[发明专利]用于生成分子微阵列的装置和方法

权利要求书

1.一种用于产生分子微阵列的方法，包括：

a)提供第一支撑表面（模板表面），其展示固定在其表面上的一个或多个模板分子，和相对的第二支撑表面（捕获或微阵列表面），

b)经由无细胞酶促和/或化学反应系统从所述的模板分子生产输出分子，

c)经由所述第一和第二支撑表面之间的流体将所述输出分子转移到第二支撑表面，所述第一支撑表面上的模板分子位置和所述第二支撑表面上的相应输出分子的沉积之间具有相关性，

其特征在于，

d)将支撑表面组装与步骤b）的起始去偶联，由此步骤b)的起始由可移除的限制性装置阻止。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

可移除的限制性装置是

-所述第一支撑表面和所述第二支撑表面之间的空间分离，避免两个表面的直接物理接触，

-阻碍无细胞酶促和/或化学反应系统的化学的或含能的环境，例如限制或阻碍所述系统的活动的pH值和/或温度，和/或

-内力场或外力场，借助于电场或磁场和/或电势，其阻碍所述无细胞酶促反应系统。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述支撑表面之间的空间分离是在相对的分离的第一和第二支撑表面之间形成的微流体孵育室（微流体缺口）。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，微流体孵育室不包括位于所述第一和第二支撑表面之间的膜。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，通过将无细胞酶促和/或化学反应系统引入到所述微流体孵育室发生的限制性装置的移除，由此引起所述输出分子的生产且使得能够将所述输出分子转移到所述第二支撑表面。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，根据权利要求1的步骤b)经由无细胞酶促和/或化学反应系统起始所述输出分子的生产之前，所述第一支撑表面和所述第二支撑表面彼此相对被保持在固定位置，优选地经由机械张力或弹簧系统。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，可以多次使用单个第一支撑表面来重复所述方法，以生产多个微阵列。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，可移除的限制性装置涉及存在于所述第一和/或第二支撑表面上的化学封闭剂或者耗尽或限制用于所述无细胞酶促反应系统的必需化合物，所述化学封闭剂阻碍所述无细胞酶促和/或化学反应系统和/或阻碍所述输出分子与所述第二支撑表面的结合，其可以如所需的被修改和/或移除以起始所述方法。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述无细胞酶促和/或化学反应系统的阻碍涉及使用与反应组分的必需的OH基团连接的光可裂解的化学取代基，借此采用光照处理释放所述反应组分并使得反应可以开始，或将必需的反应组分结合和/或捕获到所述第一或第二表面，例如ATP，必需的盐或辅酶例如维生素或金属离子，使得反应起始仅在填充或外部脉冲时发生。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述可移除的限制性装置涉及分子从活动状态到非活动状态或从非活动状态到活动状态的分子开关，通过

-pH改变，包括pH敏感分子中的功能性的改变，例如，通过涂有二氧化钛的表面的光照处理导致生成H+离子和随后的pH改变，

-静态的和/或动态的电场和/或磁场的改变，包括带电的、电介质或磁性分子或表面性质的改变，

-温度的改变，导致分子结构或动力学的改变，例如降低的温度导致DNA或RNA聚合酶失活，由此一旦加温，反应起始发生，

-照明，通过光诱反应，例如使用与必需的反应组分连接的光可裂解的化学取代基，借此采用光照处理释放所述反应组分并使得反应可以开始，和/或笼锁组分的释放，例如光诱导的笼锁的生物素或其它分子的释放，诱导封闭的、感光的或笼锁的分子的改变，

-或其组合。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，

模板分子是核酸或核酸样的分子，例如，DNA、RNA、基因组DNA、克隆的DNA片段、质粒DNA、cDNA或cDNA文库、PCR产物、合成的DNA或DNA寡核苷酸、mRNA或合成的RNA。