【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、dna谱型分析(又称dna检测、dna分型或遗传指纹分析)是一种被法医科学家用来通过个人各自的dna谱来协助个人识别的技术。dna谱可以是反映个人dna组成的加密数字集合，其还可用作该人的身份标识。
2、dna谱型分析或遗传谱型分析可用于识别犯罪嫌疑人或验证受试者的身份，如验证犯罪受害者的身份。这可以使执法人员能够准确地从犯罪嫌疑人的名单中识别出犯罪行为人，并减少错误识别的情况。在战地场景中，仅举几例而言，dna谱型分析可以识别非对称战争中的对手，识别袭击嫌疑人，识别嫌疑恐怖分子，将简易爆炸装置(ied)与炸弹制造者相联系，寻找被俘士兵(举例而言，诸如通过识别来自载具上的组织样品的他们的dna并跟踪该载具)，以及解开作战网络。
3、dna谱型分析通常涉及样品制备、处理和分析。这一般是在实验室环境中完成。样品制备是生物分析系统中普遍存在的问题。从多样的原始样品类型提供充分纯化的靶标(target)以便可靠地进行下游分析试验的问题十分普遍，并且涵盖细胞生物学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学、食品生物学、分子诊断以及许多其他生物试验和医学试验。
4、目前可用于dna谱型分析的方法和系统具有各种局限性。例如，用于dna谱型分析的样品制备和分析系统通常笨重庞大，难以在不付出大量努力的情况下运输。这使得此类系统在现场(诸如在战场上)的使用变得困难和不切实际。此外，当前的系统和方法的使用和维护费用昂贵，且遗传谱(genetic profile)的制备花费大量时间。在一些情况下，要一到两天来提
技术实现思路
1、本文认识到对用于遗传谱型分析的改进的系统和方法的需求。特别是，认识到对具有相比于其他系统更小的占用空间及更快的时间的系统的需求。此外，需要能够由较低技能的操作者以较低的成本进行遗传谱型分析的系统和方法。
2、本公开提供一种集成的和自动化的样品到结果(sample-to-answer)系统，该系统从包含生物材料的样品开始，在不到两小时内生成遗传谱。在某些实施方式中，生物材料为dna，并且遗传谱涉及确定位于受试者的一个或多个基因座(例如，遗传基因座)处的一个或多个等位基因，例如，str(短串联重复)谱，举例而言，诸如用于codis系统中的str谱。该系统可执行若干操作，包括(a)核酸的提取和分离；(b)选定基因座(例如，遗传基因座)处的核苷酸序列的扩增；以及(c)扩增产物的检测和分析。这些操作可在包含若干集成模块的系统中进行，所述模块包括分析物制备模块、检测与分析模块以及控制模块。这些模块在图48和图49中示出。(一个或多个计算机系统可与图48中的分析物制备模块的各个组件(例如，流体歧管和气动歧管)通信并控制所述各个组件的操作；这样的一个或多个计算机系统未在图48中示出。)
3、本文所提供的系统可完全集成。样品处理可在单一系统中实现，而无需移除样品和将样品转移至另一系统。本文所提供的系统可完全自动化，从而使得使用者能够在无需来自该使用者的大量输入的情况下处理样品。本文所提供的系统的尺寸可设定成使占用空间最小化，从而实现便携性。这可以有利地使系统能够用于携行情况，诸如偏远地区，不易获得运输或者期望使用者机动性的情况，诸如战地场景。
4、分析物制备模块包括盒模块组装件，该盒模块组装件配置用于接合和操作一个或不止一个样品盒(sample cartridge)。样品盒配置用于接收一个或多个样品，以及在该盒与系统中的盒模块组装件相接合时进行核酸提取与分离以及dna扩增。其还可包括用于辅助分析的对照和标准。
5、该样品盒包括：用于接收样品的样品贮器；用于dna提取与分离的隔室；用于核酸提取、纯化和扩增的流体隔离的隔室中的板载试剂(on-board reagent)(例如，工艺微珠，用以浓缩样品)；用于热循环的组装件；流体通道(例如，微流体通道)，用于将流体导引至盒内不同的功能隔室和端口以接合盒模块组装件中的子组装件，所述子组装件操作盒上的阀、泵和导引器，提供用于移动液体的压力，以及提供未储存于盒上的耗材。在一些示例中，隔膜阀、泵和导引器——例如，move泵、阀和导引器——输送、处理样品，并实现样品的分析。当盒与盒模块组装件中的盒贮器相接合时，致使流体隔离的腔室与盒中的流体通道流体相连，从而允许流体和试剂向盒中的功能隔室，以及随后向检测与分析模块的移动和导引。
6、分析物制备模块可包括：用于接收一个或多个盒的贮器，用以接合所述盒的接合组装件；流体歧管，配置用于接合盒中的端口以通过所述端口向盒传送压力和/或流体；传送组装件，配置用于从样品盒中的隔室向扩增隔室传送试剂，诸如扩增预混物；气动歧管，配置用于接合盒中的端口以及通过所述端口向盒传送正压或负压以供移动流体和操作盒中的阀、泵和导引器；泵，配置用于向流体歧管和气动歧管传送压力。耗材试剂可携载于能够可拆卸地与盒模块接合的模块(例如，缓冲液模块)中。试剂可在水溶液中提供(例如，储存)，或者能够以固体或干燥(例如冻干)的形式提供(例如，储存)并继而通过添加适当的液体(例如，水溶液)而被置于溶液中。或者，如在美国临时专利申请号61/709,417(通过引用以其整体并入本文)中所描述，试剂可在基本上无水的非离子有机溶剂(例如，醇溶剂)中或在基本上无水的离子有机溶剂(例如，深共晶溶剂)中提供(例如，储存)并可通过添加适当的水溶液而被再水合。
7、分析与检测模块配置用于：接收来自分析物制备模块的分析物；对分析物进行毛细管电泳；检测通过电泳分离的分析物，以及分析经检测的分析物。其可包括毛细管电泳组装件、检测组装件和分析组装件。
8、毛细管电泳组装件可包括：注射组装件，该注射组装件可包括变性加热器组装件、用于定位分析物以供毛细管注射的定位组装件；阴极组装件；毛细管组装件；阳极组装件；毛细管填充组装件，用于以分离介质来填充毛细管；以及功率源，用于在阳极与阴极之间施加电压。变性组装件可包括加热器，该加热器配置用于使双链dna分子变性。阴极组装件可包括阴极。该阴极可为叉形阴极，用于堆积分析物以供毛细管注射。毛细管组装件可包括配置用于接收分离介质的毛细管和用于调控毛细管内温度的温度控制单元。例如，温度控制单元可具有线路板材料，该线路板材料包括加热迹线，该加热迹线连接至电流源并且连接至温度传感器以调控毛细管内的温度。阳极组装件可包括阳极。该阳极可被包含在能够可拆卸地插入分析与检测模块的阳极盒中。阳极盒可包括分离介质和任选的缓冲液供给，以及电极。毛细管填充组装件可包括分离介质源(例如，包含在阳极盒中的分离胶)，以及用于向毛细管中传送分离介质的泵。
9、检测组装件可包含配置用于照射毛细管的激光器以及检测器。所述激光器可配置用于激发分析物中的荧光染料。所述检测器可包括ccd阵列，用于检测由被激发的染料所产生的光以及用于产生输出信号。
10、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种盒模块，包括：
2.一种盒模块，包括：
3.一种用于进行样品的遗传分析的集成的和自动化的系统，包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述盒包含：
5.根据权利要求4所述的系统，其中：
6.一种用于控制样品保管的系统，包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述计算机包含如下逻辑，该逻辑从所述信号历史确定：
8.一种进行样品的遗传分析的方法，包括：
9.一种定位样品/分析物以供注射到分离通道中的方法，包括：
10.一种物品，包括：
11.一种盒，其包括一组或多组腔室和流体通道，其中：
12.根据权利要求11所述的盒，其配置用于：
13.一种用于处理样品的方法，包括：
【技术特征摘要】
1.一种盒模块，包括：
2.一种盒模块，包括：
3.一种用于进行样品的遗传分析的集成的和自动化的系统，包括：
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述盒包含：
5.根据权利要求4所述的系统，其中：
6.一种用于控制样品保管的系统，包括：
7.根据权利要求6所述的系统，其中所述计算机包含如下逻辑...
【专利技术属性】
技术研发人员：威廉·D·尼尔森，理查德·J·贝尔辛斯基，格雷戈里·波格丹，大卫·埃伯哈特，奥马尔·艾尔西斯，S·B·乔瓦诺维奇，迈克尔·雷克诺，以斯拉·凡格尔德，大卫·W·怀里克，
申请(专利权)人：尹特根埃克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：
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