具有非闭合形状的基准的系统和方法技术方案

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非闭合形状，该非闭合形状可以对信息编码，允许气泡在制造期间逸出，并提供优于闭合形状基准的附加优点。

System and Method of Datum with Closed Shape

Benchmark markers are set on patterned arrays of types that can be used for molecular analysis, such as sequencing. Benchmarks may have configurations that enhance their detection in images or detection data, facilitate or improve processing, provide encoding of useful information, etc. Examples of benchmarks may include closed shapes that encode information, allow bubbles to escape during manufacturing, and provide additional advantages over closed shape benchmarks.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有非闭合形状的基准的系统和方法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1701689.0的优先权，该专利申请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。概述本公开的第一方面提供了一种阵列，包括载体，其具有在操作中接收彼此不同的生物样品以在荧光成像的连续循环中不同地做出响应的位置；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做出响应的荧光材料，其中基准特征包括非闭合形状。在第一方面的示例中，基准特征包括在其内部和外部之间的多个开口。在该示例中，多个开口形成虚线外观。在第一方面的示例中，基准特征包括至少一个开口环。在该示例中，基准特征包括多个嵌套的开口环。在第一方面的示例中，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。在第一方面的示例中，生物样品包括核酸序列。在第一方面的示例中，基准特征包括相邻但不同心的形状。第一方面的示例还包括多个基准特征，并且其中基准特征以非直线布局设置在载体上。在第一方面的示例中，基准特征被构造成产生编码信息的图像数据。第一方面的示例还包括至少一个附加的基准特征，其在载体中或载体上形成并且在成像期间光学地反射以返回入射辐射的至少一部分，用于定位载体、调整载体的位置或配准载体或位置。应当理解，阵列的第一方面的任何特征可以以任何期望的方式和/或配置组合在一起。本公开的第二方面提供了一种方法，其包括：将生物样品设置在载体上的位置处，该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；以及将基准特征设置在载体上，基准特征包括在荧光成像的连续循环中做出响应的荧光材料，其中基准特征包括非闭合形状。第二方面的示例还包括以不同波长的光在荧光成像的连续循环中对生物样品和基准特征成像，以产生对由生物样品和基准特征产生的荧光信号编码的图像数据。在第二方面的示例中，在荧光成像的每个连续循环之间，在每个位置处从生物样品中移除标签，并且在每个位置处将附加的生物成分添加到每个生物样品，附加的生物成分具有对荧光成像的连续循环做出响应的标签。应当理解，该第二方面或方法的任何特征可以以任何期望的方式组合在一起。此外，应当理解，该方法的和/或第一方面(阵列)的特征的任何组合可以一起被使用和/或与本文公开的任何示例组合。本公开的第三方面提供了一种方法，其包括：访问对设置在载体上的位置处的生物样品的连续图像编码的图像数据，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，图像数据进一步对在载体上的基准特征的图像编码，基准特征具有在荧光成像的连续循环中做出响应的荧光材料，其中基准特征包括非闭合形状；通过参考基准特征对连续图像配准载体上的位置；以及处理所配准的连续图像以将从连续图像导出的数据转换成序列数据。在第三方面的示例中，生物样品包含核酸。第三方面的示例还包括以不同波长的光在荧光成像的连续循环中对生物样品和基准特征成像，以产生对由生物样品和基准特征产生的荧光信号编码的图像数据。应当理解，该第三方面或方法的任何特征可以以任何期望的方式组合在一起。此外，应当理解，该方法的和/或第二方面(其他方法)的和/或第一方面(阵列)的特征的任何组合可以一起被使用和/或与本文公开的任何示例组合。仍然进一步地，应当理解，任何阵列和/或任何方法的任何特征可以以任何期望的方式组合在一起和/或可以与本文公开的任何示例组合。附图简述当参考附图阅读下面的详细描述时，当前技术的这些和其他特征和方面将变得更好理解，在所有附图中，相似的符号表示相似的部件，其中：图1是采用当前技术的各方面的例如用于生物样品的图案化阵列成像和图像处理系统的概略图；图2是可被包括在用于在图1所示的类型的系统中使用的数据分析系统中的功能部件的概略图；图3是可结合当前技术来使用的类型的示例生物图案化阵列的平面图；图4是图3的图案化阵列的一部分的放大剖视图；图5是示出在示例阵列上的位点的另一剖视图；图6是两个示例位点的放大图，其示出在处理期间在对于位点的图像数据中的像素化；图7是图案化阵列的示例部分以及在位点区域中和位点区域外部形成的示例基准的剖视图解表示；图8A-8C是图7的阵列的一部分的剖视部分截面图，其示出沉积在阵列中以形成基准特征的珠或其它结构；图9是图案化阵列的简化概略图，其示出多个位点区域和以限定图案在位点区域中形成的基准；图10是具有以规则图案布局的基准的示例图案化阵列的图解视图；图11是具有以非规则布局设置的基准的示例图案化阵列的另一图解表示；图12A-12G是允许改进的定位和处理的基准的示例布局的图解表示；图13是具有非闭合形状或配置的示例基准的详细视图；图14是具有非闭合形状以改进图案化阵列的制造和处理的示例基准的另一详细视图；图15是具有一系列非闭合形状的示例基准的另一详细视图；图16是具有由点状结构形成的非闭合形状的示例基准的详细视图；图17是具有非闭合形状并形成可以传送数据的段(例如类似条形码的编码)的示例基准的另一详细视图；图18是具有非同心的两个非闭合形状的示例基准的详细视图；图19A-19D是包括例如通过方向偏移而不同心的两个形状和编码信息的示例基准的详细视图；图20A是具有数据编码特征的示例基准的详细视图；图20B是以提供特征的鲁棒解码的方式成像的基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列，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；以及基准特征，其在所述载体上，所述基准特征具有在所述荧光成像的连续循环中做出响应的荧光材料，其中所述基准特征包括非闭合形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.02.01 GB 1701689.01.一种阵列，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；以及基准特征，其在所述载体上，所述基准特征具有在所述荧光成像的连续循环中做出响应的荧光材料，其中所述基准特征包括非闭合形状。2.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述基准特征包括在其内部和外部之间的多个开口。3.根据权利要求2所述的阵列，其中，所述多个开口形成虚线外观。4.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述基准特征包括至少一个开口环。5.根据权利要求4所述的阵列，其中，所述基准特征包括多个嵌套的开口环。6.根据权利要求1所述的阵列，其中，在执行所述荧光成像的连续循环时，所述生物样品中只有一些出现在连续图像中，而排除掉所述生物样品中的其它部分，但是其中所述基准特征出现在所有图像中。7.根据权利要求1所述的阵列，其中，利用在至少两个不同波长处的光来执行所述荧光成像的连续循环，并且其中所述基准特征的所述荧光材料对所述至少两个不同波长做出响应。8.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述位置以规则的重复图案设置在所述载体上。9.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述载体包括所述位置的多个区域，并且其中所述基准特征设置在所述多个区域中的每个中。10.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述生物样品包含核酸序列。11.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述基准特征包括相邻但不同心的形状。12.根据权利要求1所述的阵列，还包括多个基准特征，并且其中所述基准特征以非直线布局设置在所述载体上。13.根据权利要求1所述的阵列，其中，所述基准特征被构造成产生编码信息的图像数据。14.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·S·维塞利，亚历克斯·尼米罗斯基，保罗·贝利茨，罗伯特·朗格卢瓦，M·谢恩·鲍恩，陈元权，巴拉·穆拉利·K·文卡特桑，韩辉，凯万·萨米，斯蒂芬·坦纳，
申请(专利权)人：伊鲁米那股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US