[發明專利]用于生物反應系統的包被的基底

有效

• 申請號: 201380023031.2
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN104334273A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 艾里奧道·陳丘;埃文·福斯特;西奧多·斯特勞博;邁克爾·C·帕拉斯
• 申請（專利權）人: 生命技術公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C40B60/14;B01L3/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年3月16日遞交的美國臨時專利申請第61/612,005號、2012年3月16日遞交的美國臨時專利申請第61/612,087號、2012年11月7日遞交的美國臨時專利申請第61/723,759號、2012年3月16日遞交的美國臨時專利申請第61/612,008號、2012年11月7日遞交的美國臨時專利申請第61/723,658號和2012年11月7日遞交的美國臨時專利申請第61/723,738號的優先權，所有以上申請還均通過引用整體并入本文。

發明背景

本公開涉及處理用于生物反應系統的基底表面的方法，且更具體地，涉及對用于生物反應系統的基底表面進行化學處理以防止生物分子粘附于該表面的方法。

聚合酶鏈式反應(PCR)是擴增靶DNA序列的方法。以前，PCR通常在96或384孔微板中進行。如果期望更高的產量，在微板中進行的常規PCR方法則不具成本效益或高效性。而且，在增加通量方面，降低PCR反應體積可降低試劑的消耗，并從反應體積的熱質減少而使得擴增次數減少。該策略可以陣列形式(m?x?n)實施，產生大量的較小反應體積。此外，采用陣列允許進行具有增加的定量靈敏度、動態范圍和特異性的可擴展高通量分析。

陣列也已經被用于進行數字聚合酶鏈式反應(dPCR)。來自dPCR的結果可用于檢測和定量稀有等位基因的濃度，以提供核酸樣品的絕對定量，并測量核酸濃度的低倍數變化。通常，增加重復的數量能增加dPCR結果的精確度和再現性。

大多數定量聚合酶鏈式反應(qPCR)平臺中的陣列形式被設計用于基于樣品的分析(sample-by-assay)的實驗，其中PCR結果需為可尋址的以用于運行后分析。然而，對于dPCR，每個PCR結果的具體位置或小井可能是不重要的，且可僅分析陽性和陰性重復的數目。

dPCR的讀數，也即，陽性反應數目和陰性反應數目與模板的濃度呈線性比例關系，而qPCR讀數(信號相對于循環)與模板濃度的對數成比例。因而，對于dPCR，可取的是使樣品體積最小化。

然而，持續降低反應體積會導致例如對涉及將樣品體積加載至陣列并維持所述樣品體積的物理分離的置信度的挑戰。換句話說，將樣品體積加載至盡可能多的小井或通孔并減少小井或通孔之間的交叉串擾非常重要。

發明概述

在一個示例性實施方案中，提供了用于生物反應的裝置。所述裝置包括基底和在所述基底中的多個反應位點。基底的表面被配置為具有第一親水性，且所述多個反應位點的每個表面被配置為具有第二親水性，以用樣品體積加載相當數量的反應位點。每個加載的反應位點的樣品體積基本上被限制于其各自的反應位點。所述樣品體積被配置為在反應位點內經歷生物反應。

附圖說明

圖1為根據本文教導的各種實施方案的示例性包被的基底；

圖2顯示了根據本文教導的各種實施方案的后退和前進接觸角；

圖3顯示了根據本文教導的各種實施方案，通過樣品加載器加載反應位點；

圖4的流程圖顯示了根據本文教導的各種實施方案的示例性方法；

圖5顯示了包被根據本文教導的各種實施方案的基底的基底表面的步驟；

圖6顯示了包被根據本文教導的各種實施方案的基底的垂直面的步驟；

圖7顯示了包被根據本文教導的各種實施方案的基底的基底表面的另一步驟；

圖8顯示了包被根據本文教導的各種實施方案的基底的垂直面的另一步驟；和

圖9的方框圖顯示了可使用根據本文教導的各種實施方案包被的基底的示例性聚合酶鏈式反應儀。

發明詳述

為了提供對本發明更充分的理解，以下描述列舉了很多具體細節如具體結構、參數、實例等。然而，應認識到這樣的描述并非旨在限制本發明的范圍，而是旨在提供對示例性實施方案的更好描述。

同時進行幾個生物反應可能需要具有多個反應位點的基底，各反應位點具有加載的樣品。應認識到，反應位點可為但不限于，例如通孔、凹口或小井。而且，為增加每個實驗的反應數目，可增加基底上的反應位點密度，同時也降低樣品區大小。例如，在15mmx15mm的基底上可包含10,000個反應位點。然而，如果在15mmx15mm的基底包含30,000個反應位點，樣品區可隨著基底上的反應位點密度不斷增大而變得更小。

根據本文描述的各種實施方案，提供了可用樣品體積充分加載的裝置。基底特定區域的表面特性如疏水性和/或親水性可有助于將液體樣品加載至反應位點。如上所述，疏水性/親水性的水平可基于影響加載基底的多個反應位點的便利性和效率的各種因素。