[發明專利]裝置、系統與方法

在審

• 申請號: 202080024198.0
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN114026251A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 耶茲·科茲拉;李文清
• 申請（專利權）人: 納諾威利有限公司
• 主分類號: C12Q1/6823
• 分類號: C12Q1/6823;C12Q1/6834;C12Q1/6825
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 羅瑤;彭家恩

提供了一種DNA納米裝置(2)和制造用于檢測生物標志物的DNA納米裝置(2)的方法。其中DNA納米裝置(2)包括DNA形成物的集合。該形成物包括：檢測器(4)，用于接納靶標生物標志物，從而釋放出引發DNA序列；放大器(6)，用于與引發DNA序列雜交，從而釋放出鑰匙DNA序列及引發DNA序列或者另一引發DNA序列；和響應器(8)，用于與鑰匙DNA序列雜交，從而導致產生一信號。該DNA納米裝置(2)因此響應于對靶標生物標志物的探測，產生出對于觀察者可檢測的信號。

技術領域

本發明涉及DNA納米結構及產生DNA納米結構的方法。

背景技術

循環腫瘤脫氧核糖核酸（ctDNA）是血流中循環的DNA，該DNA對于腫瘤及其進展狀態是特定的，并能指示腫瘤及其進展狀態。雖然這可以不需要對患者進行活檢就能得到關于腫瘤狀態的有價值的信息，但血液樣品中的ctDNA的問題在于復雜樣品中的被分析物稀少。血液樣品還含有不與腫瘤締合的DNA，即無細胞DNA （cfDNA），因此另外有必要將ctDNA與這種cfDNA區分開來。為了同時以高特異性和高靈敏度檢測痕量的DNA，人們在探索新的方法。

發明內容

根據第一方面，提供了用于檢測生物標志物的DNA形成物的集合（ensemble ofDNA formations），DNA形成物包括：檢測器，其被適配成接納靶標生物標志物，從而釋放出引發DNA序列；放大器，其被適配成與該引發DNA序列雜交，從而釋放出鑰匙DNA序列及該引發DNA序列或者另一引發DNA序列；和響應器，其被適配成與該鑰匙DNA序列雜交，從而導致產生出對于觀察者可檢測的信號。

憑借形成檢測途徑的DNA序列的集合，可以對該途徑的運作進行工程改造并進行精確控制。通過將檢測、放大和響應結合在一起，可以實現非常靈敏的檢測。

優選地，DNA形成物中的兩個或者更多個連接于共同主體（common body）。通過這樣將形成物并置在一起，可以實現形成物之間的有效相互作用。優選地，檢測器、放大器的至少一部分和響應器連接于共同主體。形成物可通過系接物（tether）或者錨著物（anchor）連接于共同主體。系接物可被適配成使得不同的DNA形成物能夠相互接近。作為另一種選擇，DNA形成物可在DNA形成物的錨著部分連接于共同主體。

為了通用性，并且為了實現精確設計和裝配，共同主體可以是DNA形成物。為了簡易起見，共同主體可以是納米顆粒。為了與另外的宏觀特征物（feature）結合，共同主體可以是基材。

為了控制相互作用，形成物中的兩個或者更多個可按預定的布置連接于共同主體。例如，可將放大器定位在檢測器和響應器之間。

檢測器可被適配成接納靶標DNA序列，從而釋放出引發DNA序列。將靶標DNA序列作為生物標志物進行檢測，可以容許非常具有選擇性的檢測，并提供高特異性。靶標DNA序列可以是循環腫瘤DNA。檢測器可被適配成接納靶標RNA序列（優選循環腫瘤RNA），從而釋放出引發DNA序列。可將檢測器適配成接納靶標蛋白（優選循環腫瘤蛋白），從而釋放出引發DNA序列。

為了更大的特異性，可將檢測器適配成與多個生物標志物雜交，從而釋放出一個或者多個引發DNA序列。

優選地，檢測器包含一個或者多個探針DNA序列，該探針DNA序列連接（優選地按預定的布置連接，任選地通過系接物連接）于DNA主體，并被適配成與靶標DNA序列雜交并釋放出引發DNA序列。

探針DNA序列可被配置成與靶標DNA序列雜交，并通過競爭性雜交釋放出引發DNA序列，優選地通過立足點（toe-hold）介導的鏈置換或者通過立足點交換釋放出引發DNA序列。優選地，使探針DNA序列與引發DNA序列雜交，并將探針DNA序列適配成優先與靶標DNA序列雜交，從而釋放出引發DNA序列。