从全球专利分析看DNA合成与信息存储技术发展趋势
陈大明, 张学博, 刘晓, 马悦, 熊燕

A global patent analysis: trends in DNA synthesis and information storage
CHEN Daming, ZHANG Xuebo, LIU Xiao, MA Yue, XIONG Yan
表1 寡核苷酸或多核苷酸合成的代表性专利
Tab. 1 Representative patents of oligonucleotide or polynucleotide synthesis
代表性专利(申请号)申请年技术内容当前申请(专利权)人
US09/7793892001减少合成过程中臭氧相关的降解昂飞
US10/3554332003合成期间的黏度控制安捷伦
US10/6520632003功能化载体(通过三芳基甲基连接基团与固体支持物结合)安捷伦、科罗拉多州立大学
US10/6520542003利用环外胺三芳基甲基保护基的前体,促进核苷酸间键的形成安捷伦、科罗拉多州立大学
US10/6520642003多核苷酸的前体安捷伦、科罗拉多州立大学
US11/1185992005基材和合成试剂安捷伦、科罗拉多州立大学
EP20052519442005原位合成多核苷酸的循环,包括单体附着、官能团化产生步骤安捷伦
US11/2844952005寡核苷酸阵列的切割安捷伦
US11/2033282005控制从阵列释放的寡核苷酸序列的方法(利用硅烷醇作为可切割的接头,所有释放的单链寡核苷酸的3´和5´末端都不适合作为酶促反应的底物)安捷伦
US11/4694052006用于新寡核苷酸的脱三苯甲基化的装置安捷伦
US11/8998282007α-效应亲核试剂的保护(避免酸诱导的脱嘌呤)安捷伦
US11/8978982007硫醚取代的芳基碳酸酯保护基团安捷伦、科罗拉多州立大学
US13/6702202012用于寡核苷酸合成或纯化的试剂安捷伦
PCT/IL2014/0509382014液滴包含基因合成试剂,在容器内的位置通过电压源控制来确定,通过依次确定液滴位置来执行基因合成过程Yeda 研发有限公司
US15/3047012015酶促添加核苷酸-纯化-酶促扩增的循环DNA Script公司
EP20158074042015用乙酰氧基-甲基保护非天然核苷酸,将保护的非天然核苷酸掺入固体支持物的核苷酸序列中,在非天然核苷酸中除去乙酰氧基甲基安捷伦
US15/7422372016在酶促合成核酸序列的过程中,利用受保护的核苷酸与通用模板结合使用以指导合成赛默飞世尔
US15/0515112016偶联寡核苷酸的方法:使用试剂活化第一寡核苷酸的末端,将其与第二寡核苷酸的末端缀合,以产生酰胺键连接安捷伦
US15/8148262017组合两个液滴以促进两种不同寡核苷酸之间的连接,实现高保真度的合成Gen-9公司
CN201780061546.X2017多核苷酸合成装置中,在固体表面增加表面积的纹理(内部区域包含多个凹陷或突起),以增加合成产量Twist生物科学公司
US16/0994872017在酶促合成中,使用电极来调控反应区和反应位点的pH,从而调控聚合酶的活性哈佛大学
SG10202009688Q2017含有特定序列的polX家族的DNA聚合酶,能用于合成没有模板链的核酸分子DNA Script公司、巴斯德研究所、法国国家科学研究中心
PCT/FR2017/0502152017用于实施酶促合成的设备,包括合成装置和计算机系统,其中合成装置由反应器、试剂供应管、温度调控装置等组成DNA Script公司
US16/1659522018基板上每个结构与加热单元(包括可寻址电极)接触,通过加热电极使分布于表面的溶剂处于气相,促进多核苷酸与溶剂的缩合Twist生物科学公司
US16/4791412018通过掺入预定义序列的核苷酸、第二链的核苷酸,来延伸第一链(通过聚合酶的作用)牛津纳米孔科技公司
US16/6368752018利用含有特定序列的DNA聚合酶,提高酶促合成的效率DNA Script公司
CN201880095407.32018用于在寡核苷酸的合成期间使核苷亚磷酰胺双重偶联的方法,核苷残基的游离羟基与受保护的核苷亚磷酰胺的第一样品偶联,随后暴露于氧化剂,再与受保护的核苷亚磷酰胺的第二样品实现第二偶联,并进一步暴露于氧化剂安捷伦
CN201980048339.X2019在连接酶的作用下,利用预定序列的第一核苷酸与预定序列的第二核苷酸杂交,在裂解位点处裂解双链多核苷酸牛津纳米孔科技公司
CN201910834783.62019在末端脱氧核糖核苷转移酶的氨基酸序列中特定位点引入突变,提高了其与3′羟基末端的核苷酸的偶合效率,从而改进酶促反应合成核酸的方法中国科学院天津工业生物技术研究所
US16/2394532019装置的可寻址电极可控制多核苷酸合成(脱保护、延伸或裂解等)Twist生物科学公司
US16/7260732019有效洗涤此前合成步骤的残留试剂、溶剂或副产物,以降低多核苷酸合成的错误率Twist生物科学公司
PCT/EP2019/0870482019利用引发剂、阻滞剂在同一反应容器中合成多种寡核苷酸的方法,并对其加以寡核苷酸的测定DNA Script公司
US17/0330172020使用通用引物,在聚合酶的作用下实现与模板链互补的合成;错配的异源双链可被核酸内切酶识别并切割,从而减少合成错误Gen-9公司
US16/9257852020设计具有特定的氨基酸序列的末端脱氧核糖核苷转移酶DNA Script公司
US16/8547192020多核苷酸合成装置的表面结构含二氧化硅,在表面上设多个凹槽或柱,每个凹槽或柱的宽度为6.8~500 nm,间距长度约为宽度的2倍,深度约为长度的60%~125%,表面上的多个基因座直径为0.5~100 μm,每个簇包含50~500个基因座并且具有0.5~2 mm的横截面Twist生物科学公司
US16/9202042020利用单向错配核酸内切酶活性的分子,使核苷酸错配的多个双链核酸分子断裂,去除错配的核苷酸Codex DNA公司
PCT/US2020/0371042020通过调节金属辅因子的氧化态,调节末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)等聚合酶促进的多核苷酸合成微软
PCT/GB2020/0502472020含有特定序列的末端脱氧核糖核苷转移酶Nuclera Nucleics公司
PCT/EP2020/0534172020多模板的无模板酶促合成DNA Script公司
US16/8329902020使用纳米流体装置合成寡核苷酸,在多个纳米孔通道中有与多个电极接触的电解质溶液,可通过电压控制从电极处的电解质溶液产生酸Palogen公司
US16/9217122020用于从头合成高度精确的核酸序列的装置,该装置具有主通道和微通道,其中微通道具有高的表面积与体积比;在微通道中可添加特异的延伸反应试剂的液滴,留出足够的时间进行延伸反应;该设备可降低合成的错误率Twist生物科学公司
PCT/GB2020/0505582020固体支持物上,在2´端受控的局部脱保护基础上合成寡核苷酸Nuclera Nucleics公司
US17/0216162020用于合成DNA或RNA的自动化模块化系统和方法Synthego公司