[發明專利]用于基于顆粒的生物測定的過篩垂直流系統

在審

• 申請號: 201880005807.0
• 申請日: 2018-01-04
• 公開（公告）號: CN110168366A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 應儀如;張翼;李玉山;A·法溫
• 申請（專利權）人: 新加坡科技研究局
• 主分類號: G01N33/53
• 分類號: G01N33/53;C12N15/10;B01L3/00
• 代理公司: 北京世峰知識產權代理有限公司 11713
• 代理人: 康健;王思琪

用于基于顆粒的生物測定的過篩垂直流系統。本發明涉及一種在基于顆粒的制備性測定和分析性測定中用于液體移除的裝置。該裝置利用多孔膜將液體容納在測定的反應室中。一旦膜與可拆卸的吸收墊接觸，該膜就能使液體流通過。多孔膜和吸收墊的組合使用允許通過毛細力有效地移除廢液，從而將由殘留液體引起的遺留污染最小化。本發明還涉及包含該裝置的陣列和使用該裝置的測定方法。通過利用這種裝置進行基于顆粒的固相萃取，可以在過篩平臺上分離高純度的DNA。在過篩裝置上運行基于顆粒的ELISA，以分析具有降低的背景和更大的信號背景比的蛋白質和細胞。此外，已經發現具有3x4篩陣列的過篩裝置的高通量潛力，這種篩陣列允許多個樣品并行處理。

技術領域

本發明總體上涉及一種過篩垂直流裝置，該裝置用于在基于顆粒的測定中、尤其是生物測定中進行有效的液體交換。過篩平臺是本發明過篩裝置的一部分，該平臺利用多孔膜篩出顆粒，并利用吸收墊通過毛細力移除廢液。多孔膜能夠將液體容納在反應室中，并且當廢液與吸收墊接觸時也允許廢液流通過。

背景技術

基于顆粒的系統已經在許多制備性生物測定和分析性生物測定中被廣泛采用。基于顆粒的系統有幾個優點。首先，顆粒為分子結合提供固體基質。靶分子可以非特異性地吸附到顆粒上，例如DNA吸附到二氧化硅顆粒上。或者，它們可以通過配體-受體相互作用與顆粒特異性結合以進行互補雜交。例如，在諸如免疫測定的應用中，抗體綴合的顆粒可以結合靶分子。寡核苷酸綴合的顆粒用于DNA文庫制備以進行高通量測序。其次，具有獨特性質如顏色、大小和電荷的顆粒是標記靶分子或細胞的有用標簽。例如，熒光顆粒通常用作多重檢測的條形碼。第三，顆粒具有大的表面-體積比，因此少量的顆粒將為固相反應提供足夠的表面積。最后，顆粒容易分散在液體中，并且通過離心力或磁力容易與溶液相分離。

典型的基于顆粒的測定需要幾個液體交換步驟。在與靶分子結合后，首先通過離心力或磁力將顆粒與液相分離。接下來，使用液體處理裝置(通常是移液管或真空抽吸器)以從顆粒中移除廢液。之后，加入新試劑，并將顆粒再分散。存在與這種液體交換過程相關的許多問題，這些問題可能潛在地損害基于顆粒的測定的性能。首先，難以從顆粒中完全除去液體。由于表面張力，少量液體將粘附到顆粒表面。此外，液體也會被截留在顆粒之間的間隙中。即使在幾輪洗滌之后，殘留的液體也會顯著地造成污染。在使用二氧化硅顆粒分離的DNA中觀察到這種污染，這由其異常的260/280和260/230比率證明。其次，雖然向顆粒中加入液體相對容易，但是從顆粒中回收液體需要更高水平的實踐技能。需要仔細地定位液體處理裝置，以便可以在不干擾顆粒的情況下移除最大量的廢液。如果在殘留物中留下太多的液體，將導致高水平的遺留污染。如果顆粒與廢液一起被意外地除去，將導致產率低或檢測靈敏度低。因此，基于顆粒的系統的性能經常受到液體交換過程中殘留試劑引起的遺留污染的影響。

因此，需要有效地將基于顆粒的測定的顆粒與各測定步驟中使用的液體分離。因此，本領域需要一種裝置，該裝置能夠有效地移除廢液，從而實現與傳統方法相比更有效的液體交換并且將遺留污染最小化。

發明內容

根據本發明的第一方面，制成了在基于顆粒的分析系統中用于液體移除的裝置，包括(a)室，所述室具有用于添加顆粒、液體和任選的其他材料的至少一個開口，并且所述室具有用于從所述室移除液體的至少一個其他開口；(b)多孔膜或篩狀膜，所述多孔膜或篩狀膜附著至所述室，覆蓋用于移除液體的至少一個開口，以防止液體在不與吸收墊接觸時流出所述室；其中所述膜具有孔或洞，其直徑小于測定中所用顆粒的粒徑；以及(c)膜可拆卸的液體吸收墊，所述液體吸收墊可被附著至該膜的不面向內室的外側并且從所述外側分離。

有利地，根據本發明的裝置可用于有效地從顆粒移除廢液。通過吸收墊的毛細管驅動的液體交換過程能夠有效地從顆粒分離(“擦除”)廢液，從而減少任何遺留污染。吸收墊可提供被動泵送機制用于簡單流體處理。相反，通過離心力或磁力的常規液體交換將由于表面張力而在顆粒表面上留下大量液體，導致高水平的污染。