[發明專利]用于分析物的電泳分離和分析的系統和方法

在審

• 申請號: 202110052421.9
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN113155936A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: D·J·羅奇;J·I·莫爾霍;K·加德納;D·C·德蘭;E·賈巴特;D·尼爾森;Y·庫金爾;M·休斯頓;C·B·肯尼迪
• 申請（專利權）人: 普諾森公司
• 主分類號: G01N27/447
• 分類號: G01N27/447
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 高文靜

本公開涉及用于分析物的電泳分離和分析的系統和方法。用于測定生物樣本中是否存在目標分析物的系統包括測定設備和計算機控制器。測定設備包括殼體、部署在殼體中的容器以及激活能量源。容器被配置為接納電泳槽。電泳槽具有被配置為接納芯片的凹部區域，芯片被配置為接納生物樣本。芯片包括具有可激活官能團的聚合物分離介質，可激活官能團在被激活時共價鍵合到目標分析物。激活能量源被配置為供給激活能量，以激活可激活官能團。計算機控制器可操作地耦合到激活能量源，并且被配置為激活激活能量源，以指引激活能量施加到聚合物分離介質，以激活可激活官能團。

本申請是申請日為2016年5月20日，申請號為201680028953.6， 發明名稱為“用于分析物的電泳分離和分析的系統和方法”的申請的 分案申請。

關于聯邦資助研究的聲明

本發明是在國立衛生研究院授予的獎項編號R43GM112236的政 府支持下完成的。政府對本發明享有一定的權利。

對相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年5月20日提交的標題為“Systems and Methods forElectrophoretic Separation and Analysis of Analytes”的 美國臨時專利申請序列No.62/164,495的優先權和權益，該申請的公 開內容整體上并入本文。

技術領域

本公開提供了用于測定生物樣品是否存在一種或多種目標分析物 (諸如目標蛋白質)的設備、系統和方法。

背景技術

理解蛋白質表達中的細胞到細胞的變異是理解腫瘤的發病機理、 表征干細胞的分化狀態以及為藥物開發、目標篩選和毒性研究開發良 好控制的和功能性驗證的體外人類“培養皿疾病”模型的很大一部分。 單細胞分析的重要性日益增加，但主要限于轉錄組(例如，RNA) 和基因組(例如，DNA)技術。重要的是，這些測量并不總是與決 定表型的蛋白質水平相關聯。單細胞蛋白質測量呈現干細胞、癌癥和 免疫學研究中一個無法克服的障礙。

確定生物樣本的蛋白質水平表達的方法包括電泳，接著是探針分 析。電泳是通常將電場施加到分離介質中的生物樣本，使得生物樣本 的各個分子將基于分子尺寸和電荷分散在整個分離介質中的技術。電 泳之前的細胞裂解可以將生物樣本還原成可以在整個分離介質中有效 分離的各個分子的集合。細胞裂解、電泳和隨后的探針分析通常在大 量用戶的操縱下在分離的平臺上執行。

因此，需要使用單個自給式系統來測定各種類型的分析物的存在 的設備、系統和方法。

發明內容

本公開的一方面提供了用于測定生物樣本中是否存在一種或多種 目標分析物的系統，該系統包括殼體，殼體包括：(i)容器，被配 置為接納具有凹部區域的電泳槽，凹部區域被配置為接納包括具有可 激活官能團的聚合物分離介質的芯片，可激活官能團在被激活時共價 鍵合到一種或多種目標分析物，其中芯片接納生物樣本；和(ii)激 活能量源，供給激活能量以激活可激活官能團。該系統還包括計算機 控制器，其可操作地耦合到激活能量源并被編程為將激活能量從激活 能量源指引到聚合物分離介質，以激活可激活官能團。

在一些實施例中，電泳槽是可移除的。在一些實施例中，芯片是 可消耗的。在一些實施例中，殼體具有小于大約50cm的長度、小于 大約50cm的寬度和/或小于大約50cm的高度。在一些實施例中，長 度小于大約40cm，寬度小于大約40cm，和/或高度小于大約40cm。

在一些實施例中，聚合物分離介質包括在其中形成的多個微孔。 在一些實施例中，微孔的尺寸被確定為在多個微孔中的個體微孔中適 應來自生物樣本的單個細胞，并且其中個體微孔具有100μm或更小 的尺寸。

在一些實施例中，聚合物分離介質是交聯的。在一些實施例中， 可激活官能團是二苯甲酮基團。在一些實施例中，可激活官能團可通 過電磁輻射激活。在一些實施例中，電磁輻射是可見光，紫外(UV) 光或紅外光。