用于高通量微生物学应用的使用磁珠的高分辨率系统、试剂盒、设备和方法技术方案

将材料从第一微加工装置转移到第二微加工装置的方法。在其中培养多个细胞的第一微加工装置的至少一个微孔中加载至少一个磁珠。放置第二微加工装置，使得第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微孔阵列的至少一个微孔对齐。施加磁场以将第一微加工装置的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微加工装置的至少一个微孔中。以这种方式，来自第一微加工装置的至少一个微孔中的多个细胞的至少一个细胞被转移到第二微加工装置的至少一个微孔中。

High-resolution systems, kits, equipment and methods using magnetic beads for high-throughput microbiology applications

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高通量微生物学应用的使用磁珠的高分辨率系统、试剂盒、设备和方法相关申请的交叉引用本申请是于2016年4月21日提交的美国非临时专利申请第15/135,377号的部分延续，并且要求于2016年6月30日提交的美国临时专利申请第62/357,142号的优先权，它们每一个的公开内容通过引用整体并入本文。
本公开总体上涉及微生物学、微加工、化学、光学、机器人和信息技术的创新。更具体地，本公开涉及用于高通量培养、筛选、分离、取样和/或鉴定生物实体和/或营养物的系统、设备、试剂盒和方法。
技术介绍
用于培养来自环境和其他样品的生物实体的传统技术和工具通常缓慢、费力且昂贵。即使使用这些技术和工具，细胞和其他生物实体仍然常常不能培养成功，造成信息和/或产品机会的缺失。同样，筛选用于特定代谢物、酶、蛋白质、核酸、表型、突变、代谢途径、基因、适应性、能力和/或疗效的生物实体群具有挑战性，需要复杂且昂贵的方法。例如，微生物生活在极其高风险的环境中。为了存活，微生物已经发展出一套令人惊奇的生化工具，包括新的酶、独特的代谢产物、创新的遗传途径，以及操控其环境和微生物邻居的策略，这些强有力的解决方案可以带来新的见解和产品(从拯救生命的抗生素到改善食品生产和安全的肥料)。专利技术简述根据一些实施方案，本公开提供用于精简培养流程、支持高通量筛选和/或开发新的见解和产品的根据一些实施方案的微生物学系统、设备、试剂盒和方法。例如，设备可以包括用于接收含有一个或多个细胞的样品的微加工装置。微加工装置是用于培养一个或多个细胞的高密度微孔阵列。在一些实施方案中，提供将材料从包含第一微孔阵列的第一微加工装置转移到包含第二微孔阵列的第二微加工装置的方法。该方法包括：将至少一个磁珠加载到第一微孔阵列的至少一个微孔中；孵育第一微加工装置以在第一微孔阵列的至少一个微孔中培养多个细胞；相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场(例如，通过使用永久磁铁或电磁铁)以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中来自第一微孔阵列的至少一个微孔中的多个细胞的至少一个细胞被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。在一些实施方案中，该方法进一步包括：在孵育第一微加工装置之前，制备第一微加工装置使得第一微孔阵列的至少一个微孔包括至少一个细胞和至少一个磁珠，其中孵育第一微加工装置包括在第一微加工装置的至少一个微孔中从至少一个细胞培养多个细胞。在一些这样的实施方案中，制备第一微加工装置包括将包含溶剂和至少一个磁珠的磁珠溶液加载到至少一个微孔中；和将至少一个细胞加载到所述至少一个微孔中。可以使用磁铁将至少一个磁珠拉到至少一个微孔内，并且可以允许溶剂蒸发。制备第一微加工装置可以包括在至少一个微孔中加载包含至少一个磁珠和至少一个细胞的样品溶液。可以进一步向微加工装置施加膜以在加载珠子和细胞之后密封至少一个微孔。在一些实施方案中，第一和第二微加工装置的每一个包括上表面，并且相对于第一微加工装置放置第二微加工装置可以是通过将第二微加工装置的上表面放置于第一微加工装置的上表面的对侧并远离第一微加工装置的上表面。在一些实施方案中，第一和第二微加工装置的每一个包括上表面，并且相对于第一微加工装置放置第二微加工装置包括将第二微加工装置的上表面放置于第一微加工装置的上表面的对侧并与第一微加工装置的上表面接触。在一些实施方案中，在施加磁场之前，在第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔上施加液体层。液体层可以是与水不混溶的层(例如油层)、水性层或其他层。在一些实施方案中，方法进一步包括从已经转移到第二微加工装置的至少一个微孔的至少一个细胞获得基因组DNA，和在转移的至少一个磁珠存在下，在第二微加工装置的至少一个微孔中用聚合酶链式反应扩增基因组DNA序列。在一些实施方案中，提供将材料从包含第一微孔阵列的第一微加工装置转移到包含第二微孔阵列的第二微加工装置的方法。该方法包括：制备第一微加工装置，使得第一微孔阵列的至少一个微孔包括目标材料和至少一个磁珠；相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中第一微孔阵列的至少一个微孔中的至少一部分目标材料被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。目标材料可以是生物实体，例如，它可以包含多个细胞。制备第一微加工装置可以包括：向第一微孔阵列的至少一个微孔提供至少一个细胞和至少一个磁珠；和在施加磁场之前，孵育第一微加工装置以在第一微加工装置的至少一个微孔中从提供的至少一个细胞生长多个细胞。向第一微孔阵列的至少一个微孔提供至少一个细胞和至少一个磁珠可以包括：将包含溶剂和至少一个磁珠的磁珠溶液加载到至少一个微孔中；和将至少一个细胞加载到所述至少一个微孔中。所述至少一个磁珠可以与也包含至少一个细胞的样品溶液一起加载到微孔中。在一些实施方案中，提供将材料从第一微加工装置转移到第二微加工装置的方法。第一微加工装置包含第一微孔阵列，以及第二微加工装置包含第二微孔阵列。第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔包含至少一个磁珠。该方法包括：在包含至少一个磁珠的至少一个微孔中提供目标材料；相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中第一微孔阵列的至少一个微孔中的至少一部分目标材料被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。在一些实施方案中，提供将材料从第一微加工装置转移到第二微加工装置的方法。第一微加工装置包含第一微孔阵列，以及第二微加工装置包含第二微孔阵列。第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔包含至少一个磁珠和至少一个细胞。该方法包括：相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中第一微孔阵列的至少一个微孔中的至少一部分目标材料被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。在一些实施方案中，提供包含第一微加工装置的试剂盒，所述微加工装置包含第一微孔阵列，所述微孔阵列的至少一个微孔包含至少一个磁珠。试剂盒可以进一步包含适于施加于第一微加工装置以密封至少一个微孔的膜。试剂盒可以进一步包括包含第二微孔阵列的第二微加工装置，其中第一微孔阵列的每一个微孔可以与第二微孔阵列的微孔对齐。在一些实施方案中，提供包含微加工装置的试剂盒，所述微加工装置包含高密度微孔阵列和含有溶剂和多个磁珠的溶液。试剂盒可以进一步包含适于施加于第一微加工装置以密封至少一个微孔的膜。试剂盒还可以包括磁铁。在使用磁珠和包含磁珠的试剂盒在芯片之间转移材料的上述方法中，膜可以是以下之一：透气的、液体可渗透的或不可渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.将材料从包含第一微孔阵列的第一微加工装置转移到包含第二微孔阵列的第二微加工装置的方法，该方法包括：将至少一个磁珠加载到第一微孔阵列的至少一个微孔中；孵育第一微加工装置以在第一微孔阵列的至少一个微孔中培养多个细胞；相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中来自第一微孔阵列的至少一个微孔中的多个细胞的至少一个细胞被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 US 62/357,1421.将材料从包含第一微孔阵列的第一微加工装置转移到包含第二微孔阵列的第二微加工装置的方法，该方法包括：将至少一个磁珠加载到第一微孔阵列的至少一个微孔中；孵育第一微加工装置以在第一微孔阵列的至少一个微孔中培养多个细胞；相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中来自第一微孔阵列的至少一个微孔中的多个细胞的至少一个细胞被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。2.权利要求1所述的方法，其中施加磁场包括使用永久磁铁。3.权利要求1所述的方法，其中施加磁场包括使用电磁铁。4.权利要求1所述的方法，进一步包括：在孵育第一微加工装置之前，制备第一微加工装置使得第一微孔阵列的至少一个微孔包括至少一个细胞和至少一个磁珠，其中孵育第一微加工装置包括在第一微加工装置的至少一个微孔中从至少一个细胞培养多个细胞。5.权利要求4所述的方法，其中制备第一微加工装置包括：将包含溶剂和至少一个磁珠的磁珠溶液加载到至少一个微孔中；和将至少一个细胞加载到所述至少一个微孔中。6.权利要求5所述的方法，进一步包括：向第一微加工装置施加磁铁使得至少一个磁珠被拉到至少一个微孔内，和允许溶剂蒸发。7.权利要求4所述的方法，其中制备第一微加工装置包括：在至少一个微孔中加载包含至少一个磁珠和至少一个细胞的样品溶液。8.权利要求4所述的方法，其中制备第一微加工装置包括：施加膜以密封至少一个微孔。9.权利要求1所述的方法，其中第一和第二微加工装置的每一个包括上表面，并且其中相对于第一微加工装置放置第二微加工装置包括将第二微加工装置的上表面放置于第一微加工装置的上表面的对侧并远离第一微加工装置的上表面。10.权利要求1所述的方法，其中第一和第二微加工装置的每一个包括上表面，并且其中相对于第一微加工装置放置第二微加工装置包括将第二微加工装置的上表面放置于第一微加工装置的上表面的对侧并与第一微加工装置的上表面接触。11.权利要求1所述的方法，进一步包括：在施加磁场之前，在第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔上施加液体层。12.权利要求11所述的方法，其中所述液体层是油层。13.权利要求11所述的方法，其中所述液体层是水性层。14.将材料从包含第一微孔阵列的第一微加工装置转移到包含第二微孔阵列的第二微加工装置的方法，该方法包括：制备第一微加工装置，使得第一微孔阵列的至少一个微孔包含目标材料和至少一个磁珠；相对于第一微加工装置放置第二微加工装置，使得第一微加工装置的第一微孔阵列的至少一个微孔与第二微加工装置的第二微孔阵列的至少一个微孔对齐；和施加磁场以将第一微孔阵列的至少一个微孔中包含的至少一个磁珠移动到第二微孔阵列的至少一个微孔中，其中第一微孔阵列的至少一个微孔中的至少一部分目标材料被转移到第二微孔阵列的至少一个微孔中。15.权利要求14所述的方法，其中所述目标材料是生物实体。16.权利要求14所述的方法，其中所述目标材料包含多个细胞。17.权利要求14所述的方法，其中制备第一微加工装置包括：向第一微孔阵列的至少一个微孔提供至少一个细胞和至少一个磁珠；和在施加磁场之前，孵育第一微加工装置以在第一微加工装置的至少一个微孔中从提供的至少一个细胞生长多个细胞。18.权利要求17所述的方法，其中向第一微孔阵列的至少一个微孔提供至少一个细胞和至少一个磁珠包括：将包含溶剂和至少一个磁珠的磁珠溶液加载到至少一个微孔中；和...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·哈洛克，M·沙，
申请(专利权)人：通用自动化实验技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US