【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种微球，其包含第一材料、优选第一聚合物以及第二材料、优选第二聚合物。本专利技术还涉及包含多个所述微球的液相。此外，本专利技术涉及从样品中捕获核酸的方法和从样品中扩增核酸的方法。本专利技术还涉及多个微球在检测多种核酸分析物的测定中的用途。此外，本专利技术涉及多个微球在检测多个样品中的单个核酸分析物的测定中的用途。
技术介绍
1、壳聚糖已被用作在水性体系(cao et al.2006,anal.chem.,vol.78.pp.7222-7228)中捕获dna的聚合物。使用具有涂覆有壳聚糖聚合物的通道的微芯片来建立dna的完全水性纯化方案。类似的方案也成功地用于rna(hagan et al.2009,anal.chem.,vol.81,pp.5249-5256；和zhu et al.,2020,micromaschines,vol.11,p.186,doi:io.339o/mino2oi86)。壳聚糖涂覆的尼龙膜已被证明是用于从高度稀释的溶液中富集dna并随后在膜上进行原位pcr的合适的基质(schlappi et al.,2016,anal.chem.,vol.88,pp.7647-7653)。国际专利申请wo 2021/122563和wo 2021/122579中描述了包含琼脂糖和非交联明胶的微球。
2、在本领域中需要允许有效捕获和/或扩增核酸的改进的纳米反应器珠粒。本领域还需要更易于处理并且特别适用于捕获和/或扩增方案的改进的珠粒。此外，本领域还需要提供通用的改进的珠粒，例如用于涉及多种分析物和/或
技术实现思路
1、在第一方面，本专利技术涉及一种微球，其包含第一材料和第二材料，其中所述第一材料在暴露于或包含水性溶液时能够形成多孔水凝胶，并且具有在40℃至90℃范围内的熔融温度；并且其中所述第二材料在所述多孔水凝胶内形成网络，或者其中所述第二材料附接至所述第一材料并且两种材料一起在所述多孔水凝胶内形成网络；其中所述第二材料具有pka值并且能够在ph≥所述pka值的水性环境中沉淀；其中所述网络在暴露于≥所述第一材料的所述熔融温度的温度时能够收缩；所述微球还包含a)荧光标记物和b)磁性颗粒中的至少一种。
2、在一个实施方案中，所述第一材料是第一聚合物，并且其中所述第二材料是第二聚合物、低聚物或单体；其中
3、-若所述第二材料是第二聚合物，则所述第二聚合物是自身交联的聚合物或与所述第一聚合物交联的聚合物；
4、-若所述第二材料是低聚物或单体，则所述低聚物或所述单体附接至所述第一聚合物。
5、在一个实施方案中，所述第二材料、优选所述第二聚合物或所述低聚物或所述单体，还能够在＜所述pka值的ph下结合核酸，其中，优选地，所述第二材料、优选所述第二聚合物或所述低聚物或所述单体的所述pka值＞6。
6、在一个实施方案中，所述荧光标记物选自a)尺寸在50nm至10μm、优选100nm至5μm、更优选1μm至5μm、并且甚至更优选1μm至3μm范围内的荧光颗粒；b)附接至所述第一材料和/或第二材料、优选附接至所述第一聚合物和/或第二聚合物/所述低聚物/所述单体的非颗粒荧光染料；以及c)a)和b)的组合。
7、在一个实施方案中，所述磁性颗粒的尺寸在50nm至10μm、优选100nm至5μm、更优选1μm至5μm、并且甚至更优选1μm至3μm的范围内。
8、在一个实施方案中，所述第一材料、优选所述第一聚合物，包含结合构件，所述结合构件允许一个或多个扩增引物可逆且不依赖于ph地固定到所述第一材料、优选固定到所述第一聚合物，其中，优选地，对于这样的可逆且不依赖于ph的固定，所述结合构件特异性地与附接至所述一个或多个扩增引物的结合实体相互作用；其中，更优选地，所述微球还包含一个或多个扩增引物，其具有结合实体，所述结合实体通过所述第一材料、优选所述第一聚合物上的结合构件与在所述一个或多个扩增引物上的所述结合实体之间的所述特异性相互作用附接并固定到所述第一材料、优选第一聚合物；其中，甚至更优选地，所述结合构件选自亲和素、链霉亲和素及其衍生物，并且所述结合实体选自硫生物素、亚氨基生物素、具有可切割间隔臂的生物素、硒生物素、氧代生物素、高生物素、降生物素、二氨基生物素、生物素亚砜、生物素砜、表生物素、5-羟基生物素、2-硫生物素、氮杂生物素、碳生物素、生物素的甲基化衍生物和酮生物素；反之亦然。应当注意，选择结合构件和结合实体，使得它们以可逆方式彼此相互作用，即彼此结合。
9、在一个实施方案中，所述第一材料是第一聚合物，并且选自琼脂糖、明胶、透明质酸、弹性蛋白、弹性蛋白样多肽、具有上限临界溶解温度(ucst)的热响应聚合物，例如选自聚(n-丙烯酰基甘氨酰胺)(pnaga)、聚(烯丙基胺)-共-聚(烯丙基脲)及其衍生物、聚(甲基丙烯酰胺)、聚(n-丙烯酰基天冬酰胺)、聚(n-甲基丙烯酰基谷氨酰胺)、聚(丙烯酰胺)-共-(丙烯腈)、聚(磺基甜菜碱)、聚(磷酰胆碱)；以及在暴露于或包含水性溶液时能够形成多孔水凝胶，并且具有在40℃至90℃范围内的熔融温度的其他聚合物；并且所述第二材料是选自壳聚糖及其衍生物、明胶及其衍生物、甲基纤维素、聚(n-异丙基丙烯酰胺)(pnipam)、聚(乙烯亚胺)、聚(2-二甲基(氨基乙基)甲基丙烯酸酯)、聚(赖氨酸)、聚(组氨酸)、聚(精氨酸)和具有作为此类主链的一部分附接或并入的碱性氨基酸的聚合物主链的第二聚合物；或者所述第二材料是低聚物，优选选自寡肽，所述寡肽包含碱性氨基酸如组氨酸、赖氨酸和精氨酸或由其组成；或者所述第二材料是选自碱性氨基酸如组氨酸、赖氨酸和精氨酸的单体；
10、条件是当所述第一材料和所述第二材料分别是第一聚合物和第二聚合物时，所述聚合物是不同的；
11、其中，优选地，所述第一材料是未交联的第一聚合物，并且所述第二材料是交联的第二聚合物；或者，同样优选地，所述第一材料是第一聚合物，并且所述第二材料是与所述第一聚合物交联的第二聚合物；其中，更优选地，所述第一聚合物是琼脂糖，并且所述第二聚合物是交联壳聚糖。
12、在一个实施方案中，微球还包含水性溶液，使得所述第一材料、优选所述第一聚合物呈多孔水凝胶的形式。
13、在一个实施方案中，微球还包含核酸，所述核酸不是寡核苷酸引物，并且
14、-若所述水性溶液的ph＜所述第二材料、优选所述第二聚合物的所述pka值，则所述核酸结合到所述第二材料、优选所述第二聚合物，并且
15、-若所述水性溶液的ph≥所述第二材料，优选所述第二聚合物的所述pka值，则所述核酸仍通过所述第一材料、优选所述第一聚合物的所述多孔水凝胶保留在所述微球内或保留在所述第一材料、优选所述第一聚合物的所述多本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微球，其包含第一材料和第二材料，其中所述第一材料在暴露于或包含水性溶液时能够形成多孔水凝胶，并且具有在40℃至90℃范围内的熔融温度；并且其中所述第二材料在所述多孔水凝胶内形成网络，或者其中所述第二材料附接至所述第一材料并且两种材料一起在所述多孔水凝胶内形成网络；其中所述第二材料具有pKa值并且能够在pH≥所述pKa值的水性环境中沉淀；其中所述网络在暴露于≥所述第一材料的所述熔融温度的温度时能够收缩；所述微球还包含a)荧光标记物和b)磁性颗粒中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的微球，其中所述第一材料是第一聚合物，并且其中所述第二材料是第二聚合物、低聚物或单体；其中
3.根据权利要求1-2中任一项所述的微球，其中所述第二材料、优选所述第二聚合物或所述低聚物或所述单体，还能够在＜所述pKa值的pH下结合核酸，其中，优选地，所述第二材料、优选所述第二聚合物或所述低聚物或所述单体的所述pKa值＞6。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的微球，其中所述荧光标记物选自a)尺寸在50nm至10μm、优选100nm至5μm、更优选1μm至5μm、并
5.根据权利要求1-4中任一项所述的微球，其中所述磁性颗粒的尺寸在50nm至10μm、优选100nm至5μm、更优选1μm至5μm、并且甚至更优选1μm至3μm的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的微球，其中所述第一材料、优选所述第一聚合物，包含结合构件，所述结合构件允许一个或多个扩增引物可逆且不依赖于pH地固定到所述第一材料、优选固定到所述第一聚合物，其中，优选地，对于这样的可逆且不依赖于pH的固定，所述结合构件特异性地与附接至所述一个或多个扩增引物的结合实体相互作用；其中，更优选地，所述微球还包含一个或多个扩增引物，其具有结合实体，所述结合实体通过所述第一材料、优选所述第一聚合物上的结合构件与在所述一个或多个扩增引物上的所述结合实体之间的特异性相互作用附接并固定到所述第一材料、优选第一聚合物；其中，甚至更优选地，所述结合构件选自亲和素、链霉亲和素及其衍生物，并且所述结合实体选自脱硫生物素、亚氨基生物素、具有可切割间隔臂的生物素、硒生物素、氧代生物素、高生物素、降生物素、二氨基生物素、生物素亚砜、生物素砜、表生物素、5-羟基生物素、2-硫代生物素、氮杂生物素、碳生物素、生物素的甲基化衍生物和酮生物素；反之亦然。
7.根据前述权利要求中任一项所述的微球，其中所述第一材料是第一聚合物，并且选自琼脂糖、明胶、透明质酸、弹性蛋白、弹性蛋白样多肽、具有上临界溶解温度(UCST)的热响应聚合物，例如选自聚(N-丙烯酰基甘氨酰胺)(PNAGA)、聚(烯丙胺)-共-聚(烯丙基脲)及其衍生物、聚(甲基丙烯酰胺)、聚(N-丙烯酰基天冬酰胺)、聚(N-甲基丙烯酰基谷氨酰胺)、聚(丙烯酰胺)-共-(丙烯腈)、聚(磺基甜菜碱)、聚(磷酰胆碱)；以及在暴露于或包含水性溶液时能够形成多孔水凝胶，并且具有在40℃至90℃范围内的熔融温度的其他聚合物；并且所述第二材料是选自壳聚糖及其衍生物、明胶及其衍生物、甲基纤维素、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)、聚(乙烯亚胺)、聚(2-二甲基(氨基乙基)甲基丙烯酸酯)、聚(赖氨酸)、聚(组氨酸)、聚(精氨酸)和具有作为聚合物主链的一部分被附接或并入的碱性氨基酸的聚合物主链的第二聚合物；或者所述第二材料是低聚物，优选选自寡肽，所述寡肽包含碱性氨基酸如组氨酸、赖氨酸和精氨酸或由其组成；或者所述第二材料是选自碱性氨基酸如组氨酸、赖氨酸和精氨酸的单体；
8.根据权利要求1-7中任一项所述的微球，其包含水性溶液，使得所述第一材料、优选所述第一聚合物呈多孔水凝胶的形式。
9.根据权利要求8所述的微球，其还包含核酸，所述核酸不是寡核苷酸引物，并且
10.根据权利要求8-9中任一项所述的微球，其中所述水性溶液是：
11.根据权利要求1-10中任一项所述的微球，其中所述第二材料、优选所述第二聚合物是非沉淀形式。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的微球，其中所述第二材料、优选所述第二聚合物是沉淀形式。
13.一种与水和水性溶液不混溶的液相、例如油相，所述液相包含多个根据权利要求11所述的微球，或包含多个根据权利要求12所述的微球。
14.一种从样品中捕获和/或富集一种或多种核酸的方法，所述方法包括：
15.一种从样品中...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种微球，其包含第一材料和第二材料，其中所述第一材料在暴露于或包含水性溶液时能够形成多孔水凝胶，并且具有在40℃至90℃范围内的熔融温度；并且其中所述第二材料在所述多孔水凝胶内形成网络，或者其中所述第二材料附接至所述第一材料并且两种材料一起在所述多孔水凝胶内形成网络；其中所述第二材料具有pka值并且能够在ph≥所述pka值的水性环境中沉淀；其中所述网络在暴露于≥所述第一材料的所述熔融温度的温度时能够收缩；所述微球还包含a)荧光标记物和b)磁性颗粒中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的微球，其中所述第一材料是第一聚合物，并且其中所述第二材料是第二聚合物、低聚物或单体；其中
3.根据权利要求1-2中任一项所述的微球，其中所述第二材料、优选所述第二聚合物或所述低聚物或所述单体，还能够在＜所述pka值的ph下结合核酸，其中，优选地，所述第二材料、优选所述第二聚合物或所述低聚物或所述单体的所述pka值＞6。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的微球，其中所述荧光标记物选自a)尺寸在50nm至10μm、优选100nm至5μm、更优选1μm至5μm、并且甚至更优选1μm至3μm的范围内的荧光颗粒；b)附接至所述第一材料和/或第二材料、优选附接至所述第一聚合物和/或第二聚合物/所述低聚物/所述单体的非颗粒荧光染料；以及c)a)和b)的组合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的微球，其中所述磁性颗粒的尺寸在50nm至10μm、优选100nm至5μm、更优选1μm至5μm、并且甚至更优选1μm至3μm的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的微球，其中所述第一材料、优选所述第一聚合物，包含结合构件，所述结合构件允许一个或多个扩增引物可逆且不依赖于ph地固定到所述第一材料、优选固定到所述第一聚合物，其中，优选地，对于这样的可逆且不依赖于ph的固定，所述结合构件特异性地与附接至所述一个或多个扩增引物的结合实体相互作用；其中，更优选地，所述微球还包含一个或多个扩增引物，其具有结合实体，所述结合实体通过所述第一材料、优选所述第一聚合物上的结合构件与在所述一个或多个扩增引物上的所述结合实体之间的特异性相互作用附接并固定到所述第一材料、优选第一聚合物；其中，甚至更优选地，所述结合构件选自亲和素、链霉亲和素及其衍生物，并且所述结合实体选自脱硫生物素、亚氨基生物素、具有可切割间隔臂的生物素、硒生物素、氧代生物素、高生物素、降生物素、二氨基生物素、生物素亚砜、生物素砜、表生物素、5-羟基生物素、2-硫代生物素、氮杂生物素、碳生物素、生物素的甲基化衍生物和酮生物素；反之亦然。
7.根据前述权利要求中任一项所述的微球，其中所述第一材料是第一聚合物，并且选自琼脂糖、明胶、透明质酸、弹性蛋白、弹性蛋白样多肽、具有上临界溶解温度(ucst)的热响应聚合物，例如选自聚(n-丙烯酰基甘氨酰胺)(pnaga)、聚(烯丙胺)-共-聚(烯丙基脲)及其衍生物、聚(甲基丙烯酰胺)、聚(n-丙烯酰基天冬酰胺)、聚(n-甲基丙烯酰基谷氨酰胺)、聚(丙烯酰胺)-共-(丙烯腈)、聚(磺基甜菜碱)、聚(磷酰胆碱)；以及在暴露于或包含水性溶液时能够形成多孔水凝胶，并且具有在40℃至90℃范围内的熔融温度的其他聚合物；并...
【专利技术属性】
技术研发人员：云根·恩尔曼川特，托马斯·艾林戈，奥利沃·莱姆茨，凯瑟琳·斯蒂尔莫茨，苏珊·科林格，莉亚·坎茨，
申请(专利权)人：布林克公司，
类型：发明
国别省市：
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