用于执行数字PCR的系统和方法技术方案

本发明专利技术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。

Systems and methods used to perform digital PCR

The present invention provides a system and method for quantifying target nucleic acids. The sample containing the target nucleic acid is separated into a first plurality of reaction volumes containing at least one target nucleic acid molecule and a second plurality of reaction volumes without the target nucleic acid molecule. The reaction volume is subjected to amplification assay, wherein the amplification assay is configured to amplify the target nucleic acid. At least one part of the plurality of reaction volumes is detected or measured for amplification. The target nucleic acid is quantified based on the detection or measurement. After stopping the amplified determination, the plurality of reaction volumes can be heated and the changes in the amplified index of at least part of the reaction volume can be detected or measured.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于执行数字PCR的系统和方法相关申请的交叉引用本专利申请要求提交于2015年9月29日的美国临时专利申请号62/234,158的权益，该文献全文以引用方式并入本文。引言数字PCR(dPCR)是常规聚合酶链反应(PCR)方法的一种改进，可用于直接定量并克隆扩增核酸(包括DNA、cDNA、甲基化DNA、RNA等)。dPCR和传统PCR之间的一个区别在于测量核酸量的方法。在dPCR中，样本被分离为大量单独的样本体积或部分，并且在每个样本部分单独进行相应的PCR反应。这种分离允许对非常少量的核酸进行灵敏的测量。已经证明，dPCR可用于研究基因序列的变异，诸如拷贝数变异或点突变。在dPCR中，样本被分隔，使得样本中待评估的单个核酸分子限于局部并且集中在许多分离的区域内。虽然在常规PCR中分子的起始拷贝数量与扩增循环的数量成比例，但是dPCR不依赖于测定扩增循环的次数来测定初始样本量。相反，初始样本被分隔成大量相对较小的样本部分，其中包含一个拷贝或大约一个拷贝，或者不包含核酸模板或靶标的拷贝。因此，每个分隔的样本部分的特征可在于用于包含至少一种类型的靶核酸分子的“0”或“1”，从而分别导致阴性(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检测和/或定量核酸的方法，所述方法包括：将包含靶核酸的样本分离在多个样本反应体积中，其中所述多个样本反应体积包括第一多个样本反应体积和第二多个样本反应体积，所述第一多个样本反应体积各自包含所述靶核酸的至少一个分子，并且所述第二多个样本反应体积各自不含所述靶核酸的分子；使所述多个样本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；对于所述多个样本反应体积的所述样本反应体积中的至少一部分，检测或测量扩增的指标；停止所述扩增测定；并且在停止所述扩增测定后，加热所述多个样本反应体积，并且对于所述样本反应体积的所述至少一部分中的两个或更多个样本反应体积，检测或测量所述扩增的指标。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 US 62/234,1581.用于检测和/或定量核酸的方法，所述方法包括：将包含靶核酸的样本分离在多个样本反应体积中，其中所述多个样本反应体积包括第一多个样本反应体积和第二多个样本反应体积，所述第一多个样本反应体积各自包含所述靶核酸的至少一个分子，并且所述第二多个样本反应体积各自不含所述靶核酸的分子；使所述多个样本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；对于所述多个样本反应体积的所述样本反应体积中的至少一部分，检测或测量扩增的指标；停止所述扩增测定；并且在停止所述扩增测定后，加热所述多个样本反应体积，并且对于所述样本反应体积的所述至少一部分中的两个或更多个样本反应体积，检测或测量所述扩增的指标。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：在加热过程中，通过检测沿温度梯度的多个位置处的所述多个样本反应体积中存在的所述扩增的指标的一种或多种变化来生成所检测的数据的连续函数。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：基于所述变化对所述靶核酸的所述扩增进行定量。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：将所述扩增的指标的所述变化与温度的变化的关联起来；基于所述温度的变化，识别错误的扩增或确认预期的扩增。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：将与每个变化相关联的所述温度的变化与预期的解链温度或解链温度的簇进行比较；并且基于所述比较识别所述错误的扩增。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，其中与样本反应体积的变化相关联的温度的所述变化指示存在于所述样本反应体积中的核酸分子的解链温度，并且预期的温度变化指示所述扩增测定的预期扩增子以及靶核酸分子的预期解链温度。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：在所述加热过程中以预先确定的间隔检测所述多个样本反应体积中呈现的所述扩增的指标中的一种或多种变化，其中所述一种或多种变化各自与对应于在检测到所述变化时的相应间隔的温度的变化相关联。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：在加热过程中，通过检测多个不同时间的所述扩增的指标中的至少一部分的一种或多种变化来生成所检测的数据的连续函数。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，还包括基于所述多个样本反应体积的所述扩增的指标的所述变化，对所述两种靶核酸中的每一者的所述扩增进行定量。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：将包含靶核酸的样本分离在多个样本反应体积中，其中所述多个样本反应体积包括第一多个样本反应体积和第二多个样本反应体积，所述第一多个样本反应体积各自包含所述靶核酸的至少一个分子，并且所述第二多个样本反应体积各自不含所述靶核酸的分子；使所述多个样本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以产生扩增产物；在所述经受扩增测定之后并且在所述样本反应体积的第一温度处，对于所述多个样本反应体积的相应的样本反应体积的扩增的指标进行第一组测量；基于所述第一组测量，检测和/或测量每个样本反应体积的所述扩增产物的量；以及以下项中的至少一者：在所述经受扩增测定的过程中进行一组所述扩增指标的附加测量，其中对于热循环过程的一个或多个循环，在预先确定的测定温度处或附近进行所述至少一组附加的测量；或者在进行所述第一组测量之后，对于所述多个样本反应体积的至少一部分，对所述扩增的指标进行至少一种扩增后测量。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；将与所述附加测量相关联的所述定量循环值与所述扩增测定的预期定量循环值进行比较；并且基于所述比较识别错误的扩增产物。22.根据权利要求21所述的方法，还包括：基于所述一组附加测量对所述样本中的所述靶核酸进行定量。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：基于所述一组附加测量，识别所述扩增的指标的一种或多种变化；将所述至少一种变化与扩增后温度关联起来；将与所述至少一种变化相关联的所述扩增后温度与所述靶核酸的预期解链温度或解链温度的簇进行比较；并且基于所述比较识别错误的扩增产物。24.根据权利要求23所述的方法，还包括：基于所述一组附加测量和所识别的错误的扩增产物，对所述样本中的所述靶核酸进行定量。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：在不同的扩增后温度下，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多种其他测量，其中所述扩增后温度高于所述第一温度；基于所述测量，识别所述扩增的指标的多种变化；将所识别的变化中的每一者与扩增后温度关联起来；将与所述变化的每一者相关联的所述扩增后温度与所述靶核酸的预期温度进行比较；基于所述比较识别错误的...

【专利技术属性】
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，
申请(专利权)人：生命技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US