聚合物、制备聚合物的方法以及使寡核苷酸与聚合物偶联的方法与流程

本技术涉及用于制备聚合物以及使寡核苷酸与聚合物偶联的组合物和方法。

背景技术：

1、簇扩增是扩增多核苷酸的方法，例如用于基因测序。靶多核苷酸由流通池中与基底表面偶联的引物(例如，p5和p7引物)捕获，并且在该表面上的随机位置处形成“种子”。执行扩增循环以在每个种子周围的表面上形成簇。这些簇包括种子多核苷酸的拷贝和互补拷贝。在一些情况下，将基底图案化以便限定结合不同簇的区域，诸如可填充有相应簇的孔。

技术实现思路

1、本文所提供的示例涉及聚合物、制备聚合物的方法以及使寡核苷酸与聚合物偶联的方法。

2、本文的一些示例提供一种使寡核苷酸与聚合物偶联的方法。该方法可以包括用光选择性地照射聚合物的第一区域中的非活性部分，而不照射聚合物的第二区域中的非活性部分，以在聚合物的第一区域中产生第一活性部分。该方法可以包括使第一活性部分与第一寡核苷酸偶联。该方法可以包括用光照射聚合物的第二区域中的非活性部分以在聚合物的第二区域中产生第二活性部分。该方法可以包括使第二活性部分与第二寡核苷酸偶联。

3、在一些示例中，聚合物的第一区域中或聚合物的第二区域中的非活性部分包括具有以下结构的环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔：

4、

5、其中r3和r4中的一者是r1，并且另一者是h；其中r1是连至聚合物的主链的连接基团；并且其中若r4不直接与x偶联，则x是ch2、o、s或nh，或者其中若r4直接与x偶联，则x是ch或n。在一些示例中，第一活性部分或第二活性部分包括二苯并环辛炔：

6、

7、在一些示例中，第一寡核苷酸或第二寡核苷酸与叠氮化物(n3)偶联，该叠氮化物与二苯并环辛炔反应以形成具有以下结构的环加合物：

8、

9、其中r2表示第一寡核苷酸或第二寡核苷酸。

10、在一些示例中，聚合物的第一区域中或聚合物的第二区域中的非活性部分包括具有以下结构的四唑：

11、

12、其中r1表示连至聚合物的主链的连接基团。在一些示例中，第一活性部分或第二活性部分包括具有以下结构的腈亚胺：

13、

14、在一些示例中，第一寡核苷酸或第二寡核苷酸与烯烃偶联，该烯烃与第一活性部分或第二活性部分反应以形成具有以下结构的吡唑啉：

15、

16、其中r2表示第一寡核苷酸或第二寡核苷酸。

17、在一些示例中，聚合物的第一区域中或聚合物的第二区域中的非活性部分包括具有以下结构的3-(羟甲基)-2-萘酚：

18、

19、其中r1表示连至聚合物的主链的连接基团。在一些示例中，第一活性部分或第二活性部分包括具有以下结构的化合物：

20、

21、在一些示例中，第一寡核苷酸或第二寡核苷酸与乙烯基醚偶联，该乙烯基醚与第一活性部分或第二活性部分反应以形成具有以下结构的苯并色满：

22、

23、其中r2表示第一寡核苷酸或第二寡核苷酸。

24、在一些示例中，聚合物的第一区域中或聚合物的第二区域中的非活性部分包括具有以下结构的2h-氮丙啶：

25、

26、其中r1表示连至聚合物的主链的连接基团。在一些示例中，第一活性部分或第二活性部分包括具有以下结构的腈叶立德：

27、

28、在一些示例中，第一寡核苷酸或第二寡核苷酸与烯烃偶联，该烯烃与第一活性部分或第二活性部分反应以形成具有以下结构的吡咯啉：

29、

30、其中r2表示第一寡核苷酸或第二寡核苷酸。

31、在一些示例中，第一寡核苷酸包含缺乏切除部分的第一引物和包括切除部分的第二引物的混合物。在一些示例中，第二寡核苷酸包含包括切除部分的第三引物和缺乏切除部分的第四引物的混合物。在一些示例中，第一引物和第三引物除切除部分外具有彼此相同的序列，并且第二引物和第四引物除切除部分外具有彼此相同的序列。在一些示例中，第一引物和第二引物的序列彼此正交，并且第三引物和第四引物的序列彼此正交。

32、在一些示例中，聚合物的第一区域包括多个第一子区域，并且聚合物的第二区域包括多个第二子区域。在一些示例中，第一子区域中的每个第一子区域与第二子区域中对应的一个第二子区域接续。在一些示例中，第一子区域中的每个第一子区域以及第二子区域中与该第一子区域接续的对应的一个第二子区域位于孔内。

33、在一些示例中，该方法还包括在第一区域和第二区域上方沉积光致抗蚀剂。该方法还可以包括，在用光选择性地照射聚合物的第一区域中的非活性部分而不照射聚合物的第二区域中的非活性部分时，用光照射第一区域上方的光致抗蚀剂。该方法还可以包括，在使第一活性部分与第一寡核苷酸偶联之前，从聚合物的第一区域去除经照射的光致抗蚀剂。该方法还可以包括，在使第二活性部分与第二寡核苷酸偶联之前，从聚合物的第二区域去除光致抗蚀剂。

34、在一些示例中，将经照射的光致抗蚀剂从聚合物的第一区域去除并且将光致抗蚀剂从聚合物的第二区域去除。

35、本文的一些示例提供一种聚合物，该聚合物包括具有以下结构的聚(环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔-丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)共聚物：

36、

37、本文的一些示例提供一种聚合物，该聚合物包括具有以下结构的聚(二苯并环辛炔-丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)共聚物：

38、

39、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括自由基诱导的聚合反应：

40、

41、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括光诱导的反应：

42、

43、本文的一些示例提供一种包括以下结构的聚合物：

44、

45、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括自由基诱导的聚合反应：

46、

47、本文的一些示例提供一种使基底官能化的方法。该方法可以包括提供包括降冰片烯基团的基底：

48、

49、其中虚线表示基底的表面。该方法可以包括将包括以下结构的聚合物沉积到基底上：

50、

51、该方法可以包括使该聚合物的叠氮化物(n3)基团与降冰片烯基团反应以使该聚合物与该基底偶联。

52、在一些示例中，该方法还包括使用上述方法制备该聚合物。在一些示例中，该方法还包括使用光将环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔转化为二苯并环辛炔：

53、

54、其中r1表示连至聚合物的主链的连接基团。在一些示例中，该方法还包括使二苯并环辛炔和与寡核苷酸(r2)偶联的叠氮化物(n3)反应以形成具有以下结构的四唑：

55、

56、本文的一些示例提供一种组合物，该组合物使用包括以下的操作进行制备：使用上述方法使聚合物与基底偶联。

57、本文的一些示例提供一种组合物，该组合物包括安置在基底上的上述聚合物中的任一聚合物。

58、本文的一些示例提供一种具有以下结构的聚合物：

59、

60、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括自由基诱导的共聚反应：

61、

62、本文的一些示例提供一种使基底官能化的方法，该方法可以包括提供包括降冰片烯基团的基底：

63、

64、其中虚线表示基底的表面。该方法可以包括将包括以下结构的聚合物沉积到基底上：

65、

66、该方法可以包括使该聚合物的叠氮化物(n3)基团与降冰片烯基团反应以使该聚合物与该基底偶联。

67、本文的一些示例提供一种组合物，该组合物通过使用上述方法使聚合物与基底偶联来制备。

68、本文的一些示例提供一种使聚合物官能化的方法。该方法可以包括使用光将上述组合物的3-(羟甲基)-2-萘酚转化为活性部分。该方法可以包括使活性部分与偶联叠氮化物的寡核苷酸反应以使寡核苷酸与聚合物偶联。

69、本文的一些示例提供一种具有以下结构的聚合物：

70、

71、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括自由基诱导的共聚反应：

72、

73、本文的一些示例提供一种使基底官能化的方法。该方法可以包括提供包括降冰片烯基团的基底：

74、

75、其中虚线表示基底的表面。该方法可以包括将包括以下结构的聚合物沉积到基底上：

76、

77、该方法可以包括使该聚合物的叠氮化物(n3)基团与降冰片烯基团反应以使该聚合物与该基底偶联。

78、本文的一些示例提供组合物，该组合物通过使用上述方法使聚合物与基底偶联来制备。

79、本文的一些示例提供一种使聚合物官能化的方法。该方法可以包括使用光将上述组合物的四唑转化为腈亚胺活性部分。该方法也可以包括使腈亚胺活性部分与偶联叠氮化物的寡核苷酸反应以使寡核苷酸与聚合物偶联。

80、本文的一些示例提供一种具有以下结构的聚合物：

81、

82、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括自由基诱导的共聚反应：

83、

84、本文的一些示例提供一种使基底官能化的方法。该方法可以包括提供包括降冰片烯基团的基底：

85、

86、其中虚线表示基底的表面。该方法可以包括将包括以下结构的聚合物沉积到基底上：

87、

88、该方法可以包括使该聚合物的叠氮化物(n3)基团与降冰片烯基团反应以使该聚合物与该基底偶联。

89、本文的一些示例提供一种组合物，该组合物通过使用上述方法使聚合物与基底偶联来制备。

90、本文的一些示例提供使聚合物官能化的方法。该方法可以包括使用光将上述组合物的2h-氮丙啶转化为腈叶立德活性部分。该方法可以包括使腈叶立德活性部分与偶联叠氮化物的寡核苷酸反应以使寡核苷酸与聚合物偶联。

91、本文的一些示例提供一种具有以下结构的聚合物：

92、

93、其中r选自由以下项组成的组：环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔、四唑、3-(羟甲基)-2-萘酚和2h-氮丙啶。

94、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括聚(n-(5-叠氮乙酰胺基戊基)丙烯酰胺-共-丙烯酰胺)(pazam)与官能化炔烃的点击化学反应：

95、

96、其中选自由以下项组成的组：

97、

98、本文的一些示例提供一种使聚合物官能化的方法。该方法可以包括使用光将上述聚合物的环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔、四唑、3-(羟甲基)-2-萘酚或2h-氮丙啶转化为活性部分。该方法可以包括使活性部分与偶联叠氮化物的寡核苷酸反应以使寡核苷酸与聚合物偶联。

99、本文的一些示例提供一种具有以下结构的聚(n-(5-叠氮乙酰胺基戊基)丙烯酰胺-共-丙烯酰胺-共-n-(5-三唑基乙酰胺基戊基)丙烯酰胺)聚合物：

100、

101、其中r选自由以下项组成的组：环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔、四唑、3-(羟甲基)-2-萘酚和2h-氮丙啶。

102、本文的一些示例提供一种制备聚合物的方法。该方法可以包括叠氮化物官能聚合物与官能化炔烃的点击化学反应：

103、

104、其中选自由以下项组成的组：

105、

106、本文的一些示例提供一种使聚合物官能化的方法。该方法可以包括使用光将上述聚合物的环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔、四唑、3-(羟甲基)-2-萘酚或2h-氮丙啶转化为活性部分。该方法可以包括使活性部分与偶联叠氮化物的寡核苷酸反应以使寡核苷酸与聚合物偶联。

107、本文的一些示例提供一种制备涂覆有官能聚合物的表面的方法，其中使降冰片烯硅烷化表面与叠氮化物官能聚合物反应，并且然后使剩余的叠氮化物基团和与叠氮化物反应性基团偶联的非活性部分反应。

108、在一些示例中，叠氮化物反应性基团包括炔烃基团。在一些示例中，非活性部分选自由以下项组成的组：环丙烯酮掩蔽的二苯并环辛炔、四唑、3-(羟甲基)-2-萘酚和2h-氮丙啶。

109、应理解，如本文中所描述的本公开的方面中的每一者的任何相应特征/示例可以任何适当组合一起实施，并且来自这些方面中的任一者或多者的任何特征/示例可以与如本文中所描述的其它(多个)方面的特征中的任一者以任何适当组合一起实施，以实现如本文中所描述的益处。