[发明专利]用于扩增核酸的方法和系统

说明书

本发明涉及用于扩增核酸(22)的系统(10)，所述系统(10)包括至少一个局部加热元件(12)、至少一个引物核酸(16)和/或至少一个引物互补核酸(30)，所述至少一个局部加热元件(12)用至少一个连接核酸(14)功能化，所述至少一个引物核酸(16)适于结合所述至少一个连接核酸(14)并且适于结合所述核酸(22)，所述至少一个引物互补核酸(30)适于结合所述至少一个连接核酸(14)并通过酶促反应通过引物核苷酸序列来延伸所述连接核酸(14)。本发明还涉及引物核酸(16)、引物互补核酸(30)、局部加热元件(12)和用于扩增核酸(22)的方法。

技术领域

本发明涉及用于扩增核酸的方法和系统。本发明还涉及引物核酸、引物互补核酸、以及用于扩增核酸的聚合酶链式反应的局部加热元件。

背景技术

从DE 102012201475A1已知一种用于扩增核酸的方法，其中，根据至少一些实施方式使用纳米颗粒-寡核苷酸缀合物。纳米颗粒以这种方式与引物结合：使得在引物和纳米颗粒之间存在与至少一个硫醇接头的共价键，以降低引物脱离的风险(特别是在变性步骤期间)，并且提高PCR的效率。

US 2003/0022169A1未公开用于扩增核酸的方法，而是公开了用于检测核酸的方法。为此，待检测的核酸显然与一种附着有寡核苷酸的纳米颗粒结合，结果它们形成纳米颗粒-寡核苷酸缀合物。该方法基于以下事实：附着于纳米颗粒的寡核苷酸与待检测的核酸的杂交引起可测量的变化。另外，公开了用于检测特定核酸的系统，其中，寡核苷酸附着于纳米颗粒。然后，这些寡核苷酸可以与具有至少两个区段的结合核苷酸杂交，其中，第一区段与附着于纳米颗粒的寡核苷酸的至少一个部分序列互补，第二部分与核酸的部分序列互补。

US 2004/038229A1公开了金属颗粒结合DNA的酶促操作方法。特别地，公开了提供具有与其直接结合的单链DNA引物的纳米颗粒，以通过退火将待扩增的单链DNA结合到引物上。在不受纳米颗粒影响的扩增完成后，纳米颗粒用于检测扩增的核酸。

US 2011/0274706A1公开了用于将核酸递送至靶标细胞的载体，其中，该载体包含多个纳米颗粒和多个核酸。纳米颗粒和核酸以这种方式聚集：使得它们形成大小为至少20nm的核酸-粒状颗粒。在这方面，还公开了核酸可以通过接头与纳米颗粒结合，该接头可以形成为寡核苷酸，例如特异性引物。

从EP 1179185B1中已知使用半导体纳米晶体检测分析物的方法。关于用于检测生物样品的称为“荧光原位杂交(FISH)”的方法，公开了DNA引物可以通过纳米晶体结合的核苷酸与纳米晶体结合。与检测方法无关，常规PCR能够用于产生FISH样品的核酸片段。

从US 2016/6265044A1中公开了生物分子与标记物结合、特别是与聚合酶结合的缀合物，其中，该缀合物具有聚合酶活性。此外，一般地公开了生物分子和/或标记物结合到表面，其中，结合可以导致纳米颗粒、聚合酶、寡核苷酸和引物等在表面上的可逆或不可逆的固定。如还公开的，合适的接头可以用于结合生物分子、标记物(例如纳米颗粒)、和表面。因此，接头显然地可以通过共价结合、非共价结合、离子结合、疏水相互作用或其组合附着于表面、纳米颗粒和/或引物。

从US 2014/0170664A1中已知用于DNA应用的加热机制。特别地，根据优选的实施方式，公开了通过照射位于PCR溶液中的纳米颗粒来加热PCR溶液。这里优选使用金纳米球，其通过共价结合(特别是通过硫醇键)牢固且不可逆地与用于PCR的引物结合。

从US 2014/0127695A1中已知用于确定核酸的方法，其中，提供了磁性纳米颗粒和可检测的纳米颗粒。此外，根据实施方式，提供了用于(例如通过PCR)扩增核酸的基于纳米颗粒的系统。在该过程中，引物附着于纳米颗粒。一旦附着于纳米颗粒的引物延伸，它们可以杂交以形成复合物。此外，公开了出于检测目的将PCR引物替换为涂覆在纳米颗粒上的引物。