[发明专利]用于基板处理和印刷的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于制造微阵列的方法和装置，其中，微阵列包括多个点，用于测试生物分子的相互作用。本文公开的是一种用于提高布置成阵列的多个载玻片或板上点位置的覆盖印刷效率的方法，其中，载玻片或板顺序由行和列提供。

技术领域

本发明涉及一种用于制造微阵列的方法和装置，其中，微阵列包括多个点，用于测试生物分子的相互作用。

背景技术

微阵列在生物分子(例如基因组DNA、cDNA、寡核苷酸序列、蛋白质和抗体等)的研究中很重要。微阵列可用于生物分子相互作用的分析，例如测量蛋白质结合。将生物分子印刷到基板上允许对大量样品进行分析。

微阵列可以印刷在基材(适当地为载玻片(slide))上，以在基材上提供试剂或生物分子的有序阵列。印刷可以借助包括分配印刷头(例如喷墨印刷头)的阵列印刷机。

使用喷墨印刷头，包含试剂和/或生物分子的液体点可以准确地位于基材上。通常，分配印刷头装载有试剂或生物分子。正常地，待印刷的基板被装载到盘上，并且印刷头在随后的印刷阶段(print pass)中相对于盘移动以在完成印刷作业时印刷所有基板。多个盘可以按行和列提供，每个盘包括待在其上印刷试剂的基板。

当制造微阵列时，正常需要将每种液体的一个、两个、三个或更多个点印刷到大量(数十到数百个)基板/载玻片中的每一个上。鉴于此，通常会有非常大量(数百至数万)不同的液体待印刷到基板上，因此印刷过程可能会很长。

专利申请WO 02/11889公开了一种方法，其中具有多个腔室的喷墨印刷头可用于同时印刷多种不同的液体，每个腔室与喷嘴相关联。尽管腔室通过印刷头内部的一个或多个歧管连接，但印刷可以在液体之间没有交叉污染的情况下进行。液体经由连续的喷嘴组被引入到相关联的腔室中，并在它们有时间通过扩散混合之前被印刷。因此，处理多种液体提供了减少微阵列生产中所需的大量印刷所花费的时间的可能性。

如果大量基板(例如载玻片)待打印，则基板的面积可能太大而无法允许它们布置在一个平面中，以便在印刷期间轻松访问。因此，在用于印刷的平面中布置更小的基板(载玻片或板)组是唯一可行的。然后，没有正在被印刷的组的载玻片可以被存储或保持在与印刷平面不同的平面中。由于载玻片不占用大量体积，因此将载玻片存储在多层堆叠体(multilayer stack)中可能会很方便。然而，转入和转出存储不可避免地要占用一些时间，这与使制造时间最小化的需求相冲突。

可以获得用以鉴定可能涉及疾病过程或涉及治疗疾病或病症的感兴趣的化合物或分子的测定。例如，目前使用液体活检或细胞和组织裂解物的反相蛋白质阵列(reversephase protein array,RPPA)，该反相蛋白质阵列允许从人血清、唾液、尿液、显微解剖或其他生物流体或组织制备的样品的生物标志物筛选。在这类反相蛋白质阵列中，可以将蛋白质样品印刷到基板上以形成微阵列。这些微阵列可以提供高密度的蛋白质样品。通常，在蛋白质样品印刷到基板上之后，蛋白质样品会被阻断以减少与样品的非特异性结合，然后基板与靶向生物标志物的抗体和互补标记的抗体偶联物顺序温育，在每次温育之间和每次温育之后进行洗涤步骤(可以应用其他步骤来放大获得的信号)。然后，获得标记样品的定量测量，以提供每个经印刷蛋白质样品中存在的特定蛋白质水平的详细信息。使用基于平面波导的场荧光激发的进步已经显著提高了读出灵敏度(Ayoglu等,2011,专家评论(ExpertReviews),使用微阵列的基于系统性抗体和抗原的蛋白质组学分析(Systematic antibodyand antigen based proteomic profiling with microarrays))。然而，由于沉积在阵列表面上的样品体积非常小，因此存在与此类反相阵列应用相关联的固有读出灵敏度。因此，反相蛋白质阵列通常仅适用于分析中等至高丰度的蛋白质靶标。