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原文传递用于生物测定的底物介导的反应器

专利名称：	用于生物测定的底物介导的反应器
摘要：	本发明除其他情况之外提供了用于高效、稳健且多重分析生物分子的方法、组合物以及系统，其基于与测定试剂的受控释放结合的底物介导的区室化，以用于无干扰检测生物分子。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	萤火虫生物股份有限公司
发明人：	I·斯托纳;T·埃普斯;D·普赖格伊邦;J·D·泰特尔;A·温德沐斯;G·多兰
专利状态：	有效
申请日期：	2015-05-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910589656.4
公开号：	CN110333347A
代理机构：	北京市君合律师事务所
代理人：	吴瑜;黄遵玲
分类号：	G01N33/538(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	美国马萨诸塞州
主权项：	1.一种用于分析生物分子的方法，其包括： a)将样品与多个多功能底物孵育，其中每个多功能底物包含具有一个或多个捕获部分的靶捕获区域，每个所述捕获部分特异性地结合靶生物分子，以及通过可释放手段具有一种或多种检测试剂的试剂储存区域，这是在允许所述靶生物分子与所述捕获部分之间的结合的条件下； b)将不混溶流体与在载体流体内的所述多个多功能底物接触，从而形成多个隔室，每个所述隔室包含单个多功能底物； c)将所述一种或多种检测试剂从所述试剂储存区域释放，以使得所述检测试剂在单个隔室内与结合所述捕获部分的所述靶生物分子结合；以及 d)分析在所述检测试剂与结合所述捕获部分的所述生物分子之间的所述结合，从而分析在所述样品中所述靶生物分子的存在或量。 2.如权利要求1所述的方法，其中所述多功能底物为多功能微粒。 3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述底物由水凝胶制成。 4.如权利要求3所述的方法，其中所述水凝胶选自光致抗蚀剂、二氧化硅、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、琼脂糖、脱乙酰壳多糖、藻酸盐、PLGA或其任何组合。 5.如任何权利要求2所述的方法，其中所述微粒为非球形颗粒。 6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中每个隔室的形状基本上由所述多功能底物的形状限定。 7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个多功能底物包括单分散性微粒。 8.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述多个多功能底物包括其最长尺寸在1μm与500μm之间的多分散性微粒。 9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多功能底物包含空腔、凹陷或孔。 10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多功能底物包含一个或多个细胞或细菌。 11.如权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个细胞或细菌释放能够在单个隔室内通过所述载体流体扩散的分子。 12.如权利要求10所述的方法，其中所述一个或多个细胞或细菌释放能够通过不可渗透或半渗透不可混溶相扩散的分子。 13.如权利要求11或12所述的方法，其中由所述一个或多个细胞或细菌释放的分子具有治疗活性或益生菌活性。 14.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一个或多个捕获部分选自抗体、纳米抗体、寡核苷酸探针、肽核酸、小分子、适体、细胞、细菌、病毒、细胞器、肽、或其组合。 15.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一种或多种检测试剂选自检测抗体、纳米抗体、酶、PCR引物、蛋白质、寡核苷酸、肽、适体、小分子、其他化学化合物或其组合。 16.如权利要求15所述的方法，其中所述一种或多种检测试剂用选自以下的检测部分标记：荧光团、生色团、放射性同位素、生物素、酶产物、抗体、量子点、分子信标和/或适体。 17.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多功能底物包含一个或多个疏水性区域。 18.如权利要求17所述的方法，其中所述一个或多个疏水性区域由疏水性聚合物构成。 19.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述不混溶流体为可选择性渗透的。 20.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述不混溶流体为油并且所述载体流体为含水流体。 21.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述不混溶流体为含水流体并且所述载体流体为油。 22.如权利要求20或21所述的方法，其中所述油选自Fluorinert FC-40油、Tegasoft或矿物油。 23.如权利要求22所述的方法，其中所述油还包含表面活性剂诸如ABIL WE-09、PFPE-PEG或一些其他双功能分子。 24.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述靶生物分子为蛋白质、核酸、细胞、细菌或化学化合物。 25.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述可释放手段选自可逆性相互作用、不可逆反应、可逆性交联剂或光可裂解接头。 26.如权利要求25所述的方法，其中所述可逆性相互作用选自静电相互作用、物理相互作用、磁性相互作用、化学相互作用或核酸双链体形成。 27.如权利要求25所述的方法，其中所述不可逆反应为键裂解。 28.如权利要求25所述的方法，其中所述可逆性交联剂选自分别通过羟胺、硫醇和/或高碘酸盐可裂解的EGS、DSP和/或DST。 29.如权利要求25所述的方法，其中所述光可裂解接头为基于1-(2-硝基苯基)乙基的接头。 30.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一种或多种检测试剂以受控方式从所述试剂存储区域释放到所述隔室内。 31.如权利要求30所述的方法，其中所述受控方式包括使用加热、紫外光、可见光、微波辐射、酶催化、pH或特异性化学剂作为刺激。 32.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述一种或多种检测试剂在不同时间释放。 33.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述接触步骤包括乳化步骤。 34.如权利要求33所述的方法，其中所述乳化步骤通过机械搅拌或剪切、声音搅动或微流体器件来实现。 35.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分析步骤包括量化存在于所述靶捕获区域中的检测部分的量，从而确定所述样品中的靶生物分子的量。 36.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述每个多功能底物还包含编码区域。 37.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多功能底物使用基于荧光识别器或可见光识别器的流式细胞仪或微阵列扫描仪来分析。 38.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述隔室在检测之前反转。 39.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多个多功能底物包含具有针对多个靶生物分子的多个捕获部分的多个多功能底物子组，并且其中所述方法分析所述样品中的所述多个靶生物分子的存在或量。 40.一种用于产生限定底物的隔室的方法，其包括： a)将不混溶流体与分散在载体流体中的底物集合接触以形成混合物；以及 b)向所述混合物添加能量，从而在所述不混溶流体内产生载体流体的离散的含有底物的隔室，其中所述隔室的尺寸大于在底物不存在下所形成的隔室的尺寸。 41.如权利要求40所述的方法，其中所述底物为颗粒。 42.如权利要求40或41所述的方法，其中所述底物由水凝胶制成。 43.如权利要求41或42所述的方法，其中所述颗粒为非球形。 44.如权利要求40-43中任一项所述的方法，其中所述隔室的形状基本上由其中所含有的颗粒的形状限定。 45.如权利要求40-44中任一项所述的方法，其中所述底物包括其最长尺寸在1μm与500μm之间的单分散性颗粒或多分散性颗粒。 46.如权利要求40-45中任一项所述的方法，其中所述底物包含空腔、凹陷或孔。 47.如权利要求42-46中任一项所述的方法，其中所述水凝胶选自光致抗蚀剂、二氧化硅、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、琼脂糖、脱乙酰壳多糖、藻酸酯、PLGA或其组合。 48.如权利要求40-47中任一项所述的方法，其中所述底物含有两个或更多个不同的区域。 49.如权利要求48所述的方法，其中每个不同的区域含有共价结合的生物探针、可逆地结合的检测试剂、小分子、反应性分子、细胞、细菌和/或其组合。 50.如权利要求40-49中任一项所述的方法，其中所述底物包含一个或多个疏水性区域。 51.如权利要求50所述的方法，其中所述一个或多个疏水性区域由疏水性聚合物构成。 52.如权利要求40-51中任一项所述的方法，其中所述不混溶流体为油并且所述载体流体为含水流体。 53.如权利要求40-51中任一项所述的方法，其中所述不混溶流体为含水流体并且所述载体流体为油。 54.一种多功能颗粒，其包含：至少一个靶捕获区域、至少一个试剂储存区域和至少一个编码区域，其中所述靶捕获区域具有一种或多种抗体、纳米抗体、寡核苷酸探针、肽核酸、小分子、适体、细胞、细菌、病毒、细胞器、肽、或其组合；其中所述试剂储存区域具有一种或多种可释放的检测剂，并且其中所述编码区域包含识别特征。 55.如权利要求54所述的多功能颗粒，其中所述一种或多种检测试剂选自检测抗体、纳米抗体、酶、PCR引物、蛋白质、寡核苷酸、肽、适体、小分子、其他化学化合物、或其组合。 56.如权利要求54或55所述的多功能颗粒，其中所述多功能颗粒还包含一个或多个疏水性区域。 57.如权利要求54-56中任一项所述的多功能颗粒，其中所述多功能颗粒包含空腔、凹陷或孔。
所属类别：	发明专利