[發明專利]具有連接了接頭部分的吸附多孔反應層的電極陣列裝置

有效

• 申請號: 200580045725.1
• 申請日: 2005-11-18
• 公開（公告）號: CN101156062A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: K·莫勒
• 申請（專利權）人: 康比麥崔克斯有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 顧敏

發明技術領域

本發明提供具有吸附多孔反應層的電極微陣列，所述反應層上連接有接頭部分(linker?moiety)。具體地說，本發明提供具有多個電極的電極微陣列，其中各電極具有吸附多孔反應層，而在該反應層上連接有接頭部分以提高核酸和肽的合成質量及試驗靈敏度。更具體地說，本發明提供計算機控制的具有多個含鉑電極的電極微陣列，其中各電極具有吸附多孔反應層，而在該反應層上連接有接頭部分，從而顯著提高了寡核苷酸、肽和其它聚合化學物質的合成質量，同時提高結合試驗靈敏度。

發明背景

微陣列，特別是核酸微陣列已成為藥理學以及生物化學研究和發現中重要的分析研究工具。微陣列是以行和列的形式布置的點或位置的小型化陣列。分子(包括生物分子)在特定連接點連接或原位合成，雖然可用其它形式，但通常采用行和列的形式。微陣列的優點之一是它們能同時進行數百次實驗(即使不是數千次)。與順次實驗相比，可利用這種并行性提高分子結構和生物學功能間關系的研究效率，在該關系中化學結構的微小改變可導致深遠的生物化學效力。微陣列可以不同形式使用，可具有不同表面化學特征，從而導致連接或合成分子的方法不同。微陣列表面化學的差異可導致提供接納預先合成的化學物質或原位合成化學物質的表面的制備方法不同。如其名稱所提示的，微陣列上的連接點是通常為1-100μm的微米級別。

利用微陣列的研究主要集中于脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)相關領域，包括基因組學、細胞基因表達、單核苷酸多態性(SNP)、基因組DNA檢測和確認、功能基因組學和蛋白質組學(Wilgenbus和Lichter，J.MoL?Med.77：761，1999；Ashfari等，Cancer?Res.59：4759，1999；Kurian等，J.Pathol.187：267，1999；Hacia，Nature?Genetics?21增刊：42，1999；Hacia等，Mol.Psychiatry?3：483，1998；和Johnson，Curr.Biol.26：R171，1998)。除了用于DNA/RNA研究的微陣列外，可將微陣列應用于肽(兩個或多個連接的天然或合成氨基酸)、小分子(例如，藥物化合物)、寡聚物和聚合物的相關研究。

就用于DNA相關研究的微陣列而言，制備DNA相關分子的微陣列有許多方法。DNA相關分子包括天然或克隆的DNA及合成DNA。合成的較短單鏈DNA或RNA通常稱為寡核苷酸(寡聚物)，該名稱與寡脫氧核糖核苷酸同義。微陣列制備方法包括：(1)利用點樣機器人將溶液點在制備的平面上；(2)采用噴墨或其它印刷技術來印刷試劑并采用常規亞磷酰胺(phosphoramidite)化學方法進行原位合成；(3)利用電化學產生的用于脫保護的酸和常規亞磷酰胺化學方法進行原位平行合成；(4)無掩蔽光生酸(maskless?photo-generated?acid)(PGA)控制的原位合成，采用常規亞磷酰胺化學方法；(5)利用光不穩定保護基團(PLPG)的光致斷裂進行掩蔽定向(mask-directed)的原位平行合成；(6)利用PLPG和數字光刻蝕法進行無掩蔽原位平行合成；和(7)電場吸引/排斥沉積寡聚物。

原位寡聚物合成的光刻蝕技術公開于Fodor等的美國專利5,445,934及其要求優先權的其它專利。電場吸引/排斥微陣列公開于Hollis等的美國專利5,653,939和Heller等的美國專利5,929,208。采用電化學解封閉的原位寡聚物合成的電極微陣列公開于納入本文作為參考的Montgomery的美國專利6,093,302；6,280,595和6,444,111(分別是Montgomery?I、II和III)。采用電化學解封閉在與電極分開和遠離的表面上進行原位寡聚物合成的另一種本質上不同的電極陣列(不是微陣列)公開于Southern的美國專利5,667,667。寡聚物微陣列合成的綜述見：Gao等，Biopolymers?2004，73，579。