DE10116428A1 - Preparing libraries of selected molecules, particularly gene chips, useful for DNA sequencing, by interaction of the library with loading chip then transfer to carrier - Google Patents

Preparing libraries of selected molecules, particularly gene chips, useful for DNA sequencing, by interaction of the library with loading chip then transfer to carrier

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DE10116428A1
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Abstract

Method for preparing selected molecule libraries (55), especially gene or bio-chips, is new. Method for preparing selected molecule libraries (55), especially gene or bio-chips, comprises first preparing (i) a loading chip (10) with a defined oligonucleotide (ON) library (15) and (ii) a molecule library (25) in which at least one molecule includes an oligonucleotide segment complementary to at least one region of an ON in (15), to allow stable interaction between the molecule and ON (especially formation of a stable hybrid). Then (25) is applied to (15) so that interaction between the components of the two libraries occurs, forming a hybrid library (35). (35) is positioned next to a target (50), interaction between ON and molecules of (25) is undone and molecules that were previously bound to ON are transferred to (50) in a spatially ordered fashion, and immobilized as a (55). An Independent claim is also included for an apparatus for preparing (55), especially gene chips.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung hochdichter, räumlich aufgelöster, festphasenimmobilisierter selektierter Molekülbibliotheken bzw. Molekülraster, insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Gen- oder Bio-Chips.The invention relates to a method and a device for producing high-density, spatially resolved, solid phase-immobilized selected molecule libraries or Molecular grid, in particular the invention relates to a method for producing Gene or bio chips.

Es ist bekannt, Gen-Chips zur Bestimmung von Sequenzanteilen einer Test-DNA oder RNA auf dem DNA-Niveau einzusetzen. Die normalerweise als Doppelstrang vorliegende DNA ist hier als Einzelstrang in kurzen Stücken (Oligonukleotid-Sonde, die ca. 25 Nukleotide lang ist) auf die Mikrofelder eines Chips geheftet. Die Bestimmung der Sequenzanteile erfolgt hierbei mit Hilfe der Hybridisierungstechnik. Sowohl die Test- DNA oder RNA (beispielsweise des Gewebes) wie auch die Chip-DNA/RNA sind unter den gewählten Bedingungen einzelsträngig. Die Test-DNA oder RNA wird dann mit angekoppeltem Floureszenzmarker auf den Chip gegeben. Unter den gewählten Hybridisierungsbedingungen binden nur die komplementären DNA-Einzelstränge aneinander. Die schachbrettartigen Felder des Chips werden dann mit einem optischen Scanner geprüft. Der Scanner macht das Ergebnis sichtbar, indem er für die verschiedenen Felder den Hybridisierungsgrad - d. h. die Übereinstimmung der Test- DNA oder RNA mit den RNA/DNA-Strängen des Gen-Chips - in Form von Lichtintensität wiedergibt.It is known to use gene chips for determining sequence fractions of a test DNA or Use RNA at the DNA level. Usually as a double strand present DNA is here as a single strand in short pieces (oligonucleotide probe that 25 nucleotides long) is attached to the micro-fields of a chip. The determination of Sequence portions are carried out using the hybridization technique. Both the test DNA or RNA (for example of the tissue) as well as the chip DNA / RNA are under the selected conditions single-stranded. The test DNA or RNA is then included coupled fluorescence marker placed on the chip. Among the chosen Hybridization conditions bind only the complementary DNA single strands together. The checkerboard-like fields of the chip are then marked with an optical one Scanner checked. The scanner makes the result visible by looking for the different fields the degree of hybridization - d. H. the agreement of the test DNA or RNA with the RNA / DNA strands of the gene chip - in the form of Reproduces light intensity.

Bei der Herstellung von Gen-Chips bzw. Micro-Arrays kommt es also darauf an, die speziellen Einzelstränge in kurzen Stücken an genau definierte Positionen auf eilen Träger anzuheften. Hierzu ist es bekannt, nach der "Light-Directed"-Synthese vorzugehen, vgl. Fodor, S. A. et al., 1991 "Light-directed, spatially addressable parallel chemical synthesis", Science 251: 767-773. Diese Technik verwendet präzise photolithographische Masken, um die Positionen zu definieren, an denen einzelne, spezifische Nukleotide zu wachsenden einzelsträngigen Nukleinsäureketten addiert werden. Es werden einzelne Positionen durch Licht aktiviert bzw. freigegeben, so daß nun ein spezifisches Nukleotid an dieser genau definierten Stelle ankoppeln, d. h. "anheften" kann. Dieses Nukleotid wird dann auf den Träger gegeben und haftet überall dort an, wo eine Position durch den Lichtstrahl zuvor aktiviert worden war. Danach werden weitere Positionen auf diesem Träger aktiviert und nun ein weiteres Nukleotid auf den Träger aufgebracht, das an den jetzt aktivierten Stellen anhaftet. Dieser Prozess wird solange fortgesetzt, bis alle Positionen mit der Oligonukleotid-Sonde der Wahl besetzt sind.When it comes to the production of gene chips or micro-arrays, the important thing is that special single strands in short pieces at precisely defined positions on a hurry Pin the straps. For this purpose it is known after the "light-directed" synthesis proceed, cf. Fodor, S.A. et al., 1991 "Light-directed, spatially addressable parallel chemical synthesis ", Science 251: 767-773. This technique uses precise photolithographic masks to define the positions at which individual, specific nucleotides added to growing single-stranded nucleic acid chains become. Individual positions are activated or released by light, so that now couple a specific nucleotide to this precisely defined location, d. H. can "pin". This nucleotide is then placed on the support and adheres everywhere where a position had previously been activated by the light beam. After that further positions on this support are activated and now another nucleotide applied to the carrier that adheres to the now activated locations. This process  is continued until all positions with the oligonucleotide probe of choice are occupied.

Dieses Herstellungverfahren ist sehr langwierig und benötigt viele einzelne Herstellungsschritte. Es müssen mehrere photolithographische Masken angefertigt werden, die nacheinander sehr genau positioniert auf den Träger aufgesetzt werden müssen. Hierbei ist immer die Gefahr gegeben, daß sich die Positionen der photolithographische Masken bei der Licht-Aktivierungsphase leicht verschieben und damit der gesamte in der Herstellung befindliche Chip unbrauchbar wird.This manufacturing process is very lengthy and requires many individual ones Manufacturing steps. Several photolithographic masks have to be made be placed one after the other very precisely positioned on the carrier have to. There is always the risk that the positions of the Slightly move photolithographic masks during the light activation phase and so that the entire chip in production is unusable.

Neben der langen Zeit, die die Herstellung eines Chips benötigt, ist das Verfahren auch sehr unflexibel. Um eine spezielle Architektur auf einem Chip aufzubauen, müssen zuerst mehrere photolithographische Masken angefertigt werden. Diese Masken definieren die gewünschten Positionen der einzelnen Nukleotide eines speziellen Chips. Will man nun einen Chip mit einer anderen Architektur aufbauen - beispielsweise weil man einen neuen Virus auf diesem Chip zusätzlich testen möchte - dann muß ein komplettes neues Set an photolithographischen Masken angefertigt werden. Außerdem eignet sich das Verfahren nicht, um z. B. Proteinchips oder gemischte Biomolekülchips herzustellen.In addition to the long time it takes to make a chip, the process is too very inflexible. To build a special architecture on a chip, you have to First, several photolithographic masks are made. These masks define the desired positions of the individual nucleotides of a special chip. If you want to build a chip with a different architecture - for example because if you want to additionally test a new virus on this chip - then you have to complete new set of photolithographic masks can be made. Moreover the method is not suitable, for. B. protein chips or mixed biomolecule chips manufacture.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Herstellungsverfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung für Gen- oder Bio-Chips bereitzustellen, mit dem Gen- oder Bio-Chips schneller und mit einer höheren Flexibilität in der Architektur hergestellt werden können.The object of the present invention is therefore a production method and a Providing device for the production of gene or bio chips with the gene or Bio-Chips manufactured faster and with greater flexibility in architecture can be.

Diese Aufgabe ist durch das Verfahren bzw. die Vorrichtung der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besondere Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This task is independent of the method or the device Claims resolved. Special developments are in the dependent claims Are defined.

Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung selektierter Molekülbibliotheken (55), insbesondere Gen-Chips, umfassend die Schritte:
In particular, the object is achieved by a method for producing selected molecular libraries ( 55 ), in particular gene chips, comprising the steps:

  • a) Herstellung eines Beladungschips (10) mit einer definierten Oligonukleotidbibliothek (15);a) production of a loading chip ( 10 ) with a defined oligonucleotide library ( 15 );
  • b) Bereitstellung einer Molekülbibliothek (25), bei der mindestens ein Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) einen Oligonukleotidabschnitt (26.i) aufweist, der zu mindestens einem Bereich (16.i) eines Oligonukleotids (15.i) der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) komplementär ausgebildet ist, um die Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen dem Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) und dem Oligonukleotid (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15), insbesondere die Ausbildung eines stabilen Hybrides (35.i), zu ermöglichen;b) Provision of a molecule library ( 25 ), in which at least one molecule (25.i) of the molecule library ( 25 ) has an oligonucleotide section (26.i) which extends to at least one region (16.i) of an oligonucleotide (15.i) the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) is complementary to the formation of stable interactions between the molecule (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotide (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ), in particular that Enable formation of a stable hybrid (35.i);
  • c) die Molekülbibliothek (25) wird mit der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) zur Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) und Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) in Wechselwirkung gebracht, wodurch eine Hybridbibliothek (35) entsteht;c) the molecule library ( 25 ) with the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) to form stable interactions between oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) in Brought interaction, resulting in a hybrid library ( 35 );
  • d) die Hybridbibliothek (35) wird benachbart zu einem Target (50) positioniert;d) the hybrid library ( 35 ) is positioned adjacent to a target ( 50 );
  • e) die Hybridbibliothek (35) wird durch Lösen der stabilen Interaktion zwischen den Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) und den Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) aufgelöst und die zuvor an die Oligonukleotidbibliothek (15) gebundenen Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) auf das Target (50) räumlich geordnet übertragen und dort als selektierte Molekülbibliothek (55) dauerhaft oder vorübergehend immobilisiert.e) the hybrid library ( 35 ) is dissolved by solving the stable interaction between the molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and those previously bound to the oligonucleotide library ( 15 ) Molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) transferred spatially ordered to the target ( 50 ) and immobilized there permanently or temporarily as a selected molecular library ( 55 ).

Die selektierte Molekülbibliothek stellt dabei ein Molekülraster dar, das eindeutig räumlich aufgelöst ist. Damit sind die einzelnen Positionen dieser Molekülraster im Raum bzw. in x-y-Richtung, besonders bevorzugt in x-y-z-Richtung, definiert und bekannt, so daß später über den Ort das dort positionierte Molekül eindeutig identifiziert werden kann. Diese Molekülbibliotheken sind bevorzugt dicht angeordnet, um den Informationsgehalt auf dem Gen- oder Bio-Chip so hoch als möglich zu gestalten. Besonders bevorzugt werden hierbei mehr als 900 unterschiedliche Oligonukleotidsonden je Quadratzentimeter angeordnet. Weiterhin bevorzugt sind die selektierten Molekülbibliotheken festphasenimmobilisiert, d. h. auf einem festen Träger bzw. einem Target räumlich fixiert abgelegt.The selected molecule library represents a molecular grid that is unique is spatially resolved. The individual positions of these molecular grids are thus in space or in the x-y direction, particularly preferably in the x-y-z direction, defined and known, so that later the location of the molecule positioned there can be clearly identified can. These molecular libraries are preferably arranged densely around the Make the information content on the gene or bio chip as high as possible. More than 900 different ones are particularly preferred Oligonucleotide probes arranged per square centimeter. Those are also preferred solid-phase immobilized selected molecule libraries, d. H. on a solid support or a target stored spatially fixed.

Der Beladungschip (10) ist mit einer definierten Oligonukleotidbibliothek (15) ausgestattet und kann nach herkömmlichen Methoden hergestellt werden. Dieser Beladungschip dient für die folgenden Schritte als "Masterchip" und stellt eine Art Negativform für die herzustellende selektierte Molekülbibliothek (55) dar. Von dieser Negativform aus kann dann über die Wahl der Molekülbibliothek (25) ein spezieller Chip als selektierte Molekülbibliothek gewonnen werden. In dem Spezialfall, daß es sich ausschließlich um DNA- bzw. RNA-Sequenzen gleicher Länge handelt, stellt der Beladungschip (10) das direkte Komplementär der herzustellenden selektierten Molekülbibliothek (55) dar.The loading chip ( 10 ) is equipped with a defined oligonucleotide library ( 15 ) and can be produced by conventional methods. This loading chip serves as a "master chip" for the following steps and represents a kind of negative form for the selected molecule library ( 55 ) to be produced. From this negative form, a special chip can then be obtained as the selected molecule library by selecting the molecular library ( 25 ). In the special case that only DNA or RNA sequences of the same length are involved, the loading chip ( 10 ) is the direct complement of the selected molecular library ( 55 ) to be produced.

Die Molekülbibliothek (25) ist bevorzugt eine synthetisch hergestellte Molekülbibliothek, die die Moleküle aufweist, die später in der selektierten Molekülbibliothek (55), d. h. dem herzustellenden Gen-Chip, vorkommen sollen. Diese einzelnen Moleküle dieser Molekülbibliothek weisen Ankersegmente bzw. Oligonukleotidabschnitte auf, die es ihnen ermöglichen, an spezielle Oligonukleotide der auf dem Beladungschip vorgesehenen Oligonukleotidbibliothek ankoppeln zu können. Diese Segmente sind entsprechend komplementär zu den Segmenten ausgebildet, an denen sie ankoppeln sollen. Durch die Wahl der verschiedenen Ankersegmente werden so spezielle Moleküle dieser Molekülbibliothek an speziell definierten Stellen auf dem Beladungschip angekoppelt und so räumlich sortiert.The molecule library ( 25 ) is preferably a synthetically produced molecule library which has the molecules which are later to be found in the selected molecule library ( 55 ), ie the gene chip to be produced. These individual molecules of this molecular library have anchor segments or oligonucleotide sections which enable them to be able to couple to special oligonucleotides of the oligonucleotide library provided on the loading chip. These segments are designed to be complementary to the segments to which they are to be coupled. Through the choice of the different anchor segments, special molecules of this molecular library are coupled to specially defined locations on the loading chip and thus sorted spatially.

Durch die Wahl sowohl der Oligonukleotidbibliothek auf dem Beladungschip sowie deren räumlichen Ausrichtung und darüber hinaus einer speziellen Molekülbibliothek mit ausgesuchten Ankersegmenten kann mit vielen Freiheitsgraden direkter Einfluß auf die Architektur des herzustellenden Gen-Chips genommen werden. Zuerst kann über die Wahl der Ankersegmente der Oligonukleotidbibliothek bestimmt werden, was am Beladungschip überhaupt ankoppeln kann. Dann wird über die räumliche Aufteilung dieser Oligonukleotidbibliothek auf dem Beladungschip vorgegeben, an welchen Stellen überhaupt etwas ankoppeln kann. Nun wird über die Zusammensetzung der Molekülbibliothek vorgegeben, welche Moleküle überhaupt auf dem Gen-Chip am Ende positioniert werden können und über die Wahl der Ankersegmente der einzelnen Moleküle der Molekülbibliothek kann bestimmt werden, an welche anderen Oligonukleotide auf dem Beladungschip und damit an welchem Ort auf dem letzlich herzustellenden Gen-Chip diese Moleküle positioniert werden. Die Architektur des Gen- Chips kann daher flexibel durch die Wahl des Beladungschips mit der gewählten Oligonukleotidbibliothek in ihrer räumlichen Ausrichtung und die Auswahl einer von mehereren Molekülbibliotheken mit entsprechenden Ankersegmenten gestaltet werden.By choosing both the oligonucleotide library on the loading chip as well their spatial alignment and, moreover, with a special molecular library selected anchor segments can have a direct influence on the Architecture of the gene chips to be produced. First, about Choice of anchor segments of the oligonucleotide library can be determined, what on Can dock the loading chip at all. Then about the spatial division this oligonucleotide library on the loading chip specified at which locations can connect anything at all. Now the composition of the Molecular library predefined which molecules will end up on the gene chip at all can be positioned and the choice of anchor segments of each Molecules in the molecular library can be determined to which others Oligonucleotides on the loading chip and thus at what location on the end gene chip to be manufactured these molecules are positioned. The architecture of the gene Chips can therefore be flexible by choosing the loading chip with the one chosen Oligonucleotide library in its spatial orientation and the selection of one of several molecular libraries can be designed with corresponding anchor segments.

Die Ankoppelung der Moleküle aus der Molekülbibliothek an die Oligonukleotide auf dem Beladungschip werden bevorzugt über die Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen diesem Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) und dem Oligonukleotid (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) realisiert, insbesondere durch die Ausbildung eines stabilen Hybrides (35.i).The coupling of the molecules from the molecule library to the oligonucleotides on the loading chip is preferably achieved, in particular by the formation of stable interactions between this molecule (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotide (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) the formation of a stable hybrid (35.i).

Diese Ankopplung wird dadurch eingeleitet, daß die Molküle der Molekülbibliothek (25) mit der auf dem Beladungschip vorgesehenen Oligonukleotidbibliothek (15) in Wechselwirkung gebracht werden, wodurch eine Hybridbibliothek (35) entsteht. Da hierdurch genau die Moleküle an den gewünschten Positionen am Beladungschip ankoppeln, die die passenden Ankersegmente aufweisen, können die in der Molekülbibliothek vorhandenen Moleküle räumlich genau definiert und geordnet werden und liegen nun als Hybrid vor. Dieses Hybrid besteht aus dem Oligonukleotid, das am Beladungschip anhaftet und dem über das Ankersegment hieran gebundene Molekül aus der Molekülbibliothek. Da nur genaue Übereinstimmungen berücksichtigt werden, ist so eine genaue Selektion der Moleküle in einer räumlich definierten Ausrichtung möglich.This coupling is initiated in that the molecules of the molecular library ( 25 ) are brought into interaction with the oligonucleotide library ( 15 ) provided on the loading chip, thereby creating a hybrid library ( 35 ). Since this precisely couples the molecules to the desired positions on the loading chip that have the appropriate anchor segments, the molecules present in the molecule library can be spatially precisely defined and ordered and are now available as a hybrid. This hybrid consists of the oligonucleotide that adheres to the loading chip and the molecule from the molecule library bound to it via the anchor segment. Since only exact matches are taken into account, an exact selection of the molecules in a spatially defined orientation is possible.

Die derart genau angeordnete und sortierte Hybridbibliothek (35) wird jetzt benachbart zu einem Target (50) positioniert. Dieses Target ist bevorzugt eine sekundäre feste Phase, wie beispielsweise Nylon, Polyamid, Nitrocellulose, Cellulose, modifizierte Cellulosen, Glas, Polyimid, Polyacrylamid, Glas, Silizium, Silikon, Edelmetalle oder Kombinationen dieser Materialien. Das Target kann besonders bevorzugt auch ein Kapillar-Array sein, in die die abgetrennten Moleküle geordnet abgesetzt und damit räumlich definiert angeordnet werden können.The hybrid library ( 35 ) that is precisely arranged and sorted in this way is now positioned adjacent to a target ( 50 ). This target is preferably a secondary solid phase, such as nylon, polyamide, nitrocellulose, cellulose, modified celluloses, glass, polyimide, polyacrylamide, glass, silicon, silicone, precious metals or combinations of these materials. The target can particularly preferably also be a capillary array, into which the separated molecules can be placed in an orderly manner and thus be spatially defined.

Bevorzugt besteht das Target aus einer schachbrettartigen Anordnung von elektromagnetischen Wechselfeldern, in denen die Moleküle allein aufgrund ihrer elektromagnetischen Eigenschaften festgehalten werden.The target preferably consists of a checkerboard arrangement of alternating electromagnetic fields, in which the molecules alone due to their electromagnetic properties are recorded.

Daraufhin werden die in der Hybridbibliothek enthaltenen und zuvor an die Oligonukleotidbibliothek (15) gebundenen Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) auf das Target (50) räumlich geordnet übertragen und dort z. B. durch Ausbildung kovalenter Bindungen, Ausbildung salzartiger Bindungen oder hydrophober Interaktionen oder durch Fokussierung in elektromagnetischen Wechselfeldern als selektierte Molekülbibliothek (55) immobilisiert. Das Lösen der stabilen Interaktion zwischen den Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) und den Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) kann auf verschiedenen Methoden stattfinden, die von der Art der Interaktionen abhängen.Thereupon, the molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) contained in the hybrid library and previously bound to the oligonucleotide library ( 15 ) are transferred spatially ordered to the target ( 50 ) and there z. B. by forming covalent bonds, salt-like bonds or hydrophobic interactions or by focusing in alternating electromagnetic fields as a selected molecular library ( 55 ) immobilized. The release of the stable interaction between the molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) can take place in various ways, which depend on the nature of the interactions.

Die Immobilisierung bewirkt, daß die auf das Target transferierten Moleküle dort positioniert verbleiben und durch zukünftige zu erwartende Einflüße ihre Position nicht mehr aufgeben, aber hinreichend zugänglich für biochemische oder biophysikalische Reaktionen oder Untersuchungen bleiben. Weiterhin bleiben die biochemischen Eigenschaften der Moleküle weitgehend erhalten.The immobilization causes the molecules transferred to the target there remain positioned and their position cannot be expected due to future influences Giving up more, but sufficiently accessible for biochemical or biophysical Reactions or investigations remain. The biochemical remain Properties of the molecules largely preserved.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren umfasst zusätzlich den Schritt:
Another method according to the invention additionally comprises the step:

  • a) der Beladungschip (10) wird regeneriert und erneut im Schritt (c) verwendet.a) the loading chip ( 10 ) is regenerated and used again in step (c).

Die Regeneration kann z. B. durch stark denaturierende Agentien wie Harnstoff- oder Formamid-Lösungen oder durch Hitze erfolgen. The regeneration can e.g. B. by strongly denaturing agents such as urea or Formamide solutions or by heat.  

Auf diese Weise ist es möglich, den Beladungschip immer und immer wieder zur Herstellung eines Gen-Chips zu verwenden. Durch diese wiederholte Verwendung des Beladungschips wird die Zeit zur Herstellung eines neuen Gen-Chips dramtisch reduziert. Während die Herstellung eines Beladungschips ohne modifizierte Nukleotide nach herkömmlichen Methoden ca. 10 bis 12 Stunden dauert (5-8 Minuten je Nukleotid x 4 pro Nukleotid, dann Kettenverlängerung: bei 25 Nukleotiden ca. 10-12 Stunden), können die Gen-Chips nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem vorhandenen Beladungschip innerhalb von wenigen Minuten - oder je nach Beschleunigung der Hybridisierung innerhalb von weniger als einer Minute - hergestellt werden.In this way it is possible to return the loading chip over and over again To use making a gene chip. Through this repeated use of the Loading chips becomes the time to manufacture a new gene chip dramatically reduced. During the production of a loading chip without modified nucleotides takes about 10 to 12 hours according to conventional methods (5-8 minutes per nucleotide x 4 per nucleotide, then chain extension: with 25 nucleotides approx. 10-12 hours), can the gene chips according to the inventive method with an existing Loading chip within a few minutes - or depending on the acceleration of the Hybridization in less than a minute.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren umfasst zwischen Schritt (c) und Schritt (e) zusätzlich den Schritt: d) überschüssige und/oder unvollständig aber dennoch unselektiv bzw. unspezifisch angekoppelte Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) werden von der Hybridbibliothek (35) getrennt. Dadurch ist es möglich, überschüssige Moleküle vom Beladungschip zu entfernen, die sonst ebenfalls unerwünschtermaßen auf den herzustellenden Gen-Chip gelangen könnten. Darüber hinaus können auch falsche Ankopplungen an nicht hierfür vorgesehenen Ankersegmenten bzw. Positionen korrigiert werden.A further method according to the invention additionally comprises the step between step (c) and step (e): d) Excess and / or incomplete but nevertheless non-selectively or non-specifically coupled molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) are removed from the hybrid library ( 35 ) Cut. This makes it possible to remove excess molecules from the loading chip, which could otherwise also undesirably get onto the gene chip to be produced. In addition, incorrect couplings to anchor segments or positions not provided for this purpose can also be corrected.

Die Bedingungen für die Entfernung der einzelnen überschüssigen bzw. falsch positionierter Moleküle können dabei mit einer definierten, vorbestimmten Stringenz gewählt werden, so daß nur noch stabil interagierende Moleküle an den jeweiligen Positionen des Beladungschips (10) bzw. der Oligonukleotidbibliothek (15) verbleiben, z. B. durch Variation von Temperatur, Salzgehalt und/oder elektrischem Potential.The conditions for the removal of the individual excess or incorrectly positioned molecules can be chosen with a defined, predetermined stringency, so that only stable interacting molecules remain at the respective positions of the loading chip ( 10 ) or the oligonucleotide library ( 15 ), e.g. , B. by varying the temperature, salinity and / or electrical potential.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren umfasst zusätzlich den Schritt:
Another method according to the invention additionally comprises the step:

  • a) überschüssige Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) werden nach ihrer Entfernung im Schritt (d) im erneut ausgeführten Schritt (c) wieder verwendet. Dadurch ist es möglich, die Moleküle der Molekülbibliothek, die nicht für die Hybridbildung an dem Beladungschip im ersten Zyklus benötigt wurden, in einem nächsten Zyklus einzusetzen. Dadurch werden Resourcen gespart.a) Excess molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) are used again after their removal in step (d) in step (c) which has been carried out again. This makes it possible to use the molecules of the molecule library which were not required for the hybrid formation on the loading chip in the first cycle in a next cycle. This saves resources.

Bevorzugt werden zur Herstellung der Oligonukleotidbibliothek (15) des Beladungschips (10) Oligonukleotidsonden (17) der Länge 3 bis 100 Nukleotide, bevorzugt der Länge 5 bis 50 Nukleotide, besonders bevorzugt der Länge 15 bis 25 Nukleotide, eingesetzt, welche besonders bevorzugt durch eine kovalente chemische Bindung an den Beladungschip gekoppelt sind. For the preparation of the oligonucleotide library ( 15 ) of the loading chip ( 10 ), oligonucleotide probes ( 17 ) with a length of 3 to 100 nucleotides, preferably with a length of 5 to 50 nucleotides, particularly preferably with a length of 15 to 25 nucleotides, are used, which are particularly preferably by a covalent one chemical bond are coupled to the loading chip.

Mit zunehmender Länge der Nukleotide nimmt die Stabilität der Bindungen zu. Auf der anderen Seite lassen sich Nukleotide mit zunehmender Länge immer weniger rein herstellen, so daß die Synthesereinheit bei längeren Nukleotiden abnimmt. Die Selektivität der einzelnen Oligonukleotide, d. h. die korrekte Ankopplung an ein korrektes Gegenüber ist bei besonders kurzen Nukleotiden (Länge < 5) und bei besonderes langen Nukleotiden (Länge < 45) gering, während im dazwischenliegenden Bereich bei Nukleotiden der Länge 15 bis 30 ein Maximum der Selektivität vorliegt. Der besonders bevorzugte Bereich stellt damit einen Bereich dar, bei dem die Bindung ausreichend stabil ist, hinreichend selektiv und noch rein genug hergestellt werden kann.The stability of the bonds increases with the length of the nucleotides. On the other hand, nucleotides can be produced less and less with increasing length, so that the synthesis unit decreases with longer nucleotides. The selectivity of the individual oligonucleotides, i.e. the correct coupling to a correct counterpart, is low in the case of particularly short nucleotides (length <5) and in the case of particularly long nucleotides (length <45), while in the area in between is a maximum of 15 to 30 nucleotides Selectivity is present. The particularly preferred range thus represents a range in which the bond is sufficiently stable, can be produced sufficiently selectively and is still pure enough.

Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren werden mehr als 900 unterschiedliche Oligonukleotidsonden (17) je Quadratzentimeter verwendet. Hierdurch ist es möglich, hochdichte Strukturen auf dem Gen-Chip darzustellen.In a further method according to the invention, more than 900 different oligonucleotide probes ( 17 ) are used per square centimeter. This makes it possible to display high-density structures on the gene chip.

Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren werden zur Herstellung der Oligonukleotidbibliothek (15) des Beladungschips (10) und/oder der Molekülbibliothek (25) modifizierte Oligonukleotidsonden (17') (= ONS) und besonders bevorzugt chimäre modifizierte Oligonukleotidsonden (17"), verwendet, die eine spezifischere Interaktion mit der Molekülbibliothek (25) erlauben, ohne mit den biologisch relevanten Teilen der Molekülbibliothek (25) zu interagieren.In a further preferred method, modified oligonucleotide probes ( 17 ') (= ONS) and particularly preferably chimeric modified oligonucleotide probes ( 17 ") are used to produce the oligonucleotide library ( 15 ) of the loading chip ( 10 ) and / or the molecular library ( 25 ) allow a more specific interaction with the molecular library ( 25 ) without interacting with the biologically relevant parts of the molecular library ( 25 ).

Bei einem bevorzugten Verfahren werden als chimäre Oligonukleotidsonden (17'/17") Oligonukleotidanaloga der folgenden Klassen verwendet: PNA (Peptide Nucleic Acids), LNA (Locked Nucleic Acids), 2'-5'-verknüpfte 3'-Desoxyribonukleotide, DNA/RNA, DNA/PNA, DNA/LNA, DNA/20Mc-RNA, p-RNA (pyranosyl-DNA/RNA) oder einer Mischung von Molekülen dieser Molekülklassen. Die Oligonukleotidbibliothek (15) ist bevorzugt nach dem sogenannten "codon-triplett-synthon" Verfahren hergestellt worden, um die Zahl der notwendigen Synthesen zu reduzieren.In a preferred method, oligonucleotide analogs of the following classes are used as chimeric oligonucleotide probes ( 17 '/ 17 "): PNA (Peptide Nucleic Acids), LNA (Locked Nucleic Acids), 2'-5' linked 3'-deoxyribonucleotides, DNA / RNA , DNA / PNA, DNA / LNA, DNA / 20Mc-RNA, p-RNA (pyranosyl-DNA / RNA) or a mixture of molecules of these molecular classes The oligonucleotide library ( 15 ) is preferably based on the so-called "codon-triplet synthon" Processes have been made to reduce the number of syntheses required.

Die Molekülbibliothek (25) kann bevorzugt nach Verfahren der kombinatorischen Chemie und/oder nach der "split and pool" Methode hergestellt werden.The molecule library ( 25 ) can preferably be produced by combinatorial chemistry and / or by the "split and pool" method.

Bevorzugt ist die Molekülbibliothek (25) eine chimäre Molekülbibliothek (25), die auch Moleküle (25.i) enthält, die ein Ankersegment (26.i) zur Interaktion mit Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) des Beladungschips (10) aufweisen und/oder die ein Link-Molekül (26.i) zur Interaktion mit einem Catch-Molekül (54.i) des Targets (50) aufweisen. Durch das Vorsehen eines Ankersegmentes ist es für das Molekül möglich, an den Oligonukleotiden auf dem Beladungschip anzuhaften, während das Link- Molekül die Verbindung zum Target über ein dort vorhandenes Catch-Molekül sicherstellt. Es ist auch denkbar, daß das Target so beschaffen ist, daß kein Catch- Molekül benötigt wird, da das Material des Targets eine ausreichende Bindungsmöglichkeit für die Moleküle der Molekülbibliothek bieten, wie beispielsweise Nylon für Oligonukleotide oder durch Einstellung entsprechender physikalischer Eigenschaften so daß die Moleküle dauerhaft oder vorübergehend festgehalten werden können. Eine vorübergehende Verankerung bietet den Vorteil, dass auch das Target mehrfach wieder verwendbar ist.The molecule library ( 25 ) is preferably a chimeric molecule library ( 25 ) which also contains molecules (25.i) which have an anchor segment (26.i) for interaction with oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) of the loading chip ( 10 ) and / or which have a link molecule (26.i) for interaction with a catch molecule (54.i) of the target ( 50 ). By providing an anchor segment, it is possible for the molecule to adhere to the oligonucleotides on the loading chip, while the link molecule ensures the connection to the target via a catch molecule present there. It is also conceivable that the target is such that no catch molecule is required, since the material of the target offers a sufficient binding possibility for the molecules of the molecule library, such as nylon for oligonucleotides or by setting appropriate physical properties so that the molecules can be held permanently or temporarily. Temporary anchoring offers the advantage that the target can be reused several times.

Bevorzugt ist das Ankersegment (26.i) ein stark mit den Vertretern der Oligonukleotidbibliothek (15) interagierendes Molekül und dieses Molekül ist folgenden Substanzklassen zuordenbar: Peptide, Proteine, "Aptamer-Oligonuleotide", "Molecular Beacon" Oligonukleotide, Einzelstrang DNA, Doppelstrang DNA, Einzelstrang RNA, Selbstkomplementäre DNA/RNA Chimäre oder einer Mischung von Molekülen dieser Molekülklassen. Besonders bevorzugt auch cDNA und tagged cDNA. Hierdurch ist eine klare Zuordnung der Moleküle aus der Molekülbibliothek zu den Oligonukleotiden auf dem Beladungschip möglich. Bevorzugt werden die chimären Molekülbibliotheken (25) durch biochemische oder molekularbiologische Verfahren hergestellt. Bevorzugt kann als Molekülbibliothek (25) eine an sogenannte "magnetic beads" gekoppelte Molekülbibliothek (25) verwendet werden. Dadurch ist es möglich, das Lösen der Interaktion durch magnetische oder elektrische Effekte zu bewirken. "Magnetic beads" können auf mikrostrukturierter Oberfläche in Mikro-"Löchern" abgelegt werden und unterstützen so die Selektion auf dem Target. Bei einer solchen Molekülbibliothek sind bevorzugt Vertreter jeweils genau eines Moleküls (25.i) an genau ein "magnetic bead" (27.i) gekoppelt.The anchor segment (26.i) is preferably a molecule which interacts strongly with the representatives of the oligonucleotide library ( 15 ) and this molecule can be assigned to the following substance classes: peptides, proteins, "aptamer oligonuleotides", "molecular beacon" oligonucleotides, single-stranded DNA, double-stranded DNA , Single-stranded RNA, self-complementary DNA / RNA chimera or a mixture of molecules of these molecular classes. Also particularly preferred is cDNA and tagged cDNA. This enables a clear assignment of the molecules from the molecule library to the oligonucleotides on the loading chip. The chimeric molecular libraries ( 25 ) are preferably produced by biochemical or molecular biological methods. Preferably a can be used on so-called "magnetic beads" coupled molecule library (25) (25) as a molecule library. This enables the interaction to be released by magnetic or electrical effects. "Magnetic beads" can be placed on microstructured surfaces in micro "holes" and thus support the selection on the target. In such a molecular library, representatives of exactly one molecule (25.i) are preferably coupled to exactly one "magnetic bead" (27.i).

Die Interaktionen im Schritt (c) entsprechen bevorzugt Doppelhelices nach Watson-Crick, insbesondere antiparallelen Doppelhelices. Insbesondere bevorzugt werden im Schritt (c) antiparallele oder parallele Doppelhelices zwischen je einem 2'-5'-Oligonukleotid (15.i) des Beladungschips (10) und einem RNA-Ankersegment (26.i) der Molekülbibliothek (25) ausgebildet. Zur Erhöhung der Selektivität werden bevorzugt parallele Duplexes oder Triplexes als Interaktionen ausgebildet. Zur Erhöhung der Stabilität werden bevorzugt antiparallele Duplexes oder Triplexes ausgebildet.The interactions in step (c) preferably correspond to Watson-Crick double helices, in particular antiparallel double helices. In step (c), it is particularly preferred to form antiparallel or parallel double helices between a 2'-5'-oligonucleotide (15.i) of the loading chip ( 10 ) and an RNA anchor segment (26.i) of the molecular library ( 25 ). In order to increase the selectivity, parallel duplexes or triplexes are preferably formed as interactions. To increase the stability, antiparallel duplexes or triplexes are preferably formed.

In einem bevorzugten Verfahren werden im Schritt (c) und/oder (d) Verfahren verwendet, die der Beschleunigung der Ausbildung der Interaktion und/oder der erhöhten Diskriminierung unterschiedlicher Interaktionen dienen. Die Ausbildung der Interaktionen kann durch die Verwendung von Initiatorstellen, beispielsweise lipophile Anker, beschleunigt werden. Dabei werden Übereinstimmungen schneller aufgefunden und zwei zueinander passende Moleküle können über diesen schnell anbindenden Teil in einer optimalen Ausgangslage für die folgende Hybridisierung positioniert werden.In a preferred process step (c) and / or (d) are process used to accelerate the formation of the interaction and / or the serve increased discrimination of different interactions. Training the Interactions can be achieved through the use of initiator sites, e.g. lipophilic  Anchor, be accelerated. Matches are found faster and two matching molecules can be in this fast connecting part an optimal starting position for the following hybridization.

Der erhöhten Diskriminierung unterschiedlicher Interaktionen dienen vor allem Tätigkeiten, bei denen die Temperatur während der Ausbildung der Interaktionen kontrolliert verändert wird; und/oder ein elektrisches Feld angelegt und kontrolliert verändert wird; und/oder bei Verwendung von "magnetic beads" ein magnetisches Feld angelegt und kontrolliert verändert wird. Diese Tätigkeiten dienen der erhöhten Diskriminierung zwischen der Qualität der einzelnen Bindungen. Dadurch können Bindungen, die nicht vollständig oder zwischen nicht vollständig komplementären Oligonukleotide ausgebildet wurden, aufgelöst werden.Above all, the increased discrimination of different interactions serves Activities where the temperature during the formation of the interactions is changed in a controlled manner; and / or an electrical field is created and checked is changed; and / or a magnetic field when using "magnetic beads" is created and changed in a controlled manner. These activities serve the increased Discrimination between the quality of the individual bonds. This allows Bonds that are not fully or between not fully complementary Oligonucleotides were formed to be resolved.

Besonders bevorzugt umfasst das Target (50) Nylon, Polyamid, Nitrocellulose, Cellulose, modifizierte Cellulosen, Glas, Polyimid, Polyacrylamid, Quarz, Silizium, Silikon, Edelmetalle oder Kombinationen dieser Materialien. Dadurch wird als Target ein Träger bereitgstellt, auf dem die selektierte Molekülbibliothek genau und reproduzierbar räumlich klar definiert abgelegt werden kann. Die Ordnung der selektierten Molekülbibliothek kann auch dreidimensional sein und damit das Target (50) komplexe räumliche Gebilde darstellen und weitere integrierte Funktionalitäten beinhalten. Diese integrierten Funktionalitäten können beispielsweise solche sein, mit denen bereits eine Auswertung bzw. Analyse der an dieser Stelle bzw. diesem Molekül angekoppelten Test- Sequenzen möglich ist. Bevorzugt werden hierzu Mikroelektroden eingesetzt, die auf dem Target - nachdem die Probe hinzugegeben wurde - bereits das Ergebnis messen, beispielsweise nach dem Quarz-Kristall-Mikrowaage-Verfahren.The target ( 50 ) particularly preferably comprises nylon, polyamide, nitrocellulose, cellulose, modified celluloses, glass, polyimide, polyacrylamide, quartz, silicon, silicone, noble metals or combinations of these materials. As a result, a carrier is provided as a target on which the selected molecular library can be stored precisely and reproducibly in a spatially clearly defined manner. The order of the selected molecular library can also be three-dimensional and thus represent the target ( 50 ) complex spatial structures and contain further integrated functionalities. These integrated functionalities can be, for example, those with which an evaluation or analysis of the test sequences coupled to this point or to this molecule is already possible. For this purpose, microelectrodes are preferably used which, after the sample has been added, already measure the result on the target, for example using the quartz-crystal microbalance method.

Bevorzugt wird der Aufbau des Targets (50) in mehreren Teilschritten unter Verwendung mehrerer Teilbibliotheken (25) durchgeführt. Dabei kann entweder derselbe Beladungschip nacheinander mit verschiedenen Molekülbibliotheken (25, 25', 25", . . .) in Wechselwirkung gebracht werden und diese nacheinander auf dem Target abgeladen werden oder es können auch mehrere Beladungschips (10, 10', 10", . . .) verwendet werden, um aus unterschiedlichen oder derselbe Molekülbibliothek das Taregt nacheinander zu beladen, um einen Gen-Chip bzw. die selektierte Molekülbibliothek (55) zu generieren. Besonders bevorzugt werden komplexe Molekülbibliotheken (25) in mehreren Teilschritten auf das Target (50) übertragen.The target ( 50 ) is preferably set up in a number of sub-steps using a number of sub-libraries ( 25 ). Either the same loading chip can be brought into interaction with different molecular libraries ( 25 , 25 ', 25 ",...) One after the other and these can be loaded onto the target one after the other, or several loading chips ( 10 , 10 ', 10 ",. .) are used to successively load the target from different or the same molecule library in order to generate a gene chip or the selected molecule library ( 55 ). Complex molecular libraries ( 25 ) are particularly preferably transferred to the target ( 50 ) in several substeps.

Diese komplexen Molekülbibliotheken sind z. B. Mischungen von Teilbibliotheken, wobei z. B. je eine Teilbibliothek für eine komplexe Krankheit optimiert ist. Es können auch Mischungen aus humanen und pathogenen Teilbibliotheken sein. Es ist auch denkbar, dass es sich um Mischungen von Nukleotiden, Peptidepitopen, Antikörpern, Proteinen und small molecules (systems biology) handelt.These complex molecular libraries are e.g. B. mixtures of sub-libraries, where z. B. each sub-library is optimized for a complex disease. It can  also be mixtures of human and pathogenic sub-libraries. It is also conceivable that they are mixtures of nucleotides, peptide epitopes, antibodies, Proteins and small molecules (systems biology).

Bevorzugt erfolgt bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren bedingt durch die räumliche Verkleinerung der Transfer von Schritt (f) auf das Target (50) in mehreren Schritten.In a further method according to the invention, the transfer from step (f) to the target ( 50 ) takes place in several steps due to the spatial reduction.

Diese Einzelschritte könnten mehrere Teilbibliotheken in mehreren Schritten oder eine Subtraktion durch Vorbelegung eines Teilbereiches der Beladungschips sein, auf den dann kein Molekül einer weiteren Teilbibliothek ankoppeln kann.These individual steps could be multiple sub-libraries in multiple steps or one Subtraction by pre-assigning a partial area of the loading chips to the then no molecule can couple to another sub-library.

Bei einem weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird im Schritt (e) für die Ausbildung eines physischen Kontaktes zwischen dem Beladungschip (10) und dem Target (50) eine Interphase (40) verwendet. Eine solche Interphase vereinfacht den Transport der Moleküle auf das Target. Denkbar als Interphase sind Wasser, Lösungen, etc. Besonders bevorzugt werden als Interphase (40) eine gepufferte wässerige Lösung und/oder eine hochviskose Lösung und/oder ein Gel verwendet. Diese Interphase dient auch zur Minimierung von Diffusionen während des Transfers, zum Schutz der Moleküle von Umwelteinflüssen und zur Vermeidung eines direkten mechanischen Kontakts zwischen dem Beladungschip und dem Target. Bevorzugt kann die Interphase auch auf dem fertigen Bio- bzw. Gen-Chip so verbleiben.In a further preferred method according to the invention, an interphase ( 40 ) is used in step (e) to establish physical contact between the loading chip ( 10 ) and the target ( 50 ). Such an interphase simplifies the transport of the molecules onto the target. Water, solutions, etc. are conceivable as interphase. A buffered aqueous solution and / or a highly viscous solution and / or a gel are particularly preferably used as interphase ( 40 ). This interphase also serves to minimize diffusions during transfer, to protect the molecules from environmental influences and to avoid direct mechanical contact between the loading chip and the target. The interphase can preferably also remain on the finished bio or gene chip in this way.

Bei einem bevorzugten Verfahren wird ein Spacer (45), d. h. eine weitere physische Schicht, zwischen dem Beladungschip (10) und dem Target (50) eingebracht, wobei der Spacer (45) einen räumlich hochaufgelösten Transfer ermöglicht. Besonders bevorzugt ist der Spacer (45) ein Mikrokanalsystem, beispielsweise ein Kapillar-Anray, bzw. ein durch mikromechanisches Verfahren hergestellter Kapillar-Chip.In a preferred method, a spacer ( 45 ), ie a further physical layer, is introduced between the loading chip ( 10 ) and the target ( 50 ), the spacer ( 45 ) allowing a spatially high-resolution transfer. The spacer ( 45 ) is particularly preferably a microchannel system, for example a capillary array, or a capillary chip produced by a micromechanical method.

Der Spacer (45) erlaubt bevorzugt eine Fokussierung bzw. räumliche Verkleinerung des Transferprozesses in Schritt (f). Hierdurch können noch dichtere Strukturen auf dem herzustellenden Gen-Chip realisiert werden.The spacer ( 45 ) preferably allows focusing or spatial reduction of the transfer process in step (f). As a result, even denser structures can be realized on the gene chip to be produced.

Bei einem bevorzugten Verfahren werden im Schritt (f) zum Lösen der primären Interaktion thermische und/oder elektrische und/oder magnetische Energie oder Strahlung verwendet. Auf diese Weise ist es möglich, die Ablösung der Moleküle der Molekülbibliothek aus den Hybriden noch exakter zu steuern und sogar zeitlich optimiert durchzuführen. In a preferred method, in step (f) to dissolve the primary Interaction thermal and / or electrical and / or magnetic energy or Radiation used. In this way it is possible to detach the molecules of the Molecular library from the hybrids to control even more precisely and even optimized in time perform.  

Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren der vorliegenden Erfindung werden im Schritt (f) zwischen dem Target (50) und den transferierenden Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) stabile Wechselwirkungen und/oder kovalente chemische Bindungen aufgebaut.In a further advantageous method of the present invention, stable interactions and / or covalent chemical bonds are established in step (f) between the target ( 50 ) and the transferring molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ).

Bei einem bevorzugten Verfahren der vorliegenden Erfindung werden nach erfolgter Bindung der transferierenden Molekülen (25.i) die nicht mehr benötigten Oligonukleotidabschnitte (26.i) hydrolytisch und/oder enzymatisch abgespaltet. Auf diese Weise ist es möglich, die erhaltene selektierte Molekülbibliothek, d. h. den Gen- Chip, von den Abschnitten zu säubern, die vor allem der Anbindung an den Beladungschip gedient haben. Dadurch werden nochmals potentielle Störstellen bei der Verwendung des Gen-Chips vermieden.In a preferred method of the present invention, after Binding of the transferring molecules (25.i) that are no longer required Oligonucleotide sections (26.i) cleaved hydrolytically and / or enzymatically. On in this way it is possible to obtain the selected molecular library obtained, i. H. the genetic Chip to clean from the sections that are mainly connected to the Have served loading chip. As a result, potential defects in the Avoided using the gene chip.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung selektierter Molekülbibliotheken (55), insbesondere Gen-Chips, umfassend:
The object is further achieved by a device for producing selected molecular libraries ( 55 ), in particular gene chips, comprising:

  • a) eine Zuführeinrichtung zur Bereitstellung eines Beladungschips (10) mit einer definierten Oligonukleotidbibliothek (15);a) a feed device for providing a loading chip ( 10 ) with a defined oligonucleotide library ( 15 );
  • b) eine Vorhalteeinrichtung zur Bereitstellung einer Molekülbibliothek (25), bei der mindestens ein Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) einen Oligonukleotidabschnitt (26.i) aufweist, der zu mindestens einem Bereich (16.i) eines Oligonukleotids (15.i) der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) komplementär ausgebildet ist, um die Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen dem Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) und dem Oligonukleotid (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15), insbesondere die Ausbildung eines stabilen Hybrides (35.i), zu ermöglichen;b) a storage device for providing a molecular library ( 25 ), in which at least one molecule (25.i) of the molecular library ( 25 ) has an oligonucleotide section (26.i) which connects to at least one area (16.i) of an oligonucleotide (15 .i) the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) is complementary in order to form stable interactions between the molecule (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotide (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) , in particular to enable the formation of a stable hybrid (35.i);
  • c) eine Interaktionseinrichtung mit der die Molekülbibliothek (25) mit der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) zur Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) und Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) in Wechselwirkung gebracht wird, wodurch eine Hybridbibliothek (35) entsteht;c) an interaction device with which the molecule library ( 25 ) with the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) for the formation of stable interactions between oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) is brought into interaction, resulting in a hybrid library ( 35 );
  • d) eine Positionierungseinrichtung mit der die Hybridbibliothek (35) benachbart zu einem Target (50) positioniert wird;d) a positioning device with which the hybrid library ( 35 ) is positioned adjacent to a target ( 50 );
  • e) eine Übertragungseinrichtung, mit der die Hybridbibliothek (35) durch Lösen der stabilen Interaktion zwischen den Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) und den Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) aufgelöst und die zuvor an die Oligonukleotidbibliothek (15) gebundenen Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) auf das Target (50) räumlich geordnet übertragen und dort als selektierte Molekülbibliothek (55) immobilisiert wird.e) a transfer device by means of which the hybrid library ( 35 ) is dissolved by releasing the stable interaction between the molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and which has previously been sent to the oligonucleotide library ( 15 ) bound molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) are spatially arranged on the target ( 50 ) and immobilized there as the selected molecular library ( 55 ).

Durch diese Vorrichtung ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren in einer Maschine auszuführen. Die Zuführeinrichtung ist bevorzugt ein Träger für den Beladungschip. Besonders bevorzugt ist dieser in x-y- und z-Richtung verschiebbar. Hierdurch wird der Beladungschip gehalten und für die weiteren Schritte des Verfahrens in die entsprechenden Positionen verbracht.This device makes it possible to carry out the method according to the invention in one Machine. The feed device is preferably a carrier for the Loading chip. This is particularly preferably displaceable in the x-y and z directions. In this way, the loading chip is held and for the further steps of the method placed in the appropriate positions.

Die Vorhalteeinrichtung dient der Anmischung und der Bereitstellung von Molekülbibliotheken. Diese Vorhalteeinrichtung ist so aufgebaut, daß auf verschiedene vorgefertigte Grundkomponenten der Molekülbibliotheken oder auf ganze Molekülteilbibliotheken zugegriffen werden kann und diese direkt bereitgestellt oder angemischt werden können. Hierbei kann es sich bevorzugt um Mikrotiterplatten bzw. Nanotiterplatten handeln, bevorzugt handelt es sich um einen Mikrotitierer, oder bei "magnetic beads" um einen magnetisierbaren Pin.The reserve device serves to mix and provide Molecule libraries. This retention device is designed so that different prefabricated basic components of the molecular libraries or on whole Molecular part libraries can be accessed and provided directly or can be mixed. This can preferably be microtiter plates or Act nanotiter plates, preferably it is a microtiter, or at "magnetic beads" around a magnetizable pin.

Die Interaktionseinrichtung dient dazu, die Molekülbibliothek, die durch die Vorhalteeinrichtung bereitgestellt wurde, mit dem Beladungschip in Verbindung zu bringen, damit die Moleküle der Molekülbibliothek an den dafür vorgesehenen Stellen des Beladungschips ankoppeln können. Eine solche Interaktionseinrichtung kann ein Greifarm sein, mit der der Beladungschip in die Molekülbibliothek eingetaucht wird, besonders bevorzugt unter exakter Kontrolle von Temperatur, elektrischem oder magnetischen Feld o. ä.The interaction device serves the molecular library, which is created by the Provisioning device was provided in connection with the loading chip bring so that the molecules of the molecule library in the designated places of the loading chip can couple. Such an interaction device can be a Be a gripper arm with which the loading chip is immersed in the molecule library, particularly preferably under precise control of temperature, electrical or magnetic field or the like

Mit der Positionierungseinrichtung wird der Beladungschip mit dem Target in Berührung gebracht bzw. unmittelbar benachbart ausgerichtet. Dies kann ein Roborterarm bzw. eine Karusellbeladungsstation sein.With the positioning device, the loading chip is in contact with the target brought or aligned immediately adjacent. This can be a robot arm or a Carousel loading station.

Die Übertragungseinrichtung dient dann dem Lösen der Moleküle und dem Transfer dieser Moleküle auf das Target. Diese Übertragungseinrichtung umfaßt bevorzugt eine Applikationseinrichtung zur Zuführung von Stoffen, die die Interaktionen lösen können bzw. zum Anlegen von elektrischen bzw. magnetischen Feldern, etc., die zur Unterstützung des Lösens dieser Verbindungen geeignet sind. Weiterhin kann mit der Applikationseinrichtung bevorzugt eine Interphase aufgebaut und erhalten werden, durch die die Moleküle beim Transfer leichter auf das Target wandern können und dort im gefertigten Produkt gegenüber Umwelteinflüssen geschützt sind. Darüberhinaus kann ein Spacer vorgesehen sein. The transfer device then serves to release the molecules and to transfer them of these molecules onto the target. This transmission device preferably comprises one Application device for supplying substances that can solve the interactions or for applying electrical or magnetic fields, etc., which for Support the loosening of these connections are suitable. Furthermore, with the Application device is preferably constructed and maintained by an interphase which the molecules can migrate more easily to the target during transfer and there in the manufactured product are protected against environmental influences. In addition, a Spacer may be provided.  

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen in den Zeichnungen gezeigt und erläutert werden. Hierbei zeigen:Further advantages of the present invention are shown in the drawings and are explained. Here show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens in drei Teilschritten I bis III; Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention in three sub-steps I to III.

Fig. 2(a)-(f) eine schematische Darstellung der Schritte eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens in sieben Teilschritten 2(a) bis 2(f); und Fig. 2 (a) - (f) is a schematic representation of the steps of another method of the invention in seven sub-steps 2 (a) to 2 (f); and

Fig. 3(a)-(b) eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung selektierter Molekülbibliotheken in zwei Teilansichten in Fig. 3(a) und in Fig. 3(b). Fig. 3 (a) - (b) is a schematic representation of an embodiment of an inventive device for producing selected molecule libraries in two partial views in Fig. 3 (a) and in Fig. 3 (b).

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens in drei Teilschritten I bis III. An den Beladungschip 10 ist eine Oligonukleotidbibliothek 15 angekoppelt, die aus einzelnen Oligonukleotiden 15.1 bis 15.4 besteht. Diese sind räumlich eindeutig definiert auf dem Beladungschip angebracht. Zur Vereinfachung dieser schematischen Darstellung sind lediglich vier Oligonukleotide 15.i eindimensional dargestellt. Üblicherweise sind auf einem Beladungschip mehr als 900 Positionen pro Quadratzentimeter in zweidimensionaler Anordnung vorgesehen. Es sind auch räumliche, d. h. dreidimensionale, Strukturen denkbar. Diese Oligonukleotide 15.i weisen komplementäre Bereiche bzw. Ankersegmente 16.1 bis 16.4 auf. Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention in three sub-steps I to III. An oligonucleotide library 15 , which consists of individual oligonucleotides 15.1 to 15.4, is coupled to the loading chip 10 . These are clearly defined on the loading chip. To simplify this schematic representation, only four oligonucleotides 15 .i are shown in one dimension. Usually, more than 900 positions per square centimeter are provided in a two-dimensional arrangement on a loading chip. Spatial, ie three-dimensional, structures are also conceivable. These oligonucleotides 15 .i have complementary regions or anchor segments 16.1 to 16.4 .

Desweiteren ist eine Molekülbibliothek 25 vorgesehen, die einzelne Moleküle 25.i (hier: 25.1 bis 25.3) enthält. Diese Moleküle 25.i weisen Oligonukleotidabschnitte 26.i auf, die zu den Bereichen 16.i der Oligonukleotide 15.i komplementär ausgebildet sind.Furthermore, a molecule library 25 is provided which contains individual molecules 25 .i (here: 25.1 to 25.3). These molecules 25 .i have oligonucleotide sections 26 .i which are complementary to the regions 16 .i of the oligonucleotides 15 .i.

Im Schritt I werden nun die Oligonukleotide 15.i der auf dem Beladungschip angeordneten Oligonukleotidbibliothek 15 mit den Molekülen 25.i der Molekülbibliothek in Wechselwirkung gebracht. Die Moleküle 25.i koppeln nun an die Oligonukleotide 15.i an, genauer gesagt bilden sich zwischen den Oligonukleotidabschnitten 26.i und den Ankersegmenten bzw. komplementären Bereichen 16.i stabile Interaktionen aus.In step I, the oligonucleotides are now brought the .i 15 arranged on the loading chip oligonucleotide library 15 with the molecules 25 .i the molecular library in interaction. The molecules 25 .i now couple to the oligonucleotides 15 .i, more precisely, stable interactions form between the oligonucleotide sections 26 .i and the anchor segments or complementary regions 16 .i.

Im Schritt II wird der Beladungschip von der Molekülbibliothek getrennt und über dem Target 50 positioniert. Auf dem Beladungschip haben sich nun Hybride 35.i gebildet, die zusammen eine Hybridbibliothek 35 bilden. So haben sich die Moleküle 25.1 an 15.1, 25.2 an 15.2 und 25.3 an 15.3 angebunden. Da in der Molekülbibliothek kein Molekül 25.4 vorhanden war, das an das Oligonukleotid 15.4 hätte ankoppeln können, bleibt diese Stelle auf dem Beladungschip unbeladen - hier bildet sich kein Hybrid 35.4 aus. Das "Hybrid" 35.4 entspricht damit genau dem Oligonukleotid 15.4. Die Hybridbibliothek 35 ist jetzt genau über dem Target 50 positioniert.In step II, the loading chip is separated from the molecular library and positioned over the target 50 . Hybrids 35 .i have now formed on the loading chip, which together form a hybrid library 35 . For example, molecules 25.1 bound to 15.1, 25.2 to 15.2 and 25.3 to 15.3. Since there was no molecule 25.4 in the molecule library that could have coupled to the oligonucleotide 15.4 , this location on the loading chip remains unloaded - no hybrid 35.4 is formed here. The "hybrid" 35.4 thus corresponds exactly to the oligonucleotide 15.4 . The hybrid library 35 is now positioned exactly above the target 50 .

Im Schritt III wird nun die Hybridbibliothek wieder aufgespalten, indem die Verbindungen zwischen den Molekülen 25.i und den Oligonukleotiden 15.i durch ein elektrisches Feld getrennt werden. Die Moleküle 25.i wandern nun auf das Target und werden dort genau so positioniert, wie sie räumlich auf dem Beladungschip angeordnet waren. Dadurch entsteht die selektierte Molekülbibliothek 55. Die Position 55.4 bleibt frei, da hier gerade kein Molekül 25.4 auf dem Beladungschip angekoppelt war. Somit bleibt dort eine gezielte Freistelle.In step III, the hybrid library is then split up again by separating the connections between the molecules 25 .i and the oligonucleotides 15 .i by an electric field. The molecules 25 .i now migrate to the target and are positioned there exactly as they were spatially arranged on the loading chip. This creates the selected molecular library 55 . Position 55.4 remains free, since here no molecule 25.4 was coupled to the loading chip. This leaves a targeted vacancy.

Diese selektierte Molekülbibliothek 55 besteht aus den Molekülen der Molekülbibliothek 25 und gehorcht zusätzlich der Ordnung, die durch die Struktur des Beladungschips und den dort vorgesehenen Ankersegmenten bzw. Oligonukleotidabschnitten 16.i vorgegeben ist. Durch die Auswahl (a) der Art der Segmente 16.i, (b) der Positionierung dieser Segmente 16.i auf dem Beladungschip 10 einerseits und der Auswahl (c) der in der Molekülbibliothek angebotenen Molekülen 25.i bzw. (d) der dort angebotenen Abschnitten 26.i andererseits sind vier Freiheitsgrade vorgegeben, die Architektur des letzendlich geplanten Gen-Chips auf dem Target 50 mit der selektierten Molekülbibliothek 55 zu realisieren.This selected molecule library 55 consists of the molecules of the molecule library 25 and additionally obeys the order which is predetermined by the structure of the loading chip and the anchor segments or oligonucleotide sections 16 .i provided there. Through the selection (a) of the type of segments 16 .i, (b) the positioning of these segments 16 .i on the loading chip 10 on the one hand and the selection (c) of the molecules 25 .i and (d) of the molecules offered in the molecule library Sections 26 .i offered there, on the other hand, are given four degrees of freedom for realizing the architecture of the gene chip ultimately planned on the target 50 with the selected molecular library 55 .

Nach dem Schritt III könnte der Beladungschip 10 nun nochmals im Schritt I eingesetzt werden, um beispielsweise mit einer anderen Molekülbibliothek 25' ein spezielles Molekül 25.4' auszuwählen und so analog den Schritten II und III dieses Molekül 25.4' auf das Target 50 an die Position 55.4 zu positionieren. Abschließend können die Segmente 56.i abgetrennt werden, so daß nur noch die reinen Moleküle 55.i in der selektierten Molekülbibliothek verbleiben. Diese Molekülbibliothek ist durch die feste Anordnung auf dem Target immobilisiert. Gegebenenfalls kann die Immobilisierung nochmals durch Zugabe von chemischen Substanzen oder die Applikation von Licht bzw. elektrischen oder magnetischen Feldern erhöht werden. Die so fixierte, hochdichte, räumlich aufgelöste, festphasenimmobilisierte selektierte Molekülbibliothek kann dann vom Target abgelöst werden, bevorzugt zusammen mit der etwaig vorhandenen Interphase und zur Durchführung von Experimenten auf molekularbiologischer/­ biochemischer Ebene verwendet werden. Es ist auch denkbar, daß die selektierte Molekülbibliothek 55 mit dem Target zusammen zur Detektion bzw. Analyse verwendet wird. After step III, the loading chip 10 could now be used again in step I, for example to select a special molecule 25.4 'with another molecule library 25 ' and thus, analogously to steps II and III, this molecule 25.4 'onto the target 50 at position 55.4 to position. Finally, the segments 56 .i can be separated, so that only the pure molecules 55 .i remain in the selected molecular library. This molecule library is immobilized on the target due to the fixed arrangement. If necessary, the immobilization can be increased again by adding chemical substances or applying light or electrical or magnetic fields. The selected, high-density, spatially resolved, solid-phase-immobilized, selected molecular library can then be detached from the target, preferably used together with any interphase and for carrying out experiments at the molecular biological / biochemical level. It is also conceivable that the selected molecular library 55 with the target is used together for detection or analysis.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens in sieben Teilschritten 2(a) bis 2(f). Fig. 2 shows a schematic representation of the steps of another method of the invention in seven sub-steps 2 (a) to 2 (f).

In Teilschritt a gemäß Fig. 2.a ist ein Beladungschip 10 mit einem Peptidpool 15 vorgesehen, der aus einzelnen Peptiden mit Abschnitten 16.1 bis 16.5 besteht. Desweiteren ist eine Molekülbibliothek 25 vorgesehen, die aus einzelnen Molekülen 25.i besteht. Die einzelnen Moleküle 25.i weisen Ankersegmente 26.i auf, die jeweils auf der linken Seite der Moleküle 25.i dargestellt sind. Diese Ankersegmente 26.i dienen zum Ankoppeln der Moleküle 25.i an die Peptide 15.i. Auf der rechten Seite der Moleküle 25.i sind Link-Moleküle als LINK dargestellt. Diese dienen dazu, die Moleküle 25.i später auf das Target anzukoppeln.In sub-step a according to FIG. 2.a, a loading chip 10 is provided with a peptide pool 15 , which consists of individual peptides with sections 16.1 to 16.5 . Furthermore, a molecule library 25 is provided, which consists of individual molecules 25 .i. The individual molecules 25 .i have anchor segments 26 .i, which are each shown on the left side of the molecules 25 .i. These anchor segments 26 .i serve to couple the molecules 25 .i to the peptides 15 .i. On the right side of the molecules 25 .i, link molecules are shown as LINK. These serve to later couple the molecules 25 .i onto the target.

Es wird nun eine elektrische Spannung angelegt, um die Hybridisierung zwischen den Peptiden 15.i und den Molekülen 25.i über die Ankersegmente 26.i und die Abschnitte 16.i zu beschleunigen. Dadurch bilden sich Hybride aus, die aus den Molekülen 25.i und den Peptiden 15.i bestehen.An electrical voltage is now applied in order to accelerate the hybridization between the peptides 15 .i and the molecules 25 .i via the anchor segments 26 .i and the sections 16 .i. As a result, hybrids are formed which consist of the molecules 25 .i and the peptides 15 .i.

In Teilschritt b gemäß Fig. 2.b sind diese Hybride 35 aus den Molekülen 25.i und den Peptiden 15 bereits ausgebildet. Die komplementären Ankersegmente 26.i haben sich an die Abschnitte 16.i angekoppelt. Nun wird eine inverse geringere elektrische Spannung angelegt, um die nicht genau passenden Hybriden zu entfernen. Während die Hybride 35.1 bis 35.4 ausgebildet werden konnten, da in der angebotenen Molekülbibliothek 25 die passenden Partner 25.1 bis 25.4 zu den Peptiden 15.1 bis 15.4 gefunden wurden, wird das nicht passende Molekül 25.5 durch die inverse elektrische Spannung abgeschieden. Der Platz 15.5 bleibt somit frei.In sub-step b according to FIG. 2.b, these hybrids 35 are already formed from the molecules 25 .i and the peptides 15 . The complementary anchor segments 26 .i have been coupled to the sections 16 .i. Now an inverse lower electrical voltage is applied to remove the hybrids that do not exactly match. While the hybrids 35.1 to 35.4 could be formed, since the matching partners 25.1 to 25.4 for the peptides 15.1 to 15.4 were found in the offered molecular library 25 , the non-matching molecule 25.5 is separated by the inverse electrical voltage. The place 15.5 remains free.

Dieser gereinigte Beladungschip 10 mit Hybridbibliothek 35 ist in Fig. 2.c dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen Beladungschip 10 mit Watson-Crick immobilisierten Peptiden.This cleaned loading chip 10 with hybrid library 35 is shown in Fig. 2.c. This is a loading chip 10 with peptides immobilized with Watson-Crick.

In Fig. 2.d ist der nächste Teilschritt dargestellt, in dem der Beladungschip 10 mit der selektierten Hybridbibliothek 35 an einem Target 50 positioniert wird. Die Hybride 35.i koppeln über das rechts dargestellte LINK-Molekül an entsprechende CATCH-Moleküle an, die auf dem Target 50 bereitgestellt sind. Dadurch findet auf dem Kontaktprint eine kovalente Immobilisierung statt. Die Hybride sind nun mit dem Beladungschip 10 und dem Target 50 verbunden. The next sub-step is shown in FIG. 2.d, in which the loading chip 10 with the selected hybrid library 35 is positioned on a target 50 . The hybrids 35 .i couple via the LINK molecule shown on the right to corresponding CATCH molecules which are provided on the target 50 . As a result, covalent immobilization takes place on the contact print. The hybrids are now connected to the loading chip 10 and the target 50 .

Im folgenden Teilschritt gemäß Fig. 2.e wird die Hybridisierung aufgelöst und die Hybride 35.i wieder in die Moleküle 25.i und die Oligunukleotide 15.i aufgetrennt. Auf dem Target 50 bleibt die jetzt geordnete, d. h. selektierte Molekülbibliothek 55 zurück. Damit ist die festphasenimmobilisierte selektierte Molekülbibliothek hergestellt.In the following sub-step according to FIG. 2.e, the hybridization is dissolved and the hybrids 35 .i are again separated into the molecules 25 .i and the oligonucleotides 15 .i. The now ordered, ie selected, molecular library 55 remains on the target 50 . The solid-phase-immobilized, selected molecular library is thus produced.

In einem weiteren optionalen bevorzugten Teilschritt werden gemäß Fig. 2.f nun die Ankersegmente 26.i von den Molekülen 55.i abgespalten entlang des Pfeiles A. Diese Ankersegmente haben dem Transport der Moleküle 25.i auf das Target und der Bildung der selektierten Molekülbibliothek 55 gedient - für die Funktion des Bio/Gen-Chips werden sie gegebenenfalls nicht mehr benötigt.In a further optional preferred sub-step, according to FIG. 2.f, the anchor segments 26 .i are split off from the molecules 55 .i along the arrow A. These anchor segments have the transport of the molecules 25 .i on the target and the formation of the selected molecule library 55 served - they may no longer be required for the function of the Bio / Gen chip.

Das verbleibende Resultat ist in Fig. 2.g dargestellt. Auf dem Target 50 sind nur noch die gewünschten Moleküle 55.i in der gewünschten Ordnung angeordnet. Dieser Peptid- Chip kann nun verwendet werden.The remaining result is shown in Fig. 2.g. Only the desired molecules 55 .i are arranged in the desired order on the target 50 . This peptide chip can now be used.

Fig. 3a und Figur b ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung selektierter Molekülbibliotheken in zwei Teilansichten. Fig. 3a zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung selektiver Molekülbibliotheken in schematischer Draufsicht. Hierbei ist eine Zuführeinrichtung 61 in Form eines Förderbandes vorgesehen sowie eine Vorhalteeinrichtung 62 und eine Interaktionseinrichtung 63 als Karusellbeladestation. Auf der Zuführeinrichtung 61 sind einzelne Tabletts vorgesehen, auf denen sich die einzelnen Targets 50.i befinden. Diese Targets 50.i werden auf Höhe der Vorhalteeinrichtung 62 weiterbefördert und dort in einer vorbestimmten Position angehalten. Mittels der Interaktionseinrichtung 63 werden nun einzelne Beladungschips 10.i ausgewählt, die durch Drehen der Interaktionseinrichtung 63 über der Vorhalteeinrichtung 62 positioniert werden. Dort werden die Targets 50.i gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren beladen. Die Interaktionseinrichtung 63 senkt den einzelnen Beladungschip 10 in die Vorhalteeinrichtung ab, so daß sich aufgrund der auf dem Beladungschip vorhandenen Oligonukleotldbibliothek und den in der Vorhalteeinrichtung vorhandenen Molekülbibliothek die erwünschte Hybridbibliothek auf dem Beladungschip ausbilden kann. Danach wird über die Interaktionseinrichtung 63 das Karusell entlang des Pfeiles A um 180° weiter gedreht, so dass der nun beladene Chip 10.i über den Targets 50.i zu liegen kommt.3a and FIG. B is a schematic illustration of an exemplary embodiment of an apparatus according to the invention for producing selected molecule libraries in two partial views. Fig. 3a shows an apparatus for the preparation of selective molecular libraries in schematic plan view. Here, a feed device 61 in the form of a conveyor belt is provided, as well as a holding device 62 and an interaction device 63 as a carousel loading station. On the feeding device 61 individual trays are provided, on which the individual targets are .i 50th These targets 50 .i are conveyed further at the level of the holding device 62 and stopped there in a predetermined position. Individual loading chips 10 .i are now selected by means of the interaction device 63 and are positioned above the retention device 62 by rotating the interaction device 63 . The targets 50 .i are loaded there according to the method according to the invention. The interaction device 63 lowers the individual loading chip 10 into the holding device, so that the desired hybrid library can form on the loading chip due to the oligonucleotide library present on the loading chip and the molecular library present in the holding device. The carousel is then rotated 180 ° further along the arrow A via the interaction device 63 , so that the chip 10 .i now loaded comes to lie over the targets 50 .i.

Danach kann, wie in Fig. 3b im Schnitt gezeigt, über die Positionierungseinrichtung 64 die Hybridbibliothek, die durch die Interaktionseinrichtung 63 über dem Target 50.i positioniert wurde, aufgelöst und die Moleküle übertragen werden. Hierzu wird eine Spannung über die Spannungsvorrichtung als Übertragungseinrichtung 65 angelegt, die dann wie zuvor beschrieben die Hybridbibliothek auftrennt und den Transfer der Moleküle auf das Target 50.i. bewerkstelligt. Zusätzlich kann bevorzugt die Interaktionseinrichtung 63 entlang des Doppelpfeiles B bewegt werden, um die genaue Position des Beladungschips 10.i über dem Target 50.i zu erreichen. Auf diese Weise wird mit der Positioniereinrichtung 64 und der Übertragungseinrichtung 65 der Molekültransfer bewirkt.Thereafter, as shown in Fig via the positioning means 64 can,. 3b shown in section, the hybrid library, which has been positioned by the interaction means 63 over the target 50 .i dissolved and the molecules to be transferred. For this purpose, a voltage is applied across the voltage device as a transfer device 65 , which then, as described above, opens the hybrid library and transfers the molecules to the target 50 .i. accomplished. In addition, the interaction device 63 can preferably be moved along the double arrow B in order to achieve the exact position of the loading chip 10 .i above the target 50 .i. In this way, the molecular transfer is effected with the positioning device 64 and the transfer device 65 .

In Fig. 3a ist dann schematisch mit dem Pfeil C nach der Beladung der Punkt dargestellt, bei dem das eigentliche Experiment stattfindet. Hier wird die Probe auf den Chip gebracht und das Ergebnis, beispielsweise über einen Scanner, ausgewertet.In Fig. 3a, the point C at which the actual experiment takes place is shown schematically with the arrow C after loading. Here the sample is placed on the chip and the result is evaluated, for example using a scanner.

In Fig. 3a ist weiterhin gezeigt, dass die Targets 50.i nach dem Experiment weiter transportiert werden und beispielsweise einer Reinigungseinrichtung 66 zugeführt werden, auf der sie abgewaschen bzw. regeneriert werden.In Fig. 3a is also shown that the targets are .i further transported after the experiment 50, and for example, a cleaning device 66 are fed, on which they are washed and regenerated.

Nach der Beladung kommt das Experiment; erst danach die Regeneration!!The experiment comes after loading; only then the regeneration !!

Auf diese Weise ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt worden, mit der Bio/Gen-Chips schneller und mit einer höheren Flexibilität in der Architektur hergestellt werden können. In this way, a method and an apparatus have been provided with which Bio / Gen chips manufactured faster and with greater flexibility in architecture can be.  

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Beladungschip
loading chip

1515

Oligonukleotidbibliothek
15.i Oligonukleotid der Oligonukleotidbibliothek (
Oligonucleotide
15.i oligonucleotide from the oligonucleotide library (

1515

)
16.i (komplementärer) Bereich eines Vertreters (
)
16.i (complementary) area of a representative (

1515

.i) der Oligonukleotidbibliothek (.i) the oligonucleotide library (

1515

) zu einem Oligonukleotidabschnitt () to an oligonucleotide section (

2626

.i) eines Vertreters (.i) a representative (

2525

.i) der Molekülbibliothek (.i) the Molecular library (

2525

)
)

1717

Oligonukleotidsonde
oligonucleotide probe

2525

Molekülbibliothek
25.i Molekül der Molekülbibliothek (
molecule library
25.i molecule of the molecule library (

2525

)
26.i Oligonukleotidabschnitt eines Vertreters (
)
26.i oligonucleotide section of a representative (

2525

.i) der Molekülbibliothek (.i) the molecular library (

2525

)/­ Ankersegment
27.i ein magnetic bead einer Bibliothek
) / Anchor segment
27.i a magnetic bead from a library

2727

. jeweils ein , one each

2727

.i enthaltend ein .i containing one

2525

.i
.i

3030

Beladungschip (Loading chip (

1010

) mit Hybridbibliothek () with hybrid library (

3535

)
)

3535

Hybridbibliothek
35.i Hybrid der Hybridbibliothek (
hybrid library
35.i hybrid of the hybrid library (

3535

)
)

4040

Interphase
interphase

5050

Target
target

5555

selektierte Molekülbibliothek (hochdicht räumlich aufgelöst immobilisiert)
selected molecule library (immobilized in a high density spatially resolved manner)

6060

Vorrichtung zur Herstellung selektiv..er Molekülbibliotheken
Device for the production of selective molecular libraries

6161

Zuführeinrichtung
feeding

6262

Vorhalteeinrichtung
Vorhalteeinrichtung

6363

Interaktionseinrichtung
Interaction device

6464

Positionierungseinrichtung
positioning device

6565

Übertragungseinrichtung
transmission equipment

6666

Reinigungseinrichtung
cleaning device

Claims (34)

1. Verfahren zur Herstellung selektierter Molekülbibliotheken (55), insbesondere Gen- oder Bio-Chips, umfassend die Schritte:
  • a) Herstellung eines Beladungschips (10) mit einer definierten Oligonukleotidbibliothek (15);
  • b) Bereitstellung einer Molekülbibliothek (25), bei der mindestens ein Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) einen Oligonukleotidabschnitt (26.i) aufweist, der zu mindestens einem Bereich (16.i) eines Oligonukleotids (15.i) der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) komplementär ausgebildet ist, um die Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen dem Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) und dem Oligonukleotid (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15), insbesondere die Ausbildung eines stabilen Hybrides (35.i), zu ermöglichen;
  • c) die Molekülbibliothek (25) wird mit der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) zur Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) und Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) in Wechselwirkung gebracht, wodurch eine Hybridbibliothek (35) entsteht;
  • d) die Hybridbibliothek (35) wird benachbart zu einem Target (50) positioniert;
  • e) die Hybridbibliothek (35) wird durch Lösen der stabilen Interaktion zwischen den Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) und den Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) aufgelöst und die zuvor an die Oligonukleotidbibliothek (15) gebundenen Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) auf das Target (50) räumlich geordnet übertragen und dort als selektierte Molekülbibliothek (55) immobilisiert.
1. A method for producing selected molecular libraries ( 55 ), in particular gene or bio chips, comprising the steps:
  • a) production of a loading chip ( 10 ) with a defined oligonucleotide library ( 15 );
  • b) Provision of a molecular library ( 25 ), in which at least one molecule (25.i) of the molecular library ( 25 ) has an oligonucleotide section (26.i) which extends to at least one region (16.i) of an oligonucleotide (15.i) the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) is complementary to the formation of stable interactions between the molecule (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotide (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ), in particular that Enable formation of a stable hybrid (35.i);
  • c) the molecule library ( 25 ) with the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) to form stable interactions between oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) in Brought interaction, resulting in a hybrid library ( 35 );
  • d) the hybrid library ( 35 ) is positioned adjacent to a target ( 50 );
  • e) the hybrid library ( 35 ) is dissolved by solving the stable interaction between the molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) and the oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and those previously bound to the oligonucleotide library ( 15 ) Molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) transferred spatially ordered to the target ( 50 ) and immobilized there as a selected molecular library ( 55 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin den Schritt umfasst:
  • a) der Beladungschip (10) wird regeneriert und erneut im Schritt (c) verwendet.
2. The method according to claim 1, characterized in that the method further comprises the step:
  • a) the loading chip ( 10 ) is regenerated and used again in step (c).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zwischen Schritt (c) und Schritt (e) weiterhin den Schritt umfasst:
  • a) überschüssige und/oder unvollständig angekoppelte Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) werden von der Hybridbibliothek (35) getrennt.
3. The method according to claim 2, characterized in that the method between step (c) and step (e) further comprises the step:
  • a) Excess and / or incompletely coupled molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) are separated from the hybrid library ( 35 ).
4. Verfahren nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin den Schritt umfasst:
  • a) überschüssige Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) werden nach ihrer Entfernung im Schritt (d) im erneut ausgeführten Schritt (c) wieder verwendet.
4. The method according to the immediately preceding claim, characterized in that the method further comprises the step:
  • a) Excess molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) are used again after their removal in step (d) in step (c) which has been carried out again.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Herstellung der Oligonukleotidbibliothek (15) des Beladungschips (10) Oligonukleotidsonden (17) der Länge 5 bis 30 Nukleotide, welche durch eine kovalente chemische Bindung an den Beladungschip gekoppelt sind, verwendet werden.5. The method according to any one of the preceding claims, wherein for the production of the oligonucleotide library ( 15 ) of the loading chip ( 10 ) oligonucleotide probes ( 17 ) with a length of 5 to 30 nucleotides, which are coupled to the loading chip by a covalent chemical bond, are used. 6. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei mehr als 900 unterschiedliche Oligonukleotidsonden (17) je Quadratzentimeter verwendet werden.6. The method according to the preceding claim, wherein more than 900 different oligonucleotide probes ( 17 ) are used per square centimeter. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zur Herstellung der Oligonukleotidbibliothek (15) des Beladungschips (10) neben normalen auch modifizierte Oligonukleotidsonden (17') verwendet werden, die eine spezifischere Interaktion mit der Molekülbibliothek (25) erlauben.7. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein for the production of the oligonucleotide library ( 15 ) of the loading chip ( 10 ) in addition to normal and modified oligonucleotide probes ( 17 ') are used, which allow a more specific interaction with the molecular library ( 25 ). 8. Verfahren nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, wobei als Oligonukleotidsonden (17') Oligonukleotidanaloga der folgenden Klassen verwendet werden:
  • - PNA (Peptide Nucleic Acids)
  • - LNA (Locked Nucleic Acids)
  • - 2'-5'-verknüpfte 3'-Desoxyribonukleotide
  • - p-RNA (pyranosyl-DNA oder RNA)
  • - Zusammensetzungen aus mindestens zwei der vorgenannten Molekül­ klassen oder aus DNA/RNA und mindestens einer der vorgenannten
  • - 2'-0-Methyl-RNA
8. The method according to the immediately preceding claim, wherein oligonucleotide analogs of the following classes are used as oligonucleotide probes ( 17 '):
  • - PNA (Peptide Nucleic Acids)
  • - LNA (Locked Nucleic Acids)
  • - 2'-5'-linked 3'-deoxyribonucleotides
  • - p-RNA (pyranosyl DNA or RNA)
  • - Compositions of at least two of the aforementioned molecules or of DNA / RNA and at least one of the aforementioned
  • - 2'-0-methyl RNA
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Molekülbibliothek (25) nach Verfahren der kombinatorischen Chemie und/oder nach der "split and pool" Methode hergestellt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the molecule library ( 25 ) is produced by combinatorial chemistry and / or by the "split and pool" method. 10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oligonukleotidbibliothek (15) und/oder der Molekülbibliothek (25) nach dem sogenannten "codon-triplett-synthon" Verfahren hergestellt wird.10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the oligonucleotide library ( 15 ) and / or the molecular library ( 25 ) is produced by the so-called "codon triplet synthon" method. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Molekülbibliothek (25) eine chimäre Molekülbibliothek (25) ist, die auch Moleküle (25.i) enthält,
die ein Ankersegment (26.i) zur Interaktion mit Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) des Beladungschips (10) aufweisen und/oder
die ein Link-Molekül (26.i) zur Interaktion mit einem Catch-Molekül (54.i) des Targets (50) aufweisen.
11. The method according to any one of the preceding claims, wherein
the molecular library ( 25 ) is a chimeric molecule library ( 25 ) which also contains molecules (25.i),
which have an anchor segment (26.i) for interaction with oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) of the loading chip ( 10 ) and / or
which have a link molecule (26.i) for interaction with a catch molecule (54.i) of the target ( 50 ).
12. Verfahren nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, wobei das Ankersegment (26.i) stark mit den Vertretern der Oligonukleotidbibliothek (15) interagierende Moleküle sind und diese Moleküle folgenden Substanzklassen zugeordnet sind:
  • - Peptide
  • - "Aptamer-Oligonuleotide"
  • - "Molecular Beacon" Oligonukleotide
  • - Einzelstrang DNA
  • - Doppelstrang DNA
  • - Einzelstrang RNA
  • - Selbstkomplementäre DNA/RNA Chimäre
12. The method according to the immediately preceding claim, wherein the anchor segment (26.i) is strongly interacting with the representatives of the oligonucleotide library ( 15 ) and these molecules are assigned to the following substance classes:
  • - peptides
  • - "Aptamer oligonuleotides"
  • Molecular Beacon oligonucleotides
  • - Single strand of DNA
  • - Double stranded DNA
  • - Single strand RNA
  • - Self-complementary DNA / RNA chimera
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei die chimären Molekülbibliotheken (25) durch biochemische oder molekularbiologische Verfahren hergestellt werden. 13. The method according to any one of claims 11 to 12, wherein the chimeric molecular libraries ( 25 ) are produced by biochemical or molecular biological methods. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Molekülbibliothek (25) eine an sogenannte "magnetic beads" (17.i) gekoppelte Molekülbibliothek (25) verwendet wird.14. The method according to any one of the preceding claims, wherein a molecule library ( 25 ) coupled to so-called "magnetic beads" (17.i) is used as the molecule library ( 25 ). 15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Interaktionen im Schritt (c) Doppelhelices nach Watson-Crick, insbesondere parallelen Doppelhelices, entsprechen.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the interactions in step (c) double helices according to Watson-Crick, in particular parallel double helices. 16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Doppelhelices zwischen je einem 2'-5'-Oligonukleotid (15.i) des Beladungschips (10) und einem RNA-Ankersegment (26.i) der Molekülbibliothek (25) ausgebildet werden.16. The method according to the preceding claim, characterized in that double helices are formed between each a 2'-5'-oligonucleotide (15.i) of the loading chip ( 10 ) and an RNA anchor segment (26.i) of the molecular library ( 25 ) , 17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (c) und/oder (d) Verfahren verwendet werden zur Beschleunigung der Ausbildung der Interaktion und/oder zur erhöhten Diskriminierung unterschiedlicher Interaktionen.17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step (c) and / or (d) are used to accelerate the formation of the interaction and / or to increase discrimination against different interactions. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass
die Temperatur während der Ausbildung der Interaktionen kontrolliert verändert wird; und/oder
ein elektrisches Feld angelegt und kontrolliert verändert wird; und/oder bei Verwendung von "magnetic beads" ein magnetisches Feld angelegt und kontrolliert verändert wird.
18. The method according to claim 17, characterized in that
the temperature is changed in a controlled manner during the formation of the interactions; and or
an electric field is applied and changed in a controlled manner; and / or when using "magnetic beads" a magnetic field is applied and changed in a controlled manner.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Target (50) Nylon, Polyamid, Nitrocellulose, Cellulose, modifizierte Cellulosen, Glas, Polyimid, Polyacrylamid, Silizium, Silikon, Edelmetalle oder Kombinationen dieser Materialien umfasst.19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the target ( 50 ) comprises nylon, polyamide, nitrocellulose, cellulose, modified celluloses, glass, polyimide, polyacrylamide, silicon, silicone, noble metals or combinations of these materials. 20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Target (50) ein komplexes räumliches Gebilde darstellt und weitere integrierte Funktionalitäten beinhaltet.20. The method according to the preceding claim, characterized in that the target ( 50 ) represents a complex spatial structure and contains further integrated functionalities. 21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (e) für die Ausbildung eines physischen Kontaktes zwischen dem Beladungschip (10) und dem Target (50) eine Interphase (40) verwendet wird.21. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that an interphase ( 40 ) is used in step (e) for the formation of a physical contact between the loading chip ( 10 ) and the target ( 50 ). 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass
als Interphase (40) eine gepufferte wässerige Lösung; und/oder
eine hochviskose Lösung; und/oder
ein Gel
verwendet wird.
22. The method according to claim 21, characterized in that
a buffered aqueous solution as interphase ( 40 ); and or
a highly viscous solution; and or
a gel
is used.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 oder 22, wobei die Interphase (40) auf dem Target (50) nach erfolgtem Schritt (c) verbleibt.23. The method according to any one of claims 21 or 22, wherein the interphase ( 40 ) remains on the target ( 50 ) after step (c). 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spacer (45) zwischen dem Beladungschip (10) und dem Target (50) eingebracht wird, wobei der Spacer (45) einen räumlich hochaufgelösten Transfer ermöglicht.24. The method according to any one of claims 21 to 23, characterized in that a spacer ( 45 ) is introduced between the loading chip ( 10 ) and the target ( 50 ), the spacer ( 45 ) allowing a spatially high-resolution transfer. 25. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Spacer (45) ein Mikrokanalsystem ist.25. The method according to the preceding claim, characterized in that the spacer ( 45 ) is a microchannel system. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Spacer (45) eine Fokussierung bzw. räumliche Verkleinerung des Transferprozesses in Schritt (f) erlaubt.26. The method according to any one of claims 24 to 25, characterized in that the spacer ( 45 ) allows focusing or spatial reduction of the transfer process in step (f). 27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt (f) zur Lösung der primären Interaktion thermische und/oder elektrische und/oder magnetische Energie oder Strahlung verwendet wird. 27. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in step (f) to solve the primary interaction thermal and / or electrical and / or magnetic energy or radiation is used.   28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass
im Schritt (f) zwischen dem Target (50) und den transferierenden Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25)
eine stabile Wechselwirkung und/oder
eine kovalente chemische Bindung aufgebaut wird.
28. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that
in step (f) between the target ( 50 ) and the transferring molecules (25.i) of the molecule library ( 25 )
a stable interaction and / or
a covalent chemical bond is established.
29. Verfahren nach dem unmittelbar vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Bindung die nicht mehr benötigten Oligonukleotidabschnitte (26.i) hydrolytisch und/oder enzymatisch abgespaltet werden.29. The method according to the immediately preceding claim, characterized in that after binding, the oligonucleotide sections no longer required (26.i) be split off hydrolytically and / or enzymatically. 30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des Targets (50) in mehreren Teilschritten unter Verwendung mehrerer Teilbibliotheken (25) durchgeführt wird.30. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the structure of the target ( 50 ) is carried out in several substeps using a plurality of part libraries ( 25 ). 31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass komplexe Molekülbibliotheken (25) in mehreren Teilschritten auf das Target (50) übertragen werden.31. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that complex molecule libraries ( 25 ) are transferred to the target ( 50 ) in several substeps. 32. Verfahren nach einem der Ansprüchen 30 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass bedingt durch die räumliche Verkleinerung der Transfer von Schritt (f) auf das Target (50) in mehreren Schritten erfolgt.32. The method according to any one of claims 30 to 31, characterized in that due to the spatial reduction, the transfer from step (f) to the target ( 50 ) takes place in several steps. 33. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Target (50) regeneriert und wieder verwendet wird.33. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the target ( 50 ) is regenerated and used again. 34. Vorrichtung (60) zur Herstellung selektierter Molekülbibliotheken (55), insbesondere Gen-Chips, umfassend:
  • a) eine Zuführeinrichtung (61) zur Bereitstellung eines Beladungschips (10) mit einer definierten Oligonukleotidbibliothek (15);
  • b) ein Vorhalteeinrichtung (62) zur Bereitstellung einer Molekülbibliothek (25), bei der mindestens ein Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) einen Oligonukleotidabschnitt (26.i) aufweist, der zu mindestens einem Bereich (16.i) eines Oligonukleotids (15.i) der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) komplementär ausgebildet ist, um die Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen dem Molekül (25.i) der Molekülbibliothek (25) und dem Oligonukleotid (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15), insbesondere die Ausbildung eines stabilen Hybrides (35.i), zu ermöglichen;
  • c) eine Interaktionseinrichtung (63) mit der die Molekülbibliothek (25) mit der auf dem Beladungschip (10) enthaltenen Oligonukleotidbibliothek (15) zur Ausbildung stabiler Interaktionen zwischen Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) und Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) in Wechselwirkung gebracht, wodurch eine Hybridbibliothek (35) entsteht;
  • d) eine Positionierungseinrichtung (64) mit der die Hybridbibliothek (35) benachbart zu einem Target (50) positioniert wird;
  • e) eine Übertragungseinrichtung (65), mit der die Hybridbibliothek (35) durch Lösen der stabilen Interaktion zwischen den Molekülen (25.i) der Molekülbibliothek (25) und den Oligonukleotiden (15.i) der Oligonukleotidbibliothek (15) aufgelöst und die zuvor an die Oligonukleotidbibliothek (15) gebundenen Moleküle (25.i) der Molekülbibliothek (25) auf das Target (50) räumlich geordnet übertragen und dort als selektierte Molekülbibliothek (55) immobilisiert wird.
34. Device ( 60 ) for producing selected molecular libraries ( 55 ), in particular gene chips, comprising:
  • a) a feed device ( 61 ) for providing a loading chip ( 10 ) with a defined oligonucleotide library ( 15 );
  • b) a holding device ( 62 ) for providing a molecule library ( 25 ), in which at least one molecule (25.i) of the molecule library ( 25 ) has an oligonucleotide section (26.i) which has at least one region (16.i) Oligonucleotide (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) is complementary to the formation of stable interactions between the molecule (25.i) of the molecular library ( 25 ) and the oligonucleotide (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ), in particular to enable the formation of a stable hybrid (35.i);
  • c) an interaction device ( 63 ) with which the molecule library ( 25 ) with the oligonucleotide library ( 15 ) contained on the loading chip ( 10 ) to form stable interactions between oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and molecules (25.i) the molecule library ( 25 ) is interacted, whereby a hybrid library ( 35 ) is formed;
  • d) a positioning device ( 64 ) with which the hybrid library ( 35 ) is positioned adjacent to a target ( 50 );
  • e) a transfer device ( 65 ) with which the hybrid library ( 35 ) is dissolved by loosening the stable interaction between the molecules (25.i) of the molecule library ( 25 ) and the oligonucleotides (15.i) of the oligonucleotide library ( 15 ) and the previously molecules (25.i) of the molecular library ( 25 ) bound to the oligonucleotide library ( 15 ) are spatially arranged on the target ( 50 ) and immobilized there as the selected molecular library ( 55 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005025737A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-24 Upper Austrian Research Gmbh Molecule arrays and method for producing the same
DE102007062154A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Emc Microcollections Gmbh Process for the preparation and use of stochastically arranged arrays of test substances

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795714A (en) * 1992-11-06 1998-08-18 Trustees Of Boston University Method for replicating an array of nucleic acid probes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5795714A (en) * 1992-11-06 1998-08-18 Trustees Of Boston University Method for replicating an array of nucleic acid probes

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005025737A2 (en) * 2003-09-16 2005-03-24 Upper Austrian Research Gmbh Molecule arrays and method for producing the same
WO2005025737A3 (en) * 2003-09-16 2005-08-18 Upper Austrian Res Gmbh Molecule arrays and method for producing the same
DE102007062154A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Emc Microcollections Gmbh Process for the preparation and use of stochastically arranged arrays of test substances

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