專利名稱：核酸測序系統(tǒng)以及方法
核酸測序系統(tǒng)以及方法
相關(guān)申請的交叉引用因此，本發(fā)明提供了一種用于對多個核酸進行測序的方法，它可包括 以下步驟(a)通過一種系統(tǒng)開始對于包括多個核酸的一個陣列的一個測序過 程的循環(huán)，該系統(tǒng)能夠確定該陣列的核苷酸序列；(b)評估該系統(tǒng)的一個參數(shù)； (c)基于該參數(shù)改變對于該陣列的測序過程；并且(d)對于該陣列進行另一個 循環(huán)的測序過程?！N用于多個核酸的測序的方法可包括以下步驟(a)將一種工作流 體《I入處于一個系統(tǒng)里的一個陣列或多個核酸中，該系統(tǒng)對于該陣列進行一個 核酸測序過程；并且(b)通過該系統(tǒng)對于該陣列進行至少一循環(huán)的測序過程； 其中在引入該陣列之前將該工作流體加熱或冷卻。
00101 —種用于對多個核酸進行測序的方法可包括以下步驟(a)通過一種 系統(tǒng)對包括多個核酸的一個陣列進行測序過程的一個循環(huán)，該系統(tǒng)能夠確定該 陣列的核苷酸序列；(b)檢測表明該陣列的位點上存在多個核苷酸的多個信號； 并且(c)重復(fù)步驟(a)以及(b);其中步驟(a)以及(b)的時序安排暫時被解
除聯(lián)系。 還提供了一種用于對多個核酸進行測序的系統(tǒng)，包括一個射流運送系 統(tǒng)用于協(xié)助多個測試反應(yīng)方案； 一個成像系統(tǒng)，用于獲取測序數(shù)據(jù)；多個診斷 部件，這些診斷部件被配置為在該測序系統(tǒng)的運作過程中測量多個系統(tǒng)參數(shù)； 質(zhì)量評估電路，該質(zhì)量評估線路被配置為基于一種多步驟的分析對該測序系統(tǒng) 的質(zhì)量進行評定；以及控制電路，該控制電路被配置為基于由這些診斷部件或 該質(zhì)量評估電路所收集的數(shù)據(jù)來改變該測序系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
7附圖
圖6是一個流程圖，該流程圖展示了根據(jù)本技術(shù)的多個方面用于一種 初始測序循環(huán)的質(zhì)量控制方法的示例性邏輯，這樣來確定有待測試的樣品的質(zhì)
量；
0021] 圖7是一個流程圖，該流程圖展示了根據(jù)本技術(shù)用于控制堿基或核苷 酸加入的質(zhì)量的示例性邏輯；以及
00221 圖8是一個流程圖，該流程圖展示了根據(jù)本技術(shù)的多個方面用于對質(zhì) 量控制解除阻斷的示例性邏輯。
詳細i兌明 測序儀12包括一個射流控制/輸送系統(tǒng)18以及一個檢測系統(tǒng)20。射 流控制/輸送系統(tǒng)18將接收多個工作流體(如總體上由參考標(biāo)號22所表示)， 用于循環(huán)通過處理中的樣品的多個樣品容器(總體上由參考標(biāo)號24所標(biāo)明)。 如本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員將會理解，這些工作流體將根據(jù)測序的特定階段 而變化。例如，在使用這些已標(biāo)記的核苷酸的SBS中，被引入樣品中的這些工 作流體將包括一種聚合酶以及四種常見的DNA類型的多種有標(biāo)記的核苷酸， 每種核苷酸具有一個獨特的熒光標(biāo)簽以及與其連接的一種阻斷劑。該熒光標(biāo)簽 允許檢測系統(tǒng)20在該陣列的單獨的位點上檢測哪些核苷酸是最后被加到與模 板核酸進行雜合的探針上，并且該阻斷劑在每個位點防止每個循環(huán)中加入多于 一個的核苷酸。在其他的處理中，例如邊測序邊連接，這個階段的工作流體將 包括多種詢問探針，這些詢問探針帶有附著至其上的獨特的熒光標(biāo)簽。類似地， 這些詢問探針將在一個構(gòu)型中的每個位點處結(jié)合至這些模板上，該構(gòu)型允許這
9些詢問探針連接至一個錨定引物上并且可由檢測系統(tǒng)20進行檢測用于每個位 點上的模板的測序。 雖然以上關(guān)于通過樣品的物理性移動將樣品與不同站點相互作用的 系統(tǒng)已經(jīng)對該系統(tǒng)進行了示例說明，但應(yīng)理解在此給出的原理還可應(yīng)用至一種 系統(tǒng)，其中通過不要求移動樣品的其他裝置而實現(xiàn)了在每個站點處發(fā)生的步
1驟。例如，在這些站點處存在的試劑可通過連接至包含不同的試劑的儲存器的 一個流體系統(tǒng)被輸送至一個樣品上。類似地， 一個光學(xué)系統(tǒng)可被配置為檢測一 個樣品，該樣品與一個或多個試劑站點處于流體聯(lián)通。這樣，多個檢測步驟可 在輸送在此說明的任何特定的試劑之前、過程中或之后實施。因此，通過中斷 一個或多個處理步驟可將樣品從處理中有效地去除，無論這些步驟是進行液體 輸送或光學(xué)檢測，而不必將樣品從其在裝置中的位置上物理性地去除。 然后該反向光束通過反向光束光學(xué)部件54被返回，該反向光束光學(xué) 部件可對該光束進行濾波，這樣使得該光束中不同的波長分離開，并且將這些 分離的光束指向一個或多個照相機56。照相機56可基于任何適宜的技術(shù)，如 包括電荷藕連器件，該器件基于在器件中光子碰撞的位置生成像素化的圖像數(shù) 據(jù)。照相機生成圖像數(shù)據(jù)然后被傳送至圖像處理電路58中?？傮w而言，處理 電路58可進行不同的運作，如模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換、比例縮放(scaling)、濾波、 以及將多幀中的數(shù)據(jù)的相關(guān)聯(lián)，以適當(dāng)?shù)夭?zhǔn)確地對樣品上特定位置處的多個 位點進行成像。圖像處理電路58可存儲圖像數(shù)據(jù)，并最終將圖像數(shù)據(jù)傳送至 后處理系統(tǒng)30中，在該后處理系統(tǒng)可從圖像數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出序列數(shù)據(jù)?？稍跈z 測站點上使用的特別有用的檢測裝置包括，例如在US 2007/0114362 (美國專利申請系列號11/286,309)以及WO 07/123744中描述的那些檢測裝置，每個 專利申請通過引用結(jié)合在此。 圖5代表了根據(jù)這一方法用于執(zhí)行并控制測序運作的示例性邏輯。該 測序運作(總體上用參考標(biāo)號94表示)從在該測序系統(tǒng)中加載一個樣品陣列 開始，如在步驟96中所示。如以上所指出，可采用許多不同的方法，如可以 采用多個陣列的不同配置。例如，在一個目前所考慮的實施方案中，采用了眾 多在遺傳上不同的位點的多個陣列，其中每個位點具有眾多相同的寡核苷酸、 模板、或有待測序的片段。該陣列可加載在一個樣品容器中并且被結(jié)合至射流 控制/輸送系統(tǒng)上，這樣使得試劑以及其他工作流體可被引入樣品中并巡行通過 該樣品容器用于多種反應(yīng)(例如堿基加入以及解除阻斷)、沖洗、等等。
對存在過多的位點或位點分布不均勻的另一種響應(yīng)可以是將某些區(qū) 域或位點掩蔽并且在處理過程中忽略來自此類區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。在步驟130中 所表示的掩蔽響應(yīng)總體上會包括對于像素化圖像發(fā)展一種數(shù)字掩蔽，其中對應(yīng) 于特定位點的特定位置被標(biāo)明為第一個值，并將有待分析的位點標(biāo)明為第二個 值。這種二元掩蔽總體上會作為一個查詢表來存儲，該查詢表允許在隨后的測 序循環(huán)中對掩蔽像素的位點進行比較，使得此類位置的數(shù)據(jù)將不會為了分析以 及測序而進行處理。然而，有、可能這種掩蔽會導(dǎo)致來自測序的過多位點甚至 樣品陣列的大區(qū)域的消失，這樣對樣品采取進一步處理變得不經(jīng)濟或者另外是 不可取的。于是，在步驟132中，可能希望確定掩蔽是否已經(jīng)導(dǎo)致過少的位點。 如同步驟118—樣，這一詢問可基本上由以下確定事項構(gòu)成確定在數(shù)字掩蔽 之后剩余位點的數(shù)目是否使測序就可收集的數(shù)據(jù)的量值而言值得進行。如果在 步驟130進行掩蔽之后用于測序的可利用的位點過少，則該掩蔽可如在步驟 134所示重新進行評估，以此來確定是否對某些位點可靠地進行測序。然后可 相應(yīng)地改變掩蔽并且可進行測序。如果用于測序的可利用的位點過少，則測序 可被完全中斷。 可被監(jiān)測的圖像質(zhì)量的另一個方面是該樣品之內(nèi)存在的氣泡。如果檢 測到氣泡，則圖像數(shù)據(jù)、或部分數(shù)據(jù)對于進一步處理可能是不適當(dāng)?shù)?。例如?圖像數(shù)據(jù)可表現(xiàn)為具有模糊的區(qū)域或檢測的顏色無法區(qū)分的區(qū)域。此外，氣泡 的存在可意味著一個具體樣品的潛在問題。例如，氣泡可阻礙核苷酸附著至樣 品上。可在流體通道之內(nèi)通過光電二極管或其他檢測器(例如一個檢測器，該 檢測器被配置為監(jiān)測在對空氣與液體之間折射率差異感應(yīng)的二極管所接收的 信號中的變化)對氣泡的存在進行檢測。如果檢測到氣泡，則可執(zhí)行任何數(shù)目 的適宜的響應(yīng)步驟。例如，該情形可能要求將樣品返回特定的射流站點并且再 次執(zhí)行堿基加入步驟。在用空氣而不是液體將這些通道從上到下進行充滿的情 況下，有可能自動調(diào)整焦深，以便恢復(fù)"干，，圖像的焦點，或者簡單地使更多 液體流動通過該通道以便去除空氣的氣泡。另一種可能的響應(yīng)可包括掩蔽某些 區(qū)或位點并且忽略已確定為包含氣泡的區(qū)域以及位點的圖像數(shù)據(jù)。再另 一種響 應(yīng)可包括如果確定氣泡是一種有害成分以至適當(dāng)?shù)某上褚巡辉倏赡埽瑒t中斷該 樣品上的測序運作。
0068應(yīng)當(dāng)注意的是類似于步驟136的詢問、以及響應(yīng)(如在步驟138以及 140上所總結(jié)的那些響應(yīng))也可以是參照圖6在以上所總結(jié)的初始循環(huán)質(zhì)量控制例行程序的一部分。即，有可能樣品的質(zhì)量控制被流體輸送系統(tǒng)或檢測系統(tǒng)的不良作用打了折扣。在此類情況中，還可執(zhí)行多種例行程序(例如那些旨在
步驟138以及140上的例行程序)以確保在可靠的信息的基礎(chǔ)上進行樣品質(zhì)量
評估。在希望的情況下，可對測序系統(tǒng)的參數(shù)進行調(diào)整并且對樣品進行再次成像，并且基于改進的輸入數(shù)據(jù)對樣品質(zhì)量進行再次評估。
[0069如以上所指出，樣品陣列可被設(shè)計為協(xié)助某些類型的質(zhì)量控制。例如，具有已知的核苦酸序列的對照束或位點可包含于在陣列中。例如，此類已知的序列可以是四種常見的DNA核苷酸的重復(fù)序列。作為替代，此類對照位點可包括單一核香酸類型的均聚物序列。在例行程序106中執(zhí)行的質(zhì)量控制可依賴于連續(xù)的測序以及成像步驟的過程中對于此類對照物的預(yù)期的結(jié)果，它們與未知組合物的位點的測序以及成像步驟平行進行，對于這些未知組合物而言序列信息是所希望得到的。然后，如在步驟142上所示，可作出對此類對照位點的評估以確定堿基預(yù)計的加入是否已經(jīng)被檢測到。因為此類對照位點的序列是已知的，所以這種評估可確定(例如)沒有加入堿基、加入錯誤的i成基、或檢測到堿基結(jié)合的低產(chǎn)量(例如，在一個對照位點上預(yù)期的特征性染料顏色光強是弱的或被另一種顏色使其變模糊)?？砂ǖ牧硪环N類型的對照是具有直接附著的標(biāo)記部分的位點。例如，在針對使用熒光標(biāo)記測序的實施方案中， 一個位點可包括直接附著的熒光標(biāo)記(例如，不通過經(jīng)雜合的寡核苷酸)以作為一種對照用于獨立于測序化學(xué)的其他方面的檢測質(zhì)量(例如，雜合以及核苷酸加入的效率)。
[0070加入堿基失敗可通過圖像數(shù)據(jù)中的單一光強來表明，該光強低于所希望的閾值。加入錯誤的堿基可通過在圖像數(shù)據(jù)中(例如在對照位點上)與預(yù)計的顏色信號相比被檢測到的不同的顏色信號來表明。對于低產(chǎn)量的石咸基結(jié)合的表示可以(如以上所表示)是一個信號強度，該強度低于預(yù)期的強度，類似于沒有加入堿基的測試。預(yù)期的強度可以是一個特定的閾值水平，該水平在全部循環(huán)中保持不變。作為替代，根據(jù)每個步驟的可接受的產(chǎn)量損失或根據(jù)從一個或多個先前循環(huán)中所檢測到的信號中確定的經(jīng)驗確定的產(chǎn)量損失能夠在每個循環(huán)上降低閾值水平，例如，象以下關(guān)于信噪比(S/N)的說明。[0071可以設(shè)想幾個應(yīng)答來用于改進測序、圖像數(shù)據(jù)、或序列數(shù)據(jù)，其中詢問142確定了對照位點的成像是有缺陷的。例如，如在步驟144中所示，該系統(tǒng)可對流體輸送以及檢測系統(tǒng)進行詢問以確定運作參數(shù)是否在可接受的范圍內(nèi)?？商娲?，或除了這一步驟之外，堿基加入步驟可如步驟146所示來進行重復(fù)?？傮w而言，步驟146，如同以上說明的再次成像步驟一樣，可要求將樣品返回至射流站點中用于石咸基的加入。
[00721 此外，可使用幾種參數(shù)以幫助監(jiān)測成像以及測序運作。如在整個本披露中的不同段中所提及的，那些參數(shù)可包括與化學(xué)有關(guān)的參數(shù)(例如評估試劑輸送)、與基準(zhǔn)物有關(guān)的參數(shù)(例如對照束)、樣品位點參數(shù)(例如位點質(zhì)量、分布、形狀、數(shù)目、等等)、以及溫度參數(shù)(例如流體溫度、陣列溫度、儀器溫度、等等)。然而，許多其他參數(shù)可證明在確定測序運作是怎樣成功地進行中是有用的。例如，可對不同環(huán)境參數(shù)進行監(jiān)測以提供關(guān)于外部因素可怎樣影響測序運作的輸入。這些環(huán)境參數(shù)可包括(而無限制)濕度、外部電源、溫度、振動、等等。此外，監(jiān)測流動單元下游的pH水平可以證明是有用的。這樣做可產(chǎn)生關(guān)于以下問題的了解堿基加入、阻斷、解除阻斷、以及洗滌的步驟是在多么有效地進行著。還可能令人希望的是來對在單獨的樣品位點之間發(fā)生的任何定相進行監(jiān)測。例如，在一個樣品位點上的序列的多個單獨的拷貝可經(jīng)歷核苷酸不附著的多個循環(huán)。結(jié)果是一個位點在所延伸的種類的長度上具有異質(zhì)性。如果在每個循環(huán)上被截短的拷貝數(shù)增加，則最后在該位點上在每個循環(huán)中已經(jīng)被延伸的拷貝部分被減少。這導(dǎo)致了該位點具有多個拷貝，這些拷貝是異相的并且在信噪比中可感知的減少。最后，這可導(dǎo)致一種情況，其中S/N比退化至如此的一個水平以致測序數(shù)據(jù)變得不可靠。顯示出高水平的具有定相問題的位點的流動單元的早期;險測可允許采取^"施來確保樣品沒有完全丟失，例如改變測序試劑或檢查儀器的射流部分?？商娲鼗蛄硗獾兀勺龀鰶Q定中斷將試劑輸送到具有不令人希望的數(shù)目的異相位點的樣品中。這可提供降低樣品浪費的優(yōu)點。跟蹤過早的定相問題可為確定儀器的功能性提供基礎(chǔ)，該問題可通過由操作員或根據(jù)預(yù)計的原因以自動化的方式進行改變而被響應(yīng)。[00731 可在堿基加入質(zhì)量控制例行程序中進行的另 一個詢問是在步驟148中表示出，并且可包括確定信噪比是否在可接受的限制之內(nèi)?？傮w而言，如以上所指出，對于單獨的位點的熒光染料的顏色的檢測可以是用于確定序列數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，并且準(zhǔn)確地檢測此類顏色的能力對獲得可靠的序列數(shù)據(jù)可能是重要的。例如，可通過對多個單獨的位點、或多個對照位點的光強或顏色與在之前的多個循環(huán)中針對類似位點的信噪比進行比較而確定不良的信噪比?？梢灶A(yù)計，由于在一系列的測序循環(huán)中用于核苦酸結(jié)合的產(chǎn)量在統(tǒng)計學(xué)上可接受的衰減，所以應(yīng)該預(yù)計到信噪比的正常衰減。的確，確定測試是否應(yīng)該通過一個額外的循環(huán)進行或者甚至對于當(dāng)前循環(huán)是否應(yīng)該對序列數(shù)據(jù)或者圖像數(shù)據(jù)進行分析或儲存可通過參考信噪比的衰減或這一比例的客觀性限制來確定。當(dāng)信噪比不正常地或以一種突難性的方式衰減時，幾種響應(yīng)也許可供J吏用，例如在進行測序化學(xué)以及檢測的另一個循環(huán)之前改變試劑(例如儀器上的掃描緩沖液)。應(yīng)該注意的是作為一種替代，或除了分析信噪比的衰減之外，可在流出液流中對來自解除阻斷的試劑的信號進行衰減。
[0074
除了終止測序外，對在步驟148上檢測到的信噪比減低的響應(yīng)可包括如在步驟150上所示對流體輸送以及檢測系統(tǒng)進行詢問，以此確定系統(tǒng)是否在他們的正常參數(shù)內(nèi)運作，或者是否對系統(tǒng)進行調(diào)整以允許進一步測序?？商娲?，或除此之外，用更高的曝光水平(例如對光源的較高的功率輸出)、在檢測算法中較高的靈敏度、或任何其他參數(shù)(它們可允許對信噪比進行改進)(步驟152)的變化對樣品進行再次成像。例如，將曝光的時間延長以允許在特定的圖像中收集更多的光子。同樣令人希望的是改變成像參數(shù)(例如掃描率)以允許對位點進行更準(zhǔn)確、或更高分辨率的檢測。其他可被改變的參數(shù)是用于核苦酸加入的條件。例如，隨著信噪比減低，每個后續(xù)的循環(huán)的實行可用更長的孵育時間或者增加試劑濃度來幫助更好地推動核苷酸加入反應(yīng)至完成。如果能夠以此類方式將信噪比改進至一個可接受的水平，則測序可以繼續(xù)。[0075圖8展示了目前所考慮的邏輯用于解除阻斷質(zhì)量控制例行程序116,參見圖5總體上如以上所討論。總體而言，這一例行程序被設(shè)計為確定染料以及解除阻斷的試劑在單獨的位點上是否已充分地從最后被加入的核苷酸中去除，這樣能下一個測序循環(huán)中夠在加入另一個核苷酸，并且確保之前加入的核苦酸的染料將不干擾隨后加入的核苷酸的成像。與以前一樣，幾個詢問可依次進行以確定是否已經(jīng)充分地進行了解除阻斷。例如，在步驟154中，可進行一個詢問，該詢問與在解除阻斷后之后制做的圖像是否適合用于分析。如以上參
照圖7的步驟136所討論，幾個因素可造成有待獲得的圖像不足夠清晰或詳細。然后，在與圖7的響應(yīng)138以及140相類似地方式中，可對流體輸送以及檢測系統(tǒng)進行詢問，并且在解除阻斷后用于對樣品進行成像的成像系統(tǒng)可進行再次聚焦并且對樣品進行再次成像，分別如在步驟156以及158上所示。然而，如本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員將會認識到，將對在步驟156檢查的流體輸送系統(tǒng)進行評估以確定用于切割解除阻斷的試劑以及焚光染料的試劑是否在正常限度內(nèi)或以令人希望的方式運作。
0076如果在步驟156以及158上的響應(yīng)能適當(dāng)?shù)匮a救該條件，則可進行隨后的詢問160。步驟160基本上與參見圖7在以上所總結(jié)的步驟148相類似。即，該系統(tǒng)可確定信噪比是否足夠高以允許解除阻斷的適當(dāng)分析。如果該比例不足夠高或者不在可接受的范圍內(nèi)，則響應(yīng)可再次包括對流體輸送以及檢測系統(tǒng)進行詢問、并且用已修改的成像設(shè)置對解除阻斷的樣品進行再次成像，分別如步驟162以及164上所示。
[0077在示例性的例行程序116中的另一個詢問可包括確定解除阻斷的試劑是否已經(jīng)被充分地去除，如在步驟166中所示。目前針對這一評估考慮兩種測試，它們可以替代地進行或者兩個測試均可進行。總體而言，第一個測試是基于以上所討論的類型的對照位點的評估。對此類位點可以成像以確定是否發(fā)生了預(yù)期的顏色變化(例如，基本上該位點從該圖像上消失)。如果這些對照位點不表示進行了有效的解除阻斷，則可如在步驟168所表明對解除阻斷的運作進行重復(fù)。再者，重復(fù)解除阻斷的運作可要求將樣品返回至解除阻斷站點上。如果希望的話，還可對除對照位點之外的位點進行成像以便詢問解除阻斷是否已經(jīng)發(fā)生。
[00781 用于解除阻斷的另一個測試可以是在解除阻斷的步驟之后對廢液中的解除阻斷劑或流出液流的評估。如本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員將會認識到，阻斷劑可與將活化的染料相結(jié)合并且一旦已將阻斷劑從核苷酸中去除阻斷劑就能發(fā)出熒光。通過在特定波長的吸收也可以檢測到在流出液中的阻斷劑?？蓪U液流進行測試，例如使用？ 1向流出液流的線內(nèi)檢測器，以確定在廢棄液流中是否檢測到足夠的阻斷劑。如果檢測到阻斷劑不足，則可能的響應(yīng)可以是對用于解除阻斷的反應(yīng)的工作流體的流體輸送系統(tǒng)進行詢問和/或重復(fù)解除阻斷
的運作，分別如在步驟170以及172上所示。取決于所使用的測序化學(xué)作用，
被加入的核普酸上的 一 個單 一部分可作為阻斷基團用于抑制延伸并且作為一 個標(biāo)記用于檢測核苷酸的加入或，可替代地，被加入的核苷酸可具有獨立的標(biāo) 記以及阻斷部分。在此所給出的關(guān)于確定去除阻斷基團的這些方法旨在是對用 于確定單獨或總體地去除一個標(biāo)記部分和/或阻斷部分的多種方法的說明。例 如，在使用分離的標(biāo)記以及阻斷部分的實施方案中，使用一些方法(類似于以 上所示例說明的那些與檢測阻斷基團有關(guān)的方法)可在流出液中對這些部分進 行去除并且分別地或 一起進行檢測。
[0079應(yīng)該注意的是在圖6、 7、以及8中所總結(jié)的所有步驟中，所進行的運 作的日志以及所采取的任何補救措施優(yōu)選地要進行保存。這些日志還可與單個 的樣品相關(guān)聯(lián)，并且可進行時間標(biāo)記以評估測序系統(tǒng)的適當(dāng)性能。在測序運作 是由或可由一個或多個操作員來照管時，通過視覺或聽覺警報的通知可提供給 操作員，表明也許應(yīng)當(dāng)對測序系統(tǒng)中對一個或多個樣品或?qū)σ粋€或多個站點給 予注意。
[00801 應(yīng)該注意，根據(jù)本發(fā)明可能存在這些測序步驟的一種實質(zhì)性的暫時解 除聯(lián)系以及在質(zhì)量控制例行程序中所采取的多種補救措施。即，雖然可將測序 系統(tǒng)設(shè)立為處理多個樣品以及多個樣品容器，它們并不需要通過系統(tǒng)以任何特 定的順序、或者甚至以相同的速度來進行處理。例如，基于樣品的質(zhì)量、處理 參數(shù)、以及不同質(zhì)量控制步驟以及例行程序的結(jié)果，某些樣品可通過這些測序 站點以及測序步驟進行某種程度的倒退流動。在某些例子中，樣品可被放在一 邊或置于系統(tǒng)之外一定的時間段用于樣品或系統(tǒng)之一或這二者的評估。系統(tǒng)控 制電路可優(yōu)選地被設(shè)計為跟蹤多個單獨的樣品以及所進行的測序，無論樣品是 否從序列中取出、取自不同的時間、或甚至樣品是否要求更長或更短的時間來 進行不同的反應(yīng)、成像、評估、等等。這種暫時的解除聯(lián)系在促進有效地運作 以及樣品的自動化或半自動化的平行測序的高通過量中是一個重要的特征。 [00811雖然僅對本發(fā)明的某些特征在此進行了解釋和說明，本領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員將會想到許多修改以及變化。因此，應(yīng)理解所附的權(quán)利要求旨在 涵蓋落入本發(fā)明的真實精神范圍之內(nèi)的所有此類修改以及變化。
權(quán)利要求
1.一種用于對多個核酸進行測序的方法，包括(a)通過一種系統(tǒng)開始對于包括多個核酸的一個陣列的一個測序過程的循環(huán)，該系統(tǒng)能夠確定該陣列的核苷酸序列；(b)評估該系統(tǒng)的一個參數(shù)，其中該參數(shù)與經(jīng)過多個測序循環(huán)信噪比中的衰減有關(guān)；(c)基于該參數(shù)改變對于該陣列的測序過程；并且(d)對于該陣列進行該測序過程的另一個循環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該參數(shù)與該陣列的多個樣品位點之間的定相有關(guān)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該參數(shù)與該陣列的一個對照束的一種質(zhì)量有關(guān)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該參數(shù)與用于對該陣列進行測序的一種試劑有關(guān)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中該參數(shù)包括該試劑的一個體積。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中該參數(shù)包括用于對該陣列進行測序的一個光學(xué)成像系統(tǒng)的一個參數(shù)。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)包括將多種核苷酸重復(fù)引入該陣列中。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(c)包括評估一種試劑輸送系統(tǒng)的運作。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(c)包括對該陣列重新成像。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中采用一個更長的曝光或者一個更高的成像系統(tǒng)靈敏度對該陣列重新成像。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中步驟(c)包括選擇該陣列的某些區(qū)域，對于這些區(qū)域成像數(shù)據(jù)將被用于測序。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中步驟(d)包括僅對該陣列的這些選擇的區(qū)域收集成像數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中步驟(d)包括對該陣列的所有區(qū)域收集成像數(shù)據(jù)。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中對該陣列的未被選擇用于進行測序的區(qū)域的成像數(shù)據(jù)進行存儲。
15. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)包括中斷該測序過程并且不執(zhí)行步驟(d)。
16. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)以及(c)是由一位人類操作員基于由 一個計算機系統(tǒng)生成的分析來執(zhí)行的。
17. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)以及(c)是由一個計算機系統(tǒng)來執(zhí)行的。
18. —種用于對多個核酸進行測序的方法，包括(a) 進行一種自動化的核酸測序運作；(b) 基于該運作生成數(shù)據(jù)；并且(c) 基于這些數(shù)據(jù)評估該樣品的一種質(zhì)量。
19. 一種用于對多個核酸進行測序的方法，包括(a) 通過一種系統(tǒng)對包括多個核酸的一個陣列進行一個測序過程的循環(huán)，該系統(tǒng)能夠確定該陣列的核苷酸序列；(b) 檢測表明存在于該陣列的多個位點的核苷酸的多個信號；(c) 評估這些信號以確定該陣列的質(zhì)量；并且(d) 基于該質(zhì)量改變對于該陣列的測序過程。
20. —種用于對多個核酸進行測序的系統(tǒng)，包括一個射流運送系統(tǒng)，用于協(xié)助測試多個反應(yīng)方案；一個成像系統(tǒng)，用于獲取測序數(shù)據(jù)；多個診斷部件，這些i貪斷部件;陂配置為在該測序系統(tǒng)的運作過程中測量多個系統(tǒng)參數(shù)；質(zhì)量評估電路，該質(zhì)量評估電路被配置為基于一種多步驟的分析對該測序系統(tǒng)的 一種質(zhì)量進行評定；以及控制電路，該控制電路被配置為基于由這些診斷部件或該質(zhì)量評估電路所收集的數(shù)據(jù)來改變該測序系統(tǒng)的運作條件。
全文摘要
披露了一種以自動化或半自動化的方式對核酸進行測序的技術(shù)。在多個循環(huán)中對眾多核酸位點的多個樣品陣列進行處理以將多種核苷酸加入有待測序的材料中，對加至多個位點的核苷酸進行檢測，并且將所加入的核苷酸與被用于鑒定最后加入的核苷酸的阻斷劑以及標(biāo)簽進行解除阻斷。對該系統(tǒng)的多個參數(shù)進行監(jiān)測以便在這些樣品的測序過程中對多種問題在它們發(fā)生時能夠進行診斷并校正。在測序過程中運行多個質(zhì)量控制例行程序以確定樣品的質(zhì)量、以及所收集的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
文檔編號G06F19/22GK101652780SQ200880006704
公開日2010年2月17日 申請日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月26日
發(fā)明者C·趙, D·L·海納, K·岡德森, R·C·凱恩 申請人:伊魯米那股份有限公司