凝胶模式化的表面制造技术

本申请涉及凝胶模式化的表面。提供了一种阵列，所述阵列包括具有表面的固体支撑体，所述表面具有多个孔，所述孔含有凝胶材料，所述孔被表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与其他多个孔中的凝胶材料分离；和所述凝胶材料中的靶标核酸的文库，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库的靶标核酸的单一物质。还提供了用于制备和使用阵列的方法。

Gel patterned surface

This application involves the surface of the gelation of the gel. An array, the array includes a support body with solid surface, the surface has a plurality of holes, the hole containing gel material, the void area on the surface of the hole is apart from each other, the void area separating gel material the hole gel material each other a number of Kong Zhong's library; and the target nucleic acid gel material, wherein each of the target nucleic acid gel material the hole comprising the single material library. A method for preparing and using arrays is also provided.

【技术实现步骤摘要】
凝胶模式化的表面本申请是申请日为2014年02月21日，申请号201480007014.4，专利技术名称为“凝胶模式化的表面”的申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2013年2月26日提交的美国临时申请号61/769,289和2013年3月6日提交的美国申请号13/787,396的权益。以上申请的每一个在此通过引用以其整体被并入。背景本公开内容一般涉及固相分析化学并且对用于高通量基因组分析的核酸阵列具有特定的适用性。将人类遗传变异编目和将此变异与对疾病的敏感性相关联的任务坚持从基因组广泛测序方法学的发展中获益。此编目尝试为鉴定每一个人的基因组中的标志物带来希望，其将有助于医学专业人士确定该人对疾病的敏感性、对例如处方药物的特定治疗的响应性、对危险药物副作用的敏感性和其他医学上可操作的特征。编目尝试正在顺利进行中。这很大程度上是由于商业上可得的基因组测序方法学，该方法学是足够具有成本有效的以允许在研究环境中测试被评价的受试者。需要测序方法学的改进以加速编目尝试。此外，测序的相对高成本阻止了技术超越研究中心并进入诊所，其中医生可以获得一般人群中患者的序列。测序方法学和用于实施其的系统利用复杂的技术集合。这些技术的一些中的改进已经显示提供大幅度成本降低。然而，难以预测哪些(如果有的话)对成本降低改进负有责任。考虑到测序系统中的技术之间的依赖性，甚至更加难以预测哪些可以被修改而对方法学或系统的整体性能没有不利影响。因此，对鉴定可以给诊所带来基因组研究的希望的改进存在需要，在诊所中生命可以被改善并且在许多情况下被拯救。本专利技术满足这种需要并且也提供相关优势。概述本公开内容提供了一种阵列，所述阵列包括具有表面的固体支撑体，所述表面具有多个孔，所述孔含有凝胶材料，所述孔被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与其他多个孔中的凝胶材料分离；和所述凝胶材料中的靶标核酸的文库，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库的靶标核酸的单一物质(species)。在一些实施方案中，基底被配置为孔的阵列并且分析物是核酸。相应地，本公开内容提供了一种阵列，所述阵列包括具有表面的固体支撑体，所述表面具有多个孔，所述孔含有凝胶材料，所述孔被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与其他多个孔中的凝胶材料分离；和所述凝胶材料中的靶标核酸的文库，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库的靶标核酸的单一物质。本公开内容还提供了制备基底的方法。所述方法可包括以下步骤：(a)提供具有平面表面的固体支撑体，其中所述平面表面被一个或更多个凹特征中断并且其中所述平面表面上的一个或更多个空隙区形成所述一个或更多个凹特征的边界；(b)用凝胶材料包被至少一部分固体支撑体，其中所述部分包括至少一个凹特征和至少一个空隙区；以及(c)抛光所述平面表面以从所述至少一个空隙区移除所述凝胶材料并且维持所述凝胶材料在至少一个凹特征中。一种制备阵列的方法，所述方法可包括以下步骤：(a)提供具有表面的固体支撑体，所述表面具有多个孔，所述孔含有凝胶材料，所述孔被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与其他多个孔中的凝胶材料分离；(b)将靶标核酸的文库递送至所述固体支撑体的孔以产生具有附接至每一个孔中的凝胶材料的靶标核酸的单一物质的孔的阵列，其中所述阵列中的不同的孔具有来自所述文库的不同靶标核酸物质；以及(c)扩增附接至所述阵列的孔中的凝胶材料的所述靶标核酸以在所述阵列的孔的每一个处产生个体靶标核酸的克隆群体。本公开内容还提供了检测分析物的方法。所述方法可包括以下步骤：(a)提供具有平面表面的固体支撑体，其中所述平面表面被一个或更多个凹特征中断，其中所述凹特征包含凝胶材料，其中所述平面表面上的一个或更多个空隙区形成所述一个或更多个凹特征的边界，所述空隙区基本上没有所述凝胶材料，并且其中所述凝胶材料被附接至或包含靶标分析物；(b)在其中所述靶标分析物与探针特异性相互作用的条件下将所述固体支撑体与所述探针接触；以及(c)检测所述固体支撑体以区分与一个或更多个探针相互作用的所述靶标分析物的至少一个子集。在特定的实施方案中，核酸是被检测的分析物并且凹特征是孔。例如检测核酸的方法可包括以下步骤：(a)提供具有表面的固体支撑体和核酸的文库，所述表面具有多个孔，所述孔含有凝胶材料，所述孔被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与其他多个孔中的凝胶材料分离，所述文库的靶标核酸的单一物质被附接至所述孔的每一个中的凝胶材料；(b)将所述固体支撑体与结合至所述靶标核酸的至少一种探针接触；以及(c)检测所述固体支撑体以区分具有结合至所述至少一种探针的靶标核酸物质的孔。本公开内容的组合物、设备和方法在本文就凝胶材料而言被示例。将被理解的是，凝胶材料是示例性的并且可以用其他有机材料来替代，所述其他有机材料包括，例如可以形成表面包被并且可以不必然被认为是凝胶自身的聚合物。本文列出的用于向表面应用凝胶材料、从空隙区移除凝胶材料、将分析物附接至凝胶材料、在分析或制备方法中使用获得的阵列等的方法可以通过用非凝胶材料替代凝胶材料容易地修改。具体地，本公开内容涉及以下实施方案：项目1.一种阵列，包括包含表面的固体支撑体，所述表面包含多个孔，所述孔含有凝胶材料，所述孔被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与所述多个孔的其他孔中的凝胶材料分离；和在所述凝胶材料中的靶标核酸的文库，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库的靶标核酸的表观的单一物质。项目2.如项目1所述的阵列，其中所述孔的每一个的体积是至多1000μm3。项目3.如项目1所述的阵列，其中所述孔的每一个中的凝胶体积是至多1000μm3。项目4.如项目1所述的阵列，其中所述孔的每一个包含在所述表面中的至多100μm2的开口。项目5.如项目1至4中任一项所述的阵列，其中所述多个孔形成具有重复模式的阵列。项目6.如项目5所述的阵列，其中所述模式中的孔具有不多于5微米的孔距。项目7.如项目1至4中任一项所述的阵列，其中所述多个孔形成具有随机模式的阵列。项目8.如项目1至7中任一项所述的阵列，其中所述凝胶包含水凝胶。项目9.如项目1至7中任一项所述的阵列，其中所述凝胶包含SFA或PAZAM。项目10.如项目1至9中任一项所述的阵列，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库中的靶标核酸的单一物质。项目11.如项目10所述的阵列，其中所述单一物质的多个拷贝在所述孔的每一个中形成核酸分子的克隆群体。项目12.如项目10所述的阵列，其中所述单一物质的多个拷贝在核酸分子中作为多联体重复段存在。项目13.如项目1至10中任一项所述的阵列，其中所述单一物质在所述孔的每一个中作为不多于单一核酸分子存在。项目14.如项目13所述的阵列，其中所述单一核酸分子包含两条互补链。项目15.如项目1至13中任一项所述的阵列，其中所述表面包含每mm2至少1,000个孔的密度。项目16.如项目1至15中任一项所述的阵列，其中所述凝胶材料共价附接至所述孔的表面。项目17.一种制备基底的方法，所述方法包括(a)提供包含平面表面的固体支撑体，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列，包括包含表面的固体支撑体，所述表面包含多个孔，所述孔包被有凝胶材料，所述孔通过所述固体支撑体中的凹陷形成并且被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与所述多个孔的其他孔中的凝胶材料分离，并且其中在所述空隙区中不存在凝胶材料；和在所述凝胶材料中的靶标核酸的文库，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库的靶标核酸的表观的单一物质，并且其中所述多个孔形成具有重复模式的阵列。

【技术特征摘要】
2013.02.26 US 61/769,289;2013.03.06 US 13/787,3961.一种阵列，包括包含表面的固体支撑体，所述表面包含多个孔，所述孔包被有凝胶材料，所述孔通过所述固体支撑体中的凹陷形成并且被所述表面上的空隙区彼此分开，所述空隙区将所述孔的每一个中的凝胶材料与所述多个孔的其他孔中的凝胶材料分离，并且其中在所述空隙区中不存在凝胶材料；和在所述凝胶材料中的靶标核酸的文库，其中所述孔的每一个中的凝胶材料包含所述文库的靶标核酸的表观的单一物质，并且其中所述多个孔形成具有重复模式的阵列。2.如权利要求1所述的阵列，其中所述孔的每一个的体积是至多1000...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬·M·巴纳德，M·谢恩·鲍恩，玛丽亚·坎德拉里亚·罗杰特巴奇伽鲁普，韦恩·N·乔治，安德鲁·A·布朗，詹姆斯·特赛，
申请(专利权)人：伊鲁米那股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US