用于检测连续流PCR系统中的光谱和空间信息的系统和方法。使用激光器发射电磁辐射的入射束。使用直线发生器从激光器接收入射束，并且将入射束转换为电磁辐射的入射直线。使用包括与PCR系统的一个或多个微通道流体联通的一个或多个透明管的管阵列从直线发生器接收入射直线。使用成像透镜从管阵列接收反射的电磁辐射，并且聚焦反射的电磁辐射。使用光谱仪从成像透镜接收聚焦的反射的电磁辐射，并且从聚焦的反射的电磁辐射检测光谱强度。使用成像器从成像透镜接收聚焦的反射的电磁辐射，并且检测光谱强度的位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】用于检测连续流PCR系统中的光谱和空间信息的系统和方法。使用激光器发射电磁辐射的入射束。使用直线发生器从激光器接收入射束，并且将入射束转换为电磁辐射的入射直线。使用包括与PCR系统的一个或多个微通道流体联通的一个或多个透明管的管阵列从直线发生器接收入射直线。使用成像透镜从管阵列接收反射的电磁辐射，并且聚焦反射的电磁辐射。使用光谱仪从成像透镜接收聚焦的反射的电磁辐射，并且从聚焦的反射的电磁辐射检测光谱强度。使用成像器从成像透镜接收聚焦的反射的电磁辐射，并且检测光谱强度的位置。【专利说明】
技术介绍
聚合酶链反应(PCR)系统或热循环仪通常包括样本块、加热盖、以及加热和冷却元件。然后这些部件由机载控制系统控制或监测。实时PCR系统或热循环仪通常还包括用于检测由附接至核酸样本的一个或多个探针发出的电磁辐射的光学检测系统。实时PCR系统还能够包括用于控制和监测系统部件并分析由光学检测系统产生的数据的外部计算机或控制系统。当前标准PCR系统和实时PCR系统是基于孔的系统。这些系统接收在包括多个孔的样本支持设备中的样本。样本在载入PCR系统中之前制备或与试剂混合。然后PCR系统循环孔中样本的温度。另外，实时PCR系统为电磁或荧光发射监测孔中样本。因为对遗传信息和基因组信息的使用和需求增大，所以对PCR扩增和分析的需求也增大了。具体地，改善PCR系统的生产能力已经变得越来越重要了。虽然每一代PCR系统能够略微更快地循环样本温度，但是该技术没有跟上其它遗传和基因组分析仪器的性能改进。例如，脱氧核糖核酸(DNA)测序仪器发展至样本制备和PCR扩增是对测序实验在时间和成本方面最具限制性的步骤的程度。另外，当前PCR系统对基于孔的技术的依赖限制了这些系统的总生产能力。当前系统能够以大约40分钟循环样本的温度。因此，使用具有384个孔的最大的基于孔的样本支持设备所产生的最大总样本生产能力是大约每小时500个样本。而且，当前PCR系统接收已经在样本支持设备中制备或混合的样本。因此这些系统依赖于耗时且有时有人工步骤的基于孔的样本制备。
技术实现思路
提供一种用于检测连续流聚合酶链反应(PCR)系统中的光谱和空间信息的系统和方法。该系统包括激光器、直线发生器、管阵列、成像透镜、光谱仪、和成像器。该方法包括使用激光器、直线发生器、管阵列、成像透镜、光谱仪、和成像器的步骤。在该系统和方法中，激光器发出电磁辐射的入射束。直线发生器从激光器接收入射束。直线发生器将入射束转换为电磁辐射的入射直线。管阵列从直线发生器接收入射直线。管阵列包括与PCR系统的一个或多个微通道流体相通的一个或多个透明管。成像透镜从管阵列接收反射的电磁辐射。成像透镜聚焦反射的电磁辐射。光谱仪从成像透镜接收聚焦的反射的电磁辐射。光谱仪从聚焦的反射的电磁辐射检测光谱强度。最后，成像器从成像透镜接收聚焦的反射的电磁辐射。成像器检测光谱强度的位置。在各种实施方式中，处理器从光谱仪接收光谱强度并从成像器接收位置。然后处理器从光谱强度和位置为移动通过管阵列的样本确定强度值。直线发生器能够包括但不限于鲍威尔透镜(Powell lens)或衍射直线发生器。在各种实施方式中，将一个或多个光学元件置于直线发生器与管阵列之间从而将入射直线从直线发生器引导至管阵列。在各种实施方式中，将一个或多个光学元件置于管阵列与成像透镜之间从而将反射的电磁辐射从管阵列引导至成像透镜。在各种实施方式中，镜子用于将入射直线从直线发生器引导至管阵列以及将反射的电磁辐射从管阵列引导至成像透镜二者。在各种实施方式中，成像透镜包括具有可变孔径的宽光圈透镜。在各种实施方式中，成像透镜包括一个或多个滤光器。例如，该一个或多个滤光器从反射的电磁辐射去除入射直线的反射。在各种实施方式中，成像器包括电荷耦合装置(CCD)相机。本教导的这些特征和其它特征在本文中提出。【专利附图】【附图说明】本领域的技术人员将理解的是，以下所述的图纸仅由于说明。图纸不是旨在以任何方式限制本教导的范围。图1是示出计算机系统的框图，本教导的实施方式可以在该计算机系统上实施。图2是示出用于高生产能力聚合酶链反应(PCR)扩增和分析的系统的示意图。图3是示例性流程图，示出根据各种实施方式的用于高生产能力PCR扩增和分析的方法。图4是系统示意图，该系统包括根据各种实施方式执行用于高生产能力PCR扩增和分析的方法的一个或多个不同软件模块。图5是用于根据各种实施方式的连续流PCR系统的软件系统结构的示意图。图6是示出根据各种实施方式的系统初始化方法的流程图。图7是示出根据各种实施方式用于发布传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)命令的方法的流程图。图8是示出根据各种实施方式用于发布运行命令的方法的第一部分的流程图。图9是示出根据各种实施方式用于发布运行命令的方法的第二部分的流程图。图10是示出根据各种实施方式用于发布运行命令的方法的第三部分的流程图。图11是示出根据各种实施方式的系统关闭方法的流程图。图12是示出根据各种实施方式用于处理错误的方法的流程图。图13是根据各种实施方式的瓣阀敞开方法的示意图。图14是根据各种实施方式的液体/板处理系统的示意图。图15A-15F是示出根据各种实施方式用于板堆叠的方法的第一部分的流程图。图16A-16B是示出根据各种实施方式用于板堆叠的方法的第二部分的流程图。图17A-17B是示出根据各种实施方式用于板堆叠的方法的第三部分的流程图。图18是示出根据各种实施方式用于液体处理初始化的方法的流程图。图19A-19B是示出根据各种实施方式用于液体处理的方法的流程图。图20是示出根据各种实施方式用于液体处理关闭的方法的流程图。图21是示出根据各种实施方式的桥后方法之间关系的状态图。图22是示出根据各种实施方式的桥后初始化方法的第一部分的流程图。图23是示出根据各种实施方式的桥后初始化方法的第二部分的流程图。图24是示出根据各种实施方式的桥后预运行方法的流程图。图25是示出根据各种实施方式的桥后运行方法的第一部分的流程图。图26是示出根据各种实施方式的桥后运行方法的第二部分的流程图。图27是示出根据各种实施方式的桥后运行方法的第三部分的流程图。图28是示出根据各种实施方式的桥后运行结束方法的流程图。图29是示出根据各种实施方式的桥后关闭方法的流程图。图30是示出根据各种实施方式的托盘和定位路径点的示意图。图31是示出根据各种实施方式文件如何在图形用户界面(GUI)与仪器之间传输的示意图。图32是示出根据各种实施方式用于使用文件传输协议(FTP)服务器上传文件的方法的流程图。图33是根据各种实施方式的用于在连续流PCR系统中检测光谱和空间信息的系统的侧视图的示意图。图34是根据各种实施方式的用于检测连续流PCR系统中光谱和空间信息的系统的俯视图的不意图。图35是根据各种实施方式的管阵列板的三维视图的示意图。图36是根据各种实施方式的管阵列板的俯视图的示意图。图37是根据各种实施方式的管阵列板的侧视图的示意图。图38是示出根据各种实施方式的用于检测连续流PCR系统中光谱和空间信息的方法的流程图。图39是示出根据各种实施方式用于高生产能力PCR扩增和分析的系统中由系统控制器执行的软件模块的示意图。图40是示出根据本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于检测连续流聚合酶链反应（PCR）系统中的光谱和空间信息的系统，包括：激光器，用于发射电磁辐射的入射束；直线发生器，从所述激光器接收所述入射束并将所述入射束转换为电磁辐射的入射直线；管阵列，包括与所述PCR系统的一个或多个微通道流体联通的一个或多个透明管并且从所述直线发生器接收所述入射直线；成像透镜，从所述管阵列接收反射的电磁辐射并且聚焦被反射的电磁辐射；光谱仪，从所述成像透镜接收被聚焦的被反射的电磁辐射并且从被聚焦的被反射的电磁辐射检测光谱强度；以及成像器，从所述成像透镜接收被聚焦的被反射的电磁辐射并且检测所述光谱强度的位置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛罗·阿关诺，达米安·柯廷，达米安·金，
申请(专利权)人：斯多克斯生物有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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