放置生物试剂的方法和设备技术

一种用于把至少一种生物试剂放置到基片的多个位置处的设备，包括一个在其上施加至少一种生物试剂的模压件。模压件定义多个图案和该多个位置对应的传送元件。模压件和基片接触以把至少一种的生物试剂从多个传送元件传送到多个位置上。传送元件可用模压件的储器或凸出部分限定。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在基片上放置生物试剂的方法和设备。近来，越来越致力于研制用于分子检测的片。通常，分子检测片包括一个基片(Substrate)，在基片上布置一阵列结合点。每个结合位点(或杂交位点)具有各自的与具有预定结构的分子相结合或者杂交的分子受体。向分子检测片施以一种样品溶液，样品中的分子结合或杂交在一个或多个结合位点。检测在其上产生杂交的特定的结合位点，并且相继地推断出样品中所含的一种或多种分子结构。用于基因测序的分子检测片是特别感兴趣的。通常称为DNA(脱氧核糖核酸)片的这种检测片采用一阵列的选择性结合位点，各结合点具有各自的单链DNA探针。被称为靶DNA的单链DNA片段的样品被施加到DNA片上。通过杂交过程DNA片段附着在一种或多种DNA探针上。通过检测哪些探针其上具有杂交的DNA片段，可以确定出该DNA片段中的核苷酸碱基序列。已经专利技术出多种把阵列的分子受体放到基片上的方法。Affymax提出一种在玻璃表面上合成各种肽或各种核酸的平版印刷技术。为了合成N-碱基(n-mer)寡核苷酸探针，需要四次平版制版写工序。这是由于四种不同的组分核苷酸(腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶)，它们可以位于一个N碱基探针中的几个核苷酸位置的每个位置中。平板印刷技术的一个缺点是，若在阵列中需要探针的新排列，则必须制造一组新的平版印刷掩模。此外，采用4n个掩模等级造成不希望的低产量。近来，通过把检测片浸入到样品溶液中使分子样品施加到分子检测片上的探针上。这种方法需要相当大量的样品，而样本量通常是受限制的。另外，分子常常错误地结合到分子检测片的位点上造成假阳性读数。本专利技术在附加的权利要求书中被精确指出。然而，通过参照下述带有附图的详细说明，本专利技术的其它特征将更为清晰并且将最好地了解本专利技术，附图是附图说明图1是一种设备的实施方案的方块图，该设备用于把至少一种生物试剂置放到基片的多个位置上；图2表示根据本专利技术的一种模压件的实施方案；图3表示从图2的模压件向基片传送至少一种生物试剂；图4表示充当传送元件的矩形储器；图5表示充当传送元件的球形储器；图6表示用于控制储器中温度的装置；图7表示另一种向储器引入至少一种试剂的技术；图8表示模压件的一种实施方案，该模压件提供另一种向储器施加至少一种试剂的技术；图9表示一种模压件，其具有多个限定多个传送元件的凸出部分；图10表示模压件的一种实施方案，该件具有一个支承吸收层的支承件；图11表示一种通过增加模压表面的表面面积增加模压件的吸收能力的备择方法；图12表示一种同时采用凸出部分和储器的模压件的实施方案；图13表示一种具有选择性的可凸出的传送元件的模压件的实施方案；图14表示具有非凸出活塞和凸出活塞的模压件；图15表示一种具有温度控制装置的选择性可凸出的模压件的实施方案；图16表示一个具有圆柱形状的模压件的例子；图17表示用于向模压件施加试剂的滚子；图18表示用于向模压件施加试剂的至少一个的分配头；以及图19是一个流程图，其概括了在一种把至少一种生物试剂放置到基片的多个位置中的方法的实施方案中所执行的步骤。图1是一种设备的实施方案的方块图，该设备用于把至少一种生物试剂100放置到基片104上的多个位置102上。该设备包括一个在其中施加以至少一种生物试剂100的模压件106。模压件106多个图型上与多个位置102相对应的传送元件108。通过使模压件106和基片104相接触，至少一种的生物试剂100从多个传送元件108传送到多个位置100处。至少一种的生物试剂100可以包括一种施加到多个传送元件108的每个中的共用试剂。在这种情况下，共用的生物试剂传送到基片104上的所有的多个位置102处，因此，该试剂对全部的多个位置102是共用的。另外，多个传送元件108中的每个元件可以接收各自的至少一种生物试剂100中的一种。从而，可以向基片104上的不同位置传送不同的生物试剂。应注意的是，该实施方案中以及本文所述的其它实施方案中至少一种生物试剂100可以广泛地包括任何试剂或化学品。但是，尤其感兴趣的是生物试剂，其中包括但不局限于，单核苷酸、核苷酸链如DNA片段和RNA(核糖核酸)片段以及其它核酸。本专利技术的实施方案可以便利地应用于把生物试剂传送到构成分子检测设备的基片上，例如基因测序片或者疾病诊断片。生物试剂可以传送以构成分子检测设备的结合位点上的分子检测探针。另外，生物试剂可以包括和已经具有分子检测探针的结合位点的选定位置杂交的靶分子。还应注意的是，基片104可以用各种材料构成，包括，但不限于，金属、半导体、纸、玻璃、和塑料，用于本文所述的本专利技术的各实施方案中。基片104可以是挠性的或刚性的，可具有各种形状，包括但不限于平面形状、滚筒状和圆柱形状。图2表示根据本专利技术的模压件120的一种实施方案。该模压件120限定多个传送元件122。多个传送元件122可以形成为阵列的图案，如图2中所示的二维阵列，以便和基片上位置的阵列相对应。但应注意，多个传送元件122可采用替代的图案。模压件120具有在其上规定了多个传送元件122的表面124。在本实施方案中，表面124基本上是一个平面。图3表示正在从图2的模压件120向基片130传送至少一种的生物试剂。模压件120的表面124朝向基片130的表面132直至接触。当接触时，或者表面124和基片130接触，或者多个传送元件122的至少一个元件和基片130接触。然后，如参考数字134所示，从基片130移去模压件120。从而，至少一种生物试剂或者其的反应物留在基片130的多个位置138处。在本专利技术的各种实施方案中，多个传送元件可具有任何不同的形式。在一种形式中，多个传送元件包括多个限定在模压件的表面上的储器。多个储器排列成对应于基片上的多个位置。每个储器为模压件中小的内含物的形式，用于保持少量化学反应试剂。例如，储器可用于保存微微升量级的试剂。利用常规的掩模/薄膜定位对准技术，通过使基片和具有对应的储器阵列的模压件相接触，可以准确地把至少一种的试剂放置到化学敏感底物的预定位置处。当模压件和基片接触时，至少一种的试剂和化学敏感基片之间的化学反应含在储器之内。储器优选具有预定的形状和预定的容积，从而不会明显地影响目的化学反应。在化学反应完成之前模压件一直和基片接触。然后，从基片上移去模压件，并把反应产物的区留在基片上。图4表示用作传送元件的矩形储器140。矩形储器140是限定充当在模压件142的一个部分中的。在一种实施方案里，矩形储器具有大于10mm的直径144，从而不会影响其中进行的预定化学反应。图5表示用作传送元件的球形储器150。球形储器150是限定充当在模压件152的一个部分中的。类似于矩形储器140，球形储器150具有大于10mm的直径154，从而不会影响在其中进行的预定化学反应。图6表示一种用于控制储器160中的温度的装置。加热元件162嵌入模压件164并靠近储器160。加热元件162例如可以是电阻加热元件，依赖对其施加的电流加热储器160。靠近储器160在模压件164中嵌入温度探针166。温度探针166测量储器160的或者储器160中试剂的温度。从温度探针166向控制器168传送一个表示温度的信号。控制器168处理该信号以形成施加到加热元件16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种把至少一种生物试剂放置到基片上的多个位置处的方法，该方法包括步骤：提供一个模压件，模压件限定图案对应于该多个位置的多个传送元件，向模压件施加至少一种的生物试剂；以及使模压件和基片接触，以把至少一种的生物试剂从多个传送元件传送 到多个位置上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：理查德马拉卡斯，多纳尔德E阿克利，威廉L莱伯，托马斯B哈维三世，
申请(专利权)人：摩托罗拉公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]