[发明专利]用于检测多个单分子靶分析物的方法和试剂盒

说明书

提供使用数字信号、密匙加密和通讯协议用于小分子分析物检测的方法和系统。所述方法提供在大的动态范围内在单一光学或电学检测试验中大量蛋白质、肽、RNA分子和DNA分子的检测。

交叉引用到相关申请

本申请要求美国临时申请号61/869,020的权益。出于所有目的，上述申请的全部教导通过引用并入本文。

背景

技术领域

本公开内容涉及诊断和通讯理论领域，并具体涉及用于分子分析物的数字化分析的方法。

相关领域描述

多种分子的和生物化学的方法可用于分子分析物识别和定量。实例包括常用的基于核酸的试验，例如qPCR(定量聚合酶链式反应) 和DNA微阵列，和基于蛋白的方法，例如免疫测定和质谱。然而，目前的分析物分析技术中存在各种各样的限制。例如，目前的方法具有灵敏度的限制，特别是当分析物以低拷贝数或者低浓度存在于生物样品中的时候。为了获得更高的灵敏度，大多数核酸定量技术包括样品的扩增。然而，扩增技术向定量中引入了偏差和不准确度。而且，扩增对于蛋白质和肽是不可能的。由于缺乏灵敏度，用于检测和定量的方法经常要求相对大的样品量。目前的方法还在识别和定量大量分析物的能力方面受到限制。样品中的全部mRNA和蛋白质的定量要求高的多复杂度(multiplexity)和大的动态范围。另外，目前的技术缺乏同时检测和定量核酸与蛋白质的能力。

由于例如弱信号检测，假阳性和其它错误的状况，目前的方法经常在分析物检测与定量过程中产生误差(error)。这些误差可能导致分析物的错误识别和不准确的定量。

因此，需要用于分析物分析的方法和系统，其具有高灵敏度(样品量小的时候)、高多复杂度、大动态范围且能够在单次试验中检测蛋白质和核酸分子。更重要的是，需要用于校正分析物检测误差的误差校正方法。本发明通过使用数字化读出器引入生物分析物的灵敏的单分子识别和定量解决了现有技术的这些以及其它限制。

附图简要说明

公开的实施方式具有其它优势和特征，所述优势和特征从以下本发明的详细说明书和所附权利要求与所附附图结合时来看将更明显，其中：

图1是根据本发明的一个实施方式说明计算机实例的系统结构框图。

图2A说明了根据本发明的一个实施方式的包含抗体和可检测标签的探针实例，其中所述探针与靶蛋白结合。

图2B说明了根据本发明的一个实施方式的包含第一抗体和与可检测标签缀合的第二抗体的探针实例。

图3示出了根据本发明的一个实施方式的结合至包含适体和尾区的探针的靶分析物。

图4示出了根据本发明的一个实施方式的连接至包含适体和尾区的探针的荧光标签。

图5示出了根据本发明的一个实施方式的包含连接至可与尾区杂交的区域的抗体的探针实例。

图6说明了根据本发明的一个实施方式的包含第一抗体和缀合至尾区的第二抗体的探针实例。

图7示出了根据本发明的一个实施方式的与包含分析物(例如蛋白质、DNA和/或RNA)的样品结合的固体基底实例。

图8示出了根据本发明的一个实施方式的用于结合分析物的实例基底(10x10阵列)。

图9是根据本发明的一个实施方式的固体基底的俯视图，其具有与所述基底随机结合的分析物。

图10A-10D说明了排列在基底上的十六种靶蛋白实例。图10B 和10C描述了根据本发明的一个实施方式的与不同探针池接触后的基底图像实例。