METODO Y APARATO PARA LA SINTESIS DE MATRICES DE SONDAS DE ADN.

Un aparato (10) que se puede usar en la síntesis de matrices de sondas de ADN y polipéptidos,

que comprende:

(a) un sustrato (12) con una superficie activa (15) sobre la que se pueden formar las matrices (16);

(b) un sistema formador (11) de imagen que proporciona una imagen luminosa bidimensional, de alta precisión, proyectada sobre la superficie activa del sustrato, que comprende:

(1) una fuente (25) de luz que proporciona un haz (27) de luz;

(2) un dispositivo (35) de microespejos que recibe el haz de luz procedente de la fuente y que está compuesto de una matriz de microespejos (36) que se pueden orientar electrónicamente, cada uno de los cuales puede inclinarse selectivamente entre una de al menos dos posiciones separadas, en el que en una de las posiciones de cada microespejo, la luz (33) procedente de la fuente incidente sobre el microespejo es desviada separándola del eje óptico (40), y en una segunda de al menos dos posiciones del microespejo, la luz es reflejada a lo largo del eje óptico (41), y

(3) un sistema óptico de proyección (60, 61, 63) que recibe la luz reflejada procedente de los microespejos a lo largo del eje óptico (41) y que forma la imagen del patrón de los microespejos sobre la superficie activa del sustrato, en el que el sistema óptico de proyección es telecéntrico y está compuesto de elementos ópticos reflectantes, y los elementos ópticos reflectantes incluyen un espejo cóncavo (60) y un espejo convexo (61), reflejando el espejo cóncavo la luz (41) procedente del dispositivo (35) de microespejos al espejo convexo que la refleja de vuelta al espejo cóncavo que refleja la luz al sustrato (12) donde se forma la imagen

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US99/03807.

Solicitante: WISCONSIN ALUMNI RESEARCH FOUNDATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 614 NORTH WALNUT STREET POST OFFICE BOX 7365,MADISON WISCONSIN 53707-736.

Inventor/es: CERRINA,FRANCESCO, SUSSMAN,MICHAEL,R, BLATTNER,FREDERICK,R, SINGH-GASSON,SANGEET, GREEN,ROLAND.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 21 de Abril de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01J19/00C
  • C07B61/00L
  • C07H21/00F
  • G02B26/08M4E
  • G03F7/20A

Clasificación PCT:

  • B01J19/00 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general; Aparatos apropiados.
  • C07H21/00 QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07H AZUCARES; SUS DERIVADOS; NUCLEOSIDOS; NUCLEOTIDOS; ACIDOS NUCLEICOS (derivados de ácidos aldónicos o sacáricos C07C, C07D; ácidos aldónicos, ácidos sacáricos C07C 59/105, C07C 59/285; cianohidrinas C07C 255/16; glicales C07D; compuestos de constitución indeterminada C07G; polisacáridos, sus derivados C08B; ADN o ARN concerniente a la ingeniería genética, vectores, p. ej. plásmidos o su aislamiento, preparación o purificación C12N 15/00; industria del azúcar C13). › Compuestos que contienen al menos dos unidades mononucleótido que tienen cada una grupos fosfato o polifosfato distintos unidos a los radicales sacárido de los grupos nucleósido, p. ej. ácidos nucleicos.
  • C08K3/00 C […] › C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica.
  • C12M1/34 C […] › C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12M EQUIPOS PARA ENZIMOLOGIA O MICROBIOLOGIA (instalaciones para la fermentación de estiércoles A01C 3/02; conservación de partes vivas de cuerpos humanos o animales A01N 1/02; aparatos de cervecería C12C; equipos para la fermentación del vino C12G; aparatos para preparar el vinagre C12J 1/10). › C12M 1/00 Equipos para enzimología o microbiología. › Medida o ensayo de detección de las condiciones del medio, p. ej. por contadores de colonias.
  • C12Q1/68 C12 […] › C12Q PROCESOS DE MEDIDA, INVESTIGACION O ANALISIS EN LOS QUE INTERVIENEN ENZIMAS, ÁCIDOS NUCLEICOS O MICROORGANISMOS (ensayos inmunológicos G01N 33/53 ); COMPOSICIONES O PAPELES REACTIVOS PARA ESTE FIN; PROCESOS PARA PREPARAR ESTAS COMPOSICIONES; PROCESOS DE CONTROL SENSIBLES A LAS CONDICIONES DEL MEDIO EN LOS PROCESOS MICROBIOLOGICOS O ENZIMOLOGICOS. › C12Q 1/00 Procesos de medida, investigación o análisis en los que intervienen enzimas, ácidos nucleicos o microorganismos (aparatos de medida, investigación o análisis con medios de medida o detección de las condiciones del medio, p. ej. contadores de colonias, C12M 1/34 ); Composiciones para este fin; Procesos para preparar estas composiciones. › en los que intervienen ácidos nucleicos.
  • G01N33/543 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 33/00 Investigación o análisis de materiales por métodos específicos no cubiertos por los grupos G01N 1/00 - G01N 31/00. › con un soporte insoluble para la inmovilización de compuestos inmunoquímicos.
  • G02B26/08 G […] › G02 OPTICA.G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › G02B 26/00 Dispositivos o sistemas ópticos que utilizan elementos ópticos móviles o deformables para controlar la intensidad, el color, la fase, la polarización o la dirección de la luz, p. ej. conmutación, apertura de puerta o modulación (elementos móviles de dispositivos de iluminación para el control de la luz F21V; dispositivos o sistemas especialmente adaptados para medir las características de la luz G01J; dispositivos o sistemas cuyo funcionamiento óptico se modifica por el cambio de las propiedades ópticas del medio que constituyen estos dispositivos o sistemas G02F 1/00; control de la luz en general G05D 25/00; control de las fuentes de luz H01S 3/10, H05B 39/00 - H05B 47/00). › para controlar la dirección de la luz (en guías de luz G02B 6/35).
  • G03F7/20 G […] › G03 FOTOGRAFIA; CINEMATOGRAFIA; TECNICAS ANALOGAS QUE UTILIZAN ONDAS DISTINTAS DE LAS ONDAS OPTICAS; ELECTROGRAFIA; HOLOGRAFIA.G03F PRODUCCION POR VIA FOTOMECANICA DE SUPERFICIES TEXTURADAS, p. ej. PARA LA IMPRESION, PARA EL TRATAMIENTO DE DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; MATERIALES A ESTE EFECTO; ORIGINALES A ESTE EFECTO; APARELLAJE ESPECIALMENTE ADAPTADO A ESTE EFECTO (aparatos de composición fototipográfica B41B; materiales fotosensibles o procesos para la fotografía G03C; electrofotografía, capas sensibles o procesos a este efecto G03G). › G03F 7/00 Producción por vía fotomecánica, p. ej. fotolitográfica, de superficies texturadas, p. ej. superficies impresas; Materiales a este efecto, p. ej. conllevando fotorreservas; Aparellaje especialmente adaptado a este efecto (utilizando estructuras de fotorreservas para procesos de producción particulares, ver en los lugares adecuados, p. ej. B44C, H01L, p. ej. H01L 21/00, H05K). › Exposición; Aparellaje a este efecto (dispositivos de reproducción fotográfica de copias G03B 27/00).

Clasificación antigua:

  • C08K3/00 C08K […] › Utilización de sustancias inorgánicas como aditivos de la composición polimérica.
  • C12M1/34 C12M 1/00 […] › Medida o ensayo de detección de las condiciones del medio, p. ej. por contadores de colonias.
  • C12Q1/68 C12Q 1/00 […] › en los que intervienen ácidos nucleicos.
  • G01N1/00 G01N […] › Muestreo; Preparación de muestras para la investigación (manipulación de materiales para un análisis automático G01N 35/00).
  • G01N21/00 G01N […] › Investigación o análisis de los materiales por la utilización de medios ópticos, es decir, utilizando rayos infrarrojos, visibles o ultravioletas (G01N 3/00 - G01N 19/00 tienen prioridad).
  • G01N21/01 G01N […] › G01N 21/00 Investigación o análisis de los materiales por la utilización de medios ópticos, es decir, utilizando rayos infrarrojos, visibles o ultravioletas (G01N 3/00 - G01N 19/00 tienen prioridad). › Dispositivos o aparatos para facilitar la investigación óptica.
  • G01N33/53 G01N 33/00 […] › Ensayos inmunológicos; Ensayos en los que interviene la formación de uniones bioespecíficas; Materiales a este efecto.
  • G01N33/543 G01N 33/00 […] › con un soporte insoluble para la inmovilización de compuestos inmunoquímicos.
METODO Y APARATO PARA LA SINTESIS DE MATRICES DE SONDAS DE ADN.

Fragmento de la descripción:

Método y aparato para la síntesis de matrices de sondas de ADN.

Campo de la invención

Esta invención pertenece, de forma general, al campo de la biología y concretamente a técnicas y aparatos para el análisis y la secuenciación del ADN y polímeros relacionados.

Antecedentes de la invención

La secuenciación del ácido desoxirribonucleico (ADN) es una herramienta fundamental de la biología moderna y convencionalmente se lleva a cabo de diversas maneras, comúnmente por procedimientos que separan segmentos de ADN mediante electroforesis. Véase, por ejemplo, Current Protocols In Molecular Biology, Volumen 1, capítulo 7, "DNA Sequencing", 1995. Ya se ha completado la secuenciación de varios genomas importantes (por ejemplo, levadura, E. coli), y se está procediendo a trabajar en la secuenciación de otros genomas de importancia médica y agrícola (por ejemplo, C. elegans, Arabidopsis). En el contexto médico, será necesario "re-secuenciar" el genoma de gran número de individuos humanos para determinar qué genotipos están asociados con qué enfermedades. Tales técnicas de secuenciación se pueden usar para determinar qué genes son activos y cuales inactivos en tejidos específicos, tales como cánceres, o bien, de forma más general, en individuos que exhiben enfermedades influenciadas por la genética. Los resultados de tales investigaciones pueden permitir la identificación de las proteínas que son buenos objetivos para los nuevos fármacos o para la identificación de alteraciones genéticas apropiadas que puedan ser eficaces en la terapia genética. Otras aplicaciones se encuentran en campos tales como la ecología o la patología del terreno, donde será deseable ser capaces de aislar el ADN de cualquier muestra de terreno o de tejido, y usar sondas procedentes de secuencias de ADN ribosómico de todos los microbios conocidos para identificar los microbios presentes en la muestra.

La secuenciación convencional del ADN usando electroforesis es generalmente laboriosa y necesita tiempo. Se han propuesto diversas alternativas a la secuenciación convencional del ADN. Una de estas aproximaciones alternativas, que utiliza una matriz de sondas de oligonucleótidos sintetizados mediante técnicas fotolitográficas, está descrita por Pease y colaboradores, "Light-Generated Oligonucleotide Arrays for Rapid DNA Sequence Analysis", Proc. Natl. Acad. Sci., EE.UU. Volumen 91, páginas 5022-5026, Mayo 1994. En esta aproximación, se ilumina la superficie de un soporte sólido, modificado con grupos protectores fotolábiles, a través de una máscara fotolitográfica, produciendo grupos hidroxilo reactivos en las regiones iluminadas. Se le proporciona luego a la superficie un desoxinucleósido activado en posición 3', protegido en el hidroxilo 5' con un grupo fotolábil, de forma que se produzca un acoplamiento en los sitios que han estado expuestos a la luz. A continuación de la adición de la estructura casquete, y de la oxidación, el sustrato se enjuaga y la superficie se ilumina a través de una segunda máscara para exponer los grupos hidroxilo adicionales al acoplamiento. Se presenta a la superficie una segunda base de desoxinucleósido activado protegido en 5'. Los ciclos de fotodesprotección selectiva y acoplamiento se repiten para aumentar los niveles de bases hasta que se obtenga el conjunto de sondas deseado. Puede ser posible generar matrices miniaturizadas de sondas de oligonucleótidos, de alta densidad, usando estas técnicas fotolitográficas, en las que se conoce la secuencia de las sondas de oligonucleótidos en cada uno de los sitios de la matriz. Estas sondas se pueden usar luego para buscar secuencias complementarias sobre una cadena antiparalela de ADN, con la detección del antiparalelo que ha hibridado a sondas concretas llevado a cabo mediante el uso de marcadores fluorescentes acoplados a los antiparalelos, y la inspección mediante un apropiado microscopio de fluorescencia con barrido. McGall y colaboradores, en "Light-Directed Synthesis of High-Density Oligonucleotide Arrays Using Semiconductor Photoresists", Proc. Natl. Acad. Sci. EE.UU., Volumen 93, páginas 13555-13560, Noviembre de 1996, y G. H. McGall y colaboradores en "The Efficiency of Light-Directed Synthesis of DNA Arrays on Glass Substrates", Journal of the American Chemical Society 119, nº 22, 1997, páginas 5081-5090.., describen una variación de este procedimiento que usa sustancias fotoprotectoras semiconductoras poliméricas que se configuran selectivamente mediante técnicas fotolitográficas, en vez de usar grupos protectores fotolábiles 5'.

Un inconveniente de ambas aproximaciones es que se necesitan cuatro máscaras litográficas diferentes para la base monomérica, y el número total de máscaras diferentes requeridas es, por tanto, cuatro veces la longitud de las secuencias de las sondas de ADN que se van a sintetizar. El alto coste para producir las muchas máscaras fotolitográficas de precisión que se requieren, y las múltiples etapas de tratamiento requeridas para volver a colocar las máscaras para cada exposición, contribuyen a los costes relativamente altos y a los largos tiempos de tratamiento.

El documento WO-A-93/22678 describe un método y describe aparatos para identificar estructuras moleculares dentro de una sustancia de muestra que usa una matriz monolítica de puntos de ensayo formados sobre un sustrato sobre el que se aplica la sustancia de muestra. Cada punto de ensayo incluye sondas allí formadas para unirse con una estructura o estructuras moleculares diana predeterminadas. Se aplica una señal a los lugares de ensayo y se detectan ciertas propiedades eléctricas, mecánicas y/o ópticas de los lugares de ensayo para determinar qué sondas se han unido a una estructura molecular diana asociada.

Sumario de la invención

Según la presente invención, la síntesis de las matrices de secuencias de sondas de ADN, polipéptidos, y similares, se lleva a cabo rápidamente y de forma eficaz usando procedimientos de formación de patrones. El procedimiento puede estar automatizado y controlado por ordenador para permitir la fabricación de una matriz uni- o bidimensional de sondas que contienen secuencias de la sonda adaptadas a una investigación concreta. No se requieren máscaras litográficas, eliminando de esta forma los costes significativos y los retrasos de tiempo asociados a la producción de las máscaras litográficas y evitando la manipulación y la alineación de las múltiples máscaras, lo que necesita tiempo, durante el proceso de fabricación de las matrices de sondas.

Según un aspecto de la invención, se proporciona un aparato que se puede usar en la síntesis de matrices de sondas de ADN y de polipéptidos, que comprende:

(a) un sustrato con una superficie activa sobre el cual se pueden formar las matrices;

(b) un sistema formador de imagen que proporciona una imagen luminosa bidimensional, de alta precisión, proyectada sobre la superficie activa del sustrato, que comprende:

(1) una fuente de luz que proporciona un haz de luz;

(2) un dispositivo de microespejos que recibe el haz de luz procedente de la fuente y que está compuesto de una matriz de microespejos que se pueden orientar electrónicamente, cada uno de los cuales puede inclinarse selectivamente entre una de al menos dos posiciones separadas, en el que en una de las posiciones de cada microespejo, la luz procedente de la fuente incidente sobre el microespejo es desviada separándola del eje óptico, y en una segunda de al menos dos posiciones del microespejo, la luz es reflejada a lo largo del eje óptico, y

(3) un sistema óptico de proyección que recibe la luz reflejada procedente de los microespejos a lo largo del eje óptico y que forma la imagen del patrón de microespejos sobre la superficie activa del sustrato, en el que el sistema óptico de proyección es telecéntrico y está compuesto de elementos ópticos reflectantes, y los elementos ópticos reflectantes incluyen un espejo cóncavo y un espejo convexo, reflejando el espejo cóncavo la luz procedente del dispositivo de microespejos al espejo convexo que la refleja de vuelta al espejo cóncavo, que refleja la luz al sustrato donde se forma la imagen.

Según otro aspecto de la invención, se proporciona un método para sintetizar matrices bidimensionales de sondas de ADN que comprende las etapas de:

(a) proporcionar un sustrato con una superficie activa a la que se han aplicado grupos conectores en la síntesis de ADN;

(b) proporcionar un dispositivo de microespejos que comprende una matriz...

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato (10) que se puede usar en la síntesis de matrices de sondas de ADN y polipéptidos, que comprende:

(a) un sustrato (12) con una superficie activa (15) sobre la que se pueden formar las matrices (16);

(b) un sistema formador (11) de imagen que proporciona una imagen luminosa bidimensional, de alta precisión, proyectada sobre la superficie activa del sustrato, que comprende:

(1) una fuente (25) de luz que proporciona un haz (27) de luz;

(2) un dispositivo (35) de microespejos que recibe el haz de luz procedente de la fuente y que está compuesto de una matriz de microespejos (36) que se pueden orientar electrónicamente, cada uno de los cuales puede inclinarse selectivamente entre una de al menos dos posiciones separadas, en el que en una de las posiciones de cada microespejo, la luz (33) procedente de la fuente incidente sobre el microespejo es desviada separándola del eje óptico (40), y en una segunda de al menos dos posiciones del microespejo, la luz es reflejada a lo largo del eje óptico (41), y

(3) un sistema óptico de proyección (60, 61, 63) que recibe la luz reflejada procedente de los microespejos a lo largo del eje óptico (41) y que forma la imagen del patrón de los microespejos sobre la superficie activa del sustrato, en el que el sistema óptico de proyección es telecéntrico y está compuesto de elementos ópticos reflectantes, y los elementos ópticos reflectantes incluyen un espejo cóncavo (60) y un espejo convexo (61), reflejando el espejo cóncavo la luz (41) procedente del dispositivo (35) de microespejos al espejo convexo que la refleja de vuelta al espejo cóncavo que refleja la luz al sustrato (12) donde se forma la imagen.

2. El aparato (10) de la reivindicación 1 que incluye una celda (18) de flujo que tiene dentro la superficie activa (15) del sustrato (12) y que tiene puertos (20, 21) para suministrar reactivos a la celda de flujo, los cuales pueden fluir sobre la superficie activa del sustrato.

3. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el dispositivo (35) de microespejos está compuesto de una matriz bidimensional de microespejos.

4. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que incluye una lente (28) para colimar el haz (27) procedente de la fuente (25) de luz para proporcionar un haz (30) colimado proyectado sobre la matriz (35) de microespejos en un ángulo oblicuo respecto a un eje óptico principal que se extiende desde la matriz de microespejos hasta el sustrato, y en el que en una posición de cada microespejo (36) la luz es reflejada a lo largo del eje óptico (41), a través del sistema óptico (44) de proyección, hasta el sustrato 12 y en una segunda posición de cada microespejo la luz procedente de la fuente es reflejada en un ángulo, fuera del eje principal (40) del sistema de proyección y fuera del sustrato.

5. El aparato de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la fuente (25) de luz proporciona un haz (27) de salida a la lente (28) que colima el haz de salida, y que incluye un divisor (32) de haz situado entre la matriz (35) de microespejos y el sistema óptico (44) de proyección, y que recibe el haz (30) colimado procedente de la fuente, reflejando el divisor del haz una porción del haz hacia la matriz de microespejos y recibiendo luz reflejada (41) procedente de la matriz de microespejos a lo largo de un eje óptico principal del aparato, el cual se extiende desde la matriz de microespejos, a través del sistema óptico de proyección, hasta el sustrato (12), haciendo pasar, el divisor de haz, la luz procedente del microespejo a través del sistema óptico de proyección para que se forme la imagen sobre la superficie activa (15) del sustrato.

6. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que incluye además un filtro (26) que recibe la luz (27) procedente de la fuente (25) y que hace pasar selectivamente únicamente longitudes de onda deseadas a través de la matriz (35) de microespejos.

7. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el sustrato (12) es transparente, y la luz (49) procedente del sistema formador de imagen pasa a través del sustrato transparente para formar la imagen sobre la superficie activa (15) del sustrato que está en frente de la superficie (14) que recibe inicialmente la luz procedente del sistema formador de imagen.

8. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que incluye además un ordenador (38) conectado al dispositivo (35) de microespejos para proporcionar las señales de órdenes para controlar la desviación de los espejos (36) en la matriz de microespejos con el fin de proporcionar un patrón deseado para su proyección sobre el sustrato (12).

9. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la luz (27) proporcionada por la fuente (25) de luz está en el intervalo de las longitudes de onda del ultravioleta o del ultravioleta próximo.

10. El aparato (10) de la reivindicación 9 que incluye un filtro (26) que recibe la luz (27) procedente de la fuente (25) que hace pasar selectivamente longitudes de onda en el ultravioleta y el ultravioleta próximo y bloquea las longitudes de onda más largas que incluyen el infrarrojo.

11. El aparato (10) de la reivindicación 10, en el que el filtro (26) incluye un espejo dicroico que refleja las longitudes de onda seleccionadas y hace pasar las longitudes de onda que van a ser bloqueadas.

12. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el patrón de los microespejos (36) que forma una imagen sobre la superficie activa (15) del sustrato (12) se reduce en tamaño con respecto al tamaño de la matriz de microespejos.

13. El aparato de la reivindicación 2 que incluye lentes de refracción entre la fuente de luz y el dispositivo de microespejos que forma un sistema de iluminación Kohler.

14. El aparato (10) de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que incluye un espejo plano (63) que refleja la luz (41) procedente del espejo cóncavo (60) hacia el sustrato (12).

15. El aparato (10) de la reivindicación 2 que incluye un sintetizador (55) de ADN conectado para suministrar reactivos a la celda (18) de flujo.

16. El aparato (10) de la reivindicación 2, en el que la celda (18) de flujo tiene una carcasa (70) compuesta de una base inferior (78) y una sección de cubierta superior (79) que es una junta estanca (81) montada sobre la base, en el que el sustrato (12) es una platina de vidrio transparente, asegurada entre la sección de cubierta superior y la base, con el fin de definir una cámara (88) de reacción, cerrada herméticamente, entre el sustrato y la base que está cerrada herméticamente mediante una junta estanca, y los canales (85, 89) que se extienden a través de la carcasa desde el puerto (20) de entrada hasta la cámara de reacción, y desde la cámara de reacción hasta el puerto (21) de salida, estando frente a frente la superficie activa (15) del sustrato con la cámara de reacción cerrada herméticamente.

17. El aparato (10) de la reivindicación 16, que incluye medios (71) para asegurar, de forma que se pueda desmontar, el sustrato (12) entre la base inferior (78) y la sección de cubierta superior (79) para permitir que el sustrato sea reemplazado.

18. Un método para sintetizar matrices bidimensionales de sondas de ADN, que comprende las etapas de:

(a) proporcionar un sustrato (12) con una superficie activa (15) a la que se han aplicado grupos conectores en la síntesis de ADN;

(b) proporcionar un dispositivo (35) de microespejos que comprende una matriz bidimensional de microespejos (36) que se pueden orientar electrónicamente, cada uno de los cuales puede inclinarse selectivamente entre una de al menos dos posiciones separadas, y proporcionar señales al dispositivo de microespejos para seleccionar un patrón de los microespejos en la matriz bidimensional que está para reflejar la luz sobre el sustrato;

(c) proyectar luz (27) desde una fuente (25) sobre la matriz de microespejos y reflejar la luz (41) procedente de los espejos de la matriz de microespejos a través de un sistema óptico (44) de proyección, que es telecéntrico y está compuesto de elementos ópticos reflectantes, para formar la imagen de la matriz de microespejos sobre la superficie activa del sustrato con el fin de iluminar aquellos lugares de la matriz que tiene elementos de una imagen sobre la superficie activa del sustrato, que se van a activar para desproteger los grupos OH que hay sobre ellos y dejarlos disponibles para unirse a las bases;

(d) proporcionar un fluido que contenga una base apropiada, a la superficie activa del sustrato y unir la base seleccionada a los lugares expuestos;

(e) proporcionar luego señales de control al dispositivo de matriz de espejos para seleccionar un nuevo patrón de espejos que se desvían para reflejar la luz hacia el sustrato y repetir las etapas (c) a (e),

en el que los elementos ópticos reflectantes incluyen un espejo cóncavo (60) y un espejo convexo (61), reflejando el espejo cóncavo la luz (41) procedente del dispositivo (35) de microespejos al espejo convexo que la refleja de vuelta al espejo cóncavo, el cual refleja la luz al sustrato (12), donde se forma la imagen.

19. El método de la reivindicación 18, en el que las etapas (c) a (e) se repiten un número seleccionado de veces para crear un número seleccionado de niveles de bases en una matriz bidimensional de sondas sobre el sustrato (12).

20. El método de la reivindicación 19, en el que se hace fluir una base nucleótida seleccionada sobre la superficie activa (15) en la etapa (d) para unirse a los lugares seleccionados utilizando la síntesis del ADN con fosforamidita.


 

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