[发明专利]生物化学激活的电子装置

说明书

一种核酸测序方法。该方法可以包括以下步骤：(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；(b)提供一个或多个核苷酸，由此可以通过电荷传感器检测核苷酸的存在；以及(c)检测核苷酸掺入与模板核酸互补的新生链。

本申请基于2015年6月5日提交的美国临时申请号62/171,523，2015年5月14日提交的美国临时申请号62/161,709；2014年10月27日提交的美国临时申请号62/069,198；和2014年7月15日提交的美国临时申请号62/024,856，并且要求它们的权益，每个申请通过引用并入本文。

发明背景

本公开一般涉及基于生物传感器的检测，更具体地涉及可用于核酸测序的生物传感器。

目前可用的用于测序DNA的商业平台相对昂贵。这些平台中的大多数使用所谓的“合成测序”方法，这是因为在检测每个单体(即核苷酸)添加到生长的聚合酶结构的情况下合成DNA聚合物。因为模板DNA链严格指导新DNA聚合物的合成，所以可以从在合成期间添加到生长链的一系列核苷酸单体中推断模板DNA的序列。监测反应使用相对昂贵的硬件，如激光，检测光学和复杂的流体递送系统。迄今为止最成功的商业平台也需要昂贵的试剂和硬件以在可以甚至开始合成测序前扩增DNA模板。这些平台的复杂性和费用阻碍了它们在某些临床和研究环境中的使用，其中显然需要DNA测序技术。

因此，存在对核酸测序平台的改进的需要，以使它们更具成本效益，快速和方便。本公开解决了这种需要并且还提供了其它优点。

发明概述

本公开提供了第一种核酸测序方法。该方法可以包括以下步骤：(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；(b)提供一种或多种经标记的核苷酸，由此当标记物接近(in proximity to)电荷传感器(charge sensor)时，电荷传感器可以检测标记物的存在；并且(c)检测经标记的核苷酸对与模板核酸互补的新生链的掺入。

本公开还提供了用于将反应组分附着到电荷传感器的方法。该方法可以包括以下步骤：(a)提供包括多个电荷传感器的固体支持物，其中每个电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；(b)提供含有特定类型的多个反应组分的流体；和(c)在下述条件下使固体支持物与流体接触，其中(i)特定类型的多个反应组分与多个电荷传感器流体连通，(ii)特定类型的反应组分的数目在流体中大于在固体支持物上的电荷传感器的数目；并且(iii)来自流体的特定类型的反应组分在导致固体支持的条件下附着到电荷传感器，其中将每个电荷传感器附着到反应组分中的单一一种(where each of the charge sensors isattached to a single one of the reaction components)。

在一些实施方案中，用于将反应组分附着到电荷传感器的方法可以包括以下步骤：(a)提供包括多个电荷传感器的固体支持物，其中每个电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；(b)提供含有特定类型的多个反应组分的流体，其中特定类型的每个反应组分与排斥部分结合；和(c)在下述条件下使固体支持物与流体接触，其中(i)特定类型的多个反应组分与多个电荷传感器流体连通，(ii)特定类型的反应组分的数目在流体中大于在固体支持物上的电荷传感器的数目；(iii)来自流体的反应组分附着到电荷传感器，和(iv)结合到每个反应组分的排斥部分防止多个反应组分中的多于一个的反应组分附着到每个电荷传感器。