发明名称 非常大规模之固定式聚合物合成法
摘要 本发明系揭示制备含有多种序列之基质的方法及装置。光可移除之基团可被连接至基质表面上。将经选择之基质部份曝于光下而活化该选择部份。在基质上提供一单体(亦含有光可移除基团)而使其结合于前述选择部份上。使用多种单种(诸如胺基酸)重复此方法直到获得所要长度之序列为止。本发明亦揭示侦测方法及装置。
申请公布号 TW434254 申请公布日期 2001.05.16
申请号 TW079105390 申请日期 1990.06.29
申请人 艾菲麦翠斯公司 发明人 迈可.西.皮伦;杰.莱顿.李德;史丹风.皮.艾.佛德;鲁伯特.史尔
分类号 C07K1/04;C07K17/06;C07K17/14 主分类号 C07K1/04
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种在基质上制备选自及寡聚核酸所成族 群之聚合体序列的方法,其包括以下步骤: a)提供一具有稳固(rigid)表面之固体基质,其承载有 一具有被光可移除保护基所保护之官能基的连接 分子(linker molecules); b)在该基质上表面上找定或选择一特定之第一区 域,并将该第一区域曝于一可从该第一区域移除该 光可移除保护基之波长之光线,藉此曝露该第一区 域中之该官能基, c)将至少该第一区域曝于经光可移除保护基所保 护之第一单体下,藉此该第一单体则与该第一区域 中曝露之官能基反应; d)在该基质之该表面上找定或选择一特定之第二 区域,并将该第二区域曝于一可从该第二区域移除 该光可移除保护基之波长之光线,藉此曝露该第二 区域中之该官能基, e)将至少该第二区域曝于经光可移除保护基所保 护之第二单体下,藉此该第二单体则与该第二区域 中曝露之官能基反应, 其中该单体系选自胺基酸及核酸所组成之群。2 .如申请专利范围第1项之方法,其中该第一及第二 单体为胺基酸。3.如申请专利范围第1项之方法,其 再包括在该基质上筛选对受体具有亲和力之序列 的步骤,该筛选步骤再又包含将该基质曝于该受体 及检测在该第一及第二区域内,该受体之存在的步 骤。4.如申请专利范围第3之方法,其中该受体系为 抗体。5.如申请专利范围第1项之方法,其中该基质 系选自聚合之Langmuir Blodgett膜,官能化玻璃,锗,矽, 聚合物,(聚)四氟乙烯,聚苯乙烯,砷化镓,及其组合 所组成之群。6.如申请专利范围第1项之方法,其中 该光可移除保护基系选自邻–硝基苯甲基衍生物, 6–硝基藜芦氧羰基衍生物,2–硝基苯甲氧碳基衍 生物,肉桂醯基衍生物,及其混合物所组成之群。7. 如申请专利范围第1项之方法,其中该序列系在该 基质之一部份上各别合成,而该部份的总面积系小 于1cm2。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该序 列系在该基质之一部份上各别合成,而该部份的总 面积系介于约1m2至10000m2之间。9.如申请专利 范围第1项之方法,其中该光系为单色相干(coherent) 光。10.如申请专利范围第1项之方法,其中该曝于 光线下之步骤系使用与该基质接触之溶液进行。 11.如申请专利范围第10项之方法,其中该溶液还包 含该第一或第二单体。12.如申请专利范围第3项之 方法,其中该受体还包含选自辐射活性标记子( marker)及萤光标记子之标记子且其中该检测受体存 在与否的步骤是为侦测该标记子的步骤。13.如申 请专利范围第1项之方法,其中曝于光线之下步骤 还包括以下步骤 a)将一护罩(mask)置与该基质相邻接,该护罩在光之 波长下具有实际上透明之区域及实际上不透明之 区域,以及 b)用光源照射该护罩,该光源产生至少该波长之光 。14.如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤经 重复以合成103或以上之不同序列于该基质上。15. 如申请专利范围第1项之方法,其中该步骤经重复 以合成106或以上之不同序列于该基质上。16.如申 请专利范围第1项之方法,其再包括以下步骤: e)藉用光线活化该第一区域以移除该第一单体之 光可移除保护基; f)将具有一光可移除保护基之第三单体曝于该基 质下,该第三单体系结合于该第一区域内以产生第 一序列; g)藉用光线活化该第二区域以移除该第二单体之 光可移除保护基,以及 h)将具有一光可移除保护基之第四单体曝于该基 质下,该第四单体系结合于该第二区域以产生第二 序列;该第二序列系不同于该第一序列。17.一种在 基质上合成至少一第一聚合体序列及一第二聚合 体序列的方法,该第一聚合体序列具有和该第二聚 合体序列不同的单体序列且该聚合体序列系选自 及寡聚核酸所成之群,此方法包括以下步骤: a)在一具有一稳固(rigid)表面而其上承载着受光可 移除保护基所保护之聚合体之固体基质与一能量 来源之间插入一第一护罩,该护罩具有第一区域及 第二区域,该第一区域可让来自该来源之能量通过 而该第二区域阻断来自该来源之能量; b)经过该护罩将来自该来源之能量导向于该基质 之该表面上,该能量从该基质之该表面之第一部份 上之聚合体移除光可移除保护基,而该基质之该表 面之第一部份系对应于该第一护罩的第一区域; c)将该基质之该第一部份曝于一与该聚合体反应 之单体下以产生一第一聚合体序列于该基质之该 表面之该第一部份上; d)在该基质与该能量来源之间插入一第二护罩,该 第二护罩具有第一区域及第二区域; e)经过该第二护罩将来自该来源之能量导向该基 质之该表面,该能量从该基质之第一部份上之聚合 体移除保护基,而该基质之第一部份系对应于该第 二护罩的第一区域; f)将对应于该第二护罩之该第一部份之该基质之 该第一部份曝于一第二单体下,该第二单体则与该 聚合体反应而产生第二聚合体序列于该对应于该 第二护罩之该第一区域之该基质之第一部份上; 其中该单体系选自胺基酸及核酸所组成之群。 18.一种筛选和受体结合之许多胺基酸序列的方法, 此方法包括以下步骤: a)在具有至少一第一表面(该至少一第一表面包含 选自下列之光保护性物质:硝基藜芦氧基羰基及硝 基苯甲氧基羰基)之玻璃片上,令该至少一第一表 面与第三丁氧羰基反应以供贮存,该玻璃片实际上 可透过至少一紫外光; b)将该至少一第一表面曝于TFA以移除该第三丁氧 羰基; c)将该玻璃片置于反应器上,该反应器包含一反应 器空间,而该至少一第一表面则曝于该反应器空间 下; d)将一护罩置于该玻璃片上,该护罩包含第一位置 及第二位置,该第一位置实际上可透过至少一紫外 光而该第二位置实际上不透过至少一紫外光,该第 二位置包含一在该护罩之第一表面上之光阻断物 质,该护罩之第一表面系置与该玻璃片接触; e)在该反应器空间内填入一反应溶液; f)用至少紫外光照射该护罩,该紫外光在该护罩之 该第一位置下从该玻璃片之该至少一第一表面移 除该光保护性物质; g)将该第一表面曝于一第一胺基酸,该第一胺基酸 系结合至该至少一第一表面(光保护性物质已从此 表面移除)之区域内,该第一胺基酸包含该光保护 基于其末端; h)将一护罩与该玻璃片相接触; i)用至少紫外光照射该护罩,该紫外光在该护罩之 该第一位置下从该玻璃片之该至少一第一表面移 除光保护性物质; j)将该至少一第一表面曝于一第二胺基酸;该第二 胺基酸系结合于该至少一第一表面(光保护性物质 已从此表面移除)之区域内,该第二胺基酸含有该 光保护基于其末端上; k)将一护罩与该玻璃片相接触; l)用至少紫外光照射该护罩,该紫外光在该护罩之 该第一位置下从该玻璃片之该至少一第一表面移 除该光保护性物质; m)将该至少一表面曝于一第三胺基酸,该第三胺基 酸系结合于该至少一第一表面(光保护性物质已从 此表面移除)之区域内; n)将一护罩与该玻璃片接触; o)用至少紫外光照射该护罩,该紫外光在该护罩之 第一位置下从该玻璃片之该至少一第一表面移除 该光保护性物质; p)将该至少一第一表面曝于一第四胺基酸,该第四 胺基酸系结合至该至少一第一表面(光保护性物质 已从此表面移除)之区域内,该至少一第一表面包 含至少第一,第二,第三及第四胺基酸序列; q)将该至少一第一表面曝于所针对之抗体下,该所 针对之抗体与该第一,第二,第三或第四胺基酸序 列中至少一者有较强的结合; r)将该至少一第一表面曝于一受体,该受体可办认 前述所针对之抗体而与其在多重位置上结合,该受 体包含萤光素; s)将该至少一第一表面曝于光下,该第一表面于其 有较强结合之胺基酸序列所在之至少一区域内发 出萤光;以及 t)侦测及记录萤光强度作为沿着至少一第一表面 位置的函数。19.一种制备多种选自及寡聚核 酸聚合物的装置,其包含: a)具有一稳固(rigid)表面之固体基质,该表面包含一 承载有一受到光可移除保护基所保护之官能基之 反应性部分,而此反应性部份当曝照于一光源下被 活化而将保护基移除并使官能基得以和一单体反 应; b)选择性地保护及曝照该表面之某些部份于该光 线来源下之组件,其包含一护罩(mask),当操作时,此 护罩系设置与该基质之该表面相接近或投影于其 上或迳相接触,以使该反应性部份得以选择性曝照 在该光源下;以及 c)一组件,其使基质曝露于经可移除保护基所保护 之核酸或胺基酸,藉此,该核酸或胺基酸乃在 光可移除保护基从官能基上移除之后,接至固体基 质上之官能基。20.如申请专利范围第19项之装置, 其中该反应性部份又包含一保护基,该保护基系如 下所示: 式中, R1示烷氧基,烷基,卤基,芳基,烯基或H; R2示烷氧基,烷基,卤基,芳基,硝基或H; R3示烷氧基,烷基,卤基,硝基,芳基或H; R4示烷氧基,烷基,H,芳基,卤基或硝基,以及 R5示烷基,炔基,氰基,烷氧基,H,卤基,芳基或烯基。 21.如申请专利范围第19项之装置,其中该反应性部 份又包含连接分子。22.如申请专利范围第21项之 装置,其中该连接分子系选自乙二醇寡聚体,二元 胺,二元酸,胺基酸,-胺基丁酸,及其组合所组之 群。23.如申请专利范围第19项之装置,其中该反应 性部份又包含选自下列之组合物:硝基藜芦氧羰基 ,硝基苯甲氧基羰基,二甲基–二甲氧基苯甲氧基 羰基,5–溴-7–硝基基,羟基–2–甲基肉桂 醯基及2–氧亚甲基葱。24.一种装置其根据受体 /配位子结合来探测聚核酸或胺基酸序列,其包 含一具有稳固表面之基质,该表面包含至少103个已 知位置,彼等已知位置上含有不同的已知聚核或 胺基酸序列,彼等已知位置每一个均各占有小于约 2.510-3cm2的面积,藉此在操作上该固体基质则暴露 于一标示之受体,而在一已知位置中有标示之出现 则显示占据该区域之聚合体系与该受体相结合。 25.如申请专利范围第24项之装置,其中该等已知位 置含有不同的已知聚核酸。 26如申请专利范围第24项之装置,其中该面积系小 于10000m2。 27如申请专利范围第24项之装置,其中该面积系小 于约100m2。 28如申请专利范围第24,25,26或27项之装置,其中该单 体序列在彼等区域内系为实际上纯一的。 29.一种筛选与受体结合之聚合体之装置,其包含: a)一具有稳固表面之基质,该表面包含至少103个已 知位置,彼等已知位置上含有不同的已知聚核酸 或胺基酸序列,该等已知位置每一个均各占有一小 于约2.510-3cm2之面积,藉此在操作上该固体基质则 曝露于一标示之受体,而在一已知位置中有标示出 现则显示占据该区域之聚合体系与该受体结合; b)将该基质曝于一含有受体之溶液之组件,该受体 系用萤光标记子标记,该受体系与至少一该序列结 合,该至少一序列者,系位于一已知位置;以及 c)侦测位于该基质之该已知位置上之该萤光标记 子的组件,该萤光标记子之出现于该已知位置上, 显示该至少一序列者系与该受体相结合。 30.如申请专利范围第29项之装置,其中该等已知位 置含有不同的已知聚核酸序列。 31.一种形成许多选自及寡聚核酸之聚合体序 列之装置,其包含: a)一固体基质,该基质具有至少一稳固(rigid)之第一 表面及稳固之第二表面,该第二表面包含一受到光 可移除保护物质所保护之官能基,该基质实际上可 透过至少第一波长之光; b)一反应器主体,该反应器主体具有一其内有反应 流体孔穴之安装表面,该第二表面系与该装置表面 维持一密封的关系;以及 c)产生至少该第一波长且导向该基质之第一表面 上之光源,藉以在操作上,光经过该实际可穿透之 基质且从该第二表面之一区域移除该光可移除之 保护物质,藉此可暴露该区域中之官能基而与该反 应器主体之流体孔穴中之核酸或胺基酸相反应, 以形成该聚合体序列。 32.一种侦测在固体基质上之萤光标记已知位置用 的装置,该基质具有一稳固表面,该表面包含至少 103个已知位置,彼等已知位置上含有不同的已知聚 核酸或胺基酸序列,彼等已知位置每一个均各占 有小于2.510-3cm2的面积,藉以在操作上该固体基质 系暴露于一标记受体下,该基质在操作上系与一萤 光标记之受体相接触,该受体则与占据该基质表面 上之一已知位置之至少一聚合体相结合,该装置包 含: a)使光入射于该基质之该表面上之光源; b)侦测从该表面之一区域上因该光源照射所发出 之萤光用之组件; c)将该基质配合该侦测组件而调动,以使该侦测组 件接续地从该基质之第一区域后第二区域收到萤 光之组件;以及 d)将萤光强度贮存为该基质上之区域函数用之组 件,该贮存组件系连接至该调动组件及该侦测组件 上。 33.如申请专利范围第1项的方法,其中该光线为紫 外线。 34.如申请专利范围第1项的方法,其中该光线为红 外线。 35.如申请专利范围第1项的方法,其中: i)该步骤a)系为找定或选择一特定之第一区域及找 定或选择一特定之第三区域并使该第一及该第三 区域曝露至光线之步骤;且 ii)该步骤c)系为将该第三区域及第二区域曝露至 光线之步骤。 36.如申请专利范围第35项的方法,其中,该第一及第 三区域是相邻的。 37.如申请专利范围第1或第16项之方法,其中,该单 体包含胺基酸。 38.如申请专利范围第1项的方法,其中,该单体包含 核酸。图式简单说明: 第一图说明在第一位置上基质之掩蔽及照射。受 质示于横断面内; 第二图说明涂布单体“A"之后的基质; 第三图说明第二位置上基质之照射; 第四图说明涂布单体“B"之后的基质; 第五图说明“A"单体之照射; 第六图说明二度涂布“B"之后的基质; 第七图说明完成之基质; 第八图A及第八图B说明在基质上形成多种聚合物 用之反应器系统之另一体系; 第九图说明找出基质上萤光标记位置的侦测装置; 第十图A至第十图M说明用以产生单体“A"及“B"之 三聚体的方法; 第十一图A,第十一图B及第十一图C系为标准萤光珠 之萤光痕迹; 第十二图A及第十二图B系为未经曝照及经曝于光 下之NVOC片的萤光曲线; 第十三图A及第十三图B说明具有曝于标记Herz抗体 下之西洋棋盘型YGGFL及GGFL片的形成;以及 第十四图A及第十四图B说明在二不同玻璃片上合 成16序列之图谱。
地址 美国﹝达拉威州公司﹞
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