用于分子分析的组合物制造技术

本文提供了一种电泳分离介质，其包含：

【技术实现步骤摘要】
用于分子分析的组合物、方法、试剂盒和装置
[0001]本申请是申请日为
2018
年5月
22
日
、
申请号为
201880033952.X、
专利技术名称为“用于分子分析的组合物
、
方法
、
试剂盒和装置”的专利技术专利申请的分案申请
。
[0002]相关申请的参考
[0003]本申请根据
35U.S.C.
§
119(e)
要求
2017
年5月
22
日提交的美国临时申请序列号
62/509,560
和
2018
年5月
22
日提交的美国临时申请序列号
62/675,057
的优先权
。
出于所有目的，通过引用将上述申请的全部公开内容并入本文
。


[0004]本公开涉及包括电泳介质的筛分组合物及其制剂
。
本公开进一步涉及包含本文所述的介质
、
组合物和制剂的相关系统
、
试剂盒和组件，例如电泳毛细管
。
本公开还涉及在采用生物分子筛分的应用中使用本文所述的介质
、
组合物和制剂的方法，所述应用包括但不限于毛细管电泳
。
本公开还提供了电泳分离介质等等
。
本文所述的介质可用于分离，例如用于分离生物分子
(
包括但不限于核酸
、
蛋白质
、
糖蛋白和聚糖
)
，并且该介质表现出显著长于常规组合物
(
包括含有脲作为变性剂的组合物
)
的储存期限，特别是在室温或以上温度下
。

技术介绍

[0005]毛细管电泳
(CE)
仪器可用于分析
DNA
样品，并且应用于
DNA
测序
、
基因分型和法医遗传分析等等
。
用于
CE
的
DNA
分析介质包含溶解的水溶性聚合物，例如线性聚丙烯酰胺
、
聚
N
‑
取代的丙烯酰胺或聚
N,N
‑
二取代的丙烯酰胺，它们在适当的浓度下被设计成可形成缠结的聚合物网络，该网络根据它们在电泳过程中的大小和形状在物理上“筛分”DNA
分子
。
通过毛细管电泳确定
DNA
链的长度和序列又产生许多有价值的信息
。
[0006]感兴趣的
DNA
分子通常最初以双链螺旋形式
(“dsDNA”)
获得
。
然而对于许多应用，优选通过电泳以单链变性形式
(“ssDNA”)
分析
DNA。
通常，在分析之前，通过在注入电泳装置之前短暂
(
例如3分钟
)
暴露于高热
(
例如约
95℃)
下使
dsDNA
变性
。
如根据
DNA
链长进行有用分离所需的，在分析过程中，维持单链
DNA
片段
、
尤其是较长的
DNA
分子
(
长度
>120
个核苷酸
)
的变性通常需要在电泳介质中存在化学变性剂
。
[0007]通常用于电泳的一种
DNA
变性剂是脲
(Hutton
，
J.R.(1977)."Renaturation kinetics and thermal stability of DNA in aqueous solutions of formamide and urea."Nucleic Acids Research 4(10):3537
‑
3555)。
[0008]这种包含聚合物网络的筛分介质也用于分离和鉴定其他分子，例如蛋白质
、
糖蛋白和聚糖
。
例如，可以通过毛细管电泳分离并鉴定此类分子
。
[0009]毛细管阵列电泳是一个强大的概念，其允许在多个泳道中同时进行复杂样品的高分辨率分离，例如
Sanger DNA
测序和基于
VNTR
的片段分析
。
在这些应用中，通常采用径向聚焦激发激光束对阵列进行侧面照明的多色荧光检测
。
这种配置的一种挑战是阵列中所有毛细管的均匀照明
。
使用侧面照明，通过平面方式排列的并填充有分离介质的熔融石英毛细管阵列传播激光的效率可以取决于该阵列布置对激光束的光所产生的光学因素
。
此类因素
包括但不限于毛细管比间距
、
毛细管曲率
(
毛细管内外径
)
和由空气
、
熔融石英和分离介质三相产生的激发光路径中许多界面处的折射率
(RI)
差
。
在本领域中已知各种策略来减小这些光学界面处的折射率差，以便消除或减小在界面处的透镜效应，例如正方形轮廓的
CE
毛细管
、
将阵列浸入“折射率匹配液”中以及使分离介质的折射率与构成毛细管壁的熔融石英材料的折射率尽可能接近
。
在许多当前可用的商业分离聚合物例如
‑
4、
‑6和
‑7系列分离聚合物中，折光率的匹配主要取决于分离聚合物中高度浓缩
(
约
8M)
脲的存在
。
[0010]但是，脲在
pH 7
‑8的水性介质中具有一定程度的化学不稳定性
。
脲的降解可导致电泳介质的
pH
漂移和气泡的引入，这会阻碍电流并降低介质的功能和性能
。
脲在储存期间
(
尤其是在室温下
)
化学降解的趋势是通常将
CE
分离介质储存在
4℃
下的一个原因，并且是分离基质“保质期”缩短至
(
通常
)
少于6个月
(
甚至在冰箱中
)
的主要原因
。
此外，用脲制备的聚合物制剂在安装到仪器上之后具有约1‑2周的有限使用时间
。
[0011]DNA
分离基质聚合物的自发水解降解或改变也可能在
CE
基质的不稳定性中起作用
。
用于
DNA
电泳的最常见类型的水溶性聚合物是线性聚丙烯酰胺，其通常是电荷中性聚合物
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电泳分离介质，其包含：
(a)
包含至少一种聚合物或共聚物的筛分组分；
(b)
可选地，一种或多种试剂，和
(c)
水性溶剂或水性缓冲液；其中所述电泳分离介质在至少约
23℃
的温度下储存至少
14
天后对毛细管电泳表现出功能稳定性
。2.
一种电泳分离介质，其包含：
(a)
包含至少一种聚合物或共聚物的筛分组分；
(b)
可选地，一种或多种试剂，
(c)
水性溶剂或水性缓冲液；其中所述电泳分离介质基本上不含脲
。3.
一种电泳分离介质，其包含：
(a)
包含至少一种聚合物或共聚物的筛分组分；
(b)
任选地，一种或多种试剂，
(c)
水性溶剂或水性缓冲液；其中所述电泳分离介质不包含脲
。4.
根据权利要求1至3中任一项所述的介质，其中所述至少一种聚合物或共聚物是非交联的或稀疏交联的聚合物或共聚物
。5.
根据权利要求1至3中任一项所述的介质，其中至少一种聚合物或共聚物是交联的
。6.
根据权利要求1至3中任一项所述的介质，其中所述至少一种聚合物或共聚物是不带电荷的水溶性二氧化硅吸附性聚合物或共聚物
、
非交联的丙烯酰胺聚合物或共聚物
、
纤维素聚合物或共聚物
、
聚
(
环氧烷
)
聚合物或共聚物
、
多糖或三嵌段共聚物
。7.
根据权利要求1至3中任一项所述的介质，其中所述介质包括一种或多种为变性剂的试剂
、
能够调节所述介质的折射率的化合物
、
能够减慢单链
DNA
的复性动力学的化合物
、
或能够增强所述介质的分子分辨率的化合物
。8.
根据权利要求1至3中任一项所述的介质，其中所述介质包括一种或多种选自下列的试剂：脯氨酸，组氨酸，甜菜碱，海藻糖，乙腈，咪唑，
DMSO
，
N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮，3‑
(1
‑
吡啶基
)
‑1‑
丙磺酸盐，2‑
N,N,N
‑
三正丁基乙酸铵，
1,3
‑
二甲基脲，
1,3
‑
二乙基脲，乙基脲，甲基脲，
1,1
‑
二甲基脲和
1,1
‑
二乙基脲
。9.
根据权利要求1至8中任一项所述的介质，其中所述介质包括一种或多种以下试剂：糖或其衍生物，糖醇或多元醇或其衍生物，糖或糖异构体或其衍生物，戊糖，己糖，淀粉，碳水化合物，淀粉水解产物
。10.
根据权利要求1至9中任一项所述的介质，其中所述电泳分离介质选自表
1、2A、2B
或
2C。11.
一种筛分聚合物组合物，其包含：
(a)
包含至少一种聚合物或共聚物的筛分组分；
(b)
可选地，一种或多种试剂，和
(c)
水性溶剂或水性缓冲液；其中所述筛分聚合物组合物在至少
23℃
的温度下储存至少两周后对于毛细管电泳表
现出功能稳定性
。12.
一种筛分聚合物组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：JK，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：发明
国别省市：