用于检测样品分析物的结构和方法技术

本文提供了用于检测样品中存在的一个或多个分析物分子的结构和方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测样品分析物的结构和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于
2021
年2月
23
日提交的并且题为“用于检测样品分析物的结构和方法
(STRUCTURE AND METHODS FOR DETECTION OF SAMPLE ANALYTES)”的美国临时申请号
63/152,607
的优先权和权益，该美国临时申请的公开内容特此通过引用以其全文并入
。

技术介绍

[0003]目前的个性化医疗绝大多数是以基因组为中心的，主要侧重于定量个体体内存在的基因
。
虽然这种方法已被证明非常有效，但它并不能为临床医生提供个人健康状况的完整图景
。
这是因为基因是个体的“蓝图”，它仅仅告知形成疾病的可能性
。
在个体中，这些“蓝图”首先需要被转录成
RNA
，然后翻译成各种蛋白质分子，即细胞中真正的“起作用的东西”，才能对个体的健康产生影响
。
[0004]蛋白质的浓度
、
蛋白质之间的相互作用
(
蛋白质
‑
蛋白质相互作用或
PPI)
以及蛋白质与其他分子之间的相互作用与不同器官的健康
、
稳态调节机制以及这些系统与外部环境的相互作用存在错综复杂的关系
。
因此，有关蛋白质和蛋白质相互作用
(
例如
PPI)
的定量信息对于全面了解给定时间点的个人健康状况以及预测任何新出现的健康问题至关重要
。
例如，可以通过测量周围血液中肌钙蛋白
I/II
和肌球蛋白轻链的浓度来推断心肌承受的压力大小
(
例如心脏病发作期间
)。
类似的蛋白质生物标志物也已被鉴定
、
验证并用于广泛多种器官功能障碍
(
例如肝脏疾病和甲状腺疾病
)、
特定癌症
(
例如结直肠癌或前列腺癌
)
和传染病
(
例如
HIV
和寨卡病毒
)。
这些蛋白质之间的相互作用对于药物开发也至关重要，并且越来越成为备受追捧的数据集
。
检测和定量给定体液样品中的蛋白质以及蛋白质与其他分子的相互作用的能力是此类医疗保健发展的组成部分
。

技术实现思路

[0005]本公开总体上涉及用于检测和定量样品中的分析物分子的系统
、
结构和方法
。
[0006]在一些实施例中，本文提供了一种用于检测样品中存在的分析物分子的方法，该方法包括：
a)
提供超分子结构，其包含：核心结构，其包含多个核心分子和在第一位置处联系至该核心结构的捕获分子，
b)
使该样品与该超分子结构接触，以及
c)
提供检测器分子组合物；以及
d)
基于由该检测器分子组合物提供的信号和由该超分子结构提供的相关信号来检测该分析物分子
。
[0007]在一些实施例中，本文公开的任何方法进一步包括定量样品中分析物分子的浓度
。
在一些实施例中，本文公开的任何方法进一步包括识别检测到的分析物分子
。
在一些实施例中，本文公开的任何方法进一步包括当分析物分子以单个分子的计数或更高的计数存在于样品中时基于信号检测分析物分子
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，样品包括复杂生物样品并且该方法提供单分子灵敏度，从而增加复杂生物样品内的一系列分子浓度的动态范围和定量捕获
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，分析物分子包括蛋白质
、
肽
、
肽片段
、
脂质
、DNA、RNA、
有机分子
、
无机分子
、
其复合物或其任何组合
。
在一些实
施例中，对于本文公开的任何方法，每个超分子结构是纳米结构
。
[0008]在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，每个核心结构是纳米结构
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，每个核心结构的多个核心分子排列成预定义的形状和
/
或具有规定的分子量
。
在一些实施例中，预定义形状被配置为限制或防止与另一个超分子结构的交叉反应
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，每个核心结构的多个核心分子包含一个或多个核酸链
、
一个或多个分支核酸
、
一个或多个肽
、
一个或多个小分子或其组合
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，每个核心结构独立地包含支架式脱氧核糖核酸
(DNA)
折纸结构
、
支架式核糖核酸
(RNA)
折纸结构
、
支架式杂合
DNA:RNA
折纸结构
、
单链
DNA
平铺结构
、
多链
DNA
平铺结构
、
单链
RNA
折纸结构
、
多链
RNA
平铺结构
、
具有多个支架的阶级组成的
DNA
或
RNA
折纸结构
、
肽结构或其组合
。
[0009]在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，相应分析物分子
1)
通过化学键结合至相应超分子结构的捕获分子和
/
或
2)
通过化学键结合至检测器分子组合物的检测器分子
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，捕获分子和检测器分子独立地包含蛋白质
、
肽
、
抗体
、
适体
(RNA
和
DNA)、
荧光团
、darpin、
催化剂
、
聚合引发剂
、
聚合物例如
PEG
或其组合
。
在一些实施例中，对于本文公开的任何方法，其中对于每个超分子结构：
a)
捕获分子通过捕获条形码联系至核心结构，其中捕获条形码包含第一捕获接头
、
第二捕获接头以及设置在第一捕获接头和第二捕获接头之间的捕获桥，其中第一捕获接头结合至第一核心接头，该第一核心接头结合至核心结构上的第一位置，其中捕获分子和第二捕获接头通过结合至第三捕获接头而联系在一起，以及
b)
检测器分子组合物包括检测器条形码，其中检测器条形码包含一个或多个接头
。
在一些实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于检测样品中存在的分析物分子的方法，所述方法包括：提供固定在基底上或多孔基质中的超分子结构的阵列，所述阵列的超分子结构包含：包含多个核心分子的核心结构；以及通过捕获条形码联系至所述核心结构的捕获分子将所述样品与所述阵列接触，使得所述分析物分子与所述捕获分子结合；将与所述捕获分子结合的所述分析物分子与检测器分子组合物接触，使得单独检测器分子组合物的检测器分子与所述分析物分子结合以形成结合的检测结构；基于由所述结合的检测结构的单独检测器分子组合物产生的信号来检测所述分析物分子；以及基于所述捕获条形码的身份将所检测的分析物分子与所述超分子结构相关联
。2.
如权利要求1所述的方法，其进一步包括在使所述样品与所述阵列接触之后，去除所述样品中未与所述阵列的超分子结构结合的额外分析物分子
。3.
如权利要求1所述的方法，其进一步包括在形成所述结合的检测结构之后，去除未与所述阵列的超分子结构结合的检测器分子组合物
。4.
如权利要求1所述的方法，其中所述分析物分子包括蛋白质
、
肽
、
肽片段
、
脂质
、DNA、RNA、
有机分子
、
无机分子
、
其复合物或其任何组合
。5.
如权利要求1所述的方法，其中所述阵列的超分子结构是纳米结构
。6.
如权利要求5所述的方法，其中所述核心结构是纳米结构
。7.
如权利要求1所述的方法，其中所述核心结构的多个核心分子排列成预定义的形状和
/
或具有规定的分子量
。8.
如权利要求7所述的方法，其中所述预定义形状被配置为限制或防止与另一个超分子结构的交叉反应
。9.
如权利要求1所述的方法，其中所述核心结构包含支架式脱氧核糖核酸
(DNA)
折纸结构
、
支架式核糖核酸
(RNA)
折纸结构
、
支架式杂合
DNA:RNA
折纸结构
、
单链
DNA
平铺结构
、
多链
DNA
平铺结构
、
单链
RNA
折纸结构
、
多链
RNA
平铺结构
、
具有多个支架的阶级组成的
DNA
或
RNA
折纸结构
、
肽结构或其组合
。10.
如权利要求1所述的方法，其中所述捕获条形码包含第一捕获接头
、
第二捕获接头以及设置在所述第一捕获接头和所述第二捕获接头之间的捕获桥，其中所述第一捕获接头结合至第一核心接头，所述第一核心接头结合至所述核心结构上的第一位置，其中所述捕获分子和所述第二捕获接头通过结合至第三捕获接头而联系在一起
。11.
如权利要求1所述的方法，其中所述单独超分子结构的捕获分子对所述分析物分子具有结合特异性，并且其中所述阵列的至少一个其他超分子结构的第二捕获分子对所述分析物分子不具有结合特异性
。12.
如权利要求1所述的方法，其中所述阵列的超分子结构的相应捕获分子对于相应不同分析物分子具有不同的结合特异性
。13.
如权利要求1所述的方法，其中所述检测器分子组合物的检测器分子对所述分析物分子具有结合特异性，并且其中所述检测器分子组合物的其他检测器分子对所述分析物分子不具有结合特异性
。14.
如权利要求1所述的方法，其中所述检测器分子组合物的检测器分子对相应不同分
析物分子具有不同的结合特异性
。15.
如权利要求1所述的方法，其中所述检测器分子组合物的检测器分子对于与所述超分子结构的捕获分子结合的任何分析物分子具有结合特异性
。16.
如权利要求1所述的方法，其中所述检测器分子组合物的检测器分子对所述超分子结构没有结合特异性
。17.
如权利要求1所述的方法，其包括确定所述捕获条形码的核酸序列以确定所述超分子结构的身份
。18.
如权利要求
17
所述的方法，其包括将所述超分子结构的确定的核酸序列与所述阵列上的位置相关联
。19.
如权利要求
18
所述的方法，其中基于所述捕获条形码的身份将所检测的分析物分子与所述超分子结构相关联包括将所述信号的位置与所述核酸序列的阵列上的位置相关联
。20.
如权利要求
18
所述的方法，其中所述信号是由所述检测器分子组合物的反应性分子产生的光
、
磁和...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿什温，
申请(专利权)人：私募蛋白质体操作有限公司，
类型：发明
国别省市：