[发明专利]微复制型微阵列

说明书

技术领域

本发明涉及可用在(例如)基因测序和组合化学等应用中的微阵列，在另一方面，本发明涉及使用所述微阵列检测分析物的方法。

背景技术

微阵列可以用在多种应用中，诸如基因测序、监测基因表达、基因定位、细菌识别、药物发现、生物标记识别、和组合化学。

微阵列通常在平面基底(例如，硅晶片或玻璃显微镜载片)上生产。通常使用液体沉积技术将微阵列特征印或“点”到基底上。微阵列特征被各特征之间的“未经印刷的”空间隔开。然而，各特征之间的空间量取决于用来制造该微阵列的技术。

一般来讲，使用点样技术生产的微阵列具有较低的特征密度。例如，涉及在阵列表面上点微体积小滴的生产技术一般需要在各特征之间有足够的空间，以使得邻近小滴在制造过程中不互相接触(参见，例如，美国专利No.6,613,893(Webb))。点大小、形状和干燥图案的控制取决于制造过程中诸如所沉淀的体积、溶液的粘度、溶液在表面上的润湿行为、以及环境条件(例如，温度和湿度)等因素。将液体禁闭到预定区域的努力包括(例如)使用交替层叠的亲水和疏水图案(参见，例如，美国专利No.5,474,796(Brennan)和No.6,630,358(Wagner等人))、将液体放在三维柱的顶面上(参见，例如，美国专利No.6,454,924(Jedrzejewski等人))、以及在固态无孔基质中包含具有多孔区域的液体(参见，例如，美国专利No.6,383,748(Carpay等人))。

发明内容

根据上述，我们认识到需要使用点样技术生产的高密度微阵列。

简言之，本发明提供可以使用诸如喷墨、高压、或接触印刷等点样技术生产的高密度微阵列。微阵列包含微结构化表面和设置在微结构化表面的至少一部分上的附连化学层。微结构化表面包含具有壁的主要微结构化元件。

在本发明的微阵列中，壁厚代表各特征之间未经印刷的空间。因此本发明的微阵列在各特征之间具有非常小的空间。此外，本发明的微阵列可以包括通常经由在平面基底(例如，密集填充的正方形)上直接印刷实现不了的特征形状。

在本发明的微阵列中，附连化学层容许反应物随后附加到其上。当期望经由共价键接来附加时，可以将较大体积的反应物放入由微阵列的壁形成的“微隔室”中而不增加特征的大小(即投影面积或“占有面积”)。因此为给定的区域增加了可利用的键合至表面的反应物的量。

本发明的微阵列的另一个优点是使经由使用酶连接的检测方案能够实现较高敏感性的检测。通过将溶液禁闭在微隔室内，防止所得的酶反应产物(例如，低分子量荧光分子)扩散到微隔室壁之外。

此外，本发明的微阵列的一致特征(由壁所限定)简化了微阵列图像的加工。在图像加工过程中最小限度的使用者干预是必需的。

通常，当将微阵列特征点到基底上时，使用点样技术生产的微阵列需要非常精确的配准。本发明的微阵列容许在点样过程中有更多公差。假如小滴沉淀在微隔室内，那么它将在微隔室内散布，但是仍被禁闭在微隔室壁内。小滴在微隔室内所处的准确位置并不重要。

因此，本发明的微阵列满足了使用点样技术生产高密度微阵列的需要。

在另一方面，本发明提供一种包括本发明的微阵列和覆盖件的试剂盒。

在另一个方面，本发明也提供一种用于检测样本中分析物的方法。所述方法包括(a)提供本发明的微阵列，其中反应物被附加到附连化学层上，(b)将样本沉积入微阵列的至少一个主要微结构化元件中，使得样本接触反应物并形成复合物，(c)使复合物与第二反应物接触以形成三元复合物，(d)检测任何三元复合物，和(e)使三元复合物的存在或量与样本中分析物的存在或量相关。

定义

对于本发明而言，以下定义应当具有所述的含义。

对于反应物和附连化学层，“附连”将包括向附连化学层附加反应物的任何模式。所述模式应当不受限制地包括共价键和离子键、诸如用粘合剂粘结、以及附连化学层内的物理捕集。在连接试剂的情况下，可以通过例如用酸洗液官能化表面而产生的连接试剂或通过所涂敷的连接试剂来将反应物附加到附连化学层上。

对于任何分子、化合物、组合物、或复合物，“两性的”是指既具有酸的特征又具有碱的特征。该术语包括既是阴离子又是阳离子的分子、化合物、组合物、或复合物(例如在其等电点的多肽)。