CN112189055A - 用于分子认证的方法和组合物 - Google Patents

用于分子认证的方法和组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN112189055A
CN112189055A CN201980034010.8A CN201980034010A CN112189055A CN 112189055 A CN112189055 A CN 112189055A CN 201980034010 A CN201980034010 A CN 201980034010A CN 112189055 A CN112189055 A CN 112189055A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tag
domain
product
strand
nucleic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980034010.8A
Other languages
English (en)
Inventor
尹鹏
J·Y·凯施
T·E·绍斯
金玲恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harvard College
Original Assignee
Harvard College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harvard College filed Critical Harvard College
Publication of CN112189055A publication Critical patent/CN112189055A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/14—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using chemical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • C12Q1/6816—Hybridisation assays characterised by the detection means
    • C12Q1/6818—Hybridisation assays characterised by the detection means involving interaction of two or more labels, e.g. resonant energy transfer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2563/00—Nucleic acid detection characterized by the use of physical, structural and functional properties
    • C12Q2563/185—Nucleic acid dedicated to use as a hidden marker/bar code, e.g. inclusion of nucleic acids to mark art objects or animals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

本文在一些实施方案中提供了分子认证方法、系统和组合物。

Description

用于分子认证的方法和组合物
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2018年3月22日提交的美国临时申请号62/646,728、2018年3月28日提交的美国临时申请号62/649,431、2018年3月29日提交的美国临时申请号62/650,119、2018年3月29日提交的美国临时申请号62/650,096和2018年10月1日提交的美国临时申请号62/739,756的权益，这些每一个通过引用将其全部内容并入。
联邦赞助的研究
本发明是在国家科学基金会授予的1317291和国防部海军研究办公室授予的N00014-16-1-2410的政府支持下完成的。政府拥有本发明的某些权利。
技术背景
许多产品在整个供应链中都面临潜在的欺诈行为。随着产品的供应链变得越来越全球化，出于安全、安保和品牌保护的目的，对用于原材料和最终产品的跟踪技术的认证需求也越来越大。
发明内容
在某些方面，本文提供了分子标签认证系统，其将分子标签物理地偶联至产品(例如，纺织品、服装、艺术品、电子设备、珠宝、乐器和/或药物)。这些认证系统功能强大(例如可以承受恶劣的环境条件)、高度安全且用途广泛(例如可以进行现场测试)。合成的寡核苷酸(寡聚物)用于唯一地对单个产品或产品批次加标签(参见例如图1)。单个唯一的寡聚物序列可以用作标签来鉴别特定的物品(例如，参见图1A)，或一组几个寡聚物(例如5-100个或5、10、25、50、100个或更多)可选地以不同的相对浓度包括在内，可以用于唯一地鉴别产品。单个唯一的寡聚物序列也可以用于鉴别一批产品(参见例如图1B)。这些合成的寡聚物，在本文中称为“标签”，可以是单链、双链、部分单链和部分双链、线性或发夹分子。应当理解，术语“寡核苷酸”可以与术语“多核苷酸”和“核酸”同义。还应该理解的是，除非另外说明，否则术语“标签”可以是单数(标签)或复数(多个标签)。标签可以被包括在标记物中/标记物上。标签可以附着或偶联至实体。
应当理解，术语“标签”可以与术语“条形码密钥标签”、“条形码序列”、“条形码”和“密钥”互换使用。还应该理解，术语“认证识别符”可以与术语“锁”和“分子锁”互换使用。
在一些实施方案中，标签是具有已知或部分已知序列的短(例如10-25bp)核酸(例如DNA)多核苷酸，可以将其添加到产品中(例如添加到产品的表面)，并且以后回收进行测序或其他分子认证程序以验证产品的真实性。短标签提供了多个优点。例如，它们合成便宜，并且在没有关于用于合成标签的核苷酸序列的先验知识的情况下难以测序(解码)。这些优点提供了严格的安全屏障，使得难以轻松解码和复制标签。
在一些实施方案中，标签由(包含)几个不同的结构域(核苷酸的特定序列)组成，用于在分子上验证标签的组成并将其与其他可能是假冒的标签区分开。图2A和2B示出了包含5'结构域X和3'结构域的标签的实例。可以使用几种机制之一来验证标签。例如图2A和2B描绘了可以用于验证标签的认证识别符组合物。该特定的认证识别符组合物包含三条核酸链(简化为“链”)：第一链任选地在5'至3'方向上包含结构域a＊、结构域X、结构域b＊和淬灭剂分子；第二链任选地在5'至3'方向上包含荧光团分子、结构域b和结构域＊；并且第三链任选地在5'至3'方向上包含结构域b和结构域X＊，其中结构域a与结构域a＊结合(例如互补)，结构域b与结构域b＊结合，以及结构域X与结构域X＊结合。通过立足点交换机制(例如，参见2012年5月3日公开的WO 2012/058488；Zhang S.等人，JACS，2009，131(47)：17303–17314；和Yang X.等人，JACS，2016；138(42)；14076–14082，每一个均通过引用全部并入本文)，正确的标签可与认证识别符组合物的第一淬灭剂标记的链结合以置换第二个荧光团标记的链，从而激活荧光团分子的荧光。认证识别符组合物的第三链以高浓度存在(相对于第一和第二寡核苷酸复合物，例如至少2倍)，因此可以与第二荧光团标记的链竞争与第一淬灭剂标记的链结合。以这种方式，第二荧光团标记的链保持与第一淬灭剂标记的链解离，从而可以检测到荧光信号，指示存在正确的标签。应当理解，如果荧光团分子与第一链连接并且淬灭剂分子与第二链连接，则该系统也可以工作。因此，第一链可以描述为包含一个分子的淬灭剂-荧光团对，并且第二链可以描述为包含另一个分子的淬灭剂-荧光团对。
因此，在一些方面，本文提供了分子认证方法，其包括向供应链的第一实体分配标签，其包含唯一地识别目标产品的第一链，任选地其中第一链具有短于50个核苷酸(例如45、40、35、30、25、20、15或10个核苷酸)的长度，并向至少一个(例如，两个、三个、四个或更多个)另外的实体分配包含与第一链结合的第二链的认证识别符组合物(例如，第二链包含与第一链的结构域互补的结构域)，其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。
在一些实施方案中，第一实体是目标产品的制造商，并且第二实体是客户。在其他实施方案中，供应链的第一实体选自供应商、生产商、分销商和零售商，并且其中供应链的第二实体选自生产商、分销商、零售商和客户。
本公开内容的其他方面还提供了分子认证方法，其包括在供应链的一个步骤使目标产品与标签接触，其中标签包含唯一地识别目标产品的第一链，任选地其中第一链具有短于五十(50)个核苷酸的长度，并且将标签的第一链与包含第二链的认证识别符组合物组合，其中第二链包含与第一链结合的结构域，并且其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。
本公开的其他方面提供了分子认证方法，包括(a)向第一供应链的第一实体分配标签，所述标签包含以第一图案形成的、唯一地识别第一目标产品的一组标签链，任选地，其中标签链各自具有短于五十(50)个核苷酸的长度，(b)向第二供应链的第二个实体分配标签，所述标签包含以第二种图案形成的、唯一地识别第二目标产品的一组标签链，和(c)向第一供应链的至少一个另外的实体和第二供应链的至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与(a)和(b)的标签链结合的至少一个认证识别符链，其中至少一个认证识别符链与标签链的结合产生以第一图案的形状的可检测信号和以第二图案的形状的可检测信号。在一些实施方案中，第一图案是第一公司的徽标，并且第二图案是第二公司的徽标。
本公开内容的一些方面提供了用于生产能够由用户认证的产品的方法。该方法包括将制品与具有至少一个核酸分子的标签混合，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号，从而产生能够由用户认证的产品。
在一些实施方案中，标签与认证识别符之间的相互作用有助于产生指示产品的真实性的独特视觉图案。在一些实施方案中，视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。在一些实施方案中，标签或认证识别符包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。在一些实施方案中，核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对核酸分子的碱基的共价修饰，该共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。在一些实施方案中，该方法还包括将制品与对认证识别符不显示出结合特异性的核酸分子混合。
在一些实施方案中，混合将标签附着至物品。在一些实施方案中，混合将标签嵌入制品中。在一些实施方案中，混合将标签嵌入附着至制品的层中。在一些实施方案中，混合产生包含标签和制品的混合物或溶液。在一些实施方案中，标签是发夹分子。在一些实施方案中，标签是单链核酸分子。在一些实施方案中，认证识别符包含对标签显示出序列互补性的至少一个核酸分子。
在一些实施方案中，相互作用置换与认证识别符杂交的核酸分子。在一些实施方案中，相互作用是杂交。在一些实施方案中，信号是光信号或电信号。在一些实施方案中，产品采取选自由固体、半固体、蒸气或液体组成的组的形式。在一些实施方案中，产品是由用户可摄取的。在一些实施方案中，产品是可穿戴的。在一些实施方案中，产品是电子装置。在一些实施方案中，产品是消费产品。在一些实施方案中，消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。在一些实施方案中，产品是文件、货币或艺术品原件。在一些实施方案中，产品是价格为500美元或更高的奢侈品。在一些实施方案中，产品不是核酸研究或诊断阵列。在一些实施方案中，标签包含多个核酸分子。
本公开内容的其他方面提供了能够由用户认证的产品，包括与具有至少一个核酸分子的标签混合的制品，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号。
在一些实施方案中，标签与认证识别符之间的相互作用有助于产生指示产品的真实性的独特视觉图案。在一些实施方案中，视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。在一些实施方案中，标签或认证识别符包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。在一些实施方案中，核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对核酸分子的碱基的共价修饰，该共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。在一些实施方案中，标签是单链核酸分子。
在一些实施方案中，将标签附着至制品。在一些实施方案中，将标签嵌入制品中。在一些实施方案中，将标签嵌入附着至制品的层中。在一些实施方案中，产品包括标签和制品的混合物或溶液。在一些实施方案中，标签是发夹分子。在一些实施方案中，认证识别符包含对标签显示出序列互补性的核酸分子。在一些实施方案中，相互作用置换与认证识别符杂交的核酸分子。在一些实施方案中，相互作用是杂交。
在一些实施方案中，产品是由用户可摄取的。在一些实施方案中，产品是可穿戴的。在一些实施方案中，产品是电子装置。在一些实施方案中，产品是消费产品。在一些实施方案中，消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。在一些实施方案中，产品是文件、货币或艺术品原件。在一些实施方案中，产品不是核酸研究或诊断阵列。
在一些实施方案中，标签包含多个(一个以上)的核酸分子。在一些实施方案中，产品还包括与制品和标签混合的一个或多个(至少一个)另外的标签，其中认证识别符对一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。在一些实施方案中，产品还包括传输单元，其配置为将指示可检测信号的存在或不存在的电信号传输到指定方。在某些实施方案中，指定方是：(i)产品的生产商，(ii)监管机构或人员，(iii)供应链中的分销商，(iv)获授权接收真实性确认或缺少真实性确认的一方。
本公开内容的其他方面提供了用于由用户测试产品的真实性的方法，包括：(i)将包含认证识别符的溶液施加到包含或怀疑包含标签的产品，其中认证识别符对标签显示出结合特异性，使得认证识别符和标签之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号，以及(ii)识别可检测信号的存在或不存在，从而测试产品的真实性。
在一些实施方案中，标签与认证识别符之间的相互作用有助于产生指示产品的真实性的独特视觉图案。在一些实施方案中，视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。在一些实施方案中，标签或认证识别符包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。在一些实施方案中，核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对核酸分子的碱基的共价修饰，该共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
在一些实施方案中，方法还包括向产品的供应链中的一方警告或通知产品的真实性。在一些实施方案中，方法还包括从制品的供应链中的一方请求补救措施。在一些实施方案中，补救措施是退款或更换。在一些实施方案中，可检测信号是光信号图案的部分。在一些实施方案中，可检测信号的存在指示产品是真正的。
在一些实施方案中，产品是由用户可摄取的。在一些实施方案中，产品是可穿戴的。在一些实施方案中，产品是电子装置。在一些实施方案中，产品是消费产品。在一些实施方案中，消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。在一些实施方案中，产品是文件、货币或艺术品原件。在一些实施方案中，产品不是核酸研究或诊断阵列。在一些实施方案中，标签包含多个核酸分子。在一些实施方案中，产品包括一个或多个另外的标签，其中认证识别符对一个或多个另外的标签显示出结合特异性。
本公开内容的其他方面提供了用于产品认证的方法。该方法包括：(a)生成认证对，所述认证对包含标签和可用于由第二方认证来自第一方的产品的认证识别符，其中标签包含至少一个核酸分子并且认证识别符对标签显示出结合特异性，并且其中产品包含标签；(b)向第一方提供标签或与标签有关的信息，以使第一方生产包含标签的产品；和(c)向第二方提供认证识别符或与认证识别符有关的信息，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号。
在一些实施方案中，标签与认证识别符之间的相互作用有助于产生指示产品的真实性的独特视觉图案。在一些实施方案中，视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。在一些实施方案中，标签或认证识别符包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。在一些实施方案中，核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对核酸分子的碱基的共价修饰，该共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。在一些实施方案中，产品包括对认证识别符不显示出结合特异性的一个或多个另外的标签。
在一些实施方案中，第一方和第二方是供应链的成员。在一些实施方案中，生成认证对包括从多个标签中选择标签和从多个认证识别符中选择认证识别符，其中认证识别符对标签显示出结合特异性。在一些实施方案中，认证识别符对多个标签中的其他标签不显示出结合特异性。在一些实施方案中，将标签以溶液形式提供给第一方。在一些实施方案中，将标签的信息和/或认证识别符的信息以电子格式提供给第一方。在一些实施方案中，将认证识别符以溶液形式提供给第二方。
本公开内容的其他方面提供了用于生成包括标签和认证识别符的认证对的计算机系统，该认证对可用于由供应链上的第二方认证来自第一方的产品。计算机系统包括：一个或多个数据库，所述数据库包含(i)与多个标签相对应的第一组数据，该多个标签包含至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，该多个认证识别符包括认证识别符，其中认证识别符对标签显示出结合特异性；以及可操作地连接到一个或多个数据库的一个或多个计算机处理器，其中将计算机处理器编程为：(i)生成包括标签和认证识别符的认证对，和(ii)将认证对存储在存储器中，其中认证对可由供应链上的第二方使用，利用在标签和认证识别符之间相互作用时生成的可检测信号来认证来自第一方的产品。
在一些实施方案中，将计算机处理器编程为将标签传输到第一方。在一些实施方案中，将计算机处理器编程为将认证识别符传输给第二方。
本公开内容的其他方面提供了用于由供应链上的第二方检测来自第一方的产品的真实性的计算机系统。计算机系统包括一个或多个数据库，所述数据库包含(i)与多个标签相对应的第一组数据，由第一方将多个标签的单个标签与产品混合，该多个标签具有至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，该多个认证识别符包含认证识别符，其中认证识别符对标签显示出结合特异性，并且其中认证识别符与标签之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号；和一个或多个计算机处理器，所述计算机处理器可操作地连接到一个或多个数据库，并且编程为接收指示存在或不存在可检测信号的电信号。
在一些实施方案中，将一个或多个计算机处理器编程为在标签和认证识别符之间的相互作用的同时或之后接收电信号。在一些实施方案中，当第二方触发在标签和认证识别符之间的相互作用时，从产品或第二方传输电信号。在一些实施方案中，将一个或多个计算机处理器编程为在接收到电信号时向指定方传输认证确认或缺少认证确认。在一些实施方案中，指定方是：(i)产品的生产商；(ii)监管机构或人员；(iii)供应链的分销商；或(iv)获授权接收这样的确认或缺少确认的一方。在一些实施方案中，将计算机系统配置为实时监视认证的状态。
在一些实施方案中，产品包括传输单元，其配置为传输关于可检测信号的数据。在一些实施方案中，将一个或多个处理器配置为从产品、第一方和/或第二方接收信息并向产品、第一方和/或第二方传输信息，其中信息包括与产品的认证状态有关的数据。在一些实施方案中，将一个或多个处理器配置为将与给定产品的认证状态有关的数据与以下的地理信息相关联：(i)产品，和/或(ii)处理产品的供应链之内或之外的一方。
本公开内容的其他方面提供了分子复合物，其包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与第一核酸分子和第二核酸分子具有序列互补性，所述第二核酸分子与酶缀合。
在一些实施方案中，酶催化产生可检测信号的反应。在一些实施方案中，酶催化产生无需检测器的辅助通过肉眼可检测信号的反应。在一些实施方案中，第一核酸分子与制品偶联。在一些实施方案中，第一核酸分子在第一区域与制品偶联，并且其中制品包含第二区域，所述第二区域包含与第二核酸分子具有序列互补性的第三核酸分子，其中第二核酸分子和第三核酸分子之间的相互作用产生可检测信号。
本公开内容的其他方面提供了包含与分子复合物混合的制品的产品，所述分子复合物包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与第一核酸分子和第二核酸分子具有序列互补性，其中第二核酸分子与酶缀合。
在一些实施方案中，第一核酸分子与制品偶联。在一些实施方案中，第一核酸分子在第一区域与制品偶联，并且其中制品包含第二区域，所述第二区域包含与第二核酸分子具有序列互补性的第三核酸分子，其中第二核酸分子和第三核酸分子之间的相互作用产生可检测信号。在一些实施方案中，产品是可穿戴的。在一些实施方案中，产品是电子装置。在一些实施方案中，产品是消费产品。在一些实施方案中，消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。在一些实施方案中，产品是文件、货币或艺术品原件。在一些实施方案中，产品不是核酸研究或诊断阵列。
本公开内容的其他方面提供了可认证的书写介质，所述书写介质包含具有至少一个核酸分子的标签，其中用户将可认证的书写介质施加到制品上在包含标签的制品上产生记号，其中标签是在与对标签显示出结合特异性的认证识别符相互作用时可被检测到的，其中相互作用产生指示用户或用户指定的一方做出的记号的真实性的可检测信号，并且其中标签或认证识别符包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
在一些实施方案中，可认证书写介质采取选自由固体、半固体、蒸气或液体组成的组的形式。在一些实施方案中，将可认证书写介质配制成墨水。在一些实施方案中，将书写介质配制成粉末形式。
本公开内容的其他方面提供了识别主体的方法，包括：(a)提供怀疑或预期由主体产生的制品，该制品包含对主体唯一并且具有至少一个核酸分子的标签，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示主体的身份(identity)的可检测信号；(b)将认证识别符施加到制品；和(c)当检测到可检测信号时识别主体。
在一些实施方案中，制品由适合于混合标签的材料制成。在一些实施方案中，制品是选自由主体所写的文件、主体所穿的衣物、主体所摄取的可摄取产品、主体所使用的工具和主体所使用的药品组成的组的个人制品。在某些实施方案中，制品是主体的遗嘱。在一些实施方案中，制品是由主体签署的支票。在一些实施方案中，主体是动物。在一些实施方案中，主体是人。
本公开内容的其他方面提供了识别实体的方法，包括：(a)提供怀疑或预期由实体产生的制品，制品包含对实体唯一并任选地与参考标签共享共同性的标签，标签具有至少一个核酸分子，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示实体的身份的可检测信号；(b)将认证识别符施加到制品；和(c)当检测到可检测信号时识别实体。
在一些实施方案中，实体是公司、组织或一组附属单位。在一些实施方案中，制品由适合于混合标签的材料制成。在一些实施方案中，制品是实体销售的产品。在一些实施方案中，参考标签与参考认证识别符特异性地相互作用以产生指示实体所属的更高组织层次的实体的另外的可检测信号。
本公开内容的其他方面提供了用于在制品上生成可认证墨水的装置，所述装置包括外壳，所述外壳包括：第一容器，所述第一容器包括包含墨水的第一溶液，其中将第一溶液施加到制品上产生包含墨水的至少一个墨水层；和第二容器，所述第二容器包括包含标签的第二溶液，其中将第二溶液施加到至少一层上产生包含标签的可认证墨水，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示(i)墨水、(ii)用户生成的墨水层图案或(iii)制品的真实性的可检测信号。
在一些实施方案中，第一容器与第二容器分开。在一些实施方案中，装置还包括与第一容器流体连通的第一施加器，其中将第一施加器配置为将第一溶液的流动引导至制品。在一些实施方案中，装置还包括与第二容器流体连通的第二施加器，其中将第二施加器配置为将第二溶液的流动引导至至少一个墨水层。在一些实施方案中，第一施加器和第二施加器是相同的。
本公开内容的其他方面提供了包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质，该机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时，实现本文上面或本文其他地方的任何方法。
本公开内容的其他方面提供了系统，所述系统包括一个或多个计算机处理器和与其连接的计算机存储器。计算机存储器包含机器可执行代码，所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行时实现本文上面或本文其他地方的任何方法。
本公开内容的认证系统、方法和组合物通常包括标签和认证识别符组分。应当理解，在本文的任何实施方案中，标签组分可以施加到产品或制品或者与产品或制品相关联，而认证识别符组分可以与产品接触或添加到产品中。同样，在本文的任何实施方案中，认证识别符组分可以施加到产品或制品或者与产品或制品相关联，而标签组分可以与产品或制品接触或者添加到产品或制品中。
本公开内容的其他方面提供了分子认证方法，包括：(a)向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸纳米结构，其中纳米结构与对接链连接；和(b)向另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与对接链结合的生成信号的成像器链，所述成像器链与对接链的结合产生可检测信号。
本公开内容的其他方面提供了分子认证方法，包括：(a)在供应链的一个步骤提供目标产品，其中目标产品包括标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸纳米结构，其中核酸纳米结构与对接链连接；和(b)将标签与认证识别符组合物组合，所述认证识别符组合物包含与对接链结合的生成信号的成像器链，其中成像器链与对接链的结合产生可检测信号。
本公开的其他方面提供了识别主体的方法，包括(a)提供怀疑或预期由主体产生的产品，其中制品包含标签，所述标签包含对所述主体唯一的核酸纳米结构，其中核酸纳米结构包含对接链，并且其中标签与认证识别符组合物的相互作用产生指示主体的身份的可检测信号，所述认证识别符组合物包含对对接链显示出结合特异性的生成信号的成像器链；(b)将认证识别符组合物施加到制品；和(c)当检测到可检测信号时识别主体。
本公开内容的其他方面提供了分子认证方法，包括：(a)向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含支架链(scaffold strand)或多个单链瓦(single-stranded tiles，SST)，其唯一地识别目标产品并且需要多个另外的链或SST以组装成纳米结构；和(b)向另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含多个订书钉链(staplestrands)或多个另外的SST，所述多个订书钉链或多个另外的SST与所述支架链或所述多个SST结合以组装纳米结构，任选地其中另外的订书钉链或SST包含可检测部分。
本公开内容的其他方面提供了分子认证方法，包括：(a)在供应链的一个步骤提供目标产品，其中目标产品包含标签，所述标签包含支架链或多个单链瓦(SST)，其唯一地识别目标产品并且需要多个另外的链或SST以组装成纳米结构；和(b)将标签与认证识别符组合物组合，所述认证识别符组合物包含多个订书钉链或多个另外的SST，所述多个订书钉链或多个另外的SST与所述支架链或所述多个SST结合以组装纳米结构，任选地其中另外的订书钉链或SST包含可检测部分。
本公开内容的其他方面提供了识别主体的方法，包括(a)提供怀疑或预期由主体产生的产品，其中制品包含标签，所述标签包含支架链或多个单链瓦(SST)，其唯一地识别目标产品并且需要多个另外的链或SST以组装成纳米结构，并且其中标签与认证识别符组合物的相互作用产生指示主体的身份的核酸纳米结构，所述认证识别符组合物包含多个订书钉链或多个另外的SST，所述多个订书钉链或多个另外的SST与所述支架链或所述多个SST结合以组装纳米结构；(b)将认证识别符组合物施加到制品；和(c)当组装核酸纳米结构时识别主体。
本公开内容的其他方面提供了分子认证方法，包括：(a)向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸阵列，其中阵列包含定位在第一图案或形状中的多个对接链；和(b)向另外的实体分配包含与对接链结合的成像器链的认证识别符组合物，任选地其中成像器链包含可检测部分，其中成像器链与对接链的结合生成第二图案或形状。
本公开内容的其他方面提供了分子认证方法，包括：(a)在供应链的一个步骤提供目标产品，其中目标产品包含标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸阵列，其中阵列包含定位在第一图案或形状中的多个对接链；和(b)将标签与包含与对接链结合的成像器链的认证识别符组合物组合，任选地其中成像器链包含可检测部分，其中成像器链与对接链的结合生成第二图案或形状。
本公开内容的其他方面提供了识别主体的方法，包括(a)提供怀疑或预期由主体产生的产品，其中制品包含标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸阵列，其中阵列包含定位在第一图案或形状中的多个对接链，并且其中标签与包含与对接链结合的成像器链的认证识别符组合物相互作用，任选地其中成像器链包含可检测部分，其中成像链与对接链的结合产生指示主体的身份的第二图案或形状；(b)将认证识别符组合物施加到制品；和(c)当组装核酸纳米结构时识别主体。
在一些实施方案中，核酸纳米结构是DNA折纸(origami)结构或DNA砖结构(DNAbrick structure)。
在一些实施方案中，成像器链通过直接杂交、立足点交换反应、引物交换反应、连接反应或杂交链反应与对接链结合。在一些实施方案中，将成像器链与荧光团连接。
在一些实施方案中，使用光学检测器、电子检测器、原子力显微镜、透射电子显微镜或超分辨率成像技术(例如DNA-PAINT)来检测在标签与认证识别符之间或成像器链与对接链之间的相互作用。
在一些实施方案中，阵列包含2n个链，其中n是图案或形状内的唯一可寻址位置的数目。在一些实施方案中，阵列包含mn个链，其中m是至少一个阵列的可能构型的数目，而n是图案或形状内的唯一可寻址位置的数目。在一些实施方案中，可以用肉眼检测图案或形状。在一些实施方案中，阵列包含已经被喷墨或接触印刷到表面上的多个链。在一些实施方案中，阵列包含以20纳米直到5微米的距离彼此分开定位的多个链。在一些实施方案中，可以在第二链与第一链结合之前、期间或之后扩增标签或信号。在一些实施方案中，可以在认证识别符链与标签链的结合或相互作用之前、期间或之后扩增标签或信号。
在一些实施方案中，可以使用至少一种酶促方法扩增标签或信号。在一些实施方案中，酶促方法是聚合酶链式反应(PCR)、环介导的等温扩增(LAMP)、滚环扩增(RCA)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、切口和延伸型方案和/或通过交换反应的信号扩增(SABER)。
在一些实施方案中，可以使用至少一种非酶促方法来扩增标签或信号。在一些实施方案中，非酶促方法涉及使用动态核酸电路(dynamic nucleic acid circuit)，其可以在核酸触发物的存在下快速改变状态。在一些实施方案中，非酶促方法涉及在纳米颗粒或酶的存在下非核酸信号的直接转化。在一些实施方案中，纳米颗粒是金纳米颗粒。
在一些实施方案中，标签或信号可以在恒定温度进行扩增。
图27A提供了分子条形码认证系统的另一个实例。将标签施加到目标产品上，并且在供应链中的某个点(例如，当终端客户收到产品时)，将标签施加到测试基底上以产生对获得标签的产品进行认证的可检测信号。备选地，测试基底可以伴随目标产品，而将标签分配到供应链的另一步骤。图27A描绘了包含一系列区域的测试基底，这些区域被设计为共同确定液体样品中是否存在特定标签。在该特定实例中，测试基底按下列顺序(在测试基底上的有序位置)包含：(i)包含酶连接的链的源区域，(ii)包含固定化的测试链和嵌入的酶底物的测试区域，和(iii)包含嵌入的酶底物和与酶连接的链结合的固定化的对照链的对照区域。首先将液体样品(怀疑包含标签)施加到测试基底的一端。毛细管作用将液体样品中的任何标签运输通过测试基底的每个区域。当液体样品通过源区域时，它收集酶连接的链并进入测试区域。在测试区域中，如果标签存在于样品中则其与固定化的测试链和酶连接的链结合并桥接在一起(参见例如图27A的测试区域，下图)，形成产生比色信号的复合物——现在固定化的酶与测试区域中的酶底物发生反应。样品继续到达阳性对照区域，其中固定化的对照链与酶连接的链结合，形成产生比色信号的另一个复合物，指示测试的完成。
图27B提供了分子条形码认证系统的另一个实例。在此实例中，将测试基底配置为包括：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的测试区域。首先将液体样品(怀疑含有标签)施加到测试基底的一端。毛细管作用将液体样品中的任何标签运输通过测试基底的每个区域，如上所述。当液体样品通过源区域时，如果标签存在于样品中则其通过立足点介导机制与桥链结合，从而置换桥链并释放酶连接的链。液体样品继续通过携带酶连接的链的测试基底到达测试区域，其中酶连接的链与嵌入的底物反应以产生比色信号(参见，例如图27B的测试区域，底图)。如图27C所示，可以分别提供阳性和阴性对照。
尽管上述实例利用基于酶/底物的反应来产生比色信号，但是本公开内容还涵盖了使用颜料(例如，生物颜料)代替酶(即，颜料连接的链)。在一些实施方案中，使用颜料消除了对使用嵌入的底物的需要。参见例如图27C和27D。
本公开内容的验证/认证系统通常包括标签和(至少一个)测试基底(例如，其包括认证链，例如酶连接的链、源链、测试链和/或对照链)。应当理解，在本文的任何实施方案中，可以将标签施加到产品或与产品相关联，而将测试基底分配到供应链中的实体(例如，终端客户)。同样地，在本文的任何实施方案中，可以将测试基底施加到产品或与产品相关联，而将标签分配到供应链中的实体。
本公开内容的一些方面提供了分子认证方法，包括：(a)提供测试基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链的源区域，(ii)包含固定化的测试链和嵌入的酶底物的测试区域；和(iii)对照区域，其包含与酶连接的链结合的固定化的对照链和嵌入的酶底物；(b)向测试基底施加任选地包含标签的样品，所述标签与酶连接的链和固定化的测试链结合；和(c)在测试区域中检测比色信号和/或在对照区域中检测比色信号(例如，参见图27A)。
在一些实施方案中，通过标签与固定化的测试链的结合产生测试区域中的比色信号。在一些实施方案中，对照区域中的比色信号是通过酶连接的链与固定化的对照链的结合而产生的。
在一些实施方案中，标签的长度是10-30个核苷酸。
本公开内容的其他方面提供了包括以下的方法：(a)提供测试基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的测试区域，(b)向测试基底施加任选地包含与桥链结合的标签的样品，和(c)检测在测试区域中的比色信号或检测在源区域中的比色信号(例如，参见图27B)。
在一些实施方案中，方法还包括：(a)提供阳性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链的源区域，和(ii)包含嵌入的酶底物的阳性对照区域，(b)将样品施加到阳性对照基底上，和(c)在阳性对照区域中检测比色信号(例如，参见图27C，顶图)。
在一些实施方案中，方法还包括：(a)提供阴性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链的源区域，其中阴性对照桥链与酶连接的链和固定化的源链两者结合，但不与标签结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的阴性对照区域，(b)将样品施加到阴性对照基底上，和(c)检测源区域中的比色信号(例如，参见图27C，底图)。
本公开内容的还有其他方面提供了方法，包括：(a)提供测试基底，其以下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与颜料连接的链和源链两者结合，和(ii)测试区域，(b)向测试基底施加任选地包含与桥链结合的标签的样品，和(c)检测源区域或测试区域中的颜料(例如，参见图27D)。
在一些实施方案中，方法还包括：(a)提供阳性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链的源区域，和(ii)阳性对照区域，(b)将样品施加到阳性对照基底，和(c)在阳性对照区域中检测比色信号(参见例如图27E，顶图)。
在一些实施方案中，方法还包括：(a)提供阴性对照基底，其以下列顺序包含(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链的源区域，其中阴性对照桥链与颜料连接的链和固定化的源链两者结合，但不与标签结合，和(ii)阴性对照区域，(b)将样品施加到阴性对照基底上，和(c)检测源区域中的比色信号(参见例如图27E，底图)。
本公开内容的一些方面提供了基于纳米颗粒的认证方法，包括：向供应链的第一实体分配标签(例如，唯一的核酸链)；并向供应链的第二实体分配认证识别符，所述认证识别符包含与第一认证链连接的第一纳米颗粒、与第二认证链连接的第二纳米颗粒以及可选地第三认证链，其中在溶液中标签与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合并触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。在一些实施方案中，认证链是核酸链，例如单链核酸分子。
在一些实施方案中，认证方法包括：在供应链的第一阶段使目标产品与标签接触；在供应链的第二阶段从目标产品中除去标签；并将除去的标签与包含与第一认证链连接的第一纳米颗粒、与第二认证链连接的第二纳米颗粒以及可选地第三认证链的溶液组合，其中在溶液中标签与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合并触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。
在其他实施方案中，认证方法包括：在溶液中，组合与第一认证链连接的第一纳米颗粒、与第二认证链连接的第二纳米颗粒、可选地第三认证链和与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合的标签；和触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。
在一些实施方案中，认证方法包括：向供应链的第一实体分配标签；和向供应链的第二实体分配与标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接，其中在溶液中引物、链置换聚合酶、dNTP和标签反应以形成多联体，其结合纳米颗粒的认证链并形成纳米颗粒聚集体，以在溶液中产生颜色变化。
在一些实施方案中，认证方法包括：在供应链的第一阶段使目标产品与标签接触；任选地在供应链的第二阶段从目标产品中除去标签；和将标签与同标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒组合，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接，其中在溶液中引物、链置换聚合酶、dNTP和标签反应以形成多联体，其结合纳米颗粒的认证链并形成纳米颗粒聚集体，以在溶液中产生颜色变化。
在其他实施方案中，认证方法包括：在溶液中组合标签、与标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接；产生与纳米颗粒的认证链结合的多联体；和形成纳米颗粒聚集体以在溶液中产生颜色变化。
在一些实施方案中，认证方法包括：向供应链的第一实体分配标签；和向供应链的第二实体分配链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒，其中标签与第一认证链结合，其中在溶液中标签、链置换聚合酶、dNTP、第一认证链和第二认证链反应以形成包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
在一些实施方案中，认证方法包括：在供应链的第一阶段使目标产品与标签接触；任选地在供应链的第二阶段从目标产品中除去标签；和将标签与溶液组合，所述溶液包含链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒，其中标签与第一认证链结合，并且其中在溶液中标签、链置换聚合酶、dNTP、第一认证链和第二认证链反应以形成包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
在其他实施方式中，认证方法包括：在溶液中组合标签、链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒；和产生包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
本公开内容的其他方面包括包含本文所述的标签和认证链的组合物和/或试剂盒。
通过下面的详细描述，本公开内容的其他方面和优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中仅显示和描述了本公开内容的示例说明性实施方案。将会认识到，本公开内容能够具有其他和不同的实施方案，并且其若干细节能够在各种明显的方面进行修改，所有这些都不脱离本公开内容。因此，附图和描述本质上应被认为是说明性的，而不是限制性的。
附图说明
图1A和1B示例显示了示例加标签策略。图1A示出了对不同物品具有特异性的标签序列，并且将其直接并入产品中用于将来的识别。图1B示出了对物品组具有特异性的标签，诸如用相同标签序列进行标记的特定的批次或来自相同时间段的物品。
图2A-2C示例显示了示例催化标签检测化学。图2A示出了使用立足点交换来产生一个或多个可逆的链置换级联的方法。图2B示出了通过使用比荧光团(F)/淬灭剂(Q)复合物和标签链的浓度更高的置换链的浓度使可逆链置换级联朝向特定平衡状态的实例，所述标签链使得标签发挥催化作用以使系统达到平衡。图2C示出了用链上交换的荧光团(F)和淬灭剂(Q)位置来使可逆链置换级联偏向的替代实例，这使得标签能够起催化作用以促进开状态平衡。
图3A-3C示例显示了示例加DNA标签标记。图3A示出了使用包含嵌入表面中的DNA标签的标记物以通过允许对产品和包装的认证来确保产品。图3B示出了关于一次性使用标记物的示例方法，包括在丢弃标记物之前施加认证剂溶液和视觉上可检测的认证信号(例如，荧光的增加或正确标签/认证识别符对的颜色变化)。图3C示出了使用可被多次认证的可重复使用的标记物的示例方法，并且包括洗涤步骤以洗掉由于认证化学而可能已经附着至表面的其他寡聚物和缓冲剂。
图4A-4E示例显示了包含标签的示例标记物。图4A示出了示例标记物，其包含通过将寡聚物直接干燥或冷冻干燥到表面上而嵌入标记物中的标签。图4B示出了示例标记物，其包含附着至一旦与表面缔合就不太可能移动的纳米颗粒或其他部分的标签(例如，寡聚物链)。图4C示出了示例标记物，其包含通过其他化学方法例如通过使用与表面上的链霉亲和素牢固结合的生物素化的寡聚物附着至表面的标签(例如，寡聚物链)。图4D示出了示例标记物，其包含被施加到标记物的保护性涂层保护的标签(例如，寡聚物链)。图4E示出了的示例标签，其包含嵌入凝胶基质中而不是与标记物的表面结合的标签(例如，寡聚物链)。
图5A-5D示例显示了示例认证工作流。图5A示出了供应链认证工作流，包括采用标记物或其他配方的形式的标签，将其提供给制造商并施加给要保护的产品或产品的包装，以及提供给客户的认证识别符(例如以溶液形式)，客户可以在收到产品后对标记物进行认证。图5B示出了使用一个或多个标签的供应链，该标签被供应商施加到零件、产品或包装上，并且随后在供应链的每个步骤被认证。图5C示出了使用标签的供应链，该标签在供应链的不同阶段施加并且在链的末端由客户认证。图5D示出了供应链，除了在工作流的另一变型中将新标签添加到产品上以外，在每个步骤，可以对先前施加的标签进行认证。
图6A-6C示例显示了分子认证方法的实例。图6A示出了包含标签物质和在一个或多个较大标记物上重复的结构的标记物。图6B示出了允许多次读取和洗涤的标记物。图6C示出了包含嵌入在可溶蜡或其他可溶固体中的DNA标签的标记物，其使得能够通过刮擦标记物而从标记物中取出样品。
图7A-7C示例显示了使用发夹的示例认证方法。图7A示出了将发夹引入到供应链路径的每个步骤。图7B示出了在典型的引物交换反应(PER)中组合发夹与引物、链置换聚合酶和dNTP。图7C示出了使用三个发夹A、B和C以产生四个结构域序列的PER路径，该四个结构域序列可以使用任何前述化学方法进行认证。
图8A-8C示例显示了基于立足点交换的供应链认证的方法。图8A示出了标签(例如寡聚物)引入供应链路径上的步骤。图8B示出了具有淬灭的荧光团(关(OFF))的认证器复合物可以用于验证标签是否已经被添加到每个步骤。图8C示出了使用立足点交换来生成级联以通过生成荧光信号来验证每个标签的存在。
图9A和9B示例显示了供应链认证的实例。图9A示出了在供应链上的不同点引入到产品中的特定标签。图9B示出了在供应链的末端，可以通过使用连接过程来验证产品已经通过了每个供应链步骤。
图10A-10C示例显示了用于植物产品认证的方法。图10A示出了包含可以提供给不同的生产商、分销商或其他参与者的唯一标签的容器。图10B示出了通过将标签喷雾到产品(例如制造品)上来施加标签。图10C示出了可以重新包装的多个产品，使得标签序列可以与植物产品一起保留并且可以使用本文所述的任何认证程序来回收。
图11A-11D示例显示了标签结构域设计。图11A示出了用三个唯一标签标记的物品，分别表示为a、b和c。图11B示出了共享一个或多个共同序列组分的唯一标签序列，例如唯一标签序列的任一侧或两侧的侧翼序列，其可用作扩增的引物结合位点。图11C示出了物品可以在唯一的侧翼序列对之间包含相同的(或不包含)标签序列，其可以使得唯一的扩增引物对能够扩增选择序列。图11D示出了不同的物品可以在唯一标签序列的任一侧或两侧上包含唯一侧翼序列。
图12A-12D示例显示了示例扩增和连接策略。图12A显示了与标签序列组合以允许扩增(例如，使用聚合酶链式反应(PCR)和热循环)标签的引物。图12B示出了双链标签的扩增。图12C示出了没有侧翼序列的标签的连接。图12D示出了具有侧翼序列的标签的连接。
图13A-13D示例显示了示例防伪措施。图13A示出了使用不可测序的寡聚物(例如标签和/或认证识别符)用于防伪措施。图13B示出了使用过量的寡聚物用于防伪措施。图13C示出了使用动态和环境标签修改用于防伪措施。图13D示出了使用各种约束用于防伪措施。
图14A示例显示了使用热处理来增加认证率。图14B示出了使用外部混合来增加认证率。
图15A-15C示例显示了使用识别墨水进行认证。图15A示出了用于施加识别墨水的示例方法。图15B示出了分配唯一的和组识别墨水材料。图15C示出了用于识别墨水分配的示例分层组织结构。
图16A-16D示例显示了用于检测多个唯一标签的通用认证方法的实例。图16A示出了十六个唯一标签序列的实例。图16B示出了可以用于验证每个唯一标签的示例通用认证器(universal authenticator)。图6C示出了用于十六个唯一标签的示例检测方法。图16D示出了可以根据十六个唯一标签中的每个标签的存在或不存在而生成的示例二进制字符串。
图17示出了对多个产品使用共同测试(通常由终端用户应用)以揭示特定徽标的认证方法。
图18示出了可以在宏观和/或微观尺度上进行的共同标签和认证识别符方法。
图19示出了使用基于纸的标签和认证识别符的示例认证系统。
图20示例显示了本文公开的分子认证方法的示例应用。
图21示出了使用公司徽标的基于纸标记物的认证方法。
图22示例显示了从释放的中间体生成可检测信号的示例认证方法。
图23示出了经编程或以其他方式配置为实现本文提供的方法的计算机控制系统。
图24A和24B示例显示了认证信号的示例视觉检测。图24A示出了在产品认证时生成在标记物上径向扩展的扩散可见颜料的认证方法。图24B示出了在产品认证时生成在标记物上线性扩展的扩散可见颜料的认证方法。
图25示出了基于毛细管的认证方法。
图26示出了基于芯吸的认证方法。
图27A-27E示例显示了使用酶催化的信号生成的示例认证方法。图27A示出了使用酶结合的寡聚物的杂交的检测方案。图27B示出了使用酶结合的寡聚物的置换的检测方案。图27C示出了使用阳性和阴性对照的检测方案。图27D示出了基于颜料的认证方法。图27E示出了使用阳性和阴性对照的基于颜料的认证方法。
图28A-28E示例显示了示例性的基于纳米颗粒的认证方法。图28A示出了由于认证识别符与标签的杂交而导致的纳米颗粒聚集。图28B示出了由于认证识别符的催化作用而导致的纳米颗粒聚集。图28C示出了由于认证识别符与标签的杂交而导致的纳米颗粒分离。图28D示出了由于认证识别符引起的置换而导致的纳米颗粒分离。图28E示出了由于另外的标签引起的置换而导致的纳米颗粒分离。
图29A和29B示出了由于纳米颗粒聚集而导致的比色认证的实验性实例。图29A示出了由于认证识别符的杂交而导致的纳米颗粒分离的示意图。图29B示出了由于认证而导致的实验颜色变化。
图30A-30D示例显示了使用基于多联体化的聚合的认证的实例。图30A示出了基于聚合的多联体化。图30B示出了使用基于聚合的多联体化用于纳米颗粒聚集。图30C示出了基于杂交的多联体化。图30D示出了使用基于杂交的多联体化用于纳米颗粒聚集。
图31示例显示了使用加速的纳米颗粒分离的示例认证方法。
图32A和32B示例显示了使用认证识别符充当允许纳米颗粒分离的引物的示例认证方法。图32A示出了能够置换杂交标签的认证识别符。图32B示出了能够通过分支迁移反应置换杂交的标签的认证识别符。
图33A和33B示例显示了使用比色蛋白系统的示例认证方法。图33A示出了分裂蛋白比色系统。图33B显示了蛋白质-底物比色系统。
图34示例显示了使用基于扩增的比色信号检测的示例认证方法。
具体实施方式
如本文所用，术语“真正的(authentic)”通常描述具有无可争议的起源或换句话说是真实的物品。在本文所述的制品和产品的上下文中，相对于制品或产品的生产商、供应商或零售商而言，真正的制品或产品的来源可以是无可争议的。生产商可以是任何相关的个人、主体、实体、制造地点或一方，包括本文所述的主体、实体或一方的示例类型。例如，“真正的”Tiffany&Co.项链可以是指毫无疑问Tiffany&Co.是该项链的实际生产商(直接或间接地通过合同制造组织、子公司等)的项链。在另一个实例中，来自遗嘱人的“真正的”遗嘱可以指遗嘱人实际生成或签署的遗嘱的原本或副本。
如本文所用，术语“真实性”通常是指物品是否为“真正的”的量度。具有真实性的物品确实是真正的，而缺少真实性的物品则不是真正的，并且可能是伪造的、非法生产的或者是从非授权的来源生产的。此外，“可认证的”主体通常是指可以确定其真实性的主体。
如本文所使用的，术语“标签”通常是指包括可以与特定对象相关联并且识别该对象的特性的识别符的物类。例如，标签可以包含一个或多个包含唯一核苷酸序列的核酸分子。可以将该标签施加到对象(例如，产品或制品)，使得唯一序列与对象的特性相关联。在一些实施方案中，唯一序列与对象的起源相关联。通常，可以通过观察与涉及标签的反应或其他相互作用相关的信号来直接或间接检测识别符，例如唯一核苷酸序列。
如本文所用，术语“认证识别符”通常是指物类或测试基底，其包括可以与标签相互作用(例如，与之反应，与之结合，与之置换，与之竞争，与之替代等)以生成可检测信号的物类(例如核酸链)。可检测信号可以被检测并用于确认标签的存在。在一些实施方案中，认证识别符包含可以与标签相互作用的一个或多个核酸分子。在标签本身包含核酸分子的情况下，认证识别符可以以任何其他方式与标签杂交或结合，使得生成可检测信号。如本文所用，术语“测试基底”通常是指芯吸材料，其包括可以与标签相互作用(例如，与之反应，结合，置换，竞争，替代等)以产生可检测信号的组分。
如本文所用，术语“结合特异性”通常是指例如以序列特异性方式唯一地与特定物类结合的物类。例如，标签可以包含核酸序列并且认证识别符可以包含标签的核酸序列的互补序列。由于认证识别符具有以序列特异性方式与标签结合的序列，因此可以认为它对标签具有结合特异性。此外，不具有结合特异性的物类通常是指不容易且唯一地与另一物类结合的物类，例如以序列特异性方式，因为例如物类缺乏与其他物类的序列相对应的序列。例如，标签可以包含核酸序列并且认证识别符可以不包含与核酸序列互补的序列。由于认证识别符不具有可以以序列特异性方式与标签结合的序列，因此可以认为其对标签没有结合特异性。
如本文所用，术语“对接链”通常是指长度为200个核苷酸或更短的单链核酸。在一些实施方案中，对接链是100个核苷酸或更少。在一些实施方案中，对接链是50个核苷酸或更少。在一些实施方案中，对接链结合成像器链。在一些实施方案中，对接链是DNA或RNA。
如本文所用，术语“成像器链”通常是指与对接链互补(并结合)的单链核酸。在一些实施方案中，成像器链是生成信号的成像器链，这意味着在成像器链与对接链结合时产生可检测信号。在一些实施方案中，成像器链与可检测部分，例如荧光团、量子点或纳米颗粒连接。
如本文所用，术语“分子复合物”通常是指多个分子的聚集。分子可以是能够复合在一起的任何分子。在一些实施方案中，分子复合物是多个核酸分子的聚集。在这种情况下，多个核酸分子中的一个或多个可以与非核酸物类，例如酶或其他可检测试剂(例如染料、颜料、荧光团、光学活性试剂等)缔合。
如本文所用，术语“核酸”和“核酸分子”可以互换使用，并且通常是指任何长度的核苷酸的聚合形式，是脱氧核糖核苷酸(dNTP)或核糖核苷酸(rNTP)或其类似物。核酸可以具有任何三维结构，并且可以执行任何已知或未知的功能。核酸的非限制性实例包括脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、基因或基因片段的编码或非编码区、从连锁分析中定义的一个或多个基因座、外显子、内含子、信使RNA(mRNA)、转移RNA、核糖体RNA、短干扰RNA(siRNA)、短发夹RNA(shRNA)、微小RNA(miRNA)、核酶、cDNA、重组核酸、分支核酸、质粒、载体、任何序列的分离DNA、任何序列的分离RNA、核酸探针和引物。核酸可包含一个或多个修饰的核苷酸，例如甲基化的核苷酸和核苷酸类似物。如果存在的话，可以在核酸组装之前或之后对核苷酸结构进行修饰。核酸的核苷酸序列可以被非核苷酸成分中断。
如本文所用，核酸砖纳米结构可以是通过基于单链瓦的(基于SST的)方法形成的核酸纳米结构。例如，可以使用基于SST的方法来生成更大的重复核酸晶体组件。基于SST的方法涉及使用短的唯一的单链瓦(SST)，这些瓦能够自组装成选定的图案或形状。
如本文所用，核酸纳米结构(也称为纳米结构)可以是由核酸(例如DNA、RNA、锁核酸(LNA)、肽核酸(PNA)或其任何组合)制成(例如自组装)的二维或三维纳米结构。应当理解，单链核酸或双链核酸(例如DNA双螺旋)均不被认为是“纳米结构”。在一些实施方案中，核酸纳米结构充当用于形成更复杂的结构例如分子复合物的支架。在一些实施方案中，核酸纳米结构是使用DNA折纸方法组装的DNA折纸结构(参见，例如，Rothemund，P.W.K.Nature440，297-302页，2006)。在一些实施方案中，核酸纳米结构是使用基于SST的方法组装的DNA砖结构(参见，例如，Ke，Y.等人Science.338(6111)，2012；Wei B.等人Nature 485：626，2012；国际公开号WO 2014/074597，于2014年5月15日公开；国际公开号WO 2013/022694，于2013年2月14日公开；以及国际公开号WO 2014/018675，于2014年1月30日公开，通过引用将其每一个并入本文)。在一些实施方案中，如例如在WO 2016/144755(通过引用并入本文)中所述，通过折叠单链核酸来组装核酸纳米结构。核酸纳米结构可以形成可识别的形状，例如，如WO 2014/018675中所述的字母、薄片、杆、正方形块、胶囊等。
如本文所用，核酸折纸纳米结构可以指通过将两个或更多个“订书钉链”与一个或多个“支架”链组装成规定形状而形成的核酸纳米结构。订书钉链通常是短的(例如200个核苷酸或更短的)核酸链(单链核酸)；支架链通常是更长的(例如，长于200个核苷酸)核酸链(单链核酸)。核酸折纸纳米结构可以是DNA折纸纳米结构。DNA折纸纳米结构可以折叠(例如通过自组装)成离散且唯一的几何图案，例如二维(2D)和三维(3D)形状，其可以进一步自组装以创建包含两个或更多个离散折纸纳米结构的更大的纳米结构或微结构。在一些实施方案中，支架链具有衍生自M13噬菌体的序列。可以使用其他支架链。在一些实施方案中，订书钉链是荧光团标记的订书钉链。在一些实施方案中，订书钉链的长度是4至30个核苷酸(例如4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30个核苷酸)。在一些实施方案中，例如在室温，订书钉链与支架链稳定地结合(长于10秒)。在一些实施方案中，订书钉链的长度大于30个核苷酸。
如本文所使用的，形状可以是任何可识别的不同图像、结构或设计。在一些实施方案中，形状是几何形状，例如正方形、圆形或三角形。在一些实施方案中，形状由包含重复元素的图案形成。图案可以包含任意元素。在一些实施方案中，图案是不对称的。在一些实施方案中，图案是对称的。
如本文所使用的，多个是大于1的任何数字或值。多个可以是至少2，至少3，至少5，至少10，至少20，至少25，至少30，至少40，至少50，至少100，至少150，至少200，至少250，至少300，至少350，至少400，至少500或至少1,000个。多个核酸，例如多个核酸订书钉链或多个SST，可以包括至少2，至少3，至少5，至少10，至少20，至少25，至少30，至少40，至少50，至少100，至少150，至少200，至少250，至少300，至少350，至少400，至少500或至少1,000个核酸。在一些实施方案中，多个核酸包括2-1000、5-1000、10-1000、50-1000、100-1000或500-1000个核酸。在一些实施方案中，多个核酸包括2-5000、5-5000、10-5000、50-5000、100-5000或500-5000个核酸。
如本文所用，术语“序列互补性”通常是指一对核酸分子的特性，其中每个核酸分子具有与另一个核酸分子的序列互补的序列。核酸分子对的互补性序列可以彼此杂交，包括通过Watson-Crick碱基配对。
如本文所使用的，术语“供应链”通常是指涉及将产品从供应商(或制造商)转移到客户的组织、人员、活动、信息和资源的系统。各方可以成为供应链的部分，包括制造商或供应商、分销商、零售商以及这些实体的人员。供应链还可以包括与这些实体中的一个或多个签约的实体，以实现产品从制造到终端客户的转移。这种实体的实例是合同制造组织(CMO)。通常，供应链的“上游”部分是指远离客户并向制造商转移的方向。例如，分销商是在供应链中客户的“上游”。同样，通常，供应链的“下游”部分是指朝着客户的方向。例如，客户位于分销商的“下游”。
如本文所使用的，术语“标签”通常是指包含可以与特定对象相关联并且识别该对象的特性的识别符的物类。例如，标签可包含一个或多个包含唯一核苷酸序列的核酸分子。可以将该标签施加到对象(例如，产品或制品)，使得唯一序列与对象的特性相关联。在一些实施方案中，唯一序列与对象的起源相关联。通常，可以通过观察与涉及标签的反应或其他相互作用相关联的信号来直接或间接检测识别符，例如唯一核苷酸序列。
每当术语“至少”、“大于”或“大于或等于”位于一系列两个或更多个数值中的第一个数值之前时，术语“至少”、“大于”或“大于”或“等于或等于”适用于该系列数值中的每个数值。例如，大于或等于1、2或3等价于大于或等于1、大于或等于2或大于或等于3。
每当术语“不超过”、“小于”或“小于或等于”在一系列两个或更多个数值中的第一个数值之前，则术语“不大于”、“小于”或“小于或等于”适用于该系列数值中的每个数值。例如，小于或等于3、2或1等价于小于或等于3、小于或等于2或小于或等于1。
分子认证标签
在一些实施方案中，本公开内容的分子认证方法包括：向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含唯一地识别目标产物的第一链；和向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与第一链结合的第二链，其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。本文的分子认证方法还包括在供应链的一个步骤使目标产品与标签接触，其中标签包含唯一地识别目标产品的第一链，并将标签的第一链与包含第二链的认证识别符组合物组合，其中第二链包含与第一链结合的结构域，并且其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。结构域可以是核酸内的特定序列。在一些实施方案中，结构域用于描述彼此结合(杂交)的核酸的区域(例如，包括彼此互补的序列)。例如，标签的结构域a通常与认证识别符链的结构域a＊结合。
如本文提供的并且在本文描述的方法和产品/材料中实施的标签可以是线性核酸(单链或双链)(其实例描绘在图8A中)或发夹(描绘在图7A中)。标签的长度可以变化，尽管如本文所述，使用具有短于50个核苷酸或甚至短于30个核苷酸的长度的标签具有多个优点。因此，在一些实施方案中，标签的长度短于45、40、35、30、25、20或15个核苷酸。在一些实施方案中，标签的长度是10-50、10-45、10-40、10-35、10-30、10-25或10-20个核苷酸。在一些实施方案中，标签的长度是10、15、20、25、30、25、40、45或50个核苷酸。此外，在一些实施方案中，标签包含多个核酸分子。在这种情况下，标签可以包含至少约2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30或更多个核酸分子。
如本文所述，标签用于对单个产品或产品批次唯一地进行条形码编码。可以将标签(链)施加或嵌入目标产品中。在一些实施方案中，条形码链是目标产品的组分。例如，液体产品(例如墨水或香水)可以在产品溶液中包含标签。稍后可以除去施加到产品的标签，将其配制在溶液中，并施加到测试基底的施加区域以进行产品认证。在一些实施方案中，将条形码链在水或缓冲液(例如TE)中配制，用或不用改善核酸稳定性和粘附/结合特性的添加剂。
在一些实施方案中，标签可以是核酸纳米结构，其包括核酸折纸纳米结构(例如，DNA折纸纳米结构)和核酸砖纳米结构(例如，DNA砖纳米结构)。DNA折纸和DNA砖纳米结构都可以通过钉书钉链或砖链的延伸沿结构的边缘并入唯一的且可识别的特征，以创建从结构突出的突出物。这些突出物可以具有特定的可编程的序列，并且在没有其序列组成的特定知识的情况下是不可见或不可检测的，并且可以用作特定分子条形码链的结合位点，从而揭示其定位以创建可认证模式。
标签可以旨在唯一地识别供应链的实体(例如，产品、产品的批次/批号、公司或供应链中的实体，例如制造商、供应商、生产商、分销商或卖方)或步骤。因此，应当理解唯一标签可以仅与一个实体相关联，使得可以仅通过标签的存在(例如，附着至产品或嵌入产品中)来识别该实体。标签可以用于对主体或实体进行条形码编码。本文中可以使用“加标签”的一般概念来将一个实体与另一实体区分开。图1A和1B示例显示了示例加标签策略。图1A示出了对不同物品具有特异性并且直接并入到产品中以供将来识别的标签序列；图1B示出了对物品的组或批次具有特异性的标签。标签在不同产品之间可以是唯一的，或者在不同产品之间可以是保守的。例如，特定的产品批次可以具有在批次内相同且在不同批次之间唯一的标签。批次可以指示一个制造批号，并且该制造批号内的每个产品都可以包含相同的标签。标签可以用于区分和认证不同的制造批号。
在一些实施方案中，标签可以包含提供在(附着至)标记物(例如，可以附着至产品和/或包装的贴纸或其他主体)的表面上的一个或多个核酸分子，例如，如图3A-3C所示。图3A示出了具有嵌入表面中的一个或多个核酸(例如，DNA)标签的标记物。标签可用于保护产品，以允许对产品和包装的认证。该标记物在本文中可以被称为标签。可以将认证识别符(在图中也称为认证器组合物)施加到标记物，并且如果标记物包含正确的标签寡聚物或链，则标记物显示出颜色变化。标记物可以是一次性使用的标记物或者标记物可以是重复使用的。图3B示出了一次性使用的标记物。一次性使用的标记物的认证可以包括将认证识别符施加到标记物，从而产生可检测(例如，视觉或电子)信号。验证认证并检测到信号后，可以丢弃标记物。备选地或另外地，可以将标记物保存(例如，物理地或数字地)作为认证的记录。图3C示出了可以被多次认证的多次使用或可重复使用的标记物。认证过程之后可以应用清洗缓冲液以除去先前施加的认证识别符。洗涤缓冲液可包含低盐或甲酰胺以促进置换。纯净水也可用于使链从附着至标记物表面的标签去杂交。也可以使用其他方法来促进去杂交。
在一些实施方案中，标签在源区域内与测试链和可检测标记的链(参见例如图27A)或桥链结合，从而将它们从可检测标记的链和源链上置换。(参见例如图27B)。因此，在一些实施方案中，条形码链包含与测试链结合(例如与之互补)的结构域和与可检测标记的链结合的结构域。在其他实施方案中，条形码链包含与桥链结合的结构域。标签的结合结构域可以与测试链、可检测标记的链或桥链(或设计该结构域与之结合的其他链)部分互补(小于100％互补)或完全互补(100％互补)。
如本文提供的并且在本文描述的方法和产品/材料中实现的标签可以是线性核酸(单链或双链)。标签的长度可以变化，尽管如本文所述，使用具有短于50个核苷酸、或甚至短于30个核苷酸的长度的标签具有多个优点。因此，在一些实施方案中，标签的长度短于45、40、35、30、25、20或15个核苷酸。在一些实施方案中，标签的长度是10-50、10-45、10-40、10-35、10-30、10-25或10-20个核苷酸。在一些实施方案中，标签的长度是10、15、20、25、30、25、40、45或50个核苷酸。在其他实施方案中，标签的长度长于50个核苷酸。
可以使用任何合适的策略，包括各种化学方法，将标签附着或嵌入标记物的表面(甚至直接附着或嵌入到制品上)。通常，可以将与标签相关联的制品与标签混合。如本文所用，术语“混合”通常是指使两种分离的物体或材料彼此接触。在一些实施方案中，将两个物体或材料混合在一起可以生成包含这两个物体的混合物或悬浮液。在一些实施方案中，将两个物体或材料彼此混合可以产生一个物体附着或嵌入另一物体或另一物体的层或固定至另一物体。混合可以附着或嵌入制品中，或者可以将标签嵌入制品中(例如，嵌入附着至制品的层中)。图4A-4E提供了几个非限制性实例。在一个实施方案中，将标签干燥或冷冻干燥至标记物的表面(图4A)。标签可以在表面上随机干燥，或者可以以图案提供(例如，使用静电相互作用或印刷工艺)并干燥到表面。在另一个实施方案中，将标签与纳米颗粒连接，该纳米颗粒可以固定化在标记物上(图4B)。可以使用共价和/或非共价相互作用将标签与纳米颗粒连接。共价相互作用可包括在颗粒的表面上提供接头，并将标签偶联至接头。接头可包括基于聚合物的接头。接头可以是零长度接头(例如，将标签直接偶联至珠子)，或者可以是将标签与纳米颗粒的表面隔开的接头。将标签偶联至纳米颗粒的非共价相互作用可以包括疏水/亲水相互作用、静电相互作用和氢键。纳米颗粒的表面可以涂覆或可以不涂覆材料以促进纳米颗粒与标签之间的非共价相互作用。在又一个实施方案中，蛋白质-蛋白质结合对，例如生物素和链霉亲和素，用于将标签与标记物的表面连接(图4C)。标签可以包含生物素标签，并且表面可以包含链霉亲和素。在一些实施方案中，标签在标记物的表面上涂覆有保护性涂层(图4D)，和/或嵌入标记物表面上的凝胶基质(例如，聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶)中(图4E)。可以在添加凝胶基质之前将标签添加至表面。备选地或另外地，可以在将标签添加到标记物的表面之前将其混合到凝胶基质中。标签本身可以进一步包含在塑料密封件或其他覆盖物中，允许控制湿度和/或保护标签核酸分子(例如标签链)免于暴露于环境条件。在又另一个实施方案中，将标签嵌入可溶性蜡中，使得它们可以从标签或产品上刮下来，例如，落入含有认证识别符的测试瓶中(图6C)。
在一些实施方案中，混合可产生包含标签和制品的混合物或溶液。例如，在制品是液体的情况下，可以将固体或液体形式的标签添加到生成的制品和混合物中。在一些实施方案中，产生溶液，使得当认证识别符结合标签时，产生可检测信号。
目标产品和/或标记物通常与标签接触。术语“接触”是指以多种方式施加标签。在一些实施方案中，将标签配制成喷雾溶液或墨水溶液。在一些实施方案中，将标签配制成液体并使用滴管/吸管进行施用。在一些实施方案中，干燥产品上的标签使核酸更稳定。标签也可以在引入产品之前进行干燥，然后溶解在液体产品中或散布到产品上。
在一些实施方案中，标签可以在水或缓冲液(例如TE)中配制，用或不用改善核酸稳定性和粘附/结合特性的添加剂。
可以将标签设计为多次使用，从而使得可以对供应链上的相同标签、待传递(例如出售)给另一位客户的产品或其他转移进行多次检查。图6A-6C示例显示了用于重复认证单个产品的示例过程。图6A示出了包含创建多次使用标记物的重复表面区域和/或几何形状的标记物。每个表面区域或几何形状可以包括可以使用相同的认证识别符进行认证的相同标签。备选地或另外地，每个表面区域或几何形状可以包括不同的标签，以允许使用个性化或定制的认证识别符。每个用户(例如，供应链的成员或客户)可以使用单个表面区域或几何形状来验证真实性。在其他实施方案中，认证识别符可以被洗掉，留下“干净”标记物(图6B)。在还有其他实施方案中，标记物包含嵌入保护蜡或其他可去除材料中的标签。可以除去(例如刮掉)蜡或材料的少量样品，并将其添加到测试瓶中以进行分析(图6C)。刮下的样品可以在液体测试瓶中进行测试，例如，瓶中包含认证识别符。标记物可以允许执行认证，直到将包含标签的所有蜡或可去除材料从标记物上去除为止。
可以修饰本文中使用的核酸(作为标签或认证识别符)以防止其被成功测序。因此，在一些实施方案中，标签(或认证识别符)可以包括DNA的对映异构体、主链修饰、对碱基的共价修饰(可以改变或不改变其杂交行为)和/或非天然碱基对(例如，iso-C和iso-G)。在一些实施方案中，可以改变标签(或认证识别符)长度、序列、影响杂交强度的其他变量。在一些实施方案中，可以存在不参与反应的一个或多个伪序列以使逆向工程困难。
在一些实施方案中，可以通过使用不同的PCR引物或与相同的引物一起例如通过下一代测序(NGS)独立地恢复所有的标签库的序列。对于预期标签或认证识别符处于特定相对浓度的实施方案，使用UMI的NGS可用于恢复定量群体数据。
在一些实施方案中，标签“序列”可以指具有特定图案的序列群。例如，在合成期间，一些特定的碱基位置可以并入随机碱基(例如，通过在特定的合成步骤中包括所有四个可能的亚磷酰胺)。通过包含不同相对浓度的亚磷酰胺，可以进一步控制(偏向)特定碱基位置上可能的碱基分布(例如，可以给碱基提供75％的机会成为'A'碱基和25％的机会成为'T'碱基)。偏向信息可用于通过使用定量NGS方法进一步认证标签(例如标签序列)(库)，以验证存在链序列的正确分布。
如本文其他地方所述，标签或认证识别符可以包含核酸分子，其具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构。图13A示出了可用于防伪措施的不可测序的寡聚物的实例。不可测序的寡聚物可以是标签或认证识别符的部分或全部。例如，核酸分子可以包含以下中的一种或多种：核酸对映体、主链修饰、对核酸分子的碱基的共价修饰(可以调节该碱基与另一碱基的杂交)或至少一个非天然碱基对。不可测序的寡聚物可以包括核酸的替代类型，例如肽核酸、锁核酸、异种核酸或左手螺旋DNA。备选地或另外地，不可测序的寡聚物可以是不足以用于测序的长度(例如，对于测序而言太短)。此外，如本文其他地方所述，认证识别符可以包括对标签显示出序列互补性的至少一个核酸分子。标签序列可以进一步与不同浓度的几种随机或已知序列混合，这些序列充当“伪”序列，以增加伪造者复制和仿制序列的障碍。图13B显示了使用“伪”序列进行防伪。“伪”序列可以是混合物或库中与标签或认证识别符不关联的无关序列。备选地或另外地，可以使用可变长度的标签来减少或防止伪造。
减少或防止伪造的备选方法可以是使用更改状态的标签。图13C示出了被编程以随时间改变状态(例如，降解或结合不同的杂交伴侣)的标签。状态的改变可以被激活并且提供给在给定时间段之后到期的标签和认证识别符。当创建标签和认证识别符时或在稍后的时间(例如，当组合标签和认证识别符时)，可以发生状态改变的激活。还可以使用环境混淆方法来减少或防止伪造。例如，可以使用光敏反应(例如，光敏降解过程)，使得产物在暴露于光后(例如，在打开密封之后)具有有限的寿命。可以评估多个标签链(例如标签X、Y和Z)的存在和/或不存在以验证溶液。如果编程的逻辑表达式评估为TRUE，则可以验证标签混合。还可以评估组合物的其他特性，例如溶液中物类的相对或绝对浓度。可以进一步评估溶液中标签链的杂交和/或结构状态，例如通过使用任何数量的基于邻近性的分子反应。即使对标签进行测序，这也可以增加再现标签状态的难度。图13D示出了使用标签的拓扑特性用于防伪。可以调节和验证拓扑特性，例如通过使用可以将两个环状链环在一起的拓扑异构酶蛋白。对链进行测序可能不会揭示该信息。另外，可以将可以被验证(例如用原子力或隧道电子显微镜)的特定纳米结构并入标签中以进一步增强安全性。
应当理解，除非另有说明，否则本文所述链的5'至3'取向可以反转(例如，从5'至3'包含结构域X＊和结构域a的标签可以反转为从5'至3'包含结构域a和结构域X＊)。还应该理解，如果标签的方向反转，则对应的认证识别符的组分的取向也可以反转。
认证识别符
如本文所提供的，使用认证识别符来认证产品，例如，通过能够识别标签来认证。通常，认证识别符包含与标签相互作用(例如，与之结合，例如经由杂交)并产生或淬灭可检测信号(例如，荧光信号)的核酸链或分子(例如，对标签显示出序列互补性的核酸分子或链)。在图2A-2C中提供了认证识别符的实例。图2A描绘了使用立足点交换来生成阳性(例如，开(ON))认证级联。立足点交换级联可包括包含5'结构域X＊和3'结构域a的标签链(例如，具有短于50个核苷酸的长度)。认证识别符包含第一链，其在5'至3'方向上包含结构域a＊、结构域x、结构域b＊以及一个分子的淬灭剂-荧光团对(例如，淬灭剂)。认证识别符的第二链包含另一个分子的淬灭剂-荧光团对(例如，荧光团)、结构域b和结构域x＊。认证识别符的第三链包含结构域b和结构域x＊(不含淬灭剂或荧光团)。结构域a与结构域a＊结合(例如，与之互补)，结构域b与结构域b＊结合，结构域X与结构域X＊结合。例如，如果正确的标签与产品相关联，则标签链可以通过立足点交换机制与第一认证识别符链相互作用并与之结合，从而替换认证识别符的荧光团标记的第二链以产生可检测信号。第三认证识别符链可以包含X＊和b结构域，但可以不包含荧光团标记物。认证识别符的第三链可以防止荧光团标记的第二认证识别符链重新结合第一认证识别符链，这可以淬灭信号并产生假阴性。图2B示出了相对于荧光团(F)/淬灭剂(Q)复合物和标签链的浓度，使用高浓度的置换链(例如，没有荧光团标记物的结合链)来偏向立足点交换反应的平衡状态的方法。标签链可起催化作用，以通过促进荧光团标记的链的置换和非荧光链与具有淬灭剂的链的结合而使系统能够达到偏向的平衡状态。通过以相对于第一和第二认证识别符链更高的浓度引入第三认证识别符链，可以将反应驱动至荧光“开”状态。图2C示出了荧光团和淬灭剂链可以是反转的，使得淬灭剂标记的链从荧光团(F)/淬灭剂(Q)复合物中置换。
因此，在一些实施方案中，第三认证识别符链(包含与第二认证识别符链相同的结构域但没有荧光团或淬灭剂的链)的浓度是第一和/或第二认证识别符的浓度的至少2倍。在一些实施方案中，第三认证识别符链是第一和/或第二认证识别符链的浓度至少3倍，至少4倍，至少5倍，至少6倍，至少7倍，至少8倍，至少9倍或至少10倍。在一些实施方案中，第三认证识别符链是第一和/或第二认证识别符链的浓度的至少15倍、20倍、25倍、50倍或100倍。在一些实施方案中，第三认证识别符链是第一和/或第二认证识别符链的浓度的2倍至100倍，1倍至50倍，2倍至10倍，5倍至100倍，5倍至50倍或10倍至100倍。
每个认证识别符链的长度可以类似于标签链的长度。在一些实施方案中，认证识别符链具有短于50个核苷酸，或甚至短于30个核苷酸的长度。因此，在一些实施方案中，认证识别符链的长度短于45、40、35、30、25、20或15个核苷酸。在一些实施方案中，认证识别符链的长度是10-50、10-45、10-40、10-35、10-30、10-25或10-20个核苷酸。在一些实施方案中，认证识别符链的长度是10、15、20、25、30、25、40、45或50个核苷酸。在一些实施方案中，第一认证识别符链(例如，如图2A-2C所示，包含结构域a＊、X和b＊)的长度比第二认证识别符链(例如，包含结构域b和结构域X＊)更长。
图9B中提供了分子认证识别符组合物的另一个实例。在该实例中，组合物包含两条认证识别符链：第一长链包含与结构域Z＊、c＊、Y＊、b＊、X＊和a＊连接的淬灭剂；和另外的较短链包含结构域X和b、结构域Y和c和与荧光团连接的结构域Z。如果不同的标签包含正确的序列，它们最终将置换较短的认证识别符链，从而产生可检测(例如，荧光)信号。
如本文所述，标签和认证识别符的相互作用可以产生可检测信号。如以上实例中所讨论的，这样的相互作用可以产生荧光信号，包括随着荧光团和淬灭剂之间的相互作用被破坏(或产生)而变得可用的信号。荧光信号并不意味着是限制性的。可以实现由于标签和认证识别符之间的相互作用而导致的任何可检测信号。在一些实施方案中，标签和认证识别符的相互作用可以产生可检测电信号，例如电荷的变化、离子浓度的变化、电导率的变化和/或阻抗的变化。在一些实施方案中，标签和认证识别符的相互作用可以产生可检测光信号。信号可以是一种或多种发光，例如荧光、化学发光、生物发光、比色或任何其他类型的光发射或吸收。在一些实施方案中，标签与认证识别符的相互作用可以产生或辅助产生视觉上可观察到的信号(例如，颜色改变、显现独特视觉图案(例如，徽标，可检测代码，例如光学条形码，QR码，几何图案，特定形状的图案(例如，复选标记，“X”)，复杂图案，复杂形状等)，如本文其他地方所述)。在一些实施方案中，从标签和认证识别符的相互作用产生的可检测信号可以是光信号的图案。可以通过包含释放的可检测部分(荧光团，带电物类等)来增强信号，这些部分与标签或认证识别符结合，或者在标签和认证识别符相互作用时生成信号。而且，可以通过任何合适的方式来完成检测。非限制性实例包括光学检测器(例如，荧光计、UV-Vis分光光度计、红外光谱仪)、显微镜(例如，原子力显微镜、电子显微镜)和电子检测器。在一些实施方案中，图案对于肉眼来说可能是不可见的，但是对于适当的检测器而言可以是可见的(例如，通过原子力显微镜可视化的DNA折纸图案)。
在图17中以图形方式描绘了生成视觉形状读取的实例。如图17所示，可以用标签涂覆基材，使得它们以特定图案排列。如图17所示，可以为不同的制造商(例如，Orange,Inc.和Banana,Inc.)生成纸标记物，使得标记物包含具有相同标签的边界区域，但是具有被图案化为不同图像的区域，使得用于每个制造商的每个标记物都有不同的图像图案。制造商可以将标记物施加到产品。客户可以将第一认证识别符施加到标记物，以确保系统工作，使得在标记物的边界区域中生成可检测信号(例如，视觉上可观察到的边界)。可以将第二认证识别符添加到标记物，使得图案化的图像对于客户变得可见(例如，可检测信号)。在此实例中，如果显影的图像是橙子，则标记物将关联的产品识别为是由Orange，Inc.制造的。如果显影的图像为具有B的香蕉，则标签将关联的产品识别为是由Banana,Inc.制造的。
另外，如图17所示，可以将另外的标签层添加到这些标记物，使得共同的较大图像以较大图像中的不同图案进行显影(例如，参见在图17中包含较大橙子(本身包含较小的橙子)的标记物)。可以实现任何数量的不同标签和关联的认证识别符，以实现多层认证。此外，如图17所示，可以以高度复杂的图案来形成结果图像，例如图17中所示的示例二维条形码(例如，QR码)。该图像本身可能不容易提供由条形码编码的信息，但是可以确认一个信息级别，并且可以使用单独的条形码读取器(例如，移动设备上的软件)来检索嵌入的信息。
在另一个实例中，图18示意性地示例显示了宏观和微观认证模态的比较。在图18的顶行中，是可以根据图17所述生成的宏观图案。在图18的底行，是微观图案化和认证模态。可以使用肉眼不可见的结构来进行图案化，并因此可以用另一种模态(例如，显微镜，例如衍射极限光学、超分辨率光学、原子力显微镜或电子显微镜)进行分析。例如，表面上可以存在以下中的一种或多种物类：DNA折纸、DNA砖、DNA晶体、DNA砖晶体、非DNA结构或经由Action-PAINT结构的“自顶向下”，但正确的图案可能仅是使用适当的标签来读取。在一些实施方案中，不可见图案包含多个纳米结构，例如核酸纳米结构(核酸的聚集、偶联至纳米颗粒的核酸等)。适当标签与这些结构的相互作用可以从结构上置换荧光团或淬灭剂，并入荧光团、淬灭剂或生物素-链霉亲和素标记物以进行可视化(例如，经由原子力显微镜)，或充当桥以固定化具有可检测特征的核酸链。
在另一个实例中，可以用与特定的核酸认证识别符相互作用的核酸标签来对标记物进行图案化，使得核酸形成特定的形状或结构(例如，在视觉上或者在诸如显微镜的适当辅助下是可检测的)，结果组装成特定的二维和/或三维核酸结构(例如，经由核酸折纸，例如DNA折纸)。在PCT公开号WO2017143006中提供了形成二维和三维纳米结构的实例，出于所有目的将其全文并入本文作为参考。标签可以是纳米结构或微结构，或者标签可以与纳米结构或微结构相关联。纳米结构可以包括纳米颗粒、纳米棒、纳米串、纳米管或纳米片。在一些实施方案中，标签可以与纳米结构或微结构相关联，使得在二维和三维核酸结构的形成中纳米颗粒的聚集使得结构在宏观上可见或在显微镜下或经由其他模态可检测。在一些实施方案中，不使用纳米颗粒或其他支持结构，并且二维和三维结构是纯粹基于核酸的。在一些实施方案中，可以在标记物上图案化标签，使得它们的更高阶结构的形成显现出可见图像或显现出可以用适当的仪器检测到的图像。这样的策略可用于在认证策略中采用公共认证识别符。
例如，电子制造商可以将产品与包含标签的标记物相关联，所述标签在与认证识别符接触时形成二维和/或三维结构。可以将认证识别符提供给客户，使得它不唯一地识别特定的客户。但是，可以将公共认证识别符施加到产品，使得其与标签相互作用，并生成二维或三维结构，并且可以对其进行检测。
在一方面，本公开内容提供用于生产能够由用户认证的产品的方法。该方法包括将制品与具有至少一个核酸分子的标签混合。标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用可以产生指示产品的真实性的可检测信号，从而生产能够由用户认证的产品。在一些实施方案中，该方法还包括将该制品与对认证识别符不显示出结合特异性的一种或多种核酸分子混合。在一些实施方案中，该方法还包括将制品与对认证识别符不表现出结合特异性的至少约10、50、100、500、1000、5000、10000、50000、100000或更多个核酸分子混合。在一些实施方案中，一个或多个核酸分子是不同的。
在另一方面，本公开内容提供能够由用户认证的产品。产品包含与具有至少一个核酸分子的标签混合的制品。标签与展现对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号。在一些实施方案中，产品还包含与制品和标签混合的一个或多个另外的标签，使得认证识别符对一个或多个另外的标签不表现出结合特异性。例如，产品可以还包括至少约10、50、100、500、1000、5000、10000、50000、100000或更多个另外的标签，认证识别符对其不表现出结合特异性。
在一些实施方案中，一个或多个另外的标签是不同的。此外，产品可以包括传输单元，其被配置为将指示存在或不存在可检测信号的电信号传输到指定方。指定方可以是任何人或实体，例如产品的生产商、监管机构或人员、供应链中的分销商、生产商的客户以及获授权接收这样的确认或缺少确认的任何其他方。
在另一方面，本公开内容提供了用于由用户测试产品的真实性的方法。方法包括：(i)将包含认证识别符的溶液施加到包含或怀疑包含标签的产品。认证识别符可以对标签显示出结合特异性，并且认证识别符和标签之间的相互作用产生指示产品的真实性的可检测信号。方法还可以包括：(ii)鉴别可检测信号的存在或不存在，从而测试产品的真实性。可检测信号的存在可以指示制品是真正的。可以以任何合适的方式实现将溶液施加到产品上，例如，逐滴(例如，用滴管)、喷雾、摩擦、搅动、涂抹、散装等。
在一些实施方案中，方法还包括警告或通知产品供应链中的一方(例如，制造商，分销商等)关于产品的真实性(以及，在一些实施方案中，诸如发现产品缺少真实性，要求该方采取补救措施)，如本文其他地方所述。在一些实施方案中，产品还包含一个或多个另外的标签(以及所述标签)，使得认证识别符对一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。例如，产品可以还包括至少约10、50、100、500、1000、5000、10000、50000、100000或更多个另外的标签，认证识别符对其不显示出结合特异性。
如本文其他地方所述，标签或认证识别符可以包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。图13A示出了可以用于防伪措施的不可测序的寡聚物的实例。不可测序的寡聚物可以是标签或认证识别符的部分或全部。例如，核酸分子可以包含核酸对映体、主链修饰、对核酸分子的碱基的共价修饰(其可以调节该碱基与另一碱基的杂交)或至少一个非天然碱基对中的一个或多个。不可测序的寡核苷酸可以包含核酸的替代类型，例如肽核酸、锁核酸、异种核酸或左手螺旋DNA。备选地或另外地，不可测序的寡聚物可以是不足以用于测序(例如，对于测序而言太短)的长度。此外，如本文其他地方所述，认证识别符可以包含对标签显示出序列互补性的至少一个核酸分子。
认证方法
本文描述的认证方法可以与一种或多种信号生成方法偶联以生成可检测认证信号。例如，认证方法可以与光学、电学或地形学检测方法偶联以生成信号。光学检测方法可以是荧光的(例如，经由荧光生成或荧光淬灭)、比色法或其他视觉检测方法。电学检测方法可以包括对阻抗、压电、安培数、电压和其他电信号的检测。地形学检测可以包括在认证期间可以检测到的地形学特征的生成(例如，使用原子力显微镜或隧道电子显微镜)。标签或认证可以以固体、液体或半固体形式存在。标签可以是固体并且认证识别符可以是液体。标签可以是液体并且认证识别符可以是固体。备选地，标签和认证识别符可以都是固体。图19示出了标签和认证识别符都处于固态的实例。可以将标签和认证识别符都添加到纸或其他材料上并且干燥或冷冻干燥到纸/材料上。在认证之前，可以将包含标签的材料和包含认证识别符的材料两者安置为彼此相邻或堆叠。可以将水性溶液(例如水、缓冲液等)添加到标签和认证识别符材料。水性溶液可溶解标签和认证识别符中的一者或两者，并使标签和识别符能够接触并产生信号。包含标签的材料(例如标记物或纸)可以是一次性使用的或重复使用的，可以有或没有随后的洗涤步骤。
认证系统可以还包括翻译器门控。翻译器门控可以从释放的中间体而不是从标签与认证识别符的相互作用中生成信号。图22示出了生成中间体的示例翻译器门控。标签可以缀合至表面。表面可以包括一个标签或多于一个标签。标签可以通过共价键或缔合相互作用(例如，杂交、配体结合等)缀合至表面。标签可以是单链核酸分子。可以将翻译器门控复合物添加至表面缀合的标签。翻译器门控可以是双链核酸分子。翻译器门控复合物的一条链可与标签共享互补性。与标签共享互补性的链可从另一条链释放并与标签杂交。释放的单链分子可以是中间体。可以使用本文所述的检测方法来检测中间体。
生成信号的认证反应可能慢或可能快。通过向反应添加混合或加热，可以增加信号生成的速率(例如，更快地驱动完成)。例如，标签可以是液体或固体(例如，在纸上干燥的)形式。认证识别符可以是液体或固体形式。图14A示出了增加热量以增加信号生成的速率。增加反应温度可导致反应时间的减少。热量可以在外部添加(例如，通过用户的体温)或通过化学反应(例如，焓反应)在内部添加。备选地或另外地，可以通过相邻的容器化学地增加热量(例如，通过破坏内部小瓶并生成化学反应)。图14B示出了添加到柔性管中反应溶液中的液体认证识别符和固体标签(例如，干燥到纸上)的实例。柔性管可以具有促进从管的一部分流到管的另一部分的扩展区域。可以将管盖上并挤压以采用组分的更快混合。在一个实例中，混合可以能够进行纳米颗粒分散和颜色产生。
认证方法可以是单、双、三或更多组分方法。多个组分使得能够进行对阳性对照、阴性对照和认证指标的检测。在实例中，标记物(组分A)可以提供有产品并且认证测试(组分B)可以由独立的验证组织提供。可以将组分B提供给组分A，以独立于制造商或供应商来验证产品的真实性。组分可以以任何形式提供，例如液体、固体、半固体、凝胶或其任何组合。图21示出了使用公司徽标的基于纸的标记物认证方法。供应商或零售商可以将空白纸标记物(组分A)提供给客户。纸标记物可以包含具有一个或多个标签的一个或多个区域。验证组织可以提供一个或多个测试。测试可以包括液体或固体组分。第一测试可以是阳性对照或阴性对照。第一测试可以以液体形式添加到标记物。第一测试可以在标记物的一个或多个区域上生成信号。例如，第一测试或阳性对照可以在标记物周围生成视觉边界。第一测试可以指示标记物是可操作的。可以对标记物进行第二次测试。第二测试可以指示产品的来源。例如，第二测试可以指示产品的品牌。第二测试可以包括与品牌匹配的认证指示符。如果产品是真正的，则可以生成阳性结果。阳性结果可以是标记物上颜色变化、形状变化或颜色和形状都变化的形式。在实例中，阳性结果生成代表品牌的彩色徽标。
本文描述的认证方法可以与一种或多种信号生成方法偶联以生成可检测认证信号。图24A和24B示例显示了用于视觉检测认证信号的示例方法。标签可以存在于标记物上。标记物可以由纸或其他芯吸材料制成。认证识别符(包括测试基底和链)的添加可以在标记物上生成视觉信号。标记物可以芯吸跨标记物的信号并通过将可见的颜料或荧光结构域从高浓度的小区域扩展到较低浓度的大区域来放大信号。图24A示出了标签集中在小的圆形半径中。可以将认证识别符添加到小圆形半径。认证识别符可以是溶液形式。识别符溶液与纸接触可能使溶液径向向外芯吸。如果认证识别符与标签匹配，则芯吸区域可以生成半径增加的视觉信号。图24B示出了替代的检测方法，包括在标记物上采用的标签线。将基于溶液的认证识别符添加到标签集中线的一侧可以导致认证识别符接触线并芯吸溶液远离应用位置。如果认证识别符与标签匹配，则芯吸溶液可以包含可见且扩展的信号(例如，通过荧光或颜料)。
图25示出了基于毛细管的认证方法。可以将基于液体的标签滴加或喷雾到毛细管条上，如果存在正确的认证识别符，这可以使颜料从一个带移动到另一个带。一个示例系统使用级联立足点介导的链置换反应以促进颜料结合的核酸分子从第一线迁移至第二线。
图26示出了基于芯吸的多组分认证方法。标记物可以是基于纸的标记物，或者可以由其他芯吸材料形成。标记物可以具有三个或更多区域。一个区域可以指示阳性对照，一个区域可以指示阴性对照，而另一个区域可以指示测试区域(例如，认证区域)。每个区域可以通过芯吸材料或微通道而流体连接。每个区域可以包括不同的标签。可以将包含认证识别符、阳性识别符和阴性识别符的测试流体施加到标记物的中心(例如，芯吸区域或微通道的中心)。样品可以从中心(例如，施加区域)移到每个测试区域。如果标记物和测试液功能正常，则阳性对照区域可以生成信号。如果标记物和测试液功能正常，则阴性对照不生成信号。如果认证识别符与测试区域中存在的标签匹配(例如，如果产品是真正的)，则测试区域可以生成信号。
酶催化的和比色认证
本文还提供了用于分子认证的酶联的组合物和方法。酶可以催化标签与认证识别符相互作用时可能发生的反应。标签、酶和认证识别符都可以在分子复合物中一起相互作用，使得当存在于测试位点时，酶的存在可以催化酶与其底物的反应。
本公开内容的一方面提供了分子复合物，其包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与第一核酸分子和第二核酸分子具有序列互补性，该第二核酸分子可以与酶缀合。
本公开内容的另一方面提供了产品，其包含与分子复合物混合的制品，该分子复合物包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与第一核酸分子和第二核酸分子具有序列互补性。第二核酸分子可以与酶缀合。
在一些实施方案中，酶催化产生可检测信号的反应。可检测信号可以是本文其他地方描述的任何类型的信号。在一些实施方案中，反应产生通过肉眼而无需检测器例如光学检测器的辅助可检测到的信号。酶可以是任何合适的酶，使得与其底物的相互作用直接地或间接地生成可检测信号。
第一核酸可以与制品偶联并且可以用作标签。第三核酸分子可以用作与第一核酸分子相互作用的认证识别符。在第三核酸分子或其他的位点，可能存在与酶相互作用并生成可检测信号的底物。在一些实施方案中，第一核酸分子可以在第一区域偶联至制品。制品可以包含第二区域，所述第二区域包含与第二核酸分子具有序列互补性的第三核酸分子。第二核酸分子和第三核酸分子之间的相互作用可产生可检测信号。
在图27A中示意性地描绘了酶催化的认证的实例。如所示，可以将液体样品提供给测试条(例如，纸测试条)，其经由毛细管作用将液体样品中的游离组分运输通过测试条。测试条具有多个区，包括：酶源区域(包含与辣根过氧化物酶偶联的寡核苷酸)；包含认证识别符的测试区域和与附着至酶的寡核苷酸具有序列互补性的阳性对照区域。在测试区域和阳性对照区域都存在酶的底物，因此固定化在每个位点的酶可以与底物催化相互作用，并产生可检测信号(例如，光信号、颜色变化等)。
样品可以包含可以认证样品或样品组分的标签。当样品经由毛细管作用穿过测试条时，酶源区域中的酶偶联的寡核苷酸与标签的部分结合，并从酶源区域中抛弃这些寡核苷酸的一些，使得它们在移动的样品中游离。然后，这些复合物流过测试区域，并经由标签的不同部分与其余区域中的认证识别符结合，使得酶固定化在测试区域。酶催化其底物的转化，并生成可检测信号。此外，与酶偶联的游离寡核苷酸还与阳性对照区域中的寡核苷酸结合，使得酶再次转化其底物，指示通过适当的标签从酶源区域释放酶。阳性对照区域指示测试已完成。
酶催化的认证的另一个实例在图27B中示意性地描绘。如所示，可以将液体样品提供给测试条(例如，纸测试条)，其经由毛细管作用将液体样品中的游离组分运输通过测试条。测试条具有多个区，包括酶源区域，酶源区域包含与样品标签的互补物(例如完全互补物)结合的认证识别符，该互补物还结合与酶(例如辣根过氧化物酶)缀合的寡核苷酸。在测试区域，存在酶的底物，使得存在于测试区域的酶可以与底物催化相互作用并产生可检测信号(例如，光信号、颜色变化等)。
样品可以包含可以认证样品或样品组分的标签。当样品经由毛细作用穿过测试条时，酶源区域中与认证识别符偶联的互补寡核苷酸和酶偶联的寡核苷酸与标签结合，使得互补物与与酶偶联的寡核苷酸的相互作用以及与认证识别符的相互作用都被破坏。流将与酶缀合的游离寡核苷酸从酶源区域运输到测试区域，在此处酶与其底物相互作用并生成可检测信号。
在另一个实例中并且如上面关于图27A所讨论的，可以在酶催化的认证中实施阳性和对照。如图27C的顶图中示意性地示出的，可以通过流将缀合至酶源区域中的酶的寡核苷酸转运至阳性对照区域(例如，运输的游离寡核苷酸)。阳性对照区域包括嵌入的底物。当底物与酶接触时，可产生可检测信号。
阴性对照区域也可以实现。阴性对照的一个实例显示在图27C的底图中显示。在该实例中，酶源区域包括与以上关于图27B所示和讨论的类似的结构。然而，对应标签的互补物可以包含与标签不互补的区域。该区域减少了(或甚至消除了)认证识别符/酶寡核苷酸与的标签之间对互补物的竞争。减少或消除对互补物的竞争可有效地抑制或甚至阻止酶寡核苷酸的抛弃。由于它们不能自由运输并且不能与上游的阴性对照区域中的底物相互作用，因此它们起阴性对照的作用。
在图27D中提供了另一实例。在该实例中，实现了比色识别。该实例类似于图27B的实例和如上所讨论的，区别在于，颜料(例如染料)与颜料源区域中的寡核苷酸偶联，而不是与图27B中酶源区域中的酶偶联。经由颜料源区域中的复合物与标签的相互作用，将与染料连接的寡核苷酸从颜料源区域中置换后，游离的可移动颜料被运输到测试区域，在此得到检测(例如，经由比色检测)。比色法检测中也可以实现与酶催化认证类似的阳性和阴性对照。
测试基底
本文所提供的测试基底可以例如通过使得能够检测偶联到目标产品的标签而用于认证目标产品。测试基底可以包括任何芯吸材料，其使得包含核酸(例如，DNA)的溶液能够通过毛细作用从基底的一端移动到基底的另一端。在一些实施方案中，测试基底包括纸，例如滤纸。在一些实施方案中，测试基底是纸条(细长纸)或其他芯吸材料，具有位于测试区域邻近的源区域，该测试区域位于对照区域邻近，例如，如图1所示。
源区域和可检测标记的链
在一些实施方案中，测试基底包括源区域，其包含可检测标记的链，例如酶连接的链或颜料连接的链(参见例如图27A)。在一些实施方案中，可检测标记的链是附着至可检测分子例如荧光分子、酶或颜料的线性核酸(链)。可检测标记的链通常位于测试基底上的测试区域附近(之前)，使得当液体样品移动通过测试基底时，在前进到测试区域之前，它首先遇到源区域。在一些实施方案中，可检测标记的链是酶连接的链(例如，连接至(例如，共价附着至)酶的核酸)。在其他实施方案中，可检测标记的链是颜料连接的链(例如，与颜料分子连接的核酸)。可检测标记的链包含与特定标签的结构域结合(例如，部分或全部互补)的结构域(特定的核苷酸序列)。
在其他实施方案中，测试基底包括源区域，其包括可检测标记的链、固定化的源链和桥链，其中桥链与可检测标记的链和源链两者结合(参见例如图27B)。
如本文提供的使用的酶的非限制性实例包括糖苷酶(例如，α-甘露糖苷酶，β-半乳糖苷酶和α-葡糖苷酶)、酯酶、磷酸酶(例如，酸性磷酸酶、碱性磷酸酶)、芳基硫酸酯酶、氨基肽酶(例如，γ-谷氨酰胺基肽酶)和亚肽酶。在一些实施方案中，酶是辣根过氧化物酶(HRP)。如本文提供的，可以使用其他酶。
如本文提供的使用的荧光分子(例如，荧光团)的非限制性实例包括5-FAM、钙黄绿素、DiO、荧光素、FLUO-3、FLUO-4、增强的绿色荧光蛋白(EGFP)、绿色荧光蛋白(GFP)、俄勒冈绿514、QuantiFluorTM dsDNA、QuantiFluorTM ssDNA、QuantiFluorTM RNA、罗丹明绿、SYBR金、SYBR绿、SYTO 9、
Figure BDA0002788828330000471
绿、黄色荧光蛋白(YFP)、Alexa Fluor 555、Cy3、溴化乙锭、乙锭同二聚体-1、碘化丙啶、试卤灵、红色荧光蛋白(RFP)、Rhod-2、若丹明红、SYTOX橙、TAMRA、德克萨斯红、TRITC、别藻蓝蛋白、Cy5、DRAQ5、SYTOX红和SYTOX蓝。可以使用其他荧光分子。
如本文提供的使用的颜料的非限制性实例包括生物色素，例如叶绿素、胆红素、血蓝蛋白、血红蛋白、肌红蛋白、萤光素、类胡萝卜素、植物色素、藻胆蛋白、黑色素、尿色素和类黄酮。可以使用其他颜料。
当使用酶标记可检测标记的(酶连接的)链时，某些产色(比色)底物可嵌入测试基底中以进行产品认证。因此，在一些实施方案中，测试基底包含酶连接的链和嵌入的比色底物(对特定酶具有特异性)。比色底物的非限制性实例包括α6-溴萘基、β6-溴萘基、α萘基、β萘基、对硝基苯酚、邻硝基苯酚、5-溴-4-氯-3-吲哚基、α4-甲氧基萘基、β4-甲氧基萘基、溴百里酚酞、酚酞、4-甲基伞形酮基、荧光素和7-氨基-4-甲基香豆素。在一些实施方案中，比色底物是3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)、2,2'-叠氮基-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)或3,3'-二氨基联苯胺(DAB)。
在一些实施方案中，酶是HRP，底物是DAB。
在一些实施方案中，可检测标记的链、固定化的源链和/或桥链的长度短于50个核苷酸，或甚至短于30个核苷酸。因此，在一些实施方案中，可检测标记的链、固定化的源链和/或桥链的长度短于45、40、35、30、25、20或15个核苷酸。在一些实施方案中，可检测标记的链、固定化的源链和/或桥链的长度是10-50、10-45、10-40、10-35、10-30、10-25或10-20个核苷酸。在一些实施方案中，可检测标记的链、固定化的源链和/或桥链的长度是10、15、20、25、30、25、40、45或50个核苷酸。
测试区域和测试链
在一些实施方案中，测试基底包括测试区域，其包括通常固定化在(例如，拴接在)测试基底上的测试链。在一些实施方案中，测试区域还包括嵌入的酶底物。测试链包含与特定标签的结构域结合(例如互补)的结构域。因此，可以将特定标签设计为与可检测标记的链和测试链两者结合，从而起到连接可检测标记的链与测试链的桥的功能。
在一些实施方案中，测试链的长度类似于标签、可检测标记的链和/或对照链的长度。在一些实施方案中，测试链具有短于50个核苷酸，或甚至短于30个核苷酸的长度。因此，在一些实施方案中，测试链的长度短于45、40、35、30、25、20或15个核苷酸。在一些实施方案中，测试链的长度是10-50、10-45、10-40、10-35、10-30、10-25或10-20个核苷酸。在一些实施方案中，测试链的长度是10、15、20、25、30、25、40、45或50个核苷酸。
对照区域和对照链
在一些实施方案中，测试基底包括对照区域(例如，阳性对照区域)，其包括通常被固定化在(例如，拴接在)测试基底上的对照链。可检测标记的链与对照链的结合将可检测标记的链固定化在对照区域中，使得能够检测标记物，例如指示测试已完成并用作阳性对照。当可检测标记的链包含酶(例如，HRP)并且对照区域包含嵌入的酶底物(例如，DAB)时，酶与底物反应以生成可检测信号。
在一些实施方案中，每条对照链的长度类似于标签、可检测标记的链和/或测试链的长度。在一些实施方案中，对照链具有短于50个核苷酸，或甚至短于30个核苷酸的长度。因此，在一些实施方案中，对照链的长度短于45、40、35、30、25、20或15个核苷酸。在一些实施方案中，对照链的长度是10-50、10-45、10-40、10-35、10-30、10-25或10-20个核苷酸。在一些实施方案中、对照链的长度是10、15、20、25、30、25、40、45或50个核苷酸。
纳米颗粒认证方法
在一些实施方案中，将一个或多个认证链缀合至纳米颗粒(例如，金纳米颗粒)。在一些实施方案中，单个纳米颗粒包含一组相同的认证链(即，认证链彼此相同)。在其他实施方案中，单个纳米颗粒包含许多不同的认证链(即，认证链不是彼此完全相同)。在一些实施方案中，纳米颗粒以认证识别符存在。在一些实施方案中，当纳米载体以认证识别符以聚集状态存在时，组合物呈现一种颜色，但是当纳米载体处于解聚状态时颜色改变。在一些实施方案中，当纳米载体以认证识别符以解聚状态存在时，组合物呈现一种颜色，但是当纳米载体处于聚集状态时颜色改变。如本文所用，“聚集状态”通常是指其中至少50％、55％、60％、65％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或更多的纳米颗粒通常经由认证链或经由与标签组合的认证链而与其他纳米颗粒连接的组合物。如本文所用，“解聚状态”通常是指其中至少50％、55％、60％、65％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、96％、97％、98％、99％或更多的纳米颗粒不与其他纳米颗粒连接的组合物。
在一些实施方案中，纳米颗粒是具有小于50nm，例如5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm的直径的金纳米颗粒。在一个实施方案中，纳米颗粒是具有15nm的直径的金纳米颗粒。如本文提供的，也可以使用由产生颜色变化的其他材料制成的纳米颗粒。
纳米颗粒聚集和纳米颗粒分离测定法可以与认证方法偶联以生成视觉认证信号。纳米颗粒的聚集或分离可以在包含纳米颗粒的溶液中生成视觉颜色变化。改变纳米颗粒之间的间隔(例如，通过聚集或分离)可以生成可见的色移。图28-28D示出了用于基于纳米颗粒的比色认证的各种方法。图28A示出了使用认证识别符而在一起(例如，聚集)的纳米颗粒。纳米颗粒可以与单链标签结合或连接。备选地，一部分纳米颗粒可以与单链标签结合，而第二部分的纳米颗粒可以与单链杂交序列结合。标签和杂交序列两者都可以与认证识别符共享序列互补性。认证识别符可以是单链的。由于认证识别符的一端与标签的杂交以及另一端与杂交序列的杂交以生成双链复合物，因此添加认证识别符可以使纳米颗粒聚集。纳米颗粒的聚集可生成视觉或比色信号。如果认证识别符与标签不匹配，则可能不会发生纳米颗粒聚集并且可能不会生成比色信号。图28B示出了使用催化认证识别符促进的纳米颗粒聚集。一部分纳米颗粒可以双链标签的单链结合，而另一部分纳米颗粒可以与单链置换序列结合。包含置换序列的纳米颗粒可以以比标签结合的纳米颗粒更高的浓度存在。认证识别符可以与一部分结合的标签共享序列互补性，并且可以使得标签的非结合部分能够释放。由于包含置换序列的纳米颗粒的高浓度，可以置换认证识别符，并且置换序列可以与结合的标签杂交，从而提供纳米颗粒聚集。
纳米颗粒聚集检测的替代方案可以是纳米颗粒分离检测。图28C示出了用于分离纳米颗粒的链置换反应。纳米颗粒可以通过标签结合在一起(例如聚集)。标签的一条链的一端可以与一个纳米颗粒结合，标签的另一条链的一端可以与另一纳米颗粒结合。在没有认证识别符的情况下，标签的两条链可以杂交并聚集颗粒。认证识别符的添加可以置换标签的链之一并分离纳米颗粒。纳米颗粒的分离可生成包含纳米颗粒的溶液颜色的变换。图28D示出了用于分离纳米颗粒的催化认证识别符方法。颗粒可以被标签结合或聚集，标签可以是双链的。标签的一条链的一侧可以与一个纳米颗粒结合，标签的另一条链的一侧可以与另一纳米颗粒结合。包含纳米颗粒的溶液还可以包含置换序列，其以比标签或认证识别符更高的浓度存在。置换序列可以不与纳米颗粒结合。匹配认证识别符的添加可以使得标签的链之一能够被置换以分离纳米颗粒并生成信号。然后，置换链可以置换认证识别符，以使得认证识别符能够置换并分离另外的纳米颗粒聚集体。
图29A和29B示出了使用纳米颗粒分离的示例比色认证方法。图29A示出了分离策略的示例说明性示意图。纳米颗粒与标签结合。每个纳米颗粒可以包含相同的标签。备选地或另外地，纳米颗粒的一个群体可以包含一个标签，而纳米颗粒的另一个群体可以包含不同的标签。标签可以是单链标签。标签可以与夹板序列共享序列互补性。夹板序列可以与标签杂交并聚集颗粒。认证识别符可以与夹板序列具有序列互补性。认证识别符的添加可以触发夹板序列与标签的分离以及与认证识别符的杂交，从而分离纳米颗粒。图29B示出了在向包含聚集的纳米颗粒的溶液中添加不包含认证识别符、不匹配的认证识别符或匹配的认证识别符的溶液之后大约四分钟和五分钟拍摄的图像。没有认证识别符和具有不匹配认证识别符的溶液都不显示可见的颜色变化。具有添加的匹配认证识别符的溶液在两个时间点均显示可见的颜色变化。
纳米颗粒的聚集可以通过多联体化来促进。例如，多联体化可用于生成长的重复的核酸序列。图30A示出了基于聚合的多联体化反应。引物交换反应(PER)或滚环扩增(RCA)可用于生成长的重复单链序列，例如多联体。图30B示出了使用多联体来实现纳米颗粒聚集。纳米颗粒可以与一个或多个标签结合或连接。标签可以是单链标签。标签可以与多联体的部分共享序列互补性。多联体可以充当支架以触发纳米颗粒的聚集。多联体的部分可与标签杂交，连接并聚集纳米颗粒。可以使用的另一种多联体化反应是发夹链反应，如图30C所示。发夹可以与单链核酸分子组合以形成长的重复性双链核酸序列。图30D示出了发夹链反应用于形成包含纳米颗粒的多联体的用途。纳米颗粒可以与一个或多个标签缀合或结合。标签可能是发夹。认证识别符可以是实现发夹链反应的单链序列。认证识别符的添加可以激活发夹链反应并生成包含与发夹标签缀合的纳米颗粒的多联体。多联体和聚集的纳米颗粒的形成可以生成视觉信号。
通过在标签内提供多个结合和置换位点，可以增加纳米颗粒聚集和分离的速度，从而增加信号产生的速度。图31示出了示例分离认证方法，其使用与多个标签和双重认证识别符缀合的纳米颗粒。纳米颗粒的一个群体可以与一个双链标签缀合，纳米颗粒的另一个群体可以与另一个双链标签缀合。每个标签可包含与纳米颗粒缀合的短链和与该短链杂交的长链。长链可以与夹板寡聚物共享序列互补性。夹板寡聚物可与两个标签的长链杂交，因此聚集颗粒。可以将两个认证识别符添加到包含聚集的纳米颗粒的溶液中。认证识别符可以是单链核酸分子。认证识别符可以与标签的长链互补。认证识别符的添加可以置换短链(例如，与纳米颗粒缀合)和夹板寡核苷酸，以使得认证识别符能够与长链杂交。置换可以破坏和分离聚集。可以用大于或等于1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、40、50或更多个标签来采用该认证策略。可以用大于或等于1、2、3、4、5、6、8、10、12、14、16、18、20、25、30、40、50或更多个认证识别符来采用该认证策略。标签和认证识别符的数量可以相同或不同。可以有比认证识别符更多的标签。备选地，可以有比标签更多的认证识别符。
使用充当引物的认证识别符可以是增加纳米颗粒聚集和/或分离并因此增加信号生成速率的另一种方法。图32A和32B示例显示了使用认证识别符充当允许纳米粒子分离的引物的示例认证方法。图32A示出了使得能够置换杂交的标签的认证识别符。一对纳米颗粒可以与双链标签缀合。双链标签可包含两条短链(具有结合结构域a和b)，以及一条长链(具有结合结构域a＊、t＊和b＊)。每个短链可与不同的纳米颗粒缀合。长链可以与短链共享序列互补性，使得具有结构域a的短链与长链的a＊结构域杂交，和具有结构域b的短链与长链的b＊结构域杂交，从而促进颗粒聚集。认证识别符可以是充当引物的短的单链核酸。认证识别符可以具有与长链的结构域t＊互补的结构域t。认证识别符可以与标签的长链杂交，并使得能够进行引物延伸反应，从而使纳米颗粒分离。图32B示出了类似的认证方法，其使用具有t结构域和a结构域两者的认证识别符。另外的a结构域可通过促进分支迁移反应来增加引物特异性。一种或多种聚合酶可以使得能够进行引物延伸反应。聚合酶可以在溶液中游离或可以结合或缀合至纳米颗粒。将聚合酶与纳米颗粒缀合可以增加反应效率。
一种替代的认证方法可以包括使用比色蛋白系统。比色蛋白系统可以使用或不使用纳米颗粒以生成视觉颜色变化。图33A和33B示例显示了使用比色蛋白系统进行的示例认证方法。图33A示出了分裂蛋白比色系统。蛋白质可包含一个或多个亚基。如果所有亚基都不存在和偶联，则蛋白可能没有活性。例如，辣根过氧化物酶(HRP)可包含两个亚基。每个亚基可以与包含单链核酸的单个标签结合。亚基最初可以是分开的，并因此是没有活性的。认证识别符可以包含与每个单独标签共享互补性的单链核酸。将认证识别符添加到包含HRP亚基的溶液中可以使得标签与认证识别符杂交和亚基的偶联。HRP亚基的偶联可生成活性酶。活性酶可以与底物相互作用以产生比色产物。一个或多个亚基可以与纳米颗粒结合或可以不与纳米颗粒结合。图33B示出了蛋白质-底物比色系统，其中单个标签与蛋白质结合，而另一个单独标签与底物结合。认证识别符可以包含与各个标签共享序列互补性的单链核酸。认证识别符的添加可以将蛋白质偶联至底物，使得蛋白质作用于底物并生成颜色。蛋白质或底物可以与纳米颗粒缀合或可以不与纳米颗粒缀合。
纳米颗粒验证方法的另一种替代方法是使用等温扩增方法来生成比色信号。图34示例显示了使用基于扩增的比色信号检测的示例认证方法。认证识别符可以触发标签的等温扩增。标签可以在溶液中，也可以干燥在标记物或纸上。认证识别符可以在溶液中并添加到标签中。溶液可以包含引物(例如，环介导的等温扩增引物)、聚合酶、核苷酸、pH染料等。认证识别符可以使得能够进行等温扩增，其随后可以通过使用化学添加剂生成比色信号。化学添加剂可以包括pH染料或焦磷酸盐竞争物。
通用认证方法
认证方法可以是对于个人、公司或产品的个性化或唯一的。每个产品可以具有一个唯一标签或多个唯一标签。例如，可以在供应链的每个阶段将唯一标签添加到产品中。每个唯一标签可以具有匹配的认证识别符。为了提高认证对应于多个唯一标签的产品或物品的效率，可以使用通用认证方法。图16A-16D示例显示了用于检测多个唯一标签的通用认证方法的实例。图16A示出了十六个唯一标签序列的实例。每个唯一标签序列可以单独地与产品或物品偶联，或者可以组装成单个标签。十六个唯一标签可以被翻译成十六位二进制代码序列(例如，条形码)。例如，十六个标签之一的存在可以对应于位值(bit-value)“1”，而标签不存在可以对应于位值“0”。备选地或另外地，标签的存在可以对应于位值“0”，而不存在可以对应于位值“1”。产品的二进制代码或条形码可以通过各个标签的存在或不存在来确定。可以将每个标签分配给条形码中的位置或地址。例如，可以将第一标签分配给第一bit位置，可以将第二标签分配给第二bit位置，依此类推。
通用认证方法可以检测十六个标签中的每一个的存在或不存在。图16B示出了示例通用认证器，其可以用于验证每个唯一标签的存在或不存在。通用认证器可以包括带有十六个不同区域的网格纸标记物，每个区域与不同的标签关联。这些区域可以是厘米、毫米、微米或亚微米级。认证器也可以是图案化的表面，而不是网格纸。如果存在标签，则可以在相应区域中生成可检测信号。在另一种通用认证器中，微流体装置可以包括十六个不同的通道，每个通道包含一个标签。可以将微流体装置嵌入纸表面(例如，在标记物)中。在另一个实例中，通用认证器可以是粘附有十六个标签的表面。在存在选择的认证识别符的情况下，标签可以形成纳米级结构，例如DNA折纸或DNA砖结构。图16C示出了用于十六个唯一标签的示例检测方法。唯一标签的存在或不存在可以生成可检测信号。信号可以是比色的并且通过眼睛进行检测，可以是荧光的并且通过读取装置(例如显微镜)进行检测，或者在DNA纳米结构的情况下可以通过DNA涂画、原子力显微镜或隧道电子显微镜进行检测。底层结构不限于DNA纳米结构，并且可以包括由纳米颗粒、纳米管、纳米片等形成的其他纳米结构。图16D示出了可以根据十六个标签中的每个标签的存在或不存在而生成的示例二进制字符串。尽管实例显示使用16个标签，但此通用认证方法可能缩小为更少的标签或扩展为更多的标签。例如，通用认证方法可以检测至少2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、24、36、48、60或更多个标签的存在或不存在。可以根据有效条形码的列表在视觉上验证所得的二进制读数，或通过使用能够验证有效二进制代码的算法检查计算机数据库来进行数字验证。
荧光分子和淬灭分子
本公开内容的标签/认证识别符系统包括(至少一个)荧光分子，例如荧光团。荧光分子的非限制性实例包括5-FAM、钙黄绿素、DiO、荧光素、FLUO-3、FLUO-4、EGFP、GFP、俄勒冈绿514、QuantiFluorTM dsDNA、QuantiFluorTM ssDNA、QuantiFluorTM RNA、若丹明绿、SYBR金、SYBR绿、SYTO 9、
Figure BDA0002788828330000551
绿、YFP、Alexa Fluor 555、Cy3、溴化乙锭、乙锭同二聚体-1、碘化丙啶、试卤灵、RFP、Rhod-2、若丹明红、SYTOX橙、TAMRA、德克萨斯红、TRITC、别藻蓝蛋白、Cy5、DRAQ5、SYTOX红、SYTOX蓝和wtGFP。
在一些实施方案中，标签/认证识别符系统包括(至少一个)淬灭分子。淬灭是指降低给定物质的荧光强度的任何过程。各种过程都可能导致淬灭，例如激发态反应、能量转移、复合物形成和碰撞淬灭。分子氧、碘离子和丙烯酰胺是化学淬灭剂的非限制性实例。氯离子是奎宁荧光的淬灭剂。
供应链认证和跟踪
在一些实施方案中，本公开内容的标签用于供应链认证。在许多情况下，验证从原材料到最终包装的特定产品配制期间已经执行了多个步骤是有用的。因此，本文提供了几种用于供应链跟踪的方法，其中可以在供应链的多个步骤(例如，每个步骤)引入特定标签或标签组。供应链认证和跟踪的几个实例提供在图5A-5D中。图5A示出了示例供应链，其中公司A定制了包括标签和认证识别符的系统。可以将标签分配给制造商，制造商在将产品运送到客户之前将标签施加到产品、产品部分或包装。可以将认证识别符分配给客户，以用于认证标签，从而认证产品、产品部分或包装。标签可以作为标记物或者溶液或固相提供给制造商，以添加到产品中。认证识别符可以作为溶液或固体提供。可以在认证之前将固体水合。图5B示出了供应链，其包括由供应商施加到产品、产品部分或包装的一个标签或多个标签，并且产品、产品部分或包装在供应链的后续步骤中得到认证。这可以使用单个可重复使用的标记物或包含相同标签的多个不同标记物来实现。在可重复使用的标记物的情况下，可以在供应链的每个阶段对产品进行认证，并且可以清洗标记物以在供应链的后续步骤中使用。在单次使用标记物的情况下，供应商可以提供带有相同标签或不同标签的多个标记物，并且单个标记物可以在供应链的每个阶段得到认证。在又另一个实例中，在供应链的多个步骤将不同的标签施加到产品、产品部分或包装，并且用户在供应链的末端验证每个步骤(图5C)。在还另一个实例中，在供应链的每个步骤应用不同的标签，并且对先前应用的标签进行认证(图5D)。该供应链部署策略可以是可定制的，使得供应链中的每个步骤都可以根据该过程的先前步骤添加标签和/或对标签进行认证，具体取决于市场需求和供应链中最脆弱的渠道。
检测到的信号可用于向任何一方(例如供应链中的一方)发出警报或通知有关产品的真实性。此外，在警报或通知时，可以由用户请求补救措施(例如，产品更换、退款等)或甚至可以代表用户(例如，经由计算机系统自动地)请求补救措施。这在请求方(上游分销商、客户等)从分析中发现产品或制品不是真正的(例如，将标签和认证识别符放在一起时未观察到可检测信号)时特别有用。
可以合成的标签的数量不受限制，并且标签可以包括不同标签的集合。在一些实施方案中，可以引入标签的混合物以识别关于产品的不同信息。例如，一个标签可以对应于分销商，另一个标签对应于批次的时间段，和另一个对应于零售商。备选地或另外地，如前所述，不同的标签可以对应于供应链路径上的不同步骤。
供应链的实体可以是供应链任何阶段/步骤中涉及的任何人。实例包括制造商和客户。其他实例包括供应商、生产商、分销商和零售商。
可以使用不同的化学/反应条件来认证产品、产品部分或包装，包括引物交换反应、立足点交换反应和连接反应以及杂交链反应(参见例如，国际公开号WO 2018/057502，2018年3月29日公开)。
在一方面，本公开内容提供用于产品认证的方法。方法包括：(a)生成包含标签和认证识别符的认证对，可用于由第二方认证来自第一方的产品。产品可以包含标签，标签可以包含至少一个核酸分子，并且认证识别符可以对标签显示出结合特异性。方法还可以包括：(b)向第一方提供标签或与标签有关的信息，以使第一方生产包含标签的产品；和(c)向第二方提供认证识别符或与认证识别符有关的信息。标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用可以产生指示产品的真实性的可检测信号。可以以任何合适的形式，包括固体、半固体、液体(例如溶液形式)或蒸气，将标签提供给第一方和/或将认证识别符提供给第二方。
生成认证对可以包括从多个标签中选择标签和从多个认证识别符中选择认证识别符。在一些实施方案中，认证识别符对标签显示出结合特异性。在一些实施方案中，认证识别符对来自多个标签的其他标签不显示出结合特异性。此外，与标签有关的信息和/或与认证识别符有关的认证可以以电子格式分别提供给第一方和第二方。在一些实方案中，可以经由计算机系统和/或通过电子网络来提供电子信息，包括本文中其他地方描述的示例计算机系统。
如本文其他地方所描述的，标签或认证识别符可以包含具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。例如，核酸分子可以包含以下中的一种或多种：核酸对映异构体、主链修饰、对核酸分子的碱基的共价修饰(其可以调节该碱基与另一碱基的杂交)或至少一个非天然碱基对。此外，如本文其他地方所述，认证识别符可以包含对标签显示出序列互补性的至少一个核酸分子。第一方和第二方可以是供应链的成员。例如，第一方可以是供应链中客户上游的一方(例如，产品制造商、分销商、零售商、合同制造商组织(CMO)、获授权生产产品的任何一方等)。第二方可以是产品制造商下游的一方(例如，合同制造商组织(CMO)、供应商、分销商、零售商、客户)。
在一些实施方案中，产品还包括一个或多个另外的标签，并且标签使得认证识别符对于一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。例如，产品可以还包含至少约10、30、50、100、300、500、1000、3000、5000、10000、30000、50000、100000或更多个另外的标签，认证识别符对这些标签不显示出结合特异性。
引物交换反应
可以使用一种或多种引物交换反应生成标签。图7A-7C描绘了用于产生一个或多个标签的引物交换系统的实例。发夹组分可以在供应链路径的每个阶段引入。图7A示出了示例三步供应链路径，其中在每个步骤完成时添加唯一的发夹组分。例如，制造商、分销商或零售商可以在将产品推进到供应链中的下一步骤(例如，给客户)之前添加发夹组分。这些发夹组分可以与引物、dNTP和链置换聚合酶(图7B)组合以合成多结构域链(图7C)。完整的多结构域链可以用作标签，可以如本文所提供的使用认证识别符对其进行认证。引物交换反应(参见，例如2017年8月24日公开的WO 2017/143006，通过引用将其全部并入本文)可以在供应链的末端或在供应链的每个步骤执行。多结构域标签可以提供有关供应链步骤的信息。例如，多结构域标签可以指示制造或组装产品的设施，产品所经过的分销中心，和/或出售产品的零售商。
立足点交换反应
立足点交换反应可以用于生成指示真实性的信号。图8A-8C描绘了基于杂交的系统的实例，其中在供应链路径的不同(例如，每个)步骤引入寡聚物(例如，单线性链)，并且使用基于立足点交换的供应链认证。图8A示出了在供应链路径上的每个步骤添加的寡聚物。寡聚物可以是单链的或可以是双链的。寡聚物可以是线性的或可以包括二级结构，例如发夹。寡聚物可以组合成单链或可以不组合。标签可以包含在供应链的不同阶段添加的所有寡聚物。通过多个立足点交换反应，可以使用具有几条链和在末端之一上的淬灭的荧光团的核酸复合物(图8B)来确认真实性(参见2012年5月3日公开的WO 2012/058488，通过引用并入本文)。荧光团淬灭后，聚合物可以处于“关(OFF)”构型(例如，认证未得到验证)。几次立足点交换反应可能导致可检测信号(图8C)或“开(ON)”构型，指示产品是真正的。除非所有单链寡聚物都存在，否则立足点交换反应可能不会完成(例如，不生成可检测信号)。例如，供应链路径可以包括制造商、分销商和零售商，他们每一个都将寡聚物并入到认证系统中。立足点交换反应可以包括与来自制造商、分销商和零售商的每个寡聚物结合的复合物。如果标签中不存在一种寡聚物，则立足点交换反应可能不允许置换淬灭剂或荧光团链，并且可能不生成可检测信号，指示可能未完成认证。
连接反应
连接可以是用于生成标签的替代方法。图9A-9B描绘了基于连接的认证系统的另一实例。图9A示出了可以在供应链路径的每个阶段添加的标签组分(例如，寡聚物)。标签组分可以是单链的或可以是双链的。标签组分可以是线性的，或者可以包括二级结构，例如发夹。标签组分可以在供应链的每个阶段或在供应链的末端进行组合。在供应链的末端，例如，标签可以在连接反应中与夹板链组合以合成多结构域链(图9B)。完整的多结构域链可用作标签，如本文其他地方所述，可以使用认证识别符对标签进行认证。如果存在来自供应链的所有寡聚物，则可以生成完整的标签序列(例如，a-b-c)。可以使用本文描述的任何方法来认证标签。连接的标签可以进行纯化或可以不进行纯化。
杂交链反应
当生成标签时，可以使用杂交链反应(参见，例如，Evanko,D.Nature Methods，1，186-187，2004)。这一系列的反应依赖于DNA发夹分子的互补集合之间的杂交事件。在一些方面，两种DNA发夹在溶液中保持不缔合，直到引入引发剂链以触发杂交反应链。然后，DNA单体可以自组装以产生各种DNA聚合物。
消费产品认证
标签可用于消费产品的真实性。消费产品可以是食品(例如农产品、肉类、加工食品等)或商品(例如肥皂、牙膏、洗涤剂、盥洗用品(toiletries)等)。图10A-10C示例显示了用于植物产品认证的方法。图10A示出了包含可以提供给不同的生产商、分销商或其他参与者的唯一标签的容器。容器可以包括应用方法。应用方法可以包括喷雾、涂画、浸渍、压印或任何其他应用方法。图10B示出了通过将标签喷雾到产品上来应用标签。产品可以是农产品或任何其他可食用的物品。包含标签序列的溶液可以是无毒的，并且在食用产品之前可以不进行洗涤。包含标签的溶液可以是水溶性的，并且可以容易地通过洗涤除去。包含标签的溶液可以不能用水除去，但是可以用去污剂或增溶剂除去。图10C示出了可以重新包装的多个产品，使得标签序列可以与植物产品一起保留并且可以使用本文所述的任何认证程序来回收。产品可以用来自生产商、分销商或零售商的信息进行标记。例如，生产商可以用指示农产品的来源和收获日期的标签来标记农产品。分销商可以用收到产品的批次和/或分销商信息来标记产品。零售商用收货日期和库存特定信息来标记产品。
标签结构域设计
可以使用本文公开的任何方法(例如，使用PCR或连接)来生成或组装标签。标签可以包含唯一的和共享的序列。例如，标签可以包含共享的侧翼序列。图11A-11D示出了示例标签结构域设计。图11A示出了表示为a、b、c的三个唯一标签序列，其可以用于标记三个物品。每个物品可以用唯一标签进行标记，或者每个物品可以用唯一标签的组合进行标记。图11B示出了共享一个或多个公共序列组分的唯一标签序列，例如共享唯一标签序列的任一侧或两侧的侧翼序列。侧翼序列可用作扩增的引物结合位点。侧翼序列可以存在于唯一标签结构域的单端或两端。每个标签可以共享相同的侧翼序列，或者标签的部分可以共享相同的侧翼序列，因此，允许标签的选择性扩增。图11C示出了唯一的标签序列，其在唯一的侧翼序列对之间包含相同的(或没有)寡聚物序列。唯一的侧翼序列可使得唯一的扩增引物对能够扩增所选标签。图11D示出了不同的唯一标签可以在唯一寡聚物的任一侧或两侧上包含唯一的侧翼序列。每个标签可以包含唯一的寡核苷酸序列。每个标签也可以包含一个或多个侧翼序列。标签之间的侧翼序列可以是唯一的(例如，不共享的)。备选地，或另外地，标签可以包含在一端上是唯一的而在另一端是共享的侧翼序列。标签设计可以允许从标签库中选择性扩增或纯化单个标签。
标签扩增和连接
标签可以被合成、组装、复制和解聚。标签可以经由逐个碱基合成或通过组装部件来生成。可以通过逐个碱基合成来生成少量标签，并且可以使用聚合酶链式反应(PCR)复制或扩增标签。备选地或另外地，可以从短寡聚物序列组装成更长核酸序列而生成标签。可以使用连接组装短寡聚物序列。图12A-12D示例显示了用于生成和复制标签的示例扩增和连接策略。图12A示出了与单链标签序列组合以允许扩增(例如，使用PCR和热循环)的引物。标签可以包含与所选引物互补的共享侧翼序列。备选地，标签的部分可包含共享的侧翼序列，使得标签的部分与所选引物序列共享互补性。标签和引物可以经历PCR和热循环以扩增(例如，复制)标签。图12B示出了双链标签的扩增。与单链标签一样，标签可包含与所选引物互补的共享侧翼序列。引物可以与标签的部分杂交，并允许引物延伸反应来复制标签。所有标签可以包含共享的侧翼序列，或者标签的部分可以包含共享的侧翼区域。在一个实例中，标签的部分包含第一侧翼序列，标签的另一部分包含第二侧翼序列。标签可以包含任何数量的共享侧翼序列，例如大于或等于1、2、3、4、5、6、8、10或更多个共享侧翼序列。侧翼序列可以允许标签的选择性扩增和纯化。图12C示出了没有侧翼序列的标签组分的连接。连接可用于组合标签组分以生成标签。可以使用与所选标签组分的末端互补的夹板序列来连接标签组分。可以以随机或非随机顺序组装和连接标签组分。夹板序列可以促进标签的有序组装。图12D示出了使用侧翼序列的标签组分的连接。标签组分可包含侧翼序列。一个标签组分的侧翼序列可以与另一标签组分的侧翼序列互补。侧翼序列可以使标签组分连接以生成标签。标签组分可以随机组装或按顺序组装。标签可以在扩增或组装后纯化，或可以不纯化。
扩增的时间和温度
待认证的标签可以以足够的量(或数量)存在于液体、固体或产品中，以在直接认证后生成可检测的(例如视觉的)信号。在一些实施方案中，可以在认证之前、期间或之后扩增标签和/或信号。在一些实施方案中，可以扩增(例如，通过使用PCR)标签。在一些实施方案中，信号可以被扩增(例如，通过可检测信号的扩增，例如，通过使用机械、电学或化学方法)。在一些实施方案中，执行标签或信号的扩增以便检测标签或信号。在一些实施方案中，在认证步骤之前执行扩增，从而向认证反应提供更多的输入信号。在其他情况下，可以在序列认证之后进行，使得能够读取或解释低的认证信号。在一些实施方案中，以序列依赖性方式(例如，利用引物-标签互补性)扩增核酸，使得扩增本身能够被全部或至少部分地认证。
在认证之前被扩增的标签信号通常是标签序列本身的拷贝，或者是紧密或直接衍生的序列(即，在确定性的“翻译”中，使得序列的下游认证继续可靠地指示出真正的标签)。备选地，在认证之后扩增的信号可以是任何所得的核酸信号或其他物理、化学或电信号。
任何扩增方案所需的组分都可以包含在溶液中，在其中添加讨论的标签。将标签添加到包含任何扩增方案所需组分的溶液中可以引发扩增反应。备选地，可以将包含任何扩增方案所需组分的溶液(其可以还包含标签)冷冻干燥并储存，然后再用水、液体产物或其他溶液进行重构。在其他实施方案中，构成所述溶液的湿或干组分可以被包括在纸、PDMS或其他材料的“微流体”装置中。以这种方式，可以控制扩增、认证和信号显示的顺序或时机。
核酸扩增或信号扩增通常可以在恒定温度(“等温”)进行，这可以减少复杂外部设备的使用。在一些实施方案中，等温技术可以在环境温度和/或室温最佳地操作。在一些实施方案中，环境温度和/或室温为约20至25℃。在其他实施方案中，等温技术可以在低于室温的温度(例如，约15℃、约10℃、约4℃)最佳地操作。在其他实施方案中，等温技术可以在低于室温的温度(例如，约30℃、约37℃)最佳地操作。在这样的实施方案中，可以采用简单的加热源，其任选地包含在读取所需的同一装置(例如，用于读取荧光或量化信号的装置)内。在一些实施方案中，简单的加热源可以是产生热量的光源或化学源。在一些实施方案中，等温温度可以通过体温来调节。
在一些实施方案中，可以在不同或变化的温度执行核酸扩增或信号扩增。在一些实施方案中，例如，当使用PCR进行扩增时，可以使用多温度装置。多温度装置可以是基于Peltier的装置，也可以是在固定温度区域之间孵育样品或标签溶液的任何其他装置。
酶促扩增
在一些实施方案中，可以使用任何可能的酶促方法执行核酸扩增。示例酶促方法通常利用聚合酶，任选地链置换聚合酶和/或其他酶来生成用于核苷酸延伸的游离3'末端。酶促方法包括但不限于聚合酶链式反应(PCR)、环介导的等温扩增(LAMP)、滚环扩增(RCA)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、缺口和延伸型方案(其中双链DNA被核酸内切酶反复切刻，并被链置换聚合酶延伸)，并通过交换反应(SABER)进行信号扩增。在一些实施方案中，酶促方法可随时间线性增加DNA。在一些实施方案中，酶促方法可产生多项式(例如二次)或几何(指数)扩增。在一些实施方案中，可以使用多种酶促方法。
核酸的非酶促扩增
在一些实施方案中，可以使用非酶促方法来扩增标签或信号。可以生成动态核酸(例如DNA)电路，其在存在核酸“触发器”的情况下迅速改变状态。触发器可能是标签本身，也可能是认证下游的另一物类。核酸扩增电路构成了“动力学地捕获”的物类系统，其可以转换为具有较低热力学势能的系统，但不包含改变共价键的传统化学酶。示例触发器可以包括Yin，P.等人，Nature，451(7176)：318-22，2008；和Zhang,D.Y.等人，Science 318(5853)：1121-5，2007中的那些。
非核酸信号扩增方法
在认证期间或之后，信号可以直接地转换为非核酸信号，例如金或其他纳米颗粒或酶的存在。在一些实施方案中，直径为5-250nm的金纳米颗粒在横向流动装置(LFD)、可溶性聚集测定法或其他类似装置/测定法上的特定位置的定位可以有效地将单个标签核酸分子扩增为振幅更高的视觉信号。类似地，辣根过氧化物酶可以通过认证的标签定位在LFD位置上，从而使得酶能够酶促作用于嵌入底物的分子上，以产生强烈的比色反应，形成可见的点或条纹。在其他实施方案中，可以改变信号的浓度以从低化学浓度之一产生强信号的出现。在一些实施方案中，溶液中或纸上的扩散信号可以被集中，或者集中的信号可以被传输成扩散信号。
使用纳米结构进行分子认证
可以组装用于分子认证的核酸纳米结构，例如预先形成的纳米结构。充当可认证标签的组装的纳米结构可以包含结构特征，例如单链寡核苷酸、发夹环或蛋白质，其中组装的纳米结构的结构特征可以结合到认证识别符，例如包含可检测部分例如荧光分子的互补核酸序列或小分子。组装的纳米结构的结构特征可以编码可认证的图案，其中图案仅在用认证识别符靶向(例如结合)后才可解密。在用认证识别符靶向之后，组装的纳米结构(例如组装的DNA纳米结构)的成像可以通过原子力显微镜(AFM)、透射电子显微镜(TEM)或超分辨率成像技术例如DNA-PAINT来可视化。组装的纳米结构的结构特征仅在存在认证识别符的溶液的情况下才可以揭示，认证识别符的溶液利用特定杂交反应来暴露和/或附着在纳米结构上的结构特征。杂交反应还可以包括直接杂交、立足点交换反应、引物交换反应、连接反应或杂交链反应。
用于分子认证的核酸纳米结构可以是解聚的纳米结构，例如，至少一个支架链或多个单链瓦(SST)，其可以使用多个另外的链或瓦以便组装纳米结构。向解聚的纳米结构添加多个另外的链或SST(即，认证识别符)允许组装纳米结构和认证解聚的纳米结构(即标签)。在一些实施方案中，仅当将认证性识别符的溶液添加至解聚的纳米结构并与之一起孵育时，例如在室温孵育10分钟，才形成组装的纳米结构。认证识别符的溶液可以由订书钉链或SST组成，并且可以被设计为使得可以使用一个、几个或任何数量的链或SST来组装纳米结构。纳米结构的组装可以允许形成图案。可以使用AFM、TEM或任何其他合适的显微镜对组装的纳米结构进行成像。在一些实施方案中，使用非变性凝胶电泳，例如聚丙烯酰胺凝胶电泳，认证组装的纳米结构。
使用微阵列进行分子认证
微阵列合成允许对特定序列的对接链(寡核苷酸)进行几何图案化，所述特定序列的对接链例如通过喷墨或接触印刷彼此间隔小于几微米。微阵列可用于分子认证。标签(例如对接链)可以沿着微阵列表面排列成特定的空间图案或阵列，只有在引入特异性结合表面安装的标签的互补认证识别符时才揭示出图案。核酸的图案或阵列也可以通过电子工业中用于集成电路制造的方法例如光刻来形成。图案或阵列可包含至少两个标签，例如，对接链，它们以约20nm至5微米、20nm至1微米、20nm至500nm、1微米至5微米或至少约5微米的距离彼此分开放置。包括微接触印刷在内的软光刻可以利用将包含核酸的“墨水”物理地转移到例如纸张的基底的印模。另外地，可使用喷墨或其他印刷工艺形成寡核苷酸的图案。可以存在至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、至少五个或至少十个唯一的图案或阵列。图案或阵列可包含至少两个、至少三个、至少四个、至少五个或至少十个唯一的寡核苷酸。可以存在至少一个、至少三个、至少四个、至少五个或至少十个唯一的认证识别符。在一些实施方案中，认证识别符包含可检测部分，例如荧光团，以使得当认证识别符与微阵列的寡核苷酸结合时，能够使用显微镜方法揭示和认证微阵列的基础图案。图案或阵列可以表示可解码图像，或者可以是要与已知的主图案进行比较的间歇性亮点、暗点和/或黑点的图案，如图16B所示。
使用微流体进行分子认证
微流体通道可用于沿着多个空间上分开的方向转移认证识别符的溶液。这可以用于单独地分析几种可能的分子条形码中的每一个(参见例如图16B)。使用分子认证反应的几何排列，可以在同一样品上进行多次验证，并且可以通过荧光或颜色变化读数(例如，通过肉眼或诸如显微镜的装置)来验证所得图案。在一些实施方案中，微流体通道可以由玻璃或橡胶来构建。在一些实施方案中，可利用蜡或其他材料作为疏水边界在纸质底物上对通道进行图案化，以限制液体从毛细管作用的运动。
使用宏观图案化进行分子认证
可以使用喷墨印刷以特定的几何图案将标签例如寡核苷酸的溶液沉积在底物例如纸上，以提供足够的规模和大小的图案，使得可以用肉眼检测到它们。这些几何图案可以是唯一的和可识别的形状，包括字母、形状、图像、光学条形码、QR码等。可以将多层沉积的标签溶液彼此叠印。在一些实施方案中，溶液一旦干燥到例如纸上的底物上，就不会揭示可检测的可认证图案，直到将认证识别符的溶液沉积到干燥的标签溶液上。可以存在至少一层、至少两层、至少三层、至少四层、至少五层或至少十层沉积的标签溶液。一层可包含至少一个、至少两个、至少三个、至少四个、至少五个或至少十个唯一的寡核苷酸。认证识别符的溶液可以包含至少一个、至少三个、至少四个、至少五个或至少十个唯一的寡核苷酸。
可以将可检测的部分，例如荧光团，附着至认证识别符，使得当特异性地结合标签时，可以看到下面的图案。在一些实施方案中，认证识别符与标签的结合导致图案的颜色变化。
在一些实施方案中，沉积在表面上的溶液中的寡核苷酸可认为与表面“结合”，因为当应用水性介质时它们不会显著扩散。例如，它们可以与大分子(例如链霉亲和素或纳米颗粒)结合或交联，而这些分子在应用水性介质后在表面上不表现出显著的运动，或者可以与大分子进行结合或链偶联/杂交/交联。寡核苷酸的长度可以设计成使得它们在脱水时被捕获在表面的孔中。寡核苷酸可例如通过交联反应而与表面共价结合，或通过带电颗粒与表面缔合。
多重图案
由于本文描述的图案的组成可以以任何规模或大小得到控制，因此标签(例如寡核苷酸)的图案化也可以用于编码阵列内的指数般多的图案。具有“n”个唯一可寻址点或位置的阵列可以包含或不包含特定特征(例如寡核苷酸)，使得阵列中给定网格或图案有2n种构型。因此，如图16A-16D所示，可以构造2n个可能的识别符，例如216个识别符在几何上跨不同的规模定位。在多重技术中，例如可以使用DNA-PAINT或多链置换反应进行分析或读取的技术，如果'n'个点或位置中的每一个具有'm'个可能的构型，则有mn种可能的构型或识别符在给定阵列中。在所有规模和大小下，这种多重方法均允许使用与通常在任何“n”个点或位置中使用的相同“m”个数量的寡核苷酸，从而降低了分子条形码溶液的复杂性，因为可以使用仅“m”个可能的认证识别符。结果，仅可以制造“m”个数量的认证识别符，降低了跨许多不同图案的本文方法的总金钱和资源成本。图案或阵列可包含至少两个特征，例如寡核苷酸，其以约20nm至5微米、20nm至1微米、20nm至500nm、1微米至5微米或至少约5微米的距离彼此分开定位。
可以进一步利用条形码的组合使用，而不使用图案化的底物。例如，如果溶液中可能存在或不存在“n”个不同的条形码序列，那么这些条形码就有2n种可能的组合。只能使用“n”个关联的检测认证反应来检查条形码的存在/不存在以确定组成。例如，在待认证的寡核苷酸混合物中仅存在或不存在16种不同的条形码，就有216种唯一的组合。每个唯一组合都可以与不同的产品、人员、供应链中的步骤或其他特征相关联。此外，未部署大多数唯一组合的策略可以成为伪造的进一步障碍。即使伪造者知道所使用的条形码序列，这也会使伪造者无法成功产生有效的条形码组合。
在组合条形码的情况下，无论是否使用图案化的底物，条形码组合可以由人员，通过针对有效条形码组合列表进行检查的机器，通过将组合与有效条形码进行比较的电话应用程序，或者通过在线计算机系统进行验证。在一些实施方案中，对条形码组合进行进一步的加密，类似于用于保护在线服务的密码的策略，使得不能访问原始条形码组合信息。例如，条形码组合可以经历哈希函数算法，其产生可以与所有可能的有效条形码的哈希值进行比较的值。在一些实施方案中，组合条形码的认证通过进一步的物理认证措施来确认，例如一次密码(OTP)或使用来自两个来源的两个特定组合来进行共同认证。在一些实施方案中，认证过程可以进一步与区块链记录方案偶联。
识别主体和实体
本文所述的组合物、方法和系统也可用于识别主体或实体。主体或实体的识别可以施加到应用的主人，包括识别个人或实体拥有的物品(例如，主体所穿的衣物，主体所摄取的可摄取产品，主体或实体所使用的工具，主体使用的药品)包括本文其他地方所述的示例类型或文件(例如主体的遗嘱，主体或实体签署的支票，主体或实体所写的文件，体液或组织的样品)与特定个人或实体相关联。其他类型的制品或产品，包括本文其他地方描述的制品或产品，也可以与特定主体或实体相关联，并且可以归因于其各自的主体或实体。
通常，可以将标签施加到个人或实体制品/产品以及与标签接触的认证识别符实现对主体或实体的识别，如本文其他地方所述。制品或产品可由适合于与标签混合的材料制成。在一些实施方案中，标签与由特定实体销售的产品相关联，并且认证识别符用于识别产生产品的实体和/或供应链中的一个或多个参与方的身份。主体的实例包括包括人类、动物、植物在内的生物形式，实体的实例包括商业组织、非营利组织、学校、医院、制造商、分销商、特定客户、银行、律师事务所、市政办公室、政府机关、政府、公司、组织、下属单位小组、货币生产商、护照代理机构等。
因此，本公开内容的一方面提供了识别主体的方法。方法包括：(a)提供怀疑或预期由主体产生的制品，该制品包含对主体唯一并且具有至少一个核酸分子的标签，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示主体的身份的可检测信号；(b)将认证识别符施加到制品；并当检测到可检测信号时识别主体。
在另一方面，本公开内容提供识别实体的方法。方法包括：(a)提供怀疑或预期由实体产生的制品，该制品包含对实体唯一并且任选地与参考标签共享共同性的标签，标签具有至少一个核酸分子，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示实体的身份的可检测信号；(b)将认证识别符施加到制品；和(c)在检测到可检测信号时识别实体。参考标签可以是内部对照、阳性对照并且也可以本身传达信息。例如，参考标签可以特异地与参考认证识别符相互作用以产生指示实体所属的较高组织层次结构的实体的另外的可检测信号。例如，可检测信号可以将美国任天堂识别为视频游戏系统的制造商，而另外的可检测信号可以将(日本的)任天堂有限公司识别为美国任天堂的母公司。
可认证的书写介质和施加装置
本文所述的标签和认证识别符组合物、方法和系统也可以在可认证的书写介质中实现。因此，一方面，本公开内容提供了包含具有至少一个核酸分子的标签的可认证书写介质，其中用户将可认证书写介质施加到制品上在包含标签的制品上产生记号。在与对标签显示出结合特异性的认证识别符相互作用时，标签可以是可检测的。例如，相互作用可以产生可检测信号，其指示用户或用户指定的一方做出的对记号的真实性。在一些实施方案中，标签或认证识别符包括具有使得核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
可认证的书写介质可以采取任何合适的物理形式，包括固体(例如粉末)、半固体、蒸气或液体。而且，在一些实施方案中，可认证书写介质可以采取溶液或悬浮液的形式，其中固体材料分别溶解或悬浮在其中。在一些实施方案中，将可认证书写介质配制成墨水。墨水可以包括标签和其他物类，包括溶剂、颜料、染料、树脂、润滑剂、增溶剂、表面活性剂、颗粒物和荧光剂中的一种或多种。可以以任何合适的方式将可认证的书写介质施加到主体或制品上，包括例如图15A所示，经由滴加、书写、压印、喷射、涂画、喷雾或它们的组合。
另外，本公开内容还提供了用于将诸如墨水的可认证书写介质施加到制品的装置。在另一方面，本公开内容提供了用于在制品上生成可认证的书写介质(例如，墨水)的装置。装置可以包括外壳，其本身可以包括第一容器，所述第一容器包括包含墨水的第一溶液，其中将第一溶液施加到制品上产生包含墨水的至少一个墨水层。外壳还可以包括第二容器，所述第二容器包括包含标签的第二溶液，其中将第二溶液施加到至少一层上产生包含标签的可认证墨水，其中标签与对标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示以下的真实性的可检测信号：(i)墨水，(ii)用户生成的墨水层图案或(iii)制品。在一些实施方案中，第一容器可以与第二容器分开。
装置还可以包括与第一容器流体连通的第一施加器。第一施加器可以配置为将第一溶液的流动引导至制品。此外，装置还可包括与第二容器流体连通的第二施加器。第二施加器可以配置为将第二溶液的流动引导至至少一个墨水层。在一些实施方案中，第一施加器和第二施加器是相同的。第一和/或第二施加器可以配置为与使得流动通过装置(包括通过施加器)的一个或多个压力装置(例如，泵、真空)、阀和/或流体通道流体连通。在一些实施方案中，第一和/或第二施加器可以配置为“喷墨”施加器，使得溶液的雾或液滴从施加器喷射到其预期目标。在一些实施方案中，第一和/或第二施加器可包括有助于分配溶液的喷嘴、笔、压模、喷墨器、刷子、喷雾器或滴管中的一个或多个。因此，可以以任何合适的方式将墨水施加到制品上，包括例如图15A所示，经由滴加、书写、压印、喷射、涂画、喷雾或它们的组合。
在一个实例中，含标签的墨水可用于唯一地识别个人、他们与特定团体或组织的隶属关系和/或他们在组织层次结构中的特定位置。例如，如图15B所示，特定墨水可以具有对于特定个体而言唯一的标签。第二墨水可以具有识别特定组或组织的成员的标签(例如，不同的标签)。可以将这两种墨水混合在一起，使得墨水既包含单个标签，又包含与特定组或组织关联的标签。认证识别符可以与混合的墨水接触，并与两个标签相互作用，并产生可检测信号，将墨水识别为与个人以及个人所属的组或组织相关联。
可以采用类似的策略来识别组织层次结构的成员及其在层次结构中的位置。例如，可以将包括将个人识别为“C级”雇员的标签的第三墨水添加到个人和组织墨水中，使得合并的墨水包含所有三个项目的识别标签。处于不同级别的组织成员可以具有与其特定级别相对应的不同的第三标签。这样的方案还可以用于识别向其他雇员报告的特定雇员。每个较低级别的雇员可以在其识别墨水中带有“经理”标签，以识别他们、他们的组织以及他们向其报告的经理，如图15B示意显示的。
虽然参考图15A和15B讨论的实例是在墨水配方的背景下描述的，这种配方并不意味着是限制性的。可以采用多个不同标签的任何配方。此外，此处描述的方法可用于识别与特定个人相关联的各种识别符，并且层次结构和组织/组并不意味着是限制性的。例如，这些方法可以类似地应用到本文其他地方描述的个人识别和实体识别方法。
测试试剂盒的简化客户用途
供应链和类似方案使得基于DNA的验证业务可以在任何方案中为客户提供任意数量的测试，而最少地考虑订购和安全接收和应用测试的物流。在终端客户试图验证产品真实性的应用中，为每个标签(例如，在每次购买新产品时)单独寻找一个新的测试试剂盒是一个负担。在这些情况下，在标签和认证识别符中使用相同的寡聚物序列来保护多个产品(例如，在多个公司的标记物上)并拥有可让客户重复使用的单个测试试剂盒是更容易的(图18)。这就提出了一个新问题，即一家公司获得了据称为自己产品的标记物，但却制造了利润更高的产品的仿制品。在此，标签可以包含对目标公司具有特异性的、为该公司制造并安全地交付的徽标(例如，图形标记或标志)。B公司电话的购买者可以进行测试并找到指示真实性的家族徽标。通常，存在阴性对照，例如徽标周围的边界，以确保标记物没有被复制(例如，在任何测试应用中始终显示正确的徽标，无论何种DNA)。除DNA序列外，测试1与测试2相同，将首先施加到标记物，例如，如果是真正的，则可以揭示边界。然后应用测试2以序列特异性地揭示徽标。另一家公司(例如，公司C)将为其产品提供相同材料的带有不同徽标图案的标签。
试剂盒
本公开内容的一些方面提供了认证试剂盒。在一些实施方案中，试剂盒包括测试基底，其按下列顺序包含：(i)源区域，包含可检测标记的(例如，酶连接的或颜料连接的)链，(ii)测试区域，包含固定化的测试链和嵌入的酶底物，以及(iii)对照区域，包含与酶标记的链结合的固定化的对照链和嵌入的酶底物，以及结合酶连接的链和固定化的测试链结合的标签。
在其他实施方案中，试剂盒包括测试基底，其按下列顺序包含：(i)源区域，包含可检测标记的(例如，酶连接或颜料连接的)链、固定化的源链和桥链，其中桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)测试区域，包含嵌入的酶底物，和包含与桥链结合的标签的条形码组合物。
在一些实施方案中，试剂盒还包含阳性对照基底，其按下列顺序包含：(i)源区域，包含可检测标记的(例如，酶连接的或颜料连接的)链，和(ii)阳性对照区域，包含嵌入的酶底物。在一些实施方案中，试剂盒还包括阴性对照基底，其按下列顺序包含：(i)源区域，包含酶连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链，其中阴性对照桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)阴性对照区域，包含嵌入的酶底物，和不结合阴性对照桥链的标签。
目标产品
如本文所提供的制品或产品不受限制。制品或产品可以采用任何物理形式，包括固体、半固体、蒸气或液体。例如，制品或产品可以选自粘合剂、弹药、服装、艺术品(例如艺术品原件)、美容产品、饮料、衣物、硬币、消费产品、管制物质、文件(例如法律文件，例如遗嘱或财产转让，财务文件例如支票)、电子设备(例如计算机或计算机部件和其他电气组件、电子装置)、纤维、织物、香料/香水、家具、墨水、珠宝、乐器、包装、涂料、个人制品(例如，可能属于某个特定人的制品)、货币(例如，纸币、硬币)、药物、植物(或植物部分或植物衍生物，例如石油)、塑料、合成材料、纺织品、治疗剂、车辆零件、葡萄酒和书写介质。在一些实施方案中，产品或制品由用户可摄取的或可穿戴的。此外，本文提供的制品或产品可包括研究或诊断工具，例如核酸研究或诊断阵列。
制品或产品可以是具有相对较高货币价值的“奢侈品”物品。例如，这样的奢侈品可能具有(或定价为)100美元或更多、200美元或更多、500美元或更多、750美元或更多、1000美元或更多、2500美元或更多、5000美元或更多、10000美元或更多、50000美元或更多、100000美元或更多或者1000000美元或更多。
产品或用于生成产品的制品可以包括可以提供对物品真实性的指示的发射器。可以响应在标签和认证识别符之间的相互作用结果而提供指示。发射器可以发送这样的指示。在一些实例中，发射器可以是芯片、射频识别符(RFID)标签或化学指示剂，诸如响应于相互作用而改变颜色的介质(例如，色带、化学敏感层)。在一些实施方案中，发射器可以生成经由红外、紫外线或电磁光谱的任何其他类型波长可检测到的辐射信号。发射器可以利用发光，例如荧光，化学发光，生物发光或任何其他类型的光发射或吸收。在某些情况下，发射器可以是无线电发射器。而且，发射器可以是任何类型的无线发射器。发射器可以发送一个或多个电信号。在某些情况下，GPS或其他与位置有关的信号可与发射器一起使用。
在一些实施方案中，产品或制品可以包括接收器。接收器可以利用以上针对发射机讨论的任何示例模态和配置。
图21示出了分子认证系统的各种应用的概况。分子认证系统可以直接提供给产品、产品标签或识别墨水。可以将分子认证系统添加到(例如，将其喷雾或与之混合)香水、可消费产品(例如，饮料，食品等)或药品。可以从产品中取样并进行认证。分子认证可以作为标记物添加到产品中。例如，可以将认证标记物添加到高端或豪华产品，例如珠宝、车辆、服装或电子产品。分子认证系统可以以识别墨水的形式使用。识别墨水可用于验证或认证个人或产品身份。
计算机控制系统
本公开内容提供了被编程为实现本公开内容的方法的计算机控制系统。图23示出了被编程或以其他方式配置为检测信号或以其他方式认证产品的计算机系统3301。计算机系统2301可以调节本公开内容的认证方法的各个方面，例如认证产品或测试产品真实性。计算机系统2301可以是用户的电子装置，或者可以是相对于电子装置位于远程的计算机系统。电子装置可以是移动电子装置，并且可以与一个或多个可操作用于认证产品的传感器进行电子通信。
计算机系统2301包括中央处理单元(CPU，在此也称为“处理器”和“计算机处理器”)2305，其可以是单核或多核处理器，或者是用于并行处理的多个处理器。计算机系统2301还包括存储器或存储器位置2310(例如，随机存取存储器、只读存储器、闪存)，电子存储单元2315(例如，硬盘)，用于与一个或多个其他系统通信的通信接口2320(例如，网络适配器)，和外围装置2325，例如高速缓存、其他存储器、数据存储和/或电子显示适配器。存储器2310、存储单元2315、接口2320和外围装置2325通过诸如主板的通信总线(实线)与CPU2305通信。存储单元2315可以是用于存储数据的数据存储单元(或数据存储库)。可以借助于通信接口2320将计算机系统2301可操作地耦合到计算机网络(“网络”)2330。网络2330可以是因特网、互联网和/或外部网，或者正在与因特网通信的内部网和/或外部网。在一些实施方案中，网络2330是电信和/或数据网络。网络2330可以包括一个或多个计算机服务器，其可以启用分布式计算，例如云计算。在一些实施方案中，在计算机系统2301的帮助下，网络2330可以实现对等网络，其使得连接至计算机系统2301的装置能够充当客户端或服务器。
CPU 2305可以执行一系列机器可读指令，所述指令可以体现在程序或软件中。指令可以存储在诸如存储器2310的存储器位置中。指令可以被定向到CPU 2305，随后可以对CPU 2305进行编程或以其他方式配置以实现本公开内容的方法。CPU 2305执行的操作的实例可以包括获取、解码、执行和写回。
CPU 2305可以是诸如集成电路之类的电路的部分。系统2301的一个或多个其他组件可以包括在电路中。在一些实施方案中，电路是专用集成电路(ASIC)。
存储单元2315可以存储文件，例如驱动程序、库和保存的程序。存储单元2315可以存储用户数据，例如，用户偏好和用户程序。计算机系统2301可以包括在计算机系统2301外部的一个或多个另外的数据存储单元，例如位于通过内部网或因特网与计算机系统2301通信的远程服务器上。
计算机系统2301可以通过网络2330与一个或多个远程计算机系统通信。例如，计算机系统2301可以与用户(例如，制造商、分销商、零售商或客户)的远程计算机系统通信。远程计算机系统的实例包括个人计算机(例如，便携式PC)、平板电脑或平板PC(例如，
Figure BDA0002788828330000751
iPad、
Figure BDA0002788828330000752
Galaxy Tab)、电话、智能电话(例如，
Figure BDA0002788828330000753
iPhone，支持Android的装置、
Figure BDA0002788828330000754
)或个人数字助理。用户可以经由网络2330访问计算机系统2301。
可以通过存储在计算机系统2301的电子存储位置上(例如存储在存储器2310或电子存储单元2315上)的机器(例如，计算机处理器)可执行代码的方式来实现本文所述的方法。可以以软件形式提供机器可执行或机器可读代码。在使用期间，代码可以由处理器2305执行。在一些实施方案中，可以从存储单元2315中检索代码并将其存储在存储器2310中以供处理器2305随时访问。在某些情况下，可以排除电子存储单元2315，并且将机器可执行指令存储在存储器2310中。
可以对代码进行预编译并配置为与具有适用于执行代码的处理器的机器一起使用，或者可以在运行过程中进行编译。可以以编程语言来提供代码，可以选择编程语言以使代码能够以预编译或编译成的方式执行。
本文提供的系统和方法(例如计算机系统2301)的各个方面可以体现在编程中。可以将技术的各个方面视为通常以机器可读介质的类型承载或体现的机器(或处理器)可执行代码和/或关联数据的形式的“产品”或“制造的制品”。机器可执行代码可以存储在电子存储单元上，例如存储器(例如，只读存储器、随机存取存储器、闪存)或硬盘。“存储”类型的介质可以包括计算机、处理器等的任何或所有有形存储器，或其相关模块，例如可以提供非暂时性存储随时用于进行软件编程的各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等。软件的全部或部分有时可以通过因特网或其他各种电信网络进行通信。这样的通信例如可以使得能够将软件从一个计算机或处理器加载到另一计算机或处理器，例如从管理服务器或主机加载到应用服务器的计算机平台。因此，可以承载软件元件的另一种类型的介质包括光波、电波和电磁波，例如在本地装置之间的物理接口之间，通过有线和光学座机网络以及在各种空中链路上使用的那些。诸如有线或无线链路，光链路等之类的携带这种波的物理元件也可以被视为承载软件的介质。如本文所使用的，除非限于非暂时性的有形“存储”介质，否则诸如计算机或机器“可读介质”的术语是指参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。
因此，诸如计算机可执行代码的机器可读介质可以采用多种形式，包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质包括例如光盘或磁盘，诸如任何计算机中的任何存储装置等，诸如可用于实现附图中所示的数据库等。易失性存储介质包括动态存储器，例如这种计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴电缆；铜线和光纤，包括构成计算机系统内总线的电线。载波传输介质可以采用电信号或电磁信号的形式，也可以采用声波或光波的形式，例如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间生成的那些。因此，计算机可读介质的常见形式包括例如：软盘，软磁盘，硬盘，磁带，任何其他磁介质，CD-ROM，DVD或DVD-ROM，任何其他光学介质，打孔卡纸磁带，带孔图案的任何其他物理存储介质，RAM，ROM，PROM和EPROM，FLASH-EPROM，任何其他存储芯片或盒带，传输数据或指令的载波，传输此类载波的电缆，或计算机可以从中读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些形式的计算机可读介质中的许多可以涉及将一个或多个指令的一个或多个序列传送给处理器以执行。
计算机系统2301可以包括电子显示器2335或与之通信，该电子显示器包括用户界面(UI)2340，其用于提供例如指示产品的真实性状态的读取。UI的实例包括但不限于图形用户界面(GUI)和基于Web的用户界面。可以通过一种或多种算法来实现本公开内容的方法和系统。可以由中央处理单元2305在执行时通过软件来实现算法。算法可以例如向产品提供认证标签或识别和/或认证产品。
本文描述的计算机控制系统可以被设计和用于生成产品并实现本文描述的方法。例如，本公开内容的一方面提供用于生成包括标签和认证识别符的认证对的计算机系统，可用于由供应链上的第二方认证来自第一方的产品。计算机系统可以包括一个或多个数据库，其包括：(i)与多个标签相对应的第一组数据，该多个标签包含至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，该多个认证识别符包括认证识别符。认证识别符可以对标签显示出结合特异性；和一个或多个计算机处理器可以可操作地连接至一个或多个数据库。此外，可以将计算机处理器编程为(i)生成包括标签和认证识别符的认证对，和(ii)将认证对存储在存储器中。认证对可以由供应链上的第二方使用，例如通过利用在标签和认证识别符之间相互作用时产生的可检测信号来认证来自第一方的产品。在一些实施方案中，还将计算机处理器编程为将标签传输到第一方和/或将认证识别符传输到第二方。可以经由任何合适的介质来实现传输，包括例如经由电子显示器、在网络上或以硬拷贝形式。
在另一个实例中，本公开内容提供了用于由供应链上的第二方检测来自第一方的产品的真实性的计算机系统。计算机系统可以包括一个或多个数据库，其包括：(i)与多个标签相对应的第一组数据，第一方将多个标签中的单个标签与产品混合，该多个标签具有至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，该多个认证识别包括认证识别符。认证识别符可以对标签显示出结合特异性，并且认证识别符和标签之间的相互作用可以产生指示产品的真实性的可检测信号。计算机系统还可包括一个或多个计算机处理器，其可操作地连接至一个或多个数据库并且编程为接收指示存在或不存在可检测信号的电信号。当第二方触发标签和认证识别符之间的相互作用(例如，在标签与认证识别符之间进行接触)时，可以从产品或第二方传输电信号。可以经由被配置为传输关于可检测信号的数据的产品的传输单元来完成这种传输。
可以将一个或多个计算机处理器编程或配置为实现一个或多个另外的操作。例如，可以将一个或多个计算机处理器编程为在标签与认证识别符之间的相互作用的同时或之后接收电信号。对与在标签和认证识别符之间的相互作用同时的信号的采集可用于实时监视认证状态。在另一实例中，可以将一个或多个计算机处理器编程为在接收到所述电信号之后向指定方(例如，产品的生产商、监管机构或人员、供应链的分销商或任何其他授权方)传输对一方的认证确认或缺少认证确认。在另一实例中，一个或多个处理器可以被配置为从产品、第一方和/或所述第二方接收信息并向其发送信息。信息可以包括与产品的状态或认证结果有关的数据。在另一实例中，一个或多个处理器可以被配置为将与给定产品的认证状态有关的数据与地理信息相关联。地理信息可以例如与产品、制造商、分销商、零售商、供应链中的一方、供应链外的一方或任何其他相关方中的一个或多个有关。
在以下编号的段落中提供了本公开内容的其他方面：
1.分子认证方法，包括：
向供应链的第一实体分配包含第一链的标签，所述第一链唯一地识别目标产品，任选地其中第一链具有短于50个核苷酸的长度；和
向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物包含与第一链结合的第二链的，其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。
2.段落1的方法，其中第一实体是目标产品的制造商，并且第二实体是用户。
3.段落1的方法，其中供应链的第一实体选自供应商、生产商、分销商和零售商，并且其中供应链的第二实体选自生产商、分销商、零售商和客户。
4.分子认证方法，包括：
在供应链的一个步骤使目标产品与标签接触，其中标签包含唯一地识别目标产品的第一链，任选地其中第一链具有短于50个核苷酸的长度；和
将标签的第一链与包含第二链的认证识别符组合物组合，其中第二链包含与第一链结合的结构域，并且其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。
5.段落1-3中任一项的方法，其中：
第一链是标签上存在的一组链的组分，并且一组链唯一地识别目标产品；和
第二链是认证识别符组合物中存在的一组链的组分，并且认证识别符组合物中存在的一组链与标签上存在的一组链的结合产生可检测信号。
6.段落4的方法，其中标签上存在的一组链具有不同的图案，任选地其中不同的图案是公司徽标。
7.段落1-6中任一项的方法，其中，
标签包含第一链，所述第一链包含结构域x＊和结构域a，并且认证识别符组成包含：
(a)第二链，所述第二链包含结构域a＊、结构域x、结构域b＊和一个分子的淬灭剂-荧光团对，其中结构域a＊与结构域a结合，结构域x与结构域x＊结合；
(b)第三链，所述第三链包含另一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域b和结构域x＊，其中结构域b与结构域b＊结合；和
(c)第四链，所述第四链包含结构域b和结构域x＊。
8.段落7的方法，其中标签的第一链的结构域x＊和结构域a在5'至3'方向上配置；(a)的第二链的结构域a＊、结构域x、结构域b＊和一个分子的淬灭剂-荧光团对在5'至3'方向上配置；(b)的第三链的另一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域b和结构域x＊在5'至3'方向上配置；并且第四链的结构域b和结构域x＊在5'至3'方向上配置。
9.段落7的方法，其中标签的第一链的结构域x＊和结构域a在3'至5'方向上配置；(a)的第二链的结构域a＊、结构域x、结构域b＊和一个分子的淬灭剂-荧光团对在3'至5'方向上配置；(b)的第三链的另一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域b和结构域x＊在3'至5'方向上配置；并且第四链的结构域b和结构域x＊在3'至5'方向上配置。
10.段落7-9中任一项的方法，其中认证识别符组合物中的第四链的浓度大于第二链和第三链的组合浓度，任选地其中认证识别符中的第四链的浓度是第二链和第三链的组合浓度的至少2倍、至少5倍或至少10倍。
11.段落1-10中任一项的方法，其中第一链、第二链、第三链和/或第四链的长度是10-30个核苷酸、10-25个核苷酸或10-20个核苷酸。
12.段落1-11中任一项的方法，其中将第一链干燥或冷冻干燥到标签的表面上，其中将第一链通过接头、任选地纳米颗粒或生物素-链霉亲和素结合对附着至标签的表面，或其中第一链嵌入施加于标签表面的凝胶基质或可溶性固体涂层中，任选地其中标签还包含保护性涂层。
13.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配第一催化发夹链，所述第一催化发夹链包含结构域b、环结构域、结构域b＊和结构域a＊；和
(b)向供应链的第二实体分配第二催化发夹链，所述第二催化发夹链包含结构域c、环结构域、结构域c＊和结构域b＊，其中第一和第二催化发夹链在引物、链置换聚合酶和dNTP的存在下能够催化包含结构域a、结构域b和结构域c的标签链的产生，其中结构域a与结构域a＊结合，结构域b与结构域b＊结合，并且结构域c与结构域c＊结合；和
(c)向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，其中认证识别符组合物包含认证识别符链，其包含结构域a＊、结构域b＊和结构域c＊，并且其中认证识别符链与标签的结合链产生可检测信号。
14.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的第一步使目标产品与第一催化发夹链接触，第一催化发夹链包含结构域b、环结构域、结构域b＊和结构域a＊；和
(b)在供应链的另一步骤使目标产品与第二催化发夹链接触，第二催化发夹链包含结构域c、环结构域、结构域c＊和结构域b＊，其中结构域b与结构域b＊结合，并且结构域c与结构域c＊结合；和
(c)任选地从目标产品中移取第一和第二催化发夹链；
(d)将(c)的催化发夹链与(i)包含结构域a的引物(其中结构域a与结构域a＊结合)、(ii)链置换聚合酶，和(iii)dNTP组合，并产生包含结构域a、结构域b和结构域c的标签链；和
(e)使用认证识别符组合物认证标签链，其中认证识别符组合物包含认证识别符链，其包含结构域a＊、结构域b＊和结构域c＊，并且其中认证识别符链与标签链的结合产生可检测信号。
15.段落13或14的方法，其中(a)的第一催化发夹链的结构域b、环结构域、结构域b＊和结构域a＊在5'至3'方向上配置；和(b)的第二催化发夹链的结构域c、环结构域、结构域c＊和结构域b＊在5'至3'方向上配置。
16.段落13或14的方法，其中(a)的第一催化发夹链的结构域b、环结构域、结构域b＊和结构域a＊在3'至5'方向上配置；和(b)的第二催化发夹链的结构域c、环结构域、结构域c＊和结构域b＊在3'至5'方向上配置。
17.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配包含结构域a和结构域x的第一标签链；和
(b)向供应链的第二实体分配包含结构域b和结构域y的第二标签链；和
(c)向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，其中认证识别符组合物包含：(i)第一认证识别符链，其在5'至3'方向上包含一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域y＊、结构域b＊、结构域x＊和结构域a＊，(ii)第二认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域x和结构域b，和(iii)第三认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域y和另一个分子的淬灭剂-荧光团对，其中结构域a与结构域a＊结合，结构域x与结构域x＊结合，结构域b与结构域b＊结合，并且结构域y与结构域y＊结合，其中第一和第二标签链与第一认证识别符链的结合产生可检测信号。
18.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的一个步骤向目标产品施加包含结构域a和结构域x的第一标签链；和
(b)在供应链的另一个步骤向目标产品施加包含结构域b和结构域y的第二标签链；和
(c)任选地从目标产品中移取第一和第二标签链；
(d)将(c)的标签链与认证识别符组合物组合，其中认证识别符组合物包含：(i)第一认证识别符链，其在5'至3'方向上包含一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域y＊、结构域b＊、结构域x＊和结构域a＊，(ii)第二认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域x和结构域b，和(iii)第三认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域y和另一个分子的淬灭剂-荧光团对，其中结构域a与结构域a＊结合，结构域x与结构域x＊结合，结构域b与结构域b＊结合，并且结构域y与结构域y＊结合，其中第一和第二标签链与第一认证识别符链的结合产生可检测信号。
19.段落17或18的方法，其中(a)的第一标签链的结构域a和结构域x在5'至3'方向上配置；和(b)的第二标签链的结构域b和结构域y在5'至3'方向上配置。
20.段落17或18的方法，其中(a)的第一标签链的结构域a和结构域x在3'至5'方向上配置；和(b)的第二标签链的结构域b和结构域y在3'至5'方向上配置。
21.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配包含结构域a的第一标签链；和
(b)向供应链的第二实体分配包含结构域b的第二标签链，其中结构域a不同于结构域b；和
(c)向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，其中认证识别符组合物包含认证识别符链，所述认证识别符链包含与第一标签链的一端结合并与第二标签链的一端结合的序列，任选地其中认证识别符组合物还包含连接酶。
22.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的第一步向目标产品施加包含结构域a的第一标签链；和
(b)在供应链的第二步向目标产品施加包含结构域b的第二标签链，其中结构域a不同于结构域b；
(c)任选地从目标产品中移取第一和第二标签链；
(d)将(c)的标签链与认证识别符组合物组合，所述认证识别符组合物包含第一认证识别符链，所述第一认证识别符链包含与第一标签链的一端结合并与第二标签链的一端结合的序列，任选地其中认证识别符组合物还包含连接酶，并产生包含结构域a和结构域b的连接的标签链。
23.分子认证方法，包括：
(a)向第一供应链的第一实体分配标签，所述标签包含以第一图案形成的、唯一地识别第一目标产品的一组标签链，任选地其中标签链各自具有短于50个核苷酸的长度；
(b)向第二供应链的第二实体分配标签，所述标签包含以第二图案形成的、唯一地识别第二目标产品的一组标签链；和
(c)向第一供应链的至少一个另外的实体和第二供应链的至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与(a)和(b)的标签链结合的至少一个认证识别符链，其中至少一个认证识别符链与标签链的结合产生第一图案形状的可检测信号和第二图案形状的可检测信号。
24.段落23的方法，其中第一图案是第一公司的徽标，并且第二图案是第二公司的徽标。
25.段落1至24中任一项的方法，其中将认证识别符组合物配制成溶液。
26.段落1至25中任一项的方法，其中目标产品选自：粘合剂、弹药、服装、艺术品、美容产品、饮料、硬币、管制物质、电子设备、纤维、织物、墨水、珠宝、乐器、包装、涂料、纸币、药品、植物、塑料、合成材料、纺织品和车辆零件。
27.生产能够由用户认证的产品的方法，包括将制品与具有至少一个核酸分子的标签混合，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号，从而生产能够由所述用户认证的所述产品。
28.段落27的方法，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
29.段落28的方法，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
30.段落27的方法，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
31.段落30的方法，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
32.段落27的方法，还包括将所述制品与对所述认证识别符不显示出结合特异性的核酸分子混合。
33.段落27的方法，其中所述混合将所述标签附着至所述制品。
34.段落27的方法，其中所述混合将所述标签嵌入所述制品中。
35.段落27的方法，其中所述混合将所述标签嵌入附着至所述制品的层中。
36.段落27的方法，其中所述混合产生包含所述标签和所述制品的混合物或溶液。
37.段落27的方法，其中所述标签是发夹分子。
38.段落27的方法，其中所述标签是单链核酸分子。
39.段落27的方法，其中所述认证识别符包含对所述标签显示出序列互补性的至少一个核酸分子。
40.段落27的方法，其中所述相互作用置换与所述认证识别符杂交的核酸分子。
41.段落27的方法，其中相互作用是杂交。
42.段落27的方法，其中所述信号是光信号或电信号。
43.段落27的方法，其中所述产品采取选自由固体、半固体、蒸气或液体组成的组的形式。
44.段落27的方法，其中所述产品是用户可摄取的。
45.段落27的方法，其中所述产品是可穿戴的。
46.段落27的方法，其中所述产品是电子装置。
47.段落27的方法，其中所述产品是消费产品。
48.段落47的产品，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
49.段落27的产品，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
50.段落27的方法，其中所述产品是价格为500美元或更高的奢侈品。
51.段落27的方法，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
52.段落27的方法，其中所述标签包含多个核酸分子。
53.能够由用户认证的产品，所述产品包含与具有至少一个核酸分子的标签混合的制品，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号。
54.段落53的产品，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
55.段落54的产品，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
56.段落53的产品，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
57.段落56的产品，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
58.段落53的产品，其中所述标签是单链核酸分子。
59.段落53的产品，其中将所述标签附着至所述制品。
60.段落53的产品，其中将所述标签嵌入所述制品中。
61.段落53的产品，其中将所述标签嵌入附着至所述制品的层中。
62.段落53的产品，其中所述产品包含所述标签和所述制品的混合物或溶液。
63.段落53的产品，其中所述标签是发夹分子。
64.段落53的产品，其中所述认证识别符包含对所述标签显示出序列互补性的核酸分子。
65.段落53的产品，其中所述相互作用置换与所述认证识别符杂交的核酸分子。
66.段落53的产品，其中所述相互作用是杂交。
67.段落53的产品，其中所述产品是用户可摄取的。
68.段落53的产品，其中所述产品是可穿戴的。
69.段落53的产品，其中所述产品是电子装置。
70.段落53的产品，其中所述产品是消费产品。
71.段落70的产品，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
72.段落53的产品，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
73.段落53的产品，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
74.段落53的产品，其中所述标签包含多个核酸分子。
75.段落53的产品，其中所述产品还包含与所述制品和所述标签混合的一个或多个另外的标签，其中所述认证识别符对所述一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。
76.段落75的产品，其中所述产品还包含传输单元，其被配置为将指示存在或不存在可检测信号的电信号传输到指定方。
77.段落76的产品，其中所述指定方是：(i)所述产品的生产商，(ii)监管机构或人员，(iii)供应链中的分销商，(iv)获授权接收确认真实性或缺少真实性确认的一方。
78.用于由用户测试产品的真实性的方法，包括：(i)将包含认证识别符的溶液施加到包含或怀疑包含标签的所述产品，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性，使得在所述认证识别符和所述标签之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号，并且(ii)识别所述可检测信号的存在或不存在，从而测试对所述产品的所述真实性。
79.段落78的方法，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
80.段落79的方法，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
81.段落78的方法，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
82.段落81的方法，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映异构体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
83.段落78的方法，还包括向所述产品的供应链中的一方警告或通知所述产品的所述真实性。
84.段落78的方法，还包括从所述制品的供应链中的一方请求补救措施。
85.段落84的方法，其中所述补救措施是退款或更换。
86.段落78的方法，其中所述可检测信号是光信号的图案的部分。
87.段落78的方法，其中所述可检测信号的所述存在指示所述产品是真正的。
88.段落78的方法，其中所述产品是用户可摄取的。
89.段落78的方法，其中所述产品是可穿戴的。
90.段落78的方法，其中所述产品是电子装置。
91.段落78的方法，其中所述产品是消费产品。
92.段落91的方法，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
93.段落78的方法，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
94.段落78的方法，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
95.段落78的方法，其中所述标签包含多个核酸分子。
96.段落78的方法，其中所述产品包括一个或多个另外的标签，其中所述认证识别符对所述一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。
97.产品认证的方法，包括：
(a)生成包括标签和认证识别符的认证对，其可用于由第二方认证来自第一方的产品，其中所述标签包含至少一个核酸分子并且所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性，并且其中所述产品包括所述标签；
(b)向所述第一方提供所述标签或与所述标签有关的信息，以使所述第一方生产包含所述标签的所述产品；和
(c)向第二方提供所述认证识别符或与所述认证识别符有关的信息，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的所述认证识别符之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号。
98.段落97的方法，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
99.段落98的方法，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
100.段落98的方法，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
101.段落100的方法，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映异构体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
102.段落97的方法，所述产品包含一个或多个对所述认证识别符不显示出结合特异性的附加标签。
103.段落97的方法，其中所述第一方和所述第二方是供应链的成员。
104.段落97的方法，其中所述生成认证对包括从多个标签中选择标签和从多个认证识别符中选择认证识别符，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性。
105.段落104的方法，其中所述认证识别符对来自所述多个标签的其他标签不显示出结合特异性。
106.段落97的方法，其中以溶液的形式将所述标签提供给所述第一方。
107.段落97的方法，其中以电子格式将所述标签的信息和/或所述认证识别符的信息提供给所述第一方。
108.段落97的方法，其中以溶液形式将所述认证识别符提供给所述第二方。
109.用于生成包括标签和认证识别符的认证对的计算机系统，所述认证对能够用于由供应链上的第二方认证来自第一方的产品，所述计算机系统包括：
一个或多个数据库，所述数据库包含：(i)与多个标签相对应的第一组数据，该多个标签包含至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，该多个认证识别符包括所述认证识别符，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性；和
可操作地连接到所述一个或多个数据库的一个或多个计算机处理器，其中将所述计算机处理器编程为：(i)生成包括所述标签和所述认证识别符的所述认证对，和(ii)将所述认证对存储在存储器中，其中所述认证对可由所述供应链上所述第二方使用，利用在所述标签与所述认证识别符之间的相互作用时产生的可检测信号来认证来自所述第一方的所述产品。
110.段落109的计算机系统，其中将所述计算机处理器编程为向所述第一方传输所述标签。
111.段落109的计算机系统，其中将所述计算机处理器编程为向所述第二方传输所述认证识别符。
112.用于由供应链上的第二方检测来自第一方的产品的真实性的计算机系统，包括：
一个或多个数据库，所述数据库包含：(i)与多个标签相对应的第一组数据，由所述第一方将所述多个标签的单个标签与产品混合，其中多个标签具有至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，该多个认证识别符包括所述认证识别符，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性，并且其中在所述认证识别符和所述标签之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号；和
一个或多个计算机处理器，其可操作地连接到所述一个或多个数据库，并且编程为接收指示存在或不存在所述可检测信号的电信号。
113.段落112的计算机系统，其中将所述一个或多个计算机处理器编程为在所述标签和所述认证识别符之间的所述相互作用的同时或之后接收所述电信号。
114.段落112的计算机系统，其中当所述第二方触发所述标签与所述认证识别符之间的所述相互作用时，从所述产品或所述第二方传输所述电信号。
115.段落112的计算机系统，其中将所述一个或多个计算机处理器编程为在接收到所述电信号时向指定方传输对一方的认证确认或缺少确认。
116.段落112的计算机系统，其中所述指定方是：(i)产品的生产商；(ii)监管机构或人员；(iii)所述供应链的分销商；或(iv)获授权接收这样的确认或所述缺少确认的一方。
117.段落112的计算机系统，其中将所述计算机系统配置为实时监视认证的状态。
118.段落112的计算机系统，其中所述产品包含传输单元，将其配置为传输关于所述可检测信号的数据。
119.段落112的计算机系统，其中将所述一个或多个处理器配置为从所述产品、第一方和/或所述第二方接收信息并向所述产品、第一方和/或所述第二方传输信息，其中所述信息包括与所述产品的认证状态有关的数据。
120.段落112的计算机系统，其中将所述一个或多个处理器配置为将与给定产品的认证状态有关的数据与以下的地理信息相关联：(i)所述产品，和/或(ii)在拥有所述产品的所述供应链之内或之外的一方。
121.分子复合物，包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与所述第一核酸分子和所述第二核酸分子具有序列互补性，所述第二核酸分子与酶缀合。
122.段落121的分子复合物，其中所述酶催化产生可检测信号的反应。
123.段落121的分子复合物，其中所述酶催化产生可以用肉眼无需检测器辅助即可检测到的信号的反应。
124.段落121的分子复合物，其中所述第一核酸分子与制品偶联。
125.段落124的分子复合物，其中所述第一核酸分子在第一区域与所述制品偶联，并且其中所述制品包含第二区域，所述第二区域包含与所述第二核酸分子具有序列互补性的所述第三核酸分子，其中所述第二核酸分子和所述第三核酸分子之间的相互作用产生可检测信号。
126.包含与分子复合物混合的制品的产品，该分子复合物包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与所述第一核酸分子和所述第二核酸分子具有序列互补性，其中所述第二核酸分子与酶缀合。
127.段落126的产品，其中所述第一核酸分子与所述制品偶联。
128.段落125的产品，其中所述第一核酸分子在第一区域与所述制品偶联，并且其中所述制品包含第二区域，所述第二区域包含与所述第二核酸分子具有序列互补性的所述第三核酸分子，其中在所述第二核酸分子和所述第三核酸分子之间的相互作用产生可检测信号。
129.段落126的产品，其中所述产品是可穿戴的。
130.段落126的产品，其中所述产品是电子装置。
131.段落126的产品，其中所述产品是消费产品。
132.段落131的产品，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提袋、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
133.段落126的产品，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
134.段落126的产品，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
135.可认证的书写介质，包括具有至少一个核酸分子的标签，其中用户将所述可认证的书写介质施加到制品上在包含所述标签的所述制品上产生标记，其中所述标签在与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用时可被检测到，其中所述相互作用产生指示由所述用户或由所述用户指定的一方做出的所述标记的真实性的可检测信号，并且其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
136.段落135的可认证的书写介质，其中所述可认证的书写介质采取选自由固体、半固体、蒸气或液体组成的组的形式。
137.段落135的可认证的书写介质，其中将所述可认证的书写介质配制为墨水。
138.段落135的可认证的书写介质，其中将所述书写介质配制成粉末形式。
139.识别主体的方法，包括：
(a)提供怀疑或预期由所述主体产生的制品，所述制品包含对所述主体唯一并且具有至少一个核酸分子的标签，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示所述主体的身份的可检测信号；
(b)将所述认证识别符施加到所述制品；和
(c)当检测到所述可检测信号时识别所述主体。
140.段落139的方法，其中所述制品由适用于混合所述标签的材料制成。
141.段落139的方法，其中所述制品是选自由所述主体书写的文件、所述主体所穿的衣物、所述主体所摄取的可摄取产品、所述主体所使用的工具和所述主体使用的药物组成的组的个人制品。
142.段落139的方法，其中所述制品是所述主体的遗嘱。
143.段落139的方法，其中所述制品是由所述主体签署的支票。
144.段落139的方法，其中所述主体是动物。
145.段落139的方法，其中所述主体是人。
146.识别实体的方法，包括：
(a)提供怀疑或预期由所述实体产生的制品，所述制品包含对所述实体唯一并且任选地与参考标签共享共同性的标签，所述标签具有至少一个核酸分子，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示所述实体的身份的可检测信号；
(b)将所述认证识别符施加给所述制品；和
(c)当检测到所述可检测信号时识别所述实体。
147.段落146的方法，其中所述实体是公司、组织或一组附属单位。
148.段落146的方法，其中所述制品由适用于混合所述标签的材料制成。
149.段落146的方法，其中所述制品是由所述实体销售的产品。
150.段落146的方法，其中所述参考标签与参考认证识别符特异性地相互作用以产生指示所述实体所属的更高组织层次的实体的另外的可检测信号。
151.用于在制品上生成可认证墨水的装置，包括：
外壳，所述外壳包括：
第一容器，所述第一容器包括包含墨水的第一溶液，其中将所述第一溶液施加到所述制品产生包含所述墨水的至少一个墨水层；和
第二容器，所述第二容器包括包含标签的第二溶液，其中将所述第二溶液施加到所述至少一层上产生包含所述标签的所述可认证墨水，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示(i)所述墨水、(ii)用户生成的所述墨水层图案或(iii)所述制品的真实性的可检测信号。
152.段落151的装置，其中所述第一容器与所述第二容器分开。
153.段落151的装置，还包括与所述第一容器流体连通的第一施加器，其中将所述第一施加器构配置为将所述第一溶液的流动引导至所述制品。
154.段落153的装置，还包括与所述第二容器流体连通的第二施加器，其中将所述第二施加器配置为将所述第二溶液的流动引导至所述至少一个墨水层。
155.段落154的装置，其中所述第一施加器和所述第二施加器是相同的。
156.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸纳米结构，其中纳米结构与对接链连接；和
(b)向另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与对接链结合的生成信号的成像器链，其中成像器链与对接链的结合产生可检测信号。
157.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的一个步骤提供目标产品，其中目标产品包含标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸纳米结构，其中核酸纳米结构与对接链连接；和
(b)将标签与认证识别符组合物组合，所述认证识别符组合物包含与对接链结合的生成信号的成像器链，其中成像器链与对接链的结合产生可检测信号。
158.识别主体的方法，包括：
(a)提供怀疑或预期由主体生产的产品，其中制品包含标签，所述标签包含对所述主体唯一的核酸纳米结构，其中核酸纳米结构包含对接链，并且其中标签与认证识别符组合物的相互作用产生指示主体的身份的可检测信号，所述认证识别符组合物包含对对接链显示出结合特异性的生成信号的成像器链；
(b)将认证识别符组合物施加到制品；和
(c)当检测到可检测信号时识别主体。
159.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含支架链或多个单链瓦(SST)，其唯一地识别目标产品并且需要多个另外的链或SST以组装成纳米结构；和
(b)向另外的实体分配认证识别符组合物，其包含多个订书钉链或或多个另外的SST，所述多个订书钉链或多个另外的SST与所述支架链或所述多个SST结合以组装纳米结构，任选地其中另外的订书钉链或SST包含可检测部分。
160.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的一个步骤提供目标产品，其中目标产品包含标签，所述标签包含支架链或多个单链瓦(SST)，其唯一地识别目标产品并且需要多个另外的链或SST以组装成纳米结构；和
(b)将标签与认证识别符组合物组合，所述认证识别符组合物包含多个订书钉链或多个另外的SST，所述多个订书钉链或多个另外的SST与所述支架链或所述多个SST结合以组装纳米结构，任选地其中多个订书钉链或SST包含可检测部分。
161.识别主体的方法，包括
(a)提供怀疑或预期由主体产生的产品，其中制品包含标签，所述标签包含支架链或多个单链瓦(SST)，其唯一地识别目标产品并且需要多个另外的链或SST以组装成纳米结构，并且其中标签与认证识别符组合物的相互作用产生指示主体的身份的核酸纳米结构，所述认证识别符组合物包含多个订书钉链或多个另外的SST，所述多个订书钉链或多个另外的SST与所述支架链或所述多个SST结合以组装纳米结构；
(b)将认证识别符组合物施加到制品；和
(c)当组装核酸纳米结构时识别主体。
162.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸阵列，其中阵列包含定位在第一图案或形状中的多个对接链；和
(b)向另外的实体分配包含与对接链结合的成像器链的认证识别符组合物，任选地其中成像器链包含可检测部分，其中成像器链与对接链的结合生成第二图案或形状。
163.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的一个步骤提供目标产品，其中目标产品包括标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸阵列，其中阵列包含定位在第一图案或形状中的多个对接链；和
b)将标签与包含与对接链结合的成像器链的认证识别符组合物组合，任选地其中成像器链包含可检测部分，其中成像器链与对接链的结合生成第二图案或形状。
164.识别主体的方法，包括：
(a)提供怀疑或预期由主体产生的产品，其中制品包含标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的核酸阵列，其中阵列包含定位在第一图案或形状中的多个对接链，并且其中标签与包含与对接链结合的成像器链的认证识别符组合物相互作用，任选地其中成像器链包含可检测部分，其中成像链与对接链的结合产生指示主体的身份的第二图案或形状；
(b)将认证识别符组合物施加到制品；和
(c)当组装核酸纳米结构时识别主体。
165.段落156-164中任一项的方法，其中核酸纳米结构是DNA折纸结构或DNA砖结构。
166.段落156-165中任一项的方法，其中成像器链通过直接杂交、立足点交换反应、引物交换反应、连接反应或杂交链反应与对接链结合。
167.段落156-166中任一项的方法，其中将成像器链与荧光团连接。
168.段落156-167中任一项的方法，其中使用光学检测器、电子检测器、原子力显微镜、透射电子显微镜或超分辨率成像技术(例如DNA-PAINT)来检测可检测信号。
169.段落162-168中任一项的方法，其中阵列包含2n个链，其中n是图案或形状内的唯一可寻址位置的数目。
170.段落162-169中任一项的方法，其中阵列包含mn个链，其中m是至少一个阵列的可能构型的数目，而n是图案或形状内的唯一可寻址位置的数目。
171.段落162-170中任一项的方法，其中可以用肉眼检测图案或形状。
172.段落162-171中任一项的方法，其中阵列包含已经被喷墨或接触印刷到表面上的多个链。
173.段落162-172中任一项的方法，其中阵列包含以20纳米直到5微米的距离彼此分开定位的多个链。
174.段落1或4的方法，其中可以在第二链与第一链结合之前、期间或之后扩增标签或信号。
175.段落13、14、17、18、21、22、27、53、78、97、139、146或155-164中任一项的方法，其中在认证识别符链与标签链的结合或相互作用之前、期间或之后扩增标签或信号。
176.段落172或173的方法，其中使用至少一种酶促方法扩增标签或信号。
177.段落176的方法，其中至少一种酶促方法是聚合酶链式反应(PCR)、环介导的等温扩增(LAMP)、滚环扩增(RCA)、重组酶聚合酶扩增(RPA)、切口和延伸型方案和/或通过交换反应的信号扩增(SABER)。
178.段落172或173的方法，其中使用至少一种非酶促方法来扩增标签或信号。
179.段落178的方法，其中至少一种非酶促方法涉及使用动态核酸电路，其可以在核酸触发物的存在下快速改变状态。
180.段落178的方法，其中非酶促方法包括在纳米颗粒或酶的存在下非核酸信号的直接转化的步骤。
181.段落180的方法，其中纳米颗粒是金纳米颗粒。
182.段落174或175的方法，其中标签或信号在恒定温度下进行扩增。
183.分子认证方法，包括：
(a)提供测试基底，其以下列顺序包括：(i)包含酶连接的链的源区域，(ii)包含固定化的测试链和嵌入的酶底物的测试区域；和(iii)包含与酶连接的链结合的固定化的对照链和嵌入的酶底物的对照区域；
(b)向测试基底施加任选地包含与酶连接的链和固定化的测试链结合的标签的样品；和
(c)在测试区域中检测比色信号和/或在对照区域中检测比色信号。
184.段落183的方法，其中通过标签与固定化的测试链的结合产生测试区域中的比色信号。
185.段落183或184的方法，其中通过酶连接的链与固定化的对照链的结合产生对照区域中的比色信号。
186.段落183的方法，其中样品包含标签。
187.段落183-186中任一项的方法，其中酶连接的链、固定化的测试链和固定化的对照链包含单链DNA。
188.段落183-186中任一项的方法，其中酶连接的链、固定化的测试链和固定化的对照链包含单链RNA。
189.段落183-188中任一项的方法，其中标签的长度是10-30个核苷酸。
190.方法分子认证方法，包括：
(a)提供测试基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的测试区域，
(b)向测试基底施加任选地包含与桥链结合的标签的样品，和
(c)检测在测试区域中的比色信号或检测在源区域中的比色信号。
191.段落190的方法，还包括
(a)提供阳性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链的源区域，和(ii)包含嵌入的酶底物的阳性对照区域，
(b)将样品施加到阳性对照基底上，和
(c)在阳性对照区域中检测比色信号。
192.段落190或191的方法，还包括
(a)提供阴性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链的源区域，其中阴性对照桥链与酶连接的链和固定化的源链两者结合，但不与标签结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的阴性对照区域，
(b)将样品施加到阴性对照基底上，和
(c)检测源区域中的比色信号。
193.分子认证方法，包括：
(a)提供测试基底，其以下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与颜料连接的链和源链两者结合，和(ii)测试区域，
(b)向测试基底施加任选地包含与桥链结合的标签的样品，和
(c)检测源区域或测试区域中的颜料。
194.段落190的方法，还包括
(a)提供阳性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链的源区域，和(ii)阳性对照区域，
(b)将样品施加到阳性对照基底，和
(c)在阳性对照区域中检测比色信号。
195.段落190或191的方法，还包括：
(a)提供阴性对照基底，其以下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链的源区域，其中阴性对照桥链与颜料连接的链和固定化的源链两者结合，但不与标签结合，和(ii)阴性对照区域，
(b)将样品施加到阴性对照基底，和
(c)在源区域中检测比色信号。
196.测试基底，按下列顺序包含：(i)包含酶连接的链的源区域，(ii)包含固定化的测试链和嵌入的酶底物的测试区域，和(iii)包含与酶连接的链结合的固定化的对照链和嵌入的酶底物的对照区域。
197.测试基底，按下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的测试区域。
198.测试基底，按下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与颜料连接的链和固定化的源链两者结合，和(ii)测试区域。
199.试剂盒，包括：
测试基底，其按下列顺序包含：(i)包含酶连接的链的源区域，(ii)包含固定化的测试链和嵌入的酶底物的测试区域，和(iii)包含与酶标记的链结合的固定化的对照链和嵌入的酶底物的对照区域，和
与酶连接的链和固定化的测试链结合的标签。
200.试剂盒，包括：
测试基底，其按下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的测试区域；和
包含与桥链结合的标签的条形码组合物。
201.段落200的试剂盒，还包括：
阳性对照基底，其按下列顺序包含：(i)包含酶连接的链的源区域，和(ii)包含嵌入的酶底物的阳性对照区域。
202.段落200或201的试剂盒，还包括：
阴性对照基底，其按下列顺序包含：(i)包含酶连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链的源区域，其中阴性对照桥链与酶连接的链和源链两者结合，和(ii)包含嵌入的酶底物的阴性对照区域；和
不与阴性对照桥链结合的标签。
203.试剂盒，包括：
测试基底，其按下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和桥链的源区域，其中桥链与颜料连接的链和源链两者结合，和(ii)测试区域；和
包含与桥链结合的标签。
204.段落203的试剂盒，还包括：
阳性对照基底，其按下列顺序包含：(i)包含未结合的颜料连接的链的源区域，和(ii)阳性对照区域。
205.段落203或204的试剂盒，还包括：
阴性对照基底，其按下列顺序包含：(i)包含颜料连接的链、固定化的源链和阴性对照桥链的源区域，其中阴性对照桥链与颜料连接的链和源链两者结合，和(ii)阴性对照区域；和
不与阴性对照桥链结合的标签。
206.前述段落中任一项的方法、测试基底或试剂盒，其中标签具有短于50个核苷酸的长度。
207.前述段落中任一项的方法、测试基底或试剂盒，其中酶是辣根过氧化物酶(HRP)。
208.前述段落中任一项的方法、测试基底或试剂盒，其中嵌入的底物是3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)、2,2'-叠氮基-双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(ABTS)或3,3'-二氨基联苯胺(DAB)。
209.前述段落中任一项的方法、测试基底或试剂盒，其中测试基底是纸测试条。
210.前述段落中任一项的方法，其中从目标产品获得标签。
211.前述段落中任一项的方法，其中将基底提供给供应链的实体。
212.段落211的方法，其中实体选自制造商、供应商、生产商、分销商和零售商，并且其中供应链的第二实体选自生产商、分销商、零售商和客户。
213.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
向供应链的第一实体分配标签；并
向供应链的第二实体分配认证识别符，其包含与第一认证链连接的第一纳米颗粒、与第二认证链连接的第二纳米颗粒以及可选地第三认证链，
其中在溶液中标签与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合并触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。
214.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
在供应链的第一阶段使目标产品与标签接触；
任选地在供应链的第二阶段从目标产品中除去标签；并
将标签与包含与第一认证链连接的第一纳米颗粒、与第二认证链连接的第二纳米颗粒以及任选地第三认证链的溶液组合，
其中在溶液中标签与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合并触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。
215.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
在溶液中，组合与第一认证链连接的第一纳米颗粒、与第二认证链连接的第二纳米颗粒、任选地第三认证链和与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合的标签；和
触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。
216.段落213-215中任一项的方法，其中
标签包含结构域b＊和域结构a＊，
第一认证链包含结构域a，以及
第二认证链包含结构域b，
其中结构域a＊与结构域a结合，并且结构域b＊与结构域b结合，并且其中标签与第一认证链和第二认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集，以在溶液中产生颜色变化。
217.段落216的方法，其中结构域b＊和结构域a＊在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二纳米颗粒的3'末端连接。
218.段落213-215中任一段的方法，其中
标签包含结构域X＊和结构域a，
第一认证链包含结构域a＊、结构域X和结构域b＊，
第二认证链包含结构域b和结构域X＊，
其中溶液还包含第三认证链，其包含结构域b和结构域X＊，并且其中结构域a＊与结构域a结合，结构域b＊与结构域b结合，并且结构域X＊与结构域X结合。
219.段落218的方法，其中第二认证链在溶液中的存在浓度是第一认证链和第三认证链两者的浓度的至少2倍，并且其中标签与第一认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集，以在溶液中产生颜色变化。
220.段落218的方法，其中第三认证链在溶液中的存在浓度是第一认证链和第二认证链两者的浓度的至少2倍，并且其中标签与第一认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的解聚，以在溶液中产生颜色变化。
221.段落217-220中任一项的方法，其中标签的结构域X＊和结构域a在5'至3'方向上配置；第一认证链的结构域a＊、结构域X、结构域b＊在5'至3'方向上配置，第二认证链的结构域b和结构域X＊在5'至3'方向上配置，以及第三认证链的结构域b和结构域X＊在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端结合，和任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的5'末端结合。
222.段落213-215中任一项的方法，其中
标签包含结构域a和结构域b，
第一认证链包含结构域b＊和结构域a＊，
第二认证链包含结构域b，
其中结构域a＊与结构域a结合，并且结构域b＊与结构域b结合，并且其中标签与第一认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的解聚，以在溶液中产生颜色变化。
223.段落222的方法，其中标签的结构域a和结构域b在5'至3'方向上配置；以及第一认证链的结构域b＊和结构域a＊在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的3'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的3'末端连接。
224.段落213-215中任一项的方法，其中
标签包含：(a)结构域X，(b)结构域a和结构域X，或(c)结构域a、结构域X和结构域b，
第一认证链包含结构域a，
第二认证链包含结构域b，
其中溶液还包含第三认证链，其包含结构域b＊、结构域X＊和结构域a＊，其中结构域a＊与结构域a结合，结构域b＊与结构域b结合，并且结构域X＊与结构域X结合，并且其中标签与第三认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的解聚，以在溶液中产生颜色变化。
225.段落224的方法，其中
标签的结构域a和结构域X在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的3'末端连接，或
标签的结构域a和结构域X以及结构域b在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的3'末端连接。
226.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
向供应链的第一实体分配标签；和
向供应链的第二实体分配与标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接，
其中在溶液中引物、链置换聚合酶、dNTP和标签反应以形成多联体，所述多联体结合纳米颗粒的认证链并形成纳米颗粒聚集体，以在溶液中产生颜色变化。
227.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
在供应链的第一阶段使目标产品与标签接触；
任选地在供应链的第二阶段从目标产品中移取标签；和
将标签与同标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒组合，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接，
其中在溶液中引物、链置换聚合酶、dNTP和标签反应以形成多联体，所述多联体结合纳米颗粒的认证链并形成纳米颗粒聚集体，以在溶液中产生颜色变化。
228.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
在溶液中组合标签、与标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接；
产生与纳米颗粒的认证链结合的多联体；和
形成纳米颗粒聚集体以在溶液中产生颜色变化。
229.段落226-228中任一项的方法，其中标签是催化发夹，其包含结构域a、环结构域、第一结构域a＊和第二结构域a＊，其中结构域a与第一结构域a＊结合，其中引物包含结构域a，并且其中认证链包含结构域a＊。
230.段落229的方法，其中催化发夹的结构域a、环结构域、第一结构域a＊和第二结构域a＊在5'至3'方向上配置。
231.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
向供应链的第一实体分配标签；和
向供应链的第二实体分配链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒，其中标签与第一认证链结合，
其中在溶液中标签、链置换聚合酶、dNTP、第一认证链和第二认证链反应以形成包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
232.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
在供应链的第一阶段使目标产品与标签接触；
任选地在供应链的第二阶段从目标产品中移取标签；和
将标签与溶液组合，所述溶液包含链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒，其中标签与第一认证链结合，并且
其中在溶液中标签、链置换聚合酶、dNTP、第一认证链和第二认证链反应以形成包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
233.基于纳米颗粒的认证方法，包括：
在溶液中组合标签、链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒；和
产生形成包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
234.段落231-233中任一项的方法，其中标签包含结构域a和结构域X，第一认证链是催化发夹，其包含结构域X、环结构域b、结构域X＊和结构域a＊，并且第二认证链是催化发夹，其包含结构域b＊、环结构域a、结构域X＊和结构域b＊。
235.段落229的方法，其中催化发夹的结构域a、环结构域、第一结构域a＊和第二结构域a＊在5'至3'方向上配置，并且任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的3'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的5'末端连接。
236.前述段落中任一项的方法，其中结构域a＊包含与结构域a互补的核苷酸序列，结构域b＊包含与结构域b互补的核苷酸序列，并且结构域X＊包含与结构域X互补的核苷酸序列。
237.前述段落中任一项的方法，其中标签的长度短于50个核苷酸。
238.前述段落中任一项的方法，其中纳米颗粒是金纳米颗粒。
239.前述段落中任一项的方法，其中第一实体是目标产品的制造商，并且第二实体是客户。
240.前述段落中任一项的方法，其中供应链的第一实体选自供应商、生产商、分销商和零售商，并且其中供应链的第二实体选自生产商、分销商、零售商和客户。
241.组合物，包含：包含标签、与第一认证链连接的第一纳米颗粒，与第二认证链连接的第二纳米颗粒和第三认证链的溶液，其中标签与第一认证链、第二认证链和/或第三认证链结合并触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集或解聚，以在溶液中产生颜色变化。
242.段落241的组合物，其中标签包含结构域b＊和域结构a＊，第一认证链包含结构域a，以及第二认证链包括结构域b，其中结构域a＊与结构域a结合，并且结构域b＊与结构域b结合，并且其中标签与第一认证链和第二认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集，以在溶液中产生颜色变化。
243.段落242的组合物，其中结构域b＊和结构域a＊在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二纳米颗粒的3'末端连接。
244.段落241的组合物，其中标签包含结构域X＊和结构域a，第一认证链包含结构域a＊、结构域X和结构域b＊，第二认证链包含结构域b和结构域X＊，其中溶液还包含第三认证链，其包含结构域b和结构域X＊，并且其中结构域a＊与结构域a结合，结构域b＊与结构域b结合，并且结构域X＊与结构域X结合。
245.段落244的组合物，其中第二认证链在溶液中存在的浓度是第一认证链和第三认证链两者的浓度的至少2倍，并且其中标签与第一认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的聚集，以在溶液中产生颜色变化。
246.段落244的组合物，其中第三认证链在溶液中存在的浓度是第一认证链和第二认证链两者的浓度的至少2倍，并且其中标签与第一认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的解聚，以在溶液中产生颜色变化。
247.段落244-246中任一项的组合物，其中标签的结构域X＊和结构域a在5'至3'方向上配置；第一认证链的结构域a＊、结构域X、结构域b＊在5'至3'方向上配置，第二认证链的结构域b和结构域X＊在5'至3'方向上配置，以及第三认证链的结构域b和结构域X＊在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端结合，和任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的5'末端结合。
248.段落241的组合物，其中标签包含结构域a和结构域b，第一认证链包含结构域b＊和结构域a＊，第二认证链包含结构域b，其中结构域a＊与结构域a结合，和结构域b＊与结构域b结合，并且其中标签与第一认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的解聚，以在溶液中产生颜色变化。
249.段落248的组合物，其中标签的结构域a和结构域b在5'至3'方向上配置；以及第一认证链的结构域b＊和结构域a＊在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的3'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的3'末端连接。
250.段落241的组合物，其中标签包含：(a)结构域X，(b)结构域a和结构域X，或(c)结构域a、结构域X和结构域b，第一认证链包含结构域a，第二认证链包含结构域b，其中溶液还包含第三认证链，其包含结构域b＊、结构域X＊和结构域a＊，其中结构域a＊与结构域a结合，结构域b＊与结构域b结合，和结构域X＊与结构域X结合，并且其中标签与第三认证链的结合触发第一纳米颗粒和第二纳米颗粒的解聚，以在溶液中产生颜色变化。
251.段落250的方法，其中标签的结构域a和结构域X在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的3'末端连接，或
标签的结构域a和结构域X以及结构域b在5'至3'方向上配置，任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的5'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的3'末端连接。
252.组合物，包含：包含标签、与标签结合的引物、链置换聚合酶、dNTP和多个纳米颗粒的溶液，其中多个纳米颗粒中的每个纳米颗粒与认证链连接，并且其中在溶液中引物、链置换聚合酶、dNTP和标签反应以形成多联体，所述多联体结合纳米颗粒的认证链并形成纳米颗粒聚集体，以在溶液中产生颜色变化。
253.段落252的组合物，其中标签是催化发夹，其包含结构域a、环结构域、第一结构域a＊和第二结构域a＊，其中结构域a与第一结构域a＊结合，其中引物包含结构域a，并且其中认证链包含结构域a＊。
254.段落253的组合物，其中催化发夹的结构域a、环结构域、第一结构域a＊和第二结构域a＊在5'至3'方向上配置。
255.组合物，包含：标签、链置换聚合酶、dNTP、与第一认证链连接的第一纳米颗粒和与第二认证链连接的第二纳米颗粒，其中标签与第一认证链结合，并且其中在溶液中引物、链置换聚合酶、dNTP、第一认证链和第二认证链反应以形成包含第一和第二纳米颗粒的双链分子，以在溶液中产生颜色变化。
256.段落255的组合物，其中标签包含结构域a和结构域X，第一认证链是催化发夹，其包含结构域X、环结构域b、结构域X＊和结构域a＊，并且第二认证链是催化发夹，其包含结构域b＊、环结构域a、结构域X＊和结构域b＊。
257.段落256的组合物，其中催化发夹的结构域a、环结构域、第一结构域a＊和第二结构域a＊在5'至3'方向上配置，并且任选地其中第一纳米颗粒与第一认证链的3'末端连接，并且任选地其中第二纳米颗粒与第二认证链的5'末端连接。
258.前述段落中任一项的组合物，其中结构域a＊包含与结构域a互补的核苷酸序列，结构域b＊包含与结构域b互补的核苷酸序列，并且结构域X＊包含与结构域X互补的核苷酸序列。
259.前述段落中任一项的组合物，其中标签的长度短于50个核苷酸。
260.前述段落中任一项的组合物，其中纳米颗粒是金纳米颗粒。
实施例
实施例1
在图29A-29B中描绘基于纳米颗粒的比色认证的实验验证。首先，使用夹板链b＊-t＊-a＊，将与两个单独的序列(a和b)缀合的十五(15)nm金纳米颗粒聚集在一起(图29A)。聚集后，使用标签a-t-b替换纳米颗粒中的夹板链，从而使聚集不稳定，并使纳米颗粒分离并改变溶液颜色。记录该过程，并且在图29B(顶部)中描绘了几个连续的截屏，其示出了仅在具有正确条形码的管中的颜色变化。在随后的时间点的进一步图像显示，未添加标签或添加错误标签的试管保持淡紫色的颜色，并且添加正确标签的溶液变为红色(图29B(底部))。
本文所公开的所有参考文献、专利和专利申请根据其各自被引用的主题通过引用并入本文，在一些实施方案中，可以涵盖文档的整体。
除非有明显的相反指示，否则本文在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一个”和“一种”应理解为表示“至少一个”。
还应该理解的是，除非有明显的相反指示，否则在本文要求保护的任何方法中，包括多个步骤或动作，方法的步骤或动作的顺序不必限于叙述方法的步骤或动作的顺序。
在权利要求书以及以上说明书中，所有连接短语例如“包括”、“包含”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”、“包含有”等等应理解为开放式的，即意指包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所述，仅连接短语“由……组成”和“基本上由……构成”应分别是封闭的或半封闭的连接短语。
数值之前的术语“大约”和“基本上”是指所述数值的±10％。
在提供值的范围的情况下，本文中具体考虑和描述了该范围的上限和下限之间的每个值。
尽管已经在本文中示出和描述了本发明的优选实施方案，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，这些实施方案仅作为实例提供。并非意图通过说明书中提供的特定实例来限制本发明。尽管已经参考前述说明书描述了本发明，但是本文中的实施方案的描述和示例说明并不意味着以限制性的意义来解释。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员现在将想到许多变化、改变和替换。此外，应当理解，本发明的所有方面不限于本文所阐述的具体描述、构造或相对比例，其取决于各种条件和变量。应该理解的是，本文描述的本发明的实施方案的各种替代方案可以用于实施本发明。因此，可以预期的是，本发明还将涵盖任何这样的替代、修改、变化或等同形式。意图是以下权利要求限定本发明的范围，并且由此涵盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同物。
本说明书中提到的所有出版物、专利和专利申请都通过引用并入本文，程度如同每个单独的出版物、专利或专利申请被明确地并单独地指出通过引用并入。在通过引用并入的出版物和专利或专利申请与说明书中包含的公开内容相抵触的程度上，本说明书旨在取代和/或优先于任何此类矛盾的材料。
本申请涉及美国临时专利申请号62/646,728、美国临时专利申请号62/649,431、美国临时专利申请号62/650,119、美国临时专利申请号62/650,096号和美国临时专利申请号62/739,756；它们中的每一个均通过引用整体并入本文。

Claims (155)

1.分子认证方法，包括：
向供应链的第一实体分配标签，所述标签包含唯一地识别目标产品的第一链，任选地其中第一链具有短于50个核苷酸的长度；和
向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与第一链结合的第二链，其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。
2.权利要求1的方法，其中第一实体是目标产品的制造商，并且第二实体是客户。
3.权利要求1的方法，其中供应链的第一实体选自供应商、生产商、分销商和零售商，并且其中供应链的第二实体选自生产商、分销商、零售商和客户。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其中：
第一链是标签上存在的一组链的组分，并且一组链唯一地识别目标产品；和
第二链是认证识别符组合物中存在的一组链的组分，并且认证识别符组合物中存在的一组链与标签上存在的一组链的结合产生可检测信号。
5.分子认证方法，包括：
在供应链的一个步骤使目标产品与标签接触，其中标签包含唯一地识别目标产品的第一链，任选地其中第一链具有短于50个核苷酸的长度；和
将标签的第一链与包含第二链的认证识别符组合物组合，其中第二链包含与第一链结合的结构域，并且其中第二链与第一链的结合产生可检测信号。
6.权利要求5的方法，其中标签上存在的一组链具有不同的图案，任选地其中不同的图案是公司徽标。
7.权利要求1-6中任一项的方法，其中，
标签包含第一链，所述第一链包含结构域x*和结构域a，并且认证识别符组成包含：
(a)第二链，所述第二链包含结构域a*、结构域x、结构域b*和一个分子的淬灭剂-荧光团对，其中结构域a*与结构域a结合，并且结构域x与结构域x*结合；
(b)第三链，所述第三链包含另一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域b和结构域x*，其中结构域b与结构域b*结合；和
(c)第四链，所述第四链包含结构域b和结构域x*。
8.权利要求7的方法，其中标签的第一链的结构域x*和结构域a在5'至3'方向上配置；(a)的第二链的结构域a*、结构域x、结构域b*和一个分子的淬灭剂-荧光团对在5'至3'方向上配置；(b)的第三链的另一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域b和结构域x*在5'至3'方向上配置；并且第四链的结构域b和结构域x*在5'至3'方向上配置。
9.权利要求7的方法，其中标签的第一链的结构域x*和结构域a在3'至5'方向上配置；(a)的第二链的结构域a*、结构域x、结构域b*和一个分子的淬灭剂-荧光团对在3'至5'方向上配置；(b)的第三链的另一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域b和结构域x*在3'至5'方向上配置；并且第四链的结构域b和结构域x*在3'至5'方向上配置。
10.权利要求7-9中任一项的方法，其中认证识别符组合物中第四链的浓度大于第二链和第三链的组合浓度，任选地其中认证识别符组合物中第四链的浓度是第二链和第三链的组合浓度的至少2倍、至少5倍或至少10倍。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中第一链、第二链、第三链和/或第四链的长度是10-30个核苷酸、10-25个核苷酸或10-20个核苷酸。
12.权利要求1-11中任一项的方法，其中将第一链干燥或冷冻干燥到标签的表面上，其中将第一链通过接头、任选地纳米颗粒或生物素-链霉亲和素结合对附着至标签的表面，或其中第一链嵌入施加于标签表面的凝胶基质或可溶性固体涂层中，任选地其中标签还包含保护性涂层。
13.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配第一催化发夹链，所述第一催化发夹链包含结构域b、环结构域、结构域b*和结构域a*；和
(b)向供应链的第二实体分配第二催化发夹链，所述第二催化发夹链包含结构域c、环结构域、结构域c*和结构域b*，其中第一和第二催化发夹链在引物、链置换聚合酶和dNTP的存在下能够催化包含结构域a、结构域b和结构域c的标签链的产生，其中结构域a与结构域a*结合，结构域b与结构域b*结合，并且结构域c与结构域c*结合；和
(c)向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，其中认证识别符组合物包含认证识别符链，所述认证识别符链包含结构域a*、结构域b*和结构域c*，并且其中认证识别符链与标签的结合链产生可检测信号。
14.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的一个步骤使目标产品与第一催化发夹链接触，所述第一催化发夹链包含结构域b、环结构域、结构域b*和结构域a*；和
(b)在供应链的另一步骤使目标产品与第二催化发夹链接触，所述第二催化发夹链包含结构域c、环结构域、结构域c*和结构域b*，其中结构域b与结构域b*结合，并且结构域c与结构域c*结合；和
(c)任选地从目标产品中移取第一和第二催化发夹链；
(d)将(c)的催化发夹链与(i)包含与结构域a*结合的结构域a的引物、(ii)链置换聚合酶和(iii)dNTP组合，并产生包含结构域a、结构域b和结构域c的标签链；和
(e)使用认证识别符组合物认证标签链，其中认证识别符组合物包含认证识别符链，所述认证识别符链包含结构域a*、结构域b*和结构域c*，并且其中认证识别符链与标签链的结合产生可检测信号。
15.权利要求13或14的方法，其中(a)的第一催化发夹链的结构域b、环结构域、结构域b*和结构域a*在5'至3'方向上配置；和(b)的第二催化发夹链的结构域c、环结构域、结构域c*和结构域b*在5'至3'方向上配置。
16.权利要求13或14的方法，其中(a)的第一催化发夹链的结构域b、环结构域、结构域b*和结构域a*在3'至5'方向上配置；和(b)的第二催化发夹链的结构域c、环结构域、结构域c*和结构域b*在3'至5'方向上配置。
17.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配包含结构域a和结构域x的第一标签链；和
(b)向供应链的第二实体分配包含结构域b和结构域y的第二标签链；和
(c)向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，其中认证识别符组合物包含：(i)第一认证识别符链，其在5'至3'方向上包含一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域y*、结构域b*、结构域x*和结构域a*，(ii)第二认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域x和结构域b，和(iii)第三认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域y和另一个分子的淬灭剂-荧光团对，其中结构域a与结构域a*结合，结构域x与结构域x*结合，结构域b与结构域b*结合，并且结构域y与结构域y*结合，其中第一和第二标签链与第一认证识别符链的结合产生可检测信号。
18.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的一个步骤向目标产品施加包含结构域a和结构域x的第一标签链；和
(b)在供应链的另一个步骤向目标产品施加包含结构域b和结构域y的第二标签链；和
(c)任选地从目标产品中移取第一和第二标签链；
(d)将(c)的标签链与认证识别符组合物组合，其中认证识别符组合物包含：(i)第一认证识别符链，其在5'至3'方向上包含一个分子的淬灭剂-荧光团对、结构域y*、结构域b*、结构域x*和结构域a*，(ii)第二认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域x和结构域b，和(iii)第三认证识别符链，其在5'至3'方向上包含结构域y和另一个分子的淬灭剂-荧光团对，其中结构域a与结构域a*结合，结构域x与结构域x*结合，结构域b与结构域b*结合，和结构域y与结构域y*结合，其中第一和第二标签链与第一认证识别符链的结合产生可检测信号。
19.权利要求17或18的方法，其中(a)的第一标签链的结构域a和结构域x在5'至3'方向上配置；和(b)的第二标签链的结构域b和结构域y在5'至3'方向上配置。
20.权利要求17或18的方法，其中(a)的第一标签链的结构域a和结构域x在3'至5'方向上配置；和(b)的第二标签链的结构域b和结构域y在3'至5'方向上配置。
21.分子认证方法，包括：
(a)向供应链的第一实体分配包含结构域a的第一标签链；和
(b)向供应链的第二实体分配包含结构域b的第二标签链，其中结构域a不同于结构域b；和
(c)向至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，其中认证识别符组合物包含认证识别符链，所述认证识别符链包含与第一标签链的一端结合并与第二标签链的一端结合的序列，任选地其中认证识别符组合物还包含连接酶。
22.分子认证方法，包括：
(a)在供应链的第一步向目标产品施加包含结构域a的第一标签链；和
(b)在供应链的第二步向目标产品施加包含结构域b的第二标签链，其中结构域a不同于结构域b；
(c)任选地从目标产品中移取第一和第二标签链；
(d)将(c)的标签链与认证识别符组合物组合，其中所述认证识别符组合物包含第一认证识别符链，所述第一认证识别符链包含与第一标签链的一端结合并与第二标签链的一端结合的序列，任选地其中认证识别符组合物还包含连接酶，并产生包含结构域a和结构域b的连接的标签链。
23.分子认证方法，包括：
(a)向第一供应链的第一实体分配标签，所述标签包含以第一图案形成的、唯一地识别第一目标产品的一组标签链，任选地其中标签链各自具有短于50个核苷酸的长度；
(b)向第二供应链的第二实体分配标签，所述标签包含以第二图案形成的、唯一地识别第二目标产品的一组标签链；和
(c)向第一供应链的至少一个另外的实体和第二供应链的至少一个另外的实体分配认证识别符组合物，所述认证识别符组合物包含与(a)和(b)的标签链结合的至少一个认证识别符链，其中至少一个认证识别符链与标签链的结合产生第一图案形状的可检测信号和第二图案形状的可检测信号。
24.权利要求23的方法，其中第一图案是第一公司的徽标，并且第二图案是第二公司的徽标。
25.权利要求1至24中任一项的方法，其中将认证识别符组合物配制成溶液。
26.权利要求1至25中任一项的方法，其中目标产品选自：粘合剂、弹药、服装、艺术品、美容产品、饮料、硬币、管制物质、电子设备、纤维、织物、墨水、珠宝、乐器、包装、涂料、纸币、药品、植物、塑料、合成材料、纺织品和车辆零件。
27.生产能够由用户认证的产品的方法，包括将制品与具有至少一个核酸分子的标签混合，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号，从而生产能够由所述用户认证的所述产品。
28.权利要求27的方法，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
29.权利要求28的方法，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
30.权利要求27的方法，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
31.权利要求30的方法，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
32.权利要求27的方法，还包括将所述制品与对所述认证识别符不显示出结合特异性的核酸分子混合。
33.权利要求27的方法，其中所述混合将所述标签附着至所述制品。
34.权利要求27的方法，其中所述混合将所述标签嵌入所述制品中。
35.权利要求27的方法，其中所述混合将所述标签嵌入附着至所述制品的层中。
36.权利要求27的方法，其中所述混合产生包含所述标签和所述制品的混合物或溶液。
37.权利要求27的方法，其中所述标签是发夹分子。
38.权利要求27的方法，其中所述标签是单链核酸分子。
39.权利要求27的方法，其中所述认证识别符包含对所述标签显示出序列互补性的至少一个核酸分子。
40.权利要求27的方法，其中所述相互作用置换与所述认证识别符杂交的核酸分子。
41.权利要求27的方法，其中相互作用是杂交。
42.权利要求27的方法，其中所述信号是光信号或电信号。
43.权利要求27的方法，其中所述产品采取选自由固体、半固体、蒸气或液体组成的组的形式。
44.权利要求27的方法，其中所述产品是用户可摄取的。
45.权利要求27的方法，其中所述产品是可穿戴的
46.权利要求27的方法，其中所述产品是电子装置。
47.权利要求27的方法，其中所述产品是消费产品。
48.权利要求47的产品，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
49.权利要求27的产品，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
50.权利要求27的方法，其中所述产品是价格为500美元或更高的奢侈品。
51.权利要求27的方法，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
52.权利要求27的方法，其中所述标签包含多个核酸分子。
53.能够由用户认证的产品，所述产品包含与具有至少一个核酸分子的标签混合的制品，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号。
54.权利要求53的产品，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
55.权利要求54的产品，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
56.权利要求53的产品，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
57.权利要求56的产品，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
58.权利要求53的产品，其中所述标签是单链核酸分子。
59.权利要求53的产品，其中将所述标签附着至所述制品。
60.权利要求53的产品，其中将所述标签嵌入所述制品中。
61.权利要求53的产品，其中将所述标签嵌入附着至所述制品的层中。
62.权利要求53的产品，其中所述产品包含所述标签和所述制品的混合物或溶液。
63.权利要求53的产品，其中所述标签是发夹分子。
64.权利要求53的产品，其中所述认证识别符包含对所述标签显示出序列互补性的核酸分子。
65.权利要求53的产品，其中所述相互作用置换与所述认证识别符杂交的核酸分子。
66.权利要求53的产品，其中所述相互作用是杂交。
67.权利要求53的产品，其中所述产品是用户可摄取的。
68.权利要求53的产品，其中所述产品是可穿戴的。
69.权利要求53的产品，其中所述产品是电子装置。
70.权利要求53的产品，其中所述产品是消费产品。
71.权利要求70的产品，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
72.权利要求53的产品，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
73.权利要求53的产品，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
74.权利要求53的产品，其中所述标签包含多个核酸分子。
75.权利要求53的产品，其中所述产品还包含与所述制品和所述标签混合的一个或多个另外的标签，其中所述认证识别符对所述一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。
76.权利要求75的产品，其中所述产品还包含传输单元，其被配置为将指示存在或不存在可检测信号的电信号传输到指定方。
77.权利要求76的产品，其中所述指定方是：(i)所述产品的生产商，(ii)监管机构或人员，(iii)供应链中的分销商，(iv)获授权接收真实性确认或缺少真实性确认的一方。
78.用于由用户测试产品的真实性的方法，包括：(i)将包含认证识别符的溶液施加到包含或怀疑包含标签的所述产品，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性，使得在所述认证识别符和所述标签之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号，并且(ii)鉴别所述可检测信号的存在或不存在，从而测试对所述产品的所述真实性。
79.权利要求78的方法，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
80.权利要求79的方法，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
81.权利要求78的方法，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
82.权利要求81的方法，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映异构体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
83.权利要求78的方法，还包括向所述产品的供应链中的一方警告或通知所述产品的所述真实性。
84.权利要求78的方法，还包括从所述制品的供应链中的一方请求补救措施。
85.权利要求84的方法，其中所述补救措施是退款或更换。
86.权利要求78的方法，其中所述可检测信号是光信号的图案的部分。
87.权利要求78的方法，其中所述可检测信号的所述存在指示所述产品是真正的。
88.权利要求78的方法，其中所述产品是用户可摄取的。
89.权利要求78的方法，其中所述产品是可穿戴的。
90.权利要求78的方法，其中所述产品是电子装置。
91.权利要求78的方法，其中所述产品是消费产品。
92.权利要求91的方法，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提包、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
93.权利要求78的方法，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
94.权利要求78的方法，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
95.权利要求78的方法，其中所述标签包含多个核酸分子。
96.权利要求78的方法，其中所述产品包括一个或多个另外的标签，其中所述认证识别符对所述一个或多个另外的标签不显示出结合特异性。
97.产品认证的方法，包括：
(a)生成包括标签和认证识别符的认证对，其可用于由第二方认证来自第一方的产品，其中所述标签包含至少一个核酸分子并且所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性，并且其中所述产品包括所述标签；
(b)向所述第一方提供所述标签或与所述标签有关的信息，以使所述第一方生产包含所述标签的所述产品；和
(c)向第二方提供所述认证识别符或与所述认证识别符有关的信息，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的所述认证识别符之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号。
98.权利要求97的方法，其中所述标签与所述认证识别符之间的相互作用有助于产生指示所述产品的真实性的独特视觉图案。
99.权利要求98的方法，其中所述视觉图案是徽标、光学条形码或几何图案。
100.权利要求98的方法，其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
101.权利要求100的方法，其中所述核酸分子包含：(i)核酸对映异构体；(ii)主链修饰；(iii)对所述核酸分子的碱基的共价修饰，所述共价修饰调节该碱基与另一碱基的杂交；或(iv)至少一个非天然碱基对。
102.权利要求97的方法，所述产品包含对所述认证识别符不显示出结合特异性的一个或多个另外的标签。
103.权利要求97的方法，其中所述第一方和所述第二方是供应链的成员。
104.权利要求97的方法，其中所述生成认证对包括从多个标签中选择标签和从多个认证识别符中选择认证识别符，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性。
105.权利要求104的方法，其中所述认证识别符对来自所述多个标签的其他标签不显示出结合特异性。
106.权利要求97的方法，其中以溶液的形式将所述标签提供给所述第一方。
107.权利要求97的方法，其中以电子格式将所述标签的信息和/或所述认证识别符的信息提供给所述第一方。
108.权利要求97的方法，其中以溶液形式将所述认证识别符提供给所述第二方。
109.用于生成包括标签和认证识别符的认证对的计算机系统，所述认证对能够用于由供应链上的第二方认证来自第一方的产品，所述计算机系统包括：
一个或多个数据库，所述数据库包含：(i)与多个标签相对应的第一组数据，其中多个标签包含至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，所述多个认证识别符包括所述认证识别符，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性；和
可操作地连接到所述一个或多个数据库的一个或多个计算机处理器，其中将所述计算机处理器编程为：(i)生成包括所述标签和所述认证识别符的所述认证对，和(ii)将所述认证对存储在存储器中，其中所述认证对可由所述供应链上所述第二方使用，利用在所述标签与所述认证识别符之间的相互作用时产生的可检测信号来认证来自所述第一方的所述产品。
110.权利要求109的计算机系统，其中将所述计算机处理器编程为向所述第一方传输所述标签。
111.权利要求109的计算机系统，其中将所述计算机处理器编程为向所述第二方传输所述认证识别符。
112.用于由供应链上的第二方检测来自第一方的产品的真实性的计算机系统，包括：
一个或多个数据库，所述数据库包含：(i)与多个标签相对应的第一组数据，由所述第一方将所述多个标签的单个标签与产品混合，所述多个标签具有至少一个核酸分子，和(ii)与多个认证识别符相对应的第二组数据，所述多个认证识别符包括所述认证识别符，其中所述认证识别符对所述标签显示出结合特异性，并且其中在所述认证识别符和所述标签之间的相互作用产生指示所述产品的真实性的可检测信号；和
一个或多个计算机处理器，所述计算机处理器可操作地连接到所述一个或多个数据库，并且编程为接收指示存在或不存在所述可检测信号的电信号。
113.权利要求112的计算机系统，其中将所述一个或多个计算机处理器编程为在所述标签和所述认证识别符之间的所述相互作用的同时或之后接收所述电信号。
114.权利要求112的计算机系统，其中当所述第二方触发所述标签与所述认证识别符之间的所述相互作用时，从所述产品或所述第二方传输所述电信号。
115.权利要求112的计算机系统，其中将所述一个或多个计算机处理器编程为在接收到所述电信号之后向指定方传输对一方的认证确认或缺少认证确认。
116.权利要求112的计算机系统，其中所述指定方是：(i)产品的生产商；(ii)监管机构或人员；(iii)所述供应链的分销商；或(iv)获授权接收这样的确认或所述缺少确认的一方。
117.权利要求112的计算机系统，其中将所述计算机系统配置为实时监视认证的状态。
118.权利要求112的计算机系统，其中所述产品包含传输单元，将所述传输单元配置为传输关于所述可检测信号的数据。
119.权利要求112的计算机系统，其中将所述一个或多个处理器配置为从所述产品、第一方和/或所述第二方接收信息并向所述产品、第一方和/或所述第二方传输信息，其中所述信息包括与所述产品的认证状态有关的数据。
120.权利要求112的计算机系统，其中将所述一个或多个处理器配置为将与给定产品的认证状态有关的数据与以下的地理信息相关联：(i)所述产品，和/或(ii)在拥有所述产品的所述供应链之内或之外的一方。
121.分子复合物，包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与所述第一核酸分子和所述第二核酸分子具有序列互补性，所述第二核酸分子与酶缀合。
122.权利要求121的分子复合物，其中所述酶催化产生可检测信号的反应。
123.权利要求121的分子复合物，其中所述酶催化产生能够用肉眼无需检测器辅助即可检测到的信号的反应。
124.权利要求121的分子复合物，其中所述第一核酸分子与制品偶联。
125.权利要求124的分子复合物，其中所述第一核酸分子在第一区域与所述制品偶联，并且其中所述制品包含第二区域，所述第二区域包含与所述第二核酸分子具有序列互补性的所述第三核酸分子，其中所述第二核酸分子和所述第三核酸分子之间的相互作用产生可检测信号。
126.包含与分子复合物混合的制品的产品，所述分子复合物包含通过第三核酸分子与第二核酸分子偶联的第一核酸分子，所述第三核酸分子与所述第一核酸分子和所述第二核酸分子具有序列互补性，其中所述第二核酸分子与酶缀合。
127.权利要求126的产品，其中所述第一核酸分子与所述制品偶联。
128.权利要求125的产品，其中所述第一核酸分子在第一区域与所述制品偶联，并且其中所述制品包含第二区域，所述第二区域包含与所述第二核酸分子具有序列互补性的所述第三核酸分子，其中在所述第二核酸分子和所述第三核酸分子之间的相互作用产生可检测信号。
129.权利要求126的产品，其中所述产品是可穿戴的。
130.权利要求126的产品，其中所述产品是电子装置。
131.权利要求126的产品，其中所述产品是消费产品。
132.权利要求131的产品，其中所述消费产品选自由香水、葡萄酒、治疗剂、珠宝、手提袋、汽车、衣物、书写介质和家具组成的组。
133.权利要求126的产品，其中所述产品是文件、货币或艺术品原件。
134.权利要求126的产品，其中所述产品不是核酸研究或诊断阵列。
135.可认证的书写介质，包括具有至少一个核酸分子的标签，其中用户将所述可认证的书写介质施加到制品上在包含所述标签的所述制品上产生标记，其中所述标签在与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用时可被检测到，其中所述相互作用产生可检测信号，所述可检测信号指示由所述用户或由所述用户指定的一方做出的所述标记的真实性，并且其中所述标签或所述认证识别符包含具有使得所述核酸分子不能通过测序被鉴别的结构的核酸分子。
136.权利要求135的可认证的书写介质，其中所述可认证的书写介质采取选自由固体、半固体、蒸气或液体组成的组的形式。
137.权利要求135的可认证的书写介质，其中将所述可认证的书写介质配制为墨水。
138.权利要求135的可认证的书写介质，其中将所述书写介质配制成粉末形式。
139.识别主体的方法，包括：
(a)提供怀疑或预期由所述主体产生的制品，所述制品包含对所述主体唯一并且具有至少一个核酸分子的标签，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符的相互作用产生指示所述主体的身份的可检测信号；
(b)将所述认证识别符施加到所述制品；和
(c)当检测到所述可检测信号时识别所述主体。
140.权利要求139的方法，其中所述制品由适用于混合所述标签的材料制成。
141.权利要求139的方法，其中所述制品是选自由所述主体书写的文件、所述主体所穿的衣物、所述主体所摄取的可摄取产品、所述主体所使用的工具和所述主体使用的药物组成的组的个人制品。
142.权利要求139的方法，其中所述制品是所述主体的遗嘱。
143.权利要求139的方法，其中所述制品是由所述主体签署的支票。
144.权利要求139的方法，其中所述主体是动物。
145.权利要求139的方法，其中所述主体是人。
146.识别实体的方法，包括：
(a)提供怀疑或预期由所述实体产生的制品，所述制品包含对所述实体唯一并且任选地与参考标签共享共同性的标签，所述标签具有至少一个核酸分子，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符产生指示所述实体的身份的可检测信号；
(b)将所述认证识别符施加给所述制品；和
(c)当检测到所述可检测信号时识别所述实体。
147.权利要求146的方法，其中所述实体是公司、组织或一组附属单位。
148.权利要求146的方法，其中所述制品由适用于混合所述标签的材料制成。
149.权利要求146的方法，其中所述制品是由所述实体销售的产品。
150.权利要求146的方法，其中所述参考标签与参考认证识别符特异性地相互作用，以产生指示所述实体所属的更高组织层次的实体的另外的可检测信号。
151.用于在制品上生成可认证墨水的装置，包括：
外壳，所述外壳包括：
第一容器，所述第一容器包括包含墨水的第一溶液，其中将所述第一溶液施加至所述制品产生包含所述墨水的至少一个墨水层；和
第二容器，所述第二容器包括包含标签的第二溶液，其中将所述第二溶液施加到所述至少一层上产生包含所述标签的所述可认证墨水，其中所述标签与对所述标签显示出结合特异性的认证识别符之间的相互作用产生指示(i)所述墨水、(ii)用户生成的所述墨水层图案或(iii)所述制品的真实性的可检测信号。
152.权利要求151的装置，其中所述第一容器与所述第二容器分开。
153.权利要求151的装置，还包括与所述第一容器流体连通的第一施加器，其中将所述第一施加器构配置为将所述第一溶液的流动引导至所述制品。
154.权利要求153的装置，还包括与所述第二容器流体连通的第二施加器，其中将所述第二施加器配置为将所述第二溶液的流动引导至所述至少一个墨水层。
155.权利要求154的装置，其中所述第一施加器和所述第二施加器是相同的。
CN201980034010.8A 2018-03-22 2019-03-21 用于分子认证的方法和组合物 Pending CN112189055A (zh)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862646728P 2018-03-22 2018-03-22
US62/646,728 2018-03-22
US201862649431P 2018-03-28 2018-03-28
US62/649,431 2018-03-28
US201862650096P 2018-03-29 2018-03-29
US201862650119P 2018-03-29 2018-03-29
US62/650,096 2018-03-29
US62/650,119 2018-03-29
US201862739756P 2018-10-01 2018-10-01
US62/739,756 2018-10-01
PCT/US2019/023371 WO2019183359A1 (en) 2018-03-22 2019-03-21 Methods and compositions for molecular authentication

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112189055A true CN112189055A (zh) 2021-01-05

Family

ID=67987522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980034010.8A Pending CN112189055A (zh) 2018-03-22 2019-03-21 用于分子认证的方法和组合物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210019973A1 (zh)
EP (1) EP3768852B1 (zh)
CN (1) CN112189055A (zh)
AU (1) AU2019240244A1 (zh)
WO (1) WO2019183359A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113881753A (zh) * 2021-12-08 2022-01-04 南京邮电大学 一种非诊断目的的基因定位方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107208160B (zh) 2015-01-30 2023-02-17 哈佛学院院长及董事 无显微镜成像
EP3417078B1 (en) 2016-02-17 2021-05-05 President and Fellows of Harvard College Molecular programming tools
CN109923213B (zh) 2016-09-20 2023-02-28 哈佛学院院长及董事 分子验证系统
WO2020033938A1 (en) 2018-08-10 2020-02-13 City Of Hope Programmable conditional sirnas and uses thereof
WO2021119402A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 President And Fellows Of Harvard College Compositions and methods for light-directed biomolecular barcoding
CN111976325B (zh) * 2020-08-18 2023-01-20 杭州僖磊科技发展有限公司 一种可追溯印刷方法及系统
EP4367673A1 (en) * 2021-07-06 2024-05-15 Switch Therapeutics Inc. Methods of generating core strands in conditionally activatable nucleic acid complexes
US20230101083A1 (en) * 2021-09-30 2023-03-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Anti-counterfeit tags using base ratios of polynucleotides
US20230101409A1 (en) * 2021-09-30 2023-03-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Anti-counterfeit tags using high-complexity polynucleotides
US20230313276A1 (en) * 2022-03-29 2023-10-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Authentication assay using embedded deoxyribonucleic acid taggants

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070048761A1 (en) * 2005-05-20 2007-03-01 Applied Dna Sciences, Inc. System and method for authenticating multiple components associated with a particular product
US20110300640A1 (en) * 2006-07-03 2011-12-08 Secutech International Pte. Ltd. Method and device for authenticating objects provided with a marker, the specification of which:
CN104662165A (zh) * 2012-03-30 2015-05-27 加利福尼亚太平洋生物科学股份有限公司 用于对经修饰的核酸测序的方法和组合物
CN105121664A (zh) * 2013-02-20 2015-12-02 埃默里大学 混合物及其相关组合物中的核酸的测序方法
CN106164298A (zh) * 2014-02-18 2016-11-23 伊鲁米那股份有限公司 用于dna谱系分析的方法及组合物

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040166520A1 (en) * 2003-01-03 2004-08-26 Connolly D. Michael Identifying items with nucleic acid taggants
US8415164B2 (en) * 2003-04-16 2013-04-09 Apdn (B.V.I.) Inc. System and method for secure document printing and detection
US8458475B2 (en) * 2005-06-20 2013-06-04 Authentiform Technologies, L.L.C. Systems and methods for product authentication
US10024796B2 (en) * 2010-10-29 2018-07-17 President And Fellows Of Harvard College Nucleic acid nanostructure barcode probes
KR20150055002A (ko) * 2012-09-11 2015-05-20 테라노스, 인코포레이티드 생물학적 서명을 이용한 정보 관리 시스템 및 방법
US20140272097A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Applied Dna Sciences, Inc. Dna marking of previously undistinguished items for traceability
JP6454281B2 (ja) * 2012-11-05 2019-01-16 タカラ バイオ ユーエスエー， インコーポレイテッド バーコード化する核酸
CA2959312A1 (en) * 2014-08-28 2016-03-03 Apdn (B.V.I.) Inc. In-field dna extraction, detection and authentication methods and systems therefor
EP3417078B1 (en) 2016-02-17 2021-05-05 President and Fellows of Harvard College Molecular programming tools
CN109923213B (zh) 2016-09-20 2023-02-28 哈佛学院院长及董事 分子验证系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070048761A1 (en) * 2005-05-20 2007-03-01 Applied Dna Sciences, Inc. System and method for authenticating multiple components associated with a particular product
US20110300640A1 (en) * 2006-07-03 2011-12-08 Secutech International Pte. Ltd. Method and device for authenticating objects provided with a marker, the specification of which:
CN104662165A (zh) * 2012-03-30 2015-05-27 加利福尼亚太平洋生物科学股份有限公司 用于对经修饰的核酸测序的方法和组合物
CN105121664A (zh) * 2013-02-20 2015-12-02 埃默里大学 混合物及其相关组合物中的核酸的测序方法
CN106164298A (zh) * 2014-02-18 2016-11-23 伊鲁米那股份有限公司 用于dna谱系分析的方法及组合物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113881753A (zh) * 2021-12-08 2022-01-04 南京邮电大学 一种非诊断目的的基因定位方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3768852A4 (en) 2021-12-22
WO2019183359A8 (en) 2019-10-31
WO2019183359A1 (en) 2019-09-26
EP3768852B1 (en) 2023-08-30
US20210019973A1 (en) 2021-01-21
AU2019240244A1 (en) 2020-11-19
EP3768852A1 (en) 2021-01-27
EP3768852C0 (en) 2023-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3768852B1 (en) Methods and compositions for molecular authentication
Paunescu et al. Particles with an identity: Tracking and tracing in commodity products
US9919512B2 (en) DNA marking of previously undistinguished items for traceability
US20190241888A1 (en) Combinatorial dna taggants and methods of preparation and use thereof
US9790538B2 (en) Alkaline activation for immobilization of DNA taggants
JP6430253B2 (ja) 相互作用を検出および測定するための核酸ベースのリンカー
US20150141264A1 (en) In-field dna extraction, detection and authentication methods and systems therefor
CN112088218A (zh) 使用核酸标记物对对象进行认证
EP2986732B1 (en) Laser marking for authentication and tracking
Verdoold et al. Femtomolar DNA detection by parallel colorimetric darkfield microscopy of functionalized gold nanoparticles
US10513735B2 (en) System and method for authentication and tamper detection using nucleic acid taggants
WO1998006084A1 (fr) Methode a technique analytique de code d'acide nucleique utilisee dans des etiquettes infalsifiables
US20140272097A1 (en) Dna marking of previously undistinguished items for traceability
CA2959312A1 (en) In-field dna extraction, detection and authentication methods and systems therefor
Berk et al. Rapid visual authentication based on DNA strand displacement
US9222122B2 (en) System and method for rapid detection and identification of nucleic acid labeled tags
US20230313276A1 (en) Authentication assay using embedded deoxyribonucleic acid taggants
KR20110078185A (ko) 폴리뉴클레오티드를 이용한 제품 인증 장치 및 방법
TW201634699A (zh) 現場去氧核醣核酸萃取、檢測與驗證之方法及其系統
WO2004053161A1 (en) Method for identification and/or authentication of articles
CN1360055A (zh) 一种利用pcr技术将核酸应用于仿伪的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination