，所述衬底能够以第一角速度旋转，并且在所述第二位置处，所述衬底能够以不同于所述第一角速度的第二角速度旋转。
35.根据权利要求31所述的系统，进一步包括附加的流体通道，所述附加的流体通道包括被配置为将附加的溶液分配到所述阵列，其中所述流体通道和所述附加的流体通道在所述流体通道的出口端口和所述附加的流体通道的出口端口的上游彼此流体隔离。
36.根据权利要求31所述的系统，进一步包括被配置为至少部分地浸入与所述衬底接触的流体中的光学成像物镜，所述光学成像物镜与所述检测器光学通信。
37.根据权利要求36所述的系统，进一步包括环绕所述光学成像物镜的容器，所述容器被配置为保留至少一部分所述流体。
38.根据权利要求31所述的系统，其中所述流体通道不接触所述衬底。
39.根据权利要求31所述的系统，其中所述阵列是基本上平面的阵列。
40.根据权利要求31所述的系统，其中所述一个或多个计算机处理器被单独地或共同地编程，以在所述衬底旋转之前引导所述流体流动单元将所述溶液通过所述流体通道分配到所述阵列。
41.根据权利要求31所述的系统，其中所述一个或多个计算机处理器被单独地或共同地编程，以在所述衬底经历旋转时引导所述流体流动单元将所述溶液通过所述流体通道分配到所述阵列。
42.根据权利要求31所述的系统，其中所述检测器被配置为在所述衬底的旋转期间检测所述一个或多个信号。
43.根据权利要求42所述的系统，其中所述检测器被配置为在所述衬底的旋转期间沿非线性路径连续扫描所述阵列。
44.根据权利要求31所述的系统，其中所述检测器被配置为在所述衬底不旋转时检测所述一个或多个信号。
45.根据权利要求31所述的系统，其中所述检测器是光学检测器，并且其中所述一个或多个信号是一个或多个光信号。
46.根据权利要求31所述的系统，其中所述阵列包括多个单独可寻址的位置。
47.根据权利要求46所述的系统，其中所述多个单独可寻址的位置是可单独物理访问的。
48.根据权利要求31所述的系统，其中所述衬底被纹理化或图案化。
49.根据权利要求31所述的系统，进一步包括包含所述衬底的容器。
50.根据权利要求49所述的系统，进一步包括被配置为调节所述容器的环境温度或湿度的环境单元。
51.根据权利要求31所述的系统，其中所述检测器包括时间延迟积分(TDI)传感器或伪TDI快速帧速率传感器。
52.根据权利要求31所述的系统，进一步包括与所述阵列光学通信的附加检测器，其中所述检测器和所述附加检测器被配置为沿不同的路径扫描所述阵列。
53.根据权利要求52所述的系统，其中所述不同的路径是非线性的。
54.根据权利要求31所述的系统，进一步包括在所述阵列与所述检测器之间且与所述阵列和所述检测器光学通信的一个或多个光学器件，其中所述一个或多个光学器件被配置为提供跨所述阵列的光学放大率梯度。
55.根据权利要求54所述的系统，其中所述光学放大率梯度是变形的。
56.一种用于分析生物分析物的系统，包括：
衬底，其包括被配置为固定所述生物分析物的基本上平面的阵列，其中所述衬底被配置为相对于中心轴线旋转；
流体流动单元，其包括被配置为将包括多个探针的溶液分配到所述基本上平面的阵列的流体通道，其中在所述衬底的旋转期间，引导所述溶液遍及所述基本上平面的阵列并使所述溶液在足以将所述多个探针中的至少一个探针与所述生物分析物偶联的条件下与所述生物分析物接触；
检测器，其与所述基本上平面的阵列光学通信，其中所述检测器被配置为检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的一个或多个信号；以及
一个或多个计算机处理器，其可操作地耦合至所述流体流动单元和所述检测器，其中所述一个或多个计算机处理器被单独地或共同地编程以(i)引导所述流体流动单元通过所述流体通道将所述溶液分配到所述阵列，在所述衬底的旋转期间，包括所述多个探针的所述溶液被引导遍及所述基本上平面的阵列并使所述溶液与所述生物分析物接触，以及(ii)使用所述检测器检测来自与所述生物分析物偶联的所述至少一个探针的所述一个或多个信号。
57.根据权利要求56所述的系统，进一步包括被配置为至少部分地浸入与所述衬底接触...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·巴比，内森·贝克特，丹尼斯·普里斯廷斯基，德里克·舒尔特，艾维赛伊·巴托夫，杰米·沙利文，杜米特鲁·布伦泽，阿比扎尔·拉克达瓦拉，史蒂文·孟肯，吉拉德·阿莫吉，马克·普拉特，
申请(专利权)人：阿尔缇玛基因组学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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