[發明專利]微復制型微陣列

無效

• 申請號: 200680046313.4
• 申請日: 2006-12-06
• 公開（公告）號: CN101326438A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 庫爾特·J·霍爾沃森;馬克·F·舒爾茨;杰拉爾德·K·拉斯穆森;保羅·D·格雷厄姆
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: G01N33/48
• 分類號: G01N33/48
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 郭國清;樊衛民

技術領域

本發明涉及可用在(例如)基因測序和組合化學等應用中的微陣列，在另一方面，本發明涉及使用所述微陣列檢測分析物的方法。

背景技術

微陣列可以用在多種應用中，諸如基因測序、監測基因表達、基因定位、細菌識別、藥物發現、生物標記識別、和組合化學。

微陣列通常在平面基底(例如，硅晶片或玻璃顯微鏡載片)上生產。通常使用液體沉積技術將微陣列特征印或“點”到基底上。微陣列特征被各特征之間的“未經印刷的”空間隔開。然而，各特征之間的空間量取決于用來制造該微陣列的技術。

一般來講，使用點樣技術生產的微陣列具有較低的特征密度。例如，涉及在陣列表面上點微體積小滴的生產技術一般需要在各特征之間有足夠的空間，以使得鄰近小滴在制造過程中不互相接觸(參見，例如，美國專利No.6,613,893(Webb))。點大小、形狀和干燥圖案的控制取決于制造過程中諸如所沉淀的體積、溶液的粘度、溶液在表面上的潤濕行為、以及環境條件(例如，溫度和濕度)等因素。將液體禁閉到預定區域的努力包括(例如)使用交替層疊的親水和疏水圖案(參見，例如，美國專利No.5,474,796(Brennan)和No.6,630,358(Wagner等人))、將液體放在三維柱的頂面上(參見，例如，美國專利No.6,454,924(Jedrzejewski等人))、以及在固態無孔基質中包含具有多孔區域的液體(參見，例如，美國專利No.6,383,748(Carpay等人))。

發明內容

根據上述，我們認識到需要使用點樣技術生產的高密度微陣列。

簡言之，本發明提供可以使用諸如噴墨、高壓、或接觸印刷等點樣技術生產的高密度微陣列。微陣列包含微結構化表面和設置在微結構化表面的至少一部分上的附連化學層。微結構化表面包含具有壁的主要微結構化元件。

在本發明的微陣列中，壁厚代表各特征之間未經印刷的空間。因此本發明的微陣列在各特征之間具有非常小的空間。此外，本發明的微陣列可以包括通常經由在平面基底(例如，密集填充的正方形)上直接印刷實現不了的特征形狀。

在本發明的微陣列中，附連化學層容許反應物隨后附加到其上。當期望經由共價鍵接來附加時，可以將較大體積的反應物放入由微陣列的壁形成的“微隔室”中而不增加特征的大小(即投影面積或“占有面積”)。因此為給定的區域增加了可利用的鍵合至表面的反應物的量。

本發明的微陣列的另一個優點是使經由使用酶連接的檢測方案能夠實現較高敏感性的檢測。通過將溶液禁閉在微隔室內，防止所得的酶反應產物(例如，低分子量熒光分子)擴散到微隔室壁之外。

此外，本發明的微陣列的一致特征(由壁所限定)簡化了微陣列圖像的加工。在圖像加工過程中最小限度的使用者干預是必需的。

通常，當將微陣列特征點到基底上時，使用點樣技術生產的微陣列需要非常精確的配準。本發明的微陣列容許在點樣過程中有更多公差。假如小滴沉淀在微隔室內，那么它將在微隔室內散布，但是仍被禁閉在微隔室壁內。小滴在微隔室內所處的準確位置并不重要。

因此，本發明的微陣列滿足了使用點樣技術生產高密度微陣列的需要。

在另一方面，本發明提供一種包括本發明的微陣列和覆蓋件的試劑盒。

在另一個方面，本發明也提供一種用于檢測樣本中分析物的方法。所述方法包括(a)提供本發明的微陣列，其中反應物被附加到附連化學層上，(b)將樣本沉積入微陣列的至少一個主要微結構化元件中，使得樣本接觸反應物并形成復合物，(c)使復合物與第二反應物接觸以形成三元復合物，(d)檢測任何三元復合物，和(e)使三元復合物的存在或量與樣本中分析物的存在或量相關。

定義

對于本發明而言，以下定義應當具有所述的含義。

對于反應物和附連化學層，“附連”將包括向附連化學層附加反應物的任何模式。所述模式應當不受限制地包括共價鍵和離子鍵、諸如用粘合劑粘結、以及附連化學層內的物理捕集。在連接試劑的情況下，可以通過例如用酸洗液官能化表面而產生的連接試劑或通過所涂敷的連接試劑來將反應物附加到附連化學層上。

對于任何分子、化合物、組合物、或復合物，“兩性的”是指既具有酸的特征又具有堿的特征。該術語包括既是陰離子又是陽離子的分子、化合物、組合物、或復合物(例如在其等電點的多肽)。