[发明专利]用于核酸定量分析的反应器

说明书

发明背景

当前用于生物分析和新出现的基因组学领域的重要技术是DNA的聚合酶链反应(PCR)扩增。由于这个有力的工具，从否则不能检测量的DNA开始，并为随后的分析产生足够量的材料成为可能。PCR使用重复性的一系列步骤，以产生位于两个起始(“引物”)序列之间的多核苷酸序列的拷贝。开始用模板、两个引物序列(长度通常约15-30个核苷酸)、PCR缓冲剂、游离的三磷酸脱氧核苷(dNTP)和热稳定性DNA聚合酶(通常来自嗜热水生菌(Thermus aquaticus)的TAQ聚合酶)，将这些成分混合，并加热以分开双链DNA。随后的冷却步骤允许引物退火至单链DNA分子上的互补序列，该单链DNA分子含待扩增的序列。通过DNA聚合酶完成靶序列的复制，这产生与模板互补的DNA链。重复该过程，使目标序列的拷贝数加倍，且多个循环使拷贝数呈指数增加。

因为PCR需要在高温和低温之间反复循环，所以PCR装置必须由能够经得起此类温度变化的材料制备。此类材料必须在高温下机械和化学稳定，并能够经得起反复的温度变化，而没有机械性降解。此外，材料必须与PCR反应本身相容，且不抑制聚合酶或与DNA结合。

常规的PCR典型地在试管、微量培养板和毛细管中进行，它们均可以被方便地密封。然而，这些试管、微量培养板和毛细管的几何形状使它们不适用于衰减波检测方法。

附图简述

通过参考阐述此类实施方案的以下描述和附图，可最好地理解本发明的实施方案。在图中：

图1举例说明了筒状体(cartridge)的视图，该筒状体能够按照微阵列的PCR方法，衰减波检测荧光标记的扩增子。

图2举例说明了筒状体的侧视图，该筒状体能够按照微阵列的PCR方法，衰减波检测荧光标记的扩增子。

图3举例说明了另一个筒状体的视图，该筒状体能够按照微阵列的PCR方法，衰减波检测荧光标记的扩增子。

图4举例说明了另一个筒状体的侧视图，该筒状体能够按照微阵列的PCR方法，衰减波检测荧光标记的扩增子。

定义

当用于本文时，某些术语具有以下含义。用于本说明书的所有其它术语和短语具有本领域的技术人员将理解的其通常含义。此类通常含义可通过参考技术词典获得，技术词典为例如Hawley’s CondensedChemical Dictionary第11版，Sax和Lewis编辑，Van Nostrand Reinhold，New York，N.Y.，1987和The Merck Index，第11版，Merck & Co.，Rahway N.J.1989。

当用于本文时，术语“和/或”是指与该术语相关的任何一个项目、项目的任何组合或所有的项目。

当用于本文时，单数形式“一”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外清楚地说明。因此，例如，涉及“一种制剂”包括此类制剂中的许多，以致于一种化合物X的制剂包括化合物X的多个制剂。

当用于本文时，术语“约”是指指定值10％的变化，例如，约50％含有从45％至55％的变化。对于整数范围，术语约可以包括大于和小于所述整数的一个或两个整数。

当用于本文时，术语“扩增子”是指聚合酶链反应(PCR)的产物。扩增子是已经使用扩增技术合成的DNA片段(例如有两个引物的双链DNA)。扩增子可包含例如用荧光分子在5’端标记的引物。

当用于本文时，术语“阵列”和“微阵列”是指元件(即实体)在材料或装置内的排列。按照另一种含义，术语“阵列”是指两个或多个测定区域在基体(substrate)上的有序排列(例如行和列)。

当用于本文时，术语“衰减”是指随距离呈指数式衰减的近场驻波(nearfield standing wave)。当用于光学时，当正弦波按大于临界角的角度内反射离开界面，以使总内反射发生时，形成衰减波。

当用于本文时，术语“杂交”是指互补核酸的配对。

当用于本文时，术语“动力”用于表示诱导样品在反应器内沿流动通路移动的任何手段，并包括跨越反应器任何部分的电势施加、跨越反应器任何部分的压力差施加或其任何组合。

当用于本文时，术语“核酸分子”是指任何含有核酸的分子，包括但不限于DNA或RNA。

当用于本文时，术语“光学检测通路”是指形成通路的检测工具的构型或排列，由此电磁辐射能够从外部来源传输至用于接收辐射的工具，其中辐射横穿反应室。