[发明专利]用于改善液滴稳定的方法和系统

说明书

本公开提供了用于形成乳液的方法。一种用于形成乳液的方法包括：使第一流体相与同所述第一流体相不混溶的第二流体相接触以产生包含所述多个液滴的所述乳液。所述多个液滴可包含(i)所述第一流体相或所述第二流体相，(ii)在所述第一流体相与所述第二流体相之间的界面处的第一表面活性剂，和(iii)与所述第一表面活性剂不同的第二表面活性剂。在产生所述乳液之后，收集所述多个液滴或沿通道引导所述多个液滴。在收集所述多个液滴或沿所述通道引导所述多个液滴之后，至多5％的所述多个液滴聚结。

交叉引用

本申请要求2017年6月20日提交的美国临时专利申请号62/522,292的优先权，所述临时专利申请出于所有目的以引用的方式完全并入本文。

背景技术

用于分析和表征生物和生物化学材料的材料和系统的重大进展已经带来在了解生命、健康、疾病和治疗的机制方面的进展。特别地，基因组测序可用于获得诊断学、预后、生物技术和法医学方面的生物医学信息。具体地说，许多脱氧核糖核酸(DNA)测序技术涉及将基因组材料分段和加工成可管理大小的带条形码片段。

测序技术中经常使用的一种方法是通过样品核酸或细胞的内容物的分配分析来分析基因组材料。在这种方法中，在测序步骤之前，将个别样品核酸或细胞与加工试剂(通常呈乳液液滴形式)共分配。乳液的一种配置包括水相和烃油相。但是，当前的解决方案仍未解决或未完全解决许多挑战。

发明内容

如本文所认识的，乳液可包含烃油相和水相。氟碳油可能与烃油和水相两者均不混溶。结果，烃油或水相可作为乳液液滴分散在氟碳相中，所述氟碳相可以是乳液的连续相。使乳液在氟碳油相中稳定可能需要添加适当的表面活性剂，以在氟碳相与水相/烃相之间形成屏障。因此，需要用于使水和烃油或有机溶剂的液滴在连续亲氟相中稳定的表面活性剂体系。

本文提供了用于稳定在氟碳油连续相中形成的水性乳液的方法、系统和组合物。具有一个亲氟尾基和一个亲水性头基的含氟表面活性剂(下文称为“二嵌段表面活性剂”或“二嵌段共聚物”)可用于减少乳液液滴(包括例如乳液中凝胶珠粒体系)的聚结。这种二嵌段表面活性剂可为乳液体系提供比具有其他含氟表面活性剂的那些更好的稳定性，所述其他含氟表面活性剂包括具有两个亲氟尾部和一个亲水性头基的含氟表面活性剂(下文称为“三嵌段表面活性剂”)。

在一个方面，本公开提供了一种用于形成包含多个液滴的乳液的方法，所述方法包括：(a)使第一流体相与同所述第一流体相不混溶的第二流体相接触以产生包含所述多个液滴的乳液，其中所述多个液滴包含(i)所述第一流体相或所述第二流体相，(ii)在所述第一流体相与所述第二流体相之间的界面处的第一表面活性剂，和(iii)与所述第一表面活性剂不同的第二表面活性剂；以及(b)在产生所述多个液滴的至少一个子集后，(i)收集所述多个液滴或(ii)沿通道引导所述多个液滴，其中在收集所述多个液滴或沿所述通道引导所述多个液滴后，至多5％的所述多个液滴聚结。

在本文提供的方面的一些实施方案中，在所述界面处的所述第一表面活性剂防止所述第二表面活性剂从所述第一流体相流动至所述第二流体相。在本文提供的方面的一些实施方案中，所述第一表面活性剂是包含与聚乙二醇嵌段键合的全氟化聚醚嵌段的二嵌段共聚物。在本文提供的方面的一些实施方案中，当与包含与聚乙二醇嵌段键合的至少两个全氟化聚醚嵌段的三嵌段共聚物相比时，所述二嵌段共聚物减少液滴聚结。在本文提供的方面的一些实施方案中，所述液滴聚结的至少一个子集是表面介导的。在本文提供的方面的一些实施方案中，当与三嵌段共聚物相比时，所述二嵌段共聚物减少所述表面介导的液滴聚结。在本文提供的方面的一些实施方案中，所述二嵌段共聚物是式II化合物：