[發明專利]處理液體樣品

在審

• 申請號: 201380060444.8
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN104812492A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: K.卡蘭;D.麥圭爾;布萊恩·史威特;P.弗勒明;布萊恩·巴雷特;諾埃爾·塞爾
• 申請（專利權）人: 基因細胞生物系統有限公司
• 主分類號: B01L7/00
• 分類號: B01L7/00;B01L3/02;B01L3/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 王軍;苗麗娟

相關申請

本申請要求2012年11月27日提交的美國臨時申請序列號61/730,336的權益，該申請通過引用以其全部內容結合在此。

背景技術

目前，生物樣品的加工具有許多關鍵缺點。這些包括需要相對較大體積的反應體積—導致高試劑成本；高消耗成本；以及勞動密集型方案和方法，這些方案和方法非常容易交叉污染。出于這些原因，目前不能確保生物化學過程內每個單獨樣品的完全控制和分離。

對于許多生物化學過程應用—細胞篩選、免疫測定、核酸/核糖核酸樣品提取、核酸分離/純化、核酸擴增、用于測序的核酸文庫制備—并且不限于這些，體積大小、化學成本、消耗成本、人工成本以及反應效率的限制是明顯的。

在藥物研究和開發中，化合物篩選可以用于評估靶藥物對細胞群體的作用。將細胞在溶液中與感興趣的靶化合物組合，其中可選擇包括用于加速相互作用的一種化學刺激物。典型地將細胞暴露于該化合物持續長達48小時，并且然后分析以便測試某些細胞蛋白質表達(例如，細胞因子測量)和/或經由RT-PCR產生基因表達譜。目前，這種類型的測試典型地在96/384孔板類型中發生，該96/384孔板類型需要高達1.5毫升的細胞懸浮液。

核酸樣品提取和純化/分離是從細胞內容物(例如，血液或組織樣品)釋放和分離遺傳物質典型地需要的步驟。這需要將細胞懸浮在過量的緩沖液中以便執行溶解，該溶解使細胞壁破裂以便暴露核酸。取決于樣品類型/來源，可能需要對核酸進行純化以便減少/消除影響進一步分析的干擾化合物。執行核酸純化的典型方法涉及通過膜/柱離心以便促進DNA結合，之后再懸浮于適合的緩沖液中以用于進一步分析。另一種常用方法是引入核酸可以結合的磁珠懸浮液。磁場的作用然后可以用于在除去抑制性內容物時固定珠粒。之后，一種適合的緩沖液典型地用于使感興趣的核酸再懸浮以便產生不具有抑制性化合物的分析備用樣品。該方法典型地在需要數十微升的起始樣品的96孔或384孔板中執行。

文庫制備是這樣的一種方法：制備基因組核酸以用于經由下一代測序進行分析。目前，下一代平臺使用稍微不同的方法如焦磷酸測序(pyrosequencing)、合成測序或連接測序。然而，大多數平臺需要在測序之前制備核酸。典型的步驟包括片段化(超聲處理、霧化或剪切)，接著DNA修復和末端精修(end?polishing)(平端或A突出端)，以及最后平臺特異性銜接子連接。即使對于當今技術水平測序儀，也需要一個相對較高的靶分子局部濃度以便準確地測序。為了簡化特定工作流，自動化機械必須克服與使旨在于修飾和擴增核酸內容物的一系列過程自動化和微型化相關的挑戰。該生物化學過程通常在96或384靜態孔板中執行，其中典型體積在從10微升至200微升的范圍內。

另一種為焦磷酸測序的生物化學過程使相對較高濃度的核酸與引物包被的珠粒混合。核酸附接并且在珠粒上形成一個克隆集落。然后使用基于乳化的PCR來擴增該克隆集落。測序機器包括大量皮升體積孔，這些皮升體積孔大到足夠用于測序所需的單個珠粒以及相關酶。焦磷酸測序使用熒光素酶以便產生光作為讀出，并且測序機器針對每個添加的核苷酸對孔進行拍照。在該過程中的關鍵難題之一是用引物有效包被珠粒。使用當前技術，一定百分比的珠粒不能適當地包被有引物化學物質，從而導致較差的反應效率。使用現今技術來改進珠粒的包被效率將需要不能承受的試劑成本的增加。