JP2019509167A - 移動固相反応システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1つ以上の反応モジュールであって、
流体入力ポートおよび流体出口ポートを備えた、流体相および固相を通過させる導管を備える、1つ以上の反応モジュールと、
流体相を反応モジュールに供給する、および/または流体相を反応モジュールから受容する、反応モジュールの第1の側面に動作可能に接続された第1のサービスモジュールと、
を備え、システムは、導管を介して固相を反応モジュールに通すように構成される。
流体入力ポートおよび流体出口ポートを備えた、流体相および固相を通過させる導管を備え、
流体入力ポートが反応モジュールの第1の側面に設けられ、流体出口ポートが反応モジュールの更なる側面に設けられ、
反応モジュールは、流体相および固相を反応モジュールに提供するために、第1のサービスモジュール、および反応モジュールの更なる側面にある更なるサービスモジュールまたは更なる反応モジュールに動作可能に接続可能であるように構成され、
反応モジュールは、導管を介して細長い固相を通すように構成される。
反応モジュールと動作可能に接続する側面を有するハウジングを備え、
ハウジングは、流体が流れる導管を備え、導管が、流体供給部または流体排出部に接続する第1の端部と、ハウジングが反応モジュール内の導管と接続する側面にある第2の端部とを有する、ハウジングを備え、
サービスモジュールは、1つ以上のサービスを反応モジュールに提供するように構成される。
移動固相を、第1のサービスモジュールから、反応モジュールの導管を介して、更なる反応モジュールまたはサービスモジュールへと通すことと、
流体相を、第1の入力ポートを通して反応モジュールの導管に入れ、導管を通して流し、第1の流体出力ポートを通して出すこととを含む。
移動固相を、第1のサービスモジュールから、反応モジュールの導管を介して、更なる反応モジュールまたはサービスモジュールへと通すことと、
流体相を、第1の入力ポートを通して反応モジュールの導管に入れ、導管を通して流し、第1の流体出力ポートを通して出すこととを含む。
移動固相を反応モジュールの一連の導管に通すことと、
独立して選択された一連の流体相を、それぞれの流体入力ポートを通して反応モジュールの導管に入れ、導管を通して流し、それぞれの流体出力ポートを通して出すことにより、基材に付着した所望のポリマーを得ることと、
ポリマーを基材から開裂して所望のポリマーを得ることとを含む。
合成プロセスは、合成が開始される前に、1つ以上の最初の前処理を含んでもよい。一般的な前処理は、合成を開始させる適切な官能基を固相に提供する役割を果たし、必要に応じて、合成構成単位の付着を容易にする、スペーサーおよび/またはリンカーが固相に付着されてもよい。後の反応を防ぐため、望ましくない官能基はキャッピングされてもよい。前処理は、任意の最初の洗浄段階と、それに続く酸活性化、スペーサーの付着、任意の洗浄、キャッピング、脱保護、Rinkリンカーなどのリンカーの任意の洗浄および付着を含んでもよい。これらの段階はそれぞれ、別個の反応モジュールまたは別個の連続反応モジュール群で実施されてもよい。前処理ステップはエネルギー源の使用を伴ってもよい。
固相合成は、固相が合成構成単位と、例えば、生体ポリマーのモノマーもしくはオリゴマーまたは別の有機分子の未来部分(future part)と接触させられる、少なくとも2つの合成ステップを含む。モノマーとしては、アミノ酸、ヌクレオチド、および単糖類を挙げることができる。オリゴマーとしては、オリゴペプチドまたはオリゴヌクレオチドを挙げることができる。合成構成単位は、適切な保護基(例えば、FMoc保護基)を含んでもよい。したがって、合成構成単位は反応モジュール内で固相と接触させられ、固相に接触すると、反応基と反応して基材に結合される。合成構成単位は、固相と接触させられる第1の合成構成単位であってもよく、その場合、直接、または1つ以上の中間部分(例えば、スペーサーおよびリンカー)を介して基材に結合される。あるいは、合成構成単位は、1つ以上の以前の合成構成単位によって既に形成されている単位と反応する、第2のまたはそれに続く合成構成単位であってもよい。合成ステップは、例えば、合成反応の速度を加速するために、エネルギー源を使用することを伴ってもよい。
多くの場合、固相は、未反応試薬を除去するために、試薬と接触させた後に洗浄される。かかる洗浄ステップは、合成構成単位を付加した後、固相をリガンドもしくは検体と接触させた後、あるいは固相を、保護基の付加もしくは除去または官能基の活性化のための作用剤など、他の何らかの試薬と接触させた後に行われてもよい。液相(洗浄液)は、固相の移動方向とは反対方向に流れてもよく、即ち、2つの相は対向流であってもよい。洗浄ステップは、例えば、望ましくない物質の溶解性を増加させるか、またはその溶解を加速するために、エネルギー源を使用することを伴ってもよい。
固相合成は、合成ステップの前に基材に結合された部分における、保護された官能基の脱保護を伴ってもよい。かかる脱保護は、一般的に、固相を1つ以上の試薬と接触させることによって実施され、そのような場合、脱保護区域は、例えば、処理デバイスのスタックなど、例えば本発明の装置を使用して、固相を流動流体相(通常、流動液相)と接触させる。脱保護は、例えばUV放射を用いて、照射によって実施または促進されてもよい。流体相は、固相の移動方向とは反対方向に流れてもよく、即ち、2つの相は対向流であってもよい。脱保護ステップは、脱保護反応を加速するために、上述したようなエネルギー源を使用することを伴ってもよい。
固相合成は、合成ステップの前に基材に結合された部分における、官能基の活性化を伴ってもよい。流体相は、固相の移動方向とは反対方向に流れてもよく、即ち、2つの相は対向流であってもよい。活性化ステップは、活性化反応を加速するために、エネルギー源を使用することを伴ってもよい。固相合成プロセスは、活性化区域、洗浄区域、次に合成区域の順でステップを含んでもよく、いくつかの実施形態では、洗浄区域は含まれない。
Claims (36)
- 移動固相を流動流体相と接触させるシステムであって、
1つ以上の反応モジュールであって、
流体入力ポートおよび流体出口ポートを備えた、流体相および固相を通過させる導管を備える、1つ以上の反応モジュールと、
前記流体相を前記反応モジュールに供給する、および/または前記流体相を前記反応モジュールから受容する、前記反応モジュールの第1の側面に動作可能に接続された第1のサービスモジュールと、
を備え、前記システムが、前記導管を介して固相を前記反応モジュールに通すように構成された、システム。 - 前記固相が連続する反応モジュールを通ることができるように、直列に設けられた2つ以上の反応モジュールを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記2つ以上の反応モジュールおよび前記第1のサービスモジュールが全て、隣接するモジュールに取外し可能に接続するように構成された、請求項2に記載のシステム。
- 前記1つ以上の反応モジュールの前記第1の側面および更なる側面がそれぞれ噛合面であり、前記第1のサービスモジュールが、反応モジュールのそれぞれの噛合面に接続可能な噛合面を有する、請求項1、2、または3に記載のシステム。
- 前記導管が固相入力ポートおよび固相出力ポートを備え、前記固相入力ポートおよび固相出力ポートのうちの一方が前記反応モジュールの側面に設けられ、前記固相入力ポートおよび固相出力ポートのうちの他方が前記反応モジュールの他方の側面に設けられる、請求項1、2、または3に記載のシステム。
- 前記反応モジュールが前記第1のサービスモジュールに取外し可能に接続される、請求項1から5のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記流体入力ポートおよび流体出口ポートが、隣接するモジュールの対応するポートに取外し可能に接続し封止するように、前記反応モジュールの側面に提供される、請求項1に記載のシステム。
- 保持要素を更に備え、前記1つ以上の反応モジュールおよびサービスモジュールが前記保持要素に接続可能である、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- サービスダクティングモジュールを更に備え、前記1つ以上の反応モジュールおよびサービスモジュールが前記サービスダクティングモジュールに接続可能であり、前記サービスダクティングモジュールが前記サービスモジュールにサービスを提供する、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のサービスモジュールまたは反応モジュールと直列で接続するように構成された固相送達モジュールを更に備え、前記固相送達モジュールが前記固相の供給源を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記反応モジュールが蓋部分および本体部分を備え、前記導管にアクセスするために前記蓋部分が前記本体部分から取外し可能である、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記導管がチャンバを備え、前記反応モジュールが前記チャンバに少なくとも部分的に挿入可能な突出部を備えることによって、前記チャンバおよび突出部が前記導管の一部としての通路を形成する、請求項1から11のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記システムを通して前記固相を移動させる駆動列要素を更に備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のサービスモジュールが、前記反応モジュールの前記流体入力ポートと接続するための流体導管を備える、請求項1から13のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第1のサービスモジュールが流体相供給または除去要素を備え、前記システムが、電力供給要素を備えた更なるサービスモジュールを更に備える、請求項1から14のいずれか一項に記載のシステム。
- 試薬を混合し、活性化させ、前記試薬を前記1つ以上の反応モジュールに提供する試薬活性化モジュールを更に備え、前記試薬活性化モジュールが、反応モジュールの側面に直接または間接的に提供される、請求項1から15のいずれか一項に記載のシステム。
- 移動固相を流動流体相と接触させる反応モジュールであって、
流体入力ポートおよび流体出口ポートを備えた、流体相および固相を通過させる導管を備え、
前記流体入力ポートが前記反応モジュールの第1の側面に設けられ、前記流体出口ポートが前記反応モジュールの更なる側面に設けられ、
前記反応モジュールが、前記流体相および前記固相を前記反応モジュールに提供するために、第1のサービスモジュール、および前記反応モジュールの前記更なる側面にある更なるサービスモジュールまたは更なる反応モジュールに動作可能に接続可能であるように構成され、
前記反応モジュールが、前記導管を介して細長い固相を通すように構成された、反応モジュール。 - 前記導管を収納するハウジングを更に備え、前記反応モジュールの前記側面および更なる側面がそれぞれ、前記ハウジングの側面および更なる側面である、請求項17に記載の反応モジュール。
- 前記導管が固相入力ポートおよび固相出力ポートを更に備える、請求項17または18に記載の反応モジュール。
- 前記流体入力ポートおよび流体出口ポートのうちの一方、ならびに前記固相入力ポートおよび固相出口ポートのうちの一方がそれぞれ前記反応モジュールの前記側面に設けられ、前記流体入力ポートおよび流体出口ポートのうちの他方、ならびに前記固相入力ポートおよび固相出力ポートのうちの他方がそれぞれ前記反応モジュールの前記更なる側面に設けられる、請求項17から19のいずれか一項に記載の反応モジュール。
- 前記反応モジュールが蓋部分および本体部分を備え、前記導管にアクセス可能にするために前記蓋部分が前記本体部分から取外し可能である、請求項17から20のいずれか一項に記載の反応モジュール。
- 前記導管がチャンバを備え、前記反応モジュールが前記チャンバに少なくとも部分的に挿入可能な突出部を備えることによって、前記チャンバおよび突出部が前記導管の一部としての通路を形成する、請求項17から21のいずれか一項に記載の反応モジュール。
- 前記反応モジュールを通して前記固相を移動させる駆動列要素を更に備える、請求項17から22のいずれか一項に記載の反応モジュール。
- 前記反応モジュールが、隣接するモジュールに取外し可能に接続可能であるように構成される、請求項17から23のいずれか一項に記載の反応モジュール。
- 移動固相を流動流体相と接触させる反応モジュールにサービスを提供するサービスモジュールであって、
反応モジュールと動作可能に接続する側面を有するハウジングを備え、
前記ハウジングが、流体が流れる導管を備え、前記導管が、流体供給部または流体排出部に接続する第1の端部と、前記反応モジュール内の導管と接続する前記ハウジングの前記側面にある第2の端部とを有し、
前記サービスモジュールが、1つ以上のサービスを前記反応モジュールに提供するように構成された、サービスモジュール。 - 細長い固相を、前記サービスモジュールを通して前記反応モジュールに向かって、または前記反応モジュールから移動させる駆動要素を更に備える、請求項25に記載のサービスモジュール。
- 前記駆動要素を駆動するモータを更に備える、請求項26に記載のサービスモジュール。
- 流体が流れる更なる導管を更に備え、前記更なる導管が、流体供給部または流体排出部に接続する第1の端部と、更なる反応モジュールの導管と接続する前記ハウジングの更なる側面にある第2の端部とを有する、請求項25から27のいずれか一項に記載のサービスモジュール。
- 電子デバイスを電源またはコントローラと接続する電気コネクタを更に備える、請求項25から28のいずれか一項に記載のサービスモジュール。
- 前記固相の移動速度、前記流体相の移動速度、センサ、および反応修飾デバイスのうちの少なくとも1つを制御するコントローラを更に備える、請求項25から29のいずれか一項に記載のサービスモジュール。
- 請求項1から16のいずれか一項に記載のシステムを使用して固体状態合成を実施する方法であって、
移動固相を、第1のサービスモジュールから、反応モジュールの導管を介して、更なる反応モジュールまたはサービスモジュールへと通すことと、
流体相を、第1の入力ポートを通して前記反応モジュールの前記導管に入れ、前記導管を通して流し、第1の流体出力ポートを通して出すこととを含む、方法。 - 前記方法は、ポリマーを作成する方法であり、
前記移動固相を前記反応モジュールの一連の前記導管に通すことと、
独立して選択された一連の流体相を、前記それぞれの流体入力ポートを通して前記反応モジュールの前記導管に入れ、前記導管を通して流し、前記それぞれの流体出力ポートを通して出すことにより、基材に付着した所望のポリマーを得ることと、
前記ポリマーを前記基材から開裂して前記所望のポリマーを得ることとを更に含む、請求項31に記載の方法。 - 前記ポリマーがポリペプチドである、請求項32に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが2つのシステイン部分を含み、前記方法が硫黄架橋を形成することを更に含む、請求項33に記載の方法。
- 前記ポリマーがポリヌクレオチドである、請求項32に記載の方法。
- 前記方法が、前記ポリマーを、ポリペプチド、ポリヌクレオチド、糖、オリゴ糖、小分子、または抗体から選択された少なくとも1つの種と結合することを更に含む、請求項32から35のいずれか一項に記載の方法。
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