用于貯存和穩(wěn)定生物分子的基質(zhì)和介質(zhì)制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供可用于生物分子貯存的組合物，該組合物包含水溶性的無(wú)機(jī)化合物、穩(wěn)定劑或其組合。本發(fā)明專利技術(shù)還提供使用本發(fā)明專利技術(shù)的組合物以干燥狀態(tài)和在溶液中貯存生物分子的方法，以及包含本發(fā)明專利技術(shù)的組合物的樣品載體和試劑盒。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】用于貯存和穩(wěn)定生物分子的基質(zhì)和介質(zhì)本專利技術(shù)要求2008年9月12日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)61/096，747的優(yōu)先權(quán)，該臨時(shí)申請(qǐng)的內(nèi)容在此特別引入作為參考。
技術(shù)介紹
在諸如藥物和醫(yī)學(xué)研究、法律實(shí)施和軍事識(shí)別等許多應(yīng)用中，通常希望貯存和可以使用大量生物樣品。傳統(tǒng)的生物保藏機(jī)構(gòu)或其它樣品貯存設(shè)施利用液體或低溫系統(tǒng)進(jìn)行樣品貯存。這些液體和低溫系統(tǒng)的生產(chǎn)和保養(yǎng)都是昂貴的，并且當(dāng)前的技術(shù)通常使系統(tǒng)操作者擔(dān)負(fù)起復(fù)雜和繁重的維護(hù)和管理責(zé)任。另外，這些系統(tǒng)沒(méi)有解決當(dāng)同時(shí)處理大量樣品時(shí)產(chǎn)生的工作流程問(wèn)題。在這些條件下，樣品可能長(zhǎng)期置于環(huán)境溫度下，導(dǎo)致樣品降解。關(guān)于工作流程問(wèn)題，運(yùn)送在現(xiàn)場(chǎng)或其它地方收集的樣品，從而使樣品可以在遠(yuǎn)處分析和/或貯存，變得越來(lái)越重要。但是，在干冰上運(yùn)送樣品是昂貴和危險(xiǎn)的，標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)送方式，象諸如FedEx等運(yùn)輸公司采用的那些方式，可能使樣品經(jīng)受大的溫度波動(dòng)，包括可能變性或降解生物樣品中存在的生物分子的高溫。例如，F(xiàn)edEx警告，在南方氣候的夏季，在封閉的停放的運(yùn)輸車輛中，運(yùn)輸車輛中的溫度可能達(dá)到140°F (BO0C)0同樣，對(duì)于世界范圍的運(yùn)輸應(yīng)用，美國(guó)軍方設(shè)想了最差的情景，在這種情況下樣品暴露于高達(dá)160 T (71°C ) 的溫度下。本領(lǐng)域需要開(kāi)發(fā)另外的生物分子貯存材料和系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)部分地基于以下發(fā)現(xiàn)某些化合物，特別是水溶性的無(wú)機(jī)化合物和用作單線態(tài)氧猝滅劑的化合物，可用于干燥狀態(tài)的生物分子的穩(wěn)定和/或貯存，包括在升高的溫度下。本專利技術(shù)還部分地基于以下發(fā)現(xiàn)某些化合物組合可在水溶液中穩(wěn)定生物分子，包括 RNA。因此，本專利技術(shù)提供用于穩(wěn)定和貯存生物分子的組合物、裝置和方法。在一個(gè)方面，本專利技術(shù)提供可用于貯存和/或穩(wěn)定生物分子的組合物。在某些實(shí)施方案中，所述組合物是包含水溶性無(wú)機(jī)化合物、穩(wěn)定劑(例如小分子穩(wěn)定劑)或其組合的基質(zhì)(例如固態(tài)基質(zhì))。在另外一些實(shí)施方案中，所述組合物是包含水溶性無(wú)機(jī)化合物、穩(wěn)定劑(例如小分子穩(wěn)定劑)或其組合的介質(zhì)(例如水性介質(zhì))。在再另外一些實(shí)施方案中，所述組合物是包含至少三種選自無(wú)機(jī)化合物、單線態(tài)氧猝滅劑、羥自由基清除劑、氫過(guò)氧化物清除劑、還原劑、金屬螯合劑、去污劑和增塑劑的成分的基質(zhì)(例如固態(tài)基質(zhì))或介質(zhì)(例如水性介質(zhì))。在某些實(shí)施方案中，所述基質(zhì)或介質(zhì)還包含增塑劑。在某些實(shí)施方案中，所述基質(zhì)或介質(zhì)還包含RNase抑制劑。在某些實(shí)施方案中，所述基質(zhì)或介質(zhì)還包含生物分子 (例如核酸，如DNA或RNA)。例如，所述基質(zhì)或介質(zhì)可包含含有生物分子的樣品，如生物樣品。在另一方面，本專利技術(shù)提供可用于貯存生物分子的樣品載體(sample carrier) 0在某些實(shí)施方案中，所述樣品載體包括容器和樣品節(jié)點(diǎn)(sample node)、其中所述樣品節(jié)點(diǎn)是此處公開(kāi)的組合物(例如此處公開(kāi)的基質(zhì)或介質(zhì))。容器可以，例如，支持樣品節(jié)點(diǎn)。在某些實(shí)施方案中，樣品載體包括多個(gè)容器和多個(gè)離散的樣品節(jié)點(diǎn)。例如，多個(gè)樣品節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)可以分別被一個(gè)容器支持。在某些實(shí)施方案中，樣品載體還包含生物分子。例如，樣品載體可包含一種或多種含有生物分子的樣品，如生物樣品。生物分子可以，例如，貯存在樣品節(jié)點(diǎn)中(例如與此處公開(kāi)的基質(zhì)或介質(zhì)混合)。在某些實(shí)施方案中，樣品載體包含識(shí)別標(biāo)記。在某些實(shí)施方案中，容器或樣品節(jié)點(diǎn)包含識(shí)別標(biāo)記。在另一方面，本專利技術(shù)提供一種試劑盒，其包括此處公開(kāi)的組合物(例如此處公開(kāi)的基質(zhì)或介質(zhì))和使用該組合物貯存和/或穩(wěn)定(例如干燥狀態(tài)貯存或在水性介質(zhì)中穩(wěn)定)生物分子的說(shuō)明。在某些實(shí)施方案中，試劑盒包括含有組合物的容器。在某些實(shí)施方案中，試劑盒包括此處公開(kāi)的樣品載體。在另一方面，本專利技術(shù)提供貯存和/或穩(wěn)定生物分子的方法。在某些實(shí)施方案中，該方法包括將含有生物分子的樣品如生物樣品與此處公開(kāi)的組合物(例如此處公開(kāi)的基質(zhì)或介質(zhì))混合以形成混合物，并干燥該混合物。在某些實(shí)施方案中，所述樣品是液體樣品， 如體液、細(xì)胞裂解液或組織勻漿。在某些實(shí)施方案中，所述樣品由諸如棉簽、濾紙或海綿的固體載體攜帶。在某些相關(guān)的實(shí)施方案中，混合包括利用此處公開(kāi)的介質(zhì)漂洗攜帶樣品的固體載體。通過(guò)下面的詳細(xì)描述，本專利技術(shù)的其它方面和細(xì)節(jié)將是明顯的。 附圖說(shuō)明圖1是具有多個(gè)容器和多個(gè)離散的樣品節(jié)點(diǎn)的樣品載體的圖像。在該實(shí)施方案中，容器是多孔板的孔。示出的每個(gè)容器支持一個(gè)離散的樣品節(jié)點(diǎn)。每個(gè)離散的樣品節(jié)點(diǎn)由通過(guò)蒸發(fā)含有硼酸和DNA的貯存介質(zhì)形成的固態(tài)貯存基質(zhì)組成。圖2(a)顯示從g DNA樣品中回收的約IOOng DNA在包含硼酸的基質(zhì)中室溫 (RT)、37°C和56°C干燥狀態(tài)貯存后的凝膠照片。圖2(b)顯示從1 μ g DNA樣品中回收的約 IOOng DNA在包含硼酸和組氨酸的基質(zhì)中室溫、37°C、56°C和76°C干燥狀態(tài)貯存后的凝膠照片。在干燥狀態(tài)貯存前，DNA樣品保存在水或TE緩沖液的溶液中。圖3(a)顯示從250ng DNA樣品中回收的DNA在包含硼酸的基質(zhì)中室溫、37°C和 56°C干燥狀態(tài)貯存后的實(shí)時(shí)PCR結(jié)果。圖3(b)顯示從250ng DNA樣品中回收的DNA在包含硼酸和組氨酸的基質(zhì)中室溫、37°C、56°C和76°C干燥狀態(tài)貯存后的實(shí)時(shí)PCR結(jié)果。圖4顯示從Iyg DNA樣品中回收的DNA在包含硼酸或硼酸和組氨酸的基質(zhì)中室溫干燥狀態(tài)貯存后的微陣列數(shù)據(jù)。圖5是一組曲線圖，顯示1微克純化的總RNA在由硼酸鹽、檸檬酸鹽、EDTA、丙酮酸鹽和葡聚糖組成的基質(zhì)中在㈧25°C或⑶76°C干燥狀態(tài)貯存7天后的Agilent Bioanalyzer數(shù)據(jù)。在大約41秒和大約48秒時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)于核糖體RNA。圖6是一組曲線圖，顯示1微克純化的總RNA在由tris、硼酸鹽、甘露醇和EDTA組成的基質(zhì)中在(A) 25°C或(B) 76°C干燥狀態(tài)貯存7天后的Agilent Bioanalyzer數(shù)據(jù)。在大約41秒和大約48秒時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)于核糖體RNA。圖7是一組曲線圖，顯示1微克純化的總RNA在由硼酸鹽、檸檬酸鹽、甘露醇和葡聚糖組成的基質(zhì)中在(A)25°C或(B) 76°C干燥狀態(tài)貯存7天后的Agilent Bioanalyzer數(shù)據(jù)。在大約41秒和大約48秒時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)于核糖體RNA。圖8是一組曲線圖，顯示1微克純化的總RNA在由硼酸鹽、檸檬酸鹽、甘露醇和丙酮酸鹽組成的基質(zhì)中在(A)25°C或(B) 76°C干燥狀態(tài)貯存7天后的Agilent Bioanalyzer 數(shù)據(jù)。在大約41秒和大約48秒時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)于核糖體RNA。圖9是一組曲線圖，顯示1微克純化的總RNA在由硼酸鹽、檸檬酸鹽、丙酮酸鹽和葡聚糖組成的基質(zhì)中在(A)25°C或(B) 76 °C干燥狀態(tài)貯存7天后的Agilent Bioanalyzer 數(shù)據(jù)。在大約41秒和大約48秒時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)于核糖體RNA。圖10是一組照片，顯示1微克純化的總RNA在由硼酸鹽、檸檬酸鹽、EDTA和葡聚糖組成的基質(zhì)中在(A)25°C或(B) 76°C干燥狀態(tài)貯存7天后的Agilent Bioanalyzer數(shù)據(jù)。 在大約41秒和大約48秒時(shí)出現(xiàn)的兩個(gè)峰對(duì)應(yīng)于核糖體RNA。圖11是一組曲線圖，顯示1微克純化的總RNA在由硼酸鹽、EDTA和丙酮酸鹽組成的基質(zhì)中在(A) 本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種干燥狀態(tài)的基質(zhì)，其包含：無(wú)機(jī)化合物；和穩(wěn)定劑、增塑劑或其組合，其中所述穩(wěn)定劑選自單線態(tài)氧猝滅劑、羥自由基清除劑、氫過(guò)氧化物清除劑、還原劑、金屬螯合劑、去污劑、離液劑、或其任意組合，且其中所述無(wú)機(jī)化合物是水溶性的，并且其中所述基質(zhì)為固態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】US61/096,7472008年9月12日1.一種干燥狀態(tài)的基質(zhì)，其包含無(wú)機(jī)化合物；和穩(wěn)定劑、增塑劑或其組合，其中所述穩(wěn)定劑選自單線態(tài)氧猝滅劑、羥自由基清除劑、氫過(guò)氧化物清除劑、還原劑、 金屬螯合劑、去污劑、離液劑、或其任意組合，且 其中所述無(wú)機(jī)化合物是水溶性的，并且其中所述基質(zhì)為固態(tài)。2.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述無(wú)機(jī)化合物是金屬螯合劑或殺微生物劑，或者對(duì)于生物分子為惰性的。3.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述無(wú)機(jī)化合物包含來(lái)自元素周期表IIIA族、VA族或VB 族的元素。4.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述無(wú)機(jī)化合物包含選自硼、磷、釩和鋁的元素。5.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述無(wú)機(jī)化合物包括硼酸、硼酸的相應(yīng)鹽、磷酸、磷酸的相應(yīng)鹽、包含釩酸根的鹽、鉀明礬、鈉明礬、銨明礬、或其任意組合。6.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含穩(wěn)定劑，并且其中所述穩(wěn)定劑包含選自烷基咪唑、吲哚、含硫氨基酸、酚化合物、芳香酸、疊氮化物、生育酚、維生素E衍生物、胡蘿卜素、 維生素A衍生物、及其任意組合的單線態(tài)氧猝滅劑。7.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含穩(wěn)定劑，并且其中所述穩(wěn)定劑包含選自EDTA、 EGTA、鄰二氮雜菲、檸檬酸鹽、及其任意組合的金屬螯合劑。8.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含穩(wěn)定劑，并且其中所述穩(wěn)定劑包含選自疊氮化物、二甲亞砜、組氨酸、甘露醇、及其任意組合的羥自由基清除劑。9.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含穩(wěn)定劑，并且其中所述穩(wěn)定劑包含選自過(guò)氧化氫酶、丙酮酸鹽、谷胱甘肽、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶類、及其任意組合的氫過(guò)氧化物清除劑。10.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含選自單糖、二糖、復(fù)雜糖和直鏈或支鏈短鏈多元醇的增塑劑。11.權(quán)利要求1的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)對(duì)于核酸擴(kuò)增、核酸消化和/或蛋白質(zhì)消化的方法是惰性的。12.權(quán)利要求1的基質(zhì)，還包含含有生物分子的樣品。13.—種干燥狀態(tài)的基質(zhì)，其包含無(wú)機(jī)化合物；和包含生物分子的樣品，其中所述無(wú)機(jī)化合物是水溶性的，并且其中所述基質(zhì)為固態(tài)。14.權(quán)利要求13的基質(zhì)，其中所述無(wú)機(jī)化合物包括硼酸、硼酸的相應(yīng)鹽、磷酸、磷酸的相應(yīng)鹽、包含釩酸根的鹽、鉀明礬、鈉明礬、銨明礬、或其組合。15.一種干燥狀態(tài)的基質(zhì)，其包含包括單線態(tài)氧猝滅劑、羥自由基清除劑、氫過(guò)氧化物清除劑、還原劑、螯合劑、去污劑、 離液劑或其任意組合的穩(wěn)定劑，和無(wú)機(jī)鹽、增塑劑或其任意組合，其中所述基質(zhì)為固態(tài)。16.權(quán)利要求15的基質(zhì)，其中所述穩(wěn)定劑包括單線態(tài)氧猝滅劑，并且其中所述單線態(tài)氧猝滅劑選自烷基咪唑、吲哚、含硫氨基酸、酚化合物、芳香酸、疊氮鹽、生育酚、維生素E衍生物、胡蘿卜素、維生素A衍生物及其組合。17.權(quán)利要求15的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含選自單糖、二糖、復(fù)雜糖和直鏈或支鏈短鏈多元醇的增塑劑。18.權(quán)利要求15的基質(zhì)，還包含含有生物分子的樣品。19.一種干燥狀態(tài)的基質(zhì)，其包含至少三種成分，所述成分選自無(wú)機(jī)化合物、單線態(tài)氧猝滅劑、羥自由基清除劑、氫過(guò)氧化物清除劑、還原劑、金屬螯合劑、去污劑和增塑劑，其中所述無(wú)機(jī)化合物是水溶性的，并且其中所述基質(zhì)為固態(tài)。20.權(quán)利要求19的基質(zhì)，其中所述基質(zhì)包含無(wú)機(jī)化合物、羥自由基清除劑和氫過(guò)氧化物清除劑。21.權(quán)利要求20的基質(zhì)，還包含增塑劑、金屬螯合劑、RNase抑制劑或...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·霍甘，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：金沃特公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：US