用于执行数字PCR的系统和方法与流程

背景技术：

技术实现思路

1、本发明的实施例整体涉及用于定量一种或多种核酸的系统和方法。在某些实施例中，样本或反应溶液被分离、分散或分配成与样本反应装置、流体装置、样本固持器或其他此类装置相关联的多个样本反应体积或反应位点。所述多个样本反应体积可包括第一多个样本反应体积或反应位点和第二多个样本反应体积，其中第一多个样本反应体积各自包含一个分子或大约一个分子，并且第二多个样本反应体积各自不包含靶核酸分子。所述多个样本反应体积或反应位点经受扩增测定，该扩增测定使用例如至少一种引物或一种探针或指示染料，其中扩增测定被构造成用于扩增靶核酸。在扩增测定过程中，可以检测或测量存在于任意多个样本反应体积中的靶核酸所呈现的扩增的指标。在停止扩增测定后，可以对多个样本反应体积进行进一步处理，例如加热样本反应体积并且检测或测量反应体积的指标。在一些实施例中，指标也可以在扩增测定的一个或多个循环过程中进行检测或测量。样本反应体积可以包括分离的样本(例如，核酸样本)以及用于支持扩增反应的一种或多种试剂。所述一种或多种试剂可以在将样本装载到反应体积或反应位点中之前或之后掺入到样本中。

2、在某些实施例中，在扩增测定完成后，可以在多个样本反应体积的至少一部分的第一温度处对扩增的指标进行第一检测或测量，其中指标提供了扩增产物的存在和/或量的指示。任选地，在扩增测定完成后，可以在不同于第一温度的一个或多个附加温度处(例如，在高于第一温度的一个或多个温度处)对指标进行一种或多种附加检测或测量。任选地，也可以在扩增测定的一个或多个循环过程中对指标进行一种或多种检测或测量，例如在扩增的两个或更多个循环中在相同的预先确定的测定温度处进行检测或测量，其中测定温度可以高于第一温度。

3、以下描述中将部分阐述另外的目的、特征和/或优点，并且所述目的、特征和/或优点将部分从本说明书中显而易见，或者可通过对本发明和/或权利要求的实践习得。这些目的和优点中的至少一部分可通过所附权利要求书中特别指出的元件和组合来实现和获得。

4、应当理解，前文大体描述以及以下详细描述仅为示例性和解释性的，并不限制权利要求；相反，权利要求应当结合其全部范围(包括等同形式)来确定。

5、附图简略说明

6、本发明可单独通过下文具体实施方式或通过下文具体实施方式与附图的结合进行理解。所含附图用于提供对本发明的进一步理解，并且该附图并入以及构成本说明书的一部分。附图示出了本教导内容的一个或多个示例性实施例，并且与描述一起用于解释特定的原理和操作。

7、图1a示出根据本发明的一个实施例的一种系统。

8、图1b示出根据本发明的一个实施例用于检测靶核酸的扩增的示例性技术。

9、图2a-2b示出执行扩增的示例性方法，其中包括解链阶段。

10、图3a-3d示出利用检测技术执行扩增的示例性方法。

11、图4示出在间隔的温度处采集的例示性、假想性示例性扩增检测数据的图。

12、图5示出例示性、假想性示例性实时扩增检测测量的图。

13、图6a和图6b示出例示性、假想性示例性实时扩增检测测量的图，其中包括发射角。

14、图7a和图7b示出例示性、假想性示例性解链阶段检测测量的图。

15、图8示出例示性、假想性示例性解链阶段检测测量的散点图。

16、图9示出根据本文所述的各种实施例包括多个反应位点的芯片。

17、图10示出根据本文所述的各种实施例的计算机系统的框图。

18、图11示出根据本文所述的各种实施例的示例性仪器的框图。

技术特征：

1.用于检测和/或定量核酸的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括沿反应装置的温度梯度的轴线设置所述样本反应体积。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述样本反应体积在所述加热过程中沿温度梯度设置，其中所述扩增的指标中的变化各自与温度的变化相关联，所述温度的变化对应于沿所述温度梯度的相应位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述多个样本反应体积，检测所述扩增的指标中的变化还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个样本反应体积容纳在多个单独的反应室中。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述扩增的指标的所述变化包括在所述加热过程中单个预先确定的温度或用户可选择的温度处检测所述扩增的指标的所述变化。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中识别错误的扩增还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述预期的解链温度是基于用于扩增和所述靶核酸的所述扩增测定。

11.根据权利要求9所述的方法，其中

12.根据权利要求7-11所述的方法，其中所述温度中的每个是所述分离的样本中的一者的温度、包含所述分离的样本的反应装置的温度或者包含所述反应装置的样本块的温度中的至少一者。

13.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述多个样本反应体积，检测所述扩增的指标中的变化还包括：

14.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述多个样本反应体积，检测所述扩增的指标中的变化还包括：

15.根据权利要求1所述的方法，其中容纳在所述第一多个样本反应体积中的所述靶核酸的所述至少一个分子包括两种不同靶核酸、三种不同靶核酸或四种不同靶核酸中的靶核酸的至少一个分子。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括

17.用于检测和/或定量样本中的核酸的分析方法，所述方法包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一温度和/或所述预先确定的测定温度为(a)所述分离的样本中的一者的温度、(b)包含所述分离的样本的反应装置的温度或者(c)包含所述反应装置的块的温度中的至少一者。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一种扩增后测量在高于所述第一温度的温度下进行。

20.根据权利要求17所述的方法，其中所述扩增的指标包括所述样本反应体积的荧光。

21.根据权利要求17所述的方法，其中进行所述一组附加测量还包括：将所述附加测量中的每个与定量循环值关联起来；

22.根据权利要求21所述的方法，还包括：

23.根据权利要求17所述的方法，其中在扩增后温度高于所述第一温度时，进行一组附加测量还包括：

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

25.根据权利要求17所述的方法，其中在所述扩增后温度高于所述第一温度时，对所述多个样本反应体积的至少一部分的所述扩增的指标进行至少一种其他测量，还包括：

26.用于检测和/或定量样本中的核酸的分析方法，所述方法包括：

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述预定温度、所述第一温度和/或所述第二温度中的每个为(a)所述分离的样本中的一者的温度、(b)包含所述分离的样本的反应装置的温度或者(c)包含所述反应装置的块的温度中的至少一者。

28.根据权利要求26所述的方法，其中所述扩增的第一指标由非嵌入染料产生，并且所述扩增的第二指标由嵌入染料产生。

29.根据权利要求26所述的方法，其中所述扩增的第一指标由染料标记的探针产生，所述染料标记的探针配置为指示所述靶核酸的扩增。

30.根据权利要求26所述的方法，还包括：

31.根据权利要求30所述的方法，还包括：

32.根据权利要求30所述的方法，其中对所述扩增的指标进行多种测量还包括：

33.根据权利要求32所述的方法，还包括：

34.用于检测和/或定量样本中的核酸的分析方法，所述方法包括：

35.根据权利要求34所述的方法，还包括

36.根据权利要求35所述的方法，其中测定所述多个样本反应体积的发射角还包括：

37.根据权利要求36所述的方法，还包括：

38.根据权利要求36所述的方法，还包括：

39.根据权利要求34所述的方法，其中所述的温度中的每个是所述分离的样本中的一者的温度、包含所述分离的样本的反应装置的温度或者包含所述反应装置的块的温度中的至少一者。

40.用于检测或定量样本中的核酸的系统，所述系统包括：

41.根据权利要求40所述的系统，其中所述存储器为随机存取存储器。

42.用于检测或定量样本中的核酸的系统，所述系统包括：

43.根据权利要求42所述的系统，其中所述存储器为随机存取存储器。

44.用于检测或定量样本中的核酸的系统，所述系统包括：

45.根据权利要求44所述的系统，其中所述存储器为随机存取存储器。

46.根据权利要求1所述的方法，其中检测或测量扩增的指标包括对于所述样本反应体积的至少一部分的每一者检测或测量一种扩增的指标。

技术总结
本发明提供了用于定量靶核酸的系统和方法。包含靶核酸的样本分离成包含至少一个靶核酸分子的第一多个反应体积和不含靶核酸分子的第二多个反应体积。所述反应体积经受扩增测定，其中所述扩增测定配置为扩增所述靶核酸。在所述多个反应体积的至少一部分，对扩增的指标进行检测或测量。基于所述检测或测量，对所述靶核酸进行定量。在停止所述扩增测定之后，能够加热所述多个反应体积，并且能够检测或测量所述反应体积的至少一部分的所述扩增的指标的变化。

技术研发人员：D·基斯,奈弗蒂塔·苏米·马朱木达尔,T·斯特劳勃
受保护的技术使用者：生命技术公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13