【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物学与医疗器械领域。具体的，本专利技术涉及制备用于分析生物样品的细胞的核酸信息的芯片的方法以及制备得到的芯片的应用，所述芯片适合用于分析生物组织样品的空间转录组学信息。
技术介绍
1、基因表达分析的最新发展，为利用微阵列或rna测序评估组织的空间转录组提供了可能，然而，已知的用于空间转录组分析的方法和芯片仍然存在一些尚未解决的问题，例如技术成本昂贵、复杂、检测灵敏度较低、芯片探针阵列的每一个阵点的面积尺寸与探针分布不均匀，导致由于获得的信息的均一性存在问题，对其应用造成很大的影响。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种用于制备适于分析生物样品的细胞的核酸信息，特别是适于分析生物组织样品的空间转录组学信息的生物芯片的方法。具体的，本专利技术提供了一种用于制备具有阵列的生物芯片的方法，包括以下步骤：
2、a.通过多条平行设置的微流道将第一组条形码核酸以化学键连接方式固定在芯片表面，形成第一方向的多条第一条形码带，所述第一组条形码核酸中包括多种具有不同条形码序列的第一条形码核酸，每条第一条形码带上固定一种第一条形码核酸，且每条第一条形码带上固定的第一条形码核酸具有不同的条形码序列；
3、b.通过多条平行设置的微流道将第二组条形码核酸沿第二方向施加到芯片表面的具有第一方向的所述多条第一条形码带上，形成多条第二条形码带，所述第二组条形码核酸中包括多种具有不同条形码序列的第二条形码核酸，每条第二条形码带上具有一种第二条形码核酸，且每条第二条形码带上固定
4、c.在使得第一条形码核酸和第二条形码核酸发生连接反应的条件下，在所述多条第一条形码带与所述多条第二条形码带产生交叉的芯片表面将第二条形码核酸与第一条形码核酸连接，形成探针，所述探针构成阵列的阵点，每个阵点具有一种序列相互不同的探针。
5、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中采用具有多条平行设置的微流道的微流道装置将所述第一组条形码核酸或第二组条形码核酸输送和固定在芯片表面，其中所述微流道与芯片表面接触的一面可容溶液或溶液中的核酸通过。
6、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中在所述微流道设备的每一条微流道中加入含有不同条形码序列的第一组条形码核酸或第二组条形码核酸。
7、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中所述第一组条形码核酸中的第一条形码核酸包括第一条形码片段；优选的，所述第一条形码核酸在5’端还具有用于扩增反应的引物片段。
8、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中所述第一组条形码核酸中的第一条形码核酸在5’端具有用于与芯片表面连接的基团。
9、在本专利技术的其中一个方面，其中所述第二组条形码核酸中的第二条形码核酸包括3’端的用于识别和结合生物样品中的目标核酸的捕获片段(例如为识别和结合mrna或cdna的片段，例如为poly-t序列)和第二条形码片段。
10、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中所述第二组条形码核酸中的第二条形码核酸还具有唯一分子标识符(umi)。
11、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中所述第一条形码核酸的3’端具有用于通过一个单链连接核酸与第二条形码核酸连接的第一连接片段，所述第二条形码核酸的5’端具有用于通过所述单链连接核酸与第一条形码核酸连接的第二连接片段，所述第一连接片段和第二连接片段分别与所述单链连接子核酸的两端的序列反向互补。
12、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤c中形成的探针包括3’端的用于识别和结合生物样品中的目标核酸的捕获片段，以及第一条形码片段和第二条形码片段。优选的，所述探针在5’端还具有用于扩增反应的引物片段。
13、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中所述第一组条形码核酸中的每一种第一条形码核酸的条形码片段的序列是指定的，和/或所述第二组条形码核酸中的每一种第二条形码核酸的条形码片段的序列是指定的。
14、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中所述探针的第一条形码片段和第二条形码片段的序列是指定的。
15、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤a中流道内的核酸浓度为约0.1-100um，例如为约1-20um。
16、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤b中流道内的核酸浓度为约0.1-100um，例如为约1-20um。
17、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤a中，所述第一组条形码核酸的核酸以化学键连接方式固定在芯片表面上。化学键连接方式例如为选自氨基、醛基、环氧基、异硫氰酸基、巯基、硅烷参与的化学键的任意一种，例如为氨基-醛基反应等。芯片的表面可以通过表面化学反应用氨基、醛基、环氧基、异硫氰酸基、巯基、硅烷等活性基团等进行包被；所述第一组条形码核酸的核酸与芯片表面连接的一端(通常为5’端)则具有与包被的活性基团形成化学键的基团。
18、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤a和步骤b中所述平行设置的微流道的各条微流道的高度为约5-28μm，优选为约10-15μm，例如为约10μm或约15μm。
19、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤a和步骤b中所述平行设置的微流道的各条微流道的宽度为约5-100μm，优选为约10-50μm，最优选为约10-30μm，例如为约25μm或约10μm。
20、在本专利技术的其中一个方面，所述方法中步骤a和步骤b中所述平行设置的微流道的各条相邻微流道之间的间距为约2-100μm，优选为约5-50μm，最优选为约5-30μm，例如为约10μm或15μm。
21、在本专利技术的其中一个方面，所述方法制备得到的芯片的阵点的探针密度为约103-104个μm2。
22、在本专利技术的其中一个方面，所述方法制备得到的芯片的阵点具有的探针的均一性偏差小于20％，优选小于10％，更优选小于6％。
23、在本专利技术的其中一个方面，所述方法制备得到的芯片的阵点的尺寸均一性偏差小于10％，优选小于5％，更优选小于2％。
24、本专利技术还提供了用于分析生物样品的核酸信息的芯片。
25、在本专利技术的其中一个方面，所述用于分析生物样品的核酸信息的芯片通过前述本专利技术提供的方法制备得到。
26、在本专利技术的其中一个方面，所述用于分析生物样品的核酸信息的芯片的表面具有形成阵列的探针，所述探针阵列包括正交的行和列，所述阵列中每个阵点的探针各具有不同的序列，可用于体现所述探针的空间位置。在本专利技术的其中一个方面，所述芯片的表面具有用于与核酸分子结合的修饰层和形成阵列的探针，所述修饰层和所述探针通过化学键方式连接。在本专利技术的其中一个方面，所述探针包括第一条形码和第二条形码。在本专利技术的其中又一个方面，所述探针阵列的每一行探针具有相同的第一条形码以及每一列的探针具有相同的第二条形码；每一行探针具有的第一条形码各不相同以及每一列探针具有的第二条形码各不相同。在本专利技术的其中又一个方面，所述探针阵列中的每个探针的序列从5’端到3’端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.制备具有阵列的生物芯片的方法，包括以下步骤：
2.权利要求1的方法，其中采用具有多条平行设置的微流道的微流道装置将所述第一组条形码核酸或第二组条形码核酸输送和固定在芯片表面，其中所述微流道与芯片表面接触的一面可容溶液或溶液中的核酸通过，其中在所述微流道设备的每一条微流道中加入含有不同条形码序列的第一组条形码核酸或第二组条形码核酸。
3.权利要求1的方法，其中所述第一组条形码核酸中的第一条形码核酸包括第一条形码片段，以及在5’端具有用于扩增反应的引物片段，
4.权利要求1的方法，其中步骤A和步骤B中所述平行设置的微流道的各条微流道的宽度为约5-100μm，优选为约10-50μm，最优选为约10-30μm，例如为约25μm或约10μm。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中制备得到的芯片的阵点具有的探针的均一性偏差小于20％，优选小于10％，更优选小于5％，或
6.一种用于分析生物样品的核酸信息的芯片，其中所述芯片的表面具有用于与核酸分子结合的修饰层和形成阵列的探针，所述修饰层和所述探针通过化学键方式连接，所述探针阵列
7.权利要求6所述的芯片，其中每个所述阵点具有的探针的均一性偏差小于20％，优选小于10％，更优选小于5％。
8.权利要求7所述的芯片，其中阵点的尺寸均一性偏差小于10％，优选小于5％，更优选小于2％。
9.权利要求7所述的芯片，其中每个阵点的宽度为约5-100μm，优选为约10-50μm，最优选为约10-30μm，例如为约25μm或约10μm，
10.权利要求1-9中任一项所述的芯片用于分析生物组织样品的空间转录组学信息的方法，所述方法包括将所述芯片的阵列与组织样品接触，阵列上的探针识别和结合组织中的细胞的核酸，特别是mRNA，
...【技术特征摘要】
1.制备具有阵列的生物芯片的方法，包括以下步骤：
2.权利要求1的方法，其中采用具有多条平行设置的微流道的微流道装置将所述第一组条形码核酸或第二组条形码核酸输送和固定在芯片表面，其中所述微流道与芯片表面接触的一面可容溶液或溶液中的核酸通过，其中在所述微流道设备的每一条微流道中加入含有不同条形码序列的第一组条形码核酸或第二组条形码核酸。
3.权利要求1的方法，其中所述第一组条形码核酸中的第一条形码核酸包括第一条形码片段，以及在5’端具有用于扩增反应的引物片段，
4.权利要求1的方法，其中步骤a和步骤b中所述平行设置的微流道的各条微流道的宽度为约5-100μm，优选为约10-50μm，最优选为约10-30μm，例如为约25μm或约10μm。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其中制备得到的芯片的阵点具有的探针的均一性偏差小于20％，优选小于10％，更优选小于5％，或
6.一种用于分析生物样品的核酸信息的芯片，其中所述芯片的表面具有用于与核酸分子结合的修饰层和形成阵列的探针，所述修饰层和所述探针通过化学键方式连接，...
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