TWM294355U - Drop deposition device and chemical array - Google Patents

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M294355 八、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作涉及化學陣列。 【先前技術】 諸如生物聚合物陣列（例如，聚核普酸陣列，諸如歷或 RNA陣列）之化學陣列為黏合劑（配位體）之陣列且已為吾人 所熟知，且用作（例如）診斷或篩選工具，包括（但不限0則 基因表達分析、藥物篩選、核酸定序、突變分析及其類似 物。此等黏合劑或配位體陣列包括以陣列或圖案形式被定 位於一固體支撐表面上的複數種黏合劑。

當該等陣狀配㈣為聚合„(壯，如㈣及多狀陣 列中的情況），存在兩種製造此等陣列之主要方法，意即經 :其中聚合配位體以逐步之方式在基板表面上生長的原位 a成’以及經由完整配位體（例如預合成的核酸/多肽、cDNA 片斷等）沉積在陣列表面上。 許夕^況下，可能需要陣列具有不同尺寸的特徵。特 & I主的是以高生產量之方式製造此等陣列之能力。 、，此’持續存S對能多句製造具有不同尺寸（意即可（例如） ,, 里、方式控制每一陣列特徵的尺寸）之特徵的生 物聚合陣歹,j % 士_ 能 — 方法及政置之發展的關注。特別關注的是為 Π ’探針為基礎來控制每一特徵的此等方法及 置。 【新型内容】 本劍作提供了一種用於製造化學陣列之方法及裝置。本 J0I234.doc M294355 方法之實施例包括：判定化學陣列佈局，#中該佈局中之 每—特徵均具有以其組合物為基礎而選擇的尺寸；及根據 该化學陣列佈局製造化學陣列。在某些實施例中，根據本 方法製造而成的陣狀至少兩個特徵具有不同尺寸。實施 例亦包括具有不同尺寸之特徵的化學陣列(例如，根據本方 法製造而成）。本創作亦提供了包括流體沉積裝置之實施 例’其能夠製造具有不同尺寸之特徵的化學陣列，（例如） 以用於實踐本方法。在某些實施例中亦可提供存在於電腦 可讀取媒體上以用於實踐本方法的演算法。本創作之實施 例亦可包括用於實踐本方法之系統及套組。 【實施方式】 定義 ,生物聚合物”為具有一種或一種以上類型之重複單元的 聚合物。生物聚合物通常見於生物系統中且包括(但不限於) 多糖(諸如碳水化合物)及肽(此術語用α包括多肽及附著至 多糖或不附著至多糖的蛋白質）及聚核苦酸以及其類似 物，諸如彼等包含或含有胺基酸類似物或非胺基酸基團或 核苷酸類似物或非核苦酸基團的化合物。此包括：聚核苷 酸，其中習知主鏈已置換為一非天然存在或合成之主鍵； 及核酸（或合成或天然存在之類似物），其中一或多個之習知 鹼基已由能夠參與Watson_Crick型氫鍵合相互作用或 Wobble相互作用的基團（天然或合成）所置換。聚核苷酸包 括單股鏈或多股鏈組態，其中一或多個之股鏈可能與另一 股鏈完全對準或不對準。，，核苦酸”係指核酸之子單元且具 101234.doc M294355 有磷酸基、5個碳原子的糖及含氮鹼基以及此等子單元之官 能類似物（不論合成或天然存在），呈聚合物形式（如聚核= 酸）的該等子單元可以類似於兩個天然存在之 序列特定方式而與天然存在之聚核苦酸雜混。例如，如仍 5,948,9。2及其所引用之參考（不管其出處）所描述（所有案以 引用的方式併入本文中），，，生物聚合物，，包括DNA(包括 cDNA)、RNA、寡核苦酸及pNA及其它聚核普酸。”寡核普 酸”通常是指長度為約10至1〇〇個核*酸之核普酸多聚體， 而”聚核苷酸，，則自括且古k h # W匕括具有任何數目之核普酸的核苷酸多聚 體0 二生物單體"係指單一單元，其可與相同或其 連接以形成生物聚合物（例如， 早 團_4^ 卩胺基酉夂或具有兩個連接基 述單胺基酸或核苦酸中的一者或兩者可具 指分別：：保濩t團):生物單體流體或生物聚合物流體係 式)。3生物早體或生物聚合物的液體(通常呈溶液形 一 Γ:陣::除非出現相反意圖)包括可定址區域之任意 -或多：：排列，可定址區域帶有與彼區域相關之 合 土板為夕子L型之借、、兄了 人第三維，而在其中基板…型::；：可延伸 同部父？：_度)。陣列為可定址陣列，因為其具有不 列上4 :域(例如’不同聚㈣酸峰使得在該陣 、疋預疋位置處（”定址’’）的區域（該陣列之，，特徵，，或 101234.doc M294355 點，’）將偵測特定目標或目炉 彼特徵之非目π物η I (“一個特徵可附帶偵測 ,^ π )。任一、、、6定基板都可攜帶被置於基板前 :一上的一個、兩個、四個或更多陣列。視使用情況而定， /陣列或所有陣列都可彼此相同或不同，並且每一個陣 u可含有多個點或特徵。 在】、於2〇Cm2或甚至小於1〇咖2⑼如小於約5加2，包括 二於約1⑽2、小於約lmm2(例如⑽μ2或更小）)之面積中， 一陣列可含有-或多個特徵，包括兩個以上、十個以上、 一百個以上、一千個以上、-萬個以上或甚至十萬個以上 的特徵。在某些實施例中，—陣列可覆蓋約230 大或更 (例如、、勺930 cm大或更大）的面積。交替使用之"特徵"或” 點”意指聚合物(意即黏合劑)，其存在作為陣列基板表面上 之多個聚合物複製物的組合物。該等多個複製物可呈任何 形狀，包括圓形或非圓形。 例如，特徵可具有約⑺^以至約i.Ocm範圍内之寬度（意 即圓點直徑）。在其它實施例中，每一特徵可具有約U㈣ 至約1.0 mm範圍内之寬度，通常约5〇 _至約5〇〇 _，且 更通常約1〇_至約200 _範圍内之寬度。非圓形特徵可具 有的面積乾圍等同於具有前述寬度（直徑）範圍的圓形特徵 之面積範圍。至少-些或所有特徵具有不同組合物（例如， 當排除每一特徵組合物之任何重複時，剩餘特徵可占特徵 總數的至少5%、1〇%、2G%、5G%、95%、哪幻嶋）。將 通常（但非基本上）存在特徵間區域，其並不攜帶任何㈣ (或包含該等特徵之類型的其它生物聚合物或化學部分）。但 101234.doc M294355 是，應瞭解’特徵間區域（當存在時）可具有不同尺寸及組態。 每一陣列可覆蓋小於200 cm2或甚至小於5〇⑽2、5 cm2、 1 cm2、0.5 cm2或0.1 cm2的面積。在某些實施例中，攜帶有 一或多個陣列之基板可通常成形為一矩形固體（儘管其它 形狀亦可行）’其具有：大於4 mm且小於15〇 mm之長度， 通常為大於4 mm且小於80 mm，更通常為小於2〇mm;大於 4爪爪且少於15〇„1„1之寬度，通常為小於8〇〇1111且更通常為 小於2〇 mm ;及大於〇.〇1 mm且小於5 〇 mm之厚度，通常為 大於0.1 mm且小於2 mm且更通常為大於〇2且小於15 mm’諸如大於約0.8 mm且小於約“職。由於藉由侦測榮 光而被讀取的陣列，基板可為經激勵光照明即可發出低螢 光的材料。此外’在此情況下’乡聚焦雷射光束經過一區 域速度太慢，則基板可相對透明以減少人射照明雷射光的 吸,及隨後的加熱。例如，如可跨過此照明光的完整光譜 所篁測，或者在532 nm或633⑽下所量測，基板可透射至 少鳩或观（或甚至至少7G%、9Q%或95%)之人射於前面的 照明光。在某些實施例中’基板可包括一鏡面。 t陣列之情況下’”目標，'將指待由探針（”目標探針"H貞測 之流動相中的部分(通常為流體)’該等探針被結合至基板的 不同區域處'然而，”目標"或”目標探針，，中 ： 者評估(因此，任一者均可為一種 將由另- 甘女β —丨 但不知的汆核苷酸混合物， 其有待糟由與另一者結合而評估）。 ”陣列佈局”或” 特性”係指陣列之— 或生物特性，諸如特徵 一 J、化學 疋位、—或多個特徵維度（諸如特徵 101234.doc -10- M294355 尺寸、密度等）、對指定位置處之部分 , 地心丨刀的冋一性或官能（例如 化學的或生物的）的某一指示、應怎樣處理陣列（例如，陣列 曝露於樣品所處的條件或陣列讀取說明書或樣品曝露後的 控制）及其類似物。 如本文所用之術語，，雜混”係指互補或部分互補之分子之 間的結合，例如如在雙股鏈職的有意義鏈與反意義鏈之 間。此結合通常為非共價处人 升，、彳貝、、口，且足夠明確以使得此結合 可用於區分高度互姑、八 U〜 補刀子及其它輕度互補分子。高度互補

刀子之貝例包括互補#寘仿：缺 r\XT “人、、、、、則生券核皆酸、dna，a及其類似物， 八έ以準確補充探針的核苦 ^ ^ τ 7极甘I序列排列而成的核苷酸區 域，輕度互補性寡核苷酴宭 甘馱之貫例包含具有核苷酸序列的寡 核《，其中該等核㈣序列所 =^ 匕3的一或多個核苷酸並 > ’充&針I核苦酸的序列。關於聚 及，，結合”可交替使用。 雜/tb =组合”可為一或多個陣列僅加上一個其上沉積有一 =車列士的基板’儘管該组合可呈包括其它元件（諸如具 括苴上且古谷I 特疋而S，一陣列組合至少包 括/、上/、有至少一陣列的基板。 ^將一物件指示為”遠離， 、離另一物件時，此是指該等兩個 物件至、在不同的建筚 二I、. 物中，且可至少為1英里、10英里或 ,^ 4貝矾係指經由合適之通信通道（例 如，私有網路或公共絪 、 .路)將表示彼資訊之資料作為電訊妒 來傳輸。”轉發，，一物件俜 號 ,...,.A 件係杉用以自一位置至下一位置#取 彼物件的任何方法（ B 1 ^取 順疋猎由物理傳送彼物件還是其它 101234.doc M294355 方法（右可能））且其包括 鞞帶咨Μ々冰 〈/在貝料之情況下）物理傳送 W貝枓或傳達資料的媒體得达 腔室”係指封閉的體積(儘管可藉由一或多個口進入腔 室） ，頂 亦應瞭解，在整個本申 τ月茶中，諸如，，前”、”後，， 及下”的詞僅在相對意義上使用。 本文所使用之”流體，，係指液體。 可肐係指視情況。任何所提、^ ^ =事件的有序序列或任何其它邏輯上可行之序列進行 U的，，或"視情況地"意指隨後所描述之情況可能發生戍 可能不發生，以使得描述内容包括其中該情況發生之例子 及5亥情況不發生之例子。 ”液滴沉積裝置”及類似術語廣義上係指可在形成陣列時 刀配滴劑的任一裝置’且其包括(但不限於)脈衝式噴射裝 置。"脈衝式喷射器"藉由將壓力脈衝（諸如藉由遂電或熱電 疋件）輸送至鄰近出口或孔的液體以使得將自其分配 來操作。 關於基板表面上之區域為"連續的"係指未受彼區域内任 何間隙之干擾的區域。然後陣列之明顯特徵可在此連續區 域上形成。 °° π探針密度’，為對關於一特徵内每單位面積的連接分子或 探針分子的數目之速記方式。此術語接著可與”特徵探針贫 度父替使用且與其具有相同意義。因此，在判定探針密声 時並不考慮任何基本上缺乏探針的特徵間區域。區域中之 10l234.doc > 12- M294355 、十後度$同且獨立於特徵密度（其為每單位面積之特徵 數目）。 /目對於至少兩個特徵之尺寸的不同特徵尺寸係指參考特 被的尺寸，其相差約1%以上或更多，例如约以上，例如 10/。、15%、2G%或5G%以上或更多。，，特徵尺寸，，意指特徵 之特徵性長度規。例如，特性長度規可為寬度(圓形特徵之 直徑）或其類似物。 可在本文中交替使用術語”目標”、”目標分子"、”目標生 物刀子及分析物"，且其係指樣品中或疑似存在於樣品中 已头或未知刀子。一目標為將結合（例如雜混）至基板表面 上的探針的目標(若目標分子與分子探針互補，例如若其含 有互補性區域，意即若其為特定結合對之成員）。八 如本文中所使用的術語”探針"係指黏著至基板之具 知同一性的分子。 〃 "探針複製物"係指給定探針之準確複製物。 本文中父替使用之術語，，雜混溶液"或,，雜混試劑"係指々 用於雜混反應的溶液。 曰、 結合至表面的”連接層”的厚度可（例如）小於2〇〇埃或甚至 小於10埃（或小於8、6或4埃的厚度）。此層可具有W至⑻ 單元V的聚核苦酸、蛋白質、核苦或胺基酸最小結合親人 力。層厚度可使用UV或Χ-射線橢圓對稱法評估。 ° 如本文中所使用之術語，，嚴格檢定條件"係指以下條件. 適合產生具有足夠互補性以提供檢定中所要特性方 酸結合對(例如’表面結合及溶液相核酸)，而不太適合形成 101234.doc M294355 具有不足互補性以提供所要特性之結合成員之間的結合 對。嚴袼檢定條件為混雜及洗滌條件二者的合計或組合（總

在核酸雜混（例如，如在陣列中，南或北雜混）之情形中的 ’’嚴袼雜混”及"嚴格雜混洗滌條件”係依序列而定的，且在不 同貫驗參數下不同。在本創作之㈣内可用於識別核酸的 嚴格雜混條件可包括··例如，在咖下，在包含抓甲酿 胺、5xSSC及1% SDS之緩衝液中進行雜混；或在65艺下， 在包含5xSSC及1% SDS之緩衝液中進行雜混；二者皆伴有 在65°C下，用〇.2xSSC及〇.1%SDS進行洗滌。例示性嚴袼雜 混條件亦可包括：在37〇c下，在4G%f醯胺、i m就！及 1% SDS之緩衝液中進行雜混，且在45。〇下，在i><ssc中進 行洗滌。或者，可採用在65t下，在〇5MNaHp〇4、7%十 二烷基硫酸鈉（SDS)、lmMEDTA中雜混至經過濾器結合的 DNA，且在68°C下，在〇.ixSSC/〇 1% SDS中進行洗滌。另 外，額外之嚴格雜混條件包括在6〇它或更高溫度下及 3xSSC(450 mM氯化鈉/45 11^檸檬酸鈉）中進行雜混或在仏 C下，在含有30%曱酿胺、1MNaC卜〇·5%肌胺酸納、5〇福 MES、P雌為6·5的溶μ進行料。熟胃此項技術者將不 難認識到’可利用替代的但相當㈣混及絲條件以提供 具有類似嚴格性的條件。 在某些實施例中，洗編牛之嚴格性陳述了判定核酸是 否特定雜混成表面結合核酸的條件。用於識別核酸的洗務 條件可包括（例如）·在ΡΗ值7下及至少約5〇。〇或約55γ至約 101234.doc -14- M294355 6〇 C的溫度下約〇·02莫耳之鹽濃度；或，在72〇c下歷時約 15分鐘之約〇·15 M Naa的鹽濃度，·或，在至少約5〇艺或約 55 C至約60 C的溫度下歷時約15至約2〇分鐘的約〇.2xSSC 的鹽濃度；或在室溫下，用具有含〇1% SDS之約2xSsc^$ 鹽/辰度的溶液將該雜混複合物洗滌兩次，歷時】5分鐘，且 接著在68°C下，用含有〇·1% SDSw〇lxSSC洗滌兩次，歷時 15分鐘’·或同等條件。用於洗滌的嚴袼條件亦可為（如）在“ °C 下的 0.2xSSC/0.1% SDS。 嚴格檢定條件之一特定實例為在“它下，在具有15]^之 總一價陽離子濃度的基於鹽的雜混緩衝液中進行旋轉雜混 (例如，如在2000年9月5曰申請的美國專利申請案第 〇9/655,482號中所描述，其揭示内容以引用的方式併入本文 中），接著為在室溫下，用〇.5X sSC及01X ssc進行洗滌。 嚴格檢定條件為至少如上文代表性條件般嚴格的雜混條 件，其中一給定組之條件與上文特定條件相比較至少被認 用以提供所要特定性之足夠互補性的額外結合複合物”、藉 以’’大體上

為是嚴格的（若在該給定組之條件中大體上沒有產生缺乏 通常小於約3倍多。 ^且若適當亦可加以 其它嚴格雜混條件在此項技術中已知並 採用。

如本文所使用沾你扭”;^ a戚丨丨μ，· 地結合相關化名 或人造配位體。 體、毒素及毒浴 101234.doc 15 M294355 固醇、肽、酶底物、餘因子、藥物'外源凝集素、糖、寡 核普酸、核酸、寡聚糖及蛋白質的促效劑及枯抗劑。” 如本文所使用之術語"受體"為對配位體具有親合性的部 分。受體可為天然存在之受體或為人造受體。其可在其未 $變的狀態下被採用或與其它物質集合。可直接或經由特 疋…口物貝來共價或非共價地將受體附著至結合員。受於 之實例包括(但不限於)抗體、細胞膜受體、單克隆抗體及： 特異性抗原決定子反應的抗血清、病毒、細胞、藥物、聚 核苦酸、核酸、壯、M m v 肽餘因子、外源凝集素、糖、多糖、細 胞膜及細胞器。启+ 了5 & y，丄， 在此項技術中受體有時被稱為抗配位體。 如本文所使用之術狂每 —立 …又體在思思上並無差別。當已藉由 分子識別而組合了&伽人y y X個刀子以形成錯合物時，即形成”配位 體受體對’’。 、、二ΐ所？之術語，，樣品"通常指的是(儘管不必要)呈 或疑似含有一種或-種以上相關組份(目 私）的材料或材料之混合物。 π基於電腦之系铋”扣从a扣 ,.,,扎的疋用於分析本創作之資訊的硬體 構件、軟體構件及資料 電腦之系缔μ 存構 與本創作相關的基於 Γ=:Γ硬體包括中央處理單元叫輪入構 前可用的基於電腦之系統皆適用於本創作 爾存構件可包括 訊的記錄的產口 上又所描述之當刖資 在電Γτί°σ或可存取此產品的記憶體存取構件。 在冤月旬可讀取掸麯 體上s己錄，，資料、程式設計或其它資訊 101234.doc -16- 指的是使用如此項技術中已知之 過私。基於用於存取所儲疒 可此等方法儲存資訊的 便的資料儲存結構。存之資訊的構件’可選擇任何方 夕種資料虛to - 儲存（例如）字處理文 、 斋程式及格式皆可用於 處理器”參考將執行=資料庫格式等。 組合。例如，本文φ 〃 而之功施的任何硬體及/或軟體 r任何處理器可炎 _ 處理器，諸如以電子控制器、“為一可程式化之數位微 上型電腦或攜帶型雷為主機、伺服器或個人電腦（桌 理器。當處理器為可程 々可程式化之數位微處 設計自遙遠位置傳達至二理=處理器時’可將適當之程式 σ f語如，T > 窃’或先前保存於電腦程式產 -(4如，可讀取儲存媒體 “粒式屋 是基於磁、光或固”置)中π電脳或固定電腦，不管 程式設計，且可被：其:):：:：、，體或光碟可執行 讀取器讀取。 f應口處與母個處理器通信的適當 ”啟動訊號”指的异6 4 Μ σσ 、 σ贺射态所提供之用以啟動該喷射器 的電成或其它類似能量。 、口 波形指的是可葬士給^舍』 啟動'、曰1電壓對時間之值來圖表說明的 啟動訊5虎的形狀。 實施方式 本創作長:供了用於制、主义風 、氣仏化子陣列的方法及裝置。本方法 之實施例包括：判宏外與陆 疋化予陣列佈局，其中該佈局中之每一 特徵皆具有以其組合物為美接 物马暴礎而遥擇的尺寸；及根據該化 學陣列佈局製造化學。 ， 予丨早到在某些只施例中，根據本方法 製造而成u車列的至少兩個特徵具有不同尺寸。實施例亦 101234.doc M294355 包括具有不同尺寸之特徵的化學陣列（例如根據本方法製 造而成）。本創作又提供了包括流體沉積裝置之實施例，其 能夠製造具有不同尺寸之特徵的化學陣列，（例如）以用於實 踐本方法。在某些實施例中亦可提供存在於電腦可讀取媒 體上以用於實踐本方法的演算法。本創作之實施例亦可包 括用於實踐本方法的系統及套組。 在描述本創作之前，應瞭解，本創作並不限於所描述之 特定實施例，同樣當然可改變。還應瞭解，本文所使用之 術語僅為描述特定實施例之目^，且並不意欲具有限制 性，因為本創作之範嘴將僅受附加之申請專利範圍的限制。 當提供值範圍時，應瞭解，除非本文清楚地另外規定， 否則在彼範圍之上限與下限之間及在彼所陳述之範圍内的 任何其它陳述或介人值都涵蓋於本創作。可獨立地被包含 在較小範圍中的此等較小範圍之上限與下限亦涵蓋於本創 作，其從屬於該所陳述之範圍中任何被特定性排除的限 度。當所陳述之範圍包括該等限度之一者或兩者時，排除 了彼等所包括之限度的一者或兩者的範圍亦被包括於本創 ”非另外定義$則本文所使用之所有技術及科學術語 均具有與本創作所屬之技術領域中的—般技術人員所通常 瞭解的相同意思。儘管亦可將^ ^ ^ ^ ^ 力」肘頦似或4同於本文中所描述 之彼4方法及材料的任何方法 — J乃/5:及材枓用於貫踐或測試本創 作’但疋現將描述較佳方本 住方法及材料。以引用的方式併入了 本文所提及的所有公告以掘士 101234.doc 18 M294355

刚，僅為其揭示内容而單獨提供 在本申請案之申請日之前 了本

可··本創作無婼H丨从 本創作無權因先前創作而先於此公告 小應解釋為許 另外，所提供 之A 口的日期可與可能需要獨立證實的實際公告日期不 如當閱讀此揭示内容時熟習此項技術者將瞭解，本文所 描述並說明之每個個別實施例各自均具有不連續的組件及 特徵’其可在不脫離本創作的料或精神的情況下不難與 任一其它若干實施例之特徵相分離或與其結合。 沒有必要按比例繪製本文所展示的圖，其中為清楚起見 擴大了一些組件及特徵。 製造化學陣列的方法 如上文所註解，本創作之實施例可包括用於製造諸如生 物聚合陣列之化學陣列的方法。具體言之，本創作提供了 用於製造能精確控制化學陣列之每個特徵的尺寸的方法。 因此，可根據本創作製造具有不同大小之一或多個特徵（包 括所有特徵）的化學陣列。在某些實施例中，不同尺寸之特 徵可彼此鄰近（如，在陣列的同一行或同一列中），以使得其 間不存在介入特徵。在某些實施例中，用於製造陣列之不 同尺寸的特徵（如，鄰近特徵）的流體可自滴劑沉積設備之同 101234.doc •19- M294355 】孔中刀配。例如，在不中斷製造過程的前提下， 造過程_，例如’藉由調變向與小孔相關之小孔噴射器 所提：的啟動訊號可改變自滴劑沉積裝置之小孔所分配的 Μ量1自小孔分配不同體積之流體，藉此自同—小孔 製造具有不同尺寸的特徵。 一上文所d解’ 將在下文更詳細地描述，就廣泛意義 而口本創作之化學陣列為聚合或生物聚合配位體或分子 (即’黏合劑或探針）之陣列，其中聚合黏合劑可為下列物中 之任何H、蛋白質、核酸、多糖、此等生物聚“占 合劑之合成模擬物等等。在許多相關實施例中，該等陣列 為核^陣列’包括寡核苦酸、聚核苦酸、cDNA、mRNA、 其：：模擬物及其類似物。如下文將更詳細描述，可在陣 列檢疋(例如，雜混檢定)中採用本創作之化學陣列，其中使 /等車歹j肖》有或疑似含有一或多個相關目標的樣品相 接觸。一旦接冑’並且若需要進行進一步處ί里，則可谓測 存在於陣列上之任何探針/目標結合複合物以提供關於在 該樣品中存在一或多個目標的資訊。 般而5，本方法採用一流體沉積裝置，其包括具有與 至少一小孔（亦稱作噴嘴）相關之至少一儲蓄器的至少一沉 積頭(料頭)，藉由該至少一小孔噴射流體。該沉積頭之小 孔包括噴射器’當其被啟動時，引起流體(例如，探針前驅 體（例如，亞石舞醯胺））、活化劑流體（例如，四。坐活化劑）及 /、類似物）自該小孔排出至陣列基板上。 本方法之實施例包括（例如）在自沉積頭每次喷射流體之 101234.doc -20- M294355 前，藉由調變向每一個別噴射器所提供之所應用的啟動訊 號來控制自沉積頭之一或多個小孔所分配的流體量（即，液 滴尺寸），其中向噴射器所提供之啟動訊號與自個別小孔喷 射之流體量直接相關，並且因而與每個特徵之尺寸直接相 關。本創作之實旧列包括f周變向每個_器所提供之所應 用的波形，以控制自該或該等小孔所分配的流體量。 應瞭解，本文中可廣泛使用術語”調變，，。例如，可關於 振幅、脈衝長度、頻率及其類似物來調變（例如）所應用之啟 動訊號。 ^ rjr 一#丨吗貝牙r裔的冤靨， 因而能夠調節自每一陣列特徵之沉積頭所輸送的流體晃 積’即’提供動態流體體積調節。在許多實施例中，在^ 創作之實踐中所採用的沉積頭包括複數個儲蓄器及編 孔，其中每個孔具有個別噴射 U此本創作之實施你 匕括（例如）在自對應小孔每次嘻射ώ ……a L體之前，(例如)藉由額 交她加至母個喷射器的啟動訊二 孔所分配的流體量。 制“積頭之每斜 本創作之實施例至少關於所製備之陣列的 而使化學陣列能夠得以製備或”定製”。 ，^ 步驟+ # 、 此疋製可藉由以下 "-成:判疋-化學陣列佈局(其 每個特徵是否呈有Α於发ά入4 匕予陣列佈局中之 疋古”有基於其組合物而選 物聚合陣列佈局來t造化學陣列。 寸），及根據生 述’其中可完成此之-種方式為藉由向所:將更詳細地描 陣列佈局製造陣列的液滴沉積裝置= 斤採用之用以根據 、之不同噴射器提供各種 101234.doc M294355 啟動訊號。換言之，精確控制向沉積頭之每個喷射器所提 供的特定啟動訊號能夠定製-陣列之每個特徵的尺寸。去 向喷射器所提供之啟動訊號直接與自—與彼特定小孔相;; 的小孔所噴射之流體量有關時，能夠使用不同訊號而被啟 動以自其噴射不同量的流體的噴射器可提供對所提供之陣 列的錢尺寸的精確控制，並且因而能夠製造具有各種尺 乃的陣列。貝施例包括向所採用之用以根據陣列 列的液滴沉積裝置之不同喷射器提供具有多種波 形的讯唬，從而完成上述製造過程。 +出ΓΓί原因，可能需要改變陣列之特徵尺寸。舉例而 :：執行可有利於將陣列定製及/或最優化成一特定樣 其來設計將使用的陣列。舉例而言，樣品中之至 ==水平(為此設計將使用之陣列)可能未知，且 u此了抓用本創作來設計（例 特定樣品之陣列特徵。類似地，;代過程中彼 之陣列以相對於樣品中至少有各種特徵尺寸 預期的）豐度水平 > 下、至夕可疑（即已知或 此方式，可將自目標二::::二陣列)來製作陣列1 製作成在樣品中存在或可疑存二;=的=定製或 f吏用此等定製陣列的實施例中，可===，在某 合複合物（特徵/目桿处八趨人你彳Ik此美供自所得結 訊號與系統m D σ所獲得之訊號的特徵，該 或相稱。（例如，關於雜訊、侦測限制等等）適合 文所轉’藉由本方法而提供了控制陣列之每—特 I0J234.doc •22· M294355 倣的尺寸的能力。意即， — 體(例如探針、基座(心打二7經表面結合之配位 整個基板或整_層二：^ 特徵(例如，每-4= 定製化學或每- 在每-特徵基座上提二且有不:尺尺：的能力。由於本方法 上徒ί、具有不同尺寸的特徵 用於具有不同特徵尺寸之陣列的更快的製造時間，因= ::之每一個別特徵的特徵尺寸可在每-打印帶二 :指=需:1?印帶攔來產生不_徵尺寸。，，帶攔: w扣&扳表面上陣列之縣糌 _办 跨過陣列基板之完整通道路，1二體沉積裳置頭 流體及其類似物)自… 磷胺、活化劑 …；積頭而沉積於該陣列基板上。舉例而 。 盍自基板之第-側至第二側的通路。 因此，根據本創作赞> & + ± 个騎h而成之化學陣列可具有不同尺寸 或者所有特徵尺寸皆可相同)，但是無論如何本 ㈣⑼如）在每—噴射器啟動事件之前自沉積頭 母個小孔所分配的流體量。舉例而言，實施例可包括多 特徵化學陣列之液滴沉積製造，該多特徵化學陣列且有在 :車:基板之-區域上所形成之具有第-尺寸的第-特= 在基板之-區域上所形成之具有第二尺寸的至少一第二特 ^其中該等不同的特徵尺寸至少部分地由啟動訊號所產 啟動訊號被應用於在製造尺寸不同之特徵的過程 中所採用的喷射器。具有不同尺寸之化學陣列的特徵數目 可視特轉列而改變’且可在約2或更大的範圍内，例如可 少、勺5至y約1〇、至少約_或至少約ι〇⑼或約彻〇 101234.doc -23- M294355 或更大。在草4bi 一二只例中，具有不同尺寸之特徵可直接彼 此：鄰以便具有第一尺寸之第一特徵可直接緊靠(沒有任 何介入特徵)具有第二尺寸之第二特徵。 如上文所註解，太古 +万法採用一液滴沉積裝置以在陣列基 广面上製&或多個陣列，其中例示性液滴沉積裝置包 但不限於）脈衝式喷射沉積裝置及其類似物。一般而古， 乍中所採用之設備的實施例可包括其上可安裝有基。板 •㈣了ΐ基板固持器及—用以沉積探針或探針前驅體液滴 自儿積系統。處理器可控制滴劑沉積系統以便接觸來 列如）不同探針或探針前驅體的滴劑沉積系統的在基板 之不同位置處的流體，並根據需要重複此步驟以便 歹j 4理a亦可接收流體（例如探針或探針前驅體） 積=合的基板上之不同區域的位置的指示並控制滴劑沉 積糸統以形成且古I pi r=r t 八 。尺寸之特徵的陣列。處理器亦可杵 =Γ積頭之每個小孔所分配的流體量以便（例如）藉㈣ •所要的特徵尺寸而向每個喷射器提供波形從而控制 陣列之每個特徵的尺寸。 ^制 =作之電腦程式產品可包括其上儲存有電腦程式 二㈣存媒體，該電腦程式控制該設備以執行如本文所 =的方法。用於本文中之任何目的的任何電腦可讀取鲜 f可包括(例如)光學記憶體或磁性記憶體(諸如固定或押 卞里碟片或其它裝置）或固態記憶體。 问 於t本創作之進一步描述中，首先描述可在本方法之實 九中知用的例示性設備來提供本方法之基礎。 10I234.doc -24- M2943S5 液滴沉積設備 可在本創作之實踐中， 一般而^ 士望壯 < 何a適的液滴沉積裝置。 版而吕，此等裝置包括一 於同-頭定位哭頭系統’其可含有被安裝 徊"， 荟看圖3之頭定位器208)上之-或多 個（例如兩個）頭。每一此 忒夕 之類型，且可⑽如）在兩個平行 中 液滴分配小孔、用於固持陣列;j:::列中具有約_ ^ ^ ^ 早歹J I以之流體（諸如，舉例而 石，聚核苷酸溶液及其類似物）的約六 於與對應小孔相對之胪室中 工至八被疋位 η 月:至中的約300個噴射器流通。每個小 孔與其相關之噴射器及部分 ..甘士， 丨刀月工至界定一對應之脈衝式噴射 =其中小孔充當喷嘴。因此，在上述例示性實施例中存 個脈衝式噴射器，儘管將瞭解，-給以頭系統可 (例如）根據需要具有更多或更少（例如，至少約⑼固或至少 約100個脈衝式噴射器)的脈衝式噴射器。以此方式，將單 個電脈衝應用於喷射器，使液滴由—對應之小孔來分配。 孔板中之每—小孔的尺寸均可改變，其中該小孔可且有 在約！㈣至範圍内的出口直捏例如自心㈣約 ΙΟΟμηι，例如自約1〇_至約6〇_。 每一喷射器呈壓電噴射器元件之形式（儘管亦可使用以 加熱元件來運作的電阻），其被電連接至電源上。根據本創 作之貫施例，向每個噴射器所提供之電能(例如在每次噴射 流體之前)是可控制的’以便輸送合適之電脈衝，從而根據 需求啟動噴射器且喷射特定量的流體。 在前述例示性組態之笨此每# Α 〜之系二貝施例中，在由六個儲蓄器組 101234.doc -25- M294355 成之每一組中，約20個小孔（其中許多小孔可能未被使用， 例如被膠水或其類似物堵住）可分配相同的流體。每個喷射 頭之某些元件可由市售之噴墨列印頭裝£的若干部件改裝 而成。 例如’在美國專利第6,323,G43& M6I,812號巾描述了本 創作之實踐中可採用的例示性頭系統及其它合適的分配頭 設計及液滴沉積設備，該等專利之揭示内容以引用的方式 併入本文巾。然而’可使用其它之頭系統組態。 如將瞭解，可制任何合適之技術（❹任何合適之前裝 載或後裝載技術）使腔室充滿流體。舉例而言，在某些實施 例中，可藉由以一定量的流體接觸小孔之出口端，且隨後 藉由連接真空源來降低來自小孔的上流壓力，從而導致在 上流方向上吸引流體穿過小孔而進入腔室來使腔室充滿流 體。可藉由以不同流體接觸每個小孔組(與輸送腔室流體流 通）而將所選之不同流體（或含不同材料之流體）吸引入不同 的腔室中。亦可採用將流體裝人腔室中的其它方法。 每個小孔之尺寸均可改變，其中小孔可能具有在約】_ 至約1 mm範圍内的出口直徑(或取決於裝置之特定格式的 出口對角線)’例如’自約5,至約1〇”m，例如自㈣ μπι至約60 _…給定腔室之流體容量亦可改變，且 約〇·1 pL至約】mL或更多的範圍内變化，例如，在

至約1 mL·或更多的範圍内變化。 · P 如上文所註解，實施例 k括耩由“】向噴射器所供應之 月匕5夕個麥數來控制自各個小孔所嗔射出的流體 101234.doc -26- M294355 應理解’上述頭4且能禮炎 _ 礼貝、、且恶僅為例不性組態，且可 它之分配頭設計。 各種其 製造具有不同尺寸之特徵的化學陣列 如上所註解，本方法夕眘 万法之貫細例包括控制(例如用於每次自 母個小孔喷射流體（啟動事件 争仵））自刀配頭之每個小孔所喷射 出的流體量，以控制諸如妨缺咕， 制堵如核酸陣列、多肽陣列等化學陣列 之各個特徵的尺寸。因此，本 到作之貫轭例包括調變液滴 ，積裝„置之至少—參數以選擇性地控制自流體分配頭之每 =射讀喷射出的流體量，其中可在製造過程前及/或在 製仏過程期間設定該參數， 双即°亥參數可在製造陣列的過程 期間改變。可根據本創作來 別作求凋k任何合適之參數或參數组 合。在某些實施例中，此等參數中之至少一者為向陣列製 造中所採用之每個沉積頭的每個噴射器所提供的所應用之 啟動§fl 5虎。同樣地，草此音 /、二實施例包括選擇性地調整用於沉 積裝置之每個喷射器的啟動訊號以分配來自具有特定尺寸 之對應小孔的液滴。因此，本方法之實施例包括在每一次 啟動（點火）沉積頭時提供經獨特調整的喷射器啟動訊號。如 上所註解’可調變用於每一喷射器之啟動訊號的波形以在 每次㈣（點火）沉積頭時提供經獨特調整的波形。 在實踐本方法的過程中，液滴沉積裝置裝載有待沉積於 陣列基板表面上的-定量的流體。”裝載”意指至少將流體 引入裝置之腔窒中。名：， 某二貫化例中，採用本裝置以沉積 匕括生物聚合物或其可馬區體、活化劑流體等的流體。換言 101234.doc -27- M294355 之，相關流體包括用於陣列製造的流體且包括（但不限於） 生物聚合物或生物單體或其前驅體、活化劑、連接劑：其 犬頁似物。生物聚合物通常為生物分子（例如，在存活有機體 或合成模擬劑/其類似物中所發現之天然存在的分子），其中 相關之生物分子包括多肽、多糖、核酸及其類似物以及其 衍生物，λ中在許多實施例中尤其相關的為：核酸，其包 括寡核苷酸及聚核苷酸，例如cDNA;或多肽，例如蛋 或其片斷。如此項技術中所已知，生物聚合物前驅體包二 以逐步之方式用於製造協定中的活化單體（例如，活化胺基 酸及核普酸）’其中生物聚合配位體在基板表面上成長。視 流體中待輸送之分子性質而定，流體可為水性的或可能不 為水性的。舉例而言，可在水性流體中輸送生物聚合分子， 而活化單體可能需要在非水性流體中輸送。 如上所註解，可使用任何便利方法將流體裝載於一給定 之輸送腔室中。因此，可採用將墨水引入喷墨頭的習知方 法。當採用此等方法時，在將流體樣品裝載於脈衝式噴射 分配頭之後，可能需要在使用之前，，準備”裝置。一種準備 裝置的方法為向輸送腔室中之流體施加足夠的壓力（或對 小孔施加反向負壓）以便使一定量的流體強制喷出小孔外。 在某些實施例中可採用下文之將流體裝載於輸送腔室中 的則裝載’’方法，例如當需要流體樣品之浪費最少時（例 如，流體昂貴或為稀有之cDNA樣品時）。在流體樣品裝载 此方法中在足以使流體流經小孔且流入頭之腔室中的 條件下使小孔與流體接觸，其中流體流動在某些實施例中 101234.doc -28- M294355 可至少部分歸因於毛細管力。為幫助流體流入小孔中，可 對頭之腔室施加呈吸力形式的反壓力（即負壓），其中該反壓 力可至少為約0.5，例如至少約5、例如至少約1〇且甚至高 達100英忖的或更大。一般而言，每個腔室受到相同的 反壓力。對於此前裝載程序之進一步描述而言，請參看（例 如）美國專利申請案第09/302922號，該案之揭示内容以引用 的方式併入本文中。如上所述，亦可採用將流體裝載於輸 送腔室中的後裝載方法。 裝載頭所需的流體量通常較小，例如在某些實施例中可 月匕不超過大於約10 μ1，例如可能不超過大於約5 μΐ，且在 某些實施例中可能不超過大於約2μ1。在某些實施例中，可 自標準多井碟片（例如，96井微量滴定碟片、384井微量滴 定碟片及其類似物）將流體快速且有效地裝載於沉積頭總 成之腔室與儲蓄器中。 "

在例如藉由如上所述之前裝載或後裝載或任何其它合適 之方法裝載分配頭後，可將該頭用於將一定量之至少一種 流體沉積至基板表面上。廣義上，本方法可用於將一定體 積的流體沉積至任何結構上，且特定而言在任何基板之表 面上，其中在某些實施例中該基板可為㈣面結構。 為根據本方法將流體沉積至基板表面上，將負载的脈衝 式喷射頭^於相對於基板表面成相對關係處⑽如，藉由 ΧΥΖ平移構件），其中該（該等）小孔處於與陣列表面上需曰要 沉積流體的位置相對的位置處。該(該等)小孔與基板表面之 間的距離將不會如此之大以致於一定體積的蛋白質流體無 101234.doc -29- M294355 法到達基板表面且無法以可再生方式產 八座生點。冋樣，該（該 荨)小孔與基板表面之間的距離可自約10 μηι變化至約ι〇 咖，例如自約⑽㈣變化至約2_，例如自約2〇〇_變 化至約1 mm。 在將冰積頭置則目對於基板表面的位置中之前、期間或 之後，將-與待自對應小孔分配的流體量相當的合適之波 形訊號施加至脈衝式喷射頭的各個喷射器以致動喷射器分 配流體體積。例如，在却&音# ^ ° 例 以夕實知例中，該噴射器為一利用 遷電晶體（例如’錯鈦酸錯（"Ρζτ")材料或其類似物則電 噴射器’當跨過其施加電場時，其可改變形狀及/或產生振 動因此’跨過麼電噴射器所施加之電壓致使其調變（例如 尺寸增大），從而導致流體自小孔中 j Τ赁出。下文中予以更詳 細描述的本方法之實施例的特徵包括選擇性地調變跨過沉 積頭之各個壓電元件所施加的電壓，其又控制自對應小孔 中喷出的流體量’從而自小孔喷出特定體積的流體。 ^方法能夠將極小體積之流體沉積至基板表面上，在某 些實施例中，本方法可用於將 J 用於將镟被升 I (pico liter quantity) 之流體沉積至基板上。”料艸4曰，，立 臧臧升置”意謂至少約〇.lpl之流體 體積，例如至少約1 pl，例如 主乂、力lOpl，其中該體積可高 達約250 pl或更高，发中.货 — ’、在某二貫施例中，流體量可能不超 過約1 00 nL，例如可能尤^ 了此不超過約1μ1。例如，在某些實施例 中，自點火腔中被樁ψ十从， 背出或排出的流體的量或體積可 .1 變化至2000 pl，例如白 、、.、吏化至500 pl，例如自約1 〇變 化至250 pl。流體可白科u 、·又 ”、、腔中排出的速度可為至少約1 101234.doc ‘30- M294355 m/S ’例如至少約10 m/s，且可高達約20 m/s或更高。 如上文所描述，一旦致動本創作之脈衝式喷射頭，流體 卩】孔中排出並行進至基板表面。—旦與基板表面相接 觸，則所沉積的流體即可通f在基板表面上形成點（特徵）。 如上文所提及，藉由控龍應用至脈衝式喷射社各個喷 射态的刀配碩的某些參數(諸如所施加之啟動訊號，例如波 形）’可控制並改變點尺寸（若需要）以使得可產生各種尺寸 的’、'例本方法可用於產生具有特性長度規的特徵， 諸如寬度（即，圓形特徵之直徑）自約1〇 ^瓜變化至約 的特被。在其中需要十分小的特徵的彼等實施例中，可產 生具有特性長度規之小的特徵，諸如寬度自約i ·〇陶變化 至約ho mm的特徵，例如自約5·0 μπι變化至約500 μηι，例 如自約ΙΟμιη變化至200 μιη。在某些實施例，該等特徵可具 有一特性長度規，諸如寬度自約30變化至100 μχη的特徵。 如上文所註解，將電脈衝施加至諸如壓電喷射器或其類 似物的噴射器會致使自對應小孔分配流體液滴，其中該液 滴的尺寸至少部分依賴於施加至喷射器的特定電脈衝。根 據本創作之實施例，施加至沉積頭的各個噴射器（其可為單 一喷射器或複數個噴射器）的啟動訊號可經調變以被設定 成特定啟動訊號或被調節成特殊啟動訊號設定，其中分配 頭之不同噴射器可使用不同訊號，但其中各個喷射器都能 夠k擇性地被設定成個別啟動訊號，該設定獨立於為任何 其它噴射器所進行的訊號設定。所使用之訊號可在一或多 個方面有所不同，諸如波形及其類似物。可在製造陣列之 101234.doc -31 - M294355 刖的某_日车叫 寺間為各個噴射器設定或調節啟動訊號，例如波 形或可在該頭之每次點火之前，即在脈衝式噴射器的每 次啟動辜彳4 + 1 ’ 1千之刖，設定或調節該等啟動訊號。換言之，實 ^例包括不斷改變向沉積頭之一或多個噴射器所提供的 (例如）關於波形的一或多個啟動訊號，其中此可在陣列製造 私序期間執行_或多次。因&，自相同沉積頭之不同脈衝 式噴射裔所排出的流體量可相同或不同，其中此至少部分 賴於向噴射器所提供的啟動訊號，例如獨特波形。 :確切之啟動訊號參數可取決於特定沉積頭、噴射器及其 類似物而有所不同。對於壓電喷射器而言，在 中，電壓可自約H)伏變化至約15。伏。 -實㈣ 可利用之每個帶的不同波形的數目可自約2變化至約幾 千或更多，例如自約2變化至約幾十萬或更多。在許多實施 例中’波形類似於如圖工所示的諸如頂帽式輪廊波形的階躍 波形。 例如，流體可如上所述地被負載，且在流體被負載之前、 期間或之後（但在任何情形下，均先於脈衝式喷射器之啟動 事件），可衫並設;t用於製造過程中之沉積頭的各個喷射 某些喷射器可能不用而是可被遮蓋)的波形及/或其它訊 號參數（但無論如何為—可影響自個別小孔所分配的體積 的參數），其中向任何給定噴射器所提供的波形及/或其它訊 5虎參數對於所有啟動事件而言可保持相同或對於陣列繁造 過程中之兩個或兩個以上的啟動事件而言可有所變化： 因此’在先於啟動脈衝式噴射器的各個嘴射器之前的某 I01234.doc -32- M294355 一時間，料適用於需要自所用沉積頭之各個脈衝式喷射 μ出所要：特定液滴尺寸(特徵尺寸)的波形及/或其它訊 说參數。可精由利用具有輯料 有特试尺寸及/或液滴尺寸及對應波 形（及/或一或多個其它訊號參數）之資料庫來判定適當波形 及/或一或多個其它訊號參數。例如，在製造生物聚合陣列 過程中所利用的滴劑沉稽今 +積°又備可包括（可操作地耦合至）波 ，產生n(諸如波形電路），其可為複數個不同的流體體積儲 麵數個波形訊號，並根據需要將該等波形訊號輸出至個 別喷射器。 實施例包括使用一陣列佈局。”陣列佈局"係指陣列之一 :!個物理、化學或生物特性’諸如特徵定位、一或多個 ，輯度（諸如特徵尺寸、密度及其類似物）、對指定位置處 之彻同一性或官能(例如化學的或生物的)的某一指 怎樣處理陣列（例如，陣列曝露於樣品所處的條件或 列咳取说明書或樣品曝露後的控制)及其類似物。其它特 Μ Γ匕括（但不限於）：特徵在基板上的定位、—或多個其它 △铽維度(諸如探針密度、特徵密度及其類似物)、觸發器 :小孔遮罩組態（若有的話）、喷射器增益、對在—給定位 供指示等。在某些實施例中’將該陣列佈局提 / υ例如其可呈文字形式，諸如XML槽案或其 形式，其可自動傳達至流體沉積設備。 例如’某些實施例可由圖2之方塊圖說明。本創作之實施

次：匕括輪入_或另外選擇包括用於製造陣列之參數的 負泮斗，Η甘一p J “ 口至少包括待製造之陣列的所要特徵尺寸。次 -33· M294355

料可呈任何合適之形式，且可如在此項技術中所已知般被 傳達至合適之製造執行系統（，，MES”）610或其類似物，其可 通系被描述為一能收集並組織製作過程中所使用之資料的 基於軟體/硬體的製造系統。該MES(若使用）可包括陣列特 被處理參數之資料庫62〇，包括各種特徵尺寸、特徵組合物 等之群。此亦可包括各種特徵圖案，其中該等圖案可包括 (例如）基板表面上之特徵的有組織性的列及行（例如特徵之 柵格）；基板表面上的一系列曲線列，例如一系列圓，諸如 特徵之一系列同心圓或半圓及其類似物。 待製造之陣列的特定特徵尺寸可（但並非必要地）選自某 些實施例中的此或其它類似資料庫。例如，使用者可輸入 某些-般性或特定的陣列要求，以料庫可用於辅助^擇 可達成該等所輸入之要求的特定陣列設計參數，例如藉由 利用電腦構件達成。XML檔案產生軟體630或其它類似軟體 (或其它合適的方法）可提供一輸出，其（例如）呈一或多個資 料檔案（諸如一或多個XML檔案650或其類似物）形式且具 有特定陣列設計參數，M —者可為該陣列之特徵的特徵 尺寸。而後可判定各個切器之特定啟動訊號且若需要對 其加以調節’以（例如）藉由利用適當的電腦構件實現所需之 自個別小孔被分配的特定液滴尺寸(且因而： 尺寸）。例如，而後可手動地或自動地將該陣列之已判定^ 特徵尺寸傳達至液滴沉„置66()，且具體而言，手動地或 自動地傳達至合適的沉積頭控制硬體67〇，且可手動地或自 動地調節_用於各個噴射器之啟動訊號，以向沉積頭:各 101234.doc >34- M294355 個喷射器提供所要的啟動訊號，從而提供與所要特徵尺寸 相當的液滴尺寸（或若當前所設U波形為所要波形，二不 Γ如此）°在某些實施例中，（例如）作為-或多個資料槽案 :如」一或多個XML播案或其類似物)而存在的相關陣列 貧訊可首先由適當的檔案分析程序665或其類似物加 以分析。 在某些實施例中，可關於樣品中之該至少疑似目標豐度 (為其設計了將使用之陣列）而選擇該陣列之特徵的尺寸。例 如，若目標以低或十分低的豐度量而至少疑似存在於此樣 =中’則目標樣品待與之接觸的特徵可相對於具有平均、 高或很高目標豐度之目標而在尺寸上可相對於其至少一維 度（諸如寬度或其類似物）製得較小，且反之亦然。 可選擇性地為各個噴射器設定啟動訊號以提供具有特性 長度規之特徵，例如寬度（即圓形點的直徑）在約i〇pm至約 cm範圍内的特彳政。在某些實施例中，特徵可具有在約 1,0㈣至約h〇mm範圍内的寬度，例如自約5.0㈣至約500 μιη，例如自約1〇 μηι至約2〇〇 ，例如自約％ 至約15〇 μη非圓形特徵可具有與具有上述寬度（直徑）範圍的圓形 特彳政同等的區域範圍。因此，在某些實施例中，對於各個 啟動事件而a，向各個喷射器所提供的啟動訊號可相同， 因而可自對應小孔分配相同尺寸之液滴以提供相同尺寸的 特彳政。在某些其它實施例中，向至少兩個噴射器所提供的 啟動Λ #u可不同’目而可自對應小孔分配不同尺寸的液滴 以提供不同尺寸的特徵。在某些實施例中，方法包括判定 101234.doc -35· M294355 樣品中之—至少疑似（包括未知）存在的目標豐度（陣列被設 計成如此）且自其判定特徵尺寸（及/或液滴尺寸），其中此^ 手動地或自動地自目標豐度量及對應特徵尺寸（及j或液滴 尺寸）的適當資料庫中實現。 / / 在某些實施例中，可能需要將_特徵陣列製造成樣品中 之低或很低的豐度目標。因此，製造相對於針對平均、高 或很高豐度目標的特徵而言具有較大尺寸的此等特徵是: 利的。因λ，適當地設定向成樣品中低或很低豐度目標的 ，等特徵之噴射器所提供的波形以分配較大的流體量從而 提供此等相對較大的特徵尺寸（且反之亦然）。例如其中在 樣品中之一定量的目標或疑似存在於樣品中之一定量的目 標為低或很低的豐度目標，對向適當噴射器所提供的波形 加以選擇以提供相當於將-圓形特徵提供給此目標的流體 液滴，其中該目標可具有對應於此豐度水平的尺寸，例如 可具有自約Η)0㈣變化至約i mm的特性長度規(例如可具 有寬度或其類似物）。在某些實施例中’為高或很高之豐度 目標的特徵相對於平均、低或很低豐度目標的特徵可具^ 較小的尺寸。例如’當在或疑似存在於高或很高豐度目'標 中具有-定量的目標時’選擇被提供給合適之喷射器的波 形以與將-圓形特徵提供給此目標相當來提供液滴，該目 標可具有對應於此豐度水平的維度’例如可具有自約5 _ 變化至約Η)0 μπ^的特性長度規（例如可具有寬度或其類似 物）。 、 根據本創作製造而成的陣列通常包括至少兩種不同聚合 101234.doc -36- M294355 物（即兩個不同的探針），（例如）其不同之處在於單體序列不 同、被附著至陣列基板表面上的不同且已知之位置。如上 文所-主解，该陣列之每_不同聚合序列通常存在為基板表 面上聚合物之多個複絮铷^ 、 職物的組合，例如存在為基板表面上 的點或特徵。根據本創作，可對各個特徵之尺寸精確地且 獨立地加以控制，以使得特徵可無需皆具有相同尺寸且某 些或全部特徵可具有不同尺寸。例如，在某些實施例/，、 在早體序列方面不同(例如，組合物不同)的陣列特徵可且有 =尺寸。實施例亦可包括陣列之特徵，㈣特徵包括相 同早體序列或具有相同組合物(即，複製 同尺寸。 八』有不 任何給定基板均可攜帶被置於基板表面上的一個、兩 個、四個或更多陣列。如上文所註解，視使用而定’任;; 陣列或所有陣列均可彼此相同或不同，且每-陣列可含有 多個點或特徵。例如，複數個陣列可穩定地 聯，其中該等陣列可在空間上與某些或全部之其它2 = 相關聯的陣列分離。在某些實施例中，一基板可攜帶^ =2列。該等至少兩個陣列可包括具有相同组合物的某 寺徵’但其某些或全部特徵在特徵尺寸方面可不 =十可:定於包括柔性及硬性基板的各種不同基板的表 等材料為所沉積之材料提供了物理支持並 保》儿積處理條件且被仅^ u e i 任何隨後處理列使用過程中可能遇到的 次處置或加工的條件。陣列基板可採用自簡 101234.doc -37- M294355 單文化至複雜的任何各種組態。因而，基板可具有通常為 平面的形狀，例如滑板或板狀組態，諸如矩形或方形碟片。 諸夕戸、％例中，基板將通常被成形為矩形實體，其長度 在=4mn^2〇〇mm範 ® 内，通常約為4mn^150mm，^ k ¥為、力4 mm至125 mm ;其寬度在約4 mm至約2〇〇議範 圍内，通吊約為4 mm至約！20匪，且更通常為約4匪至約 80 mm ’且厚度在約〇 〇1 _至約5職範圍内，通常為自約 〇·1随至約2贿且更通常為自約G2mm至約imm。然而， I使用且能夠使用較大或較小的基板。可使用具有其它組 態及相等面積的基板。可根據製造、處理及使用因素來選 擇該等陣列之組態。 可由任何各種材㈣造該等基板實施例中，諸 如（例如）在需要製造結合對陣列以用於研究相關應用中，可 用於製造基板的材料應在雜混事件期間理想地表現出低級 I特疋結合。在許多情況下，使用對可見光及/鑛光透明 的材料亦將受到青睞。對於柔 、柔丨生基板而言，相關材料包括·· 尼旎（經改質的及未經改質 物，其中在此實施例中尼^维、以稀及其類似 ^ 唬Μ以及其衍生物會特別有用。 對於硬性基板而言，相 r…… 關之特疋材料包括：玻璃、熔融矽 梦、塑料（例如聚四龜 ⑽^ 亂乙知、聚丙稀、聚苯乙稀、聚碳 齩知及其混合物及其類似物 物）。 孟屬（例如金、鉑及其類似 :上固定有探針的基板表面可平滑或大 不規則性，諸如凹處或隆起 n、有 Ύ用一或多個不同的化合物 101234.doc -38- M294355 層來改質該基板表面’此等化合物層用於以所要方式改質 表面特性。此等相關之改質層包括：無機及有機層，諸如 金屬、金屬氧化物、聚合物、小的有機分子及其類似物。 相關之聚合物層包括以下的層：肽、蛋白質、聚核酸或其 類似物（例如肽核酸及其類似物）、多糖、磷脂、聚氨酿、聚 酯、聚碳酸酯、聚脲、聚醯胺、聚乙烯胺、聚芳硫醚、聚 矽氧烷、聚醯亞胺、聚乙酸酯及其類似物，其中聚合物可 為雜聚合或單聚合’且可具有或不具有附著（例如，經共軛） # 至其的獨立官能部分。 本創作之陣列可以部分地或完全自動化製造。舉例而 言，可使用如圖3所說明的自動化系統。在製造前的某一 點，判定製造程序中所使用之每個喷射器的啟動訊號且將 其傳達給合適之啟動產生硬體/軟體，使得可將一獨特啟動 訊號施加至每個喷射器，且自所使用的每個脈衝式喷射器 分配與所要之特徵尺寸相當的合適體積之流體。舉例而 言’如上文所註解’此等自動化設備可包括諸如波形電路 或其類似物之波形產生器’其儲存複數個波形訊號，其中 每-所儲存之波形訊號均對應於自小孔中喷射出的不同量 的流體體積。波形電路可將波形訊號輸出至適當的液滴沉 積設備硬體’使得可將特定的波形訊號應用於沉積頭之特 定噴射器’該沉積頭與需要自給定之啟動事件的個別小孔 分配之所要的流體量相當。& 了實現此，可提供相同或不 同電路以基於來自波形雷说+认 、 +電路之輸出波形訊號產生若干訊號 並將该等訊號輸出至嘴射器。 101234.doc -39- M294355 述方法可大體上（若並非完全）自動化，使得可自動地將 流體加载並沉積於表面上。同樣，本方法服從高生產量之 應用’例如高生產量之製造應用。在本方法之自動化型式 中，使用自動化設備且其通常包括用於精確控制一或多個 ^配頭相對於基板表面（χγζ平移機制）之位置及用於點火 :亥頭的至少—種方式。熟f此項技術者已熟知此等自動化 裝置’且其揭示於美國專利第M42,266號、第6,232,072號

^第M8〇,35m以及同在申請中之共同讓渡的美國專利申 請案第助8!，號巾，料專似該專射請案以引用的 方式併入本文中。 參考圖3描述了-可用於實踐本方法的此自動化系統，該 圖展示了-能夠執行本創作之方法的設備。儘管該設備被 描述成經組態以與大基板19—起使用，其中該大基板㈣ 後將被切割成個別基板1〇以提供包括基板1〇及位於其上之 至少-陣列的陣列組合15，但是應瞭解，該設備亦可用於 在基板（隨後不會被切割但在製造時可加以使用）上製造一 或多個陣列。所展示之設備基本上具有兩個部分：第一可 選部分，在其上可功能化基板19之表面Ua(若需 二部分’其中在基板爾如功能化表面（若執行的話）)之表 面：製造陣列。雖然將此等兩個部分展示為圖3中—設備的 -部分，但是應瞭解’其可以完全獨立，其中第—部分準 =言 午多被轉發至製造部分以進行陣列製造的功能化基板 :其可為互相遠離的一或多個第一部分及—或多個第 一邵分。 101234.doc 40- M294355 二：㈣-…7。，其爛 衝式嘴射㈣系統之心！：、沉積頭定位器76及呈脈 射頭系統78可類似於：^弟一滴劑沉積系統。脈衝式噴 其包括約-個、約二^ 的脈衝式噴射頭，該等脈^更夕（例如約10個或更多） 至基板19的表面lla上以將=觀流體滴劑全部輸送

劑，同時基板19藉由傳送㈣2化。可自頭78輸送滴 處理器U。之控制下 而在其下方前進’所有皆在 :弟二部分包括基板台2G(有時稱為”基板固持 ;、、上可安裝或保持有基板19。在基板台20上可提供 1腳或類似構件（未圖示），藉以將基板19近似對準至其上之 爯4置（其中基板19上的可選對準標記丨8用於更為精確 的:準基板台20可包括—連接至合適真空源（未圖示）的 真空夾碟片以在不對其上施加太多壓力的情況下保持基板 。因為基板19可由玻璃製成。可提供可選的泛光燈檯68 , 其可將基板19的整個表面（當基板19如圖3中的虛線所說明 被定位於台6 8處時）曝露於通常在就地處理中所使用的流 體，且在每個循環過程中所有的特徵必須被曝露於該流體 (例如氧化劑、去保護劑及洗滌緩衝液）。在沉積先前所得到 的聚核苷酸的情況下，無需存在泛光燈檯68。 第二滴劑沉積系統以分配頭21〇的形式而存在，其藉由頭 定位器208而保持。如上文所提及，儘管頭系統可包括由相 同頭定位器208所保持的一個以上的頭21 〇，以使得此等所 101234.doc -41 - M294355 保持的頭可一起作一致的移動。傳送器系統可包括支架 62 ’其連接至可藉由線66由處理器140控制的第一傳送器6〇 及可藉由線106由處理器140控制的第二傳送器1〇〇。傳送器 60及支架62用於執行台20(及因而之已安裝基板19)之面向 刀配頭2 1 0的一個轴定位，此藉由在軸63的方向上移動其達 成，而傳送器1〇〇用於提供頭定位器208(及因而之頭21〇)在 軸204方向上（且因此在為軸2〇4上之一方向上的行程2〇乜 方向上移動頭2 1 〇)的位置的調節。以此方式，可沿著平行 線以光栅方式藉由使用傳送器j 〇〇在軸2〇4的方向上沿著基 板19上的線逐行掃描頭21〇，同時由傳送器⑽提供在軸〇方 向上基板19之線至線的轉移移動，從而掃描頭2丨〇。傳送器 60亦可移動基板固持器2〇以將基板丨9定位於泛光燈檯μ中 (如猎由圖3中虛線所示的基板19而說明）。#由另一合適的 傳送器（未圖示），頭210視情況亦可在垂直方向2〇2上移動且 亦可凋硪其相對於頭21 〇的旋轉角度。應瞭解，在製造陣列 期間可使用其它掃描組態。亦應瞭解，傳送器6()及刚兩者 或其中任-者在具有合適構造時可用於執行頭21〇相對於 基板19之先前掃描。從而，當本應用陳述相對於一元件（諸 如頭210)來”定位”、”移動”（或類似動作）另_元件（諸如台別 或基板19中的任一者)時，應瞭解，藉由移動任一元件或苴 兩者組合可實現任何所需的移動。頭21〇、傳送器系統及處 理器m-起充當該設備之沉積系統。編碼器3〇與處判 140進行通信以提供與基板㈣(及因而之基板19,若立被 正確地定位於基板台20上的話)之準確位置有關的資料，同 10I234.doc -42· M294355 時料器34提供與固持器2G8(及因而之頭21Q，若其被正確 地疋位於固持器2Q8上的話）之準確位置有關的資料。可使 用任何肐提供與線性位置有關的資料的合適編碼器(諸如 光學編碼器）。 處=器140亦可藉由通信模組144來存取通信通道18〇以 與-遠端台進行通信。通信通道⑽可為（例如）廣域網路 (、WAN”）、電話網路、衛星網路或任何其它合適的通信通 道。诸如某些波形的陣列參數可經由此遠端台而傳達給處 理器。 、口处

一或多個頭210各自可具有上文所述的類型，且可（例如） 包括五個或五個以上的分配腔室(例如至少一個用於四個 核苦酸亞捕胺單體中的每_者加上至少—個用於活化劑 溶液），每個腔室與對應組的多個滴劑分配小孔及多個噴^ 斋進打通信’該等喷射器以與各自之小孔相對的方式定位 於腔室中。如上文所述，對喷射器施加電脈衝將導致自對 應之小孔分配液滴，其尺寸至少部分地藉由所施加之電脈 衝的幅度來判定。每一喷射器（例如壓電喷射器）皆在處理器 140的控制下，該處理器在合適之軟體程式的控制下調節提 供給每個喷射器的啟動訊號，其與待喷射之特定所要的液 滴尺寸相當。處理器140可與記憶體141進行通信，該記憶 體141可包括各種液滴尺寸及/或特徵尺寸（每一者均對應於^ 特定波形）的資料庫。因此，可選擇每個噴射器之合適波形 且處理器可執行將該合適的波形提供給每個喷射器所必需 的所有步驟。可使用多個頭來代替單個頭21〇，其尹每個^ 101234.doc -43 - M294355 在構造上均與頭210類似，且藉由相同的傳送器可進行一致 的移動，或可具有個別傳送器以在處理器14〇的控制下進行 獨立移動。在此替代性組態中，每個頭均可分配對應之生 物單體（例如，四個核苷酸亞磷醯胺中的—者）或活化劑溶 液0 該設備進一步包括顯示器31〇、揚聲器314及操作員輸入 4置3 12操作員輸入裝置3 12可為（例如）鍵碟片、滑鼠或其 類似物。輸入系統可為或可被可操作地耦接至如上文所述 之MES系統或其類似物及/或資料檔案（例如，其可呈文字的 形式，諸如XML檔案或其類似物），或包括且能夠將諸如所 要之特徵尺寸的陣列參數傳達給處理器的任何類似的組 :。處理器可能能夠自輸入裝置312接收（例如）呈一或多個 :資料槽案（例如，其可呈文字形式，諸如—或多個现播案 或其類似物形式的陣列佈局資訊），且能夠分析該等參數（例 、多閱圖2)以至少提供所要的特徵尺寸，該資料然後可用 ;執行判疋並將合適的波形提供給每個喷射器所必需的+ 驟。 爽理器140可存取記 ’， 〜^月豆m ，a化rpg -貝艾只示所^ / y及嗔頭 Μ%明確言之，其中之喷射器的啟動）、傳送器系統及第三 傳迖器72的操作，及顯示器31〇及揚聲器314的操作。記憶 體141可為處理器140可儲存並擷取資料的任何合適的裝 置諸如磁性的、光學的或固態儲存裝置（包括磁碟片或光 碟或磁帶或K 1VT t t ΛΑ- ^ ^ AM，或任何其它合適的裝置，固定裝置或攜 呗里放置）。處理器14〇可包括：通用數位微處理器，其自 101234.doc -44- M294355 ;承載必要之程式碼的電腦可讀取媒體適當地程式化以執 打本創作所要求的所有步驟；或將執行彼等步驟或等價步 :的任何硬體或軟體組合。可藉由通信通道⑽將程式設計 遂私提供給處理器u卜或將該程式設計先儲存於電腦程式 產品中’諸如記憶體⑷或某—其它的攜帶型或固定電腦可 讀取儲存媒體’其使用下文所提到之與記憶體i4i有關的任 何彼等裝置。舉例而言’磁碟片或光碟咖可承載程式設 計’且可由碟片寫入器/讀取器326讀取。可提供切割機152 以將基板19切割成個別陣列組合〗5。 片如圖3所示，基板19已安裝於基板台7()上。若需要表面改 質或功能化基板19，則可在可選的功能台或可選的第一製 造台70處實現。可使用台7〇來提供基板表面上的連接層（例 如’參閱美國中請案第·81，彻號’其揭示内容以引曰用的 方式併入本文中）。台70可使用傳送器系統72 ’以使已安裝 之基板19在頭系統78下方前進，同時在基板上沉積用於（例 如)連接層的流體滴劑。舉例而言，在藉由沉積先前所獲得 的生物聚合物或藉由就地之方法來製造陣列的過程中，美 板表面上之整個區域（其上將形成有陣列（”陣列區域 曝露於一種或多種試劑。舉例而言，在任一方法中，陣列 區域可曝露於一種或多種連接組合物以在表面上形成入適 的連接層，其結合至基板及生物聚合物或生物單體。美國 專利6,319,674及6,444,268揭示了特別有用的連接組合物及 方法，其將各種基於石夕烧的化合物用作連接劑或其^表面 改質劑（例如，以改質表面能量，從而控^冗積的滴劑擴散）。 101234.doc -45- M294355 然後可手動地或藉由機器人臂將具有經改質(若有執行 的話）之表面（諸如連接層I面）的基板】9轉移至基板台 於該台’在基板表面lla上將製造—或多個陣列。在此序列 中’將假定已使用必要的佈局資訊(其至少包括所要的特徵 尺寸）將處理器140程式化，以在基板表面上製造至少一個 陣列二(或者’可向處理器提供待與所製造之陣列一起使用 ^特定樣品的特性，該處理器然、後（例如）可基於目標豐度執 仃使用此;資訊來判定合適之特徵尺寸(例如藉由存取記憶 體141之貝料庫)及因此合適之波形所必需的步驟，以實現 適當的特徵尺寸）。 使用資訊（諸如前述陣列佈局及頭210中之脈衝式噴射器 的數目及位置），然後，處理器140可判定試劑滴劑沉積圖 案並針對頭210的每一喷射器相應地調整啟動訊號以提供 王尺=與圖案之尺寸相當的特徵。或者，此圖案可由另一處 乂器（諸如遠端處理器）判定並可經由通信通道“Ο或藉由轉 、 載用於藉由碩取器/寫入器326進行讀取的此圖案資 料的攜贡型儲存媒體而被傳達至記憶體141。處理器14〇根 儿積_案控制製造過程以在基板19之若干部分上產生 '或°亥等陣列’該基板19隨後可被切割成個別基板1〇以提 供複數個陣列組合15。 、；提ί、給噴射器的特定啟動訊號，在掃描期間沿光 拇之每一始必# 、、、 的同時，自該頭沉積在製造一或多個陣列 的過程中所使用的具有特定大小的流體滴劑。例如，提供 給不同嗜私 、丈裔的不同波形將導致自具有所應用之不同波形 101234.doc -46- M294355 的贺射器的小孔分配不同的小滴大小。在線轉移期間針 特徵或其它不分配滴劑。處理器14〇亦為循環干涉或如所个 的最終步驟將基板19發送至可選的泛光燈楼68,盆所有: 根據原位陣列中的慣例，例如，以上所描述的聚核苦酸陣 列之製造過程。、结果，在基板19上製造至少一陣列，其 一陣列可具有不同大小的特徵。 ” 然後，可將基板19發送至切割機152，其中將基板^的若 干部分分割成承載一或多個陣列的多個基板ι〇，以提供： 個陣列組合15。然後，可將一或多個陣列組合15置放於二 包340中並將其轉發至—或多個遠端使用者以在 定中使用。 j & 在陣列製造期間，可以Caren等人於1999年4月3〇 的美國專利申請案第09/302898號之"p〇lynucle〇Ude A: FabncaWi us 6,232,〇72中所描述的方式中之任一種 ::來，並使用錯誤，該等專利之揭示内容以引用的方 =本文。同樣’可將呈條形碼形式的-或多個識別符 附加或印刷於基㈣之若干部分上，（例如）以界定該等陣列 Μ定參數’諸如此等陣列之特徵大小及位址。例如，可 在進入可選台70之前或離開可選台7〇之後’或在進 台2〇之前或離開製造台2〇之後’將此等識別符附加：基 板。若在進入該等製造台中之一 -^ 之引存在條形碼，則該 專條形馬可包括基板上之不同區域的的位置的指示 不同特徵大小製造到達該基板的探針或探 後，可藉由條形碼讀取器（未圖示旦然 衣坆口處碩取該等條形 101234.doc -47- M294355 碼’且由處理器140來接收以然後控制滴劑沉積系統從而形 成一或多個陣列，其中該或該等陣列具有在相同或不同陣 列内的不同大小的特徵，例士σ，在該等區域中之一者中具 有相同或不同探針組合物的特徵，該等特徵以不同特徵大 小j該等區域的另一者中得以重複。可將不同區域上的任 2前述類型的資訊包含於條形碼3 5 6 (或其它識別符）内或先 前連接至其的檔案中。不顧前述部分，在圖3設備之操作中 的任-點處’處理器刚可將每—陣列與諸如條形碼的識別 符相關聯，該識別符可承載相同或不同探針組合物之不同 特徵大小的指示，或可連接至承載此資訊的權案。可由處 理器140儲存該檔案及連接並將其健存於記憶體⑷中，或 可將該標案及連接寫人攜帶型儲存媒體现上，然後將1 攜帶型儲存媒體324b置放於與對應的陣列組合15相同的:； 匕340中以運达至一遠端客戶。實際的指示可採取許多形 式。例如’相同基板10上之與陣列相關聯的一或 :可指定一陣列與諸如陣列之另-陣列相同，但是承载： 陣列的區域具有一特徵尺寸，該 寺谜尺寸為另一陣列處的 二Γ 或者，可為每一陣列在其相關聯的條形碼 中k供絕對的特徵尺寸。 視情況，™ 6，1 80,35 1(以引用方式併入本文)中叶 切所製造之_列的其它特性包括於被應用至陣列 ^ ^ 包括於—可連接至此碼的檔案中。 應瞭解，可存在多個使用 /、中 ., 用者口（各自均遠離該製造台且彼 此⑽），在該種狀況下，該製造台充當-中央製造台（即 101234.doc -48- M294355 在相同或不同時間服務—個以上之遠端使用者台的製造 台）。-或多個此等使用者台可在任何給定時間與製造台通 信。亦將瞭解’可自承載適當電腦程式的任何電腦可讀取 媒體對處理器M0及162程式化。例如，此媒體可為諸如關 於記憶體⑷所描述之4皮等裝置的任何記憶體裝且可在 本地（諸如藉由處理器140的情況下的讀取器/寫入器326或 在處理器162的情況下的寫入器/讀取器186)或藉由通信通 道180自遠端位置讀取。 根據本方法可產生各種不同的化學陣列，包括諸如核酸 陣列、肽陣列、及其類似物的生物聚合陣列。 具有不同尺寸之特徵的化學陣列 本創作亦提供了核酸（例如，募核苷酸、聚核苷酸”肽（例 士夕肽蛋白質、抗體）或能夠在溶液（例如核酸、蛋白質、 等）中結合目標生物分子的其它分子的化學陣列，該等陣列 可具有不同尺寸之特徵，其（諸如）相對於（例如）一樣品中目 標之至少預期豐度（為此設計該陣列以進行檢定）而定製或 裝作而成即，提供以’’陣列”或圖案的形式共價地結合至 一基板表面的探針（意即，本文中的黏合劑或結合對成員） 之陣列，其中已使該陣列之某些參數適應在一樣品中存 在或疑似存在的特定目標的量（為其設計了該陣列以進行 才欢疋）。此等陣列可在各種不同的領域中使用，例如基因組 學(由雜交進行定序、SNP偵測、差異基因表達分析、新基 戠另〗基因定位、指紋分析、突變分析等）、蛋白質組 學、及其類似領域。 101234.doc -49- M294355 本陣列一般包括至少兩個不同的聚合物，其由附著至基 板表面上之不同且已知的位置的單體序列來區別。可將陣 列之每一不同聚合序列呈現為基板表面上聚合物的多個複 製物的組合物。例如，呈現為基板表面上的點或特徵，其 中陣列之特徵的大小可相同或可不同。呈現於陣列上之不 同聚合序列及因此點或相似結構的數目可變化，其中典型 車歹j T在小於約2〇 cm2或甚至小於約1 〇 cm2的區域中包含 夕於約10、多於約1〇〇、多於約1〇〇〇、多於約1〇〇〇〇或甚至 於約100000個特徵。例如，特徵可具有特性長度規，例 如，特徵可具有寬度（即，對於一圓點而言為直徑），其範圍 自約ίο μηι至約1.0 cm。在其它實施例中，每一特徵可具有 諸如寬度範圍為自社〇 _至約1〇mm的特性長度規，（例 )自、力5.0 至約5〇〇 ，（例如）自約㈣至約2〇〇 _， (例如）自約50 “㈤至約！ ％ _。非圓形特徵所具有的區域範 圍相當於具有前述寬度（直徑）範圍之圓形特徵的區域範 =。該等特徵之至少-些或者全部具有不同組合物（例如， 2排除了每一特徵組合物之任何重複時，剩餘特徵可占特 徵的總數的至少約5%、10%或2()%)。一般（但是並非基本上） 將存在不承載任何聚核苦酸（或包含該等特徵之類型的其 它生物聚合物或化學部分）的特徵間區域。存在於陣列表面 f之具有不同聚合物的點或特徵-般呈現為-圖案，其中 该圖案可呈點之組織化的列及行的形態 上的點之拇格、基板表面上的一系列曲線列、例 點的同心圓或半圓及其類似物。 101234.doc -50- M294355 在某些貫施例中，化學陣列為聚合或生物聚合配位體或 分子之陣列，即，黏合劑。在許多相關實施例中，陣列為 核酸的陣列，包括寡核苷酸、聚核苷酸、cDNA、mRNA、 其合成模擬物及其類似物。 母陣列可覆蓋小於約1 〇〇 Cm2的區域，或甚至小於約5〇 cm2、10 cm2或1 cm2的區域。在許多實施例中，一般將承載 該或該等陣列之基板成形為一矩形固體（儘管其它形狀可 打），其長度大於約4 mm且小於約1 m、通常大於約4 mm小 於約600 mm、更通常地小於約400 mm;其寬度大於約4 mm 且小於約1 m、通常小於約5〇〇 mm且更通常地小於約4〇〇 mm，且其厚度大於約〇 〇1 mm且小於約5 〇爪茁、通常大於 約0.1 mm且小於約2 mm且更通常地大於約〇·2且小於約1 mm。由於藉由偵測螢光而被讀取的陣列，基板可為經激勵 光照明即可發出低螢光的材料。此外，在此情況下，若聚 焦雷射光束經過一區域速度太慢，則基板可相對透明以減 夕入射j明雷射光的吸收及隨後的加熱。例如，如可跨過 此照明光的整個完整光譜所量測，或者在532 nm* 633 nm 下所量測，基板可透射至少約2〇%或約5〇%(或甚至至少約 70%、90%或95%)之入射於基板上的照明光。 圖6、7及8展示了本創作之化學陣列。圖5展示了陣列組 δ 15，其包括Η?比連平面基板1 〇，該桃連平面基板丨〇承載一 安置於基板10之表面11a上的陣列112。但是應瞭解，多個 陣列（其任一者均可相同或不同）可存在於表面Ua上，且在 此等陣列之間具有或不具有間隔。即，任何給定的基板可 101234.doc -51 · M294355 可叹计母陣列112以對任何類型的樣品進行測試， 承載安置於基板之前表面上的一_、二個、四個或更多的 陣列，且取決於陣列之料，陣列的任—者或全部均可彼 此相同或不同且每一者可包含多個點或特徵，纟中該等特 从中的-些或全部可具有不同的尺寸。該或該等陣列⑴通 常僅覆蓋表面Ua的一部分，而與基板1〇之相對面me、 113d及則端ii3a及後端U3b相鄰的表面山的區域不被任 何陣列112覆i。基板1〇之第二表面爪不承載任何陣列

不論是試驗樣品、 之生物聚合物的已 有任何形狀。 參考樣品、其組合，還是諸如聚核苷酸 知混合物。如上文所提及，基板10可具 化學陣列112可包含呈（例如）聚核普酸形態的生物聚合物 之多個點或特徵116。所有特徵116可不同，或—些或全部 可相同，但是無論如何，例如，在每一激活事件之前，如 上文所描述已精確地控制每一特徵之特徵尺寸。特徵間區 _域117可具有多種尺寸及組態。每-特徵均承載一預定生物 聚合物’諸如—預定聚核努酸（其包括聚核《之混合物的 可能性）。 基板10可在表面Ua(及/或表面·)上承載_類似於上 文所描述之彼識別碼的識別碼，其可呈（例如）印刷於基板上 L馬356或其類似物的形式，該基板呈藉由黏合劑或任 °利的方式而附著之紙張或塑料或電標記的形式。可使 用將攜可上文所論述之資訊的識別符（諸如其它光學或磁 性識別符)來替代條形碼。該識別碼可包含與陣列丨i 2相關 101234.doc -52- M294355 的資訊，其中此資訊可包括（但不限於）陣列ιΐ2之識別，即 與該（等）陣列相關的佈局資訊，包括其特徵尺寸及定址等。 可精由將每-識別符定位於相鄰於其對應陣列而將該每— 識別符與該對應陣列相關聯。然而，(例如)若提供了使每一 條形碼與其對應陣列相關聯的其它方式（例如，藉由相對物 理位置），則並非必須如此且可將諸如條形碼之識別符定位 於陣列基板上的其它地方。另外，可提供單-識別符，其 =-基板上之多個陣列相關聯’且可將此一或多個識別 付疋位於基板之前端或後端上。該基板可進一步具有在陣 列製造期間用於對準目的一或多個基準標記。 圖6展示了圖5之陣列112的_部分的放大圖，其展示了且 有Γ同尺寸的特徵。如所示，陣列⑴包括具有第-尺寸I 特说U6a的第一列111、具有第二尺寸之特徵116b的第二列 以、具有第三尺寸之特徵U6c的第三細、具有第 之特徵_的第四列R4及具有第五尺寸之特徵n6e的第五 歹iR5。5亥等特徵之組合物可全部相同或特徵中之一些或全 部可具有不同的組合物（即，為不同之探針）。例如，—給定 °匕括”有不同組合物的特徵，且該等陣列之其它列可 = 皮等不同組合物特徵之複製物，但是其在尺 例第，可包括具有不同組合物的特徵，在至；— 以不同於第—細中之特徵的尺寸的尺寸來重複 ^ 例如，在列R2(«2...)中重複。儘管以列/行排 ::展示陣列，特徵，但是應瞭解，此組態僅為例示性 且决非意欲限制本創作之範脅，因為陣列之特徵可 10i234.doc -53- M294355 以任何適當的組態來排列。 圖7_8分別展示了各種例示性陣列112a及ii2b，其可藉由 本創作提供。儘管展示了陣列112a及112b位於不同的基板 …、而/、了位於相同的基板上’該基板稍後可能切割成 或了肖b不切割成個別陣列組合。 图7展示了在基板上具有特徵116之陣列112a的陣列 組口 5 1 5的一部分，其中一般將所展示之陣列112a的部分組 態為特徵之三個行Cl、C2及C3，每一行分別具有特徵 16h 116§及116f，其在尺寸上不同於任何其它行之彼等 特彳政忒等特徵中之探針組合物可相同或其中的一些可變 化。例如，在相同的列上之特徵可具有相同的特徵組合物 但疋特被尺寸可不同，且組合物可在相同行之特徵之間不 同。 圖8展不了在基板l〇b上具有特徵ii6i-116q之陣列1121)的 陣歹j、、且σ 525，一般將其組態成圓形陣列，其中特徵丨1 6中 的一些或全部可在尺寸上及/或組合物上相異。 本陣列之特徵（該特徵自用於製造陣列之協定所得）為特 徵中的Κ全部可在尺寸上相異。 效用 、車歹j可用於各種不同的應帛巾，其巾此等應用通常為 刀析物偵測應用中至少定性地(若非定量地)偵測一給定 樣品中特定分析物(即，目標)的存在。熟習此項技術者已熟 :用：執仃此等檢定的協定，且本文無需更詳細地描述該 等協疋。㉟常’纟分析物足以結合至陣列上所存在之其個 101234.doc -54- M294355 別結合對成員（即，探針）的條件下，使疑似含有相關之分析 物的樣品與根據本方法製造而成的陣列接觸。因此，若樣 品中存在相關之分析物，則該分析物在其互補結合成員處 結合至陣列且在該陣列表面上形成複合物。然後(例如)藉由 使用訊號產生系統（例如，分析物上存在的同位素或勞光標 記等Η貞測此結合複合物在陣列I面上的存在情況。然後^ 基板表面上之結合複合物的伯測中推斷出分析物在樣品中 :存在情況。相關之特定分析物偵測應用包括(但不限於) 攀採用核酸陣列的雜混檢定。 ，在此等陣列中，可首先製備將與陣列接觸的樣品，其中 製備過程可包括使用可债測之標記來標記該等目標（例如 況號產生系統之成員）。通常，此等可❹】之標記包括（但不 限於）放射性同位素、螢光劑、化學發光劑、酶、酶底物、 酶輔助因子、酶抑制劑、染料、金屬離子、金屬溶膠、配 位體（例如，生物素或者半抗原）及其類似物。因&，在偵測 _步驟之前的某一時間，如下文描述，可使用可價測之標記 來標記與陣列接觸之初始樣品中所存在的任何目標分析 物。加標記可在與陣列接觸之前或之後進行。換言之，與 車列接觸之樣品中所存在的分析物(例如核酸)可在與陣列 接觸（例如雜混）之前或之後進行標記。在本方法之—些實施 >使用可偵測之標記直接標記樣品分析物（例如核酸）， ”中/ 己可共價地或者非共價地附著至樣品的核酸。例 如:二核酸之情況下，可使用被曝露於雜混條件下之生物 素來標記包括目標核苦酸序列的核酸，其中標記過的目標 101234.doc -55- M294355

核苷酸序列結合至抗生物素蛋白標記或抗生物素蛋白生成 核素。在一替代實施例中，使用可偵測的標記間接標記諸 如目標核苷酸序列的目標分析物，其中該標記可共價地或 者非共價地附著至目標核苷酸序列。例如，可將標記非共 饧地附著至連接基團，該連接基團又⑴共價地附著至目標 核苷酸序列，或者（ii)包含與該目標核苷酸序列互補的序 J在另貫例中，雜混之後，可使用鏈延長技術或者夾 層檢定技術延長探針以產生一可偵測之訊號（參看（例如）美 國專利第5,200,314號）。 、 在某些實施例中，該標記為螢光化合物，即在藉由輻射 不同於所發射之輻射的波長的波長進行刺激、或者藉由其 它激勵方式（例如化學或非輻射能量轉移）能夠發射輻射（可 見或不可見）的化合物。該標記可為螢光染料。通常，具有 螢光標記的目標包括共價地附著至核酸分子的螢光基團， 其此夠明確地結合至互補探針核苷酸序列。 樣品製備（加標記、預放大等等）之後，可使用任何方便 的協定將樣品引人至陣列，例如，可使用導管、注射器或 任何其它合適的引人協定引人樣品。在適#條件下將樣品 與陣列接觸，以藉由使經表面結合之探針分子與樣品中互 補目標分子相互作用而在基板表面上形成結合複合物。缺 =们則目標/探針複合物（例如雜混複合物）的存在。在雜 一欢疋之丨月況下’㉟常在嚴格的雜混條件下將樣品盥陣列 接觸，藉以在目標核酸之間形成複合物，丨中該試劑盘附 者至陣列表面的探針序列互補，即藉由使探針核酸與樣品 101234.doc -56- M294355 中存在的其互補目標核酸相互作用而在基板表面上形成二 倍核酸。在核酸雜混的上下文中(例如，如在陣列、南方或 者北方雜混中），”嚴格雜混”及，，嚴格雜混洗滌條件"視序列 而疋，且在不同的試驗參數下不同。在本創作之範疇内可 用於識別核酸的嚴格雜混條件可包括：例如，在42<tc下， 在包含50%甲醯胺、5xSSC^1% SDS之緩衝液中進行雜 混；或在65t下，在包含5xSSC及1% SDS之緩衝液中進行 雜混；二者皆伴有在以艽下，用〇2xSSC及〇i%sds進行洗 • 滌。例示性嚴格雜混條件亦可包括：在37<t下，在4〇%甲 酿胺、iMNaC^WSDS之緩衝液中進行雜混，且在价 下，在IxSSC中進行洗滌。或者，可採用在65。〇下，在〇5 m NaHP〇4、7%十二烧基硫酸納（SDS)、imMEDTA中雜混至 經過濾器結合的DNA，且在68。0下，在〇 lxSSC/〇1% sds 中進行洗務。另外，額外之嚴格雜混條件包括在航或更 高溫度下及3xSSC(450 mM氣化鈉/45 mM擰檬酸鈉）中進行 雜混或在42°C下’在含有30%甲醯胺、刪心〇·5%肌胺 酸納、50 mM _、ρΗ值為6.5的溶液中進行培養。熟習此 項技術者將不難認識到，可利用替代的但相當的雜混及洗 務條件以提供具有類似嚴格性的條件。 在某些實施例中，洗㈣件之嚴格性陳述了狀核酸是 否特定雜混成表面結合核酸的條件。用於識別核酸的洗務 條件可包括（例如）：在ρΗ值7下及至少約5吖或約饥至約 的溫度下約0.02莫耳之鹽濃度；或’在72。〇下歷時約 ⑽鐘之約(M5 M NaC1的鹽濃度；或，在至少約赃或約 101234.doc -57- M294355 55 C至約60°C的溫度下歷時約15至約20分鐘的約〇.2xSSC 的鹽濃度；或在室溫下，用具有含〇1% SDS之約2xSsc& 鹽濃度的溶液將該雜混複合物洗滌兩次，歷時2 5分鐘，且 接著在68艺下，用含有〇.1%SDSw〇lxSSC洗滌兩次，歷時 15分鐘’·或同等條件。用於洗滌的嚴格條件亦可為（如）在u C 下的 0.2xSSC/0.1〇/〇 SDS。 厭格檢定條件之一特定實例為在

「 仕具有i . J iVH 總一價陽離子濃度的基於鹽的雜混緩衝液中進行旋轉雜混 (例如，如在2000年9月5日申請的美國專利申請案^ 〇9/655,482號中所描述，其揭示内容以引用的方式併入本文 中）’接著為在室溫下，肢5XSSC&g1Xssc進行洗務。 ^各檢定條件為至少與上文代表性條件—樣嚴格的雜混 其中一給定組之條件與上文特定條件相比較至少被 ^為疋嚴格的（若在該給定組之條件中大體上沒有產生缺 乏用以提供所要特定性之足夠互補性的 藉以”大體上不多於，，音1拉夕 口禝。物， ,。甘—月小於約5倍多，通常小於約3倍 夕八匕嚴袼雜混條件在此項技術中p 4 * 加以採用。 …技術中已知並且若適當亦可 在適“陣列檢定條件(例如，如 下使用該樣品來培養該陣列， 及之雜-條件) 陣列及結合對而變化。條件可視特定生物聚合 :培養步驟一旦完成，即可通常洗 自基板移除任何夫处人 ^ 久，以 至少兩個洗離、、二 結合的樣品’通常使用 ㈣。陣列檢定中所使用的洗務劑已在此項 101234.doc -58- M294355 技術中已知，且當然其 對而變化。心— 檢定中所使用的特定結合 之、先趴’彼等採用核酸雜混的實施例中，相關 的：試劑包括(但不限於)如此項技術中已知的不同濃戶 ::液，諸如納、磷酸納(ssp)及鋼、 其類似物，且其亦可包括某種界面活性劑。 洗縣程序之後，可然後詢 得姆矣二α 次喝取该陣列以偵測任何所 付、士表面結合之結合對 δη, f次目抵針複合物（例如二倍核 } 獲侍有關經表面結合之结人葙人札士 料，gp# m 、σ 後合物的存在的訊號資 ’、Ρ使用比色分析、螢光測定法、化風恭也. 方法或其它適當的方法偵 % 勿發光 資料可^ 谓則”己。自讀取中所獲得之訊號 處理之形式。 7呈未加工形式或可呈已 同樣’在使用由本創作之方法 方法所製得的陣列中，該陣列 ::將，露於樣品(例如，經勞光標記之分析物，例如含蛋 叮！品)’且然後讀取該陣列。讀取該陣列以獲得訊號資 料可精由照射該陣列並讀取在該陣列之每個特徵處所得螢 先的位置及強度（若採用了此方法）來完成。例如，類似於可 自 AglIent Techn〇1()gies’ PaI〇 Ah〇, ca 講得的々心加 mICr〇array SCANNER的陣列掃描器可用於此目的。用 於讀取陣列以獲得訊號資料的其它合適的設備及方法描述 於美國專财請案：第0細125號，D。㈣#人的”Re— Multl-Featured Arrays”；及第 〇9/43〇214號，d〇㈣等人的 ”1細啊ng Multi彻ured Arrays”，其揭示内容以引用 的方式併入本文中。然而’可藉由不同於前文之任何並它 101234.doc -59- M294355 方法或設備讀取陣列，其中其它讀取方法包括其它光學技 術（例如，偵測化學發光或電致發光標記）或電學技術（其中 每一特徵均具有一電極以用於以美國專利第6,221，583號所 揭不的方式偵測雜混，該專利之揭示内容以引用的方式併 入本文中以及其它地方）。 圖4展示了一用於讀取根據本方法所產生的陣列的此系 統，该圖說明瞭在單一，，使用者台，，處的陣列讀取器，該使 用者台可遠離（但並非必需）圖3之製造台（通常該使用者台 位於安排製造、接收陣狀客戶的位置處）。該使用者台包 括處理器162、記憶體184、可讀取陣列的掃描器⑽、能夠 ”、、賣取至與寫入器/讀取器326相同類型之媒體的資料寫 入器/讀取器186及亦可存取通信通道18〇之通信模組164。 2處理H 162進行程式設計以執行其需要的所有功能。掃描 =160可包括接收並固持陣列組合的固持器Μ〗以及照射源 (諸如雷射器)及用以自陣列上之個別特徵讀取螢光訊號作 二 ^貝料的或多個光感應器165，藉由處理器162自該 光感應器獲得該訊號資料。掃描器⑽亦包括—用以讀取陣 列組合15上出現的條形碼356的讀取器163。處理器162亦能 夠基於自讀取條形碼的讀取指示自具有不同特徵尺寸的相 同探針組合物的讀取特徵識別訊號資料，併合並來自此的 訊號資料。 、一广、、且1 64可為任何類型之合適的通信模組，諸如結合 u _組m所描述的彼等模組。記憶體何為任何類型 的記憶體，諸如用於記憶體141之彼等記憶體。掃描器⑽ 101234.doc - 60- M294355 可為用於讀取陣列的任何合適設備，諸如在曝露於經螢光 標記之樣品之後在陣列的每個特徵處可讀取螢光的位置及 強度的設#。例如’此掃描器可類似於可自、】咖 TeChn〇iogies，Inc· p山 A】t〇, CA 購得的 micr〇array SCA麵R。其它合適設備及方法描述於美國專利申請案 t ： f 09/846125E > Dorse^ A ^-Reading Multi-Featured

Arrays” ’·及US M〇M49。掃描器i6〇之掃描組件、固持器 ⑹及讀取器163可全部包含於單一相同設備之相同外殼 不管採用何種特定方法及設備來讀取陣列，自陣列檢定 所獲侍之與陣列設計有關的資訊及/或關於 ，標之資訊均可被併入將來的陣列設計。諸如特徵= ;所：：：寸、特徵組合、特徵間的距離及自各種陣列設

的;#訊均可用於使陣列製造中所使用的演 演：：穩固，如’基於先前之陣列檢定結果，可迭代本 〜丨中母次改變—或多個陣列設計參數，直至自陣 ==號滿足預定標準，諸如設計規格及其類似物。 過的或未^例中，若需要，則可將陣列讀取之結果（處理 -处理過的）轉發（諸如藉由通信）至遠端位置 使物如供進—步處理）。"遠端 以外的位置。例:°°〜裝置存在且樣品評定發生的位置 如，、=，遠端位置可為相同城市的另一位置(例 之另：二试驗室等等)、不同城市之另-位置、不同州 、不同國家之另-位置等等。同樣，當將一物 101234.doc -61 - M294355 件私不為，，遠離” 另物件時，此意謂該等兩個物件至4、 不同建築物中， 奶彳千至 > 在 彳-距離至少-英里、十英里或至少一 白央里通〇丨丨值磕”次#立 4 mu胃經由合狀通信itit(例如 人網路或公共網路)傳輸表 ”艟 一 1攸貝A之貝科作為電訊號。 —物件是指任何用於自-位置至下-位置獲取彼物 件的方法（盔論葬由铷Μ 罝焱取被物 ^ …、稭由物理地傳送彼物件還是其它方法（若可 b的居））包括（至少在資料之情況^物

資料或傳達資料的媒體。資料可被傳輸至遠端位置以；： 平定及/或使用。可採用任何方便的電信構件以用於 傳輸資料，例如傳真、數據機、網際網路，等等。 如上文所註解，根據本方法製造的陣列可用於各種陣列 檢定中，包括雜混檢I可錢本陣列實踐的相關之特定 雜混檢定包括：基因發現檢定、差異基因表達分析檢定； 核酸定序檢^ ’及其類似物。在各種中請案中描述了使用 陣列之方法的專利包括：5，143,854; 5,288,644; 5,324,633 ; 5,432,049 ； 5,470,710 ； 5,492,806 ； 5,503,980 ； 5,510,270 ； 5,525,464 ； 5,547,839 ； 5,580,732 ； 5,661,028 ； 5,800,992 ； 其揭示内容以引用的方式併入本文中。 相關之其它陣列檢定包括其中該等陣列為多肽接合劑之 陣列（例如蛋白f陣列）的彼科列檢定，其中相關之特定應 用包括分析物伯測/蛋自質組研究應肖，包括以下美國專利 號中所描述的應用：4,591,57〇 ; 5，171，695 ; 5,436，m ; 5,486,452 ； 5,532,128^ 6,197,599 ； ίχ tf

案號 WO 99/39210 ; WO 00/04832 ; WO 00/04389 ; WO 101234.doc -62- M294355 00/04390 ; w〇 00/54046 ; WO 00/63701 ; WO 01/14425及 WO 01/40803，其美國優先權文獻之揭示内容以引用的方式 併入本文中。 、例如’實施例可包括：在圖4之使用者台處使用根據本方 斤製備的陣列（例如，具有兩個或兩個以上不同大小之特 "、車歹j )此藉由自遠端製造台接收封包340及打開該封 〇以榻取所製備的陣列及攜帶型儲存媒體似&(若存在於 封包340中的話）而$成。樣品（例如測試樣品）可以已知之方 式在已知條件下曝露於一或多個接收陣列。用於雜混之設 備及程序描述於（例如）US 6，坪593及US 6,399,394中，其 揭不内容以引用的方式併入本文中。雜、、a乃、φ% 怂Iu Τ雜此及洗滌之後，然 陣列插入掃描器160中之固持器161中，並且藉由Α 讀取該陣列以獲得讀 錯由其 、、’口果（诸如表示陣列12上之絲决圍 案的訊號資料）。掃描器160 螢先圖 干的喝取态16 3亦可靖取盥斟施 陣列相關聯的識別符356， 丨了靖取與對應 中或預先位置。使用心=陣列仍然定位於固持器161 型儲存媒體二自 處理器162然後可自攜帶 用Γ憶體141中之此資訊的資料庫擷取 用於-或多個陣列之特性 計犀彌取 關位址及其組合。 、+(逢如特徵尺寸）及（例如）相 一陣列之所得擷取特性資料 陣列的讀取或處理自陣列的 ’特徵尺寸）可用於控制 客戶可決定c藉由^ 所獲得的資訊。例如， 夂（稭由向處理器102提 特定特徵或者可去棄自彼特徵的指令）無需讀取-彼特徵處的聚核苷酸 "所獲得的資料，因為 特疋樣品雜混之條件下不大 I01234.doc -63- M294355 可能產生任何可靠的資料。 其上健存有一演算法的電腦可讀取媒體 :創作亦提供了儲存於電腦可讀取媒體上的演算法。可 實踐中採用本演算法。例如，實施例包括# 據本創作製備—陣列的演算法，例如，接收關於待與陣 列一起使用之特徵尺寸及/或 次特疋樣印有關的資訊，並判定 適S的陣列參數，諸如基 ^ L 用於每個喷射器的所 “ 一 SfL號’及’或導引-液滴沉積裳置以根據此資訊 用一 ：:v例如，基於所要之特徵尺寸藉由將適當之波 开y應用於母個噴射器。 甘2疋5之’可手動或借助於"計算構件來設計陣列， …採用了-演m冑算法_⑽如）基 疑似存在於一樣品中之…曰从 ^ 樣οσ中之疋置的目標來導引適當之軟體/ 硬體構件以關於陣列之所要特徵尺寸來製備該陣列。演曾 法通常記錄於一電腦可讀取儲存媒體上，其中媒體是熟習 此項技術者所熟知的媒體。更特定地說，本創作的一或多 ，方面可呈電腦可讀取媒體形式’其具有一儲存於其上以 貫細本方法中的-些或全部的演算法，例如電腦程式設 計。例如，可使用-演算法結合一計算分析系統來判定用 ^提供-陣列的某些特徵尺寸的特徵尺寸及/或對應的應 用啟動訊號。 因此，本創作之實施例包括電腦可讀取媒體，該媒體具 有儲存於其上以用於在(例如)啟動噴射器之前且在某些實 她例中在每次啟動之前建構為_沉積頭之各嘴射器判定適 101234.doc -64- M294355 :皮心所而的步驟的程式設計(亦 電腦可讀取媒體可呈以下形 =4制邏輯)。该 片、磁性，，硬卡”、電月甸磁碟片（或CD)、軟碟 性、光學或藉由其它方式所儲存”广3以電子、磁 —^ 邊存之負料或其類似物的雪腦 可項取媒體。可將所儲存之 、㈣物的電細 ㈣的電腦(即， D“轉移至諸如個人電腦 ⑶、軟碟片二“ 其類似物存取)，或者可藉由 沉積穿置的随广體之物理轉移而將其轉移至諸如流體 ^㈣列製造襄置，或者可使用—電腦網路、祠服 八匕"面連接（例如，網際網路）而將其轉移。 實施例中，本創作之系統可包括-電腦 演設計方法之所儲存的 之特徵進-步在；在某些實施例中，該系統 田土用者介面，其中該使用者介 。 呈現了在-或多個不同(包括多個不同)輸入(例 如，用於演算法之多個參數值）中進行選擇的選項。可不難 =成本創作之系統的計算系統包括美國專利第6,251,588 中所描述之彼等計算系統，該專利之揭示内容以引用的 方式併入本文中。 套組 最後，本創作亦提供了用於實踐本創作之套組。本套組 可包括根據本方法製造而成的―或多個化學陣列。存在於 套:且中之陣列可具有至少在尺寸上不同的至少兩個特徵。 為等尺寸上不同的特徵在組合物方面可能相同或不同。 套組可進一步包括執行一分析物谓測檢定所必需的一種 101234.doc -65- M294355 二諸如樣品製物、緩衝液、標記及其 ;1二樣：套纽可包括-或多個容器，諸如小瓶或瓶 子，其中每個容器都含有一 —# Λ 用於松弋之獨立組份及用於執 仃啫如核酸雜混檢定之陣列 .^, 杈疋的蜮劑或其類似物。套組 ::用於使以下物質變性的變性試劑：分析物、諸 如雜混緩衝液的緩衝液先 如經標記的目標核酸樣品之：:己二底物、用於產生諸 控制及正控制。 之一的目標樣品的試劑、負 、曰學陣列外’本套組亦可包括用於在諸如雜 ::或=質結合檢定之陣列檢定中使用化學陣列的書 =月。可將該等說明印刷於諸如紙或塑料等的基板上。 =地^等說明可作為包裝說明書存在於套組中、存在 聯）中H以或其組件的加標記（即，與包裝或子包裝相關 ^中以。在其它實施射，料說明存在作為—存在於 電腦可讀取儲存媒體（如，cd_rom、軟磁碟片等）上的 電子儲存資料播案。在其它實施例令，實際說明並不存在 但是提供了用於(例如)經由網際網路自一遠端源 &仟该專說明之方法。此實施例之一實例為一包括一網址 =套組’在該網址中可查看該等說明及/或可自其下載該等 :明。如同該等說明-樣，將用於獲得該等說明之此方法 記錄於一適當之基板上。 如以上所描述，本套組亦可以包括存在於電腦可讀取媒 體上之一或多個演算法，或用於存取此等演算法之方法， ^ ;(例如）經由網際網路而自一遠端源獲得演算法的 101234.doc -66 - M294355 方法。亦可在（例如）電腦可讀取媒體上提供資料庫。此等資 料庫可包括具有不同波形及對應之特徵尺寸及/或小滴尺 寸的群。 本套組中亦可提供用以根據本創作製造一化學陣列的 劑’例如一種或多種以下物暂· a & 裡飞夕禋以下物貝·生物聚合物或其前驅體、 緩衝液、活化劑流體、覆蓋流體及其類似物。同樣地，該 套組可包括-或多個容器，諸如小瓶或瓶子，纟中每個容 器都含有一用於一陣列製造協定的獨立組份。 在本套組之很多實施例中’將該套組之組份包裝於一套 組收容元件中以製成一單獨的、容易處理的單元，其中該 套組收容讀（如，盒子或類似結構）可為或以為—密封容 用步保存該或該等化學陣列及試劑（若存在） 以上所描述之本創作提 之每個小孔所分配的流體 能夠製造具有不同尺寸之 本創作代表對此項技術

自以上結果及討論可顯而易見 供了能精確控制自流體沉積裝置 量的方法及裝置。因此，提供了 化學陣列的方法及裝置。同樣地 所作之重大貢獻。 此說明書中所引用之所有 入本文中，H rm 。及專利均以引用的方式併 入本文中、沈如㈤各個公告或專 以引用的方式併入一般”壬一 P之；地及個別地指示 p . ^ 口之？丨用均出於在其申諳 不之目的’且不應將其解釋為許可 因先前創作而先於此公告。 i作”，、推 儘管已參考本創作之特定實施 细建了本創作，但熟 10I234.doc >67- M294355 白此項Hr者_解’在不背離本創作之真實精神及範禱 的6況下，可進行各種改變並可替代均等物。另外，可進 行4夕修改以使特定情形、材料、物質之組合、處理、一 或夕個處理步驟適應本創作之目#、精神及範•。所有此 等修改思欲被包括於附加至其之申請專利範圍的範疇内。 【圖式簡單說明】 圖1展示了一可用於實踐本創作之波形的例示性實施例。 圖2展示了本創作之例示性實施例的方塊圖。 圖3展示了可用於實踐本創作之設備的例示性實施例。 圖4展示了可用於讀取根據本方法所產生之陣列的陣列 讀取器之例示性實施例。 圖5展示了可根據本方法產生之陣列組合的例示性實施 例。 圖6展示了圖8展示有不同尺寸之點或特徵的一部分的放 大圖。 圖7-8展示了根據本創作具有不同尺寸 J <犄倣的陣列圖 案的例示性實施例。 【主要元件符號說明】

Rl、R2、R3、R4、R5 第一列、第二列、第三列、 第四列、第五列

Cl、C2、C3 行 10 基板 10a 基板 1 la、1 lb 表面 101234.doc -68 M294355

15 陣列組合 18 對準標記 19 基板 20 基板台 30 編碼 34 編碼器 60 第一傳送器 62 支架 63 軸 66 線 68 泛光燈檯 70 第一基板台 72 第三傳送器 76 沉積頭定位器 78 脈衝式喷射頭 100 第二傳送器 106 線 112 陣列 112a、 112b 陣列 113a 前端 113b 後端 113c、 113d 面 116a ^ 116b 、 116c 、 116d 、 特徵 116e、116f、116g、116h、 101234.doc -69- M294355

116i、116j、 11 6m、11 6n 117 140 141 144 152 160 161 162 163 164 165 180 184 186 202 116k 、 116卜 .116o 、 116q 特徵間區域 處理器 記憶體 通信模組 切割機 掃描器 固持器 處理器 讀取器 通信模組 光感應器 通信通道 記憶體 資料寫入器/讀取器 垂直方向 204 軸 208 頭定位器 頭 210 310 312 314 324a 顯示器 操作員輸入裝置 揚聲器 光碟 101234.doc -70- M294355 324b 攜帶型儲存媒體 326 寫入器/讀取器 340 封包 356 條形碼 515 陣列組合 525 陣列組合

101234.doc 71

Claims (1)

1. M2943态5>6i29號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(95年2月） 九、申請專利範圍： -種用於製造一生物聚合物陣列之滴劑沉積裝置，該生 物聚合物陣列包含具有不同尺寸之生物聚合物特徵，該 裝置包含： X —至少一沉積頭，其具有與至少一小孔相關之至少一儲 蓄态’以用於在一 ρ車列基板上之複數個位置處，分配包 έ用於產生生物聚合物之試劑的液滴丨及 一小孔噴射器，其與該小孔相關聯，並可由—處理琴 所控制，該處理器向該噴射器提供-訊號，以改變由^ 於該基板之該表面處的該小孔所沉積之一定量的流體。 2.如請求項丨之滴劑沉積裝置，其中該等生物聚合物包含核 酸0 3·如=求項i之滴劑沉積裝置，其中該流體包含一生物聚合 物萷驅體或一活化劑流體。 4·如請求項1之滴劑沉積裝置，其中該處理器調變_向—小

   孔喷射器提供之所應用的波形，以控制由該小孔喷射器 所分配之該流體量。 、° 5.如請求項3之滴劑沉積裝置，其中該裝置包含-用於調變 刼加至該裝置之一噴射器之電壓的機構。 6· 2請求項i之滴劑沉積裝置，其中該裝置為一脈衝式噴射 •如請=項1之滴劑沉積裝置，其中該裝置進-步包含一 上可安裝該基板的基板固持器。 δ·如請求項1之滴劑沉積裝置，其中該裝置包含複數個;; M294355 9. 10. 11. φ 12. 13. 14. 15. ® 16. 17. 18. 19. 如請求項丨之滴劑沉 件或-去作… 其中該嘴射器包含-壓電元 能源相連。 卩來遷作之電阻，該切器與-電 如請求項丨之滴劑沉 化至約lmme積衣置’其中該小孔直後自約1μιη變 如π求項1之滴劑沉積 列製造過裎之L、、，其中 沉積參數係在-陣 過私之刖或期間設定。 如請求項1之滴劑沉積穿 甘山― 體。 積哀置，其中該儲畜器腔室包含一流 如請求項11之滴劑沉藉 井盤栽入。 L積裝置，其中該儲蓄器腔室自-多 如請求項1之滴劑 構件 積裝置’其中該裝置包含-XYZ平移 構件，以相對於一陣 卞矛夕 ^ 、 早列表面定位該沉積頭。 如請求項1之滴劑 牟统$ 、、置，/、中該處理器與一製造執行 糸、、先之一記憶體通信。 丁 如請求項14之滴劑沉積裝置，其中 記憶體中之一資料檔案。 佈局存成该 如請求項1之滴劑沉積裝置，進一 設辞失如 X ° s 用於產生陣列 又。十參數之一輪出的構件。 如請求項16之滴劑 括一陣列上 ^m中該”列設計參數包 上之特敛的特徵尺寸。 如請求項17之滴 丄儿積裝置，其中為響應該輸出，判定 或凋即用於該裴詈之,.+ , 」疋 置之一或多個贺射器的啟動訊號。 101234-950216.doc M294355 2 Ο ·如請求項1之滴劑沉積裝置 射器相關聯的複數個小孔 定啟動訊號。 其中該裝置包含與複數個喷 且為每個料n選擇性地設 21·如請求項20之滴劑沉積裝置， 獨立地控制。 山卓硬數個噴射器可 泣如請求们之滴劑沉積裝置，其中該裝置進_步包含一用 於一起一致地移動複數個沉積頭的頭定位器。3 23·如請求項丨之滴劑沉積裝 鑤 案來掃描。 -中^儿積頭可以一光栅圖 24. 如明求項！之滴劑沉積裝置，其中該處理器能夠存取一用 於藉由一通信模組與一遠端台通信的通信通道。 25. 如請求項24之滴劑沉積裝置，其中該通信通道包含一網 路0 26. 一種化學陣列，其包含使用請求項1之裝置製造而成之複 數個具有不同尺寸的生物聚合物。

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