MXPA00008263A

MXPA00008263A - Sintesis de disposicion de sondas de adn.

Info

Publication number: MXPA00008263A
Application number: MXPA00008263A
Authority: MX
Inventors: Francesco Cerrina
Original assignee: Wisconsin Alumni Res Found
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2002-04-24
Also published as: US6375903B1; AU2780499A; ES2656439T3; CA2321070A1; EP2180309A2; EP1066506B1; DE69942272D1; CA2321070C; AU746760B2; ATE464946T1; US8030477B2; EP1066506A4; JP2002504679A; IL137901A0; EP1066506A1; IL137901A; EP2180309A3; EP2180309B1; JP4698023B2; EP2259046A2

Abstract

La sintesis de disposiciones de secuencias de sondas de ADN, polipeptidos y los similares se lleva a cabo utilizando procesos de formacion de patrones sobre una superficie activa de un substrato 12. una imagen es proyectada sobre la superficie activa 15 utilizando un formador de imagen 11 que incluye una fuente de luz que proporciona luz a un dispositivo de microespejo 35 que comprende una disposicion de microespejos que se pueden dirigir electronicamente 36. el substrato 12 se activa en un patron definido y las bases se acoplan en los sitios activados, con repeticiones adiciones hasta que los elementos de una disposicion bidimensional sobre el substrato tengan una base apropiada unida al mismo. La disposicion de microespejo 35 puede controlarse junto con un sintetizador de ADN para controlar la formacion de secuencias de imagenes presentadas por la disposicion de microespejo 35 junto con los reactivos proporcionados al substrato 12.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA LA SÍNTESIS PE DISPOSICIONES PE SONDAS DE ADN CA PO DE LA INVENCIÓN Esta invención está relacionada generalmente con el campo de la biología y particularmente con técnicas de aparatos para el análisis y formación de secuencias de ADN y polímeros relacionados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La formación de secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN) es una herramienta fundamental de la biología moderna y convencionalmente se lleva a cabo de varias maneras, comúnmente mediante procesos que separan los segmentos de ADN mediante electrofóresis. Ver, por ejemplo, Current Protocols In Molecular Biology, Vol. 1, Chapter 7, "DNA. Sequencing," 1995. La formación de secuencias de varios genomas importantes ya ha sido completada (por ejemplo, levadura, E. coli), y se procede con el trabajo y la información de secuencias de otros genomas de importancia médica y agrícola (por ejemplo, humanos, C. elegans, Arabidopsis). En el contexto médico, será necesario "volver a formar la secuencia" del genoma de grandes números de individuos humanos para determinar qué genotipos están asociados con qué enfermedades. Dichas técnicas de formación de secuencias pueden ser utilizadas para determinar cuáles genes son activos y cuáles inactivos, ya sea en tejidos específicos, como cánceres, o más generalmente en individuos que exhiben enfermedades genéticamente influenciadas. El resultado de dichas investigaciones puede permitir la identificación de las proteínas que son buenos objetivos para nuevos fármacos o la identificación de alteraciones genéticas apropiadas que pueden ser efectivas en la terapia genética. Otras aplicaciones se encuentran en los campos como ecología y patología de suelos donde sería deseable ser capaz de aislar el ADN de cualquier muestra de tejido o de suelo y utilizar disposiciones de las secuencias de ADN ribosomal de todos los microbios conocidos para identificar los microbios en la muestra. La formación convencional de secuencias de ADN utilizando electrofóresis es típicamente laboriosa y toma mucho tiempo. Varias alternativas para la formación convencional de secuencias de ADN han sido propuestas. Un enfoque alternativo, que utiliza una disposición de sondas de oligonucleótidos sintetizados por técnicas f otolitográficas se describe en Pease y otros, "Light-Generated Oligonucleotide Arrays for Rapid DNA Sequence Analysis," Proc. Nati. Acad. Sci. USA, Vol. 91, pp. 5022-5026, May 1994. En este enfoque, la superficie de un soporte sólido modificado con grupos protectores fotolábiles se ilumina a través de una máscara f otolltográfica, produciendo grupos hidroxilo reactivos en las regiones iluminadas. Un 3'desoxinucleótido activado, protegido en 5'hidroxilo con un grupo fotolábil, entonces se proporciona a la superficie de modo que ocurra el acoplamiento en sitios que han sido expuestos a la luz. Después de tapar y oxidar, el substrato se enjuaga y la superficie se ilumina a través de una segunda máscara para exponer los grupos hidroxilo adicionales para el acoplamiento. Una segunda 5'base de desoxinucleótido activado protegido se presenta en la superficie. La f otodesprotección selectiva y los ciclos de acoplamiento se repiten para acumular niveles de bases hasta que se obtiene el 1 conjunto deseado de sondas. Puede ser posible generar 2 disposiciones miniaturizadas dé alta densidad de sondas de 3 oligonucleótidos utilizando dichas técnicas f otolitográficas, en 4 donde se conoce la secuencia de la sonda de oligonucleótidos en cada sitio en la disposición. Estas sondas entonces se pueden 6 utilizar para buscar las secuencias complementarias en un haz J objetivo de ADN, detectando el objetivo que ha sido hibridizado 8 para sondas particulares logradas por el uso de marcadores 9 fluorescentes acoplados a los objetivos y la inspección mediante 0 un microscopio de exploración de fluorescencia apropiado. Una 1 variación de este proceso utilizando fotoprotectores, 2 semiconductores, poliméricos, que se tipifican selectivamente 3 mediante técnicas f otolitográficas, en lugar de utilizar 5'grupos 4 protectores fotolábiles, se describe en McGall, y otros, "Light-5 Directed Synthesis of High-Density Oligonucleotide Arrays Using 6 Semiconductor Photoresists," Proc. Nati. Acad. Sci. USA, Vol. 93, 7 pp. 13555-13560, November 1996, y G.H. McGall, y otros, "The 8 Efficiency of Light-Directed Synthesis of DNA Arrays on Glass 9 Substrates," Journal of the American Chemical Society 119, No. 22, 0 pp.5081-5090. 1 Una desventaja de estos enfoques es que se necesitan 2 cuatro máscaras litográficas diferentes para cada base 3 monomérica, y el número total de máscaras diferentes requerido es, de este modo, cuatro veces la longitud de las secuencias de sondas de ADN a ser sintetizadas. El alto costo para producir las muchas máscaras f otolitográficas de precisión que son requeridas, y los múltiples pasos de procesamiento requeridos para volver a colocar las máscaras para cada exposición, contribuyen a costos relativamente altos y largos tiempos de procesamiento.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, la síntesis de disposiciones de secuencias de sondas de ADN, polipéptidos, y los similares, se lleva a cabo rápida y eficientemente utilizando procesos de formación de patrones. Los procesos pueden automatizarse y controlarse por medio de computadora para permitir la fabricación de una disposición de una dimensión o bidimensional de secuencias de sondas que contienen sondas adaptadas a una investigación particular. No se requieren máscaras litográficas, eliminando así los costos significativos y demoras de tiempo asociados con la producción de máscaras litográficas y evitar la manipulación que toma tiempo y alineación de máscaras múltiples durante los procesos de fabricación de las disposiciones de sondas. En la presente invención, un substrato con una superficie activa a la cual se han aplicado eslabonadores de síntesis de ADN se utiliza para soportar las sondas que van a ser fabricadas. Para activar la superficie activa del substrato para proporcionar el primer nivel de bases, se proyecta una imagen de luz bidimensional de alta precisión sobre el substrato, iluminando aquellos pixeles en la disposición en la superficie activa del substrato que van a ser activados para unir una primera base. El incidente de luz sobre los pixeles en la disposición en la cual se aplica la luz desprotege los grupos OH y los hace disponibles para unirse a las bases. Después de este paso de desarrollo, se proporciona un fluido que contiene la base apropiada a la superficie activa del substrato y la base seleccionada se une a los sitios expuestos. El proceso entonces se repite para unir otra base a un conjunto diferente de posiciones de pixeles, hasta que todos los elementos de la sonda bidimensional en la superficie del substrato tengan una base apropiada unida al mismo. Las bases unidas al substrato se protegen, ya sea con un químico capaz de unir las dos bases o con capas de fotoprotectores que cubren todas las bases unidas, y un nuevo patrón de disposición entonces se proyecta, y se forma una imagen sobre el substrato para activar el material protector en aquellos pixeles en los cuales la primera nueva base será adicionada. Estos pixeles entonces se exponen, y una solución que contiene la base seleccionada se aplica a la disposición para que la base se una en las posiciones de los pixeles expuestos. Este proceso se repite para todas las posiciones de los pixeles en el segundo nivel de bases. El proceso como se describe, puede entonces repetirse para cada nivel deseado de bases hasta que toda la disposición bidimensional seleccionada de secuencias de sonda haya sido completada. La imagen se proyecta sobre el substrato utilizando un formador de imagen teniendo una fuente de luz apropiada que proporciona luz a un dispositivo de microespejo que comprende una disposición bidimensional de microespejos que se pueden dirigir electrónicamente, cada uno de los cuales puede inclinarse selectivamente entre una de por lo menos dos posiciones separadas. En una de las posiciones de cada microespejo, la luz de la fuente incidente sobre el microespejo se desvía en un eje óptico lejos del substrato, y en la segunda de por lo menos dos posiciones de cada microespejo, la luz es reflejada a lo largo del eje óptico y hacia la superficie. La óptica de proyección recibe la luz reflejada de los microespejos y forman una imagen precisa de los microespejos sobre la superficie activa del substrato. Se pueden utilizar ópticas de colimación para colimar la luz de la fuente en un radio proporcionado directamente a la disposición de microespejo o a un divisor de rayo, en donde el divisor de rayo refleja una porción del rayo a la disposición de microespejo y transmite la luz reflejada de la disposición del microespejo a través del divisor de rayo. La luz directamente reflejada de los microespejos o transmitida a través del divisor de rayo es dirigida a los lentes de ópticas de proyección que forma la imagen de la disposición de microespejo sobre la superficie activa del substrato. Debido a que los microespejos que se pueden selectivamente dirigir en la disposición de microespejo pueden, ya sea totalmente reflejar, o totalmente desviar la luz proporcionada a los mismos, la imagen de la disposición de microespejo exhibe un contraste muy alto entre los pixeles de "encendido" y "apagado". Los microespejos también pueden ser capaces de indizarse en más de dos posiciones, en cuyo caso se pueden proporcionar ópticas adicionales para permitir la exposición de más de un substrato utilizando un solo dispositivo de disposición de microespejo. Además, los microespejos son capaces de reflejar luz a cualquier longitud de onda sin dañarlos, permitiendo que luz de una corta longitud de onda, incluyendo luz en el rango de luz ultravioleta a casi ultravioleta se utilice de la fuente de luz. La disposición de microespejo se opera bajo el control de una computadora que proporciona señales de dirección de pixeles apropiadas a la disposición de microespejo para provocar que los microespejos apropiados están en las posiciones de "reflejar" o "desviar". El patrón de disposición de microespejo apropiado para cada paso de activación en cada nivel de bases a ser adicionado a las sondas se programa en el controlador de computadora. El controlador de computadora de este modo controla la secuencia de las imágenes presentadas por la disposición de microespejos en conjunto con los reactivos proporcionados al substrato. En una modalidad, el substrato puede ser transparente, permitiendo que la imagen de una disposición de microespejo sea proyectada a través de la superficie del substrato que está opuesta a la superficie activa. El substrato puede montarse dentro de una celda de flujo, con una cubierta sellando la superficie activa de la disposición, permitiendo que fluyan los reactivos apropiados a través de la celda de flujo y sobre la superficie activa de la disposición en la secuencia apropiada para acumular las sondas en la disposición. Otros objetos, características y ventajas de la invención serán patentes a través de la siguiente descripción detallada cuando se toma en conjunto con los dibujos anexos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista esquemática de un aparato sintetizador de disposiciones de acuerdo con la presente invención; La Figura 2 es una vista esquemática de otro aparato sintetizador de disposiciones de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 es una vista esquemática detallada de un aparato sintetizador de disposiciones telecéntricas general de acuerdo con la invención; La Figura 4 es un diagrama de rayo ilustrativo para las ópticas de refracción del aparato de la Figura 3; La Figura 5 es una vista esquemática de una modalidad adicional de un aparato sintetizador de disposiciones de acuerdo con lá invención en el cual se utilizan ópticas de reflexión telecéntricas; La Figura 6 es un diagrama de rayo ilustrativo para las ópticas de reflexión del aparato de la Figura 5; La Figura 7 es una vista en planta superior de una celda de flujo de cámara de reacción que puede utilizarse en el aparato sintetizador de disposiciones de la invención; La Figura 8 es una vista en corte transversal a través de la celda de flujo de cámara de reacción de la Figura 7 tomada generalmente a lo largo de las líneas 8-8 de la Figura 7; La Figura 9 es una vista ilustrativa que muestra el revestimiento de un substrato con una molécula eslabonadora fotolábil; La Figura 10 es una vista ilustrativa que muestra la f otodesprotección de la molécula eslabonadora y la producción de grupos OH libres; La Figura 11 es una vista ilustrativa que muestra el acoplamiento de marcadores para liberar los grupos OH producidos por la f otodesprotección de las moléculas eslabonadoras; La Figura 12 es una vista ilustrativa que muestra el acoplamiento del nucleótido DMT a grupos OH libres producidos por la f otodesprotección de las moléculas eslabonadoras; La Figura 13 es una vista ilustrativa que muestra la desprotección de ácido de los nucleótidos DMT; La Figura 14 es una vista ilustrativa que muestra la hibridación de una sonda poli-A etiquetada con fluoresceína con poli-T oligonucleótidos sintetizados a partir de DMT-nucleótido-CEPs.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Haciendo referencia a los dibujos, se muestra generalmente en 10 en la Figura 1 un aparato ejemplar que puede utilizarse para la síntesis de disposiciones de sondas de ADN, síntesis de polipéptidos, y los similares e incluye un formador de imagen de disposición bidimensional 11 y un substrato 12 sobre el cual la imagen de disposición se proyecta mediante el formador de imagen 11. Para la configuración mostrada en la Figura 1, el substrato tiene una superficie de entrada expuesta 14 y una superficie activa opuesta 15 sobre la cual una disposición bidimensional de sondas de secuencia de nucleótidos 16 será fabricada. Para propósitos de ilustración, se muestra el substrato 12 en la Figura con una cubierta 18 de celda flujo montada en el substrato 12 cubriendo un volumen 19 dentro del cual se pueden proporcionar reactivos a través de un puerto 20 de entrada y un puerto 21 de salida. Sin embargo, el substrato 12 puede utilizarse en el presente sistema con la superficie activa 15 del substrato orientada hacia el formador de imagen 11 y metida dentro de una celda de flujo de cámara de reacción con una ventana transparente para permitir que se proyecte la luz sobre la superficie activa. La invención también puede utilizar un substrato opaco o poroso. Los reactivos pueden proporcionarse en los puertos 20 y 21 desde un sintetizador de base convencional (no mostrado en la Figura 1). El formador de imagen 11 incluye una fuente de luz 25 (por ejemplo, una fuente ultravioleta o casi ultravioleta como una lámpara de arco de mercurio), un filtro opcional 26 para recibir el rayo 27 de salida de la fuente 25 y selectivamente pasar solamente las longitudes de onda deseadas (la línea de 365 nm Hg), y un lente condensador 28 para formar un rayo colimado 30. Otros dispositivos para filtrar o monocromar la luz de fuente, por ejemplo, rejillas de difracción, espejos dicróicos y prismas, también se pueden utilizar en lugar de un filtro de transmisión, y generalmente son denominados como "filtros" aquí. El rayo 30 es proyectado sobre un divisor de rayo 32 el cual refleja una porción del rayo 30 en un rayo 33 el cual es proyectado sobre un dispositivo de disposición de microespejo bidimensional 35. El dispositivo de disposición de microespejo 35 tiene una disposición bidimensional de microespejos individuales 36 que cada uno responde a las señales de control suministradas al dispositivo de disposición 35 para inclinarlo en una de por lo menos dos direcciones. Las señales de control están proporcionadas desde un controlador de computadora 38 en las líneas de control 39 al dispositivo de disposición de microespejo 35. Los microespejos 36 están construidos de modo que en una primera posición de los espejos la porción del rayo entrante de luz 33 que choca con un espejo individual 36 se desvía en una dirección oblicua al rayo entrante 33, como se indica por las flechas 40. En una segunda posición de los espejos 36, la luz del rayo 33 que choca con los espejos en dicha segunda posición es reflejada de regreso en paralelo al rayo 33, como se indica por las flechas 41. La luz reflejada de cada uno de los espejos 36 constituye un rayo individual 41. Los rayos múltiples 41 que son incidentes sobre el divisor de rayo 32 y pasan a través del divisor de rayo con una intensidad reducida y enseguida son incidentes sobre las ópticas de proyección 44 compuestas de, por ejemplo, lentes 45 y 46 y un iris ajustable 47. Las ópticas de proyección 44 sirven para formar una imagen del patrón de la disposición de microespejo 35, como es representado por los rayos individuales 41 (y las áreas obscuras entre estos rayos), en la superficie activa 15 del substrato 12. Los rayos que salen 41 son dirigidos a lo largo de un eje óptico principal del formador de imagen 11 que se extiende entre el dispositivo de microespejo y el substrato. El substrato 12 en la configuración mostrada en la Figura 1 es transparente, por ejemplo, formado por sílice fundido o vidrio de sosa y cal o cuarzo, de modo a que la luz proyectada sobre el mismo, de manera ilustrada representada por las líneas etiquetadas con 49, pasan a través del substrato 12 sin una atenuación o difusión substancial. Una disposición 35 de microespejo preferida es el Dispositivo de Microespejo Digital (DMD) disponible comercialmente de Texas Instruments, Inc. Estos dispositivos tienen dispositivos de microespejos (cada uno de los cuales es substancialmente un cuadro de 10 a 20 µm de longitud) que son capaces de formar rayos tipificados de luz dirigiendo electrónicamente los microespejos en las disposiciones. Dichos dispositivos DMD típicamente se utilizan para la proyección de vídeo y están disponibles en varios tamaños de disposiciones, por ejemplo, 640 x 480 elementos de microespejo (512,000 pixeles), 640 x 480 (VGA; 307,200 pixeles); 800 x 600 (SVGA; 480,000 pixeles); y 1024 x 768 (786,432 pixeles). Dichas disposiciones se mencionan en las siguientes patentes y artículos: Larry J. Hornbeck, "Digital Light Processing and MEMs: Reflecting the Digital Display Needs of the Networked Society," SPIE/ESO European Symposium on Lasers, Optics, and Vision for Productivity and Manufacturing I, Besancon, France, June 10-14, 1996; y las patentes de E.U.A. 5,096,279, 5,535,047, 5,583,688, y 5,600,383. Los microespejos 36 de dichos dispositivos son capaces de reflejar la luz de longitudes de onda utilizables normales, incluyendo luz ultravioleta y casi ultravioleta, en una manera eficiente sin dañar los espejos mismos. La ventana de la cubierta para la disposición de microespejo tiene un revestimiento anti-reflector sobre la misma optimizado para las longitudes de onda de luz que están siendo utilizadas. Al utilizar las disposiciones de microespejo comercialmente disponibles de 600 x 800, codificando 480,000 pixeles, con dimensiones de dispositivo de microespejo típicas de 16 mieras por lado de espejo y un paso en la gama de 17 mieras, proporciona dimensiones de disposiciones de microespejo totales de 13,600 mieras x 10,200 mieras. Al utilizar un factor de reducción de 5 a través del sistema de óptica 44, un valor típico que se puede lograr fácilmente para un lente litográfico, las dimensiones de la imagen proyectada sobre el substrato 12 son de este modo al rededor de 2,220 mieras por 2,040 mieras, con una resolución de aproximadamente 2 mieras. Se pueden exponer imágenes más grandes en el substrato 12 utilizando exposiciones múltiples de lado a .lado (ya sea escalonando la celda de flujo 18 o el proyector de imagen 11), o utilizando una disposición de microespejo más grande. También es posible hacer una formación de imagen de uno a uno sin la reducción al igual que una ampliación de la imagen en el substrato, si se desea. Las ópticas de proyección 44 pueden tener un diseño estándar, ya que las imágenes a ser formadas son relativamente grandes y están lejos del límite de difracción. Los lentes 45 y 46 enfocan la luz en el rayo 41 que pasa a través del iris 47 ajustable sobre la superficie activa del substrato. Las ópticas de proyección 44 y el divisor de rayo 32 están acomodados de modo que la luz desviada por la disposición de microespejo lejos del eje óptico principal (eje central de las ópticas de proyección 44 al cual están en paralelo los rayos 41), ilustrados por los rayos etiquetados 40 ( por ejemplo 10° fuera de eje) caen fuera de la pupila de entrada de las ópticas de proyección 44 (típicamente 0.5/5 = 0.1; 10° corresponden a un abertura de 0.17, substancialmente mayor que 0.1). El iris 47 se utiliza para controlar la abertura numérica efectiva y para asegurar que la luz no deseada ( particularmente los rayos fuera de eje 40) no sea transmitida al substrato. La resolución de las dimensiones tan pequeña como 0.5 mieras se puede obtener con dichos sistemas de óptica. Para aplicaciones de fabricación, se prefiere que la disposición de microespejo 35 esté localizada en el plano objetivo de un lente de I-línea litográfico optimizado para 365 nm. Dichos lentes típicamente operan con una abertura numérica (NA) de 0.4 a 0.5 y tienen una gran capacidad de campo. El dispositivo de disposición de microespejo 35 puede estar formado con una sola línea de microespejos (por ejemplo, con 2,000 elementos de espejo en una línea) que está escalonada en un sistema de exploración. De esta manera, la altura de la imagen se fija por la longitud de la línea de la disposición de microespejo pero la anchura de la imagen que puede ser proyectada sobre el substrato 12 es esencialmente ilimitada. Al mover la tapa 18 que porta el substrato 12, los espejos pueden ciclarse en cada posición indizada del substrato para definir el patrón de imagen en cada línea nueva de la cual se forma una imagen sobre la superficie activada del substrato. Varios enfoques pueden utilizarse en la fabricación de sondas de ADN 16 en el substrato 12, y son adaptaciones de técnicas microlitográf icas . En un "enfoque de f otof abricación directa", el substrato de vidrio 12 se reviste con una capa de un químico capaz de unir las bases de nucleótidos. La luz se aplica mediante el sistema de proyección 11, desprotegiendo los grupos OH en el substrato y haciéndolos disponibles para unirse a las bases. Después del desarrollo, las base de nucleótido apropiada se hace fluir sobre la superficie activa del substrato y se une a los sitios seleccionados utilizando una química de síntesis de ADN de f ósforamidita normal. El proceso entonces se repite, uniendo a otra base a un conjunto diferente de posiciones. El proceso es simple, y si un enfoque de combinación se utiliza, el número de permutaciones incrementa exponencialmente. El límite de resolución es presentado por la respuesta lineal del mecanismo de desprotección. Debido a las limitaciones en la resolución que se pueden lograr con este método, los métodos basados en la tecnología de fotoprotección se pueden utilizar en lugar de como se describió, por ejemplo, en McGall, y otros, supra. En el enfoque de f otof abricación indirecta, existen químicas compatibles con un sistema de protección de dos capas, en donde una primera capa de, por ejemplo, poliimida actúa como una protección para la química subyacente, mientras que la protección de formación de imagen es superior es un sistema basado en epóxico. El paso de formación de imagen es común para ambos procesos, con el requerimiento principal siendo que la longitud de onda de la luz utilizada en el proceso de formación de imagen sea lo suficientemente larga para no excitar las transiciones (cambios químicos) en las bases de nucleótidos (las cuales son particularmente sensibles a 280 nm). De este modo, las longitudes de onda más largas de 300 nm deberán ser utilizadas. 365 nm es la línea-I de mercurio, la cual se utiliza más comúnmente en la litografía de placa. Otra forma de aparato sintetizador de disposiciones 10 se muestra en una vista sistemática simplificada en la Figura 2. En este arreglo, el divisor de rayo 32 no se utiliza, y la fuente de luz 25, el filtro opcional 26 y el lente condensador 28 se montan a un ángulo con el eje óptico principal (por ejemplo, a 20° del eje) para proyectar el rayo de luz 30 sobre la disposición de microespejos 36 a un ángulo. Los microespejos 36 están orientados para reflejar la luz 30 dentro de los rayos fuera de eje 40 en una primera posición de los espejos y dentro de los rayos 41 a lo largo del eje principal en una segunda posición de cada espejo. En otros respectos, el sintetizador de disposiciones de la Figura 2 es el mismo que el de la Figura 1. Una vista detallada de un aparato sintetizador de disposiciones preferido el cual utiliza el arreglo de proyección fuera de eje de la Figura 2 se muestra en la Figura 3. En el aparato de la Figura 3, la fuente 25 (por ejemplo, una lámpara de arco de Hg de 1,000 W, Oriel 6287, 66021), proporcionada con energía de un suministro de energía 50 (por ejemplo, Oriel 68820), se utiliza como la fuente de luz que contiene las longitudes de onda ultravioleta deseadas. El sistema de filtro 26 está compuesto, por ejemplo, de un espejo dicróico (por ejemplo, Oriel 66226) que se utiliza para absorber la luz infrarroja y para selectivamente reflejar la luz de longitudes de onda que varían desde 280 hasta 400 nm. Un filtro líquido enfriado por agua (por ejemplo, Oriel 6127) lleno con agua desionizada se utiliza para absorber cualquier rayo infrarrojo restante. Un filtro de vidrio de color (Oriel 59810) o un filtro de interferencia (Oriel 56531) se utiliza para seleccionar la línea de 365 nm de la lámpara de Hg 25 con un 50% de amplitud de banda de ya sea 50 nm o 10 nm, respectivamente. Se utiliza un condensador de sílice fundido de dos elementos F/1 (Oriel 66024) como el condensador 28, y con dos lentes planos-convexos 52 (Melles Griot 01LQP033 y Melles Griot 01LQP023), forma un sistema de eliminación Kohler. Este sistema de iluminación produce un rayo uniforme aproximadamente colimado 30 de 365 nm de luz con un diámetro lo suficientemente grande para cubrir el área activa de 16 mm x 12 mm del dispositivo de disposición de microespejo 35. Este rayo 30 es incidente sobre el dispositivo 35 a un ángulo de 20° medido de normal a la cara del dispositivo. El dispositivo de disposiciones de microespejo 35 está localizado aproximadamente a 700mm lejos del último filtro. Cuando los microespejos están en una primera posición, la luz en el rayo 30 es desviada abajo y fuera del sistema. Por ejemplo, en este dispositivo de microespejos los espejos en su primera posición pueden estar en un ángulo de -10° con respecto a la normal con el plano de los microespejos para reflejar la luz bastante lejos del eje óptico. Cuando un microespejo es controlado para ser desviado en una segunda posición, por ejemplo, a un ángulo de +10° con respecto a la normal con el plano de los microespejos, la luz reflejada de dichos microespejos en la segunda posición emerge perpendicularmente al plano de la disposición de microespejos en el rayo 41. El patrón formado por la luz reflejada de los microespejos en su segunda posición entonces es formada en una imagen sobre la superficie activa 15 de un substrato 12 de vidrio cubierto por una celda de flujo 18 utilizando un sistema de formación de imágenes telecéntrico compuesto de dos lentes dobles 45 y 46 y una abertura ajustable 47. Cada uno de los lentes dobles 45 y 46 está compuesto de un par de lentes planos-convexos (por ejemplo, Melles Griot 01LQP033 y 01LQP037) puestos juntos con las superficies curvas casi tocándose. El primer lente doble está orientado de modo que el lado con longitud focal más corta (01LQP033) está hacia el dispositivo de disposiciones de microespejo 35 y el segundo lente doble está orientado de modo que su lado de longitud focal más largo (01LQP037) está hacia el dispositivo de disposiciones de microespejos 35. Lentes dobles compuestos de lentes idénticos pueden utilizarse, en cuyo caso cualquier lado puede orientarse hacia el dispositivo de disposiciones de microespejos. La abertura ajustable 47, también llamada abertura telecéntrica, está localizada en el plano focal trasero del primer lente doble. Se utiliza para variar la aceptación angular del sistema óptico. Diámetros de abertura más pequeños corresponden a mejorar el contraste y la resolución pero con intensidad correspondientemente decreciente en la imagen. Como se ¡lustra en la Figura 3 un sintetizador de ADN estándar 55 suministrado con los químicos requeridos puede conectarse mediante los tubos 20 y 21 a la celda de flujo 18 para proporcionar la secuencia deseada de químicos, ya sea bajo un control independiente o bajo el control de la computadora 38. Un diámetro típico para la abertura 47 es de aproximadamente 30 nm. Un diagrama de rayos ilustrativo que muestra las trayectorias de la luz a través de los lentes 45 y 46 se muestra en la Figura 4 para este tipo de sistema óptico de refracción. Se muestran los ventiladores de rayos que se originan en el centro del objeto (la cara del dispositivo del microespejo), en el borde, y en la posición intermedia. El sistema óptico forma una imagen invertida de la cara del dispositivo de disposiciones de microespejo. Otra modalidad del aparato sintetizador de disposiciones utilizando óptica de reflexión se muestra en la Figura 5. Un sistema ejemplar utiliza una lámpara de arco de Hg de 1,000 W 25 como una fuente de luz (por ejemplo, Oriel 6287, 66021), con un sistema de filtro formado a partir de un espejo dicróico ( por ejemplo, Oriel 66228) que absorbe luz infrarroja y selectivamente refleja luz de longitudes de onda que varían desde 350 hasta 450 nm. Un lente condensador de sílice fundida de dos elementos F/1 (Oriel 66024) se utiliza para producir un rayo de luz aproximadamente colimado 30 que contiene la línea de 365 nm pero que excluye longitudes de onda indeseables alrededor y por debajo de los 300 nm. Un sistema de iluminación Kohler puede también opcionalmente utilizarse en el aparato de la Figura 5 para ¡ncrementar la uniformidad y la intensidad. El rayo 30 es incidente sobre el dispositivo de disposiciones de microespejo 35 que tiene un área activa de microespejos de aproximadamente 16 mm x 12 mm y el cual está localizado al rededor de 210 nm de la boca de la fuente de UV 25, con el rayo 30 chocando con la cara plana del dispositivo de microespejo 35 a un ángulo de 20° con respecto a la normal con el plano de la disposición. La luz reflejada de los microespejos en la primera posición de los microespejos, por ejemplo, -10° con respecto al plano de la disposición, es dirigida fuera del sistema, mientras que la luz de los microespejos que se encuentra en una segunda posición, por ejemplo, +10° con respecto al plano de la disposición, es dirigida en el rayo 41 hacia un sistema de formación de imágenes telecéntrico reflector compuesto por un espejo cóncavo 60 y un espejo convexo 61. Ambos espejos son preferentemente esféricos y tienen un revestimiento mejorado UV para una alta reflexión. Después de ejecutar las reflexiones de los espejos 60 y 61, el rayo 41 puede ser incidente sobre otro espejo 63 plano que desvía el rayo hacia la celda de flujo 18. La luz reflejada de los microespejos es formada en una imagen sobre la superficie activa de un substrato de vidrio cubierto en la celda de flujo 18. Una abertura telecéntrica (no mostrada en la Figura 5) puede colocarse enfrente del espejo convexo. El rayo 41 primero choca contra el espejo cóncavo, enseguida con el espejo convexo, y después con el espejo cóncavo una vez más, con el espejo plano 63 utilizándose opcionalmente para desviar la luz a 90° para dirigirla a la celda de flujo 18. Para el sistema mostrado, el espejo cóncavo 60 puede tener un diámetro de 152.4 mm, y un radio de superficie de espejo esférico de 304.8 mm (ES F43561), y el espejo convexo puede tener un diámetro de 25 mm, y un radio de superficie de espejo esférico de 152.94 mm (ES F45625). Idealmente, el radio de la curvatura del espejo cóncavo es dos veces el tamaño del espejo convexo. Dichos sistemas ópticos reflectores y se conocen bien y se utilizan convencionalmente en la litografía óptica en sistemas tipo "MicroAlign". Ver, por ejemplo, A.Offner, "New Concepts in Projection Mask Aligners," Optical En gineering, Vol. 14, pp. 130-132 (1975), y R.T. Kerth, y otros, "Excimer Láser Projection Litography on a Full- Field Scanning Projection System," IEEE Eletron Device Letters, Vol. EDL-7(5), pp. 299-301 (1986). La Figura 6 ilustra la formación de imágenes para el sistema óptico de la Figura 5. Los ventiladores de rayos que se originan en el centro del objeto (el dispositivo de disposiciones de microespejos), en el borde, y a una posición intermedia se muestran en la Figura 6. Los rayos se reflejan primero del espejo cóncavo 60, enseguida del espejo convexo 61, y después del espejo cóncavo 60 una vez más, para formar una imagen invertida de la cara del dispositivo de disposiciones de microespejo. El espejo plano 63 no está incluido en el diagrama de la Figura 6. Una abertura telecéntrica (no mostrada) puede colocarse frente al espejo convexo. Los sistemas ópticos de refracción o de reflexión ambos son preferentemente "simétricos" para minimizar las aberraciones como la aberración esférica y en forma de coma por medio de la cancelación. El sistema reflector anterior tiene una abertura numérica más alta que produce una intensidad más alta. Ambos sistemas ópticos telecéntricos de las Figuras 3 y 5 son sistemas de formación de imagen de 1:1. Un sistema reflector tiene las ventajas potenciales de eliminar la aberración cromática y proporcionar una resolución más alta, al igual que ser compacto y menos costoso. Un sistema preferido para hacer una formación de imágenes de 1:1 sería un sistema tipo Wynne-Dyson que combina espejos cóncavos con lentes y prismas. Tiene una abertura numérica muy alta que mejora la intensidad. Ver cómo F.N. Goodall, y otros, "Excimer Láser Photolitography with 1:1 Wynne-Dyson Optics," SPIE Vol. 922, Optical/Laser Microlitigarphy , 1988; y B. Ruff, y otros, "Broadband Deep-UV High NA Photolitography System," SPIE Vol. 1088, Optical/Laser Microlitigraphy II (1989). Se muestran en las Figuras 7 y 8 vistas detalladas de una celda de flujo de cámara reacción 18 que puede utilizarse con el aparato de la invención. La celda de flujo de 18 ejemplar en estas figuras incluye un alojamiento de aluminio 70, que se mantiene unido por tornillos 71, que tiene una entrada 73 conectada a una línea de puerto de entrada 20 y a una salida 75 convertida a una línea de puerto de salida 21. Como se ilustra en la vista en corte transversal de la Figura 8, el alojamiento 70 incluye una base inferior 78 y una sección de cubierta superior 79 que se aseguran sobre el substrato con tornillos 71. El substrato 12, por ejemplo, un porta-objetos de vidrio transparente, se coloca entre la placa superior 79 y una junta cilindrica 81 (por ejemplo, formada de Kal Rez™), el cual a su vez está soportada en un bloque de base no reactivo 82 (por ejemplo, Teflon™\ con un canal de entrada 85 extendiéndose desde la entrada 73 a una cámara de reacción sellada 88 formada entre el substrato 12 y el bloque de base 82 que está sellado por la junta, y con un canal de salida 89 extendiéndose desde la cámara de reacción 88 a la salida 75. Los tornillos 71 pueden atornillarse y desatornillarse para de manera liberada asegurar el substrato 12 entre la sección de cubierta y la base para permitir que el substrato sea reemplazado con un desplazamiento mínimo de la base de la celda de flujo. Preferentemente, como se muestra en la Figura 8, una junta de hule 90 se monta en el fondo de la placa 79 para acoplarse contra el substrato en una región periférica para aplicar presión al substrato contra la junta 81. Si se desea, la celda de flujo también se puede utilizar como una cámara de hibridación durante la lectura. Un proceso ejemplar para formar sondas de ADN se ilustra con respecto a los diagramas esquemáticos de las Figuras 9-14. La Figura 9 ilustra el revestimiento del substrato 12, teniendo una capa de silano 95 formando la superficie activa 15 del mismo, con la molécula eslabonadora fotolábil MENPOC-HEG revestida sobre la capa de silano utilizando química de f ósforamidita estándar. MENPOC- HEG- CEP= 18-O-[ (R,S)-(1- (3, 4-( Metilenodioxi) -6-nitrofe nil) epox i) carbonil] -3- 6- 9- 12-15-18-hexaoxaoctadec-1-ilO'-2-cianoetil-N,N-Diisopropilfosf oramidita. La capa de silano fue hecha de N-(3-(tiietoxixilil)-propil)-4-hidroxibutiramida. En el paso mostrado en la Figura 9, el substrato puede exponerse a la luz y activar los grupos OH libres que serán expuestos en áreas que han sido expuestas a la luz. La Figura 10 ilustra la f otodesprotección del eslabonador MENPOC-HEG y la producción de grupos OH libres en el área 100 que está expuesto a la luz. La Figura 11 ilustra el acoplamiento de amidita de fluoresceína FluorePrime™ a los grupos OH libres producidos de la f otodesprotección del MENPOC-HEG. La Figura 12 ilustra el acoplamiento del nucleótido de DMT a los grupos OH libres producidos de la f otodesprotección del eslabonador MENPOC-HEG. La Figura 13 ilustra el paso de desprotección de ácido de los nucleótidos DMT en el área 100 expuesta a la luz. La Figura 14 ilustra la hibridación de la sonda poli-A etiquetada con fluoresceína con oligonucleótidos poli-T sintetizados de nucleótidos DMT-CEPs. Se deberá entender que la invención no está confinada a las modalidades particulares establecidas aquí como ilustrativas, sino que abarca todas las formas modificadas de la misma que están incluidas en el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un aparato que se utiliza en la síntesis de disposiciones de sondas de ADN, polipéptidos, y los similares, que comprende: a) un substrato con una superficie activa sobre la cual se pueden formar disposiciones; b) un formador de imagen que proporciona una imagen de luz bidimensional, de alta precisión, proyectada sobre la superficie activa del substrato, que comprende: (1) una fuente de luz que proporciona un rayo de luz; (2) un dispositivo de microespejo que recibe el rayo de luz de la fuente y está formado de una disposición de microespejos que se pueden dirigir electrónicamente, cada uno de los cuales puede inclinarse selectivamente entre una de por lo menos dos posiciones separadas, en donde en una de las posiciones de cada microespejo la luz de la fuente incidente de la fuente sobre el microespejo es desviada lejos de un eje óptico y en una segunda de por lo menos dos posiciones de microespejo la luz es reflejada a lo largo del eje óptico; y (3) ópticas de proyección que reciben la luz reflejada de los microespejos a lo largo del eje óptico y que forman imágenes del patrón de los microespejos sobre la superficie activa del substrato.
2. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el dispositivo de microespejo está formado de una disposición bidimensional de microespejos.
3. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, que incluye un lente para colimar el rayo de la fuente de luz para proporcionar un rayo colimado proyectado sobre la disposición de microespejos a un ángulo oblicuo a un eje óptico principal que se extiende desde la disposición de microespejo hasta el substrato, y en donde en una de las posiciones de cada microespejo la luz es reflejada a lo largo del eje óptico a través de las ópticas de proyección al substrato y en una segunda posición de cada microespejo la luz de la fuente es reflejada a un ángulo fuera del eje principal del sistema de proyección y lejos del substrato.
4. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde la fuente de luz proporciona un rayo de salida a un lente, el cual colima el rayo de salida e incluye un divisor de rayo colocado entre la disposición de microespejo y las ópticas de proyección y recibe el rayo colimado de la fuente, el divisor de rayo refleja una porción del rayo a la disposición de microespejo y recibe la luz reflejada de la disposición de microespejo a lo largo de un eje óptico principal del aparato que se extiende desde la disposición de microespejo a través de las ópticas de proyección al substrato, el divisor de rayo parcialmente pasa la luz del microespejo a través del mismo a las ópticas de proyección para ser formadas en imágenes en la superficie activa del substrato.
5. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, que además incluye un filtro que recibe la luz de la fuente y el cual selectivamente deja pasar solamente las longitudes de onda deseadas a través de la disposición de microespejo.
6. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el substrato es transparente y la luz del formador de imágenes pasa a través del substrato transparente para ser formado en imágenes en la superficie activa del substrato que está opuesta a la superficie, la cual inicialmente recibe la luz del formador de imagen.
7. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 6, que además incluye una celda de flujo que cubre la superficie activa del substrato y que tiene puertos para aplicar reactivos dentro de la celda de flujo que pueden hacerse fluir sobre la superficie activa del substrato.
8. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, que además incluye una computadora conectada al dispositivo de microespejo para proporcionar señales de comando para controlar la desviación de los espejos en la disposición de microespejo para proporcionar un patrón deseado para su proyección sobre el substrato.
9. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde la luz proporcionada por la fuente de luz está en el rango de longitudes de onda ultravioleta a casi ultravioleta.
10. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 9, que incluye un filtro que recibe la luz de la fuente, la cual selectivamente deja pasar longitudes de onda en longitudes de onda de bloques mayores, ultravioleta y casi ultravioleta incluyendo infrarrojas.
11. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 10, en donde el filtro incluye un espejo dicróico que refleja las longitudes de onda seleccionadas y deja pasar las longitudes de onda a ser bloqueadas.
12. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde las ópticas de proyección incluyen lentes de enfoque e iris ajustables, uno de los lentes deja pasar la luz a través del iris ajustable y el otro lente recibe la luz que pasó a través del ¡ris y enfoca esa luz sobre la superficie activa del substrato.
13. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde el patrón de microespejos que está siendo formado como imagen sobre la superficie activa del substrato se reduce en tamaño con respecto al tamaño de la disposición de microespejo.
14. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde las ópticas de proyección están compuestas de elementos ópticos, refractores, telecéntricos, e incluyen lentes refractores entre la fuente de luz y el dispositivo de microespejo que forma un sistema de iluminación Kohler.
15. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, en donde las ópticas de proyección son telecéntricas y están compuestas de elementos ópticos, reflectores.
16. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 15, en donde los elementos ópticos de reflexión ¡ncluyen un espejo cóncavo y un espejo convexo, el espejo cóncavo refleja luz del dispositivo de microespejo al espejo convexo que la refleja de regreso al espejo cóncavo que refleja la luz al substrato donde se forma la imagen.
17. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 16, que incluye un espejo plano que refleja la luz del espejo cóncavo al substrato.
18. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, que incluye una celda de flujo que cubre la superficie activa del substrato y que tiene puertos para aplicar reactivos dentro de la celda de flujo que pueden hacerse fluir sobre de la superficie activa del substrato, y un sintetizador de ADN para suministrar reactivos a la celda de flujo.
19. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, que incluye una celda de flujo que tiene un alojamiento compuesto de una sección de cubierta superior y una base inferior y una junta montada en la base, en donde el substrato es un portao-bjetos de vidrio transparente asegurado entre la sección de cubierta superior y la base para definir una cámara de reacción sellada entre el substrato y la base que está sellada por la junta, y canales que se extienden a través del alojamiento desde el puerto de entrada hasta la cámara de reacción y desde la cámara de reacción hasta el puerto de salida, la superficie activa del substrato se encuentra orientada hacia la cámara de reacción sellada.
20. El aparato de acuerdo con la reivindicación 19, que incluye medios para de manera liberada asegurar el substrato entre la base inferior y la sección de cubierta superior y permitir que el substrato sea reemplazado.
21. El aparato que se utiliza en las síntesis de disposiciones de ADN, polipéptidos, y los similares que comprende: a) un substrato con una superficie activa sobre la cual las disposiciones se pueden formar; b) una celda de flujo que cubre la superficie activa del substrato y que tiene puertos para aplicar reactivos dentro de la celda de flujo que pueden hacerse fluir sobre la superficie activa del substrato; c) un formador de imagen que proporciona una imagen de luz bidimensional, de alta precisión, proyectada sobre la superficie activa del substrato, que comprende: (1) una fuente de luz que proporciona un rayo de luz; (2) un dispositivo de microespejo que recibe el rayo de luz de la fuente y que está formado de una disposición de microespejos que se pueden dirigir electrónicamente, cada uno de los cuales puede selectivamente inclinarse entre una de por lo menos dos posiciones separadas, en donde en una de las posiciones de cada microespejo, la luz de la fuente incidente sobre el microespejo es desviada lejos de un eje óptico y en una segunda de por lo menos dos posiciones de microespejo, la luz es reflejada a lo largo del eje óptico; y (3) ópticas de proyección que reciben la luz reflejada de los microespejos a lo largo del eje óptico y que forma la imagen del patrón de los microespejos sobre la superficie activa del substrato.
22. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde el dispositivo de microespejo está formado de una disposición bidimensional de microespejos.
23. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, que incluye un lente para colimar el rayo de la fuente de luz para proporcionar un rayo colimado proyectado sobre la disposición de microespejo en un ángulo oblicuo a un eje óptico principal que se extiende desde la disposición de microespejo al substrato, y en donde en una posición de cada microespejo la luz es reflejada a lo largo del eje óptico a través de las ópticas de proyección al substrato y en una segunda posición de cada microespejo, la luz de la fuente reflejada a un ángulo fuera del eje principal del sistema de proyección y lejos del substrato.
24. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde la fuente de luz proporciona un rayo de salida a un lente el cual colima el rayo de salida, e incluye un divisor de rayo colocado entre la disposición de microespejo y las ópticas de proyección y que recibe el rayo colimado de la fuente, el divisor de rayo refleja una porción del rayo a la disposición de microespejo y recibe la luz reflejada de la disposición de microespejo a lo largo de un eje óptico principal del aparato que se extiende desde la disposición de microespejo a través de las ópticas de proyección al substrato, el divisor de rayo parcialmente deja pasar la luz del microespejo a través del mismo a las ópticas de proyección a ser formadas sobre la imagen en la superficie activa del substrato.
25. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, que además incluye un filtro que recibe la luz de la fuente y el cual selectivamente deja pasar solamente las longitudes de onda deseadas a través de la disposición de microespejo.
26. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde el substrato es transparente y deja pasar luz del formador de imagen a través del substrato transparente a ser formado con la imagen en la superficie activa del substrato que está opuesta a la superficie que inicialmente recibe la luz del formador de imagen.
27. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, que además incluye una computadora conectada al dispositivo de microespejo para proporcionar señales de comando para controlar la desviación de los espejos en la disposición de microespejo para proporcionar un patrón deseado de proyección sobre el substrato.
28. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde la luz proporcionada por la fuente de luz está en el rango de longitudes de onda de ultravioleta a casi ultravioleta.
29. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 28, que incluye un filtro que recibe la luz de la fuente, el cual selectivamente deja pasar longitudes de onda en longitudes de onda de bloques más grandes de ultravioleta y casi ultravioleta incluyendo infrarrojas.
30. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 29 en donde el filtro incluye un espejo dicróico que refleja las longitudes de onda seleccionadas y deja pasar las longitudes de onda a ser bloqueadas.
31. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde las ópticas de proyección incluyen lentes de enfoque y un ¡ris ajustable, uno de los lentes deja pasar luz a través del iris ajustable y el otro lente recibe la luz que pasa a través del iris y enfoca esa luz sobre la superficie activa del substrato.
32. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde el patrón de microespejos que está formado en imágenes sobre la superficie activa del substrato se reduce en tamaño con respecto al tamaño de la disposición de microespejos.
33. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, que incluye lentes refractores entre la fuente de luz y el dispositivo de microespejo que forman un sistema de iluminación Kohler.
34. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde las ópticas de proyección son telecéntricas y están compuestas de elementos ópticos reflectores.
35. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 34, en donde los elementos ópticos reflectores incluyen un espejo cóncavo y un espejo convexo, el espejo cóncavo refleja luz del dispositivo de microespejo al espejo convexo que la refleja de regreso al espejo cóncavo, el cual refleja la luz al substrato donde se forma la imagen.
36. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 35, que incluye un espejo plano que refleja la luz del espejo cóncavo al substrato.
37. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, que incluye un sintetizador de ADN conectado para suministrar reactivos a la celda de flujo.
38. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 21, en donde la celda de flujo tiene un alojamiento compuesto de una base inferior y la sección de cubierta superior es una junta montada sobre la base, en donde el substrato es un porta-objetos de vidrio transparente asegurado entre la sección de cubierta superior y la base para definir una cámara de reacción sellada entre el substrato y la base que está sellada con la junta, y canales que se extienden a través del alojamiento desde el puerto de entrada hasta la cámara de reacción y desde la cámara de reacción hasta el puerto de salida, la superficie activa del substrato se encuentra orientada hacia la cámara de reacción cerrada.
39. El aparato de acuerdo con la Reivindicación 38, que incluye medios para de manera liberada asegurar el substrato entre la base inferior y la sección de cubierta superior para permitir que el substrato sea reemplazado.
40. Un método para sintetizar disposiciones bidimensionales de sondas de ADN que comprenden los pasos de: a) proporcionar un substrato con una superficie activa a la cual se han aplicado eslabonadores de síntesis de ADN; b) proporcionar un dispositivo de microespejo que comprende una disposición bidimensional de microespejos que se pueden dirigir electrónicamente, cada uno de los cuales puede selectivamente inclinarse entre una de por lo menos dos posiciones separadas, y proporcionar señales al dispositivo de microespejo para seleccionar un patrón de microespejos en la disposición. bidimensional que reflejan luz sobre el substrato; c) proyectar luz desde una fuente sobre la disposición de microespejos y reflejar la luz de los espejos de la disposición de microespejo a través de ópticas de proyección para formar imágenes de la disposición de microespejo sobre la superficie activa del substrato para iluminar aquellos sitios de pixeles en la disposición en la superficie activa del substrato que serán activados para desproteger los grupos OH sobre la misma para hacerlos disponibles para unirlos a las bases; d) proporcionar un fluido que contiene una base apropiada a la superficie activa del substrato y unir la base seleccionada a los sitios expuestos; e) proporcionar señales de control al dispositivo de disposiciones de microespejo para seleccionar un nuevo patrón de espejos que son desviados para reflejar la luz hacia el substrato y repetir los pasos (c) a (e).
41. El método de acuerdo con la Reivindicación 40, en donde los pasos (c) a (e) se repiten un número seleccionado de veces para acumular un número seleccionado de niveles de bases en una disposición de sondas bidimensionales sobre el substrato.
42. El método de acuerdo con la Reivindicación 41, en donde una base de nucleótidos seleccionada se hace fluir sobre la superficie activa en el paso (d) para unirla a sitios seleccionados utilizando síntesis de ADN de f ósforamidita.