制备高密度阵列的方法技术

一种制备目标物质的高密度阵列的方法，包括切割一束目标线的步骤，其中目标线包含目标物质，其中切割得到多个高密度阵列，此外，本发明专利技术方法可包括额外的步骤，如稳定化目标线或线束，向高密度阵列中掺入一种或多种其它材料，及检查高密度阵列。同样，制备了根据本方法的高密度阵列。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
背景固定化的天然或合成的目标物质的高密度阵列允许在同一时间筛选分析物中是否存在特定的性质。已在许多
证明了这种高密度阵列的用途，包括化学、遗传学、免疫学、材料科学、医药、分子生物学和药理学。例如，核酸高密度阵列可用于证实基因序列，检测遗传突变的存在与否，以及定性和定量检测基因产物的差异表达。类似地，肽高密度阵列可用于绘制引发免疫应答的表位序列图谱。此外，目标物质阵列可用于鉴定用来开发药物的化合物。目前，用于构建待测物的高密度阵列的方法一般有两种。第一种，是将预制的天然或合成目标物质(如生物分子)单独地直接施加于支持物上的特定位置。支持物包括硝酸纤维素膜、尼龙膜、聚二氟乙烯膜、玻璃、硅或其它材料，可通过将支持物暴露于紫外线照射或通过焙烤支持物或其它技术将目标物质固定于支持物上。一种这样的方法公开于Pietu等人，“通过高密度cDNA阵列的定量杂交揭示的人肌肉中优势表达的新基因转录子”，基因组研究(Genome Research)，(1996)6492-503，此处全文引入作为参考。已设计了多种设备以使应用方法自动化。第二种构建高密度阵列的方法涉及，于支持物的特定位点上原位合成单独的目标物质。在一种这样的方法中，使用光合成化学以在支持物上独特位点处同时制备一系列不同的目标物质。在另一种这样的方法中，通过物理性地掩蔽或封闭支持物上的所选区域，且在未掩蔽的支持物上的部分进行所需化学合成反应，合成了目标物质。这种方法的实例公开于Fodor等人，“光指导的空间上可确定的平行化学合成”，科学，(1991)，251767-777；美国专利5,436,327；Southern E.M.等人，“通过与寡核苷酸阵列杂交分析并比较核酸阵列；利用实验模型评价”，基因组学(Genomics)，1992，131008-1017，此处全文引入作为参考。上述两种高密度阵列构建方法均有许多缺点。首先，一次仅能制备相对有限数量的相同阵列。第二，很难在生产中检查由这些方法制备的阵列以确定生产步骤的完整性。第三，用目前的方法无法将许多潜在的目标物质施加于支持物上，也不能于支持物上原位合成。另外，未描述由多于一种化学种类的待测物组成的阵列，如肽和核酸待测物组成的阵列。还有，这些方法仅能在具有相对有限厚度的片层上制备目标物质阵列。再者，每种方法只能制备区域面积尺寸相对有限的目标物质阵列。因此需要制备高密度阵列的替代方法，其不具有已知高密度阵列制备方法中固有的缺陷。例如，该方法应能优选地可同时、快速且经济地制备大量相同的阵列。该方法应能使用多种多样的目标物质和支持物，包括不能被目前方法掺入阵列的待测物和支持物。该方法应能以多种厚度和尺寸制备多于二维的阵列，且可为除了平面形状之外的形状。另外，该方法应可制备具有多种目标物质区域面积的阵列，包括在一块阵列上不同目标物质的不相类似的尺寸的区域。而且，该方法应能制备来自不同类型或化学种类的待测物的高密度阵列，如肽和核酸待测物的阵列。此外，该方法应能使用预制的目标物质(或需要时于原位合成的目标物质)以结合这些方法的优点。专利技术概述根据本专利技术的一个方面，提供了一种制备目标物质的高密度阵列的方法，包括切割一束目标线的步骤，其中目标线包含目标物质，其中切割得到高密度阵列。该方法也包括稳定化线束，向线束中掺入其它物质，及检查高密度阵列的步骤。本专利技术还提供了一种通过切割含有多个目标线的线束制备的高密度阵列，其中多个目标线包含目标物质。高密度阵列可具有存在于一个、两个或三个笛卡尔坐标上的目标物质。本专利技术还提供了一种，包括将包含目标物质线的膜卷曲或堆叠以制备线束的步骤。还提供了利用根据本专利技术制备的高密度阵列确证基因序列、检测遗传突变的存在与否、定性或定量检测基因产物的差异表达、绘制引发免疫应答的表位序列图谱、或用于鉴定用来开发药物的化合物的方法。 附图说明参考下列描述、所附权利要求书及附图可更好地理解本专利技术的特点、方面和优点，其中图1-图3，描绘用包含本专利技术的目标物质的纤维束制备高密度阵列；图4-图5，描绘用含膜的线束制备高密度阵列，其中膜具有根据本专利技术施加于膜上的目标物质的线；图6-图8，描绘用包含多个膜的线束制备高密度阵列，其中膜具有根据本专利技术施加于膜上的已知目标物质的线；图9-图11，描绘用包含卷曲膜的线束制备高密度阵列，其中膜具有根据本专利技术施加于膜上的已知目标物质的线；图12-图14，描绘用包含管的线束制备高密度阵列，其中根据本专利技术管用目标物质填充；图15是放射自显影图，显示于依本专利技术制备的阵列上进行的杂交研究结果；以及图16是放射自显影图，显示于依本专利技术制备的另一个阵列上进行的杂交研究结果。专利技术描述根据本专利技术的一个实施方案，提供了一种制备目标物质的高密度阵列的方法，其用于测定分析物的身分或性质，或用于测定目标物质的身分或性质。根据本专利技术的另一个实施方案，提供了用于测定分析物的身分或性质，或用于测定目标物质的身分或性质的目标物质的高密度阵列。如此处所用，术语“目标物质”是指有能力与一种或多种目标分析物相互作用的高密度阵列的成分。目标物质可为原子、分子、复合化学物、细胞器、病毒、细胞或其它材料，或这些物质的组合，或参考此处所述可为本领域技术人员理解的其它物质。例如，依本专利技术的高密度阵列的目标物质可选自一种或多种原子，如锌、硫和金；生物分子如多核苷酸、DNA、RNA、肽、蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、碳水化合物、脂类、免疫球蛋白及其合成类似物与变异体；病毒；亚细胞成分如显微解剖的染色体和线粒体；细胞，包括原核细胞、古细菌和真核细胞；以及其它材料，如金属合金、陶瓷、玻璃、半导体、超导体、塑料、聚合材料、木材、织物和凝结物。如此处所用，术语“分析物”是指通过在根据本专利技术的高密度阵列上与目标物质相互作用待测定身分或性质的那些物质。或者类似地，可使用分析物通过与在根据本专利技术的高密度阵列上与目标物质相互作用测定目标物质的身分或性质。还可从如目标物质的相同组中选择分析物，如蛋白质或核酸，或其可是一种物理或环境条件，如选自温度、pH或盐浓度的一种或多种条件。如此处所用，术语“目标线”是指目标物质的线。这些线全部由一种或多种目标物质构成，或可含有一种或多种带有支持物或容器的目标物质。目标物质可吸附于、结合于、包埋入或包被在支持物上，或含于容器中。例如，目标线包括目标物质(如金属合金、凝结物或塑料)的浇铸棒(cast rod)，或可包括吸附于玻璃纤维或丝线上的目标物质，结合于聚合纤维的、包埋入多孔棒、包被于金属丝或含于明胶基质中的目标物质。另外，目标线可包含书写、刻划、印制或模压在玻璃载玻片(或诸如聚合物薄平面板的膜、或等效支持物)上的目标物质的线。另外，目标线可包括结合于管内侧的目标物质。如此处所用，术语“基质”指目标物质可包埋入的或可结合于其上的材料以提供额外的结构性支持，作为间隔基，将目标物质展示给分析物，或影响目标物质与分析物之间的相互作用，如通过将目标物质相互之间电绝缘。基质可为聚合材料，如一种或多种选自气溶胶、琼脂糖、白蛋白、明胶、水凝胶和聚丙烯酰胺的物质。如此处所用，术语“束”指一种有序排列或装配的目标线。例如，一束可包括一堆目标线，其中每个目标线包含用目标物质填充的管，或其中每个目标线包含刻划于膜上的目标物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备高密度阵列的方法，包括将包含目标物质线的多个膜堆叠制成线束的步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JR小哈德森，EP道森，
申请(专利权)人：生物风险公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]