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用于提供经标记的生物分子的方法和系统

2021-02-01 04:59:08

用于提供经标记的生物分子的方法和系统

  相关申请的交叉引用

  本申请要求于2015年9月3日提交的美国临时专利申请序列号62/214,091的优先权,将所述申请的披露内容通过引用并入本文。

  引言

  在许多分析物测定中使用的经标记的生物分子试剂组合物包括与可检测标记化合物共轭的生物分子。通过到生物分子的骨架或侧链上的一个或多个共价键,生物分子与可检测标记物共轭,或者可以通过离子或其他非共价相互作用联接在一起。通常,生物分子是针对感兴趣分析物具有特异性结合区域的探针化合物,并且可检测标记物是能例如在显微镜下用肉眼或通过某种形式的光谱(例如,UV-vis,荧光光谱等)可视化的化合物。

  用于测定生物流体中分析物的存在和浓度的测定通常依赖于探针化合物的特异性结合。根据感兴趣的分析物,探针化合物可以是多肽,例如各自均具有特异性结合区域的抗体或寡核苷酸。为了检测靶分析物的结合,可将能可视化的标记物(例如可通过光谱法检测)与探针化合物共轭。目前,为了制备经标记的生物分子试剂,通过单独的合成方案将每种生物分子(例如CD4-RPA-T4)分别与可检测标记(PE-Cy5)共轭,然后纯化(例如柱色谱)。由于每种经标记的生物分子试剂是分开制备和纯化的,因此提供适用于测定的特异性结合探针组合物的过程是昂贵且劳动密集的,特别是对于小规模的客户要求。此外,由于合成经标记的生物分子和随后的纯化需要一定量的交付周期,不可能按需制备性能特异性和高质量的探针组合物。商业上,常用的经标记的生物分子试剂是预先制备和存储的,并且客户只能从预先合成的经标记的生物分子试剂组合物的有限数据库中进行选择。

  图1展示了目前商业制备经标记的生物分子试剂的步骤,这些经标记的生物分子试剂用于提供供实验室和临床测定用的经标记的生物分子试剂组合物。首先对感兴趣的生物分子(抗体探针)进行纯化(步骤101),并使其经历足以使生物分子与产生经标记的生物分子100a、100b、100c、100d和100e的五种不同的可检测标记物共轭的反应条件(步骤102)。然后对经标记的生物分子100a、100b、100c、100d和100e各自进行纯化(步骤103)并存储。根据客户的要求,将经标记的生物分子100a、100b、100c、100d和100e配制成经标记的生物分子试剂组合物并包装以交付给客户。

  发明内容

  发明的多方面包括用于跨广泛生物分子和可检测标记集来交付高质量和性能特异性产品的快速、高效和高度可规模化的过程。在本发明的实施例中,对经标记的生物分子作出要求,并且响应于该要求,从经激活的生物分子和经激活的标记的预先存在的集合制备经标记的生物分子。图2提供了根据本发明实施例的方法的图示。在图2中,首先对生物分子的集合(201a)和可检测标记或标记物的集合(201b)进行纯化。(步骤201)然后将每种生物分子共轭至反应性接头以用反应性部分官能化生物分子(即,用反应性接头L1激活生物分子,202a)。然后对经激活的生物分子的集合进行纯化并存储。单独地,可检测标记物的集合还与反应性接头共轭以用反应性部分官能化可检测标记物的集合(即,用反应性接头L2激活标记,202b)。也对经激活的标记的集合进行纯化并存储(步骤202)。根据客户对经标记的生物分子试剂的要求,通过使经激活的生物分子(L1)与经激活的标记(L2)反应使生物分子与标记共轭(步骤203),以形成经标记的生物分子(通过连键L1-L2键合)。通过这种方式,可以通过简单地将经激活的生物分子与经激活的标记混合来按需制备生物分子和可检测标记物的任何所需组合。

  图3展示了本披露的这种独特的用于按需提供可定制的经标记的生物分子试剂的新方法。对感兴趣的生物分子进行纯化(步骤301),并且然后用反应性接头官能化(步骤302)以产生经激活的生物分子300a。经激活的标记300b、300c和300d是通过用反应性接头官能化可检测标记物来单独地制备。在接收到来自客户的要求时,经激活的生物分子300a和经激活的标记300b、300c、300d和300e的任何组合可以通过使经激活的生物分子300a的反应性接头与经激活的标记300b、300c、300d和300e的反应性接头发生反应来按需制备。一旦共轭,经标记的生物分子试剂300a-300b、300a-300c、300a-300d和300a-300e即被配制为经标记的生物分子试剂组合物,并包装以交付给客户。

  本披露的多方面还包括用于在制备经标记的生物分子试剂中使用的系统。根据某些实施例的系统包括:输入管理器,其用于接收对经标记的生物分子试剂的要求;存储器,其用于存储具有多种经标记的生物分子试剂存储标识符的数据集;处理模块,其通信地联接到该存储器并被配置为识别来自该数据集的与该经标记的生物分子试剂要求相对应的一种或多种经标记的生物分子试剂存储标识符;以及输出管理器,其用于提供该一种或多种所识别的经标记的生物分子试剂存储标识符。在一些实施例中,对经标记的生物分子试剂的要求包括生物分子要求和标记要求。在其他实施例中,对经标记的生物分子试剂的要求是经标记的生物分子要求。

  输入管理器可以可操作地联接到图形用户界面,例如网站菜单界面,其中将对经标记的生物分子试剂的要求输入到互联网网站。在一些实施例中,输入管理器被配置为接收经标记的生物分子要求。在其他实施例中,输入管理器被配置为接收生物分子要求和标记要求。输入管理器可以例如从单个用户或从多个用户接收多个经标记的生物分子试剂要求。

  主题系统包括用于存储一个或多个数据集的存储器,这些数据集包括经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记和反应接头的存储标识符。系统还包括通信地联接到存储器的处理模块,该处理模块识别来自一个或多个数据集的与经标记的生物分子试剂要求的组分(例如,生物分子要求、标记要求、经标记的生物分子要求等)相对应的存储标识符。在某些实施例中,输出管理器可操作地联接到通信部件,以例如在电子显示器上或通过用打印机打印存储标识符来显示所识别的存储标识符。

  在某些实施例中,感兴趣的系统还包括与输出管理器可操作地通信以制备经标记的生物分子试剂的试剂制备装置。试剂制备管理器被配置为从输出管理器接收所识别的存储标识符,并产生与经标记的生物分子试剂要求相对应的经标记的生物分子试剂。

  在实施例中,试剂制备装置包括多种经激活的生物分子、多种经激活的标记和取样设备,该取样设备用以将经激活的生物分子和经激活的标记提供给接触装置。在某些情况下,试剂制备装置包括试剂分析仪,其可用于例如通过固相液相色谱来表征、配制或纯化所产生的经标记的生物分子试剂。

  生物分子可以是多肽、核酸或多糖。在某些实施例中,生物分子是核酸,例如寡核苷酸、DNA或RNA。在其他实施例中,生物分子是多肽,例如蛋白质、酶或抗体。标记可以包括荧光团、发色团、酶、化学发光底物、电化学发光底物、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签(例如同位素纯的稀土元素)、磁颗粒、微颗粒以及纳米颗粒。经标记的生物分子试剂是通过将经激活的生物分子与经激活的标记联接来制备。经激活的生物分子和经激活的标记均含有反应性接头。在实施例中,反应性接头发生反应以在经激活的生物分子和经激活的接头之间形成化学键。

  本披露的多方面还包括用于制备经标记的生物分子试剂的方法。根据某些实施例的方法包括接收对经标记的生物分子试剂的要求,识别与经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的存储标识符(例如,与生物分子要求和标记要求相对应的存储标识符),并输出一种或多种所识别的存储标识符。在一些实施例中,将所识别的生物分子存储标识符和标记存储标识符输出到电子显示器上或者用打印机打印。在一些实施例中,例如从单个用户或多个用户接收对经标记的生物分子试剂的多个要求。在一些情况下,对经标记的生物分子试剂的要求可以包括多个生物分子要求和多个标记要求。在其他情况下,对经标记的生物分子试剂的要求可以包括多个生物分子要求和单个标记要求。在再其他情况下,对经标记的生物分子试剂的要求可以包括单个生物分子要求和多个标记要求。

  在某些实施例中,方法还包括使经激活的生物分子与经激活的标记接触以产生经标记的生物分子试剂。在一些实施例中,将经激活的生物分子和经激活的标记在试剂制备装置中接触。在一些情况下,对经标记的生物分子试剂进行进一步纯化。在制备后,可以将经标记的生物分子试剂进行包装,并运输到远的位置。

  本披露的多方面还包括用于要求并接收经标记的生物分子试剂的方法。根据某些实施例的方法包括传送对经标记的生物分子试剂(例如,本文所述的主题系统之一)的要求并且接收包含共价结合于标签的生物分子的经标记的生物分子试剂。在一些实施例中,传送对经标记的生物分子试剂的要求包括将生物分子要求和标记要求输入到图形用户界面,例如互联网网站上的网站菜单界面。在一些实施例中,传送对经标记的生物分子试剂的要求包括输入多个生物分子要求和多个标记要求。在其他实施例中,传送对经标记的生物分子试剂的要求包括输入单个生物分子要求和多个标记要求。在又其他实施例中,传送对经标记的生物分子试剂的要求包括输入多个生物分子要求并输入单个标记要求。在再其他实施例中,传送对经标记的生物分子试剂的要求包括输入经标记的生物分子要求。

  附图说明

  图1展示了现有技术制备经标记的生物分子试剂的步骤,这些经标记的生物分子试剂用于提供供实验室和临床测定用的经标记的生物分子试剂组合物。

  图2提供了根据本发明实施例的方法的图示。

  图3展示了本披露的用于按需提供可定制的经标记的生物分子试剂的方法。

  图4描绘了根据本发明的某些实施例的用于传送对经标记的生物分子试剂的要求的图形用户界面。

  图5描绘了根据本发明的某些实施例的本披露的计算机系统。

  图6展示了根据本发明的某些实施例的用于接收、处理和输出对经标记的生物分子试剂的要求的流程图。

  具体实施方式

  在更详细地描述本发明之前,应当理解的是,因为所描述的具体实施例可以不同,所以本发明不限于所述具体实施例。还应当理解的是,因为本发明的范围将仅由所附权利要求书限定,所以本文中所使用的术语仅是出于描述具体实施例的目的,而不旨在是限制性的。

  在提供取值范围的情况下,应当理解的是,在所述范围的上限与下限之间的每个插入值(到下限的十分之一单位除非上下文清楚地另外指明)以及在所陈述范围内的任何其他所陈述的值或插入值均被涵盖在本发明之内。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包含在这些较小范围之内、并且也涵盖在本发明之内,受制于在所陈述范围内任何确切排除的限制。在所陈述的范围包括限制中的一者或两者的情况下,排除了那些包括的限制中的任一者或两者的范围也包括在本发明之内。

  除非另外限定,本文中所使用的所有技术性术语和科学性术语具有与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。尽管类似于或等同于本文中所描述的方法和材料的任何方法和材料也可以用于对本发明的实践或测试,但是现在将对代表性说明方法和材料进行描述。

  在本说明书中引用的所有公开物和专利通过引用结合于此,就像每个单独公开物或专利被确切地并且单独地指示为通过引用被结合并且通过引用结合于此,以结合所引用的这些公开物来披露和描述这些方法和/或材料。任何公开物的引用内容是针对在提交日之前的披露,并且不能理解为承认因为先前发明而本发明不能获得比这些公开物更早的申请日。另外,所提供的公开日期可能与实际公开日期不同,实际公开日期可能需要独立地确定。

  应当指出,如在此以及在所附权利要求书中使用的,单数形式“一个”、“一种”、以及“该”包括复数指代物,除非上下文另外清晰地指示。应当进一步指出,权利要求书可以撰写成排除任何可选的要素。因此,这样的陈述旨在用作使用与权利要求要素的叙述有关的排他性术语如“单独”、“仅”等或使用“否定型”限定的前提基础。

  如本领域技术人员将清楚的是,在阅读本披露后,本文描述和说明的单独实施例中的每一者都具有离散的组成部分和特征,这些组成部分和特征可以容易地与任何其他若干实施例的特征分离或组合而不偏离本发明的范围或精神。可以按照所叙述的事件的顺序或按照逻辑上可行的任何其他顺序来执行任何所叙述的方法。

  如上所概述,本披露提供了用于在制备经标记的生物分子试剂中使用的系统。在进一步描述本披露的实施例中,首先更详细地描述了具有用于接收经标记的生物分子试剂要求的输入管理器和用于提供生物分子和标记存储标识符的输出管理器的系统。接下来,描述了用于从经激活的生物分子和经激活的标记制备经标记的生物分子试剂的试剂制备装置。还提供了用于传送和接收经标记的生物分子试剂要求并制备主题经标记的生物分子试剂的方法。

  用于在制备经标记的生物分子试剂中使用的系统

  本披露的多方面包括用于在制备经标记的生物分子试剂中使用的系统。根据某些实施例的系统包括:输入管理器,其用于接收对经标记的生物分子试剂的要求;存储器,其用于存储具有多种存储标识符的数据集,该多种存储标识符与经标记的生物分子试剂要求的一种或多种组分(例如,生物分子、标记等)相对应;处理模块,其通信地联接到存储器并被配置为识别来自数据集的与经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的存储标识符;以及输出管理器,其用于提供所识别的存储标识符。如下文更详细描述的,术语“经标记的生物分子”试剂是指与可检测标记物联接(例如通过共价键)的生物大分子。生物大分子可以是生物聚合物。“生物聚合物”是具有一种或多种类型的重复单元的聚合物。生物聚合物通常发现于生物系统中,并且具体包括多糖(例如碳水化合物)和肽(该术语用于包括多肽和蛋白质,无论是否附接至多糖)和多核苷酸、以及它们的类似物,例如由氨基酸类似物或非氨基酸基团或核苷酸类似物或非核苷酸基团构成的那些化合物或者包含氨基酸类似物或非氨基酸基团或核苷酸类似物或非核苷酸基团的那些化合物。它包括其中常规骨架已被替换为一种非天然存在的或合成的骨架的多核苷酸和其中常规碱基的一个或多个已经被替换为能够参与沃森-克里克(Watson-Crick)型氢键相互作用的一个基团(天然的或合成)的核酸(或合成的或天然存在的类似物)。多核苷酸包括单链或多链构型,其中链中的一个或多个可以或可以不与另一个完全对齐。特别地,“生物聚合物”包括DNA(包括cDNA)、RNA和寡核苷酸,无论来源如何。这样,生物分子可以包括多糖、核酸和多肽。例如,核酸可以是寡核苷酸、截短的或全长的DNA或RNA。在实施例中,寡核苷酸、截短的和全长的DNA或RNA是由10个核苷酸单体或更多,例如15个或更多,例如25个或更多,例如50个或更多,例如100个或更多,例如250个或更多(且包括500个或更多)核苷酸单体构成。例如,感兴趣的寡核苷酸、截短的和全长的DNA或RNA的长度范围可以是从10个核苷酸到108个核苷酸,例如从102个核苷酸至107个核苷酸,包括从103个核苷酸至106个核苷酸。在实施例中,生物聚合物不是单核苷酸或短链寡核苷酸(例如少于10个核苷酸)。“全长”是指DNA或RNA是如下的核酸聚合物,其具有其完整序列(例如自然界中发现的)的70%或更多,例如DNA或RNA的全长序列(例如自然界中发现的)的75%或更多,例如80%或更多,例如85%或更多,例如90%或更多,例如95%或更多,例如97%或更多,例如99%或更多并包括100%。

  在某些情况下,多肽可以是截短的或全长的蛋白质、酶或抗体。在实施例中,多肽、截短的和全长的蛋白质、酶或抗体是由10个氨基酸单体或更多,例如15个或更多,例如25个或更多,例如50个或更多,例如100个或更多,例如250个或更多(且包括500个或更多)氨基酸单体构成。例如,感兴趣的多肽、截短的和全长的蛋白质、酶或抗体的长度范围可以是从10个氨基酸至108个氨基酸,例如从102个氨基酸至107个氨基酸,包括从103个氨基酸至106个氨基酸。在实施例中,生物聚合物不是单氨基酸或短链多肽(例如少于10个氨基酸)。“全长”是指蛋白质、酶或抗体是如下的多肽聚合物,其具有其完整序列(例如自然界中发现的)的70%或更多,例如蛋白质、酶或抗体的全长序列(例如自然界中发现的)的75%或更多,例如80%或更多,例如85%或更多,例如90%或更多,例如95%或更多,例如97%或更多,例如99%或更多并包括100%。

  在本披露的实施例中,标记是基于例如荧光发射、吸光度、荧光偏振、荧光寿命、荧光波长、吸光度最大值、吸光度波长、斯托克斯位移、光散射、质量、分子量、氧化还原作用、声学、拉曼、磁性、射频、酶促反应(包括化学发光和电化学发光)或其组合可检测的可检测部分或标记物。例如,标记可以是荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签(例如同位素纯的稀土元素)、磁颗粒、微颗粒以及纳米颗粒。

  系统包括用于接收经标记的生物分子试剂要求的输入管理器。经标记的生物分子试剂要求可包括一种或多种组分。在一些情况下,经标记的生物分子试剂要求包括单个组分,并且是经标记的生物分子要求(即对通过反应性接头共价键合到标记的生物分子的要求)。在其他情况下,经标记的生物分子试剂要求包括两种或更多种组分。例如,经标记的生物分子试剂要求包括生物分子要求和标记要求。在某些实施例中,生物分子要求是包括生物分子和反应性接头的经激活的生物分子要求,并且标记要求是包括标记和反应性接头的经激活的标记要求。

  本文使用短语“经标记的生物分子要求”、“生物分子要求”和“标记要求”以分别指代与特定的经标记的生物分子、生物分子或标记相关联的信息或数据。该要求可以包括与特定的经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头相关联的一个或多个字符(例如字母数字字符)的字符串、符号、图像或其他一种或多种图形表示。在一些情况下,该要求是经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头的“简写”名称。例如,该要求可包括登录号或缩写探针序列。该要求还可包括描述性信息,如化学结构或反应性。在某些实施例中,信息或数据可以是经标记的生物分子、生物分子或标记的任何合适的标识符,并且可以包括但不限于生物分子的名称、单体序列、序列标识号、登录号或生物来源以及标记的名称、化学结构、化学文摘服务(CAS)登记号或标记物类别(例如荧光、磁)。

  在一些实施例中,生物分子是用于感兴趣分析物的生物探针,并且生物分子要求包括涉及结合至感兴趣分析物的特异性结合结构域的信息或数据。感兴趣的特异性结合结构域包括但不限于抗体结合剂、蛋白质、肽、半抗原、核酸等。如在此使用的术语“抗体结合剂”包括足以结合感兴趣的分析物的多克隆抗体或单克隆抗体或片段。例如,抗体片段可以是单体Fab片段、单体Fab'片段、或二聚F(ab)'2片段。还在术语“抗体结合剂”的范围内的是由抗体工程产生的分子,例如单链抗体分子(scFv)或产生自单克隆抗体的人源化抗体或嵌合抗体,通过替换重链和轻链的恒定区以产生嵌合抗体,或替换恒定区和可变区的框架部分二者以产生人源化抗体。

  在一些情况下,生物分子是多肽,并且生物分子要求可以包括如下信息,例如多肽名称、蛋白质名称、酶名称、抗体名称或者蛋白质、酶或抗体片段的名称,源自特定生物流体(例如,血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊髓液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐血、尿液、阴道液和精液)的多肽,源自特定物种的多肽(例如小鼠单克隆抗体),以及氨基酸序列标识号。

  在其他情况下,生物分子是核酸,并且生物分子要求可以包括如下信息,例如寡核苷酸名称,由基因名称标识的寡核苷酸,由登录号标识的寡核苷酸,来自特定物种(例如小鼠、人)的基因的寡核苷酸,与特定组织(例如肝、脑、心脏)相关联的基因的寡核苷酸,与特定生理功能(例如凋亡、应激反应)相关联的基因的寡核苷酸,与特定疾病状态(例如癌症、心血管疾病)相关联的基因的寡核苷酸,以及核苷酸序列。

  如上所讨论的,标记可以包括基于例如荧光发射、吸光度、荧光偏振、荧光寿命、荧光波长、吸光度波长、斯托克斯位移、光散射、质量、分子量、氧化还原作用、声学、拉曼、磁性、射频、酶促反应(包括化学发光和电化学发光)或其组合可检测的可检测部分或标记物。例如,标记可以是荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签(例如同位素纯的稀土元素)、磁颗粒、微颗粒以及纳米颗粒。在某些实施例中,标记是荧光团(即荧光标记、荧光染料等)。感兴趣的荧光团可以包括但不限于适用于分析应用(例如流式细胞术、成像等)的染料,例如吖啶染料、蒽醌染料、芳基甲烷染料、二芳基甲烷染料(例如二苯基甲烷染料)、含叶绿素的染料、三芳基甲烷染料(例如三苯基甲烷染料)、偶氮染料、重氮染料、硝基染料、亚硝基染料、酞菁染料、花菁染料、不对称花菁染料、醌亚胺染料、吖嗪染料、eurodin染料、番红染料、吲达胺、靛酚染料、氟染料、噁嗪染料,噁嗪酮(oxazone)染料、噻嗪染料、噻唑染料、呫吨染料、芴染料、派洛宁染料、氟染料、罗丹明染料、菲啶染料、以及化合了上述染料中的两种或更多种(例如串列)的染料、具有一种或多种单体染料单元的聚合物染料以及两种或更多种前述染料的混合物。大量染料可以从各种来源例如像分子探针(Molecular Probes)(尤金,俄勒冈州)、Dyomics GmbH(耶拿,德国)、西格玛奥德里奇(圣路易斯,密苏里州)、Sirigen公司(圣巴巴拉,加利福尼亚州)和Exciton(代顿,俄亥俄州)商购。例如,荧光团可以包括4-乙酰胺基-4'-异硫氰酰芪-2,2'二磺酸;吖啶和衍生物如吖啶、吖啶橙、吖啶黄、吖啶红和吖啶异硫氰酸酯;别藻蓝素、藻红蛋白、多甲藻素-叶绿素蛋白、5-(2'-氨乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS);4-氨基-N-[3-乙烯基磺酰基)苯基]萘二甲酰亚胺-3,5二磺酸盐(荧光黄VS);N-(4-苯胺基-1-萘基)马来酰亚胺;邻氨基苯甲酰胺;亮黄;香豆素和衍生物,例如香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素(AMC,香豆素120)、7-氨基-4-三氟甲基香豆素(氯杀鼠灵151);菁蓝和衍生物例如玫瑰红、Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、和Cy7;4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI);5',5"-二溴邻苯三酚磺酞(溴邻苯三酚红);7-二乙氨基-3-(4'-异硫氰酰苯基)-4-甲基香豆素;二乙氨基香豆素;二乙烯三胺五醋酸盐;4,4'-二异硫氰酰二氢-茋-2,2'-二磺酸;4,4'-二异硫氰酰茋-2,2'-二磺酸;5-[二甲氨基]萘-1-磺酰氯(DNS、丹磺酰氯);4-(4'-二甲氨基苯基偶氮)苯甲酸(DABCYL);4-二甲氨基苯基偶氮苯基-4'-异硫氰酸酯(DABITC);曙红和衍生物,例如曙红和曙红异硫氰酸酯;藻红和衍生物,例如藻红B和藻红异硫氰酸酯;乙锭;荧光素和衍生物,例如5-羧基荧光素(FAM)、5-(4,6-二氯三嗪-2-基)氨基荧光素(DTAF)、2'7'-二甲氧基-4'5'-二氯-6-羧基荧光素(JOE)、荧光素异硫氰酸酯(FITC)、荧光素氯三嗪基、萘并荧光素、和QFITC(XRITC);荧胺;IR144;IR1446;绿色荧光蛋白(GFP);造礁珊瑚荧光蛋白(RCFP);LissamineTM;丽丝胺罗丹明、荧光黄;孔雀绿异硫氰酸酯;4-甲基伞形酮;邻位甲酚酞;硝基酪氨酸;副品红;尼罗红;俄勒冈绿;酚红;B-藻红蛋白;o-邻苯二甲醛;芘和衍生物,例如芘、芘丁酸酯和琥珀酰亚胺基1-芘丁酸酯;活性红4(CibacronTM亮红3B-A);罗丹明和衍生物,例如6-羧基-X-罗丹明(ROX)、6-羧基罗丹明(R6G)、4,7-二氯罗丹明丽丝胺、罗丹明B磺酰氯、罗丹明(Rhod)、罗丹明B、罗丹明123、罗丹明X异硫氰酸酯、磺基罗丹明B、磺基罗丹明101、磺基罗丹明101的磺酰氯衍生物(德克萨斯红)、N,N,N',N'-四甲基-6-羧基罗丹明(TAMRA)、四甲基罗丹明、和四甲基罗丹明异硫氰酸酯(TRITC);核黄素;玫红酸和铽配合物衍生物;呫吨;染料共轭的聚合物(即附接聚合物的染料),例如异硫氰酸荧光素-葡聚糖;以及化合了两种或更多种染料(例如串列)的染料、具有一种或多种单体染料单元的聚合物染料以及两种或更多种前述染料的混合物,或其组合。

  在一些情况下,荧光团(即染料)是荧光聚合物染料。可用于主题方法和系统的荧光聚合物染料是各种各样的。在该方法的一些情况下,聚合物染料包括共轭聚合物。共轭聚合物(CP)的特征在于离域电子结构,该结构包括具有交替的不饱和键(例如双键和/或三键)和饱和键(例如单键)的骨架,其中π电子可以从一个键移动到另一个键。这样,共轭的骨架可以在聚合物染料上赋予延长的线性结构,聚合物的重复单元之间具有有限的键角。例如,蛋白质和核酸虽然也是聚合物,但在一些情况下不形成延长杆状结构,而是折叠成更高级的三维形状。此外,CP可形成“刚性杆”状聚合物骨架,并沿着聚合物骨架链经历单体重复单元之间有限的扭曲(例如,扭转)角。在一些情况下,聚合物染料包括具有刚性杆状结构的CP。如上所概述,聚合物染料的结构特征可影响分子的荧光特性。

  可以在主题方法和系统中使用任何便利的聚合物染料。在一些情况下,聚合物染料是一种多发色团,该多发色团具有能够集光以放大荧光团的荧光输出的结构。在一些情况下,聚合物染料能够集光并将其高效转化为更长波长的发射光。在一些情况下,聚合物染料具有能够将能量高效地转移到附近发光物质(例如“信号传导发色团”)的集光多发色团系统。能量转移机制包括例如共振能量转移(例如,Forster(或荧光)共振能量转移,FRET)、量子电荷交换(Dexter能量转移)等。在一些实例中,这些能量转移机制是相对较短的范围;也就是说,集光多发色团系统与信号传导发色团的紧密接近提供了高效的能量转移。在高效能量转移的条件下,当集光多发色团系统中各发色团的数量较大时,从信号传导发色团的发射发生放大;也就是说,相比当信号传导发色团直接被泵浦光激发时,入射光(“激发光”)处于被集光多发色团系统吸收的波长时,从信号传导发色团的发射更强烈。

  多发色团可以是共轭聚合物。共轭聚合物(CP)的特征在于离域电子结构,并且可用作针对化学和生物靶标的高响应性光学报告物。由于有效共轭长度比聚合物链的长度短得多,所以骨架中包含大量很靠近的共轭链段。因此,共轭聚合物可高效集光,并通过能量转移实现光学放大。

  在一些情况下,聚合物可以用作直接荧光报告物,例如具有高消光系数、高亮度等的荧光聚合物。在一些情况下,聚合物可以用作强发色团,其中颜色或光密度用作指标。

  感兴趣的聚合物染料包括但不限于以下中描述的那些染料:Gaylord等人,美国公开号20040142344、20080293164、20080064042、20100136702、20110256549、20120028828、20120252986、20130190193和20160025735,将这些文献的披露通过引用以其全文并入本文;以及Gaylord等人,J.Am.Chem.Soc.[美国化学学会杂志],2001,123(26),第6417-6418页;Feng等人,Chem.Soc.Rev.[化学学会评论],2010,39,2411-2419;以及Traina等人,J.Am.Chem.Soc.[美国化学学会杂志],2011,133(32),第12600-12607页,将这些文献的披露通过引用以其全文并入本文。

  在一些实施例中,聚合物染料包括含有形成共轭系统的多个第一光学活性单元的共轭聚合物,该共轭系统具有第一光学活性单元吸收光以形成激发态的第一吸收波长(例如,如本文所述的)。共轭聚合物(CP)可以是聚阳离子、聚阴离子和/或带中性电荷的共轭聚合物。

  CP可以是水溶性的,以便在生物样品中使用。在聚合物染料中可包含任何便利的取代基以提供增加的水溶性,例如亲水性取代基(例如亲水性聚合物)或带电荷的取代基(例如在水性溶液中(例如在生理条件下)带正电荷或负电荷的基团)。任何便利的水溶性基团(WSG)都可用于主题集光多发色团。术语“水溶性基团”是指在水性环境中很好溶剂化并且赋予与其附接的分子改进的水溶性的官能团。在一些实施例中,与缺乏WSG的多发色团相比,WSG增加多发色团在主要为水性的溶液(例如如本文所述的)中的溶解度。水溶性基团可以是在水性环境中很好溶剂化的任何便利的亲水基团。在一些情况下,亲水性水溶性基团是带电的,例如带正电荷或带负电荷或带两性离子。在某些情况下,亲水性水溶性基团是中性亲水基团。在一些实施例中,WSG是亲水性聚合物,例如聚乙二醇、纤维素、壳聚糖或其衍生物。

  如本文使用的,术语“聚环氧乙烷”、“PEO”、“聚乙二醇”和“PEG”可互换使用,并且是指包括由化学式--(CH2--CH2--O--)n-描述的链的聚合物或其衍生物。在一些实施例中,“n”是5000或更少,如1000或更少、500或更少、200或更少、100或更少、50或更少、40或更少、30或更少、20或更少、15或更少,如5至15或10至15。应理解的是,PEG聚合物可以具有任何便利的长度,并且可以包括各种端基,这些端基包括但不限于烷基、芳基、羟基、氨基、酰基、酰氧基和酰胺基端基。可以被适配为用于在主题多发色团中使用的官能化PEG包括由S.Zalipsky在“Functionalized poly(ethylene glycol)for preparation of biologically relevant conjugates[用于制备生物相关共轭物的官能化聚乙二醇]”,Bioconjugate Chemistry[生物共轭化学]1995,6(2),150-165中描述的那些PEG。感兴趣的水溶性基团包括但不限于羧酸盐、膦酸盐、磷酸盐、磺酸盐、硫酸盐、亚磺酸盐、酯、聚乙二醇(PEG)和改性PEG、羟基、胺、铵、胍鎓、多胺和锍、多元醇、直链或环状糖类、伯胺、仲胺、叔胺、或季胺和多胺、膦酸盐基团、次膦酸盐基团、抗坏血酸盐基团、二醇(包括聚醚、-COOM′、-SO3M′、-PO3M′、-NR3+、Y′、(CH2CH2O)pR)及其混合物,其中Y'可以是任何卤素、硫酸根、磺酸根或含氧阴离子,p可以是1至500,每个R可以独立地是H或烷基(如甲基),并且M'可以是阳离子平衡离子或氢、--(CH2CH2O)yyCH2CH2XRyy、--(CH2CH2O)yyCH2CH2X--、--X(CH2CH2O)yyCH2CH2--、二醇和聚乙二醇,其中yy选自1至1000,X选自O、S和NRZZ,并且RZZ和RYY独立地选自H和C1-3烷基。

  聚合物染料可以具有任何便利的长度。在一些情况下,聚合物染料的单体重复单元或链段的具体数量可以落在2至500,000的范围内,例如2至100,000、2至30,000、2至10,000、2至3,000或2至1,000个单元或链段,或例如100至100,000、200至100,000、或500至50,000个单元或链段。在某些情况下,聚合物染料的单体重复单元或链段的数目在2至1000个单元或链段的范围内,例如2至750个单元或链段,例如2至500个单元或链段,例如2至250个单元或链段,例如2至150个单元或链段,例如2至100个单元或链段,例如2至75个单元或链段,例如2至50个单元或链段,并且包括2至25个单元或链段。

  聚合物染料可具有任何便利的分子量(MW)。在一些情况下,聚合物染料的MW可以表示为平均分子量。在一些实例中,聚合物染料具有从500至500,000,如从1,000至100,000、从2,000至100,000、从10,000至100,000的平均分子量,或甚至从50,000至100,000的平均分子量。在某些实施例中,聚合物染料具有70,000的平均分子量。

  在某些情况下,聚合物染料包括以下结构:

  其中CP1、CP2、CP3和CP4独立地为共轭聚合物链段或寡聚结构,其中CP1、CP2、CP3和CP4中的一个或多个为带隙修饰的n-共轭重复单元。

  在一些实施例中,共轭聚合物为聚芴共轭聚合物、聚亚苯基亚乙烯基共轭聚合物、聚亚苯基醚共轭聚合物、聚亚苯基聚合物以及其他类型的共轭聚合物。

  在一些情况下,聚合物染料包括以下结构:

  其中每个R1独立地为增溶基团或接头-染料;L1和L2是可任选的接头;每个R2独立地是H或芳基取代基;每个A1和A2独立地是H、芳基取代基或荧光团;G1和G2各自独立地选自下组,该组由以下各项组成:端基、π共轭链段、接头和所连接的特异性结合成员;每个n和每个m独立地是0或从1至10,000的整数;并且p是从1至100,000的整数。感兴趣的增溶基团包括但不限于水溶性官能团,例如亲水性聚合物(例如聚环氧烷、纤维素、壳聚糖等),以及进一步被亲水基团取代的烷基、芳基和杂环基团,该亲水基团例如聚环氧烷(例如,包含2-20个单元的PEG的聚乙二醇)、铵、锍、鏻也具有带电荷(带正电、带负电或两性离子)的亲水性水溶性基团等。

  在一些情况下,聚合物染料包括作为聚合物骨架一部分的共轭链段,该共轭链段具有以下结构之一:

  其中每个R3独立地为任选经取代的水溶性官能团,例如亲水性聚合物(例如聚环氧烷、纤维素、壳聚糖等)或进一步被亲水基团取代的烷基或芳基,该亲水基团例如聚环氧烷(例如包含2-20个单元的PEG的聚乙二醇)、铵、锍、鏻也具有带电荷(带正电、带负电或两性离子)的亲水性水溶性基团;Ar是任选经取代的芳基或杂芳基基团;并且n是1至10000。在某些实施例中,R3是任选经取代的烷基基团。在某些实施例中,R3是任选经取代的芳基基团。在一些情况下,R3被聚乙二醇、染料、化学选择性官能团或特异性结合部分取代。在一些情况下,Ar被聚乙二醇、染料、化学选择性官能团或特异性结合部分取代。

  在一些情况下,聚合物染料包括以下结构:

  其中每个R1是增溶基团或接头-染料基团;每个R2独立地是H或芳基取代基;L1和L2是可任选的接头;每个A1和A3独立地为H、荧光团、官能团或特异性结合部分(例如抗体);并且n和m各自独立地是0至10000,其中n+m>1。

  聚合物染料可以具有一种或多种所需的光谱特性,例如特定最大吸收波长、特定最大发射波长、消光系数、量子产率等(参见例如Chattopadhyay等人,“Brilliant violet fluorophores:A new class of ultrabright fluorescent compounds for immunofluorescence experiments[一类新的用于免疫荧光实验的超亮荧光化合物].”Cytometry Part A[细胞计数A部分],81A(6),456-466,2012)。

  在一些实施例中,聚合物染料具有在280和850nm之间的吸收曲线。在某些实施例中,聚合物染料具有在280至850nm范围内的最大吸收。在一些实施例中,聚合物染料吸收波长在280至850nm范围内的入射光,其中感兴趣的最大吸收的具体实例包括但不限于:348nm、355nm、405nm、407nm、445nm、488nm、640nm和652nm。在一些情况下,聚合物染料具有选自下组的范围内的最大吸收波长,该组由以下各项组成:280-310nm、305-325nm、320-350nm、340-375nm、370-425nm、400-450nm、440-500nm、475-550nm、525-625nm、625-675nm和650-750nm。在某些实施例中,聚合物染料具有348nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有355nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有405nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有407nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有445nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有488nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有640nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有652nm的最大吸收波长。

  在一些实施例中,聚合物染料具有范围为400至850nm,例如415至800nm的最大发射波长,其中感兴趣的最大发射的具体实例包括但不限于:395nm、421nm、445nm、448nm、452nm、478nm、480nm、485nm、491nm、496nm、500nm、510nm、515nm、519nm、520nm、563nm、570nm、578nm、602nm、612nm、650nm、661nm、667nm、668nm、678nm、695nm、702nm、711nm、719nm、737nm、785nm、786nm、805nm。在一些情况下,聚合物染料具有选自下组的范围内的最大发射波长,该组由以下各项组成:380-400nm、410-430nm、470-490nm、490-510nm、500-520nm、560-580nm、570-595nm、590-610nm、610-650nm、640-660nm、650-700nm、700-720nm、710-750nm、740-780nm和775-795nm。在某些实施例中,聚合物染料具有395nm的最大发射。在一些情况下,聚合物染料具有421nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有478nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有480nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有485nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有496nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有510nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有570nm的最大发射波长。在某些实施例中,聚合物染料具有602nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有650nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有711nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有737nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有750nm的最大发射波长。在一些实施例中,聚合物染料具有786nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有421nm±5nm的最大发射波长。在一些实施例中,聚合物染料具有510nm±5nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有570nm±5nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有602nm±5nm的最大发射波长。在一些实施例中,聚合物染料具有650nm±5nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有711nm±5nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有786nm±5nm的最大发射波长。在某些实施例中,聚合物染料具有选自下组的最大发射,该组由以下各项组成:421nm、510nm、570nm、602nm、650nm、711nm和786nm。

  在一些情况下,聚合物染料具有1x 106cm-1M-1或更大,例如2x 106cm-1M-1或更大、2.5x 106cm-1M-1或更大、3x 106cm-1M-1或更大、4x 106cm-1M-1或更大、5x 106cm-1M-1或更大、6x 106cm-1M-1或更大、7x 106cm-1M-1或更大、或8x 106cm-1M-1或更大的消光系数。在某些实施例中,聚合物染料具有如下量子产率:0.05或更高,例如0.1或更高、0.15或更高、0.2或更高、0.25或更高、0.3或更高、0.35或更高、0.4或更高、0.45或更高、0.5或更高、0.6或更高、0.7或更高、0.8或更高、0.9或更高、0.95或更高、0.99或更高,且包括0.999或更高。例如,感兴趣的聚合物染料的量子产率范围可以是从0.05至1,例如从0.1至0.95,例如从0.15至0.9,例如从0.2至0.85,例如从0.25至0.75,例如从0.3至0.7,且包括从0.4至0.6的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.1或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.3或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.5或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.6或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.7或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.8或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.9或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.95或更高的量子产率。在一些实施例中,聚合物染料具有1x 106或更大的消光系数和0.3或更高的量子产率。在一些实施例中,聚合物染料具有2x 106或更大的消光系数和0.5或更高的量子产率。

  经标记的生物分子试剂是通过将经激活的生物分子与经激活的标记联接来制备。本文使用术语“经激活的”以指代具有反应性接头或反应性部分的生物分子或标记,当在适当条件下进行时其与第二反应性接头或第二反应性部分反应以形成化学键,例如像离子键(电荷-电荷相互作用)、非共价键(例如偶极-偶极或电荷-偶极)或共价键。在一些实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生离子键。在其他实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生非共价键。在又其他实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生共价键。

  在某些实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生共价键。可以使用使得在经激活的生物分子的反应性接头与经激活的标记的反应性接头之间形成共价键的任何便利方案,包括但不限于加成反应、消去反应、取代反应、周环反应、光化学反应、氧化还原反应、自由基反应、通过碳烯中间体的反应、复分解反应以及其他类型的成键反应。在一些实施例中,经激活的生物分子可以通过反应性连接化学与经激活的标记共轭,例如其中反应性接头对包括但不限于:马来酰亚胺/硫醇;硫醇/硫醇;吡啶基二硫醇/硫醇;碘乙酸琥珀酰亚胺酯/硫醇;N-琥珀酰亚胺酯(NHS酯)、磺基二氯苯酚酯(SDP酯)或五氟苯基酯(PFP酯)/胺;双琥珀酰亚胺酯/胺;亚氨酸酯/胺;肼或胺/醛,二醛或苯甲醛;异氰酸酯/羟基或胺;碳水化合物-高碘酸盐/肼或胺;二吖丙因/芳基叠氮化物化学;吡啶基二硫醇/芳基叠氮化物化学;炔/叠氮化物;羧基-碳二亚胺/胺;胺/磺基-SMCC(磺基琥珀酰亚胺基4-[N-马来酰亚胺基甲基]环己烷-1-羧酸酯)/硫醇和胺/BMPH(N-[β-马来酰亚胺基丙酸]酰肼.TFA)/硫醇;叠氮化物/三芳基膦;硝酮/环辛炔;叠氮化物/四嗪和甲酰基苯甲酰胺/肼基-烟酰胺。在某些实施例中,经激活的生物分子的反应性接头和经激活的标记的反应性接头经历环加成反应,例如[1+2]-环加成、[2+2]-环加成、[3+2]-环加成、[2+4]-环加成、[4+6]-环加成、或螯键反应(cheleotropic reaction),包括接头经历1,3-偶极环加成(例如叠氮化物-炔烃Huisgen环加成)、狄尔斯-阿尔德反应、逆电子需求狄尔斯阿尔德环加成、烯反应或[2+2]光化学环加成反应。

  在某些实施例中,生物分子要求和标记要求包括关于经激活的生物分子和经激活的标记的反应性接头的信息或数据。例如,生物分子要求和标记要求可以包括关于反应性接头的名称、化学结构、反应性接头的结构描述或反应性接头CAS号的信息或数据。在某些实施例中,生物分子要求和标记要求包括反应性接头对的名称,例如其中反应性接头对可以选自马来酰亚胺/硫醇;硫醇/硫醇;吡啶基二硫醇/硫醇;碘乙酸琥珀酰亚胺酯/硫醇;N-琥珀酰亚胺酯(NHS酯)、磺基二氯苯酚酯(SDP酯)或五氟苯基酯(PFP酯)/胺;双琥珀酰亚胺酯/胺;亚氨酸酯/胺;肼或胺/醛,二醛或苯甲醛;异氰酸酯/羟基或胺;碳水化合物-高碘酸盐/肼或胺;二吖丙因/芳基叠氮化物化学;吡啶基二硫醇/芳基叠氮化物化学;炔/叠氮化物;羧基-碳二亚胺/胺;胺/磺基-SMCC(磺基琥珀酰亚胺基4-[N-马来酰亚胺基甲基]环己烷-1-羧酸酯)/硫醇和胺/BMPH(N-[β-马来酰亚胺基丙酸]酰肼.TFA)/硫醇;叠氮化物/三芳基膦;硝酮/环辛炔;叠氮化物/四嗪和甲酰基苯甲酰胺/肼基-烟酰胺;二烯/亲二烯体;和1,3-偶极/偶极体。

  输入管理器被配置为接收对经标记的生物分子的要求。为了接收经标记的生物分子试剂要求,输入管理器可操作地联接到图形用户界面,在该图形用户界面处输入一个或多个经标记的生物分子试剂要求。在某些情况下,将经标记的生物分子试剂要求在互联网网站菜单界面(例如,在远程位置)输入并通过互联网或局域网传送给输入管理器。在一些实施例中,输入管理器被配置为接收多个经标记的生物分子试剂要求。例如,输入管理器可以被配置为接收2个或更多个经标记的生物分子试剂要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个经标记的生物分子试剂要求。

  在对经标记的生物分子试剂的要求仅包括单个组分并且是经标记的生物分子要求时,输入管理器可以被配置为接收2个或更多个经标记的生物分子要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个经标记的生物分子要求。在经标记的生物分子试剂要求包括两个组分例如生物分子要求和标记要求时,输入管理器可以被配置为接收2个或更多个生物分子要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个生物分子要求,并被配置为接收2个或更多个标记要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个标记要求。在一些情况下,输入管理器被配置为接收经标记的生物分子试剂要求,该经标记的生物分子试剂要求包括单个生物分子要求和单个标记要求。在其他情况下,输入管理器被配置为接收经标记的生物分子试剂要求,该经标记的生物分子试剂要求包括单个生物分子要求和多个不同的标记要求。在又其他情况下,输入管理器被配置为接收经标记的生物分子试剂要求,该经标记的生物分子试剂要求包括多个不同的生物分子要求和单个标记要求。在再其他情况下,输入管理器被配置为接收经标记的生物分子试剂要求,该经标记的生物分子试剂要求包括多个不同的生物分子要求和多个不同的标记要求。该输入管理器被配置为从单个用户或多个不同用户例如2个或更多个不同用户,例如5个或更多个不同用户,例如10个或更多个不同用户,例如25个或更多个不同用户和包括100个或更多不同用户接收标记的生物分子要求。

  在实施例中,输入管理器还被配置为接收与被要求的经标记的生物分子试剂的所需量相对应的数量要求。可以通过在文本框中键入数字和单位(例如,μg、μmole、μM等)、选择与适当的数字和单位值相对应的复选框或从第一下拉菜单中选择数值并第二下拉菜单中选择单位值来输入数量要求。

  在一些实施例中,输入管理器可操作地联接至经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的一个或多个可搜索数据库(例如目录)。在某些情况下,输入管理器包括经标记的生物分子的数据库。在其他情况下,输入管理器包括经激活的生物分子和经激活的标记的数据库。在又其他情况下,输入管理器包括生物分子、标记和反应接头的数据库。

  经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的每个数据库的全部或部分可以显示在图形用户界面上,例如在列表、下拉菜单或其他配置(例如,平铺)中。例如,图形用户界面可以同时显示每个经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的列表(即在单个屏幕上),或者可以包含经标记的生物分子试剂要求的每个组分的下拉菜单。在其他实施例中,通过将信息输入到适当的文本字段中、选择复选框、从下拉菜单选择一个或多个项目、或通过使用它们的组合来提供经标记的生物分子试剂要求。

  在一个实例中,图形用户界面包括下拉菜单以通过从下拉菜单选择一种或多种经标记的生物分子来输入经标记的生物分子试剂要求。在另一个实例中,图形用户界面包括用以输入生物分子要求的第一下拉菜单和用以输入标记要求的第二下拉菜单,这些输入是通过从第一和第二下拉菜单中选择一种或多种生物分子以及一种或多种标记来进行。在又另一个实例中,图形用户界面包括用以输入生物分子要求的第一下拉菜单、用以输入标记要求的第二下拉菜单以及用以输入反应性接头要求的第三下拉菜单,这些输入是通过从下拉菜单中选择一种或多种生物分子、一种或多种标记以及一种或多种反应性接头来进行。在再另一个实例中,图形用户界面包括用以输入经激活的生物分子要求的第一下拉菜单和用以输入经激活的标记要求的第二下拉菜单,这些输入是通过从第一和第二下拉菜单中选择一种或多种经激活的生物分子以及一种或多种经激活的接头来进行。

  在另一个实例中,图形用户界面包括数据库中可用的经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的列表。例如,图形用户界面可以在一个或多个屏幕上同时显示每个经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的列表,或者可以包含经标记的生物分子试剂要求的每个组分的下拉菜单。在一些情况下,所有可用的经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的列表显示在单页上。在其他情况下,所有可用的经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的列表显示在多个页面上,例如2页或更多页,如3页或更多页,例如5页或更多页,例如10页或更多页,并包含25页或更多页。在又其他情况下,所有可用的经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的列表各自显示在单页上的单独下拉菜单中。

  图4描绘了根据某些实施例的用于传送对经标记的生物分子试剂的要求的图形用户界面。为了传送经标记的生物分子试剂要求,用户将生物分子要求和标记要求输入到要求表格400上。通过从下拉菜单401A中选择可检测标记物(例如,荧光团)来输入标记要求,并且通过从下拉菜单401B选择生物分子(例如抗体探针)来输入生物分子要求。要求表格400还包括用于输入与经标记的生物分子试剂的所需量(以微克计)相对应的数量要求的文本框402。

  在某些实施例中,输入管理器包括用于搜索、添加或修改经标记的生物分子试剂要求以及用于响应于用户查询的搜索引擎(例如,在本地或从远程位置通过互联网或局域网输入到图形用户界面中)。在一些情况下,系统存储器中的每个持久对象在系统数据库中都有关联的表,并且对象属性被映射到表列。在另一方面,每个对象具有对象关系映射文件,该对象关系映射文件将该对象绑定到数据库中的表。对象也相互关联,并且该关联被映射为表之间的关系。对象还通过许多不同的关系相互关联,如一对一、一对多、多对一和多对多。用户查询中提供的搜索标准可包括与对象关联的属性或特性的描述,或者通过与这些属性相对应的值的描述。关系也可以用作搜索标准。基本搜索标准可以取决于对象的属性,并且高级搜索标准可以取决于对象与其他对象的关联,例如通过搜索相关对象的特性。在某些实施例中,感兴趣的搜索引擎包括将构建多个可搜索条件(例如,所有可能的可查询条件)的查找器框架。当用户指定要搜索的实体或对象时,框架会为该对象生成所有可能的搜索条件,然后根据用户选择的条件给出结果。

  使用搜索引擎,系统的用户可以搜索可用的经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记和反应性接头。搜索引擎还被配置为搜索未决或完成的经标记的生物分子试剂要求。此外,用户可以使用搜索引擎查询并找到可能感兴趣的经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记和反应性接头。例如,用户可以搜索充当特异性抗原探针的特定生物分子或者搜索可通过预定波长的光的荧光检测的标记。对于不同的对象,搜索条件可能会有所不同,并且在一种情况下,通用查找器框架为这种搜索提供通用方案。

  在某些实施例中,搜索引擎可以构建查询、保存查询、修改查询、和/或更新查询,这些查询用以识别经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头。在一些情况下,可以共享、比较或修改搜索结果。在某些情况下,系统被配置为设置符合有待在图形用户界面上显示的搜索标准的最大搜索结果。在一些实施例中,搜索结果显示在网页上,网页包括用于允许可能的动作的能力。此类能力包括但不限于用于从用户接收信息的链接、按钮、下拉菜单、字段等。在某些方面,系统还包括用于格式化搜索结果的结果格式化器(例如,构建适当的用户界面(如网页)以指定链接,提供了将动作(例如,“删除”、“编辑”等)与图像、文本、超链接和/或其他显示相关联的方式。

  系统还可以在网页上显示搜索对象的搜索标准。在一个方面,系统从查找器框架中获取输入数据并创建动态显示该对象的搜索标准的网页。在另一方面,查找器框架为搜索对象创建所有可能的可查询条件。这些条件作为不同的字段显示在搜索网页上。用户可以选择或指定这些字段的值并执行搜索。待显示的字段的标记为本地化形式。字段可以是“选择”框的形式,也可以是文本框或用于输入文本的其他区域。例如,用户可能希望搜索生物分子。在可搜索数据库中的生物分子包括可查询条件,如化合物名称或序列号(例如登录号)。

  在一个实施例中,搜索引擎支持搜索数据库中的经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记和反应性接头中的每一个。在一些情况下,系统提供一个通用查找器框架来为搜索对象创建所有可查询条件。此类条件将总体上取决于对象的特性及其与其他对象的一种或多种关系。在其他实施例中,查找器框架检索这些条件及其顺序的本地化字段名称,并将这些存储在系统存储器中(例如,存储在objectdefinition.xml文件中)。在一个实例中,字段按其存储在文件中的顺序作为用户可以选择或输入值的一组搜索参数显示在搜索页面上。搜索参数可以处于对象列表的形式,并且参数可与属性类别相关。例如,响应于用户搜索经标记的生物分子,系统可以显示可查询条件:“经标记的生物分子的名称”、“用于搜索的关键词”、“由……创建”、“由……修改”、“修改日期”、“注释”等。查找器框架可以以集合的形式返回可查询条件,该集合可以显示在搜索页面上,该集合以本地化的形式列出或表示与属性类别相对应的各种搜索字段。用户可以输入这些字段的值并且执行例如选择具有特定名称、结构、登记号等的经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记和反应性接头中的一个或多个,提供具体的关键字,标识所需的域、创建者、修改日期、注释等。然后系统会显示满足搜索条件的经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的列表。在某些实施例中,系统显示关于用于执行搜索的标准的信息。

  在某些实施例中,输入管理器包括经标记的生物分子设计平台,其被配置为提供用于选择一种或多种生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。在一些情况下,设计平台被配置为基于用户对所需经标记的生物分子的一个或多个参数的输入来提供对于选择一种或多种生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。例如,可由用户输入到设计平台中的所需经标记的生物分子的参数可包括但不限于经标记的生物分子的所需物理特性(例如,分子量、熔点、纯度等);经标记的生物分子的所需化学特性(例如,化学结构、与第二经标记的生物分子的结构相似性、电离度、溶剂化、水解、化学反应性、酶促反应性、结合亲和性等);光谱特性(例如吸光度波长范围、吸光度最大值、发射波长范围、发射最大值、斯托克斯位移、量子产率、摩尔消光系数等)。在其他情况下,设计平台被配置为基于经标记的生物分子的应用来提供对于选择一种或多种生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。例如,设计平台可被配置为基于将使用的仪器(例如流式细胞仪、荧光光谱仪等)、仪器配置以及实验参数(例如目标丰度,如细胞上的抗原密度)来提供对于选择经标记的生物分子的各组分的推荐。图形用户界面可以包括一个或多个文本输入字段或下拉菜单,以便输入由设计平台使用的数据,以提供对于选择一种或多种生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。

  经标记的生物分子设计平台可以被配置为基于用户输入的信息(例如经标记的生物分子的特性或经标记的生物分子的预期应用)提供对于多种不同的生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。例如,设计平台可以被配置为基于用户输入的信息推荐2种或更多种不同的生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头,例如3种或更多种、例如4种或更多种、例如5种或更多种、例如10种或更多种且包括25种或更多种生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头。

  在某些实施例中,经标记的生物分子设计平台被配置为提供关于最适合于特定应用(例如,流式细胞仪的配置)的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的组合的推荐。例如,可以将设计平台配置为使得用户输入一种或多种生物分子和一种或多种标记的列表以及应用信息(例如仪器配置、目标丰度等),并且设计平台输出最适合于所述应用的生物分子、标记、经激活的标记和反应性接头的推荐组合。在某些实施例中,对于经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐显示在显示器(例如电子显示器)上,或可以用打印机打印到例如人类可读介质(纸)上或打印成机器可读格式(例如,作为条形码)。在其他实施例中,对经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐可以传送给输入管理器,并且可以如上所述来制备推荐的经标记的生物分子。

  本披露的系统还包括用于存储具有多种存储标识符的数据集的存储器,该多种存储标识符与标记生物分子试剂要求的组分相对应。术语“存储器”在本文中以其常规意义使用,以指代存储供处理器随后检索的信息的设备,并且可以包括磁性或光学设备(例如硬盘、软盘、CD或DVD)或固态存储设备(如易失性或非易失性RAM)。存储器或存储单元可具有多于一个相同或不同类型的物理存储设备(例如,存储器可具有多个存储设备,如多个硬盘驱动器或多个固态存储设备,或硬盘驱动器和固态存储设备的一些组合)。存储器可以是计算机可读介质或永久性存储器。在实施例中,存储器可以包括具有多种存储标识符的一个或多个数据集,该多种存储标识符与系统数据库中的每个经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记和反应性接头相对应。

  存储于存储器中的数据集包括存储标识符,这些存储标识符与每个经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头相对应。存储标识符可以在数据集中作为与特定的经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头相关联的一个或多个字符(例如字母数字字符)的字符串、符号、图像或其他一种或多种图形表示来呈现。在一些情况下,存储标识符是经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或接头的缩写名称。例如,存储标识符可以包括对登录号、序列标识号、可鉴定的探针序列、CAS登记号的参考,或者可以是定制标识码。

  存储在存储器中的每个数据集中的存储标识符的数量可能不同,这取决于存储标识符的类型。例如,存储在存储器中的具有多种经标记的生物分子存储标识符的数据集可以包括10种或更多种经标记的生物分子存储标识符,例如25种或更多种,例如50种或更多种,例如100种或更多种标识符,例如250种或更多种,例如500种或更多种,并且包括1000种或更多种经标记的生物分子存储标识符。存储在存储器中的具有多种生物分子或经激活的生物分子的数据集可以包括25种或更多种生物分子或经激活的生物分子存储标识符,例如50种或更多种,例如100种或更多种,例如250种或更多种,例如500种或更多种,并且包括1000种或更多种生物分子或经激活的生物分子存储标识符。存储在存储器中的具有多种标记或经激活的标记的数据集可以包括5种或更多种标记或经激活的标记存储标识符,例如10种或更多种,例如15种或更多种,例如25种或更多种,并且包括50种或更多种标记或经激活的标记存储标识符。在某些实施例中,存储在存储器中的具有多种反应性接头的数据集包括2种或更多种反应性接头存储标识符,例如3种或更多种,例如5种或更多种,例如10种或更多种,并且包括15种或更多种反应性接头存储标识符。

  存储器与处理模块处于可操作的通信中,处理模块识别来自数据集的与由输入管理器接收的要求相对应的一种或多种存储标识符。在一些实施例中,对经标记的生物分子试剂的要求是经标记的生物分子要求,并且处理模块识别来自存储器中的数据集的经标记的生物分子存储标识符,该数据集具有多种经标记的生物分子存储标识符。在其他实施例中,对经标记的生物分子试剂的要求包括生物分子要求和标记要求,并且处理模块识别:1)来自存储器中的第一数据集的生物分子存储标识符,该第一数据集具有多种生物分子存储标识符;和2)来自存储器中的第二数据集的标记存储标识符,该第二数据集具有多种标记存储标识符。在再其他实施例中,对经标记的生物分子试剂的要求包括生物分子要求、标记要求和反应性接头要求,并且处理模块识别:1)来自存储器中的第一数据集的生物分子存储标识符,该第一数据集具有多种生物分子存储标识符;2)来自存储器中的第二数据集的标记存储标识符,该第二数据集具有多种标记存储标识符;和3)来自存储器中的第三数据集的反应性接头存储标识符,该第三数据集具有多种反应性接头存储标识符。

  当与经标记的生物分子要求、生物分子要求、标记要求、经激活的生物分子要求、经激活的标记要求或反应性接头要求相对应的具体存储标识符不可得(即不能由来自存储器中的任何数据集的处理模块识别)时,存储器可以包括用于提供对可替代的经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头的推荐的算法。推荐可以是基于与所要求的经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头在化学结构、反应性、探针靶标、结合亲和性、目标丰度、目标密度、标记串扰、大小、价格等方面的相似性。根据所要求的组分和可用的经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头之间的相似性,存储器可以被配置为提供对于以下的推荐:一种或多种替代方案,例如2种或更多种替代方案、例如3种或更多种替代方案且包括5种或更多种替代方案。

  处理模块可以包括可商购的处理器,例如由Intel公司制造的处理器,由Sun Microsystems制造的处理器,或者它可以是可用的或将变得可用的其他处理器之一。处理器执行操作系统,该操作系统可以是例如微软公司的型操作系统;or Linux-型操作系统或未来的操作系统;或其某些组合。操作系统以熟知的方式与固件和硬件接合,并且有助于该处理器协调和执行可以用各种编程语言来编写的不同计算机程序的功能,这些编程语言如Java、Perl、C++、其他高级或低级语言以及其组合,如本领域中已知的。操作系统通常与处理器配合来协调和执行计算机的其他部件的功能。该操作系统还提供调度、输入-输出控制、文档和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关的服务,所有这些都是根据已知的技术。

  本发明的系统的处理模块包括硬件部件和软件部件两者,其中这些硬件部件可以采取一个或多个平台的形式(例如服务器的形式),这样使得功能元件、即系统的实行该系统的特定任务(诸如管理信息的输入和输出、处理信息等)的那些元件可以通过在代表该系统的一个或多个计算机平台上并且跨越该一个或多个计算机平台执行软件应用来实行。存在于本发明系统中的一个或多个平台可以是任何类型的已知的计算机平台或未来有待开发出的一种类型的计算机平台,尽管它们典型地将属于通常称为服务器的一类计算机。然而,所述平台还可以是大型计算机、工作站或其他计算机类型。所述平台可以通过任何已知的或未来的类型的电缆敷设或包括无线系统的其他通信系统来连接,或者经互联网或者以另外的方式。所述平台可以是共处同一位置或所述平台可以是物理上分离的。可能取决于所选择的计算机平台的类型和/或构造,可以在任何计算机平台上采用不同操作系统。适当的操作系统包括WINDOWS NT、Sun Solaris、Linux、OS/400、Compaq Tru64Unix、SGI IRIX、Siemens Reliant Unix和其他。其他开发产品,例如来自太阳微系统公司(Sun Microsystems)的JavaTM2平台可以在本发明系统的处理器中被采用以提供应用程序编程接口(API)程序组,这些程序组除其他事项外,其尤其增强可扩展和安全部件的实施。可以使用各种其他软件开发方法或架构实施系统的功能元件及其互连,如本领域普通技术人员将理解的。

  本披露的系统还包括输出管理器,其提供来自处理模块的所识别的存储标识符。在一些实施例中,输出管理器包括电子显示器,并且将所识别的存储标识符输出到电子显示器上。可将一种或多种存储标识符同时输出到电子显示器上,例如2种或更多种、例如3种或更多种、例如5种或更多种、例如10种或更多种、例如25种或更多种、例如100种或更多种且包括500种或更多种存储标识符。输出管理器可以显示来自单个用户或来自多个用户(例如来自2个或更多个用户,例如5个或更多个用户,例如10个或更多个用户,例如25个或更多个用户,并且包括100个或更多个用户)的经标记的生物分子试剂要求的存储标识符。输出管理器可以被配置为按照需要组织经显示的存储标识符,例如将存储标识符根据对经标记的生物分子的每个要求,以用户或以存储标识符的类型(例如,经标记的生物分子存储标识符,生物分子存储标识符,标记存储标识符,反应性接头存储标识符)分组。在其他实施例中,输出管理器包括打印机,并且所识别的存储标识符被打印到人类可读介质(纸张)上或者打印成机器可读格式(例如作为条形码)。

  在某些实施例中,输出管理器例如通过局域网或通过互联网,将由处理模块汇编的存储标识符,例如一种或多种经标记的生物分子存储标识符、生物分子存储标识符、标记存储标识符、反应性接头存储标识符以电子格式传送给用户。由输出管理器进行的数据的电子通信可以根据常规协议实施,包括但不限于SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件、或其他形式的数据。数据还可以包括互联网URL地址,这样使得用户可以从远程来源中检索另外的SQL、HTML、XML或其他文档或数据。

  本披露的用于输入经标记的生物分子试剂要求、存储与标记生物分子试剂要求的组分相对应的多种存储标识符、识别一种或多种存储标识符、并且输出所识别的存储标识符的系统包括计算机。在某些实施例中,通用计算机可以被配置为用于本文披露的方法和程序的功能配置。这种计算机的硬件体系结构是本领域技术人员所熟知的,并且可以包括硬件部件,这些硬件部件包括一个或多个处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、内部或外部数据存储介质(例如,硬盘驱动器)。计算机系统还可以包括用于处理和输出图形信息到显示器件的一个或多个图形板。上述部件可以通过计算机内部的总线进行适当的互连。计算机还可以包括用于与例如监视器、键盘、鼠标、网络等的通用外部部件进行通信的合适接口。在一些实施例中,计算机能够并行处理或者可以是被配置用于并行计算或分布式计算的网络的一部分,以增加本发明的方法和程序的处理能力。在一些实施例中,可以将从存储介质读出的程序代码写入到在插入计算机中的扩展板或连接到计算机的扩展单元中提供的存储器中,并且在扩展板或扩展单元中提供的CPU或类似物可以根据程序代码的指令实际执行部分或全部操作,从而实现下述功能。在其他实施例中,该方法可以使用云计算系统来进行。在这些实施例中,可以将数据文件和编程输出到运行该程序并将输出返回给用户的云计算机。

  在某些实施例中,系统可以包括计算机,该计算机包括:a)中央处理单元;b)主要的非易失性存储驱动器,其可以包括用于存储软件和数据的一个或多个硬盘驱动器,其中存储驱动器由磁盘控制器控制;c)系统存储器,例如高速随机存取存储器(RAM),用于存储系统控制程序、数据和应用程序,包括从非易失性存储驱动器加载的程序和数据;系统存储器还可以包括只读存储器(ROM);d)用户界面,其包括一个或多个输入或输出设备,如鼠标、键盘和显示器;e)任选的网络接口卡,其用于连接到任何有线或无线通信网络(例如打印机);和f)内部总线,其用于连接系统的上述元件。

  计算机系统的存储器可以是可存储供处理器检索的信息的任何设备,并且可以包括磁性或光学设备、或固态存储设备(如易失性或非易失性RAM)。内存或内存单元可以具有相同或不同类型的多于一个物理存储设备(例如,存储器可以具有多个存储设备,例如多个驱动器、卡或多个固态存储设备或其某些组合)。关于计算机可读介质,“永久性存储器”是指永久的存储器。永久性存储器不会通过终止向计算机或处理器供电而被擦除。计算机硬盘驱动ROM(即,不用作虚拟存储器的ROM)、CD-ROM、软盘和DVD都是永久性存储器的例子。随机存取存储器(RAM)是非永久性(即易失性)存储器的一个例子。在永久性存储器中的文件可以是可编辑并且可重写的。

  计算机的操作主要由操作系统控制,该操作系统由中央处理单元执行。操作系统可以存储在系统存储器中。在一些实施例中,操作系统包括文件系统。除了操作系统之外,系统存储器的一种可能的实现方式还包括用于实施下述方法的各种编程文件和数据文件。在某些情况下,编程可以包含程序,其中该程序可以由各种模块以及用户界面模块构成,该用户界面模块允许用户手动选择或改变程序使用的输入或参数。数据文件可以包括针对程序的各种输入。

  在某些实施例中,可以将依照本文所述的方法的指令以“编程”的形式编码到计算机可读介质上,其中,如本文使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令和/或数据提供至计算机以便执行和/或处理的任何存储介质或传输介质。存储介质的实例包括软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM、DVD-ROM、蓝光光盘、固态盘和网络附加存储器(NAS),无论这些设备是否在计算机内部或外部。包含信息的文件可以“存储”在计算机可读介质上,其中“存储”是指记录信息,以便日后可以通过计算机访问和检索。

  本文描述的计算机实现的方法可以使用可以以任何数量的计算机编程语言中的一种或多种来编写的程序来执行。此类语言包括例如Java(Sun Microsystems公司,圣克拉拉,加利福尼亚州)、Visual Basic(微软公司,雷德蒙德,华盛顿州)和C++(AT&T公司,贝德明斯特,新泽西州)以及任何许多其他语言。

  在任何实施例中,数据可以被转发到“远程位置”,其中“远程位置”是指除了执行程序的位置之外的位置。例如,远程位置可以是同一城市中的另一位置(例如办公室、实验室等),不同城市中的另一位置,不同州中的另一位置,不同国家中的另一位置等。这样,当一个项目被指示为距另一个项目“遥远”时,意思是这两个项目可以在同一个房间中但是是分开的,或者至少在不同的房间中或不同的建筑物中,并且可以是相隔至少一英里、十英里、或至少一百英里。“传送”信息涉及通过合适的通信通道(例如,私人或公共网络)将代表该信息的数据作为电信号传输。“转发”项目是指将该项目从一个位置放到下个位置的任何方式,不论是通过物理运输该项目还是其他方式(如果可能的话),并且至少在数据的情况下包括物理运输承载数据的介质或传送数据。通信介质的实例包括无线电或红外传输通道,以及与另一台计算机或联网设备的网络连接,以及互联网或包括电子邮件传输和将信息记录在网站上等。

  一些实施例包括在单个计算机上或跨计算机网络或跨计算机网络的网络的实施,例如跨网络云、跨局域网、在手持计算机设备上等。在某些实施例中,本文描述的一个或多个步骤是在一种或多种计算机程序上实施。此类计算机程序执行本文描述的一个或多个步骤。在一些实施例中,主题方法的实施包括编码在一种或多种计算机可读介质上并且可以通过一种或多种通信网络传输的本文描述的各种数据结构、类别和修饰符。

  本发明的软件、网络、互联网、云或其他储存物和计算机网络实施可以用标准编程技术来完成,以执行各种分配、计算、识别、评分、存取、生成或丢弃步骤。

  图5描绘了根据某些实施例的本披露的计算机系统500。计算机系统包括用户界面501,其包括用于输入经标记的生物分子试剂要求的键盘501a、鼠标501b和监视器501c。用户界面501可操作地联接到存储器502,该存储器包括操作系统502a、系统文件502b和数据集,这些数据集包括与经标记的生物分子试剂要求的组分对应的多种存储标识符,这些组分如下:1)经标记的生物分子要求502d;2)生物分子要求502e;3)标记要求502f;4)经激活的生物分子要求502g;5)经激活的标记要求502h;和6)反应性接头要求502i。存储器502还包括数据库502j,该数据库包括经标记的生物分子502k、生物分子502l、标记502m和反应性接头502n的可搜索库存列表。

  存储器和用户界面通过连接件504可操作地联接到处理器503,该连接件包括由磁盘控制器505控制的存储驱动器506。如上所述,处理器从数据集中识别与输入管理器所接收的要求相对应的一种或多种存储标识符。

  为了输出所识别的存储标识符,根据此实施例的感兴趣的系统包括输出存储标识符的网络接口控制器507。网络接口控制器507可以与电子显示器接合以可视地显示所识别的存储标识符,或者可以与打印机接合以将所识别的存储标识符呈现在人类可读介质(纸张)上或者以机器可读格式(例如,作为条形码)呈现。在某些情况下,网络接口控制器507例如通过局域网或通过互联网以电子格式传送存储标识符,并且可以根据任何电子格式来实施,包括但不限于SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件或其他形式的数据。

  图6展示了根据某些实施例的用于接收、处理和输出对经标记的生物分子试剂的要求的流程图600。接收和处理601要求是以输入经标记的生物分子试剂要求的一种或多种组分(602)开始。如上所讨论,经标记的生物分子试剂要求可以包括以下中的一个或多个:1)经标记的生物分子要求;和2)生物分子要求和标记要求。在一些情况下,生物分子要求是经激活的生物分子要求,其中生物分子与反应性接头联接。在其他情况下,标记要求是经激活的标记要求,其中标记与反应性接头联接。

  在系统已接收经标记的生物分子试剂要求后,处理器确定要求的组分(即,经标记的生物分子要求;或生物分子要求和标记要求),并且系统针对与那个具体要求相对应的存储标识符搜索(603)存储器。当检索到适当的数据集时,处理模块识别与经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的一种或多种存储标识符(604)。如果单个用户输入了多于一个经标记的生物分子试剂要求,则系统可以重复上述步骤,直到处理器搜找出并识别来自用户要求的所有存储标识符(605)。

  系统被配置为一旦处理了来自用户的经标记的生物分子试剂要求,则输出(606)所识别的存储标识符。输出管理器可以将存储标识符显示在电子显示器上或打印存储标识符(607)。存储标识符还可以以电子方式传送(608)至例如试剂制备装置或通过互联网传送至第三方制造商。

  在一些实施例中,系统包括试剂制备装置,该试剂制备装置用于制备与由输入管理器接收的所要求的经标记的生物分子相对应的经标记的生物分子试剂。试剂制备装置可操作地联接到输出管理器并且被配置为接收所识别的存储标识符(例如,经标记的生物分子存储标识符、生物分子存储标识符、标记存储标识符、反应性接头存储标识符)并且根据所接收的存储标识符产生经标记的生物分子试剂。在这些实施例中,试剂制备装置可以例如通过电缆或局域网与输出管理器本地通信,或者可以在远程位置并且通过广域网或通过互联网连接至输出管理器。为了促进试剂制备装置和输出管理器之间的连接性,系统可以包括任何合适的连接协议,例如电缆、发送器、中继站、网络服务器、网络接口卡、以太网调制解调器、电话网络连接以及卫星网络连接。在某些实施例中,试剂制备装置包括图形用户界面,其中来自输出管理器的存储标识符被手动输入到输入管理器中,该输入管理器可操作地联接到试剂制备装置的图形用户界面。

  在某些实施例中,试剂制备装置是全自动的。“全自动”是指试剂制备装置从输出管理器接收所识别的存储标识符,并制备、配制并包装经标记的生物分子试剂,其中几乎不用人为干预或手动输入到主题系统中。在某些实施例中,主题系统被配置为在没有任何人为干预的情况下从经激活的生物分子和经激活的标记制备、纯化并包装经标记的生物分子试剂。

  试剂制备装置包括取样设备,该取样设备将经激活的生物分子和经激活的标记提供给接触装置。取样设备可以是与经激活的生物分子和经激活的标记的每个来源处于流体连通的任何便利设备,例如像具有多个试剂小瓶的高通量换样器,这些试剂小瓶包含经激活的生物分子和经激活的标记。取样设备还可以包括微流体通道、注射器、针、移液管、抽吸器以及其他取样设备。接触装置可以是任何适合的允许经激活的生物分子与经激活的标记接触的装置。例如,在一些实施例中,接触装置是样品室(例如封闭的、密封的、气密的、开放的、板等)。在其他实施例中,接触装置是微管。在其他实施例中,接触装置是试管。在又其他实施例中,接触装置是玻璃烧瓶(例如烧杯、容量瓶、锥形瓶等)。在再其他实施例中,接触装置是96孔板。在某些实施例中,主题系统可以进一步包括包装单元,该包装单元被配置为将产生的经标记的生物分子试剂密封在接触装置(例如,微管、试管等)中。在其他实施例中,首先表征所产生的经标记的生物分子试剂,并进行进一步纯化、稀释、浓缩或重新配制,之后密封在容器中并用包装单元包装。

  接触装置可以进一步包括用于将所组合的经激活的生物分子和经激活的标记进行混合的搅拌器。搅拌器可以是足以混合主题组合物的任何便利的搅拌器,包括但不限于涡旋器、超声仪、振动器(例如手动、机械或电动振动器)、摇动器、振动板、磁力搅拌器、静态混合器、旋转器、共混器、混合器、转筒、定轨摇床、气泡、微流体流动以及其他搅拌方案。

  在一些实施例中,试剂制备装置还包括经激活的生物分子和经激活的标记的来源。来源可包括多种经激活的生物分子和经激活的标记。在一些情况下,试剂制备装置包括含有以下的来源:5种或更多种不同类型的经激活的生物分子,例如10种或更多种、例如100种或更多种、例如250种或更多种、例如500种或更多种并且包括1000种或更多种不同类型的经激活的生物分子。例如,试剂制备装置可以包括含有以下的来源:5种或更多种不同类型的经激活的抗体探针或经激活的寡核苷酸探针,例如10种或更多种、例如100种或更多种、例如250种或更多种、例如500种或更多种并且包括1000种或更多种不同类型的经激活的抗体探针或经激活的寡核苷酸探针。

  在一些实施例中,试剂制备装置包括含有以下的来源:5种或更多种不同类型的经激活的标记,例如10种或更多种、例如15种或更多种、例如25种或更多种、例如50种或更多种并且包括100种或更多种不同类型的经激活的标记。在一些实施例中,试剂制备装置可以包括含有以下的来源:5种或更多种不同类型的经激活的荧光团,例如10种或更多种、例如15种或更多种、例如25种或更多种、例如50种或更多种并且包括100种或更多种不同类型的经激活的荧光团。

  经激活的生物分子和经激活的标记的来源可以是任何适合的能够存储并向接触装置提供一种或多种类型的经激活的生物分子和经激活的标记的贮存器。在一个实例中,来源是单个高通量贮存器,该贮存器将多种不同类型的经激活的生物分子和经激活的标记存储在分开的分隔的试剂室中。在另一个实例中,经激活的生物分子和经激活的标记的来源是具有每种经激活的生物分子和每种经激活的标记的多个单独小瓶。在又另一个实例中,经激活的生物分子和经激活的标记的来源是具有每种经激活的生物分子和每种经激活的标记的预先测量的等分部分的贮存器。例如,贮存器可以包括每种经激活的生物分子和每种经激活的标记的预先测量的等分部分,这些等分部分足以制备一种或多种经标记的生物分子,例如2种或更多种,例如5种或更多种,例如10种或更多种,例如25种或更多种,例如100种或更多种,例如500种或更多种,并且包括1000种或更多种经标记的生物分子。取决于含有经激活的生物分子和经激活的标记的贮存器的具体设计,试剂制备装置可进一步包括一个或多个入口,以用于将经激活的生物分子和经激活的标记递送至接触装置。

  试剂制备装置还可以包括一个或多个试剂净化器。感兴趣的试剂纯化方案可以包括但不限于尺寸排阻色谱、离子交换色谱、过滤(例如膜过滤器,截留大小过滤)、液-液萃取、被动透析、活性透析、离心、沉淀、以及其他纯化方案。

  试剂制备装置也可以包括试剂分析器。在某些实施例中,样品分析仪可以是质谱流式细胞技术、质谱(例如TOF质谱,电感耦合等离子质谱法)、吸收光谱法、荧光光谱法、容量分析、传导率分析、核磁共振光谱法、红外光谱法、紫外可见光谱法、比色法、元素分析、液相色谱-质谱或气相色谱-质谱系统。例如,装置可以包括分析分离设备,例如液相色谱仪(LC)(包括高效液相色谱仪(HPLC)、快速蛋白质液相色谱仪(FPLC)、微型或纳米液相色谱仪或超高压液相色谱(UHPLC)设备)、毛细管电泳(CE)、或毛细管电泳色谱(CEC)装置。然而,可以使用任何手动或自动注射或分配泵系统。例如,在某些实施例中,可以通过采用纳米泵或微型泵将主题样品应用于LC-MS系统。质谱仪系统可以是任何便利的质谱系统,其通常包含用于离子化样品的离子源、用于分离离子的质量分析器以及检测离子的检测器。在某些情况下,质谱仪可以是所谓的“串联”质谱仪,其能够分离前体离子、使前体离子片段化、并分析经片段化的前体离子。离子源可依赖于任何类型的电离方法,包括但不限于例如电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、电子碰撞(EI)、大气压光电离(APPI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)或电感耦合等离子体(ICP)电离或其任何组合(以提供所谓的“多模”电离源)。在一个实施例中,可以通过EI、ESI或MALDI制备前体离子,并且可以通过碰撞或使用光子将所选择的前体离子片段化以产生随后分析的产物离子。同样,可以采用各种不同的质量分析器中的任何一种,包括飞行时间(TOF)、傅里叶变换离子回旋共振(FTICR)、离子阱、四极杆或双聚焦磁电扇形质量分析器或其任何混合。在一个实施例中,质量分析器可以是扇区、传输四极杆或飞行时间质量分析器。

  试剂制备装置还可被配置为用一种或多种赋形剂如缓冲液、防腐剂、干燥剂等配制经标记的生物分子试剂。在某些实施例中,试剂制备装置被配置为用一种或多种缓冲液配制经标记的生物分子试剂。实例缓冲液可以包括但不限于PBS(磷酸盐)缓冲液、乙酸盐缓冲液、N,N-双(2-羟乙基)甘氨酸(Bicine)缓冲液、3-{[三(羟甲基)甲基]氨基}丙磺酸(TAPS)缓冲液、2-(N-吗啉代)乙磺酸(MES)缓冲液、柠檬酸盐缓冲液、三(羟甲基)甲胺(Tris)缓冲液、N-三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)缓冲液、3-[N-三(羟甲基)甲基氨基]-2-羟基丙磺酸(TAPSO)缓冲液、4-2-羟乙基-1-哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲液、2-{[三(羟甲基)甲基]氨基}乙磺酸(TES)缓冲液、哌嗪-N,N′-双(2-乙磺酸)(PIPES)缓冲液、二甲胂酸(二甲胂酸盐)缓冲液、盐水柠檬酸钠(SSC)缓冲液、2(R)-2-(甲基氨基)琥珀酸(琥珀酸)缓冲液、磷酸钾缓冲液、N-环己基-2-氨基乙磺酸(CHES)缓冲液、以及其他类型的缓冲溶液。

  试剂制备装置还可以包括用于包装经标记的生物分子试剂的包装单元。在某些实施例中,包装单元可以包装制备好的经标记的生物分子试剂并制备用于运输(例如通过邮件)的经标记的生物分子试剂。在某些情况下,将制备好的经标记的生物分子试剂分配到容器中并密封。在其他情况下,将经标记的生物分子试剂分配到容器中、密封并进一步包装,例如装入小袋、包、管、小瓶、微管或瓶中。如果需要,包装可以是无菌的。

  在某些实施例中,感兴趣的系统包括按需独立式经标记的生物分子试剂分配站,其被配置为:1)接收对经标记的生物分子试剂的一个或多个要求;2)制备所要求的经标记的生物分子试剂,并且3)将制备好的经标记的生物分子试剂递送至要求者(例如,客户)。例如,独立式试剂分配站可以是自动售货机,其被配置为接收来自客户的一个或多个经标记的生物分子试剂要求,制备所要求的经标记的生物分子并且按需将制备好的经标记的生物分子分配给客户。取决于经标记的生物分子试剂要求的数量和所要求的每种经标记的生物分子试剂的量,感兴趣的独立式试剂分配站可以在输入经标记的生物分子要求之后在10秒或更长时间内按需将经标记的生物分子制备并分配给要求者,例如在15秒或更长时间内,例如在30秒或更长时间内,例如在1分钟或更长时间内,例如在5分钟或更长时间内,例如在10分钟或更长时间内,例如在15分钟或更长时间内,例如在30分钟或更长时间内,并且包括在60分钟或更长时间内,例如在1.5小时或更长时间内,例如在2小时或更长时间内,例如在2.5小时或更长时间内,例如在3小时或更长时间内,例如在4小时或更长时间内,例如在5小时或更长时间内,例如在6小时或更长时间内,例如在8小时或更长时间内,例如在10小时或更长时间内,例如在12小时或更长时间内,例如在16小时或更长时间内,例如在18小时或更长时间内并且包括在24小时或更长时间内。在一些情况下,独立式试剂分配站被配置为在一个持续时间内按需将经标记的生物分子制备并分配给要求者,该持续时间的范围为从5秒至60秒,例如从10秒至50秒,并且包括从15秒至45秒。在其他情况下,独立式试剂分配站被配置为在一个持续时间内按需将经标记的生物分子制备和分配给要求者,该持续时间的范围为从1分钟至60分钟,例如从2分钟至55分钟,例如从5分钟至50分钟,例如从15分钟至45分钟,并且包括从20分钟至40分钟,例如在30分钟内将经标记的生物分子制备并分配给要求者。仍然在其他情况下,独立式试剂分配站被配置为在一个持续时间内按需将经标记的生物分子制备并分配给要求者,该持续时间的范围为从0.5小时至24小时,例如从1小时至20小时,例如从1.5小时至18小时,例如从2小时至16小时,例如从2.5小时至12小时,例如从3小时至10小时,例如从3.5小时至8小时,并且包括从4小时至6小时。

  在这些实施例中,如上所述,主题独立式试剂分配站可以包括用于接收经标记的生物分子试剂要求并制备所要求的经标记的生物分子试剂的部件。例如,独立式经标记的生物分子试剂分配站可以包括用于接收对经标记的生物分子的要求的输入模块;试剂制备装置;和用于输出包装好的经标记的生物分子的分配模块。在这些实施例中,输入模块可以包括:输入管理器,其用于接收对经标记的生物分子的要求;存储器,其用于存储具有多种存储标识符的数据集,该多种存储标识符与经标记的生物分子试剂要求的一种或多种组分(例如,生物分子、标记等)相对应;处理模块,其通信地联接到存储器并被配置为识别来自数据集的与经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的存储标识符;以及输出管理器,其用于提供所识别的存储标识符。如上所述,独立站还包括图形用户界面以及用于将经标记的生物分子要求传送给独立式分配站的输入管理器的用户输入设备。

  在实施例中,输出管理器通信地联接到独立式试剂分配站中的试剂制备装置上,该独立式试剂分配站配置有生物分子、标记、反应性接头、经激活的生物分子和经激活的标记以及接触站的一个或多个来源,该接触站用于将经激活的生物分子和经激活的标记联接以产生所要求的经标记的生物分子。在某些实施例中,独立式试剂分配站包括多种预先合成的经标记的生物分子,并且独立式试剂分配站被配置为将一定量的预先合成的经标记的生物分子试剂等分到容器中,并将经标记的生物分子试剂分配给要求者。

  独立式经标记的生物分子试剂分配站还包括分配模块,该分配模块被配置为提供包装好的经标记的生物分子试剂。在实施例中,分配模块可以包括用于包装制备好的经标记的生物分子试剂的包装单元。在某些情况下,将制备好的经标记的生物分子试剂分配到容器中并密封。在其他情况下,将经标记的生物分子试剂分配到容器中、密封并进一步包装,例如装入小袋、包、管、小瓶、微管或瓶中。如果需要,包装可以是无菌的。

  在某些实施例中,独立式试剂分配站是完全自动化的,在这里接收经标记的生物分子要求,并且该站制备、纯化并包装经标记的生物分子试剂,几乎不用人为干预或手动输入(除了经标记的生物分子要求外)到主题系统中。

  用于制备经标记的生物分子试剂的方法

  本披露的多方面还包括用于制备经标记的生物分子试剂的方法。根据某些实施例的方法包括接收对经标记的生物分子试剂的要求并制备经标记的生物分子。在其他实施例中,方法包括:如上所述用一个或多个输入管理器接收对经标记的生物分子试剂的要求,识别与经标记的生物分子试剂要求相对应的存储标识符;输出一种或多种所识别的存储标识符并从所识别的存储标识符制备经标记的生物分子。

  如上所讨论,经标记的生物分子试剂是与可检测标记联接(例如共价键合)的生物大分子。在一些实施例中,方法包括制备与可检测标记联接的多肽、与可检测标记联接的核酸、与可检测标记联接的多糖、或其组合。在一个实例中,生物分子是寡核苷酸、截短的或全长的DNA或RNA。在另一个实例中,生物分子是多肽、蛋白质、酶或抗体。在某些情况下,生物分子是具有足以结合感兴趣分析物的特异性结合结构域的生物探针。感兴趣的特异性结合结构域包括但不限于抗体结合剂、蛋白质、肽、半抗原、核酸等。如在此使用的术语“抗体结合剂”包括足以结合感兴趣的分析物的多克隆抗体或单克隆抗体或片段。抗体片段可以是例如单体Fab片段、单体Fab'片段或二聚体F(ab)'2片段;以及通过抗体工程产生的分子,例如单链抗体分子(scFv)或者从单克隆抗体产生的人源化或嵌合抗体,通过置换重链和轻链的恒定区以产生嵌合抗体或置换恒定区和可变区的框架部分二者以产生人源化抗体。

  感兴趣的标记包括基于例如荧光发射、荧光偏振、荧光寿命、荧光波长、吸光度最大值、吸光度波长、斯托克斯位移、光散射、质量、分子量、氧化还原作用、声学、拉曼、磁性、射频、酶促反应(包括化学发光和电化学发光)或其组合可检测的标记物。感兴趣的标记可以包括但不限于荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签(例如同位素纯的稀土元素)、磁颗粒、微颗粒以及纳米颗粒。

  方法包括接收对经标记的生物分子试剂的要求。在本披露的实施例中,经标记的生物分子试剂要求包括以下中的一个或多个:1)经标记的生物分子要求;和2)生物分子要求和标记要求。在一些情况下,生物分子要求是经激活的生物分子要求,其中生物分子与反应性接头联接。在其他情况下,标记要求是经激活的标记要求,其中标记与反应性接头联接。经标记的生物分子试剂要求可以通过任何便利的通信协议接收,包括但不限于通过电话、传真、电子邮件或邮寄接收经标记的生物分子试剂要求。在某些实施例中,经标记的生物分子试剂要求是通过将经标记的生物分子试剂要求输入到计算机上的图形用户界面中例如通过互联网网站来传送。

  可以接收(同时或顺序地)一个或多个经标记的生物分子试剂要求,例如接收2个或更多个经标记的生物分子试剂要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括接收25个或更多个经标记的生物分子试剂要求。在对经标记的生物分子试剂的要求仅包括单个组分并且是经标记的生物分子要求时,方法可以包括接收2个或更多个经标记的生物分子要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个经标记的生物分子要求。在经标记的生物分子试剂要求包括两个组分例如生物分子要求和标记要求时,方法可以包括接收2个或更多个生物分子要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个生物分子要求,并被配置为接收2个或更多个标记要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括25个或更多个标记要求。在一些情况下,方法包括接收包括单个生物分子要求和单个标记要求的经标记的生物分子试剂要求。在其他情况下,方法包括接收包括单个生物分子要求和多个不同标记要求的经标记的生物分子试剂要求。在又其他情况下,方法包括接收包含多个不同生物分子要求和单个标记要求的经标记的生物分子试剂要求。在又其他情况下,方法包括接收包括多个不同生物分子要求和多个不同标记要求的经标记的生物分子试剂要求。

  经标记的生物分子试剂要求可以从单个用户或多个用户接收,例如从2个或更多个用户,例如从5个或更多个用户,例如从10个或更多个用户,例如从25个或更多个用户,并且包括从100个或更多个用户接收经标记的生物分子要求。

  在某些实施例中,方法包括接收对经标记的生物分子试剂的要求并将该要求输入到输入管理器(如上所述)(通过其进入)的图形用户界面中。在其他实施例中,制备经标记的生物分子试剂要求的用户将该要求直接输入到图形用户界面中。在这些实施例中,可以将经标记的生物分子要求输入到图形用户界面中,并作为经标记的生物分子的一个或多个字符(例如字母数字字符)的字符串、符号、图像或其他一种或多种图形表示传送至输入管理器。在一些情况下,该要求是经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头的“简写”名称或其他合适的标识符。例如,该要求可包括生物分子名称、标记名称、登录号、序列标识号、缩写探针序列、化学结构或化学文摘服务(CAS)登记号。

  如上所述,在输入管理器接收到经标记的生物分子要求之后,主题系统的处理模块识别来自存储在存储器中的数据集的与所接收的经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的一种或多种存储标识符(例如,经标记的生物分子存储标识符、生物分子存储标识符、标记存储标识符、反应性接头存储标识符等)。输出管理器输出与所接收的经标记的生物分子试剂要求的每个组分相对应的存储标识符。在一些情况下,每个经标记的生物分子存储标识符都显示在监视器上。在其他情况下,通过在机器中打印(例如,作为条形码)或人类可读格式来输出存储标识符。在通过计算机控制的试剂制备装置制备经标记的生物分子试剂的情况下(如下文更详细描述),输出管理器可操作地联接到试剂制备装置,并且每个存储标识符可以电子地传送到试剂制备装置,例如通过互联网协议,包括但不限于SQL、HTML或XML文档、电子邮件或其他文件或其他形式的数据。

  取决于所接收的经标记的生物分子要求的数量,输出管理器可以同时输出一种或多种存储标识符,例如2种或更多种,例如3种或更多种,例如3种或更多种,例如5种或更多种,例如10种或更多种,例如25种或更多种,例如100种或更多种,并且包括输出500种或更多种存储标识符。每组输出的存储标识符可以与来自单个用户或来自多个用户的经标记的生物分子要求相对应。

  在某些实施例中,输出管理器在显示或打印存储标识符之前基于预定标准来组织(例如,组合在一起)存储标识符。在一个实例中,输出管理器将来自特定用户的所有存储标识符分组在一起。在另一个实例中,输出管理器将所有相同的经标记的生物分子存储标识符分组在一起。在又另一个实例中,输出管理器基于生物分子的名称或类型(例如,抗体、寡核苷酸)组织存储标识符。在再另一个实例中,输出管理器基于标记的名称或类型(例如,荧光素、香豆素)组织存储标识符。

  在一些实施例中,方法包括根据所接收的要求和/或输出的存储标识符来制备经标记的生物分子试剂。在一些实施例中,制备经标记的生物分子试剂包括从具有多种经激活的生物分子和多种经激活的标记的存储中选择经激活的生物分子和经激活的标记。每种经标记的生物分子试剂可以例如在实验室中由一个或多个个体手动制备,或者可以如上所述用计算机控制的试剂制备装置(例如高通量制备系统)制备。在一些情况下,在输出的存储标识符是经标记的生物分子存储标识符的情况下,方法包括检索来自存储中的与输出的经标记的生物分子存储标识符相对应的经标记的生物分子。在这些情况下,方法可以进一步包括根据需要纯化来自储存物的经标记的生物分子或添加一种或多种另外的试剂(例如缓冲液、抗氧化剂等)。在其他情况下,可以将检索到的经标记的生物分子包装并运输给用户,而不需要进一步纯化或添加到组合物中。

  在其他实施例中,经标记的生物分子是通过使与输出的生物分子存储标识符相对应的经激活的生物分子与和输出的标记存储标识符相对应的经激活的标记接触来制备。可以采用任何便利的反应方案以将经激活的生物分子与经激活的标记混合,只要反应足以在经激活的生物分子的反应性接头和经激活的标记的反应性接头之间形成共价键。在某些实施例中,混合可以包括用磁力搅拌棒搅拌混合物或手动搅拌混合物以及手动(即通过手)或机械(即,通过机械或电动摇动设备)涡旋或搅动混合物。使经激活的生物分子和经激活的标记接触持续一段时间,该持续时间足以将经激活的生物分子与经激活的标记联接,例如持续1分钟或更长时间,例如持续5分钟或更长时间,例如持续10分钟或更长时间并包括持续30分钟或更长时间。

  如上所讨论,经激活的生物分子和经激活的标记各自包括反应性接头,当在适当条件下进行时,这些反应性接头一起反应形成化学键,例如像离子键(电荷-电荷相互作用)、非共价键(例如偶极-偶极或电荷-偶极)或共价键。在一些实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生离子键。在其他实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生非共价键。在又其他实施例中,经激活的生物分子的反应性接头或部分与经激活的标记的反应性接头或部分反应以产生共价键。在某些实施例中,经激活的生物分子的反应性接头和经激活的标记的反应性接头发生反应以产生共价键。可以使用使得在经激活的生物分子的反应性接头与经激活的标记的反应性接头之间形成共价键的任何便利方案,包括但不限于加成反应、消去反应、取代反应、周环反应、光化学反应、氧化还原反应、自由基反应、通过碳烯中间体的反应、复分解反应以及其他类型的成键反应。在一些实施例中,经激活的生物分子可以通过反应性连接化学与经激活的标记共轭,例如其中反应性接头对包括但不限于:马来酰亚胺/硫醇;硫醇/硫醇;吡啶基二硫醇/硫醇;碘乙酸琥珀酰亚胺酯/硫醇;N-琥珀酰亚胺酯(NHS酯)、磺基二氯苯酚酯(SDP酯)或五氟苯基酯(PFP酯)/胺;双琥珀酰亚胺酯/胺;亚氨酸酯/胺;肼或胺/醛,二醛或苯甲醛;异氰酸酯/羟基或胺;碳水化合物-高碘酸盐/肼或胺;二吖丙因/芳基叠氮化物化学;吡啶基二硫醇/芳基叠氮化物化学;炔/叠氮化物;羧基-碳二亚胺/胺;胺/磺基-SMCC(磺基琥珀酰亚胺基4-[N-马来酰亚胺基甲基]环己烷-1-羧酸酯)/硫醇和胺/BMPH(N-[β-马来酰亚胺基丙酸]酰肼.TFA)/硫醇;叠氮化物/三芳基膦;硝酮/环辛炔;叠氮化物/四嗪和甲酰基苯甲酰胺/肼基-烟酰胺。

  在使经激活的生物分子和经激活的标记接触持续足以在每个相应的反应性接头之间形成化学键(例如共价键)的时间之后,可以进一步将经标记的生物分子例如通过微萃取、凝胶电泳、液-液萃取、离心、沉淀、被动或主动透析、或固相色谱(包括但不限于离子交换色谱)、采用反相固定柱的液相色谱、尺寸排阻色谱、高效液相色谱和制备薄层色谱、超滤(具有尺寸截留的膜过滤器)、以及其他纯化方案来纯化。

  方法还可以包括对制备好的经标记的生物分子试剂的分析。分析是指表征经标记的生物分子试剂的化学组成,包括但不限于制备好的试剂组合物中化合物以及存在的任何杂质的量和类型。可以使用任何便利的方案进行对于制备好的经标记的生物分子试剂的分析,例如像通过物理测量(例如质量分析、密度分析、体积分析等)、质谱(例如TOF质谱、电感耦合等离子质谱法)、质谱流式细胞技术、吸收光谱法、荧光光谱法、传导率分析、红外光谱法、紫外可见光谱法、比色法、元素分析和核磁共振光谱法。在一些情况下,经标记的生物分子的分析是通过质谱进行的。在一些情况下,经标记的生物分子的分析是通过荧光光谱进行的。在一些情况下,经标记的生物分子的分析是通过气相色谱进行的。在一些情况下,经标记的生物分子的分析是通过液相色谱进行的。在一些情况下,经标记的生物分子的分析是通过元素分析进行的。在某些实施例中,经标记的生物分子试剂的分析是通过气相色谱-质谱进行的。在其他实施例中,经标记的生物分子试剂的分析是通过液相色谱-质谱进行的。例如,装置可以包括分析分离设备,例如液相色谱仪(LC)(包括高效液相色谱仪(HPLC)、快速蛋白质液相色谱仪(FPLC)、微型或纳米液相色谱仪或超高压液相色谱(UHPLC)设备)、毛细管电泳(CE)、或毛细管电泳色谱(CEC)装置。然而,可以使用任何手动或自动注射或分配泵系统。例如,在某些实施例中,可以通过采用纳米泵或微型泵将主题样品应用于LC-MS系统。质谱仪系统可以是任何便利的质谱系统,其通常包含用于离子化样品的离子源、用于分离离子的质量分析器以及检测离子的检测器。在某些情况下,质谱仪可以是所谓的“串联”质谱仪,其能够分离前体离子、使前体离子片段化、并分析经片段化的前体离子。离子源可依赖于任何类型的电离方法,包括但不限于例如电喷雾电离(ESI)、大气压化学电离(APCI)、电子碰撞(EI)、大气压光电离(APPI)、基质辅助激光解吸电离(MALDI)或电感耦合等离子体(ICP)电离或其任何组合(以提供所谓的“多模”电离源)。在一个实施例中,可以通过EI、ESI或MALDI制备前体离子,并且可以通过碰撞或使用光子将所选择的前体离子片段化以产生随后分析的产物离子。同样,可以采用各种不同的质量分析器中的任何一种,包括飞行时间(TOF)、傅里叶变换离子回旋共振(FTICR)、离子阱、四极杆或双聚焦磁电扇形质量分析器或其任何混合。在一个实施例中,质量分析器可以是扇区、传输四极杆或飞行时间质量分析器。

  在制备好经标记的生物分子试剂(以及纯化和分析,如果需要的话)之后,可将每种制备好的经标记的生物分子试剂装载到容器中以用于根据经标记的生物分子要求进行包装和递送(即,运输到发起经标记的生物分子要求的用户那里)。在某些实施例中,将经标记的生物分子试剂在用于使经激活的生物分子与经激活的标记接触的容器中制备好并递送至用户。例如,可以将经标记的生物分子试剂在用于使经激活的生物分子与经激活的标记接触的微管中包装并递送。方法还可以包括将包装好的经标记的生物分子试剂例如通过邮件递送至要求者。

  可以将制备好的经标记的生物分子试剂与其他组分一起包装,例如以用于使用或存储经标记的生物分子试剂,所述其他组分包括但不限于缓冲液、注射器、针、微量移液管、载玻片、干燥剂等。此外,包装好的经标记的生物分子试剂还可以包括用于存储和使用经标记的生物分子试剂的说明书。说明书可以记录在合适的记录介质上,例如印刷在纸或塑料上等。说明书可以作为包装插入物存在,例如在容器标签中。在其他实施例中,说明书可以作为存在于合适的计算机可读存储介质例如CD-ROM、SD卡、USB驱动器等上的电子存储数据文件存在。在又其他实施例中,实际说明书不存在于包装中,而是提供了用于从远程来源例如通过互联网获得说明书的方式。此实施例的例子是具有网址的纸或塑料插入物,在网址上可以查看说明书并且/或可以从网址下载说明书。

  用于要求并接收经标记的生物分子试剂的方法

  本披露的多方面还包括用于要求并接收经标记的生物分子试剂的方法。根据某些实施例的方法包括传送对经标记的生物分子试剂的要求,该经标记的生物分子要求包括以下中的一个或多个:1)经标记的生物分子要求;和2)生物分子要求和标记要求;并接收经标记的生物分子试剂,该经标记的生物分子试剂包括与标记共价键合的生物分子。在实践主题方法时,可以将经标记的生物分子要求通过任何便利的通信协议传送,包括但不限于通过电话、传真、电子邮件或邮寄来传送经标记的生物分子要求。在某些实施例中,经标记的生物分子要求是通过将经标记的生物分子试剂要求输入到计算机上的图形用户界面中例如在互联网网站上来传送。

  可以传送一个或多个经标记的生物分子试剂要求,例如传送2个或更多个经标记的生物分子试剂要求,例如5个或更多个,例如10个或更多个,并且包括传送25个或更多个经标记的生物分子试剂要求。在一些实施例中,方法包括传送包括单个生物分子要求和单个标记要求的经标记的生物分子试剂要求。在其他实施例中,经标记的生物分子试剂要求包括单个生物分子要求和多个标记要求。在又其他实施例中,经标记的生物分子试剂要求包括多个生物分子要求和单个标记要求。在再其他实施例中,经标记的生物分子要求包括多个生物分子要求和多个标记要求。在某些实施例中,经标记的生物分子试剂要求包括一个或多个经标记的生物分子要求。

  在某些实施例中,将经标记的生物分子试剂要求通过在图形用户界面上,例如在互联网网站上输入要求来传送。图形用户界面可以显示经标记的生物分子、经激活的生物分子、生物分子、经激活的标记、标记和反应性接头的数据库(例如目录)的全部或部分。来自数据库的每个类别可以显示为列表、下拉菜单或其他配置。可以通过将与生物分子和标记相关联的信息或数据输入到适当的文本字段中,或通过选择复选框或从下拉菜单中选择一个或多个项目,或通过使用它们的组合来输入经标记的生物分子试剂要求。

  在一个实例中,通过从下拉菜单中选择经标记的生物分子,将经标记的生物分子试剂要求输入到图形用户界面中。在另一个实例中,通过从第一下拉菜单中选择一种或多种生物分子并且从第二下拉菜单中选择一种或多种标记,将经标记的生物分子试剂要求输入到图形用户界面中。在又另一个实例中,通过从第一下拉菜单中选择一种或多种生物分子,从第二下拉菜单中选择一种或多种标记,并且从第三下拉菜单中选择一种或多种反应性接头,将经标记的生物分子试剂要求输入到图形用户界面中。

  为了输入经标记的生物分子试剂要求,将与特定经标记的生物分子、生物分子或标记相关联的信息或数据输入到图形用户界面上。输入的信息或数据可以是经标记的生物分子的一个或多个字符(例如字母数字字符)的字符串、符号、图像或其他一种或多种图形表示。在一些情况下,输入经标记的生物分子、生物分子、标记、经激活的生物分子、经激活的标记或反应性接头的“简写”名称或其他合适的标识符。例如,可以输入生物分子名称、标记名称、登录号、序列标识号、缩写探针序列、化学结构或化学文摘服务(CAS)登记号。

  在一些实施例中,经标记的生物分子试剂包括多肽,并且要求可以包括如下信息,例如多肽名称、蛋白质名称、酶名称、抗体名称,或者蛋白质、酶或抗体片段的名称,源自特定生物流体(例如,血液、粘液、淋巴液、滑液、脑脊髓液、唾液、支气管肺泡灌洗液、羊水、羊膜脐血、尿液、阴道液和精液)的多肽,源自特定物种的多肽(例如小鼠单克隆抗体),以及氨基酸序列标识号。在某些实施例中,经标记的生物分子试剂包括生物探针,并且要求包括与特异性结合结构域相关联的信息或数据。

  在其他实施例中,经标记的生物分子试剂包括核酸,并且要求可以包括如下信息,例如寡核苷酸名称,由基因名称标识的寡核苷酸,由登录号标识的寡核苷酸,来自特定物种(例如小鼠、人)的基因的寡核苷酸,与特定组织(例如肝、脑、心脏)相关联的基因的寡核苷酸,与特定生理功能(例如凋亡、应激反应)相关联的基因的寡核苷酸,与特定疾病状态(例如癌症、心血管疾病)相关联的基因的寡核苷酸,以及核苷酸序列标识号。

  在某些实施例中,用于要求经标记的生物分子的方法还包括完成与经标记的生物分子要求相关的问卷或调查。在这些实施例中,经标记的生物分子的要求者被提示一系列与经标记的生物分子要求相关的问题,或以与经标记的生物分子要求相关的问卷或调查的形式提示。例如,问卷或调查可以包括与经标记的生物分子要求相关的一个问题,例如2个或更多个问题,例如3个或更多个问题,例如4个或更多个问题,并且包括与经标记的生物分子要求相关的5个或更多个问题。问卷调查或调查的内容可以取决于所需的信息而有所不同。例如,问卷或调查中的问题可包括但不限于要求提供要求者的试剂清单的内容,用经标记的生物分子进行的实验的类型,以及使用经标记的生物分子试剂的时间安排。问卷还可以包括用于输入的一个或多个打开的文本字段。例如,问卷可以是一个打开的文本反馈表。

  在一些实施例中,方法包括提示要求者在传送经标记的生物分子要求(例如,输入到图形用户界面中)之前完成一系列问题或调查。在其他实施例中,方法包括在完成经标记的生物分子要求之后提示要求者完成一系列问题或调查。在再其他实施例中,在传送经标记的生物分子要求的同时,可以提示要求者与经标记的生物分子要求相关的问题。例如,方法可以包括在传送经标记的生物分子要求时提示要求者关于经标记的生物分子的具体用途(例如正在进行的实验)的问题。

  如上所讨论,设计平台可以使用完成的一系列问题或调查,提供对于一种或多种经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。例如,设计平台可以使用问题或调查的答案来推荐最适合用于与特定分析仪器(例如,流式细胞仪、荧光光谱仪)一起使用或最适合用于经标记的生物分子的预期应用的经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头。在某些实施例中,设计平台被配置为使用完成的一系列问题或调查的答案以基于目标密度(例如,细胞上的抗原密度)提供对于经标记的生物分子、生物分子、经激活的生物分子、标记、经激活的标记或反应性接头的推荐。

  可以使用与用于传送经标记的生物分子要求相同或不同的方案(例如,电话、传真、电子邮件、独立站的图形用户界面、通过互联网的图形用户界面)传送系列问题或调查的答案。例如,在通过互联网通过图形用户界面传送经标记的生物分子要求时,还可以将系列问题的答案通过图形用户界面例如用下拉菜单或文本字段输入。

  根据本披露的实施例的方法还包括接收经标记的生物分子试剂。可以将经标记的生物分子试剂装载在容器中来接收,并且可以与例如用于使用或存储主题组合物的一种或多种辅助组分一起包装。在某些实施例中,将经标记的生物分子试剂与缓冲液、注射器、针、微量移液管、载玻片、干燥剂等一起接收。还可以将包装好的经标记的生物分子试剂与用于存储和使用经标记的生物分子试剂的说明书一起接收,说明书例如印刷在纸、塑料上或在计算机可读介质(例如,CD-ROM、SD卡、USB驱动器)上或作为插入物提供用于从远程来源(例如在互联网上)检索用于存储和使用主题组合物的说明书的说明。

  包含多种经激活的生物分子和多种经激活的标记的储存物

  本披露的方面还包括包含多种经激活的生物分子和多种经激活的标记的储存物。如上面详细讨论的,主题经标记的生物分子试剂是通过使经激活的生物分子与经激活的标记接触来制备。在一些实施例中,在储存物中的经激活的生物分子是联接至反应性接头的多肽、核酸、多肽或其组合。在某些情况下,储存物中的经激活的生物分子是与反应性接头联接的生物探针,其中探针包括针对感兴趣分析物如抗体结合剂、蛋白质、肽、半抗原、核酸等的特异性结合结构域。经激活的标记是可以基于例如荧光发射、吸光度、荧光偏振、荧光寿命、荧光波长、吸光度最大值、吸光度波长、斯托克斯位移、光散射、质量、分子量、氧化还原作用、声学、拉曼、磁性、射频、酶促反应(包括化学发光和电化学发光)或其组合可检测的标记物化合物。例如,标记可以是荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签(例如同位素纯的稀土元素)、磁颗粒、微颗粒以及纳米颗粒。

  在某些实施例中,在储存物中的经激活的标记是联接至反应性接头的荧光团。感兴趣的荧光团可以包括但不限于适用于分析应用(例如流式细胞术、成像等)的染料,例如吖啶染料、蒽醌染料、芳基甲烷染料、二芳基甲烷染料(例如二苯基甲烷染料)、含叶绿素的染料、三芳基甲烷染料(例如三苯基甲烷染料)、偶氮染料、重氮染料、硝基染料、亚硝基染料、酞菁染料、花菁染料、不对称花菁染料、醌亚胺染料、吖嗪染料、eurodin染料、番红染料、吲达胺、靛酚染料、氟染料、噁嗪染料,噁嗪酮(oxazone)染料、噻嗪染料、噻唑染料、呫吨染料、芴染料、派洛宁染料、氟染料、罗丹明染料、菲啶染料、以及化合了两种或更多种染料(例如串列)的染料、以及具有一种或多种单体染料单元的聚合物染料以及两种或更多种染料的混合物。例如,荧光团可以是4-乙酰胺基-4'-异硫氰酰芪-2,2'二磺酸;吖啶和衍生物如吖啶、吖啶橙、吖啶黄、吖啶红和吖啶异硫氰酸酯;别藻蓝素、藻红蛋白、多甲藻素-叶绿素蛋白、5-(2'-氨乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS);4-氨基-N-[3-乙烯基磺酰基)苯基]萘二甲酰亚胺-3,5二磺酸盐(荧光黄VS);N-(4-苯胺基-1-萘基)马来酰亚胺;邻氨基苯甲酰胺;亮黄;香豆素和衍生物,例如香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素(AMC,香豆素120)、7-氨基-4-三氟甲基香豆素(氯杀鼠灵151);菁蓝和衍生物例如玫瑰红、Cy3、Cy5、Cy5.5、和Cy7;4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI);5',5"-二溴邻苯三酚磺酞(溴邻苯三酚红);7-二乙氨基-3-(4'-异硫氰酰苯基)-4-甲基香豆素;二乙氨基香豆素;二乙烯三胺五醋酸盐;4,4'-二异硫氰酰二氢-茋-2,2'-二磺酸;4,4'-二异硫氰酰茋-2,2'-二磺酸;5-[二甲氨基]萘-1-磺酰氯(DNS、丹磺酰氯);4-(4'-二甲氨基苯基偶氮)苯甲酸(DABCYL);4-二甲氨基苯基偶氮苯基-4'-异硫氰酸酯(DABITC);曙红和衍生物,例如曙红和曙红异硫氰酸酯;藻红和衍生物,例如藻红B和藻红异硫氰酸酯;乙锭;荧光素和衍生物,例如5-羧基荧光素(FAM)、5-(4,6-二氯三嗪-2-基)氨基荧光素(DTAF)、2'7'-二甲氧基-4'5'-二氯-6-羧基荧光素(JOE)、荧光素异硫氰酸酯(FITC)、荧光素氯三嗪基、萘并荧光素、和QFITC(XRITC);荧胺;IR144;IR1446;绿色荧光蛋白(GFP);造礁珊瑚荧光蛋白(RCFP);LissamineTM;丽丝胺罗丹明、荧光黄;孔雀绿异硫氰酸酯;4-甲基伞形酮;邻位甲酚酞;硝基酪氨酸;副品红;尼罗红;俄勒冈绿;酚红;B-藻红蛋白;o-邻苯二甲醛;芘和衍生物,例如芘、芘丁酸酯和琥珀酰亚胺基1-芘丁酸酯;活性红4(CibacronTM亮红3B-A);罗丹明和衍生物,例如6-羧基-X-罗丹明(ROX)、6-羧基罗丹明(R6G)、4,7-二氯罗丹明丽丝胺、罗丹明B磺酰氯、罗丹明(Rhod)、罗丹明B、罗丹明123、罗丹明X异硫氰酸酯、磺基罗丹明B、磺基罗丹明101、磺基罗丹明101的磺酰氯衍生物(德克萨斯红)、N,N,N',N'-四甲基-6-羧基罗丹明(TAMRA)、四甲基罗丹明、和四甲基罗丹明异硫氰酸酯(TRITC);核黄素;玫红酸和铽配合物衍生物;呫吨;染料共轭的聚合物(即附接聚合物的染料),例如异硫氰酸荧光素-葡聚糖;以及化合了两种或更多种前述染料(例如串列)的染料、具有一种或多种单体染料单元的聚合物染料以及两种或更多种前述染料的混合物。

  在一些情况下,荧光团(即染料)是荧光聚合物染料。可用于主题方法和系统的荧光聚合物染料是各种各样的。在该方法的一些情况下,聚合物染料包括共轭聚合物。共轭聚合物(CP)的特征在于离域电子结构,该结构包括具有交替的不饱和键(例如双键和/或三键)和饱和键(例如单键)的骨架,其中π电子可以从一个键移动到另一个键。这样,共轭的骨架可以在聚合物染料上赋予延长的线性结构,聚合物的重复单元之间具有有限的键角。例如,蛋白质和核酸虽然也是聚合物,但在一些情况下不形成延长杆状结构,而是折叠成更高级的三维形状。此外,CP可形成“刚性杆”状聚合物骨架,并沿着聚合物骨架链经历单体重复单元之间有限的扭曲(例如,扭转)角。在一些情况下,聚合物染料包括具有刚性杆状结构的CP。如上所概述,聚合物染料的结构特征可影响分子的荧光特性。

  可以在主题方法和系统中使用任何便利的聚合物染料。在一些情况下,聚合物染料是一种多发色团,该多发色团具有能够集光以放大荧光团的荧光输出的结构。在一些情况下,聚合物染料能够集光并将其高效转化为更长波长的发射光。在一些情况下,聚合物染料具有能够将能量高效地转移到附近发光物质(例如“信号传导发色团”)的集光多发色团系统。能量转移机制包括例如共振能量转移(例如,Forster(或荧光)共振能量转移,FRET)、量子电荷交换(Dexter能量转移)等。在一些实例中,这些能量转移机制是相对较短的范围;也就是说,集光多发色团系统与信号传导发色团的紧密接近提供了高效的能量转移。在高效能量转移的条件下,当集光多发色团系统中各发色团的数量较大时,从信号传导发色团的发射发生放大;也就是说,相比当信号传导发色团直接被泵浦光激发时,入射光(“激发光”)处于被集光多发色团系统吸收的波长时,从信号传导发色团的发射更强烈。

  多发色团可以是共轭聚合物。共轭聚合物(CP)的特征在于离域电子结构,并且可用作针对化学和生物靶标的高响应性光学报告物。由于有效共轭长度比聚合物链的长度短得多,所以骨架中包含大量很靠近的共轭链段。因此,共轭聚合物可高效集光,并通过能量转移实现光学放大。

  在一些情况下,聚合物可以用作直接荧光报告物,例如具有高消光系数、高亮度等的荧光聚合物。在一些情况下,聚合物可以用作强发色团,其中颜色或光密度用作指标。

  感兴趣的聚合物染料包括但不限于以下中描述的那些染料:Gaylord等人,美国公开号20040142344、20080293164、20080064042、20100136702、20110256549、20120028828、20120252986和20130190193,将这些文献的披露通过引用以其全文并入本文;以及Gaylord等人,J.Am.Chem.Soc.[美国化学学会杂志],2001,123(26),第6417-6418页;Feng等人,Chem.Soc.Rev.[化学学会评论],2010,39,2411-2419;以及Traina等人,J.Am.Chem.Soc.[美国化学学会杂志],2011,133(32),第12600-12607页,将这些文献的披露通过引用以其全文并入本文。

  在一些实施例中,聚合物染料包括含有形成共轭系统的多个第一光学活性单元的共轭聚合物,该共轭系统具有第一光学活性单元吸收光以形成激发态的第一吸收波长(例如,如本文所述的)。共轭聚合物(CP)可以是聚阳离子、聚阴离子和/或带中性电荷的共轭聚合物。

  CP可以是水溶性的,以便在生物样品中使用。在聚合物染料中可包含任何便利的取代基以提供增加的水溶性,例如亲水性取代基(例如亲水性聚合物)或带电荷的取代基(例如在水性溶液中(例如在生理条件下)带正电荷或负电荷的基团)。任何便利的水溶性基团(WSG)都可用于主题集光多发色团。术语“水溶性基团”是指在水性环境中很好溶剂化并且赋予与其附接的分子改进的水溶性的官能团。在一些实施例中,与缺乏WSG的多发色团相比,WSG增加多发色团在主要为水性的溶液(例如如本文所述的)中的溶解度。水溶性基团可以是在水性环境中很好溶剂化的任何便利的亲水基团。在一些情况下,亲水性水溶性基团是带电的,例如带正电荷或带负电荷或带两性离子。在某些情况下,亲水性水溶性基团是中性亲水基团。在一些实施例中,WSG是亲水性聚合物,例如聚乙二醇、纤维素、壳聚糖或其衍生物。

  如本文使用的,术语“聚环氧乙烷”、“PEO”、“聚乙二醇”和“PEG”可互换使用,并且是指包括由化学式--(CH2--CH2--O--)n-描述的链的聚合物或其衍生物。在一些实施例中,“n”是5000或更少,如1000或更少、500或更少、200或更少、100或更少、50或更少、40或更少、30或更少、20或更少、15或更少,如5至15或10至15。应理解的是,PEG聚合物可以具有任何便利的长度,并且可以包括各种端基,这些端基包括但不限于烷基、芳基、羟基、氨基、酰基、酰氧基和酰胺基端基。可以被适配为用于在主题多发色团中使用的官能化PEG包括由S.Zalipsky在“Functionalized poly(ethylene glycol)for preparation of biologically relevant conjugates[用于制备生物相关共轭物的官能化聚乙二醇]”,Bioconjugate Chemistry[生物共轭化学]1995,6(2),150-165中描述的那些PEG。感兴趣的水溶性基团包括但不限于羧酸盐、膦酸盐、磷酸盐、磺酸盐、硫酸盐、亚磺酸盐、酯、聚乙二醇(PEG)和改性PEG、羟基、胺、铵、胍鎓、多胺和锍、多元醇、直链或环状糖类、伯胺、仲胺、叔胺或季胺和多胺、膦酸盐基团、次膦酸盐基团、抗坏血酸盐基团、二醇(包括聚醚、-COOM′、-SO3M′、-PO3M′、-NR3+、Y′、(CH2CH2O)pR)及其混合物,其中Y'可以是任何卤素、硫酸根、磺酸根或含氧阴离子,p可以是1至500,每个R可以独立地是H或烷基(如甲基),并且M'可以是阳离子平衡离子或氢、--(CH2CH2O)yyCH2CH2XRyy、--(CH2CH2O)yyCH2CH2X--、--X(CH2CH2O)yyCH2CH2--、二醇和聚乙二醇,其中yy选自1至1000,X选自O、S和NRZZ,并且RZZ和RYY独立地选自H和C1-3烷基。

  聚合物染料可以具有任何便利的长度。在一些情况下,聚合物染料的单体重复单元或链段的具体数量可以落在2至500,000的范围内,例如2至100,000、2至30,000、2至10,000、2至3,000或2至1,000个单元或链段,或例如100至100,000、200至100,000、或500至50,000个单元或链段。在某些情况下,聚合物染料的单体重复单元或链段的数目在2至1000个单元或链段的范围内,例如2至750个单元或链段,例如2至500个单元或链段,例如2至250个单元或链段,例如2至150个单元或链段,例如2至100个单元或链段,例如2至75个单元或链段,例如2至50个单元或链段,并且包括2至25个单元或链段。

  聚合物染料可具有任何便利的分子量(MW)。在一些情况下,聚合物染料的MW可以表示为平均分子量。在一些实例中,聚合物染料具有从500至500,000,如从1,000至100,000、从2,000至100,000、从10,000至100,000的平均分子量,或甚至从50,000至100,000的平均分子量。在某些实施例中,聚合物染料具有70,000的平均分子量。

  聚合物染料可以具有一种或多种令人希望的光谱特性,如特定的最大吸收波长、特定的最大发射波长、消光系数、量子产率等。

  在一些实施例中,聚合物染料具有在280和850nm之间的吸收曲线。在某些实施例中,聚合物染料具有在280至850nm范围内的最大吸收。在一些实施例中,聚合物染料吸收波长在280至850nm范围内的入射光,其中感兴趣的最大吸收的具体实例包括但不限于:348nm、355nm、405nm、407nm、445nm、488nm、640nm和652nm。在一些情况下,聚合物染料具有选自下组的范围内的最大吸收波长,该组由以下各项组成:280-310nm、305-325nm、320-350nm、340-375nm、370-425nm、400-450nm、440-500nm、475-550nm、525-625nm、625-675nm和650-750nm。在某些实施例中,聚合物染料具有348nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有355nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有405nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有407nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有445nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有488nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有640nm的最大吸收波长。在一些情况下,聚合物染料具有652nm的最大吸收波长。

  在一些实施例中,聚合物染料具有范围为400至850nm,例如415至800nm的最大发射波长,其中感兴趣的最大发射的具体实例包括但不限于:395nm、421nm、445nm、448nm、452nm、478nm、480nm、485nm、491nm、496nm、500nm、510nm、515nm、519nm、520nm、563nm、570nm、578nm、602nm、612nm、650nm、661nm、667nm、668nm、678nm、695nm、702nm、711nm、719nm、737nm、785nm、786nm、805nm。在一些情况下,聚合物染料具有选自下组的范围内的最大发射波长,该组由以下各项组成:380-400nm、410-430nm、470-490nm、490-510nm、500-520nm、560-580nm、570-595nm、590-610nm、610-650nm、640-660nm、650-700nm、700-720nm、710-750nm、740-780nm和775-795nm。在某些实施例中,聚合物染料具有395nm的最大发射。在一些情况下,聚合物染料具有421nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有478nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有480nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有485nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有496nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有510nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有570nm的最大发射波长。在某些实施例中,聚合物染料具有602nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有650nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有711nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有737nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有750nm的最大发射波长。在一些实施例中,聚合物染料具有786nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有421nm±5nm的最大发射波长。在一些实施例中,聚合物染料具有510nm±5nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有570nm±5nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有602nm±5nm的最大发射波长。在一些实施例中,聚合物染料具有650nm±5nm的最大发射波长。在某些情况下,聚合物染料具有711nm±5nm的最大发射波长。在一些情况下,聚合物染料具有786nm±5nm的最大发射波长。在某些实施例中,聚合物染料具有选自下组的最大发射,该组由以下各项组成:421nm、510nm、570nm、602nm、650nm、711nm和786nm。

  在一些情况下,聚合物染料具有1x 106cm-1M-1或更大,例如2x 106cm-1M-1或更大、2.5x 106cm-1M-1或更大、3x 106cm-1M-1或更大、4x 106cm-1M-1或更大、5x 106cm-1M-1或更大、6x 106cm-1M-1或更大、7x 106cm-1M-1或更大、或8x 106cm-1M-1或更大的消光系数。在某些实施例中,聚合物染料具有如下量子产率:0.05或更高,例如0.1或更高、0.15或更高、0.2或更高、0.25或更高、0.3或更高、0.35或更高、0.4或更高、0.45或更高、0.5或更高、0.6或更高、0.7或更高、0.8或更高、0.9或更高、0.95或更高、0.99或更高,且包括0.999或更高。例如,感兴趣的聚合物染料的量子产率范围可以是从0.05至1,例如从0.1至0.95,例如从0.15至0.9,例如从0.2至0.85,例如从0.25至0.75,例如从0.3至0.7,且包括从0.4至0.6的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.1或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.3或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.5或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.6或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.7或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.8或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.9或更高的量子产率。在某些情况下,聚合物染料具有0.95或更高的量子产率。在一些实施例中,聚合物染料具有1x 106或更大的消光系数和0.3或更高的量子产率。在一些实施例中,聚合物染料具有2x 106或更大的消光系数和0.5或更高的量子产率。

  在实施例中,用于根据经标记的生物分子试剂要求制备经标记的生物分子试剂的经激活的生物分子和经激活的标记是从储存物获得。储存物可以具有10种或更多种不同的经激活的生物分子,例如25种或更多种,例如50种或更多种,例如100种或更多种,例如250种或更多种,例如500种或更多种,并且包括1000种或更多种经激活的生物分子。在一个实例中,储存物包含10种或更多种不同的经激活的寡核苷酸,例如25种或更多种,例如50种或更多种,例如100种或更多种,例如250种或更多种,例如500种或更多种,并且包括1000种或更多种经激活的寡核苷酸。在另一个实例中,储存物包含10种或更多种不同的经激活的多肽,例如25种或更多种,例如50种或更多种,例如100种或更多种,例如250种或更多种,例如500种或更多种,并且包括1000种或更多种经激活的多肽。储存物还可以包括10种或更多种不同的经激活的标记,例如15种或更多种,例如20种或更多种,例如30种或更多种,例如40种或更多种,并且包括50种或更多种不同的经激活的标记。

  多种经激活的生物分子和经激活的标记中的每一种可以存在于在任何适合的容器中的储存物中,该容器能够存储并在需要时提供经激活的生物分子或经激活的标记。在一些实施例中,将多种不同的经激活的生物分子和多种不同的经激活的标记存储在分隔成单独试剂室的单个贮存器中。在其他实施例中,多种不同的经激活的生物分子和多种不同的经激活的标记中的每一个被存储在单独的容器(例如瓶、罐等)中。在又其他实施例中,多种不同的经激活的生物分子和多种不同的经激活的标记中的每一个被存储在多个小瓶中,其中每个小瓶包括每个经激活的生物分子和每个经激活的标记的预先测量的等分试样。储存物中的每个容器还可以包括标识经激活的生物分子或经激活的标记的组分的标记(例如,生物分子、标记和反应性接头的名称、结构、CAS登记号、登录号、探针序列等)。标记还可以包括一种或多种机器可读组分,例如快速响应(QR)码或条形码。

  在一些实施例中,储存物还包括可用的经激活的生物分子和经激活的标记的数据库。该数据库可以是纸质或电子形式的印刷目录,或可以是可检索的电子数据库,例如可通过关键词、化学结构、登录号、单体序列(如氨基酸或核苷酸序列)或CAS化学注册号检索的。

  实用性

  主题系统和方法可用于制备复杂的生物试剂(例如,与可检测标记物联接的生物大分子),这种制备是一种当大规模进行时通常耗费时间、经济上效率低下并且非常耗费密集劳力的过程。本披露提供了快速、高效且高度可规模化的过程,用于

  跨宽范围的生物分子和可检测标记集递送具有高质量和特定性能的产品。

  本文描述的系统和方法还提供了一种用以要求并提供定制生物试剂的独特新方法。除了能够从广泛的数据库(例如,在线数据库)中选择预先合成的试剂,主题系统和方法还提供用户定制,其中用户可以按需创建任何期望的经标记的生物分子。通过在易用的图形界面上简单选择生物大分子和可检测标记物,用户可以要求在各种不同的研究应用和医学诊断中使用的任何经标记的生物分子。

  本披露还提供了获得大量复杂生物试剂的途径,通过小规模合成制备这些是不可能的。主题系统和方法是可规模化的,有助于按需制备成千上万的生物分子和可检测标记物的不同组合。在某些实施例中,主题系统提供完全自动化的方案,使得定制的可检测生物分子探针的制备几乎不需要人类输入。

  本披露还用于可以希望将来自生物样品的细胞分析用于研究、实验室测试或用于治疗的应用中。在一些实施例中,主题方法和系统可以有助于分析从流体或组织样品(例如用于疾病如癌症的样本)获得的细胞。与使用从头合成的探针组合物相比,本披露的方法和系统还允许以增强的效率和低成本分析来自生物样品(例如器官、组织、组织片段、流体)的细胞。

  虽然有附加条款,但是还通过以下条款限定了本文中阐述的披露内容:

  1.一种用于在制备经标记的生物分子试剂中使用的系统,该系统包括:

  输入管理器,其用于接收对经标记的生物分子试剂的要求;

  存储器,其用于存储包含多种经标记的生物分子存储标识符的数据集;

  处理模块,其通信地联接到该存储器并被配置为识别来自该数据集的与该经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的一种或多种经标记的生物分子存储标识符;

  输出管理器,其用于提供所识别的经标记的生物分子存储标识符。

  2.如条款1所述的系统,其中对标记的生物分子试剂的该要求包括生物分子要求和标记要求。

  3.如条款2所述的系统,其中该存储器包括第一数据集和第二数据集,该第一数据集包括多种经激活的生物分子的多种生物分子存储标识符,该第二数据集包括多种经激活的标记的多种标记存储标识符。

  4.如条款1至3中任一项所述的系统,其中该输出管理器可操作地联接至通信部件,该通信部件被配置成显示所识别的经标记的生物分子存储标识符。

  5.如条款4所述的系统,其中该通信部件是电子显示器。

  6.如条款4所述的系统,其中该通信部件是打印机。

  7.如条款1至6中任一项所述的系统,其中该输入管理器可操作地联接至图形用户界面。

  8.如条款1至7中任一项所述的系统,其中该图形用户界面包括互联网网站菜单界面。

  9.如条款1至8中任一项所述的系统,其中该输入管理器被配置为接收多种经标记的生物分子要求。

  10.如条款9所述的系统,其中该输入管理器被配置为同时接收多个生物分子要求和标记要求。

  11.如条款9所述的系统,其中该输入管理器被配置为从相同用户接收多个生物分子要求和标记要求。

  12.如条款9所述的系统,其中该输入管理器被配置为从多个用户接收多个生物分子要求和标记要求。

  13.如条款1至12中任一项所述的系统,其中该存储器包括用于当与该生物分子要求相对应的生物分子存储标识符不可用时提供对替代生物分子的推荐的算法。

  14.如条款1至13中任一项所述的系统,其中该存储器包括用于当与该标记要求相对应的标记存储标识符不可用时提供对替代标记的推荐的算法。

  15.如条款1至14中任一项所述的系统,还包括用于制备经标记的生物分子试剂的试剂制备装置,其中该试剂制备装置可操作地联接至该输出管理器并且被配置为:

  接收所识别的生物分子存储标识符和标记存储标识符;并且

  产生与所接收的生物分子存储标识符和标记存储标识符相对应的经标记的生物分子试剂。

  16.如条款15所述的系统,其中该试剂制备装置包括采样设备,该采样设备被配置为将经激活的生物分子和经激活的标记提供给接触装置。

  17.如条款16所述的系统,还包括接触装置,该接触装置被配置为用于使经激活的生物分子与经激活的标记接触以产生经标记的生物分子试剂。

  18.如条款16至17中任一项所述的系统,还包括经标记的生物分子试剂分析仪。

  19.如条款18所述的系统,其中该分析仪包括用于纯化经标记的生物分子试剂的纯化部件。

  20.如条款19所述的系统,其中该纯化部件包括液相色谱。

  21.如条款16至20中任一项所述的系统,还包括溶剂室,该溶剂室被配置为将一种或多种溶剂提供给该接触装置。

  22.如条款16至21中任一项所述的系统,其中该接触装置是微管。

  23.如条款15至22中任一项所述的系统,其中该系统包括试剂包装单元,该试剂包装单元被配置为将所产生的经标记的生物分子试剂密封在容器中。

  24.如条款1至23中任一项所述的系统,其中该生物分子是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  25.如条款24所述的系统,其中该核酸是寡核苷酸、DNA或RNA。

  26.如条款25所述的系统,其中该生物分子是寡核苷酸。

  27.如条款24所述的系统,其中该多肽是蛋白质、酶或抗体。

  28.如条款27所述的系统,其中该生物分子是抗体。

  29.如条款1至28中任一项所述的系统,其中该标记是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  30.如条款1至29中任一项所述的系统,其中该存储器包括25种或更多种生物分子存储标识符。

  31.如条款30所述的系统,其中该存储器包括25种或更多种抗体存储标识符。

  32.如条款1至31中任一项所述的系统,其中该存储器包括10种或更多种标记存储标识符。

  33.如条款32所述的系统,其中该存储器包括25种或更多种荧光团存储标识符。

  34.如条款1至33中任一项所述的系统,其中经激活的生物分子和经激活的标记各自独立地包含共价联接的反应性接头。

  35.一种方法,包括:

  传送对经标记的生物分子试剂的要求,该要求包括以下中的一个或多个:

  经标记的生物分子要求;和

  生物分子要求和标记要求;并且

  接收一种或多种经标记的生物分子试剂,每种经标记的生物分子试剂包括通过接头与标记共价联接的生物分子。

  36.如条款35所述的方法,还包括从包括多种经标记的生物分子存储标识符的第一数据集中选择经标记的生物分子试剂。

  37.如条款35至36中任一项所述的方法,还包括:

  从包括多种生物分子存储标识符的第二数据集选择生物分子;并且

  从包括多种标记存储标识符的第三数据集选择标记。

  38.如条款35至37中任一项所述的方法,其中传送该要求包括将经标记的生物分子试剂要求输入到与系统的输入管理器可操作地联接的图形用户界面中,该系统的该输入管理器被配置为接收经标记的生物分子试剂要求。

  39.如条款38所述的方法,其中该图形用户界面包括互联网网站菜单界面。

  40.如条款35至39中任一项所述的方法,其中传送经标记的生物分子试剂要求包括通过邮件、电子邮件或通过电话提供经标记的生物分子试剂要求。

  41.如条款35至40中任一项所述的方法,其中该方法包括传送对多种经标记的生物分子试剂的要求。

  42.如条款41所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和多个标记要求。

  43.如条款41所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括单个生物分子要求和多个标记要求。

  44.如条款41所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和单个标记要求。

  45.如条款35至44中任一项所述的方法,其中将所接收的经标记的生物分子试剂密封在容器中。

  46.如条款35至44中任一项所述的方法,其中该生物分子是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  47.如条款46所述的方法,其中该核酸是寡核苷酸、DNA或RNA。

  48.如条款46所述的方法,其中该生物分子是寡核苷酸。

  49.如条款46所述的方法,其中该多肽是蛋白质、酶或抗体。

  50.如条款46所述的方法,其中该生物分子是抗体。

  51.如条款35至50中任一项所述的方法,其中该标记是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  52.如条款51所述的方法,其中该标记是荧光团。

  53.一种方法,包括:

  将对经标记的生物分子试剂的要求传送给系统,该系统包括:

  输入管理器,其接收经标记的生物分子试剂要求;

  存储器,其用于存储包含多种经标记的生物分子存储标识符的数据集;

  处理模块,其通信地联接到该存储器并被配置为识别来自该数据集的与该经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的一种或多种经标记的生物分子存储标识符;

  输出管理器,其用于提供所识别的经标记的生物分子存储标识;并且

  接收包含与标记共价联接的生物分子的经标记的生物分子试剂。

  54.如条款53所述的方法,其中对经标记的生物分子试剂的要求包括生物分子要求和标记要求。

  55.如条款53至54中任一项所述的方法,其中该存储器包括第一数据集和第二数据集,该第一数据集包括多种经激活的生物分子的多种生物分子存储标识符,该第二数据集包括多种经激活的标记的多种标记存储标识符。

  56.如条款53至55中任一项所述的方法,其中传送对经标记的生物分子试剂的要求包括将经标记的生物分子要求、生物分子要求和标记要求中的一个或多个输入到与该输入管理器可操作地联接的图形用户界面中。

  57.如条款56所述的方法,其中该图形用户界面包括互联网网站菜单界面。

  58.如条款53至57中任一项所述的方法,其中该方法包括传送对多种经标记的生物分子试剂的要求。

  59.如条款58所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和多个标记要求。

  60.如条款58所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括单个生物分子要求和多个标记要求。

  61.如条款58所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和单个标记要求。

  62.如条款53至61中任一项所述的方法,其中将所接收的经标记的生物分子试剂密封在容器中。

  63.如条款53至62中任一项所述的方法,其中该生物分子是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  64.如条款63所述的方法,其中该核酸是寡核苷酸、DNA或RNA。

  65.如条款64所述的方法,其中该生物分子是寡核苷酸。

  66.如条款63所述的方法,其中该多肽是蛋白质、酶或抗体。

  67.如条款66所述的方法,其中该生物分子是抗体。

  68.如条款53至67中任一项所述的方法,其中该标记是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  69.如条款68所述的方法,其中该标记是荧光团。

  70.一种方法,包括:

  接收对经标记的生物分子试剂的要求,该要求包括以下中的一个或多个:

  经标记的生物分子要求;和

  生物分子要求和标记要求;

  通过以下方式制备与经标记的生物分子试剂要求相对应的经标记的生物分子试剂:使经激活的生物分子与经激活的标记接触以产生经标记的生物分子试剂,其中该制备包括从包含多种经激活的生物分子和多种经激活的标记的储存物中选择经激活的生物分子和经激活的标记。

  71.如条款70所述的方法,其中该方法包括接收对多种经标记的生物分子试剂的要求。

  72.如条款71所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和多个标记要求。

  73.如条款71所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括单个生物分子要求和多个标记要求。

  74.如条款71所述的方法,其中对多种经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和单个标记要求。

  75.如条款70至74中任一项所述的方法,其中接触包括在接触装置中手动地将经激活的生物分子与经激活的标记组合。

  76.如条款75所述的方法,其中该接触装置是微管。

  77.如条款70至76中任一项所述的方法,其中将经激活的生物分子和经激活的标记通过计算机控制的取样设备在试剂制备装置的接触装置中接触。

  78.如条款70至77中任一项所述的方法,其进一步包括纯化经标记的生物分子试剂。

  79.如条款70至78中任一项所述的方法,进一步包括将经标记的生物分子试剂运输到远程位置。

  80.如条款70至79中任一项所述的方法,其中通过互联网网站接收对经标记的生物分子试剂的要求。

  81.如条款70至80中任一项所述的方法,其中通过电话接收对经标记的生物分子试剂的要求。

  82.如条款70至81中任一项所述的方法,其中通过邮件接收对经标记的生物分子试剂的要求。

  83.如条款70至82中任一项所述的方法,其中通过电子邮件接收对经标记的生物分子试剂的要求。

  84.如条款70至83中任一项所述的方法,还包括当与该要求相对应的经标记的生物分子不可用时,提供对替代的经标记的生物分子的推荐。

  85.如条款70至84中任一项所述的方法,还包括当与生物分子要求相对应的生物分子不可用时,提供对替代生物分子的推荐。

  86.如条款70至85中任一项所述的方法,还包括当与标记要求相对应的标记不可用时,提供对替代标记的推荐。

  87.如条款70至86中任一项所述的方法,其中该生物分子是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  88.如条款87所述的方法,其中该核酸是寡核苷酸、DNA或RNA。

  89.如条款88所述的方法,其中该生物分子是寡核苷酸。

  90.如条款87所述的方法,其中该多肽是蛋白质、酶或抗体。

  91.如条款90所述的方法,其中该生物分子是抗体。

  92.如条款70至91中任一项所述的方法,其中该标记是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  93.如条款92所述的方法,其中该标记是荧光团。

  94.一种方法,包括:

  用系统接收对经标记的生物分子试剂的要求,该系统包括:

  输入管理器,其接收经标记的生物分子试剂要求;

  存储器,其用于存储包含多种经标记的生物分子存储标识符的数据集;

  处理模块,其通信地联接到该存储器并被配置为识别来自该数据集的与该经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的一种或多种经标记的生物分子存储标识符;

  输出管理器;

  识别与经标记的生物分子试剂要求相对应的经标记的生物分子存储标识符;

  输出所识别的经标记的生物分子试剂存储标识符。

  95.如条款94所述的方法,其中对经标记的生物分子试剂的要求包括生物分子要求和标记要求。

  96.如条款94至95中任一项所述的方法,还包括将输出的经标记的生物分子试剂存储标识符显示在电子显示器上。

  97.如条款94至96中任一项所述的方法,还包括打印输出的经标记的生物分子试剂存储标识符。

  98.如条款94至97中任一项所述的方法,其中该方法包括接收对经标记的生物分子试剂的多个要求。

  99.如条款98所述的方法,其中从相同用户接收该多个要求。

  100.如条款98所述的方法,其中从不同用户接收该多个要求。

  101.如条款98所述的方法,其中对经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和多个标记要求。

  102.如条款98所述的方法,其中对经标记的生物分子试剂的要求包括单个生物分子要求和多个标记要求。

  103.如条款94至102中任一项所述的方法,其中对经标记的生物分子试剂的要求包括多个生物分子要求和单个标记要求。

  104.如条款103所述的方法,还包括使与生物分子存储标识符相关联的经激活的生物分子和与标记存储标识符相关联的经激活的标记接触以产生经标记的生物分子试剂。

  105.如条款104所述的方法,其中接触包括在接触装置中手动地将经激活的生物分子与经激活的标记组合。

  106.如条款105所述的方法,其中该接触装置是微管。

  107.如条款105所述的方法,其中将经激活的生物分子和经激活的标记通过计算机控制的取样设备在试剂制备装置的接触装置中接触。

  108.如条款105所述的方法,还包括纯化经标记的生物分子试剂。

  109.如条款94至108中任一项所述的方法,进一步包括将经标记的生物分子试剂运输到远程位置。

  110.如条款94至109中任一项所述的方法,其中通过互联网网站接收对经标记的生物分子试剂的要求。

  111.如条款94至110中任一项所述的方法,其中将对经标记的生物分子试剂的要求通过电话接收,并且输入到输入管理器中。

  112.如条款94至111中任一项所述的方法,其中将对经标记的生物分子试剂的要求通过邮件接收,并且输入到输入管理器中。

  113.如条款112所述的方法,其中将对经标记的生物分子试剂的要求通过电子邮件接收,并且输入到输入管理器中。

  114.如条款94至113中任一项所述的方法,还包括当与经标记的生物分子要求相对应的经标记的生物分子存储标识符不可用时,从数据库提供对替代的经标记的生物分子的推荐。

  115.如条款94至114中任一项所述的方法,还包括当与生物分子要求相对应的生物分子存储标识符不可用时,从数据库提供对替代的生物分子的推荐。

  116.如条款94至115中任一项所述的方法,还包括当与标记要求相对应的标记存储标识符不可用时,从数据库提供对替代的标记的推荐。

  117.如条款94至116中任一项所述的方法,其中该生物分子是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  118.如条款117所述的方法,其中该生物分子是核酸。

  119.如条款118所述的方法,其中该核酸是寡核苷酸、DNA或RNA。

  120.如条款119所述的方法,其中该生物分子是寡核苷酸。

  121.如条款117所述的方法,其中该多肽是蛋白质、酶或抗体。

  122.如条款121所述的方法,其中该生物分子是抗体。

  123.如条款94至122中任一项所述的方法,其中该标记是选自下组的化合物,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  124.如条款123所述的方法,其中该标记是荧光团。

  125.一种系统,该系统包括:

  多种经激活的生物分子;

  多种经激活的标记;和

  用于制备经标记的生物分子试剂的试剂制备装置,其中该试剂制备装置被配置为:

  接收所识别的生物分子存储标识符和标记存储标识符;并且

  产生与所接收的生物分子存储标识符和标记存储标识符相对应的经标记的生物分子试剂。

  126.如条款125所述的系统,其中该试剂制备装置包括采样设备,该采样设备被配置为将经激活的生物分子和经激活的标记提供给接触装置。

  127.如条款126所述的系统,其中该试剂制备装置包括接触装置,该接触装置被配置为用于使经激活的生物分子与经激活的标记接触以产生经标记的生物分子试剂。

  128.如条款127所述的系统,还包括经标记的生物分子试剂分析仪。

  129.如条款128所述的系统,其中该分析仪包括用于纯化经标记的生物分子试剂的纯化部件。

  130.如条款125至126中任一项所述的系统,其中该系统包括试剂包装单元,该试剂包装单元被配置为将所产生的经标记的生物分子试剂密封在容器中。

  131.如条款125至130中任一项所述的系统,其中该试剂制备装置可操作地联接到用于接收经标记的生物分子试剂要求的系统,该系统包括:

  输入管理器,其用于接收经标记的生物分子试剂的生物分子要求和标记要求;

  存储器,其用于存储第一数据集和第二数据集,该第一数据集包括多种经激活的生物分子的多种生物分子存储标识符,该第二数据集包括多种经激活的标记的多种标记存储标识符;

  处理模块,其通信地联接到该存储器并且被配置为从该第一数据集和第二数据集中识别与该生物分子要求和标记要求相对应的生物分子存储标识符和标记存储标识符;

  输出管理器,其用于提供所识别的生物分子存储标识符和标记存储标识符。

  132.如条款125至131中任一项所述的系统,其中该系统包括1000种或更多种不同的经激活的生物分子。

  133.如条款125至132中任一项所述的系统,其中该生物分子选自下组,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  134.如条款133所述的系统,其中该生物分子是寡核苷酸。

  135.如条款134所述的系统,其中该系统包括1000种或更多种不同类型的寡核苷酸。

  136.如条款133所述的系统,其中该生物分子是抗体。

  137.如条款136所述的系统,其中该系统包括1000种或更多种不同类型的抗体。

  138.如条款125至137中任一项所述的系统,其中每个经激活的生物分子包含反应性接头。

  139.如条款125至138中任一项所述的系统,其中该系统包括100种或更多种不同的经激活的标记。

  140.如条款139所述的系统,其中该标记选自下组,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  141.如条款125至140中任一项所述的系统,其中经激活的标记包含反应性接头。

  142.一种储存物,该储存物包括:

  多种经激活的生物分子;和

  多种经激活的标记。

  143.如条款142所述的储存物,其中该储存物包含1000种或更多种不同的经激活的生物分子。

  144.如条款142至143中任一项所述的储存物,其中该生物分子选自下组,该组由以下各项组成:多肽、核酸和多糖。

  145.如条款144所述的储存物,其中该生物分子是寡核苷酸。

  146.如条款145所述的储存物,其中该储存物包括1000种或更多种不同类型的寡核苷酸。

  147.如条款144所述的储存物,其中该生物分子是抗体。

  148.如条款147所述的储存物,其中该储存物包括1000种或更多种不同类型的抗体。

  149.如条款142至148中任一项所述的储存物,其中每个经激活的生物分子包含反应性接头。

  150.如条款142至149中任一项所述的储存物,其中该储存物包括100种或更多种不同的经激活的标记。

  151.如条款150所述的储存物,其中经激活的标记的标记选自下组,该组由以下各项组成:荧光团、发色团、酶、氧化还原标记、放射性标记、声学标记、拉曼(SERS)标签、质量标签、同位素标签、磁颗粒、微颗粒和纳米颗粒。

  152.一种经标记的生物分子试剂分配系统,其包括:

  输入模块,其用于接收对经标记的生物分子的要求;

  试剂制备装置;和

  用于输出包装好的经标记的生物分子的分配模块。

  153.如条款152所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该输入模块包括:

  图形用户界面,其用于将经标记的生物分子要求传送至输入管理器;

  输入管理器,其用于接收对经标记的生物分子的要求;

  存储器,其用于存储数据集,该数据集具有与经标记的生物分子试剂要求的一种或多种组分相对应的多种存储标识符;

  处理模块,其通信地联接到该存储器并被配置为识别来自该数据集的与该经标记的生物分子试剂要求的组分相对应的存储标识符;和

  输出管理器,其用于提供所识别的存储标识符。

  154.如条款152至153中任一项所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该试剂制备装置包括经标记的生物分子的来源、生物分子的来源、标记的来源、反应性接头的来源、经激活的生物分子的来源和经激活的标记的来源中的一个或多个。

  155.如条款152至154中任一项所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该试剂制备装置包括:

  采样设备,其被配置为将经激活的生物分子和经激活的标记提供给接触装置。

  156.如条款155所述的经标记的生物分子试剂分配系统,还包括接触装置,该接触装置被配置为用于使经激活的生物分子与经激活的标记接触以产生经标记的生物分子试剂。

  157.如条款155至156中任一项所述的经标记的生物分子试剂分配系统,还包括经标记的生物分子试剂分析仪。

  158.如条款157所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该分析仪包括用于纯化经标记的生物分子试剂的纯化部件。

  159.如条款158所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该纯化部件包括液相色谱。

  160.如条款153至159中任一项所述的经标记的生物分子试剂分配系统,还包括溶剂室,该溶剂室被配置为将一种或多种溶剂提供给该接触装置。

  161.根据条款152至160中任一项所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该分配模块包括试剂包装单元,该试剂包装单元被配置为将所产生的经标记的生物分子试剂密封在容器中。

  162.根据条款161所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该容器选自下组,该组由以下各项组成:小袋、包、管、小瓶、微管或瓶。

  163.根据条款161所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该包装单元被进一步配置为将具有经标记的生物分子的密封容器分配在第二容器中。

  164.根据条款163所述的经标记的生物分子试剂分配系统,其中该第二容器选自下组,该组由以下各项组成:小袋、包、管、小瓶、微管或瓶。

  虽然上述发明已经通过说明和实例的方式出于清楚理解的目的在一些细节方面进行了描述,但是本领域技术人员根据本披露传授的内容很容易明白可以对其进行某些变化和修改而不偏离所附权利要求的精神或范围。

  因此,前述内容仅说明了本发明的原理。将了解的是本领域技术人员将能够设计不同的安排,这些不同的安排虽然没有在此明确地描述或显示,但体现本发明的原理并且被包括在其精神和范围之内。另外,在此叙述的所有实例和条件性语言原则上旨在帮助读者理解本发明的原理,而不限于这些具体叙述的实例和条件。此外,本文中叙述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其特定示例旨在涵盖其结构等效物和功能等效物两者。另外,这种等效物旨在包括当前已知的等效物以及将来开发的等效物两者,即,所开发的执行相同功能的任何要素,而不考虑结构。因此,本发明的范围不旨在受限于本文中所示出和描述的示例性实施例。相反地,本发明的范围和精神由所附权利要求书体现。

《用于提供经标记的生物分子的方法和系统.doc》
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