[发明专利]用于捕获DNA分子的DNA桥方法

说明书

本发明涉及在表面特征上悬浮拉伸核酸的方法。这些方法可以用于制备在酶促反应和其他反应中比在平坦表面上沉积的核酸更具活性的拉伸核酸。这些方法可以通过下述实现：在基底上使用光致抗蚀剂层、在基底表面上拉伸核酸，然后去除部分光致抗蚀剂以形成表面特征，使拉伸的核酸悬浮。此外，在拉伸核酸和表面特征上形成水凝胶层可将拉伸的核酸转移至水凝胶中进行进一步的反应，包括酶促反应。

交叉引用

本申请要求2018年4月14日提交的第62/657,732号美国临时专利申请的权益，该申请的内容通过引用全部纳入本文。

背景技术

生物体内的遗传信息包含在称为核酸如脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的多聚分子中。基因组是细胞染色体中的遗传材料。基因组的DNA序列信息可用于确定个体特征以及对许多常见疾病如癌症和一些代谢性疾病易感性的存在。此外，由于一些药物对具有某些遗传标记的个体更有效，因此个体基因组的知识可提供个体化医学治疗的机会。已开发了工具以允许更快和更可靠地确定序列。此外，微型化且可大批量制备的分子检测平台如DNA微阵列为可被更多人能够承受的疾病检测提供了可能性。

DNA微阵列已被广泛应用于一系列基因组序列分析，包括突变和多态性(SNP基因分型)、细胞遗传学(拷贝数)、核蛋白质组学、基因表达谱的检测和分析和转录组分析。尽管许多此类应用可以采用基于直接杂交的方法进行读出，但是酶促读出的使用可能会提供某些明显的优势。例如，与仅通过杂交检测相比，聚合酶延伸或阵列序列的连接可能提供更高水平的区分。

发明内容

在表面上拉伸核酸分子并使所述核酸分子具有酶反应活性是可取的。本文给出了解决目前拉伸核酸的方法中问题的方案：将拉伸的核酸置于表面后，一些酶反应可能不在拉伸基底上进行，或相比溶液中悬浮的核酸一些酶反应可能更低效地进行。

一方面，本文提供一种在基底表面处理至少一个核酸分子的方法，其包括：(a)在所述基底的所述表面拉伸核酸分子；和(b)通过从所述基底的所述表面移除多个亚部分在所述基底的所述表面形成多个离散特征；其中所述核酸分子与所述多个离散特征的两个成员接触，由此使所述核酸的一部分悬浮在所述多个离散特征的所述两个成员间。

在本文所提供方面的一些实施方案中，所述多个离散特征形成拓扑图案。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述核酸分子与两个其他所述多个离散特征的两个其他成员接触。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述核酸分子的额外部分悬浮于所述多个离散特征的所述两个其他成员之间。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括：(c)在所述基底的所述表面形成水凝胶，所述水凝胶与所述多个离散特征的一些或全部成员接触。在本文所提供方面的一些实施方案中，在(c)中所述核酸分子的至少一部分封闭在水凝胶中。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述方法进一步包括：(d)从所述基底的所述表面移除所述水凝胶。

在本文所提供方面的一些实施方案中，述方法进一步包括在(a)中，在所述基底的所述表面拉伸额外核酸分子。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述额外的核酸分子与所述多个离散特征的另两个成员接触，由此使所述额外的核酸分子悬浮于所述多个离散特征的所述另两个成员之间。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述多个离散特征的每一个独立地为坑、孔(pore)、槽、通道、孔(well)、柱、凸块、突起、脊或棒。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述多个离散特征的两个成员的每一个独立地为柱、凸块、突起、脊或棒。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述多个离散特征的两个其他成员的每一个独立地为柱、凸块、突起、脊或棒。在本文所提供方面的一些实施方案中，所述核酸分子的至少一部分封闭在所述水凝胶中。