[發(fā)明專利]生物分子分離

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380016532.8
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN104334725A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K.卡蘭;D.麥圭爾
• 申請（專利權(quán)）人: 基因細胞生物系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10;B01F13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 羅文鋒;權(quán)陸軍

相關(guān)申請

本申請要求保護2012年1月25日提交的美國臨時申請系列號61/590,499的權(quán)益，所述申請案通過引用以其整體結(jié)合到本文中。

發(fā)明背景

生物分子的分離為任何樣品處理系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。隨著自動化分子分析系統(tǒng)的開發(fā)，目前最大的限制在于樣品的制備以及靶樣品的純化。

對于所有生化過程而言，樣品靶標的分離和純化對其成功極其重要。生化分析過程中的限制是因存在于用于所述分析的反應(yīng)樣品中的靶標的起始濃度以及生化抑制劑的水平所致，所述生化分析過程為焦磷酸測序、核酸連接、聚合酶鏈式反應(yīng)、數(shù)字PCR、qPCR、核酸測序、蛋白質(zhì)檢測/蛋白質(zhì)富集、基因珠粒包被、稀有細胞檢測和細胞富集，且不限于這些過程。?

對于大多數(shù)生化分析，對樣品進行一系列的預(yù)分析步驟以從初始樣品中分離靶標并去除生化抑制劑。這些步驟通常為勞動密集的并且最終降低靶標的起始濃度。?

目前優(yōu)選的樣品純化方法利用了離心柱(spin?column)。然而，離心柱需要許多離心步驟并因此不能與自動化DNA文庫制備平臺整合。類似地，用于從瓊脂糖凝膠純化核酸片段的純化技術(shù)亦需要離心步驟來實現(xiàn)核酸分離。?

用于樣品純化的一項技術(shù)為基于順磁珠的純化。此方法提供這樣的途徑，所述途徑可提供改善的DNA回收率以及可用于選擇性結(jié)合特定DNA片段大小的可調(diào)節(jié)的緩沖條件。?

所述基于順磁珠的純化為靜態(tài)的孔分批過程。當前方法涉及將珠粒-混合物(順磁珠和緩沖液)連同初始樣品一起移取到微量滴定板的孔中。移取、混合所述溶液并于室溫下孵育，以允許DNA與珠粒結(jié)合。然后將所述微量滴定板置于磁板上。持有結(jié)合DNA的珠粒移動至板的邊緣并被磁體留住。然后使用移液器移出上清液(含有廢料)并棄去。在此之后，進行許多洗滌步驟以去除存在于珠粒沉淀上的殘留廢料。將乙醇移取至含有所述珠粒沉淀的平板，孵育并隨后使用移液器去除。將此洗滌步驟重復(fù)兩次。然后加入洗脫緩沖液。將所述平板從磁板移除并經(jīng)由移液器混合來混合洗脫緩沖液。將所述微量滴定板放回磁板上。然后使用移液器吸取含有純化DNA的洗脫液。?

所述基于順磁珠的方案為勞動密集的過程并且因所需的大量移液步驟所致而不容易自動化。大量的移液步驟亦導(dǎo)致較大的初始和最終樣品體積，導(dǎo)致每個數(shù)據(jù)點高的試劑成本。?

一個應(yīng)用且不限于該應(yīng)用是為了用于下一代測序平臺的改善的樣品純化。許多下一代測序平臺要求DNA文庫由特定的堿基對長度范圍之內(nèi)的DNA片段組成。此外，這些DNA片段需要用特異性核苷酸序列(連接物)標記，以允許使用PCR擴增所述序列并允許所述文庫片段退火至測序儀流動池。當在單個流動池中多路操作樣品時，亦可將序列特異性指示物添加到DNA片段中以鑒定各個樣品。DNA標簽化(tagmentation)?(使DNA斷裂并用連接物標記)以及常用連接物和指示物的添加用兩個單獨的生物反應(yīng)實現(xiàn)。在這些反應(yīng)之后，將DNA文庫凈化以去除過量的核苷酸、酶、引物、鹽和其它污染物。因此，標簽化DNA、純化標簽化的DNA、添加常用連接物和指示物并純化最終的文庫產(chǎn)物所需的工作流為復(fù)雜且勞動密集的。?

本文所概述的系統(tǒng)和方法可幫助實現(xiàn)無污染、小體積、高通量、低成本和/或高樣品濃度的樣品處理。?

發(fā)明概述

使用順磁珠用于生物分子分離和處理的裝置、系統(tǒng)和方法。

附圖簡述

圖1為闡述基于連續(xù)流動毛細管的純化系統(tǒng)的圖。

圖2為闡述基于雙向流動毛細管的純化系統(tǒng)的圖。?

圖3為闡述用于基于連續(xù)流動毛細管的純化系統(tǒng)的磁性凈化步驟的圖。?

圖4闡述了可作為控制器編程來實施的方法。?

圖5闡述了可作為控制器編程來實施的方法。?

圖6闡述了可作為控制器編程來實施的方法。?

圖7顯示分光光度法結(jié)果，其表明在對照方案和毛細管凈化方案之間有相當?shù)幕厥章省趯φ罩榱５募兓突诿毠苤榱５募兓撸鶎厥?洗脫的DNA?(肌動蛋白-β擴增子)的濃度作圖。?

圖8顯示凝膠圖像，其顯示對于對照凈化和毛細管凈化的Nextera產(chǎn)物印跡(smear)。?

圖9顯示qRCR結(jié)果，其顯示回收自對照方案和毛細管凈化方案的Nextera產(chǎn)物。?