多谱段数字PCR检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多谱段数字PCR检测方法及装置，该方法包括以下步骤：S1、根据待测靶标的数量从n中染料中选择n

【技术实现步骤摘要】
多谱段数字PCR检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及数字PCR
，特别涉及一种多谱段数字PCR检测方法及装置。

技术介绍

[0002]数字PCR是近年来发展迅速的新一代定量PCR分析技术，利用微流控技术将大量稀释后的核酸溶液分散至芯片的微反应器中，每个反应器的核酸模板数少于或者等于1个。这样经过PCR循环之后，有至少一个核酸分子模板的反应器就会给出荧光信号，没有模板的反应器就没有荧光信号。根据相对比例和反应器的体积，就可以推算出原始溶液的核酸浓度。与传统的荧光定量PCR相比，具有高灵敏度、高特异性、无需标准定量曲线等优点。数字PCR技术提出至今，相关技术和产业化发展都非常迅速。目前，数字PCR的发展趋势是在同一样本中检测更多指标，即进行多靶标分析。然而市场上主流的数字PCR多为1种颜色激发光对应1种荧光染料，为实现多靶标分析需要增加多个荧光通道数，因此可以说仍存在着多重分析能力不足、需要多套荧光光路、成本较高等缺点。
[0003]目前，双通道中实现多靶标分析的方法为在两通道之间采用染料组合的方式实现，如已公开的专利《基于双荧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多谱段数字PCR检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据待测靶标的数量从n中染料中选择n
′
种满足染料溢出性能要求的备选染料，备选染料的总数与待测靶标的数量相等；S2、将n
′
种染料与n
′
种待测靶标进行匹配标记，然后与待测样品、进行PCR扩增所需要的反应试剂构建形成n
′
重数字PCR反应体系，进行PCR扩增；S3、PCR扩增完成后采集光谱数据，获取所有液滴的指纹谱数据矩阵，然后通过解混运算得到每个液滴中所有荧光染料的丰度矢量；S4、根据每个液滴中所有荧光染料的丰度矢量计算得到待测样品中n
′
种待测靶标各自的浓度。2.根据权利要求1所述的多谱段数字PCR检测方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S1
‑
1、通过探测器采集n中染料各自单独的指纹谱作为特征向量，并由特征向量组成染料指纹谱矩阵O：其中，o
ij
表示检测到的染料i在第j个探测器上的强度，n为染料种类总数，m为特征向量的长度，即探测器的数量，且m＞n
′
；其中，每种染料的指纹谱是指通过m个探测器采集得到的染料在各个波长的激发光激发下的荧光光谱；S1
‑
2、评估染料溢出性能：S1
‑2‑
1、计算各染料的指纹谱之间的相似度Xs；S1
‑2‑
2、染料指纹谱矩阵O的条件数K(O)值：其中，σ
max
(O)和σ
min
(O)分别是染料指纹谱矩阵O的极大和极小奇异值。S1
‑2‑
3、筛选Xs和K(O)均小于设定阈值的染料作为备选染料。3.根据权利要求2所述的多谱段数字PCR检测方法，其特征在于，所述步骤S1
‑2‑
1具体为：计算各染料的指纹谱之间的皮尔逊相关系数ρ
ij
：其中，o
i
为染料i的特征谱向量,为特征谱向量均值。4.根据权利要求2所述的多谱段数字PCR检测方法，其特征在于，所述步骤S1
‑2‑
1具体为：计算各染料的指纹谱之间的余弦相似度cosθ：其中，o
i
为染料i的特征谱向量,为特征谱向量均值。5.根据权利要求3或4所述的多谱段数字PCR检测方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S3
‑
1、PCR扩增完成后通过m个探测器采集所有液滴的荧光光谱数据，得到各个液滴的
指纹谱数据矩阵U：其中μ
ij
表示第j个液滴中第i个指纹谱通道的值，i＝1,2,...,m，j＝1,2,...,k，k为液滴总数，m为指纹谱通道数，即探测器的数量；S3
‑
2、对指纹谱数据矩阵U进行解混运算：记u
i
′
＝{u
i
′1,u
i
′2...,u
i
′
m
}
T
表示第i
′
个液滴中探测的所有特征数量，其长度为m，i
′
＝1,2,...,k，v
i
′
＝{v
i
′1,v

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，张涛，周武平，蒋克明，黎海文，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：