[发明专利]具有微流体装置的分析系统、微流体装置和相关方法

说明书

一种分析系统，其具有外壳，所述外壳具有室，将所述室定尺寸并且配置成接收至少一个微流体装置。所述系统还包括光学系统，其偶联到与所述至少一个微流体装置光学连通的所述外壳；控制器，其偶联到所述光学系统；热源，其偶联到所述光学系统并且热偶联到保持在所述外壳中的所述至少一个微流体装置；和子阵列选择模块，其与所述控制器连通。将所述子阵列选择模块配置成选择所述微流体装置的至少一个流体通道的微孔组的子组，用于在测定期间在反应步骤(例如，一个热循环)之后通过所述光学系统成像。

相关申请

本申请要求于2018年11月13日提交的美国临时专利申请序号62/760,604和于2019年3月28日提交的美国临时专利申请序号62/825,523的益处和优先权，其内容通过引用并入本文，如同在本文中完全引用一样。

联邦支持声明

本发明在美国国防部(DARPA)授予的许可号HR0011-12-2-0001下由政府支持下进行。政府对本发明享有一定权利。

关于序列表的电子提交的声明

ASCII文本格式的序列表，在37 C.F.R. § 1.821下提交，标题为5470-860WO_ST25.txt，817字节大小，在2019年10月29日生成并通过EFS-Web提交，提供该电子序列表代替纸件副本。该序列表以其公开内容通过引用并入本说明书。

版权保留

本专利文件的公开内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有人，TheUniversity of North Carolina at Chapel Hill, N.C.，不反对任何人复制专利文献或专利公开，因为它出现在美国专利商标局的专利文件或记录中，但是无论怎样在其它方面保留所有版权。

技术领域

本发明涉及系统、流体装置(例如，高通量微流体装置)和使用它们的方法，例如，适于从编码的珠微孔阵列获得聚合酶链反应(PCR)数据。

背景技术

聚合酶链反应(PCR)是一种用于扩增基因组DNA (gDNA)或互补DNA (cDNA)的片段的高度灵敏的方法。PCR具有许多应用，例如，检测痕量核酸以确定致病生物体的存在、基因表达、基因分型、基因工程或修饰、以及法医学应用。PCR扩增在大范围的分析物浓度内提供突出的目标鉴定和定量。然而，通过PCR同时和定量分析许多分析物已证明是极具挑战性的。基于嵌入染料荧光的检测仅能够确定总dsDNA浓度，并因此使用该检测方法不可能在单个反应容器中同时分析多个模板。荧光探针技术(即TaqMan、分子信标或其它化学)可以用于反应的低水平多重化，因为可以使用不同颜色的荧光探针作为发信号报告物来扩增每个目标。探针也是序列特异性的，减少来自引物-二聚体形成或非特异性扩增的假阳性。用常规的微量滴定板或微流体实时-PCR (rt-PCR)进行多重化的典型方法是使用少量的反应孔，每个孔含有三种不同颜色的探针。然而，设计多重化的引物和探针组通常认为是具有挑战性的，因为它们需要另外水平的仔细设计和优化以确保彼此的相容性。尽管已经证明了使用至少六种染料的多重化，但是通过该方法的多重化最终受限于仪器和染料之间的光谱重叠，限于约四色检测，其中一种颜色通常保留用于内标染料。

发明内容

本发明的实施方案提供限制编码的珠阵列中光漂白的方法，任选地同时获得实时PCR数据。

本发明的实施方案提供PCR主混合物和磁性颗粒化学物质的制剂，其特别适用于编码的珠阵列。

本发明的实施方案涉及用于测定的样品分析装置、用于分析来自流体装置的微孔的阵列的信号的系统和测定方法。