[发明专利]微胶囊组合物及方法

说明书

本公开内容提供了微孔胶囊阵列装置。该微孔胶囊阵列装置通常能够进行一个或多个样品制备操作。这样的样品制备操作可用作一个或多个分析操作的前序。例如，本公开内容的装置可在准备多种分析操作中实现样品的物理分割以及样品与独特分子标识符在单个单元内的离散混合。该装置可用于多种应用，最值得注意的是基于核酸的测序、基因表达的检测和量化以及单细胞分析。

本申请是申请日为2013年08月13日、申请号为201380053555.6、发明名称为“微胶囊组合物及方法”的中国专利申请(其对应PCT申请的申请日为2013年08月13日、申请号为PCT/US2013/054797)的分案申请。

交叉引用

本申请要求2012年8月14日提交的美国临时专利申请号61/683,192、2012年12月14日提交的美国临时专利申请号61/737,374、2013年2月8日提交的美国临时专利申请号61/762,435、2013年3月15日提交的美国临时专利申请号61/800,223、2013年6月27日提交的美国临时专利申请号61/840,403和2013年7月10日提交的美国临时专利申请号61/844,804的权益，所述临时专利申请为所有目的在此通过引用整体并入本文。

发明背景

分析物的检测和量化对于分子生物学和医学应用如诊断至关重要。遗传检测对于许多诊断方法特别有用。例如，用DNA序列信息可以检测或更准确地表征由突变引起的病症如癌症。

在进行分子反应如测序反应之前，常常需要适当的样品制备。起始样品可以是生物样品，诸如细胞、组织或核酸的集合。当起始材料是细胞或组织时，样品可能需要裂解或以其它方式进行操作，以允许分子如DNA的提取。样品制备还可以包括对分子进行片段化、分离分子和/或将独特标识符(identifier)附接至分子的特定片段，以及其它操作。本领域中存在对用于在下游应用之前制备样品的改进方法和装置的需要。

发明内容

本公开内容提供了用于微胶囊阵列装置的组合物和方法。

本公开内容的一个方面提供了包含第一微胶囊的组合物，其中：当向第一微胶囊施加刺激时，第一微胶囊是可降解的；并且第一微胶囊包含寡核苷酸条形码。在一些情况下，第一微胶囊可包含化学交联体。该化学交联体例如可以是二硫键。在一些情况下，该组合物可包含聚合物凝胶，例如，聚丙烯酰胺凝胶。第一微胶囊可包含珠粒。在一些情况下，该珠粒可以是凝胶珠粒。

此外，所述刺激可以选自生物刺激、化学刺激、热刺激、电刺激、磁刺激或光刺激及其组合。在一些情况下，化学刺激可以选自pH的变化、离子浓度的变化和还原剂。该还原剂可以是，例如，二硫苏糖醇(DTT)或三(2-羧乙基)膦(TCEP)。

第二微胶囊可包含第一微胶囊。而且，第二微胶囊可以是微滴。在一些情况下，该组合物还可以包含含有寡核苷酸条形码的核酸，其中该核酸包含脱氧尿苷三磷酸(dUTP)。在一些情况下，该组合物可包含不能接受脱氧尿苷三磷酸(dUTP)的聚合酶。而且，该组合物可包含靶分析物，例如核酸。该核酸可以选自DNA、RNA、dNTP、ddNTP、扩增子、合成核苷酸、合成多核苷酸、多核苷酸、寡核苷酸、肽核酸、cDNA、dsDNA、ssDNA、质粒DNA、粘粒DNA、高分子量(MW)DNA、染色体DNA、基因组DNA、病毒DNA、细菌DNA、mtDNA(线粒体DNA)、mRNA、rRNA、tRNA、nRNA、siRNA、snRNA、snoRNA、scaRNA、microRNA、dsRNA、核酶、核糖开关(riboswitch)和病毒RNA。在一些情况下，该核酸可以是基因组DNA(gDNA)。

此外，寡核苷酸条形码的密度可以是至少约1,000,000个寡核苷酸条形码/第一胶囊。该寡核苷酸条形码可以通过化学交联体(例如二硫键)偶联至微胶囊。