專利名稱：微陣列雜交器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及僅用相對少量的靶溶液有效進行微陣列雜交的器件，更具體地說，本發(fā)明涉及一種通常被稱為墊片型或有墊雜交室類型的改進器件，所述雜交室設計用來在這種僅含有50微升或幾百微升靶溶液的包含微陣列的室內(nèi)實現(xiàn)充分混合。
微陣列雜交通常是通過將結(jié)合到顯微鏡載玻片表面的“探針”分子雜交暴露于“靶”分子溶液進行的。現(xiàn)在有四種主流的這種途徑的微陣列雜交方法；它們被稱為蓋玻片法、墊片雜交室法、載玻片發(fā)送器(microscope slide mailer)法和自動雜交儀法。選擇何種方法來進行操作通常取決于可得到的探針和/或靶、試劑和硬件的費用、性能要求以及使用者的專業(yè)知識等因素。
當靶體積限于每片載玻片幾微升時可使用蓋玻片法。將幾滴靶溶液沉積到載玻片上，然后在靶溶液上部放置一薄的玻璃或塑料蓋玻片。蓋玻片和載玻片之間的毛細管作用使靶溶液形成薄膜。
當用中等體積操作時，通常使用墊片型雜交室，如從Grace Biolabs、Schleiderand Shuel或MWG-Biotech購得的那種。提供了蓋片和墊片，其墊片的厚度大于蓋玻片法液膜的厚度。通過用墊片上附帶的粘合劑使其附到載玻片上。所形成的有或沒有靶溶液注射口的透明蓋片被附加到墊片的上表面。這些雜交室通常適合，但不限于，50-800μl的雜交體積。這些墊片型室內(nèi)的雜交可在有(動態(tài))或沒有(靜態(tài))攪動靶溶液時發(fā)生。
體積為1ml即以上的微陣列的雜交通常在發(fā)送器、染色缸或類似產(chǎn)品內(nèi)進行。在這種方法中，將載玻片放入含有足以覆蓋整個載玻片兩側(cè)的靶溶液的容器內(nèi)。然后在雜交反應期間攪動該容器或使其保持靜置。
自動雜交機有許多不同的設計、容量和攪動機制，但其相同之處在于，每種機器的載玻片溫度、體積、攪動以及雜交和洗滌步驟的順序都是程序化的且需要最小的用戶干預。
背景技術：
微陣列技術是現(xiàn)有的促進包括基因組和蛋白質(zhì)組在內(nèi)的諸多領域內(nèi)的研究發(fā)展的重要工具。該技術被廣泛用于生命科學研究、藥物和生化研究與發(fā)展以及分子和臨床診斷。核酸(或其它生物部分)間的雜交反應是微陣列應用的基礎。這些體外反應通常將在結(jié)合到固體支持物的生物探針(寡核苷酸、cDNA、RNA、PNA、肽、蛋白質(zhì)等)和溶液中的游離靶(寡核苷酸、cDNA、RNA、PNA、肽、蛋白質(zhì)等)之間發(fā)生。所述探針和靶無論其性質(zhì)是互補的，并且相互是特異的。例如，對于寡核苷酸單鏈探針，其靶是互補的單鏈序列。對于蛋白質(zhì)陣列，靶可以是蛋白質(zhì)(抗原)及其靶特異性抗體。基于核酸的微陣列也能夠檢測互補序列中的特定錯誤，因為單個堿基錯配將顯著降低雜交效率。
微陣列的雜交可在靜態(tài)條件下進行，無需對雜交靶溶液進行任何額外的攪動。在這些條件下，擴散僅限于對流并受到靶的動力學特性(大小、遷移率、溶液溫度)和雜交溶液粘度的影響?？傊?，靜態(tài)條件下的雜交動力學緩慢，而所得雜交是耗時且不可預知的。這種情況下的擴散不是完全可靠的過程，它可導致陣列的靈敏度和特異性降低升高。陣列加熱和定向的變化也可進一步導致微陣列雜交過程的不均勻性。
蓋玻片法通常在靜態(tài)條件下使用，這是由于蓋玻片產(chǎn)生的毛細管作用阻止了任何對流性的溶液運動。當靶溶液量有限時該方法是優(yōu)選的。該方法包括將幾微升高度濃縮的靶溶液放置到微陣列上，并將玻璃或塑料蓋玻片直接放置到靶溶液之上。靶溶液然后通過毛細管作用在蓋玻片和載玻片之間展開成薄層。蓋玻片和載玻片之間存在的這種有限的空間能夠限制任何如果存在的薄膜層自身之間的液體運動。此外，已知會發(fā)生靶溶液的蒸發(fā)，這導致靶干燥并沉淀到載玻片上，且這可能進一步造成不均勻性甚至掃描假象。對于大多數(shù)可靠且均勻的微陣列測量，必需嚴格控制雜交期間的環(huán)境條件和溫度。
當靶體積較大時，雜交可用發(fā)送器、染色缸或者甚至尖底離心管進行。通過搖擺、振動等可實現(xiàn)這些容器中液體體積的有效攪動。適當攪動可造成靶溶液在微陣列上徹底移動并在載玻片表面產(chǎn)生均勻的雜交。盡管當適當攪動時發(fā)送器中的雜交通常是有效且均勻的，但該方法需要消耗大量(可能是昂貴的)靶溶液。
基于墊片的雜交室實驗通常是用相對小的靶溶液體積(50-800μl)進行的。這種類型雜交室的一個缺點是通過移動載玻片和雜交室(旋轉(zhuǎn)、振動等)造成的靶溶液的攪動通常不足以抵消這些雜交室內(nèi)固有的毛細管作用；因此通常無法獲得在微陣列各處產(chǎn)生雜交均勻性的充分混合。一種改進所述室內(nèi)攪動的方法是在靶溶液中注射氣泡，參見例如美國專利No.6,613,529(2003年9月2日)；雜交期間載玻片和室隨后發(fā)生移動使溶液在氣泡的運動之下發(fā)生位移從而在整個雜交室內(nèi)更好地混合物。盡管這種氣泡機制提供了內(nèi)部混合，不幸的是，這種混合通常在載玻片表面不均勻。當將該器件附加到振蕩器(渦漩器)時，氣泡可能會截留在所述室的一端。附加到震動機或軌道式旋轉(zhuǎn)器的器件(其中的載玻片以旋轉(zhuǎn)樣的運動移動)也可產(chǎn)生均勻性問題。在震動機中，氣泡在帶有微陣列的載玻片表面上升和下降，但通常按照一種特定的途徑；在軌道式旋轉(zhuǎn)器中，氣泡沿雜交室的內(nèi)緣內(nèi)緣移動，也是按照一種特定的途徑而不會有效混合載玻片中心區(qū)域的溶液?？朔@種缺點的嘗試描述于美國專利No.6,485,918和專利申請公開號2002/192,701及2003/87,292。
在這種反應中積極攪動雜交溶液的最終方法是使用自動雜交站。各種市售物品的設計、容量和攪動機制是可變的。然而，這種雜交站的價格通常為30,000-60,000美元，這在成本上通常是不允許的。
相比二維(2D)微陣列，在三維(3D)微陣列雜交時這些問題似乎更加突出；這種3D微陣列中的探針被固定在三維水凝膠聚合物滴(90-98％溶劑)中，后者又附加到扶梯支持物上。典型的支持物是用化學方法功能化的玻璃載玻片，但也可以是任何其它類型的固體或半透性材料，如塑料、硅、膜片或金屬。含有探針的點的數(shù)目可以是1-10,000中的任何數(shù)字。然后將構(gòu)成微陣列的多個探針點暴露于用液體緩沖液稀釋的靶物質(zhì)以檢測雜交。在雜交器件，靶必需擴散到并進入每個點以到達其互補探針。即便對于2D陣列，都需要將靶輸送到表面上探針的部位，并需要從所有非互補探針中帶出未結(jié)合的靶。因此，靶溶液的適當攪動對于微陣列雜交反應的效率和均勻性是非常重要的。包括雜交溫度、靶和探針的濃度以及將靶帶入和帶出固定的探針的速率在內(nèi)的實驗條件也是重要的。最后一個因素受雜交反應器靶溶液混合程度強烈影響。良好混合的溶液產(chǎn)生均勻的雜交結(jié)果，而較差混合的溶液的結(jié)果是不可重現(xiàn)的且可能會產(chǎn)生假象。
雜交完成之后通常需要對洗滌微進行陣列；然后將它們干燥并用數(shù)據(jù)收集器進行掃描。這些器件通常是共焦激光掃描儀、CCD(電荷耦合器件)照相機系統(tǒng)或熒光顯微鏡。掃描儀發(fā)射單色光束，該光束激發(fā)結(jié)合到微陣列的熒光團。然后將所得發(fā)射光過濾、通過光電倍增管(PMT)收集并轉(zhuǎn)化成數(shù)字強度值。信號強度越大則特定探針/靶系統(tǒng)的雜交程度越高。通常，微陣列結(jié)果可被微陣列上的劃線、污點或高背景負面影響甚至破壞。這些假象通常是由雜交前不充分的封閉雜交中不充分的溶液混合或雜交后的不當洗滌造成的。
為排除上述困難，關于改進的雜交器件的研究已在繼續(xù)。
發(fā)明概述已經(jīng)開發(fā)了一種在雜交室內(nèi)充分且均勻混合小體積靶溶液的新方法。不同于傳統(tǒng)的利用一個或一些相對較大氣泡的氣泡法；這種方法利用了許多非常小的氣泡，這可大大提高混合程度和整個微陣列表面雜交反應的均勻性。其花費與其它基于墊片的雜交室相同，用于雜交室的靶溶液的體積也是類似的。
在這些改進的器件中，通過使用氣泡破裂件產(chǎn)生微小氣泡，氣泡破裂件的形式可以是在側(cè)面突出或伸出到雜交室內(nèi)部體積的齒狀凸出。在操作該器件時，當大氣泡在其路徑上碰到這種氣泡破裂件時便破裂成微小氣泡。產(chǎn)生微小氣泡的結(jié)果是，隨著該器件的運動將有極大數(shù)目的可能的氣泡途徑，這可在微陣列表面形成更好的溶液混合。據(jù)信，眾多的微小氣泡行進途徑能確保在通常含有50-800μl靶溶液的室內(nèi)徹底雜交所需的靶溶液的內(nèi)部攪動量。
在一具體方面，所述微陣列雜交器件包括具有反應性部分微陣列可結(jié)合的表面的平的底層，與所述表面并置以形成其中具有所述微陣列的室的液體屏蔽裝置，以及將所述室封閉從而在操作所述器件時除了其中的氣泡填充所述室的液體靶溶液不會損失的裝置，所述屏蔽裝置的內(nèi)表面界定所述室，所述表面是由多個在側(cè)面延伸如所述室的氣泡破裂件形成的，從而當所述器件移動時，所述室內(nèi)的液體靶溶液將沿著所述表面從所述室的一個邊界移動到另一個邊界，最初在所述室內(nèi)的氣泡被破裂成許多微小氣泡，這樣便可通過所述微小氣泡的移動確保所述液體靶溶液在整個微陣列的所述室內(nèi)非常有效的分布。
在另一個具體的方面，提供了在探針和靶溶液之間有效雜交的方法，所述方法包括提供具有反應性探針部分的微陣列可結(jié)合的表面的平的底層，將周圍的液體屏蔽物與所述表面并置以形成其中具有所述微陣列的室，封閉所述室從而使在操作所述底層時液體靶溶液不會損失，在所述室內(nèi)裝入靶溶液和氣泡，并移動所述底層以使所述靶溶液從所述室的一個邊界移動到另一個，至少一個所述邊界是成形的，因此這種移動的結(jié)果是所述室內(nèi)的氣泡破裂成多個微小氣泡，這樣便可通過隨后所述微小氣泡的移動確保所述液體靶溶液在整個微陣列上非常有效的分布。
再在其它具體的方面，提供了用來形成具有底層的微陣列雜交器件的蓋片和墊片組件，所述底層表面具有微陣列，所述組件包括具有上表面和下表面的平的蓋片，附于所述蓋片所述下表面的矩形周圍屏蔽物，用來將所述蓋片連接到所述底層的表面從而圍繞所述微陣列的所述周圍屏蔽物底面上的壓敏粘合劑，以及覆蓋所述粘合劑的剝離片，所述屏蔽物具有界定所述室的內(nèi)表面，所述室的表面是由多個在側(cè)面延伸如所述室的氣泡破裂件形成的，從而當所述器件移動時，所述室內(nèi)的液體靶溶液將沿著所述表面從所述室的一個邊界移動到另一個邊界，最初在所述室內(nèi)的氣泡被破裂成許多微小氣泡。
附圖簡述

圖1是設計用來構(gòu)成具有本發(fā)明各種特征的微陣列雜交器件的玻璃載玻片及蓋片和墊片組件的分解透視圖。
圖2是放大尺寸的側(cè)視圖，顯示了從圖1的組件裝配的微陣列雜交器件。
圖3是圖1所示墊片剖面的放大的局部俯視圖。
圖4是一器件的示意圖，該器件用來在雜交培育期間操縱權(quán)利要求2所述的裝滿的器件。
優(yōu)選實施方案詳述圖1-3所示是具備本發(fā)明各種特征的微陣列雜交器件11的一個例子。顯示了結(jié)合到玻璃載玻片15等以形成密封的雜交室的蓋片和墊片組件13的組成；該組件包括平的蓋片17和周圍墊片19。
玻璃載玻片15提供了其上可附加微陣列的平的底層。盡管所述底層15可以是標準的玻璃實驗室載玻片，但可使用任何其它的適合攜帶生物樣品的提供平的表面的物體。例如，它們可用聚合材料代替玻璃制成，或任何其它的可在其上施加帶有探針的微粒的合適的不透性物質(zhì)。標準的實驗室載玻片15的形狀可以是矩形，其尺寸為1×3英寸。當然也可使用其它的大小和/或形狀，但標準化是微陣列雜交反應所需要的。通常，底層的厚度并不重要，只要其表面是不透性的。
該組件的蓋片17可以是由液體不能透過的材料制成的矩形片，它提供了雜交室的平的上表面，在雜交室的表面上固定了周界或周圍墊片19。墊片可具有與蓋片相同的外部尺寸從而其邊緣是基本上共面的。盡管出于制造成本考慮，所述蓋片-墊片組件可以是一片，但宜以單獨的片制造，然后再通過任何合適的方法適當?shù)亟Y(jié)合在一起，所述方法例如粘合、溶劑結(jié)合、熱密封等。例如，蓋片17和墊片19都可用聚合材料制成，并通過高強度粘合劑適當?shù)亟Y(jié)合在一起。
例如，可簡單地從聚碳酸酯或聚丙烯或聚乙烯或一些其它的聚合材料切下蓋片，所述材料宜為疏水的，從而不會吸收注射到所述室內(nèi)的水性雜交靶溶液，一旦將所述組件與玻璃載玻片或其它底層裝配在一起就形成了所述室。蓋片可以是透明的，且在一些應用中宜為透光的。然而，對于其它應用，例如對于光敏物質(zhì)，蓋片宜為不透明的。
墊片19可以簡單地從合適的片狀材料模切下來或者定量模制，如通過注射成型。它也可從聚合材料制造，并且可由與蓋片相同的聚合物或兼容的聚合物形成，只要該材料是液體不能透過的，以便提供液體密封型的室，在所述室內(nèi)可發(fā)生雜交培育反應。也優(yōu)選由疏水材料形成墊片。例如，墊片19可從閉孔聚合泡沫材料模切下來，該材料的一個表面具有高強度壓敏粘合劑從而可方便地層壓或者附加到蓋片17的底面上。
該組件被設計成隨后宜通過粘合附加到帶有微陣列的平的底層上，為便于實現(xiàn)這一點，墊片19的底面上優(yōu)選具有一層壓敏粘合劑并覆蓋有剝離墊21。剝離墊21可以僅覆蓋墊片19的粘合劑表面，或者可以是與蓋片的大小基本相同的矩形，這樣它可密封所述室的整個表面并確保清潔。在以前的方案中，需要同時從原料物質(zhì)模切下墊片19。蓋片17可以是剛性的或具有柔性，墊片19材料可具有相同的特性。由于大多數(shù)雜交之后將需要除去有墊的蓋片以進行洗滌，然后處理或分析微陣列，蓋片17宜為柔性的以便于從底層上將其剝離。
在操作時，一旦已經(jīng)將微陣列23施加到玻璃載玻片15的上表面，便可準備附加組件13以形成雜交培育器件。因此，僅需小心地從帶有粘合劑的墊片19的底面上揭去剝離墊21，并將有墊的蓋片小心地裝配到載玻片上，這通常是通過對準三條邊，以形成圖2所示的器件，其中形成了由玻璃載玻片的上表面16、蓋片17的底面以及墊片19的壁的內(nèi)表面界定的反應室25，現(xiàn)在墊片被密封并面對平的底層16和蓋片17。然后在其中含有微陣列23的密封液體的室25中裝滿液體靶溶液。
更加仔細地觀察墊片19可以發(fā)現(xiàn)它是作為周圍屏障，具有兩個平行的長壁31和兩個與長壁垂直的短壁33，在將組件13層壓到玻璃載玻片19上之后便形成了一個矩形反應室。蓋片17具有一對孔或開口35，優(yōu)選位于所述室相對端附件，這有助于通過一個孔35來填充所述室以及氣體通過相對端的另一個孔35離開。蓋片17優(yōu)選帶有凸舌片(tab)39以便于在培育期結(jié)束之后從載玻片上剝離。盡管這種凸舌片可以是蓋片17的一個組成部分，例如使一條邊延伸穿過墊片19或者模切出從蓋片的邊緣的剩余部分向外延伸的突出物，但宜將這種凸舌片固定到蓋片的底面上，如圖2所示，并沿著不具有微陣列的玻璃載玻片的末端延伸。它可由剛性或柔性材料制成并通過粘合劑、熱粘結(jié)或溶劑粘結(jié)等穩(wěn)固附加。蓋片17和凸舌片39宜都是柔性的以便于在培育之后剝離。該器件設計成在使用時在所述室內(nèi)不完全裝滿雜交靶溶液以留下空氣泡，這樣做的目的是促進當雜交反應發(fā)生時該器件移動時的混合。一旦完成填充，用任何合適的方式密封該裝置35，例如通過使用塞子或粘合封口37，它僅適合該裝置并防止任何滲漏。
如上所述，反應室內(nèi)大氣泡的運動雖然有時能促進混合，但認為不是真正有效的，墊片或周圍屏蔽物19由多個從一對較短的壁33的表面延伸到反應室25內(nèi)的氣泡破裂件41構(gòu)成。這些氣泡破裂件41宜為疏水的，并形成在其尖端具有尖銳邊緣43的三角形指，當遇到水溶液中的氣泡時，使氣泡破裂成兩個獨立的體積較小的氣泡。其結(jié)果是，當連續(xù)操作裝有靶溶液的器件時，可能需要數(shù)小時的事件，最初的氣泡將其產(chǎn)生的小氣泡被切割再切割，如上所述，隨著它們在該器件兩端之間移動，在水溶液中產(chǎn)生許多在反應室的內(nèi)部寬度上基本均勻分布的微小氣泡。
尖銳邊緣43在玻璃載玻片15和蓋片17的平的表面之間延伸，且它們是基本上相互垂直對準的?？诖鼌^(qū)域45位于氣泡破裂件41之間，它們可容納并促進微小氣泡的形成。根據(jù)如何旋轉(zhuǎn)填充好的器件，可能需要構(gòu)造或引導氣泡破裂件41，以便當氣泡接近短壁33時使它們的尖端指向所述室內(nèi)氣泡將升起的方向。如果操作時氣泡以基本與壁33垂直的方向接近壁33，氣泡破裂件41的尖端可能從內(nèi)壁表面完全朝外。在例舉的這種排列中，它們以與相鄰的壁表面呈約45°角定位或排列，尖端朝向長壁31較低的內(nèi)壁表面，當在玻璃載玻片自身的平面上旋轉(zhuǎn)該器件時，氣泡可從與長壁31相對的方向升起，這種排列是優(yōu)選的。采用這種定位時，其中所述氣泡破裂件41的尖端朝向升起的氣泡流，氣泡在接觸尖銳邊緣43時破裂的可能性較大。
圖4所示是一種類型的裝置的例子，該裝置可用來在培育期間連續(xù)旋轉(zhuǎn)或操作裝有靶溶液的器件，培育時間可以是例如6-18小時。描述了支撐在通常水平的軸53之上并衍生自支撐底座55的支撐輪51，底座55中含有使軸和輪以所需速度旋轉(zhuǎn)的電動機，所述速度優(yōu)選約為2-20rpm，例如約8rpm。所述輪子的一個或兩個表面含有多個設計用來接受含有多個裝有靶溶液的雜交器件11的夾座(cartridge)59的支撐件57，從而有助于同時培育多種測試樣品。當然，如果需要的話，同一輪上也可有其它支撐件以接受美譽夾座59支撐的各個器件。優(yōu)選的排布是，器件11在其自身平面上緩慢旋轉(zhuǎn)，從而氣泡通常趨于沿所述室較高一側(cè)的長壁31升起。
盡管已經(jīng)根據(jù)某些優(yōu)選的實施方案描述了本發(fā)明，這些實施方案構(gòu)成了目前已知的實施本發(fā)明的最佳模式，但應該理解，本領域的技術人員顯然可做出各種修飾和改變，但這不脫粒本申請書所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的特殊特征在以下權(quán)利要求書中著重強調(diào)。
權(quán)利要求
1.一種微陣列雜交器件，所述器件包括含有反應性部分微陣列可結(jié)合的表面的平的底層，與所述表面并置以形成其中具有所述微陣列的室的液體屏蔽裝置，和封閉所述室從而在操作所述器件時除了其中的氣泡充滿所述室的液體靶溶液不會損失的蓋片，所述屏蔽裝置的內(nèi)表面界定所述室，所述內(nèi)表面是由多個在側(cè)面延伸入所述室的氣泡破裂件形成的，從而當移動所述器件時，所述室內(nèi)的液體靶溶液將沿著所述表面從所述室的一個邊界移動到另一個邊界，最初在所述室內(nèi)的氣泡被破裂成許多微小氣泡，這樣便可通過所述微小氣泡的移動確保所述液體靶溶液在所述室內(nèi)整個微陣列中非常有效的分布。
2.如權(quán)利要求1所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述蓋片是平的并由所述屏蔽裝置從所述表面均勻間隔開。
3.如權(quán)利要求2所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述屏蔽裝置形成了所述室的通常為矩形的周界，且其中所述屏蔽裝置的四個壁中的一個或多個包含與結(jié)合有微陣列的所述表面基本垂直對準的尖銳邊緣，其邊緣由口袋間隔開并作為所述氣泡破裂件。
4.如權(quán)利要求3所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述氣泡破裂件位于所述矩形周圍屏蔽物兩個相對的邊界壁，并由多個通常是三角形的指形成，所述指從邊界壁突出進入所述室并在其尖端具有所述尖銳邊緣，所述口袋位于其當中。
5.如權(quán)利要求3所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述矩形周界包括兩個長壁和兩個短壁，所述兩個短壁的一部分形成的所述氣泡破裂件。
6.如權(quán)利要求5所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述兩個短壁內(nèi)的所述三角形指是對準的，使其當雜交期間移動該器件時在所述室內(nèi)靶溶液中的氣泡將正常接近各自壁的方向上突出。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述蓋片由基本上剛性的透明材料制成。
8.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述屏蔽裝置具有一定的高度以使所述蓋片離開所述表面約0.2-2毫米。
9.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述氣泡破裂件由疏水材料制成。
10.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述蓋片由不透明的疏水材料制成，并包括至少一個填充孔，通過該填充孔可將所述液體靶溶液加入到所述放置有微陣列的室中。
11.一種微陣列雜交器件，所述器件包括具有上表面的平的底層，固定于所述上表面的反應性部分微陣列，與所述表面并置以形成其中具有所述微陣列的室的液體周圍屏蔽物，和與所述屏蔽物并置從而在操作所述器件時除了其中的氣泡充滿所述室的液體靶溶液不會損失的蓋片，所述周圍屏蔽物的內(nèi)壁界定所述室，所述壁是由多個在側(cè)面延伸如所述室的氣泡破裂件形成的，當所述器件移動時，所述室內(nèi)的液體靶溶液將沿著所述具有所述微陣列的表面移動，最初在所述室內(nèi)的氣泡被破裂成許多微小氣泡，這樣便可通過所述微小氣泡的移動確保所述液體靶溶液在所述室內(nèi)的整個微陣列中非常有效的分布。
12.如權(quán)利要求11所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述蓋片是平的，由基本上剛性的透明材料制成，并由所述周圍屏蔽物與所述表面均勻隔開約0.2-2毫米。
13.如權(quán)利要求11或12所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述周圍屏蔽物形成了通常為矩形的室，該室四個壁中的一個或多個包括具有與附加有微陣列的所述表面基本垂直對準的尖銳邊緣的突出，所述突出由口袋間隔開并作為所述氣泡破裂件。
14.如權(quán)利要求11或12所述的微陣列雜交器件，其特征在于，所述蓋片包括至少一個填充孔，通過該填充孔可將所述液體靶溶液加入所述室，且其中所述微陣列包括多個附加到所述上表面并從其向上延伸至少約20μm的3D點，該3D點帶有所述反應性部分。
15.一種構(gòu)成微陣列雜交器件的蓋片和墊片組件，所述微陣列雜交器件的底層在其表面上具有微陣列，該組件包括具有上表面和下表面的平的蓋片，附于所述蓋片所述下表面的矩形周圍屏蔽物，用來將所述蓋片連接到所述底層的表面從而圍繞所述微陣列的所述周圍屏蔽物底面上的壓敏粘合劑，和覆蓋所述粘合劑的剝離片，所述屏蔽物具有界定所述室的內(nèi)表面，所述室的表面是由多個在側(cè)面延伸如所述室的氣泡破裂件形成的，從而當所述器件移動時，所述室內(nèi)的液體靶溶液將沿著所述表面從所述室的一個邊界移動到另一個邊界，最初在所述室內(nèi)的氣泡被破裂成許多微小氣泡。
16.如權(quán)利要求15所述的組件，其特征在于，一可除去的凸舌片被附加到所述平的蓋片的所述上表面以易于將蓋片從底層除去。
17.如權(quán)利要求16所述的組件，其特征在于，所述蓋片和所述凸舌片由柔性材料制成。
18.一種在探針和靶溶液之間進行有效雜交的方法，所述方法包括提供具有反應性探針部分的微陣列可結(jié)合的表面的平的底層，將周圍的液體屏蔽物與所述表面并置以形成其中具有所述微陣列的室，并封閉所述室從而使在操作所述底層時液體靶溶液不會損失，在所述室內(nèi)裝入靶溶液和氣泡，和移動所述底層以使所述靶溶液從所述室的一個邊界移動到另一個，至少一個所述邊界是成形的，因此這種移動的結(jié)果是所述室內(nèi)的氣泡破裂成多個微小氣泡，這樣便可通過隨后所述微小氣泡的移動確保所述液體靶溶液在整個微陣列上非常有效的分布。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述室由平的蓋片和將所述蓋片從所述表面均勻隔開的依賴性周界墊片形成并密封。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述墊片形成所述具有兩個相對的短壁的室的通常為矩形的周界，且其中所述微小氣泡是由從所述兩個相對的短壁凸出到所述室內(nèi)的尖銳邊緣狀突出產(chǎn)生的，凸出方向為正常移動期間氣泡將接近各個所述壁的方向。
21.如權(quán)利要求18-20中任一項所述的方法，其特征在于，所述靶溶液通過所述蓋片上的至少一個開口加入，該開口隨后被密封。
22.如權(quán)利要求18-20中任一項所述的方法，其特征在于，所述底層通過繞一基本水平的軸旋轉(zhuǎn)移動，且其中所述室是對齊的，從而所述短壁通常與從所述旋轉(zhuǎn)軸放射延伸的線垂直。
全文摘要
一種通過獲得靶溶液較大程度的內(nèi)部混合而提高微陣列雜交反應的效率和均勻性的新型雜交器件(11)。該器件提供一墊片和蓋片型的反應室(25)，該室中可通過產(chǎn)生許多微小氣泡而實現(xiàn)溶液的混合。確定該反應室邊界的一個或多個內(nèi)壁(33)包含延伸到室內(nèi)并終止于尖銳邊緣(43)的氣泡破裂元件(41)。它們通常位于矩形反應室的相對一側(cè)并且尖頭的方向和氣泡運動的方向相反。它們可干擾大氣泡使其破裂成微小氣泡，外部攪動的結(jié)果是微小氣泡以各自獨立的途徑移動，從而改善了溶液的混合，可使靶分子均勻分布到結(jié)合在基質(zhì)上的探針分子上。顯著提高了雜交反應的靈敏度和均勻性。
文檔編號B01L3/00GK1882382SQ200480034517
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月24日
發(fā)明者S·哈恩, J·斯特德曼, P·欽伯格, T·瓦達那斯庫爾, Y·格拉斯 申請人:生物概念股份有限公司