反应表面的样品裂解和涂层.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910261584.7

申请日:

2006.02.06

公开号:

CN101748117A

公开日:

2010.06.23

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C12N 15/10申请日:20060206|||公开

IPC分类号:

C12N15/10; C12N15/11; C12Q1/68; C12M1/34

主分类号:

C12N15/10

申请人:

恰根有限公司

发明人:

R·西麦尔里齐; R·法比斯; C·埃尔巴赫; S·温纳; B·斯宾格

地址:

德国希尔登

优先权:

2005.02.10 US 60/652,114

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司 31100

代理人:

徐迅

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内容摘要

本发明涉及反应表面的样品裂解和涂层。更具体而言,本发明涉及包含共聚物的裂解缓冲剂,所述共聚物包含可从第一组分获得的部分、可从第二组分获得的部分和可从含氨基的组分获得的部分,其中,(i)所述第一组分包含疏水性单体或其衍生物,(ii)所述第二组分包含提供至少一个可与含氨基的组分直接或间接连接的官能团的单体或其衍生物,(iii)含氨基的组分与第二组分直接或间接地共价连接,本发明还涉及包含所述共聚物的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器。本发明可用于从生物样品中提取或扩增核酸、进行生物测试等广泛用途。?

权利要求书

1.  一种裂解缓冲剂,其包含如下所述的共聚物:
所述共聚物包含可从第一组分获得的部分、可从第二组分获得的部分和可从含氨基的组分获得的部分,其中,
(i)所述第一组分包含疏水性单体或其衍生物,
(ii)所述第二组分包含提供至少一个可与含氨基的组分直接或间接连接的官能团的单体或其衍生物,
(iii)含氨基的组分与第二组分直接或间接地共价连接。

2.
  一种从生物样品中提取核酸的方法,该方法包括将含核酸的生物样品与权利要求1中所限定的裂解缓冲剂混合。

3.
  一种扩增核酸的方法,该方法包括:
(i)将含核酸的生物样品与权利要求1的裂解缓冲剂混合,形成混合物;
(ii)将步骤(i)中形成的混合物施用在疏水性表面上,从而通过所述裂解缓冲剂中的共聚物将所述生物样品中的核酸固定在疏水性表面上,和
(iii)使用固定在该疏水性表面上的核酸作为模板进行核酸扩增。

4.
  如权利要求3所述的方法,该方法还包括在步骤(iii)之前清洗所述疏水性表面。

5.
  一种能与疏水性表面结合的复合体,其包含权利要求1中所限定的共聚物和核酸分子。

6.
  一种用于进行生物测试的试剂盒,该试剂盒包含权利要求1中所限定的共聚物和裂解缓冲剂。

7.
  一种用于进行核酸扩增的试剂盒,该试剂盒包含权利要求1中所限定的共聚物、裂解缓冲剂、清洗缓冲剂、DNA聚合酶和dNTP。

8.
  一种用来进行核酸测试的容器,该容器涂有权利要求1中所限定的共聚物。

9.
  一种将核酸固定在疏水性表面的方法,该方法包括同时或者顺序在所述疏水性表面上施用权利要求1中所限定的共聚物和核酸。

10.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的疏水性单体是苯乙烯。

11.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的疏水性单体是具有2-8个碳原子的烯烃或链多烯,优选乙烯、丙烯或丁二烯。

12.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的第二组分的单体是马来酸酐、丙烯酸或甲基丙烯酸,或它们的衍生物。

13.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的第二单体是4-羟基-苯乙烯、4-乙烯基-苯甲醛或它们的衍生物。

14.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物中与含氨基组分连接的官能团包括羧酸酯、醛、酐、酰胺或环氧基团。

15.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的第二组分还包含羟基活性基团。

16.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,通过用带氨基的化合物对由疏水性单体和第二单体获得的共聚物进行改性,使所述共聚物的含氨基的组分与第二组分共价连接。

17.
  如权利要求16所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的带氨基的化合物是伯胺、仲胺或叔胺。

18.
  如权利要求16或17所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的带氨基的化合物还包含第二氨基。

19.
  如权利要求16或17所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的带氨基的化合物还包含羟基。

20.
  如权利要求16所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的带氨基的化合物是2-(二异丙基氨基)-乙胺,N,N-二乙基二亚乙基三胺,1-(2-氨基乙基)吡咯烷,1-氨基-4-甲基哌嗪,N,N,2,2-四甲基-1,3-丙二胺,3-(二丁基胺)丙胺,Girard试剂T,氯化胆碱,2-(2-二乙基氨基乙基氨基)-乙醇,2-{[2-(二甲基氨基)乙基]甲基氨基}乙醇,1,3-二-(二乙基氨基)-2-丙醇,a-(二异丙基氨基)乙醇,2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇,4-二异丁基氨基-1-丁醇,6-二丙基氨基-1-己醇或二乙醇胺。

21.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物的第二组分还包含间隔基部分,该间隔基部分将单体与含氨基的组分连接。

22.
  如权利要求21所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述间隔基部分源自形成间隔基的分子,所述分子选自乳糖酸内酯;具有通式HO-(C2H4O)n-H的未改性的和化学改性的聚(乙二醇),该通式中的n为1-20,000;具有通式HO-(C3H6O)m-H的未改性的和化学改性的聚(丙二醇),该通式中的m为1-20,000;甘油二缩水甘油醚;甘油-丙氧基化物三甘油醚和聚(甲基)丙烯酸。

23.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物是氨基改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物,其含有约7-50重量%马来酸酐。

24.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物是氨基改性的异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物,其含有约7-50%马来酸酐。

25.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物是氨基改性的甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物,其含有约50%马来酸酐。

26.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物是氨基改性的丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。

27.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物是氨基改性的苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。

28.
  如权利要求1-9中任一项所述的裂解缓冲剂、方法、复合体、试剂盒或容器,其特征在于,所述共聚物是用胺改性的共聚物,其中,该共聚物是苯乙烯-马来酸酐共聚物,异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物,甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物,丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,或苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,所述胺是伯胺、仲胺或叔胺。

说明书

反应表面的样品裂解和涂层
本发明专利申请是国际申请号为PCT/EP2006/001019,国际申请日为2006年2月6日,进入中国国家阶段的申请号为“200680004427.2”,发明名称为“反应表面的样品裂解和涂层”的发明专利申请的分案申请。
发明领域
本发明涉及便于核酸分析的共聚物。
背景技术
固定在固体表面的核酸分子便于核酸制备和分析,尤其在高产量形式的制备和分析中。示例的核酸制备和分析系统是Ddrect Plate Prep系统,该系统中血液裂解(lysis)发生在涂有结合DNA的聚合物的PCR板上。从血液中提取的DNA与该板上的聚合物结合。然后,清洗该板,通过加入反应所必需的组分可以引发PCR。类似的产品可从Trinity Biotech PLC获得。所谓“Xtra-Amp板”涂有二氧化硅,生物样品的裂解以及从所述样品提取的核酸结合到该涂敷板上可以通过使用离液序列高的盐进行。
如上所述,目前可得到的核酸制备和分析系统要求对进行核酸提取和/或分析的容器预涂敷结合DNA的聚合物。因此,需要研制更简单和/或更有效的系统。
发明概述
本发明提供便于进行核酸分析的共聚物,包含该共聚物的组合物,以及该共聚物的制备方法和使用方法。
一方面,本发明提供一种共聚物,该共聚物包含:可从第一组分获得的部分、可从第二组分获得的部分以及可从含氨基组分获得的部分,其中,第一组分包含疏水性单体或其衍生物,第二组分包含能向与其直接或间接连接的含氨基的组分提供至少一个官能度的单体或其衍生物,且含氨基组分与第二组分直接或间接地共价连接。
当含氨基组分与第二组分间接相连时,优选第二组分与间隔基的一端共价连接,而该间隔基的另一端与含氨基组分相连。
还可以使用两种或更多种不同单体的混合物作为第一组分以及两种或更多种单体的混合物作为第二组分。
在另一个实施方式中,可从第一组分获得的部分包含第一疏水性聚合物或其衍生物,可从第二组分获得的部分包含第二聚合物或其衍生物,可从含氨基组分获得的部分与第二组分共价连接。这种实施方式的形成可以是第一组分的单体形成一种聚合物,第二组分的单体形成一种聚合物,且所形成的聚合物相互连接的情况。这种情况可以是例如嵌段共聚物或接枝聚合物的情况。
由疏水性单体产生的部分或者所得的疏水性聚合物部分分别可以使共聚物在疏水性表面上形成膜,而由第二单体产生的部分或者第二聚合物部分分别提供官能度,这样使含氨基的组分可以直接或者间接与该共聚物连接。而该氨基再提供正电荷,使共聚物结合核酸分子。换句话说,本发明的共聚物通过分别由疏水性单体或疏水性聚合物组分产生的部分与疏水性表面之间的疏水性相互作用以及通过其带正电荷的氨基与带负电荷的核酸分子之间的静电相互作用,能够将核酸分子固定在疏水性表面上。
本发明中示例的共聚物包括但不限于:氨基改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物、氨基改性的异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物、氨基改性的甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物、氨基改性的丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物以及氨基改性的苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
另一方面,本发明提供包含本文所述共聚物的组合物,例如含共聚物的裂解缓冲剂。
另一方面,本发明提供通过本文所述的共聚物与核酸分子之间的相互作用形成的复合体(complex)。
另一方面,本发明提供进行生物测试的试剂盒,该试剂盒包含本文所述的共聚物。示例的试剂盒包括但不限于:用于包括本文所述共聚物和裂解缓冲剂的样品制备的试剂盒,用于包括本发明共聚物、裂解缓冲剂、任选清洗缓冲剂、DNA聚合酶和dNTP的核酸扩增的试剂盒。
另一方面,本发明提供进行核酸测试的容器,该容器涂有本文所述的共聚物。
另一方面,本发明提供从生物样品中提取核酸的方法,该方法包括将包含核酸的生物样品与裂解缓冲剂进行混合,所述裂解缓冲剂包含本文所述的共聚物。
另一方面,本发明提供将核酸固定在疏水性表面的方法,该方法包括同时或者顺序在疏水性表面上施用本文所述的共聚物和核酸。
另一方面,本发明提供核酸扩增的方法,该方法包括:(i)混合含核酸的生物样品与含共聚物的裂解缓冲剂,(ii)将步骤(i)中形成的混合物施用在疏水性表面上,这样用裂解缓冲剂中的共聚物使生物样品中的核酸固定在疏水性表面上,和(iii)使用固定在该疏水性表面上的核酸作为模板进行核酸扩增。

附图简述
图1是显示定量实时PCR扩增β-肌动蛋白的结果的条形图。y-轴示出检测到的DNA量(纳克)。x-轴显示使用不同裂解缓冲剂的不同制备组合(setup)。
图2是显示使用各种含共聚物KS19的裂解缓冲剂的结合特异性的条形图。最右面的柱显示只使用EL但没有KS19作为裂解缓冲剂的结果,该柱用作对照。y-轴显示实时PCR的平均Ct值。x-轴显示各种裂解缓冲剂。
图3是显示使用各种含共聚物KS19的裂解缓冲剂与两种清洗缓冲剂(MiIIiQ清洗TE清洗)的组合的实时PCR条形图。最右面的柱显示只使用EL但没有KS19作为裂解缓冲剂的结果,该柱用作对照。y-轴显示实时PCR的平均Ct值。x-轴显示各种裂解缓冲剂。
图4是显示使用各种含共聚物KS19的裂解缓冲剂与两种清洗缓冲剂(TEWash和TE+0.05%NP40Wash)的组合的实时PCR条形图。最右面的柱显示只使用EL但没有KS19作为裂解缓冲剂的结果,该柱用作对照。y-轴显示实时PCR的平均Ct值。x-轴显示各种裂解缓冲剂。
发明详述
本发明提供便于进行核酸分析的共聚物,包含该共聚物的组合物,该共聚物的制备方法和使用方法。
一方面,本发明提供一种能与疏水性表面和核酸分子结合的共聚物。更具体地,本发明的共聚物包含:可从第一组分获得的部分、可从第二组分获得的部分以及可从含氨基组分获得的部分。第一组分包含疏水性单体或其能产生聚合物部分的任何衍生物,该组分可以使共聚物通过疏水性相互作用与疏水性表面结合。第二组分包含第二单体或衍生物,并能产生第二聚合物部分,该组分提供活性基团,该基团能使含氨基的化合物直接或间接与该共聚物连接。
第一组分的单体可包括任何疏水性单体或其衍生物。这类疏水性单体的例子有:不饱和的芳香族化合物,如苯乙烯,烯烃,如乙烯或丙烯或者链多烯(alkapolyene)(多烯)如丁二烯。
在第一组分的单体产生聚合物的情况,共聚物包含第一组分。该组分可包含任何疏水性聚合物或其衍生物。示例的疏水性聚合物包括但不限于:聚苯乙烯,聚烯烃,如聚乙烯或聚丙烯,以及聚链多烯(polyalkapolyene)如聚丁二烯。
第二组分可包含任何单体或者可产生含活性基团的任何聚合物或其衍生物,所述活性基团能够直接连接含氨基化合物(即,通过与含氨基化合物的直接反应)或者间接连接含氨基的化合物(即,通过首先与一种或多种不含氨基的化合物的一个或多个反应,其中这些化合物的至少一部分结合到最终的共聚物产物中,而所述部分提供与含氨基化合物的进一步连接)。在一些实施方式中,第二组分包含胺活性基团。在其它一些实施方式中,第二组分包含羟基活性基团。示例的活性基团包括但不限于:羧酸酯,酐,醛和环氧基团。第二组分的单体的例子有马来酸酐、丙烯酸、4-羟基苯乙烯、4-乙烯基-苯甲醛及其衍生物。在第二组分单体形成第二组分的聚合物情况,示例的第二组分包括但不限于:聚(马来酸酐)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(4-羟基-苯乙烯)、聚(4-乙烯基-苯甲醛)以及这些聚合物的衍生物。
在一些实施方式中,本发明的共聚物可以通过以下方法合成,用带氨基的化合物(如,伯胺、仲胺或叔胺),对由疏水性单体和向与其连接的含氨基的化合物提供至少一个官能度的单体聚合获得的共聚物进行改性,或者对包含疏水性聚合物和另一聚合物的共聚物进行改性。带氨基的化合物还可以包含第二官能团,如另一个氨基或羟基,以与共聚物上的活性基团相互作用。示例的带氨基化合物包括但不限于:2-(二异丙基氨基)-乙胺、N,N-二乙基二亚乙基三胺、1-(2-氨基乙基)吡咯烷、1-氨基-4-甲基哌嗪、N,N,2,2,-四甲基-1,3-丙二胺、3-(二丁基胺)丙胺、Girard试剂T、氯化胆碱、2-(2-二乙基氨基乙基氨基)-乙醇、2-{[2-(二甲基氨基)乙基]甲基氨基}乙醇、1,3-二-(二乙基氨基)-2-丙醇、a-(二异丙基氨基)乙醇、2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇、4-二异丁基氨基-1-丁醇、6-二丙基氨基-1-己醇或者二乙醇胺。
在一些实施方式中,第二组分还可以包含间隔基部分,该部分将第二组分或第二聚合物的单体与含氨基组分连接。该间隔基部分可以使氨基和疏水性聚合物主链之间达到最佳的间距,能使核酸最佳固定在疏水性表面上。
所述间隔基部分可来自形成间隔基的分子,该分子可以在共聚物与含氨基化合物反应之前或者同时与包含第一组分和第二组分的共聚物进行反应。形成间隔基的分子可以是能够与分别由第二单体获得的部分或第二组分的聚合物部分的活性基团以及含氨基化合物的另一活性基团反应的任何分子。示例的形成间隔基的分子包括但不限于:乳糖酸内酯(lactonolactone),未改性的和化学改性的聚(乙二醇)(具有通式HO-(C2H4O)n-H,其中,n为1-20,000),未改性的和化学改性的聚(丙二醇)(HO-(C3H6O)m-H,其中m为1-20,000),甘油二缩水甘油醚,甘油-丙氧基化物三甘油醚和聚(甲基)丙烯酸。
本发明的共聚物可以是嵌段共聚物、接枝聚合物、统计聚合物或交替聚合物。它们可以是线型的或支化的。
本发明的示例共聚物包括但不限于:氨基改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物,氨基改性的异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物,氨基改性的甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物,氨基改性的丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和氨基改性的苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
本发明的共聚物可包含约5-60%(重量百分数,包括在此范围之内的任何值)的第二组分单体。例如,氨基改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物,氨基改性的异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物和氨基改性的甲基醚-马来酸酐交替共聚物各自可含有约7-50%(重量百分数,包括在该范围之内的任何值)的马来酸酐。
本申请的共聚物可以通过以下方法合成,首先由第一疏水性单体和具有上面特定的官能度的第二单体合成或者获得共聚物,或者首先合成包含疏水性聚合物和第二聚合物的共聚物,然后,直接或者间接用含氨基的化合物对形成的共聚物进行改性。例如,苯乙烯-马来酸酐共聚物可以商购,并可以通过氨解与2-二异丙基氨基-乙胺(DIPAEA)共价连接。下面实施例1提供了这种示例性合成的反应图解。
如上所述,本发明共聚物便于进行核酸固定和分析。例如,本发明的共聚物可包含在裂解缓冲剂或者另一核酸提取或制备的缓冲剂中。制成的缓冲剂可以和生物样品混合,然后加入到有疏水性表面的反应容器内。缓冲剂中的共聚物通过其单一的疏水性部分或其疏水性聚合物部分在反应容器的疏水性表面上形成膜,而共聚物的氨基与核酸分子结合。然后,固定到疏水性表面上的核酸分子可以被扩增和/或进行分析。因此,包含本发明的共聚物可以将样品裂解和反应容器的涂敷组合在一起,因而简化核酸分析。
或者,上述的含共聚物的缓冲剂可以首先加到反应容器,这样涂敷反应容器。然后,将生物样品加入到在涂敷的反应容器的缓冲剂中。
可以采用本发明方法进行分析的生物样品包括有可能含有核酸分子的任何样品。这些样品可以是从有机体直接分离的,或者可以随后进行处理。示例的生物样品包括但不限于,血液、体液和培养的细胞。
本发明的共聚物优选不干扰在和共聚物结合的核酸分子上进行的测试。这类测试包括核酸杂交和核酸扩增,如各种类型的PCR。
因此,在一方面,本发明提供包含本文所述的共聚物的组合物,如含共聚物的裂解缓冲剂。在另一方面,本发明提供通过本文所述共聚物与核酸分子之间的相互作用形成的复合体。
在另一相关方面,本发明提供进行生物测试的试剂盒,该试剂盒包含本文所述的共聚物。试剂盒的例子包括但不限于,用于包括本文所述共聚物和裂解缓冲剂的样品制备的试剂盒,用于包括本发明共聚物、裂解缓冲剂、任选清洗缓冲剂、DNA聚合酶和dNTP的核酸扩增的试剂盒。
在另一方面,本发明提供进行核酸测试的容器,该容器涂有本文所述共聚物。经过涂敷的容器的例子包括但不限于:用于进行PCR的多孔板或带以及PCR试管。在相关方面,本发明提供用来结合和分析核酸的实心基板。这种基板包括但不限于,用于结合核酸并进行杂交测试或其它核酸分析的载玻片和芯片。
在另一方面,本发明提供了从生物样品提取核酸的方法,该方法包括将包含核酸的生物样品与裂解缓冲剂进行混合,该裂解缓冲剂包含本文所述的共聚物。该方法还包括在有疏水性表面的反应容器中加入制成的混合物。
在另一方面,本发明提供将核酸固定到疏水性表面的方法,该方法包括同时或顺序在疏水性表面上施用本文所述的共聚物和核酸。在疏水性表面上同时施用核酸和共聚物的实施方式中,所述核酸可以在施用之前与共聚物混合,或者可以将核酸和共聚物分开施用于该表面。
在另一方面,本发明提供用于核酸扩增的方法,该方法包括:(i)混合含核酸的生物样品与含共聚物的裂解缓冲剂,(ii)将步骤(i)中形成的混合物施用在疏水性表面上,这样用裂解缓冲剂中的共聚物使生物样品中的核酸固定在疏水性表面上,和(iii)使用固定在该疏水性表面的核酸作为模板进行核酸扩增。这些方法还包括在步骤(iii)之前用清洗缓冲剂清洗疏水性表面。
本发明的示例的方法包括:(i)混合血液样品和与含DIPAEA共价连接的苯乙烯-马来酸酐共聚物的红细胞裂解缓冲剂,形成混合物;(ii)将步骤(i)的混合物加入具有疏水性表面的反应容器(如,PCR板或带);(iii)除去反应容器内的溶液;(iv)任选用清洗缓冲剂清洗该反应容器;(v)在该反应容器内进行PCR;和(vi)任选检测扩增的核酸分子。
在第一和第二聚合物形成共聚物的情况,另一组实施方式总结如下:
1.一种包含第一组分、第二组分和氨基的共聚物,其中,
(i)第一组分包含第一疏水性聚合物或其衍生物,
(ii)第二组分包含第二聚合物或其衍生物,
(iii)所述氨基与第二组分共价连接。
2.第1项的所述的共聚物,其中,第一疏水性聚合物是聚苯乙烯。
3.第1项的所述的共聚物,其中,第一疏水性聚合物是聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚烯烃或者聚链多烯。
4.第1项的所述的共聚物,其中,第二聚合物是聚(马来酸酐)、聚(丙烯酸)或聚(甲基丙烯酸)。
5.第1项的所述的共聚物,其中,第二聚合物是聚(4-羟基-苯乙烯)、聚(4-乙烯基-苯甲醛),或其衍生物。
6.第1项的所述的共聚物,其中,第二组分还包含胺活性基团。
7.第6项的所述的共聚物,其中,胺活性基团是羧酸酯、醛或环氧基团。
8.第1项的所述的共聚物,其中,第二组分还包含羟基活性基团。
9.第1项的所述的共聚物,其中,通过用带氨基的化合物对包含第一疏水性聚合物和第二聚合物的共聚物进行改性,使所述氨基与第二组分共价连接。
10.第9项的所述的共聚物,其中,带氨基的化合物是伯胺、仲胺或叔胺。
11.第9项的所述的共聚物,其中,带氨基的化合物还包含第二氨基。
12.第9项的所述的共聚物,其中,带氨基的化合物还包含羟基。
13.第9项的所述的共聚物,其中,带氨基的化合物是2-(二异丙基氨基)-乙胺,N,N-二乙基二亚乙基三胺,1-(2-氨基乙基)吡咯烷,1-氨基-4-甲基哌嗪,N,N,2,2-四甲基-1,3-丙二胺,3-(二丁基胺)丙胺,Girard试剂T,氯化胆碱,2-(2-二乙基氨基乙基氨基)-乙醇,2-{[2-(二甲基氨基)乙基]甲基氨基}乙醇,1,3-二-(二乙基氨基)-2-丙醇,a-(二异丙基氨基)乙醇,2-[2-(二甲基氨基)乙氧基]乙醇,4-二异丁基氨基-1-丁醇,6-二丙基氨基-1-己醇或二乙醇胺。
14.第1项的所述的共聚物,其中,第二组分还包含间隔基部分,该间隔基部分将第二聚合物的单体与氨基连接。
15.第1项的所述的共聚物,其中,间隔基部分源自形成间隔基的分子,所述分子选自乳糖酸内酯,未改性的和化学改性的聚(乙二醇)(具有通式HO-(C2H4O)n-H,其中,n为1-20,000),未改性的和化学改性的聚(丙二醇)(HO-(C3H6O)m-H,其中m为1-20,000),甘油二缩水甘油醚,甘油-丙氧基化物三甘油醚和聚(甲基)丙烯酸
16.氨基改性的苯乙烯-马来酸酐共聚物,含有约7-50%(重量百分数)马来酸酐。
17.氨基改性的异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物,含有约7-50%马来酸酐。
18.氨基改性的甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物,有约50%马来酸酐。
19.氨基改性的丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
20.氨基改性的苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物
21.一种用胺改性的共聚物,其中,该共聚物是苯乙烯-马来酸酐共聚物,异戊二烯-马来酸酐接枝共聚物,甲基乙烯基醚-马来酸酐交替共聚物,丙烯酸硬脂酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物,或苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油基酯共聚物,所述胺是伯胺、仲胺或叔胺。
22.一种裂解缓冲剂,包含上述1-21项中任一项所述的共聚物。
23.一种复合体,包含上述1-21项中任一项所述的共聚物和核酸分子。
24.一种用于进行生物测试的试剂盒,该试剂盒包含上述1-21项中任一项所述的共聚物和裂解缓冲剂。
25.一种用于进行核酸扩增的试剂盒,该试剂盒包含上述1-21项中任一项所述的共聚物、裂解缓冲剂、清洗缓冲剂、DNA聚合酶和dNTP。
26.一种用来进行核酸测试的容器,该容器涂有上述1-21项中任一项所述的共聚物。
27.一种从生物样品中提取核酸的方法,该方法包括将含核酸的生物样品与第22项所述的裂解缓冲剂混合。
28.一种将核酸固定在疏水性表面的方法,该方法包括同时或者顺序在疏水性表面上施用上述1-21项中任一项所述的共聚物和核酸。
29.一种用来扩增核酸的方法,该方法包括:
(i)混合含核酸的生物样品与第22项所述的裂解缓冲剂,形成混合物,
(ii)将步骤(i)中形成的混合物施用在疏水性表面上,通过裂解缓冲剂中的共聚物将生物样品中的核酸固定在疏水性表面上,和
(iii)使用固定在该疏水性表面上的核酸作为模板进行核酸扩增。
30.第29项所述的方法,该方法还包括在步骤(iii)之前清洗疏水性表面。
提供下面的实施例进行说明,这些实施例不构成限制。
实施例
实施例1
通过氨解作用,合成与DIPAEA共价连接的苯乙烯-马来酸酐共聚物
按照以下步骤合成与DIPAEA共价连接的苯乙烯-马来酸酐共聚物:
步骤I.合成乳糖酸内酯
试剂
使用以下试剂:氢氧化钾;甲醇;Millipore水;一水合乳糖(360.3g/mol)(Fluka 61340);碘(126.9g/mol)(Fluka 57655);二乙醚;amberlite 1R-120(Fluka06428)
反应式

方法
将32克氢氧化钾溶于400ml甲醇。另外,将24克(67mmol)一水合乳糖溶解在由20ml微孔过滤水(Millipore water)和50ml甲醇组成的混合物中。在配备KPG搅拌器、滴液漏斗和回流冷凝器的三颈烧瓶中,将34.2克(270mmol)碘溶于240ml甲醇,加热该反应混合物至最高40℃。一水合乳糖溶液通过滴液漏斗缓慢加入。在下一步骤中,用新的滴液漏斗替代上述滴液漏斗,1小时内缓慢加入氢氧化钾溶液,同时反应温度仍保持在40℃。碘颜色消失后,40℃的温度再保持1小时。在30分钟以上的时间冷却该反应混合物至0℃,悬浮液通过玻璃吸滤器(多孔性4(Schott AG,Mainz,Germany)进行吸滤。残余物用冷却至40℃的50ml甲醇和50ml二乙醚进行洗涤,并吸滤至干态。
然后,将该物质溶解在少量水中,将该溶液转移到阳离子交换柱。交换柱用Millipore水洗涤,收集洗脱液,直到洗脱液的pH成为中性,此后,交换柱用500ml Millipore水洗涤,收集洗脱液。在下一步骤中,该溶液用250ml二乙醚萃取两次,除去残余的碘。然后,在旋转蒸发器上真空蒸馏至体积为50ml,除去水。残余的水通过冷冻干燥除去。
步骤II
通过氨解作用,合成与DIPAEA共价连接的苯乙烯-马来酸酐共聚物
试剂
使用以下试剂:苯乙烯-马来酸酐共聚物(α-枯基端基,MW1600,Aldrich,Cat.No.44,238-0);1,6-二氨基己烷(116.2g/mol,Fluka 33000);乳糖酸内酯(按照上面所述合成);高碘酸钠;2-(二异丙基氨基)-乙胺(DIPAEA)(Fluka,Cat.No.38320);氰基硼氢化钠和无水乙醇。
反应图解

方法
将2.5克苯乙烯-马来酸酐共聚物加到50ml单颈烧瓶中,还加入预先已熔化的1,6-二氨基己烷。该烧瓶与旋转蒸发器相连,加热悬浮液至100℃保持1小时,再加热至120℃保持2小时以上。然后在1mbar减压下,于50℃除去挥发性化合物。
将21.95克上面获得的氨基官能化的共聚物和2.55克乳糖酸内酯加入研钵中,通过研磨进行混合。然后,将该混合物加入在100ml单颈烧瓶的50mlMillipore水中,加热至75℃保持6小时。然后,在旋转蒸发器上,于减压下浓缩该反应混合物至干态。
将1000毫克这种共聚物-乳糖酸内酯-加成化合物加入到50ml单颈烧瓶中,再加入20ml Millipore水,室温搅拌该混合物30分钟。此时,加入1.2克高碘酸钠,使混合物反应2小时,同时使混合物避光。然后,加入1ml乙二醇,再搅拌反应混合物30分钟。在下一步骤中,加入2ml 2-(二异丙基氨基)-乙胺,搅拌混合物4小时。完成偶联后,再加入400mg氰基硼氢化钠,搅拌下持续反应过夜。然后,将该反应混合物蒸发至干,干燥后的产物用于本文中所述的各种应用。
实施例2
在涂敷共聚物的板中进行的实时PCR
样品制备(一般方案)
1.在未涂敷带的每个孔中分配100μl裂解缓冲剂。
2.在每个孔中加入10μl的血液样品,通过移液管吸上和放下15次进行混合。
3.将所述带在室温培养15分钟。
4.用连接到真空的移液管尖端吸取尽可能多的液体。
5.将120μl清洗溶液分配在适当的孔中。
6.吸取尽可能多的液体。
7.加入25μl PCR Mastermix,进行定量的PCR(qPCR)。
裂解缓冲剂
KS19-EL:与DIPAEA共价连接的苯乙烯-马来酸酐共聚物(共聚物“KS19”[10mg/ml])和QIAGEN缓冲剂EL(红细胞裂解液,含155mM NH4Cl和10mM KHCO3)的混合物。KS19与缓冲剂EL的体积比为1∶1至1∶2.5。
KS19-RBCL:聚合物“KS19”(10mg/ml)与Gentra的红血细胞裂解缓冲剂RBCL(Gentra,Minneapolis,MN)的1∶1(体积∶体积)的混合物。
清洗溶液
TE(10mM Tris/CI pH 8.0;1mM EDTA),TE有0.05%Nonidet P40(NP40),或去离子水。
试验结果
第一试验
在本试验中,如上所述进行血液样品的裂解以及将样品中的核酸分子结合到PCR板。图1示出了定量实时PCR的结果,该定量实时PCR扩增了对β-肌动蛋白编码的染色体基因。其y轴显示检测到的扩增的DNA(“ng”(纳克)),X轴显示使用不同裂解缓冲剂的不同制备组合。最左面的柱代表按照上述方案使用KS19-EL作为裂解缓冲剂和未涂敷的板时核酸的扩增,不同之处是使用蒸馏水清洗;而其余所有的柱代表使用预涂敷KS19的板和各种没有共聚物的裂解缓冲剂时核酸的扩增。
总之,使用KS19-EL作为裂解缓冲剂和使用没有进行预涂敷的板时核酸扩增的产率类似于或者甚至略优于使用预涂敷共聚物的板和没有共聚物的各种裂解缓冲剂的产率。
为了确证而重复试验
在本试验中,前面的结果得到确证。此外,对裂解缓冲剂进行改变,并补充了显示核酸特异性的对照试验。为进行对照,裂解缓冲剂EL用蒸馏水进行稀释,稀释比为1∶2,因此,图2中第一柱和最后一柱之间的差别恰好是存在KS19聚合物的结果。图2中Y轴显示实时PCR的平均“Ct”值,而X值显示用缓冲剂EL或缓冲剂RBCL对KS19聚合物进行稀释后的裂解缓冲剂-共聚物的不同组合。KS19-EL,KS19-EL2,KS19-EL3和KS19-EL4分别指KS19与缓冲剂EL的稀释比为1∶2,1∶2.5,1∶3和1∶3.5;而KS19-RBCL和KS19-RBCL2分别指KS19与缓冲剂RBCL的稀释比为1∶2和1∶3。第一柱和最后一柱的Ct值之间的差大于3.3。这表明在裂解缓冲剂中存在KS19使基因组DNA在qPCR中的检测提高10倍(PCR导致扩增的碎片数量呈指数增加;23.3=10)。
这一结果还显示传统的红细胞裂解缓冲剂(EL)与KS19混合,能够进行最灵敏的核酸检测。因此,可以推出大多数KS19聚合物分子结合由红细胞裂解缓冲剂释放的含核酸的细胞器(即,核和线粒体),并且这些细胞器可以和该聚合物一起固定在容器壁上。
达到最优化的试验
通过将用MilliQ水制备的清洗缓冲剂改变为TE缓冲剂,可以进一步提高该方案的操作性能。这导致使用KS19-EL的PCR和使用EL的PCR之间的Ct差大于4.5(图3)。本试验显示:使用KS19-EL能够通过qPCR检测到2.1纳克的基因组DNA,表明操作性能提高到五倍以上。
上面示出的所有结果都是使用MJ Opticon 2 Real Time Cycler和适当的PCR消耗品(8-孔带)获得的。还使用Applied Biosystems TaqMan System 7700和ABI Optical Tubes进行类似的试验,所获结果与使用MJ Opticon 2 Real TimeCycler的结果类似(图4)。此外,通过使用有0.05%NP40的TE作为清洗缓冲剂,进一步提高操作性能,可以检测到1.6纳克的基因组DNA。
上面本说明书中参考和/或在申请资料页中列出的所有美国专利,美国专利申请公报,美国专利申请,外国专利,外国专利申请和非专利出版物都全文通过参考结合于本文。
由上面所述可以理解,虽然为了说明在此描述了本发明的特定实施方式,但是,在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种修改。因此,本发明只受所附权利要求书的限制。

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本发明涉及反应表面的样品裂解和涂层。更具体而言,本发明涉及包含共聚物的裂解缓冲剂,所述共聚物包含可从第一组分获得的部分、可从第二组分获得的部分和可从含氨基的组分获得的部分,其中,(i)所述第一组分包含疏水性单体或其衍生物,(ii)所述第二组分包含提供至少一个可与含氨基的组分直接或间接连接的官能团的单体或其衍生物,(iii)含氨基的组分与第二组分直接或间接地共价连接,本发明还涉及包含所述共聚物的裂解。

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