[发明专利]有效靶向基因组操纵剂的增强选择

说明书

为了有效靶向基因组操纵剂(310)的增强选择，设备(102)包括具有一个或更多个感测表面(308a)的第一基于芯片的生物传感器和第二基于芯片的生物传感器(104a、104b)，所述感测表面(308a)被配置成对核酸样品(306)与功能化成感测表面(308a)的感测范围(328)内的捕获表面(126)的靶向基因组操纵剂(310)之间的生物分子结合相互作用进行检测。第一基于芯片的生物传感器(104a)使用利用阻断剂(318)培育的核酸样品(306)，以及第二基于芯片的生物传感器(104b)保持省略了阻断剂(318)的核酸样品(306)。测量设备(102)测量指示相应生物分子结合相互作用的第一组响应信号和第二组响应信号(342a、342b)。分析模块(116)确定靶向基因组操纵剂(310)的基因组操纵效率参数。系统(100)和方法(300)执行设备(102)的功能。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月5日提交的题为“Systems and Methods for Chip-Assisted CRISPR”的美国非正式专利申请第62/801,555号、于2019年6月25日提交的题为“Systems and Methods for Electronic Detection of Cleavage and CollateralActivity of CRISPR-Associated Endonucleases”的美国非正式专利申请第62/866,312号、以及于2019年8月7日提交的题为“Devices and Methods for Label-free Detectionof Analytes”的美国非正式专利申请第62/883887号的优先权，上述申请中的全部在法律允许的范围内通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本文公开的主题涉及生物传感器系统和试验，并且更具体地涉及用于有效靶向基因组操纵剂的增强选择的设备、方法、计算机程序产品和系统。

背景技术

靶向基因组操纵已经变成生物学和医学中非常有效的工具。例如，一些靶向基因组操纵技术通过细胞的DNA修复机制执行基因编辑，以在基因组中的精确位置处产生双链断裂(“DSB”)、通过在DSB处引入插入缺失来敲除特定基因。当与产生特定DNA序列的副本的载体共转染时，靶向基因组操纵技术可以在DSB处引入新的DNA序列，从而允许例如使用工作副本替换经改变的基因或功能失调的基因。对于基因组操纵靶向组分的各种筛选和验证工具包括体外方法、体内方法和计算机(例如，计算机模拟)方法。

发明内容

一个总体方面包括：第一基于芯片的生物传感器和第二基于芯片的生物传感器，所述第一基于芯片的生物传感器和所述第二基于芯片的生物传感器分别可以包括一个或更多个感测表面，所述一个或更多个感测表面被配置成对核酸样品与使用靶向基因组操纵剂功能化的一个或更多个捕获表面之间的生物分子结合相互作用进行检测，靶向基因组操纵剂具有基因组操纵组分和靶向组分，其中，一个或更多个捕获表面在一个或更多个感测表面的感测范围内，以及其中，第一基于芯片的生物传感器被配置成保持使用被配置成结合至与核酸样品的靶上序列重叠的序列的阻断剂来可选择地培育的核酸样品的第一等分试样，以及第二基于芯片的生物传感器被配置成保持省略了阻断剂的核酸样品的第二等分试样。所述设备还包括测量控制器，所述测量控制器被配置成对响应于第一等分试样和第二等分试样中的核酸样品与第一基于芯片的生物传感器和第二基于芯片的生物传感器的功能化捕获表面上的靶向基因组操纵剂之间发生的生物分子结合相互作用而产生的一个或更多个第一响应信号和第二响应信号进行测量。所述设备还包括分析模块，所述分析模块被配置成基于执行第一响应信号和第二响应信号的比较来确定与靶向基因组操纵剂相关联的一个或更多个基因组操纵效率参数。该方面的其他实施方式包括记录在一个或更多个计算机存储装置上的相应计算机系统、设备和计算机程序，以上每一个都被配置成执行方法的动作。