[发明专利]具有响应于多个激发频率的基准的系统和方法

说明书

基准标记设置在可用于例如测序的分子分析的类型的图案化阵列上。基准可以具有增强它们在图像或检测数据中的检测、便于或改进处理、提供有用信息的编码等的配置。基准的示例可以包括响应于在处理和检测期间使用的辐射的多个频率以便在成像的连续循环期间返回信号的“总是开启”类型。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月1日提交的英国(GB)专利申请号1701684.1、和于2017年2月1日提交的英国(GB)专利申请号1701690.8、以及于2017年2月1日提交的英国(GB)专利申请号1701685.8的优先权，这些专利申请的每一个的内容通过引用以其整体并入本文。

背景

对图案化阵列开发了越来越多的应用。这种图案化阵列可以例如支持脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)探针。这些对在人类和其他有机体中的基因中存在的核苷酸序列是特定的。例如，在一些应用中，单独的DNA和RNA探针可以在图案化阵列载体上以几何栅格(或随机地)附着在小位置处。例如来自已知或未知的人或有机体的测试样品可以暴露于栅格，使得片段的互补基因与在阵列中的单独位点处的探针杂交。然后可以例如通过将特定频率的光在位点上扫描以常常通过基因或片段所位于的位点的荧光识别出样品中的哪些基因或片段存在来检查阵列。来自样品的片段被结合到的阵列的特征的检测可用于识别在样品中存在的分子序列。核酸阵列也可用于基本基因测序。通常，基因测序由确定在一段遗传物质中的核酸或核苷酸顺序组成。该技术正在继续发展和改进，且越来越大的核酸样品(例如更复杂的基因组(以及其他分析物))正在阵列上被测序。

对于核酸阵列的这些和其他应用，也在检测硬件和编程中做出改进。例如，在成像系统中的改进例如通过使用成像光学器件的线扫描和共焦控制来允许更快、更准确和更高分辨率扫描和成像。然而，在一个示例中，当阵列中的特征的密度增加且特征的尺寸减小并且阵列的总体尺寸扩大时，准确的检测变得有问题。在阵列上的位点的数量和密度增加的情况下，挑战包括准确地定位位点、在测序和成像的连续循环中使位点对准或给位点编索引的能力，以及避免可能混淆连续图像或图像数据(其是确定在阵列的位点处存在的序列所需的)的比较的问题。在检测和图像处理中涉及的经济成本和时间也可能变得成问题。

概述

阵列的第一方面和两种方法在本文中在权利要求1-20中进行限定，并且对应于2017年2月1日提交的英国(GB)专利申请号1701684.1(案卷编号IP-1402-GB)的权利要求。

本公开提供了阵列的第一方面，该阵列包括载体，其具有在操作中接收生物样品的位置，所述生物样品彼此不同以在荧光成像的连续循环中不同地做出响应；以及在载体上的基准特征，该基准特征具有在荧光成像的连续循环中通过产生可检测信号做出响应的荧光材料。

在阵列的第一方面的示例中，在执行荧光成像的连续循环时，生物样品中只有一些出现在连续图像中，而排除掉生物样品中的其它，但是其中基准特征出现在所有图像中。

在阵列的第一方面的示例中，利用在至少两个不同波长处的光来执行荧光成像的连续循环，并且其中基准特征的荧光材料对至少两个不同波长做出响应。

在阵列的第一方面的示例中，基准特征包括至少一个凹坑和设置在至少一个凹坑中的对象，该对象包括荧光材料。在该示例中，设置在至少一个凹坑中的对象太大以至于无法在载体的接收生物样品的位置中被接收。

在阵列的第一方面的示例中，位置以规则的重复图案设置在载体上。

在阵列的第一方面的示例中，载体包括位置的多个区域，并且其中基准特征设置在多个区域中的每个中。

在阵列的第一方面的示例中，生物样品包括核酸序列。

在阵列的第一方面的示例中，基准特征包括相邻但不同心的形状。

在阵列的第一方面的示例中，基准特征包括非闭合形状。