至少使用改变电极之间的桥的电特性来进行测序的组合物和方法技术

本文提供了至少使用改变聚合物桥的电特性来进行测序的组合物和方法。在一些示例中，这些桥可以跨越第一电极与第二电极之间的空间并且可以包括单股共轭聚合物链。多个核苷酸可偶联到对应标签。聚合酶可偶联到该桥，并且可以至少使用第二多核苷酸的序列来将核苷酸添加到第一多核苷酸。分别与那些核苷酸对应的这些标签可改变该共轭聚合物链的电特性。检测电路系统可至少使用通过该桥的电信号的变化来检测该聚合酶将这些核苷酸添加到该第一多核苷酸的序列，该变化响应于使用与那些核苷酸对应的这些标签相应改变杂交。对应的这些标签相应改变杂交。对应的这些标签相应改变杂交。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】至少使用改变电极之间的桥的电特性来进行测序的组合物和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年6月30日提交的名称为“Compositions and Methods for Sequencing Using at Least Altering Electrical Characteristics of Bridges Between Electrodes”的美国临时专利申请号63/046,663的权益，该美国临时专利申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]大量的学术和公司时间和能量已被投入对多核苷酸，诸如DNA进行测序。一些测序系统使用“边合成边测序”(SBS)技术和基于荧光的检测。然而，基于荧光的检测可能需要光学部件，诸如激发光源、成像装置等，这可能是复杂的、操作耗时的并且昂贵的。

技术实现思路

[0004]本文提供的示例涉及至少使用改变电极之间的桥的电特性进行测序。公开了用于执行此类测序的组合物和方法。
[0005]在一些示例中，本文提供了一种组合物，该组合物包括通过空间彼此分离的第一电极和第二电极，以及跨越在该第一电极与该第二电极之间的空间的桥。该桥可包含单股共轭聚合物链。该组合物可进一步包含第一多核苷酸和第二多核苷酸，以及多个核苷酸，每个核苷酸偶联到对应标签。该组合物可进一步包含聚合酶以至少使用第二多核苷酸的序列将多个核苷酸的核苷酸添加到该第一多核苷酸。分别与那些核苷酸对应的标签可改变该单股共轭聚合物链的电特性。该组合物可进一步包含检测电路系统，该检测电路系统用以至少使用通过该桥的电信号的变化来检测该聚合酶将这些核苷酸添加到该第一多核苷酸的序列，该变化响应于使用与那些核苷酸对应的这些标签改变该电特性。
[0006]在一些示例中，该单股共轭聚合物链包含第一离域轨道集，并且当这些标签中的每个标签与该单股聚合物链缔合时，该标签包含与该第一离域轨道集共享电子的相应离域轨道集。在一些示例中，这些标签中的每个标签与该单股共轭聚合物链形成供体:受体复合物。在一些示例中，该标签包含相应的受体，该单股共轭聚合物链包含供体，并且电子经由π
‑
π相互作用从该单股聚合物链转移至这些标签中的每个标签。在一些示例中，这些标签包括不同的分子轨道并且可检测地不同地改变该单股共轭聚合物链的电导率。
[0007]在一些示例中，该单股聚合物链包含均聚物。在一些示例中，该均聚物包含重复单体单元M1，这些单体单元M1中的每个单体单元偶联至增溶基团R。
[0008]在其他示例中，该单股聚合物链包含共聚物，该共聚物包含第一单体单元M1和第二单体单元M2，这些第一单体单元M1中的每个第一单体单元偶联至增溶基团R。在一些示例中，该共聚物包含重复的M1
‑
M2单元。
[0009]在又其他示例中，该单股聚合物链包含共聚物，该共聚物包含第一单体单元M1和第二单体单元M3，其中(i)这些第一单体单元M1中的每个第一单体单元，或(ii)这些第二单
体单元M3中的每个第二单体单元，或(iii)这些第一单体单元M1中的每个第一单体单元和这些第二单体单元M3中的每个第二单体单元偶联至增溶基团R。在一些示例中，该共聚物包含重复的M1
‑
M3单元。
[0010]在其他示例中，该单股聚合物链包含共聚物，该共聚物包含第一单体单元M3和第二单体单元M2，这些第一单体单元M3中的每个第一单体单元偶联至增溶基团R。在一些示例中，该共聚物包含重复的M3
‑
M2单元。
[0011]在一些示例中，该单股聚合物链包含共聚物，该共聚物包含第一单体单元M1、第二单体单元M2和第三单体单元M3，其中(i)这些第一单体单元M1中的每个第一单体单元，或(ii)这些第二单体单元M3中的每个第二单体单元，或(iii)这些第一单体单元M1中的每个第一单体单元和这些第二单体单元M3中的每个第二单体单元偶联至增溶基团R。在一些示例中，该共聚物包含重复的M1
‑
M2单元。在一些示例中，该共聚物包含重复的M3
‑
M2单元。
[0012]在一些示例中，M1是包含该增溶基团R的给电子或电子中性单体单元，并且其中包含该增溶基团R的该给电子或电子中性单体单元选自由以下组成的组：
[0013][0014]其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。
[0015]在一些示例中，R是选自由以下组成的组的阳离子增溶基团：(N,N,N
‑
三甲基铵)烷基、(N,N,N
‑
三丁基铵)烷基、1
‑
甲基
‑3‑
(烷基)
‑
咪唑鎓和1
‑
(烷基)吡啶鎓。
[0016]在一些示例中，R是选自由以下组成的组的阴离子增溶基团：烷基磺酸根、烷基羧酸根和烷基膦酸根。
[0017]在一些示例中，M2是不包含该增溶基团R的给电子单体单元，并且其中不包含该增溶基团R的该给电子单体单元选自由以下组成的组：
[0018][0019]其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。
[0020]在一些示例中，M3是不包含该增溶基团R的吸电子单体单元，并且其中不包含该增溶基团R的该吸电子单体单元选自由以下组成的组：
[0021]没有增溶基团的单体单元
[0022][0023]其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。
[0024]在一些示例中，M3是包含该增溶基团R的吸电子单体单元，并且其中包含该增溶基团R的该吸电子单体单元选自由以下组成的组：
[0025]具有增溶基因的单体单元
[0026]其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。
[0027]在一些示例中，该组合物进一步包含将该单股共轭聚合物链偶联至该第一电极的第一端基，以及将该单股共轭聚合物偶联至该第二电极的第二端基。在一些示例中，该第一端基和该第二端基中的每一者选自由以下组成的组：苯硫酚、苯乙炔、重氮苯基、苄胺、甲基苄基硫醚和甲基己基硫醚。
[0028]在一些示例中，标签是选自由以下组成的组的受体：
[0029][0030]其中L表示接头，并且波浪线表示接头L与该核苷酸的偶联。
[0031]在本文的一些示例中提供了一种方法。该方法包括至少使用第二多核苷酸的序列，使用聚合酶将核苷酸添加至第一多核苷酸中。该方法包括使用分别与这些核苷酸偶联的标签改变跨越第一电极与第二电极之间的空间的桥的单股共轭聚合物链的电特性。该方法包括至少使用通过该桥的电信号的变化来检测该聚合酶将这些核苷酸添加到该第一多核苷酸的序列，该变化响应于使用与那些核苷酸对应的这些标签相应改变该电特性。
[0032]在一些示例中，该单股共轭聚合物链包含第一离域轨道集，并且当这些标签中的每个标签与该单股聚合物链缔合时，该标签包含与该第一离域轨道集共享电子的相应离域轨道集。在一些示例中，这些标签中的每个标签与该单股共轭聚合物链形成供体:受体复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，所述组合物包含：第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极通过空间彼此分离；桥，所述桥跨越所述第一电极与所述第二电极之间的所述空间，所述桥包含单股共轭聚合物链：第一多核苷酸和第二多核苷酸；多个核苷酸，每个核苷酸偶联到对应标签；聚合酶，所述聚合酶用以至少使用所述第二多核苷酸的序列来将所述多个核苷酸的核苷酸添加到所述第一多核苷酸，分别与那些核苷酸对应的所述标签，所述标签改变所述单股共轭聚合物链的电特性；以及检测电路系统，所述检测电路系统用以至少使用通过所述桥的电信号的变化来检测所述聚合酶将所述核苷酸添加到所述第一多核苷酸的序列，所述变化响应于使用与那些核苷酸对应的所述标签改变所述电特性。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述单股共轭聚合物链包含第一离域轨道集，并且当所述标签中的每个标签与所述单股聚合物链缔合时，所述标签包含与所述第一离域轨道集共享电子的相应离域轨道集。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述标签中的每个标签与所述单股共轭聚合物链形成供体:受体复合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的组合物，其中所述标签包含相应的受体，所述单股共轭聚合物链包含供体，并且电子经由π
‑
π相互作用从所述单股聚合物链转移至所述标签中的每个标签。5.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物，其中所述标签包括不同的分子轨道并且可检测地不同地改变所述单股共轭聚合物链的电导率。6.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述单股聚合物链包含均聚物。7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述均聚物包含重复单体单元M1，所述单体单元M1中的每个单体单元偶联至增溶基团R。8.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述单股聚合物链包含共聚物，所述共聚物包含第一单体单元M1和第二单体单元M2，所述第一单体单元M1中的每个第一单体单元偶联至增溶基团R。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述共聚物包含重复的M1
‑
M2单元。10.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述单股聚合物链包含共聚物，所述共聚物包含第一单体单元M1和第二单体单元M3，其中(i)所述第一单体单元M1中的每个第一单体单元，或(ii)所述第二单体单元M3中的每个第二单体单元，或(iii)所述第一单体单元M1中的每个第一单体单元和所述第二单体单元M3中的每个第二单体单元偶联至增溶基团R。11.根据权利要求10所述的组合物，其中所述共聚物包含重复的M1
‑
M3单元。12.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述单股聚合物链包含共聚物，所述共聚物包含第一单体单元M3和第二单体单元M2，所述第一单体单元M3中的每个第一单体单元偶联至增溶基团R。
13.根据权利要求12所述的组合物，其中所述共聚物包含重复的M3
‑
M2单元。14.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述单股聚合物链包含共聚物，所述共聚物包含第一单体单元M1、第二单体单元M2和第三单体单元M3，其中(i)所述第一单体单元M1中的每个第一单体单元，或(ii)所述第二单体单元M3中的每个第二单体单元，或(iii)所述第一单体单元M1中的每个第一单体单元和所述第二单体单元M3中的每个第二单体单元偶联至增溶基团R。15.根据权利要求14所述的组合物，其中所述共聚物包含重复的M1
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M2单元。16.根据权利要求14所述的组合物，其中所述共聚物包含重复的M3
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M2单元。17.根据权利要求7
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15中任一项所述的组合物，其中M1是包含所述增溶基团R的给电子或电子中性单体单元，并且其中包含所述增溶基团R的所述给电子或电子中性单体单元选自由以下组成的组：其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。18.根据权利要求7
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17中任一项所述的组合物，其中R是选自由以下组成的组的阳离子增溶基团：(N,N,N
‑
三甲基铵)烷基、(N,N,N
‑
三丁基铵)烷基、1
‑
甲基
‑3‑
(烷基)
‑
咪唑鎓和1
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(烷基)吡啶鎓。19.根据权利要求7
‑
17中任一项所述的组合物，其中R是选自由以下组成的组的阴离子增溶基团：烷基磺酸根、烷基羧酸根和烷基膦酸根。20.根据权利要求7
‑
19中任一项所述的组合物，其中M2是不包含所述增溶基团R的给电子单体单元，并且其中不包含所述增溶基团R的所述给电子单体单元选自由以下组成的组：
其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。21.根据权利要求7
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20中任一项所述的组合物，其中M3是不包含所述增溶基团R的吸电子单体单元，并且其中不包含所述增溶基团R的所述吸电子单体单元选自由以下组成的组：没有增溶基团的单体单元其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。22.根据权利要求7
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20中任一项所述的组合物，其中M3是包含所述增溶基团R的吸电子单体单元，并且其中包含所述增溶基团R的所述吸电子单体单元选自由以下组成的组：具有增溶基团的单体单元其中*表示与端基或与另一单体单元的偶联。23.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，所述组合物进一步包含将所述单股共轭聚合物链偶联至所述第一电极的第一端基，以及将所述单股共轭聚合物偶联至所述第二电极的第二端基。24.根据权利要求23所述的组合物，其中所述第一端基和所述第二端基中的每一者选
自由以下组成的组：苯硫酚、苯乙炔、重氮苯基、苄胺、甲基苄基硫醚和甲基己基硫醚。25.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：伊鲁米纳新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：