[发明专利]用于自动化可重复使用的平行生物反应的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，包括将携带生物材料的一个珠粒以磁性方式保持在一个基质的一个特定的位置中，并且向该珠粒施加一个局部电场，以分离该生物材料或者该生物材料的多种反应的多种产物或副产物。

2.如权利要求1所述的方法，其中该电场被适配用来将多个模板DNA片段、多种引物、聚合酶以及多种dNTP中的一项或多项集中在所述位置周围。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中该电场具有DC和AC分量。

4.如权利要求2或3所述的方法，其中该电场有助于DNA扩增和DNA测序中的至少一项。

5.如权利要求1所述的方法，其中该电场有助于与该珠粒结合或缔合的DNA的克隆扩增。

6.如权利要求4所述的方法，另外包括通过测量局部pH值变化、局部导电性变化、局部电荷浓度变化以及局部热量中的至少一项来检测一个核苷酸在一个DNA链引物（primed）中的合并用于测序，所述DNA链与所述珠粒缔合。

7.如权利要求6所述的方法，其中在该特定位置处的一个纳米传感器测量以下各项中的至少一项：局部pH值变化、局部导电性变化、局部电荷浓度变化以及局部热量。

8.如权利要求1所述的方法，其中多个或一系列局部化磁场区域保持多个珠粒。

9.如权利要求8所述的方法，其中这些珠粒被保持成与这些局部化磁场区域大致一一对应。

10.如权利要求4所述的方法，另外使用桥式扩增法。

11.如权利要求9所述的方法，其中珠粒的数目超过与这些珠粒缔合的DNA片段的数目。

12.如权利要求2所述的方法，另外包括将一种缓冲介质引入该基质和位置，该缓冲介质中多种离子具有的迁移率和扩散不同于这些离子在水中将具有的迁移率和扩散。

13.一种方法，包括施加一个电场以用于将一种生物材料限制于一种环境，并且对该生物材料进行DNA扩增或测序，其中该限制将该生物材料分离到多个区域中。

14.如权利要求13所述的方法，其中该生物材料与多个珠粒缔合，并且这些珠粒通过该多个区域的每一个中的一个局部化磁场保持在位。

15.如权利要求13所述的方法，其中该多个区域被适配用来进行DNA扩增，并且其中该电场将处于一个虚拟孔中的生物材料与处于一个不同的虚拟孔中的其他生物材料分离。

16.如权利要求14所述的方法，其中DNA扩增在这些珠粒上产生一个克隆DNA群。

17.如权利要求14所述的方法，其中DNA扩增在一个传感器的一个表面上产生一个克隆DNA群。

18.如权利要求14所述的方法，其中该电场具有AC和DC分量。

19.如权利要求14所述的方法，包括进行扩增和测序反应。

20.如权利要求14到19中任一项所述的方法，其中电场具有经过优化以用于分离一个DNA扩增子的一种频率、波形、“盲点”波形以及电压。

21.如权利要求15所述的方法，其中这些虚拟孔将多种反应试剂和/或反应副产物集中。

22.一种自动化的方法，包括：将携带扩增的DNA的多个珠粒与不携带扩增的DNA的多个珠粒分离，该分离是基于与这些珠粒缔合的电荷，其中该珠粒分离是使用电泳实施的。

23.如权利要求22所述的方法，其中该珠粒分离是基于一种流过式机制。

24.如权利要求22所述的方法，其中所述珠粒被重复用于一个随后的扩增反应中。

25.如权利要求24所述的方法，其中对所述珠粒进行处理以去除任何扩增的产物。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述处理包括去除与所述珠粒附接的多个引物，并且将多个新引物结合或缔合于所述珠粒。

27.如权利要求25所述的方法，其中所述处理包括在一个裂解位点处对多个引物进行酶促裂解，并且随后连接所述引物的一部分以重新产生该引物。