样品制备系统和方法技术方案

本文提供了使用裂解、片段化和亲和纯化例如使用scodaphoresis从样品中分离或富集靶分子的方法和装置。在特定实施方案中，用于从生物样品中富集靶分子的装置的特征在于所述装置包含自动化样品制备模块，所述自动化样品制备模块包含被设置为接收可移除的盒的盒外壳。在一些实施方案中，所述方法和装置进一步涉及靶分子的检测、分析和/或测序。分析和/或测序。分析和/或测序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】样品制备系统和方法


[0001]本申请根据35U.S.C.
§
119(e)要求2019年10月29日提交的美国临时申请序列号63/101,213的申请日的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术介绍

[0002]一种用于纯化、分离或浓缩目的分子的机制称为基于同步阻力系数变化 (Synchronous Coefficient Of Drag Alteration，或“SCODA”)的纯化。SCODA，在一些实施方案中称为scodaphoresis，是一种可用于纯化、分离或浓缩粒子的方法。
[0003]基于SCODA的传输被用于通过使时变驱动力与时变阻力(或迁移率)变化同步，从而产生目的分子的净运动，否则时变驱动力将产生零净运动。如果适当协调驱动力和周期性迁移率变化的施加，则尽管时间平均强迫为零，但结果是净运动。通过仔细选择驱动场和迁移率变化场的时间和空间设置两者，可以产生独特的速度场，特别是具有非零散度的速度场，因此这种传输方法可以用于粒子的分离、纯化和/或浓缩。

技术实现思路

[0004]本公开的方面提供了在制备用于分析和/或分析(例如，通过测序分析)样品中的一种或多种靶分子的样品的过程中使用的方法、组合物、系统和/或装置。在一些实施方案中，靶分子是核酸(例如，DNA或RNA，包括但不限于cDNA、基因组DNA、mRNA及其衍生物和片段)。在一些实施方案中，靶分子是蛋白质或多肽。
[0005]在一些方面，本公开提供了一种用于从生物样品中富集靶分子的装置，所述装置包含自动化样品制备模块，所述自动化样品制备模块包含被设置为接收可移除的盒(cartridge)的盒外壳。
[0006]在一些实施方案中，可移除的盒是单次使用的盒或多次使用的盒。在一些实施方案中，可移除的盒被设置为接收生物样品。在一些实施方案中，可移除的盒进一步包含生物样品。在一些实施方案中，所述盒包含一个或多个微流体通道，所述微流体通道被设置为容纳和/或传输在样品制备过程中使用的流体。在一些实施方案中，所述盒包含一种或多种亲和基质，其中每种亲和基质包含对靶分子具有结合亲和性的固定化的捕获探针。
[0007]在一些实施方案中，生物样品是血液、唾液、痰液、粪便、尿液或口腔拭子样品。在一些实施方案中，靶分子是靶核酸。在一些实施方案中，靶核酸是RNA 或DNA分子。在一些实施方案中，靶分子是靶蛋白。
[0008]在一些实施方案中，固定化的捕获探针是寡核苷酸捕获探针，并且其中寡核苷酸捕获探针包含与靶核酸至少部分互补的序列。在一些实施方案中，寡核苷酸捕获探针包含与靶核酸至少80％、90％、95％或100％互补的序列。在一些实施方案中，所述装置或盒产生具有用于下游测序应用的平均读长的靶核酸，所述平均读长比使用对照方法产生的平均读长更长。
[0009]在一些实施方案中，固定化的捕获探针是与靶蛋白结合的蛋白质捕获探针。在一
些实施方案中，蛋白质捕获探针是适体或抗体。在一些实施方案中，蛋白质捕获探针以10
‑9至10
‑8M、10
‑8至10
‑7M、10
‑7至10
‑6M、10
‑6至10
‑5M、10
‑5至10
‑4M、10
‑4至10
‑3M或10
‑3至10
‑2M的结合亲和力与靶蛋白结合。
[0010]在一些实施方案中，所述装置进一步包含测序模块。在一些实施方案中，自动化样品制备模块直接或间接连接至测序模块。在一些实施方案中，所述装置被设置为将靶分子从自动化样品制备模块递送至测序模块。
[0011]在一些实施方案中，测序模块执行核酸测序。在一些实施方案中，核酸测序包括单分子实时测序、边合成边测序、连接法测序、纳米孔测序和/或Sanger测序。
[0012]在一些实施方案中，测序模块执行多肽测序。在一些实施方案中，多肽测序包括埃德曼降解或质谱。在一些实施方案中，测序模块执行单分子多肽测序。
[0013]在一些方面，本公开提供了一种用于从生物样品中纯化靶分子的方法，所述方法包括：(i)裂解生物样品；(ii)将(i)的经裂解的样品片段化；和(iii)使用亲和基质富集样品，所述亲和基质包含对靶分子(例如靶核酸或靶蛋白)具有结合亲和性的固定化的捕获探针，从而纯化靶分子。
[0014]在一些实施方案中，固定化的捕获探针是寡核苷酸捕获探针，并且其中寡核苷酸捕获探针包含与靶核酸至少部分互补的序列。在一些实施方案中，寡核苷酸捕获探针包含与靶核酸至少80％、90％、95％或100％互补的序列。在其他实施方案中，固定化的捕获探针是与靶蛋白结合的蛋白质捕获探针。蛋白质捕获探针可以是适体或抗体。在一些实施方案中，蛋白质捕获探针以10
‑9至10
‑8M、 10
‑8至10
‑7M、10
‑7至10
‑6M、10
‑6至10
‑5M、10
‑5至10
‑4M、10
‑4至10
‑3M或10
‑3至10
‑2M的结合亲和力与靶蛋白结合。
[0015]在一些实施方案中，用于纯化靶分子的方法的步骤(i)包括电解法、酶促法、基于去污剂的方法和/或机械均化。在一些实施方案中，步骤(i)包括连续进行的多种裂解方法。样品可以在裂解之后和用于纯化靶分子的方法的步骤(ii)或(iii) 之前被纯化。在一些实施方案中，步骤(ii)包括机械、化学和/或酶促片段化方法。样品可以在片段化之后和步骤(iii)之前被纯化。在一些实施方案中，步骤(iii)包括使用电泳法(例如亲和SCODA、FIGE或PFGE)进行富集。
[0016]在一些实施方案中，用于从生物样品中纯化靶分子的方法进一步包括(iv)检测靶分子。在一些实施方案中，步骤(iv)包括使用吸光度、荧光、质谱和/或测序方法进行检测。
[0017]在一些实施方案中，生物样品是血液、唾液、痰液、粪便、尿液或口腔样品。生物样品可以来自人、非人灵长类动物、啮齿动物、狗、猫或马。在一些实施方案中，生物样品包含细菌细胞或细菌细胞群。
[0018]在进一步的方面，本公开提供了一种用于从生物样品中富集靶分子的装置，所述装置包含自动化样品制备模块，其中自动化样品制备模块执行以下步骤：(i) 接收生物样品；(ii)裂解生物样品；(iii)将(ii)的样品片段化；和(iv)使用亲和基质富集样品，所述亲和基质包含对靶分子(例如靶核酸或靶蛋白)具有结合亲和性的固定化的捕获探针。在一些实施方案中，所述装置进一步包含测序模块(例如，直接或间接连接至样品制备模块)。
[0019]在一些实施方案中，所述装置产生具有比使用对照方法产生的平均测序读长更长的平均测序读长的靶核酸。
[0020]除了上述示例性方面和实施方案之外，通过参考附图并通过研究以下详细描述，
进一步的方面和实施方案将变得显而易见。
附图说明
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从生物样品中富集靶分子的装置，所述装置包含自动化样品制备模块，所述自动化样品制备模块包含被设置为接收可移除的盒的盒外壳。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可移除的盒是单次使用的盒或多次使用的盒。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述可移除的盒被设置为接收所述生物样品。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述可移除的盒进一步包含所述生物样品。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的装置，其中所述盒包含一个或多个微流体通道，所述微流体通道被设置为容纳和/或传输在样品制备过程中使用的流体。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的装置，其中所述盒包含一种或多种亲和基质，其中每种亲和基质包含对所述靶分子具有结合亲和性的固定化的捕获探针。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的装置，其中所述生物样品是血液、唾液、痰液、粪便、尿液或口腔拭子样品。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的装置，其中所述靶分子是靶核酸。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述靶核酸是RNA或DNA分子。10.根据权利要求3
‑
9中任一项所述的装置，其中所述固定化的捕获探针是寡核苷酸捕获探针，并且其中所述寡核苷酸捕获探针包含与所述靶核酸至少部分互补的序列。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述寡核苷酸捕获探针包含与所述靶核酸至少80％、90％、95％或100％互补的序列。12.根据权利要求8
‑
11中任一项所述的装置，其中所述装置产生具有用于下游测序应用的平均读长的靶核酸，所述平均读长比使用对照方法产生的平均读长更长。13.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的装置，其中所述靶分子是靶蛋白。14.根据权利要求1
‑
7或13中任一项所述的装置，其中所述固定化的捕获探针是与所述靶蛋白结合的蛋白质捕获探针。15.根据权利要求13所述的装置，其中所述蛋白质捕获探针是适体或抗体。16.根据权利要求14或15所述的装置，其中所述蛋白质捕获探针以10
‑9至10
‑8M、10
‑8至10
‑7M、10
‑7至10
‑6M、10
‑6至10
‑5M、10
‑5至10
‑4M、10
‑4至10
‑3M或10
‑3至10
‑2M的结合亲和力与所述靶蛋白结合。17.根据权利要求1
‑
16中任一项所述的装置，其中所述装置进一步包含测序模块。18.根据权利要求17所述的装置，其中所述自动化样品制备模块直接或间接连接到所述测序模块。19.根据权利要求17或18所述的装置，其中所述装置被设置为将所述靶分子从所述自动化样品制备模块递送至所述测序模块。20.根据权利要求17
‑
19中任一项所述的装置，其中所述测序模块执行核酸测序。21.根据权利要求20所述的装置，其中所述核酸测序包括单分子实时测序、边合成边测序、连接法测序、纳米孔测序和/或Sanger测序。22.根据权利要求17
‑
19中任一项所述的装置，其中所述测序模块执行多肽测序。23.根据权利要求22所述的装置，其中所述多肽测序包括埃德曼降解或质谱。24.根据权利要求17
‑
19中任一项所述的装置，其中所述测序模块执行单分子多肽测序。25.一种用于从生物样品中纯化靶分子的方法，所述方法包括：
(i)裂解所述生物样品；(ii)将(i)的经裂解的样品片段化；和(iii)使用亲和基质富集样品，所述亲和基质包含对所述靶分子具有结合亲和性的固定化的捕获探针，从而纯化所述靶分子。26.根据权利要求25所述的方法，其中所述靶分子是靶核酸分子。27.根据权利要求26所述的方法，其中所述靶核酸是RNA或DNA分子。28.根据权利要求25
‑
27中任一项所述的方法，其中所述固定化的捕获探针是寡核苷酸捕获探针，并且其中所述寡核苷酸捕获探针包含与所述靶核酸至少部分互补的序列。29.根据权利要求28所述的方法，其中所述寡核苷酸捕获探针包含与所述靶核酸至少80％、90％、95％或100％互补的序列。30.根据权利要求28所述的方法，其中所述靶分子是靶蛋白。31.根据权利要求25或30所述的方法，其中所述固定化的捕获探针是与所述靶蛋白结合的蛋白质捕获探针。32.根据权利要求31所述的方法，其中所述蛋白质捕获探针是适体或抗体。33.根据权利要求31或32所述的方法，其中所述蛋白质捕获探针以10
‑9至10
‑8M、10
‑8至10
‑7M、10

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森，
申请(专利权)人：宽腾矽公司，
类型：发明
国别省市：