对多重核酸扩增中的光谱串扰的补偿的制作方法

专利名称：对多重核酸扩增中的光谱串扰的补偿的制作方法
技术领域：
本公开涉及核酸扩增技术，更具体地讲，涉及对利用荧光染料检测靶物种期间的光谱串扰进行补偿的技术。
背景技术：
核酸扩增可用于测序、克隆、基因定位和其它形式的核酸序列扩增，或者用于通过构建包括已知浓度样品的结果的标准曲线来确定样品中的核酸初始浓度或其它形式的核酸序列扩增。核酸扩增可用于分析包括例如DNA和RNA在内的核酸。核酸扩增的类型包括聚合酶链反应(PCR)、转录介导扩增(TMA)、连接酶链式反应(LCR)、链置换扩增(SDA)和基于核酸序列的扩增(NASBA)。一般说来，PCR依赖于DNA复制酶在高温下保持稳定的能力。单个PCR循环包括三个主要步骤变性、退火和延伸。变性期间，在大约94°C下加热液态样品。在此过程期间， 双DNA链“熔”开成单链DNA，且所有的酶促反应均停止。在退火期间，将单链DNA冷却到 M°C。在此温度下，引物结合或“退火”至DNA链的末端。在延伸期间，将样品加热至75°C。 在此温度下，核苷酸添加至引物，并最终形成DNA模板的互补拷贝。PCR分析通常多次(例如，约40次)重复此PCR循环，从而产生大量的复制DNA链。当样品经历多个PCR询问周期(例如，循环)时，实时PCR可以用来检测存在于样品中的核酸的相对量。例如，样品可以包含当附着于双链DNA时发荧光的标记物。在这个例子中，检测器检测到的荧光与存在于样品中的双链DNA的数目成比例。因此，随着PCR的进行，荧光增加。与转录相关的扩增实施例，例如基于核酸序列的扩增(NASBA)和转录介导扩增 (TMA)使用基本上等温的条件和RNA聚合酶，以通过使用启动子-引物、引物、RNA聚合酶、 DNA聚合酶、脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)、核糖核苷三磷酸(rNTP)和启动子-模板互补寡核苷酸从核酸模板产生多个RNA转录物，或者可选地，还可包括其他寡核苷酸。分析可使用用于反应中的核酸的扩增的检测探针。在扩增反应期间，每一检测探针结合至其特定扩增子，并被转换成产生可检测信号的形式(例如，抗水解化学发光信号或比未转换形式更高的荧光强度)。对通过核酸扩增工艺产生的数据的分析和精度仍存在需要。

发明内容
通常，本发明涉及在具有荧光检测装置的系统中，例如用于实时聚合酶链反应 (PCR)扩增的系统中，提高通过核酸扩增产生的数据的分析精度的技术。具体地讲，所述技术可使可能由光学模块从一种染料检测的光谱信号的影响降至最低，所述光学模块被构造用于从不同的染料检测光谱信号，该现象在本文中称为“光谱串扰”，或简称为“串扰”。在一个示例性实施例中，所述系统可包括针对四种不同的染料的光学检测提供四个“通道”的四个光学模块。能够检测多个靶物种的系统可称为多重系统。这四个光学模块均可被构造为在任何给定时间激发包含扩增核酸的样品的不同区，并从染料收集发射的不同波长的荧光能量。在包括多个光学模块的实施例中，可基本上同时地询问发生在样品内的多个平行反应。每一光学模块可被优化为以分立的波长带检测相应荧光染料。换言之，光学模块可用于以不同的波长询问多个平行反应。所述平行反应可(例如)发生在转盘的单个处理室(例如，槽)内。另外，每一光学模块可为可移除的，以改变装置的检测能力。所述多个光学模块可通过多分支光纤束光学耦合到单个检测器。这样，可利用多个光学模块和单个检测器(例如，光电倍增管)来实现复用。每一光学模块中的光学元件可被选择为使灵敏度最大化并使光谱串扰量(即，光学模块上来自一个染料的遗留信号，而该光学模块被构造为检测来自另一染料的光谱信号)最小化。荧光染料可在光谱上彼此间隔紧密，并可通过使用滤光器来区分以将从一个染料到另一染料的信号遗留最小化。由于典型荧光团的宽的吸收和发射谱带，滤光器可减少光谱串扰但无法将其消除。强扩增信号的光谱串扰常常将导致邻近通道上的生长，并且可能被不正确地解释为靶通道上的生长。 这可能导致假阳性测定。本文所述技术使用根据校准程序确定的一组校正因子来自动移除干扰信号。 本文所述技术可适用于减少或消除核酸扩增中的光谱串扰。在示例性实施例中， 文所述技术可适用于减少或消除实时多重核酸扩增中的光谱串扰。光谱串扰由于一个荧光探针(例如，染料)在邻近检测通道上的光谱重叠而产生，并可导致假阳性测定。根据本公开的技术，根据校准处理确定一组串扰校正因子。描述了这样一种算法，其采用这一组校正因子来自动减去邻近通道在所关注通道上的信号量。这可减少或消除假阳性测定。在一个方面，本公开涉及一种方法，包括利用检测探针执行核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于一个或多个询问周期内；以及，针对所述一个或多个询问周期的每一个从所述核酸扩增采集指示核酸存在量的扩增数据。所述方法还包括基于所述扩增数据，确定与所述探针的光谱邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱邻近者的光谱串扰；将所述串扰校正值应用于从核酸样品的多重核酸扩增收集的扩增数据。在一个优选的实施例中，基于所述扩增数据，确定与所述探针的光谱最邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱最邻近者的光谱串扰；将所述串扰校正值应用于从核酸样品的多重核酸扩增收集的扩增数据。或者，所述方法可使用不止一个探针在一个或多个询问周期内执行核酸样品的核酸扩增，并计算不止一个串扰校正值，其中每一串扰校正值与光谱邻近者相关，例如检测靶染料与邻近靶染料的峰值荧光分开的距离小于阈值距离的任何光谱邻近者。例如，检测靶染料与邻近靶染料的峰值荧光分开的距离小于阈值距离的任何光谱邻近者。在另一方面，一种方法包括执行核酸样品的多重核酸扩增，其中所述多重核酸扩增包括多个询问周期；对于所述多个询问周期的每一个从所述核酸扩增采集指示核酸存在量的扩增数据。所述方法还包括将串扰校正因子应用于所述扩增数据，以产生减少了来自光谱邻近者的光谱串扰信号的修正扩增数据，其中所述串扰校正值基于第二核酸样品的多重核酸扩增而得到；显示所述修正扩增数据。在另一方面，一种检测系统包括一种检测装置，其包括电机，其使具有多个处理室的盘转动，每一处理室容纳相应的样品以及一个或多个荧光染料；多个光学模块；壳体，其具有适于接纳所述光学模块的多个位置。所述多个光学模块中的每一个包括光学通道， 所述光学通道具有对于所述染料中不同染料选择的光源以及用于捕获从所述盘发射的荧光的透镜。所述系统还包括耦合至所述检测装置的数据采集装置，其中所述数据采集装置被构造为将串扰校正值应用于所述多个光学模块的每一个，以减少与该光学模块的光谱邻近者相关的光谱串扰。所述串扰校正值通过基于扩增数据执行分析来得到，所述扩增数据来自利用检测探针的核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的扩增数据，并基于所述扩增数据确定与所述光谱邻近者相关的串扰校正值。在一个优选的实施例中，所述串扰校正值通过基于扩增数据执行分析来得到，所述扩增数据来自利用检测探针的核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的扩增数据，并基于所述扩增数据确定与所述光谱邻近者相关的串扰校正值。在另一方面，一种检测装置包括电机，其使具有多个处理室的盘转动，每一处理室容纳相应的样品以及一个或多个荧光染料；多个光学模块；壳体，其具有适于接纳所述光学模块的多个位置。所述光学模块中的每一个包括光学通道，所述光学通道具有对于所述染料中不同染料选择的光源以及用于捕获从所述盘发射的荧光的透镜。所述装置还包括控制单元，其被构造为将串扰校正值应用于所述多个光学模块的每一个，以减少与该光学模块的光谱邻近者相关的光谱串扰。所述串扰校正值通过基于扩增数据执行分析来得至IJ，所述扩增数据来自利用检测探针的核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的扩增数据，并基于所述扩增数据确定与所述光谱邻近者中的一个相关的串扰校正值。在另一方面，一种装置包括控制模块，被构造用于初始化第一核酸样品的核酸扩增，并对于第一多个询问周期的每一个接收指示核酸存在量的第一扩增数据。所述装置包括扩增模块，其被构造为将串扰校正值应用于光学模块，以获得具有减少了与该光学模块的光谱邻近者相关的光谱串扰的校正扩增数据。所述串扰校正值通过基于第二扩增数据执行分析来得到，所述第二扩增数据来自利用检测探针的第二核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于第二多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述第二多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的第二扩增数据，并基于所述第二扩增数据确定与所述光谱邻近者相关的串扰校正值。所述装置包括接口模块，其被构造为基于所述校正扩增数据来更新显示。在一个方面，本公开涉及一种方法，包括利用检测探针执行核酸样品的聚合酶链反应(PCR)扩增，其中所述PCR扩增发生于多个PCR询问周期内。对于所述多个PCR询问周期的每一个从所述PCR扩增采集指示核酸存在量的数据。所述方法还包括基于所述扩增数据，确定与所述检测探针的光谱邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱邻近者的光谱串扰，并将所述串扰校正值应用于从核酸样品的多重PCR扩增收集的扩增数据。在一个优选的实施例中，基于所述扩增数据，确定与所述检测探针的光谱最邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱最邻近者的光谱串扰，并将所述串扰校正值应用于从核酸样品的多重PCR扩增收集的扩增数据。或者，所述方法可使用不止一个探针在一个或多个聚合酶链反应(PCR)询问周期
7内执行核酸样品的PCR扩增，并计算不止一个串扰校正值，其中每一串扰校正值与光谱邻近者相关。例如，检测靶染料与邻近靶染料的峰值荧光分开的距离小于阈值距离的任何光谱邻近者。在另一方面，一种方法包括执行核酸样品的多重聚合酶链反应(PCR)扩增，其中所述多重PCR扩增包括多个PCR询问周期；对于所述多个PCR询问周期的每一个从所述PCR 扩增采集指示核酸存在量的扩增数据。所述方法还包括将串扰校正因子应用于所述扩增数据，以产生减少了来自光谱最邻近者的光谱串扰信号的修正扩增数据，其中所述串扰校正因子基于第二核酸样品的多重PCR扩增得到；显示所述修正扩增数据。如本文所用，“询问周期”表示靶核酸序列的扩增发生和/或被测量的时间点或时间单位。例如，在PCR中，询问周期是热扩增循环，而在TMA中，询问周期是诸如分钟或秒的时间周期。附图和下文的具体实施方式
详细描述了本发明的一个或多个实施例。从说明书及附图以及从权利要求中可显而易见本发明的其他特征、目的和优点。


图1是示出多重荧光检测装置的示例性实施例的框图。图2是示出示例性检测模块的示意图，其可对应于图1的荧光检测装置的多个检测模块中的任一个。图3是示出装置壳体内的示例性的一组可移除光学模块的前视图的透视图。图4是示出装置壳体内的示例性的一组可移除光学模块的透视图。图5是示出示例性的一组可移除光学模块的正面视图的透视图，其中一个模块被移除以暴露模块连接器。图6A和图6B是示出示例性主要可移除光学模块内的元件的透视图。图7A和图7B是示出示例性补充可移除光学模块内的元件的透视图。图8是进一步详细地示出多重荧光检测装置的示例实施例的框图。图9是耦合至光纤束的四个光纤的单个检测器的框图。图10是示出示例数据放大装置的功能框图。图11是示出多重荧光检测装置的示例性操作的流程图。图12是示出从盘检测光并采样数据的示例性方法的流程图。图13和图14是示出可用于多重PCR的常用荧光染料的吸收和发射光谱的曲线图。图15A和图15B示出在PCR扩增期间用单个检测器从两个示例性检测模块采集的原始数据。图16是示出调节了时间偏移的数据。图17A和图17B示出从两个示例性检测模块接收的数据的检测限(LOD)。图18是温度控制用户界面的示例性屏幕截图。图19是光学控制用户界面的示例性屏幕截图。图20是实时PCR用户界面的示例性屏幕截图。图21是示出示例核酸样品的PCR扩增曲线的曲线图。
图22是示出示例核酸稀释液系列的标准曲线的曲线图。图23是由数据放大装置呈现给用户的示例用户界面屏幕。图M是示出为PCR扩增系统确定光谱串扰校正值的示例方法的流程图。图25是示出PCR扩增系统的示例操作的流程图。图^^力6(是示出基于FAM探针获得的基于单重数据轨迹的扩增曲线的曲线图。图27A-27C是示出基于JOE探针获得的基于单重数据轨迹的扩增曲线的曲线图。图28A-28C是示出基于TxRed探针获得的基于单重数据轨迹的扩增曲线的曲线图。图是示出基于Cy5探针获得的基于单重数据轨迹的扩增曲线的曲线图。图30是由数据采集装置呈现给用户的示例用户界面屏幕。
具体实施例方式通常，本发明涉及处理核酸扩增数据以减小光谱串扰影响的技术。在一方面，本发明涉及对在核酸扩增中收集到的扩增数据应用光谱串扰补偿。在一些方面，仅通过补偿算法析出由光谱邻近者引起的串扰。虽然以下的描述以对实时PCR扩增数据应用串扰补偿为例，但可以理解的是，本文中所述的技术可以应用于通过其它核酸扩增收集到的数据，例如，基于核酸序列的扩增(NASBA)、转录介导扩增(TMA)、连接酶链式反应(LCR)、链置换扩增(SDA)等。图1是示出核酸扩增系统9的示例性实施例的框图，其包括数据采集装置21和多重荧光检测装置10。系统9从至少一个核酸样品收集扩增数据，并利用基于本文所述技术的光谱串扰校正来分析该扩增数据。在示出的例子中，装置10具有四个光学模块16，其为四种不同染料的光学检测提供四个“通道”。具体地讲，装置10具有四个光学模块16，其在任何给定时间激发转盘13的不同区并收集由染料以不同的波长发射的荧光能量。结果，模块16可用于基本上同时地询问发生于样品22内的多个平行反应。能够在实时核酸扩增中检测多个靶物种的系统9可被称为多重系统。在其它实施例中，可基本上同时地询问发生在盘13的不同小室中的多个不同反应。例如，可在转盘13的单个小室内同时发生多个反应。当盘13转动时，每一光学模块16询问样品22并收集不同波长的荧光能量。例如，模块16内的激发源可被依次激活达足以针对每一询问周期收集对应波长的数据的周期。即，光学模块16A可被激活达一段时间以收集针对与第一反应对应的第一染料选择的第一波长范围的数据。然后，该激发源可被停用，模块16B内的激发源可被激活，从而以针对与第二反应对应的第二染料选择的第二波长范围来询问样品22。这一过程持续，直到从所有光学模块16捕获到数据。在一个实施例中，光学模块16内的每一激发源初始被激活达大约两秒的周期以达到稳态，随后的询问周期持续达盘13的10-50转。在其他实施例中，激发源可被测序达更短(例如，1或2 毫秒)或更长的周期。在一些实施例中，可同时激活不止一个光学模块，以同时询问样品22 而无需停止盘13的转动。虽然示出单个样品22，但盘13可包含容纳样品的多个小室。光学模块16可以不同的波长询问一些或所有不同的小室。在一个实施例中，盘13包括96个小室，其围绕盘13 的周围分隔开。通过96室盘和四个光学模块16，装置10能够从384种不同的物种采集数据。这样，系统10能够同时从包含不同核酸和/或不同荧光染料的样品中采集数据。在一个实施例中，光学模块16包括激发源，其为低成本高功率发光二极管(LED)， 可按多种波长商购并具有长寿命(例如，100，000小时或更长)。在另一个实施例中，传统卤素灯泡或汞灯可用作激发源。如图1所示，每一光学模块16可耦合至光纤束14的一个分支。光纤束14提供柔性机构以便于收集来自光学模块16的荧光信号，而无灵敏度的损失。通常，光纤束包括多个光纤，这些光纤并排放置，并且在末端处粘合在一起并包封在柔性保护套中。或者，光纤束14可包括较少量分立的大直径多模光纤(玻璃或塑料)，其具有共有端。例如，对于四光学模块装置，光纤束16可包括四个分立的多模光纤，每一光纤具有Imm的芯直径。光纤束的共有端包含捆在一起的四个光纤。在此例子中，检测器18的孔径可为8mm，这对耦合至四个光纤而言绰绰有余。在此例子中，光纤束14将光学模块16耦合至检测器18。光纤输送由光学模块16 收集的荧光并有效地将捕获的光递送至检测器18。在一个实施例中，检测器18为光电倍增管。在另一实施例中，检测器可在单个检测器内包括多个光电倍增管元件，每一光纤用一个光电倍增管元件。在其它实施例中，可使用一个或多个固态检测器。使用单个检测器18可为有利的，原因在于其允许使用高度灵敏且可能是昂贵的检测器(例如，光电倍增管)，同时保持成本最低，因为只需要使用单个检测器。本文讨论单个检测器；然而，可包括一个或多个检测器以用于检测更多数量的染料。例如，四个附加光学模块16和第二检测器可添加到系统，以允许检测从一个盘发射的八种不同的波长。 耦合至用于转盘13的单个检测器的示例性光纤束在标题为“MULTIPLEX FLUORESCENCE DETECTION DEVICE HAVING FIBER BUNDLE COUPLING MULTIPLE OPTICAL MODULES TO A COMMON DETECTOR”(具有将多个光学模块耦合至通用检测器的光纤束的多重荧光检测装置)的美国专利申请公布No. 2006-0223172中有所描述，其全文以引用方式并入本文。光学模块16可从装置上移除，并容易地与针对以不同波长询问而优化的其它光学模块进行互换。例如，光学模块16可物理地安装在模块壳体的多个位置内。每一光学模块16可容易地沿着导向件(例如，凹槽)插入壳体的相应位置内，所述导向件与光学模块的一个或多个标记(例如，导向销)配合。每一光学模块包括光学输出端口(如图6A和图 7A所示)以用于耦合至光纤束14的一个分支。光学输出端口可具有耦合至所述分支的螺纹连接器的螺纹端。或者，可使用“快接”形式(例如，具有0形环和卡销的滑动连接)，其允许光纤束14与光学输出端口滑动地接合和断开接合。此外，每一光学模块16可具有一个或多个电触点以用于在完全插入时电子耦合至控制单元23。装置10的模块结构使所述装置容易地适应用在给定扩增环境(例如，多重PCR) 的所有荧光染料。在装置10中可以采用的其它化学技术包括Invader (Third Wave, Madison, Wisconsin)、转录介导扩增(GenProbe，San Diego, California)、荧光标记的酶联免疫吸附测定(ELISA)或荧光原位杂交(FISH)。装置10的模块结构可以提供的另一优点是，为了选择性地激发和检测多重反应中的相应染料，可通过对小的特定靶波长范围选择相应的激发源(未示出)以及激发和检测滤光器来优化每一光学模块16的灵敏度。作为例子，装置10以4色多重布置方式示出，但是通过适当的光纤束14可使用更多或更少的通道。此模块设计允许用户通过简单地将另一光学模块16添加至基座20并将光纤束14的一个分支插入新的光学模块中来容易地现场升级装置10。光学模块16可具有集成的电子器件，其识别光学模块并将校准数据下载到装置10的内部控制模块或其它内部电子器件(例如，控制单元23)中。在图1的例子中，样品22被容纳于盘13的小室中，所述盘被安装于在控制单元23 控制下的转台25上。槽传感器触发器27提供的输出信号由控制单元23和数据采集装置 21用来在盘转动期间进行与小室位置的同步数据采集。槽传感器触发器27可为机械或光学传感器。例如，传感器可以是向盘13发送光束的激光器，控制单元23使用传感器检测通过盘13上的槽的光以确定盘上的小室位置。在其它实施例中，盘13除了槽之外可以包括凸块、突出部或反射面，或者用这些代替槽。槽传感器触发器27可使用任何物理结构或机构来确定盘13转动时的径向位置。光学模块16可物理地安装于转台25上方。结果，光学模块16在任一时间与不同的小室重叠。数据采集装置21提供具有硬件和软件的操作环境以用于控制荧光检测装置 10 (包括控制单元23、光学模块16A-16D和检测器18)的操作，以检测样品22中的荧光染料。具体地讲，用户与数据采集装置21进行交互以在控制单元23的控制下开始容纳于转盘13的一个或多个小室内的一个或多个样品的核酸扩增。作为响应，检测装置10的一个或多个光学模块16激发转盘13的一个或多个对应区并收集从容纳于小室内的染料发射的荧光能量。盘13安装于转台25上。控制模块19通过接合与转台25相连的电机来控制转台15以受控的速度旋转盘13。检测装置10还包括加热元件(未示出)以用于控制例如盘13上的样品22的温度。加热元件可包括容纳于反射罩内的圆柱形卤素灯泡。反射罩被成形为将来自灯泡的辐射聚焦于盘13的径向切面上。通常，当盘13旋转时，盘13的受热区域将类似于环。在这一实施例中，反射罩的形状可以是容许精确聚焦的椭圆和球形几何形状的组合。在其它实施例中，反射罩可以具有不同的形状，或者灯泡可以广泛地照射较大的区域。在其它实施例中，反射罩可成形为将辐射从灯泡聚焦到盘13的单个区域上，例如容纳样品22的单个处理室。在一些实施例中，加热元件可加热空气并强制热空气到达一个或多个样品上面以调节温度。另外，样品可通过盘直接加热。在这种情况下，加热元件可设置在平台25中并热耦合至盘13。加热元件内的电阻可在控制单元23的控制下加热盘的选定区域。例如，区域可包含一个或多个小室，可能是整个盘。用于转盘13的示例性加热元件在标题为“HEATING ELEMENT FOR A ROTATING MULTIPLEX FLUORESCENCE DETECTION DEVICE”(针对转动多重荧光检测装置的加热元件)的美国专利申请公布No. 2007-0009382中有所描述，其全文以引用方式并入本文。作为另外一种选择或除此之外，装置10还可包括冷却元件(未示出)。装置10中包括风扇以向盘13供应冷空气，S卩，室温空气。在实验完成之后可能需要冷却以适当调节样品的温度并储存样品。在其它实施例中，冷却元件可包括平台25与盘13之间的热耦合， 必要时平台25可降低其温度。例如，一些生物样品可储存在4摄氏度下以降低酶活性或蛋白质变性。检测装置10还能够控制容纳于处理室内的反应物种。例如，可能有益的是将一些物种加载到处理室中以产生一种反应，稍后一旦第一反应结束就向样品添加另一物种。可
11添加激光归位阀以控制将内侧保持小室与处理室分离的阀位置，从而控制在盘13转动期间物种向小室内的添加。此激光装置可设置在一个光学模块16内，或与光学模块分离。在盘13下面，激光器的正下方可有激光器传感器以用于将激光器相对于盘13定位。在一个实施例中，激光器为具有至少两个功率设置的近红外(NIR)激光器。在低功率设置下，激光器定位传感器可通过识别穿过盘13中的槽的肌R光来指示激光器处于小室阀上方的位置。一旦激光器就位，控制单元23就引导激光器输出高功率能量的短突发以加热阀并使其打开。然后，打开的阀可允许内侧流体标本从内侧小室流向外侧处理室， 并进行第二反应。在一些实施例中，盘13可包含多个阀以依次产生多个反应。当使用多个小室阀时，也可使用不止一组激光器和激光器传感器。用于转盘13的示例性激光归位阀控制系统在标题为 “VALVE CONTROL SYSTEM FOR A ROTATING MULTIPLEX FLUORESCENCE DETECTION DEVICE”(针对转动多重荧光检测装置的阀控制系统)的美国专利申请公布 No. 2007-0009383中有所描述，其全文以引用方式并入本文。数据采集装置21可依次收集或并行收集来自装置10的针对每一染料的数据。在一个实施例中，数据采集系统21依次收集来自光学模块16的数据，并通过从槽传感器触发器27测量的每一光学模块的触发延迟来校正空间重叠。装置10的一个应用是实时PCR，但本文所述技术可扩展至利用多波长荧光检测的其他平台。装置10可组合快速热循环、利用加热元件和离心驱动的微流体来进行核酸的隔离、扩增和检测。通过利用多重荧光检测，可并行地检测和分析多个靶物种。对于实时PCR，荧光用于以三种一般技术中的一种来测量扩增的量。第一种技术是使用经与双链DNA结合后荧光增加的染料，如Sybr Green (Molecular Probes, Eugene, Oregon) 0第二种技术使用荧光标记的探针(杂交探针、发夹式探针等)，当与扩增的靶序列结合时，其荧光产生变化。这种技术类似于使用双链DNA结合染料，但更具有特异性， 因为探针只与靶序列的某个部分结合。第三种技术是使用水解探针(TaqmanTM，Applied BioSystems,Foster City California)，其中在PCR的延伸阶段期间，聚合酶的核酸外切酶活性酶切探针上的猝灭剂分子，使其具有荧光活性。在每一种方法中，荧光与扩增的靶浓度成线性关系。数据采集系统21测量从检测器18输出的信号(或者任选地，在PCR循环后通过控制单元23进行采样、缓冲和传递)，从而以近实时的方式观察扩增。在多重PCR中，多个靶用不同的染料标记，其被独立测量。一般而言，每一染料将具有不同的吸收和发射光谱。因此，光学模块16可具有针对以不同波长询问样品22而光学选择的激发源、透镜和相关滤光器。本文所述技术可应用于减少或消除由系统9执行的多重核酸扩增(例如，实时 PCR)中的光谱串扰。光谱串扰的发生是由于一个荧光探针(例如，染料)的光谱重叠到邻近检测通道上，会导致假阳性测定。根据本公开的技术，从校准处理确定一组串扰校正因子。利用在一系列单重反应中经适当探针获得的实际实时扩增数据来执行校准处理。即使仅存在一个靶，也针对每一反应扫描所有通道，以确定该探针对邻近模块的串扰的量。校准程序针对每一模块16计算串扰校正因子。尽管总体上参照实时PCR进行描述，但本文所述技术也可应用于通过其他核酸扩增(例如，转录介导扩增(TMA))收集的数据。例如，对于TMA，发生单重实时TMA反应，在 TMA询问周期(跨越例如30-60分钟的时间周期)内收集扩增数据。可通过多个检测通道中的每一个收集扩增数据。扩增数据指示沿着询问周期在不同点处存在的核酸的量。以与上述类似的方式，可针对每一通道执行基线减法，并可针对每一通道确定串扰校正值。基于此，可针对每一模块获得串扰校正值。串扰校正值可被存储并应用于随后采集的扩增数据以调节该数据。如下文进一步详细描述的，用每一模块16的串扰校正因子对系统9进行初始化， 该系统被构造为执行这样的算法用这一组串扰校正因子自动减去邻近通道在所关注通道上的信号量。这可减少或消除假阳性测定。例如，在一些实施例中，数据采集装置21被构造为将这一组串扰校正因子应用于由多重荧光检测装置10获得的信号。在其他实施例中， 多重荧光检测装置10的控制单元23被构造为将这一组串扰校正因子应用于获得的信号。 在任一种情况下，在制备处理期间系统9可配置这一组串扰校正因子。或者，系统9可通过顾客的软件安装来配置这一组串扰校正因子。数据采集系统21可针对每个询问周期存储代表输出信号的数据，作为矩阵或表格格式的扩增数据，其中，举例来说，一行的每一列储存循环数目，第二行的同一列存储相关的荧光强度。可适用于本发明的合适的系统、构造技术或材料的一些例子在例如共同转让的标题为 “MULTIPLEX FLUORES CENCE DETECTION DEVICE HAVING REMOVABLE OPTICAL MODULES” (具有可移除光学模块的多重荧光检测装置)的美国专利No. 7，507，575、标题为 "ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES SYSTEMS AND METHODS”(加强的样品处理装置系统和方法)的美国专利No. 6，7；34，401和标题为“SAMPLE PROCESSING DEVICES”(样品处理装置)的美国专利申请公布No. US 2002/0064885中有所描述，其全文各以引用方式并入本文。其他可用的装置构造可见于例如美国临时专利申请No. 60/214，508(提交于2000 年 6 月 28，标题为 “THERMAL PROCESSING DEVICES AND METHODS”(热处理装置和方法))； 美国临时专利申请No. 60/214, 642 (提交于2000年6月28，标题为“SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS”(样品处理装置、系统和方法))；美国临时专利申请 No. 60/237，072 (提交于 2000 年 10 月 2，标题为"SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS” (样品处理装置、系统和方法))；美国临时专利申请No. 60/260, 063 (提交于 2001 年 1 月 6，标题为 “SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS”(样品处理装置、系统和方法))；美国临时专利申请Νο.60Λ84，637(提交于2001年4月18，标题为 "ENHANCED SAMPLE PROCESSING DEVICES, SYSTEMS AND METHODS”(加强的样品处理装置、 系统和方法))；美国专利申请公布No. 2007-0010007(标题为“SAMPLE PROCESSING DEVICE COMPRESSION SYSTEMS AND METHODS”(样品处理装置压缩系统和方法))和美国专利申请公布 No. US 2002/0048533(标题为 “SAMPLE PROCES SING DEVICES AND CARRIERS”(样品处理装置和载体))。其他可能的装置构造可见于例如标题为“CENTRIFUGAL FILLING OF SAMPLE PROCES SING DEVICES”(样品处理装置的离心充填)(Bedingham等人)的美国专利No. 6，627，159。这些公开的全文以引用方式并入本文。图2是示出示例性光学模块16A的示意图，其可对应于图1的任何光学模块16。 在此例子中，光学模块16A包含高功率激发源、LED 30、准直透镜32、激发滤光器34、二向色滤光器36、聚焦透镜38、检测滤光器40以及将荧光聚焦到光纤束14的一个分支中的透镜 42。
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因此，来自LED 30的激发光通过准直透镜32准直，通过激发滤光器34滤光，透射穿过二向色滤光器36，并通过聚焦透镜38聚焦到样品22中。由样品发射的所得荧光通过同一聚焦透镜38收集，被二向色滤光器36反射，并在聚焦到光纤束14的一个分支中之前通过检测滤光器40滤光。然后，光纤束14将光传送至检测器18。LED 30、准直透镜32、激发滤光器34、二向色滤光器36、聚焦透镜38、检测滤光器 40和透镜42基于光学模块16A所用的多重染料的特定吸收和发射谱带来选择。这样，多个光学模块16可被构造并加载到装置10内以瞄准不同的染料。所述模块化多重检测架构的一个优点是在针对多种染料优化检测方面的灵活性。 可以想到，用户可具有若干不同的光学模块储备，这些光学模块可根据需要插入装置10 中，任何一次可使用其中的N个模块，其中N是装置所支持的最大通道数目。因此，装置10 和光学模块16可与任何荧光染料和核酸扩增检测方法一起使用。越大的光纤束可用于支持越多数目的检测通道。此外，多个光纤束可与多个检测器一起使用。例如，两个4分支光纤束可与八个光学模块16和两个检测器18 —起使用。图3是示出装置壳体内的示例性的一组可移除光学模块的前视图的透视图。在图 3的例子中，装置10包括基臂44和模块壳体46。主要光学模块48、补充光学模块52和补充光学模块56容纳于模块壳体46内。光学模块48、52和56分别生成光学输出光束49、53 和57，这些光束依次激发盘13的不同处理室。换言之，输出光束49、53和57跟随盘13的曲率，以各自激发包含处理室的盘的相同径向位置。槽传感器触发器27包括红外光源31， 其生成由检测器33检测的光35。光学模块48、52和56中的每一个分别包括相应的释放杠杆5054或58，以用于接合模块壳体46。每一释放杠杆可提供向上偏置以接合形成于模块壳体46内的相应闩锁。 技术人员或其它用户分别压下释放杠杆5054或58，以将光学模块48、52或56解开闩锁并从模块壳体46移除。条形码读出器四包括激光器62以用于识别盘13。基臂44从检测装置10延伸，并为模块壳体46和光学模块48、52和56提供支撑。 模块壳体46可牢固地安装在基臂44顶上。模块壳体46可包含适于接纳光学模块48、52 和56中相应一个的位置。尽管出于示例性目的相对于模块壳体46进行描述，检测装置10 的模块壳体46可具有用于接纳光学模块48、52和56的多个位置。换言之，无需针对光学模块48、52和56使用单独的壳体。模块壳体46的每一位置可容纳一个或多个轨道或导向件，其在技术人员或其它用户插入光学模块时帮助将相关的光学模块正确地定位于所述位置内。这些导向件可沿着每一位置的顶部、底部或侧面设置。光学模块48、52和56中的每一个可包括与模块壳体46 的所述位置的导向件或轨道配合的导向件或轨道。例如，模块壳体46可具有突出导向件， 其与光学模块48、52和56中的凹陷导向件配合。在一些实施例中，模块壳体46可以不完全包封光学模块48、52和56中的每一个。 例如，模块壳体46可提供安装点以将光学模块48、52和56中的每一个固定于基臂44，但每一光学模块的部分或全部可暴露。在其他实施例中，模块壳体46可完全包封光学模块48、 52和56中的每一个。例如，模块壳体46可包括将光学模块48、52和56封闭的单扇门或者用于每一模块的相应门。此实施例可适用于模块很少被移除或者检测装置10经受极端环境条件的应用。
技术人员可容易地移除光学模块48、52或56中的任一者，并且可仅用一只手来完成。例如，技术人员可将其食指放在光学模块52的释放杠杆M下方的模制凸缘下面。然后，技术人员的拇指可向下按释放杠杆M以将光学模块52从模块壳体46释放。在将光学模块52握在拇指和食指之间的同时，技术人员可在光学模块上向后拉，以将光学模块从检测装置10移除。可使用其他方法来移除光学模块48、52或56中的任一个，包括利用双手移除的方法。插入光学模块48、52或56中的任一个可以相反方式用一手或双手来实现。在图3的例子中，两个光学模块的元件组合以形成主要光学模块48。主要光学模块48可包含生成两种不同波长的光的光源以及检测来自盘13中的样品的每一不同波长的荧光的检测器。因此，主要光学模块48可连接至光纤束14的两个分支。这样，主要光学模块48可被视为具有两个独立的光学激发和收集通道的双通道光学模块。在一些实施例中， 主要光学模块48可包含用于两个以上的光学模块的光学元件。在其他情况下，模块壳体46 包含多个(例如，两个或更多个)单通道光学模块，例如补充光学模块52和56。如图3所示，主要光学模块48还可包含用于激光阀控制系统51 (位于光学模块48 内)的元件。激光阀控制系统51通过位于盘13的外边缘附近的小槽来检测盘13位置。检测器(未示出)检测低功率激光55以相对于使盘旋转的电机来映射盘13的位置。控制单元23使用该映射来将阀(未示出)布置在盘13上。激光阀控制系统51将激光55聚焦于阀上，所述阀将朝着盘13中心的保持小室与靠近盘13外边缘的处理室分离。当保持小室的内容物将移至相关的处理室时，激光阀控制系统51施加激光55以加热将所述小室分离的阀，导致所述阀打开并两个小室之间的流体连通。具体地讲，一旦阀打开，随着盘13旋转，来自内侧保持小室的内容物就可朝着外侧处理室流动。然后，检测装置10可监测处理室中的后续反应。小室内的内容物可包括流态或固态物质。在一些实施例中，激光阀控制系统51可包含在单通道光学模块内，例如补充光学模块M或补充光学模块56。在其他实施例中，激光阀控制系统51可与光学模块48、52或 56中的任一个分开地安装到检测装置10。在这种情况下，激光阀控制系统51可为可移除的，并适于接合模块壳体46或检测装置10的不同壳体内的位置。在图3的例子中，槽传感器触发器27布置在可移除模块附近，在盘13的任一侧。 在一个实施例中，槽传感器触发器27包含发射红外(IR)光35的光源31。当盘13中的槽允许光穿过盘到达检测器33时，检测器33检测到顶光35。控制单元23可利用此信息来使盘13旋转时的位置与来自光学模块4854和56的数据同步。在一些实施例中，在装置 10操作期间，槽传感器触发器27可从基臂44延伸以到达盘13的外边缘。在其他实施例中，可使用机械检测器来检测盘13的位置。条形码读出器四使用激光器62来读出盘13的侧边上的条形码。该条形码标识盘13的类型以允许装置10的正确操作。在一些实施例中，条形码可标识实际盘以帮助技术人员从多个盘13跟踪特定样品的数据。光学模块48、52和56的所有表面元件可由聚合物、复合物或金属合金构造而成。 例如，可使用高分子量聚氨酯来形成所述表面元件。在其他情况下，可形成铝合金或碳纤维结构。在任何情况下，材料可对热、疲劳、应力和腐蚀产生抗性。由于在小室内容物从盘13 漏出的情况下，检测装置10可能与生物材料接触，所述结构可为可消毒的。
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图4是示出检测装置10的模块壳体46内的示例性的一组可移除光学模块48、52 和56的透视图。在图4的例子中，基臂44支撑条形码读出器四以及附接在模块壳体46 内的可移除光学模块48、52和56。盘13位于光学模块48、52和56下方，使得在不同的时刻处理室位于每一模块的相应光路下面。在模块壳体46内，可看到补充模块56和主要光学模块48的正面。补充模块56 包含模制凸缘59和释放杠杆58。如前所述，模制凸缘59可用于在移除或将模块插入模块壳体46中时抓握模块56。光学模块48、52和56均可具有相应的模制凸缘和释放杠杆，或者单个释放杠杆可用于移除所有的光学模块。在一些实施例中，光学模块48、52和56可包含不同的元件以用于抓握模块。例如，光学模块48、52和56中的每一个可包含手柄以用于沿垂直或水平方向从模块壳体46移除相应模块。光学模块48、52和56在模块壳体46内的位置可固定，以便在任何特定时刻独立地激发盘13内的不同样品。例如，主要光学模块48可比补充光学模块52和56略微更朝着基臂44布置，所述补充光学模块偏移至主要模块的任一侧的位置。此外，光学模块48、 52和56可沿水平方向(由图4中的箭头指示，其中X是外侧光束相对于内侧光束偏移的距离)偏移，以使得模块所生成的激发光束跟随盘13的曲率。在此布置方式中，光学模块48、 52和56所生成的光束遍历与盘13转动相同的路径，从而激发并收集来自沿着所述路径布置的处理室的光。在其他实施例中，光学模块48、52和56对齐，使得激发光束绕转盘13遍历不同的路径。在此例子中，基臂44包含延伸到模块壳体46中的电触点板66。在模块壳体46 内，电触点板66可包含用于光学模块48、52和56中的每一个的电触点。电触点板66可电耦合至控制单元23。在一些实施例中，光学模块48、52和56中的每一个可具有单独的相关电触点板，其连接至控制单元23。光纤耦合器68将光纤束14的一个分支耦合至光学模块56的光学输出端口。尽管未示出，但光学模块48、52和56中的每一个包括光学输出端口，其适于接合安装到模块壳体46的相应光纤耦合器。光纤耦合器68与光纤束14的分支之间的连接可为螺纹连接锁、按扣闭合或摩擦件。条形码读出器四生成用于读出盘13的条形码的激光64。激光64跟随其与盘13 的外边缘相互作用的直接路径。光64可扩展以一次覆盖盘13的大区域。当盘低速转动时， 条形码读出器四读出盘13上的条形码。在其他实施例中，条形码读出器四可在操作期间周期性地读出条形码，以确认没有新的盘加载到装置10中。在其他实施例中，条形码读出器四可检测盘13上的不止一个条形码。在一些实施例中，基臂44可相对于盘13移动。在这种情况下，基臂44可被构造为检测不同尺寸的盘上的样品或位于盘13内部的样品。例如，可通过将基臂44进一步远离盘13的中心移动来使用包含更多处理室或更大处理室的较大盘。模块壳体46还可具有用于光学模块48、52或56中的每一个的可配置位置，以使得每一模块可绕盘13移向处理室的一个或多个圆形路径。图5是示出示例性的一组可移除光学模块的正面视图的透视图，其中一个模块被移除以暴露模块连接器。具体地讲，图5中未示出模块壳体46，光学模块56已被移除以暴露光学模块52和48以及与移除的模块56的连接。
光学模块56的释放杠杆58(图幻牢固地附接到安装到基臂44的附着柱69。在此例子中，附着柱69延伸到光学模块56中并耦合至释放杠杆58。在其他实施例中，可使用其他附着机构来将光学模块56固定到基臂44，例如螺纹或按扣固定装置。基臂44在模块壳体46内提供两种不同的可操作连接以用于接纳和接合光学模块 56( —旦插入)。具体地讲，基臂44提供电触点板66，其包括电连接70以用于耦合至容纳于光学模块56内的电触点(未示出)。电连接70允许控制单元23与模块56内的电子元件通信。例如，模块56可包括电路、硬件、固件或其任何组合。在一个例子中，内部电子元件可存储唯一识别信息(例如，序列号)并将其输出给控制单元23。作为另外一种选择或除此之外，电子元件可提供描述容纳于可移除模块56内的光学元件的具体特性的信息。例如，电子元件可包括可编程只读存储器(PR0M)、闪存或其他内部或可移除存储介质。其他实施例可包括一组电阻器、电路或内嵌处理器以用于将光学模块48、52或56的唯一标记输出给控制单元23。在另一例子中，光学模块56可包括激光源和其他元件，其形成激光阀控制系统(即，激光阀控制系统51)的一部分。电触点板66可被移除并替换成与不同的可移除光学模块相关的另一版本。这一选择可支持装置能力的升级。在其他实施例中，连接70可包含或多或少的连接销。另外，基臂44和模块壳体46在用于接纳光学模块56的位置内提供光学通道72。 光学通道72连接至光纤耦合器68 (图4)，该耦合器与光纤束14的分支接口。光学通道72 插入到光学模块56内的位置。由光学模块56捕获的光可穿过光学通道72、光纤耦合器68 和光纤束15引导至检测器。这些连接之间的配合可紧密，以确保光不会逸出或进入光路。在一些实施例中，至光学模块56的连接可以不同的构型布置。例如，所述连接可布置在另一位置以用于从另一方向接纳光学模块56。在其他实施例中，电连接可布置在光学模块56的一侧，而光学连接布置在模块56的第二表面上。在任何情况下，位于模块壳体 46的位置内的电连接和光学连接适应可移除光学模块，即，此例子中的光学模块56。图5所述的模块56的光学连接和电连接可用于任何模块，包括光学模块48和52。 另外，用于每一光学模块的连接可不相同。由于连接可被修改以与所需的可移除光学模块耦合，所以插入模块壳体46的特定位置内的任何特定光学模块所用的连接可在任何时候有所不同。图6A是示出示例性主要可移除光学模块48A内的元件的透视图。在图6A的例子中，主要光学模块48A包括释放杠杆50、枢轴销51和闩锁74。内壳体78分离模块48A的每一侧，并容纳连接至带81的电触点垫80。光学元件包括LED 82、准直透镜84、激发滤光器86、二向色滤光器88、聚焦透镜90、检测滤光器92和透镜94。光学输出端口 17耦合至光纤束14的一个分支。用于第二光学通道(未示出)的单独的一组光学元件布置在内壳体78的另一侧。另外，主要模块48A包括连接器96、激光二极管98和聚焦透镜100作为受控制单元23控制的激光阀控制系统51的一部分。释放杠杆50通过枢轴销61附接到光学模块48A。枢轴销61允许释放杠杆50绕销的轴线转动。当释放杠杆50被按下时，臂63逆时针转动以使闩锁74抬起。一旦闩锁74 抬起，光学模块48A可自由从模块壳体46移除。可存在弹簧或其它机构来保持对释放杠杆 50的偏置力，以将闩锁74保持在向下位置。在一些实施例中，可绕枢轴销61包括弹簧，以提供将闩锁74保持在向下或闩锁位置的力臂。在其他实施例中，其它安装机构可被添加或
17代替所述杠杆使用。例如，光学模块48A可通过一个或多个螺钉或销来附接到模块壳体46。安装板76可安装在光学模块48A内以用于附接通信带81和LED82。带81连接至电触点垫80并在垫与光学模块48A内的电子元件之间提供连接。触点垫80和带81可输送主要光学模块48A的两侧所需的信息，包括激光阀控制系统51和任何内部存储器或其它存储介质。带81可为柔性的，以穿插在光学模块48A内。带81可包含多个电导线以在电子元件和控制单元23之间输送信号，和/或向电子元件递送功率。在一些实施例中，每一电子元件可具有将该元件与控制单元23连接的单独线缆。技术人员可能需要在将光学模块48A从壳体移除时将线缆或柔性电路与模块壳体46断开连接。在一些实施例中，光学模块48A可包含用于检测来自盘13的光的检测器以及用于处理和存储数据的电子器件。所述电子器件可包含遥测电路以用于将表示检测的光的数据无线地发送给控制单元23。无线通信可通过红外光、射频、蓝牙或其它遥测技术来执行。光学模块48A还可包括电池以为电子器件供电，其可通过控制单元23充电。LED 82附连到安装板76并电耦合至带81。LED 82生成预定波长的激发光49以激发样品22。在光49离开LED 82之后，在所述光进入激发滤光器86之前，所述光通过准直透镜84扩大。一个波长段的光49通过二向色滤光器88并被聚焦透镜90聚焦到样品上。 光49激发样品，荧光被聚焦透镜90收集并通过二向色滤光器88递送至检测滤光器92。所得波长段的光被透镜94收集并递送至光学输出端口 17，在那里收集的荧光进入光纤束14 的一个分支以便于传输至检测器18。内壳体78可支撑对于选定波长，样品的激发和样品发射的荧光的检测中所包括的所有元件。在内壳体78的另一侧，可包括类似构型的光学元件以生成不同波长的光并检测对应不同的荧光波长。将每一侧分开可防止来自一侧的光污染进入另一侧的光学通道。激光阀控制系统51的元件可部分地容纳在模块48A的每一侧之间，包括连接器 96、激光二极管98和聚焦透镜100。内壳体78可提供对这些元件的物理支撑。带81连接至连接器96以向激光源传递驱动信号和功率。激光二极管98连接至连接器96，并生成用于使盘13上的阀打开的激光能量55。激光二极管98将此近红外(NIR)光递送至聚焦透镜 100以将激光能量55引导向盘13上的特定阀。OTR传感器可布置在盘13下方以用于定位需要打开的特定阀。在其他实施例中，这些元件可独立于光学元件容纳。在一些实施例中，激光阀控制系统51的发射透镜98和聚焦透镜100可容纳于单通道光学模块内，例如补充光学模块52和56(图3)。图6B是示出基本上类似于图6A的不同光学模块内的元件的透视图。光学模块 48B包括许多与光学模块48A相同的元件。不同之处包括螺母85、柔性电路87和柔性电路连接器89。光学模块48B不需要闩锁机构来附接至模块壳体46。作为另外一种选择，螺母85 与穿过模块壳体46附接的匹配螺栓螺纹接合。一旦紧固，光学模块48B就被牢固地附接到检测装置10。在其他实施例中，可使用不同的紧固装置。例如，销或轨道可将光学模块48B 锁定到位。柔性电路87在光学模块48B的元件与控制单元23之间提供电连接。柔性电路87 为柔性的，以在多个位置之间移动。柔性电路连接器89耦合至柔性电路87，并在柔性电路 87与光学模块48B之间提供牢固的连接。柔性电路连接器89必须断开接合以将光学模块48B完全从模块壳体46移除。图7A是示出示例性补充光学模块内的元件的透视图，其可容易地从检测装置10 移除或插入检测装置10中。在图7A的例子中，类似于主要光学模块48A，光学模块56A包括释放杠杆58、枢轴销59和闩锁102。光学模块56A也包括连接至带107的电触点垫106。 带107也可连接至安装板104。类似于主要光学模块48A，光学元件包括LED 108、准直透镜 110、激发滤光器112、二向色滤光器114、聚焦透镜116、检测滤光器118和透镜120。光学输出端口 19耦合至光纤束14的一个分支。释放杠杆58通过枢轴销65附接至光学模块56A。枢轴销65允许释放杠杆绕销的轴线转动。当释放杠杆58被按下时，臂67逆时针转动以使闩锁102抬起。一旦闩锁102抬起，光学模块56A就可自由从模块壳体46移除。可存在弹簧或其它机构来保持对释放杠杆 58的偏置力，以将闩锁102保持在向下位置。或者，弹簧可布置在闩锁102上面。在一些实施例中，可绕枢轴销65包括弹簧，以提供将闩锁102保持在向下或闩锁位置的力臂。在其他实施例中，其它安装机构可被添加或代替所述杠杆使用。例如，光学模块56A可通过一个或多个螺钉或销来附接到模块壳体46。安装板104可安装在光学模块56A内以用于附接通信带107和LED 108。带107 连接至电触点垫106并在垫与光学模块56A内的电子元件之间提供连接。触点垫106和带 107可输送操作光学元件所需的信息。带107可为柔性的，以穿插在光学模块56A内。带 107可包含多个电导线以在元件与控制单元23之间传递信号，和/或向电子元件递送功率。 在一些实施例中，每一电子元件可具有将该元件与控制单元23连接的单独线缆。技术人员可能需要在将光学模块56A从壳体移除时将线缆或柔性电路与模块壳体46断开连接。在一些实施例中，光学模块56A可包含用于检测来自盘13的光的检测器以及用于处理和存储数据的电子器件。所述电子器件可包含遥测电路以用于将表示检测的光的数据无线地发送给控制单元23。无线通信可通过红外光、射频、蓝牙或其它遥测技术来执行。光学模块56A还可包括电池以为电子器件供电，其可通过控制单元23充电。LED 108附连到安装板104并电耦合至带107。LED 108生成预定波长的激发光 101以激发样品22。在光101离开LED 108之后，在所述光进入激发滤光器112之前，所述光通过准直透镜110扩束。一个波长段的光101通过二向色滤光器114并被聚焦透镜116 聚焦到样品上。光101激发样品，荧光被聚焦透镜116收集并通过二向色滤光器114递送至检测滤光器118。所得波长段的光被透镜120收集并递送至光学输出端19，在那里收集的荧光进入光纤束14的一个分支以便于传输至检测器18。补充光学模块56A也可容纳激光阀控制系统51的元件。激光阀控制系统51可为装置10内使用的仅有系统，或者为多个激光阀控制系统中的一个。此系统所用的元件可类似于图6A的光学模块48A中所描述的元件。补充光学模块56A的元件可类似于用于发射并检测一个波长段的光的任何光学模块的任何补充光学模块。在一些实施例中，所述元件的构型可变化，以适应不同的实验应用。例如，任何光学模块可被修改为从不同的方向插入或设置在装置内相对于盘13的不同位置处。在任何情况下，光学模块均可为可移除的，以为装置10提供修改灵活性。图7B是示出基本上类似于图7A的不同补充光学模块内的元件的透视图。光学模块56B包括许多与光学模块56A相同的元件。不同之处包括螺母91、柔性电路93和柔性电路连接器95。光学模块56B不需要闩锁机构来附接至模块壳体46。作为另外一种选择，螺母91 与穿过模块壳体46附接的匹配螺栓螺纹接合。一旦紧固，光学模块56B就被牢固地附接到检测装置10。在其他实施例中，可使用不同的紧固装置。例如，销或轨道可将光学模块56B 锁定到位。柔性电路93在光学模块56B的元件与控制单元23之间提供电连接。柔性电路93 为柔性的，以在多个位置之间移动。柔性电路连接器95耦合至柔性电路93，并在柔性电路 93与光学模块56B之间提供牢固的连接。柔性电路连接器95必须断开接合以将光学模块 56B完全从模块壳体46移除。图8是多重荧光检测装置10的示例实施例的功能框图。具体地讲，图8示出装置元件与穿过元件的光的一般路径之间的电连接。在图8的例子中，装置10包括至少一个处理器122或其它控制逻辑、存储器124、盘式电机126、光源30、激发滤光器34、透镜38、检测滤光器40、聚光透镜42、检测器18、槽传感器触发器27、通信接口 130、加热元件134、激光器136和电源132。如图3所示，透镜38和聚光透镜42无需与别的元件电连接。另外，光源30、滤光器34和40、透镜38和聚光透镜42代表一个光学模块16。尽管图8中未示出， 但装置10可包含附加光学模块16，如前所述。在这种情况下，每个附加光学模块可包括基本上与图8中所示那些类似布置的元件。光按特定路径通过图8中的若干元件。光一旦由光源30发出，它就进入激发滤光器34，并且作为离散波长的光离开。然后其穿过透镜38，在那里离开检测装置10，并激发处理室(未显示)内的样品22。样品22通过发出不同波长的荧光来响应，此时该荧光进入透镜38并通过检测滤光器40滤光。滤光器40移除来自样品22的所需荧光之外波长的背景光。剩余光在被检测器18检测之前穿过聚光透镜42传输并进入光纤束14的一个分支。 检测器18随后放大接收的光信号。处理器122、存储器IM和通信接口 130可为控制单元23的一部分。处理器122 控制盘电机1 根据需要使盘13转动或旋转，以收集荧光信息或使流体穿过盘13移动。处理器122可使用从槽传感器触发器27接收的盘位置信息来识别转动期间盘13上的小室的位置，并使从盘13接收的荧光数据的采集同步。处理器122还可控制光学模块16内的光源30何时开和关。在一些实施例中，处理器122控制激发滤光器34和检测滤光器40。根据被照射的样品，处理器122可改变滤光器以允许不同波长的激发光到达样品或者不同波长的荧光达到聚光透镜42。在一些实施例中，一个或两个滤光器可针对特定光学模块16的光源30优化，而不可由处理器122改变。聚光透镜42耦合至光纤束14的一个分支，其为光提供从聚光透镜至检测器18的光路。处理器122可控制检测器18的操作。尽管检测器18可不断地检测所有光，但一些实施例可利用其它采集模式。处理器122可确定检测器18何时收集数据，并可编程地设置检测器18的其它配置参数。在一个实施例中，检测器18为光电倍增管，其从聚光透镜42 所提供的光捕获荧光信息。作为响应，检测器18生成代表接收的光的输出信号128(例如， 模拟输出信号)。尽管图8中未示出，但检测器18可同时接收来自装置10的其它光学模块 16的光。在这种情况下，输出信号128以电形式表示由检测器18从各种光学模块16接收的光学输入的组合。
处理器122还可控制来自装置10的数据流。可将数据(例如，自检测器18采样的荧光、来自加热元件134及相关传感器的样品温度和盘转动信息)储存到存储器124中以用于分析。处理器122可包括微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、 现场可编程门阵列(FPGA)或其它数字逻辑电路中的任何一个或多个。此外，处理器122提供存储在计算机可读介质(如存储器124)上的用于固件、软件或其组合的操作环境。存储器IM可包括一个或多个用于存储多种信息的存储器。例如，一个存储器可包含具体的配置参数、可执行指令，一个存储器可包含收集的数据。因此，处理器122可使用存储在存储器1 中的数据控制装置的操作和校准。存储器IM可包括随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存等中的任何一个或多个。处理器122可另外控制加热元件134。基于包含在存储器124内的指令，可选择性地驱动加热元件134，从而根据所需的加热曲线控制一个或多个小室的温度。一般来说，当盘旋转时，加热元件加热盘13的一个径向部分。加热元件134可包括卤素灯泡以及用于将热能聚焦到盘13的特定区域上的反射器。在其他实施例中，加热元件134可依次加热一个或多个小室。这种实施例要求盘13不动而加热小室。在任何实施例中，加热元件134能够根据需要极其快速地开启和关闭。激光器136用于控制阀打开，其允许保持小室的内容物流向盘13的另一小室，例如反应槽或处理室。处理器122和支撑硬件驱动激光器136选择性地使盘13内所包含的特定阀打开。处理器122可与盘13下方的激光器传感器进行交互，以确定激光器相对于所需阀的位置。当就位时，处理器122输出信号以控制激光器136生成以所述阀为目标的能量突发。在一些情况下，所述突发可持续大约0.5秒，而其他实施例可包括更短或更大持续时间的打开时间。激光能量和脉冲持续时间可由处理器122通过与激光器136通信来控制。处理器122利用通信接口 130来与数据采集系统21通信。通信接口 130可包括单种方法或多种方法的组合来传输数据。一些方法可包括通用串行总线(USB)端口或IEEE 1394端口，用于以高数据传输速率进行硬线连接。在一些实施例中，可将存储装置直接连接至这些端口中的一个，以便进行用于后处理的数据存储。可以通过处理器122对数据进行预处理以备查看，或者可能需要在可开始分析之前对原始数据进行完全的处理。还可通过射频(RF)通信或局域网(LAN)连接来完成与检测装置10的通信。此外， 可通过直接连接或者通过网络接入点来实现连接，该网络接入点例如是可以支持有线或无线通信的网络集线器或路由器。例如，检测装置10可以以一定的RF频率发送数据供目标数据采集装置21接收。数据采集装置21可为(例如)通用计算机、笔记本计算机、手持计算装置或专用装置。另外，多个数据采集装置可同时接收数据。在其他实施例中，数据采集装置21可被包括在检测装置10内作为一个集成的检测和采集系统。此外，检测装置10能够经由网络(如因特网)从远程装置上下载更新的软件、固件和校准数据。通信接口 130还可使处理器122能够监视、盘存和报告任何故障。如果发生操作问题，处理器122能够输出错误信息，从而通过提供操作数据来协助用户进行故障排除。例如，处理器122可提供信息以帮助用户诊断故障加热元件或同步问题。电源132向装置10的元件输送操作功率。电源132可使用来自标准115伏电插座的电力，或者用电池和发电电路来产生操作功率。在一些实施例中，电池是可再充电的， 从而可容许进行长期操作。例如，装置10可为便携式的，从而能够在紧急情况下(例如在灾区)检测生物样品。可通过115伏电插座完成再充电。在其它实施例中，可使用传统电池。图9是耦合至光纤束的四个光纤的单个检测器18的功能框图。在此实施例中，检测器18为光电倍增管。光纤束14的每一分支，光纤14A、光纤14B、光纤14C和光纤14D，耦合至检测器18的光学输入接口 138。这样，任何光纤14所输送的光被提供给检测器18的单个光学输入接口 138。光学输入接口 138将聚集光提供给电子倍增器140。阳极142收集电子并生成对应模拟信号作为输出信号。换言之，如所示，光纤14配合在检测器18的输入光学孔内。因此，检测器18可用于同时检测来自光纤束14的每一分支的光。光学输入接口 138将所述光提供给电子倍增器140。对于光电倍增管，来自光纤的光子首先撞击光电发射阴极，光电发射阴极继而释放光电子。然后，光电子撞击一系列打拿极，在与每一打拿极接触时发射更多光电子，从而级联。所得电子团基本上使由光纤14初始传输的小的光信号倍增。数量增大的电子最终被阳极142收集。来自阳极142的电流被输送给电流至电压放大器144作为模拟输出信号， 该输出信号代表由多个光学模块16提供的来自样品的光学荧光信号。控制单元23包括模拟至数字(A/D)转换器146，其将模拟信号转换为采样数字数据流，即，数字信号。处理器122接收该数字信号并将采样数据存储在存储器IM中以便于输送至数据采集装置21，如上所述。在一些实施例中，A/D转换器146可包含在检测器18 内，而非控制单元23。这样，可利用单个检测器18收集来自光纤束14的所有光，并生成代表所述光的信号。一旦信号被放大器144放大并被转换为数字信号，其可被数字分离成与每一单独的光学模块16所收集的光对应的数据。整个(即，聚集)信号可按照频率范围分离成代表各荧光的各检测信号。这些频率可通过数据采集装置21所应用的或者装置10内的数字滤波器来分离。在其他实施例中，放大的信号可在A/D转换器146之前利用模拟滤波器按照频率进行分离，并被发送至分开的通道。然后，每一通道可被单独地数字化并发送至数据采集装置。在任一种情况下，单个检测器能够捕获来自每一光学模块16的所有荧光信号。然后， 数据采集装置21可实时绘制图线并分析从盘13的每一小室采集的信号，而无需多个检测
ο在一些实施例中，检测器18可能为非光电倍增管。通常，检测器18可为任何类型的模拟或数字检测装置，其能够捕获来自光学输送机构(即，光纤束14)的多个分支的光， 并生成代表捕获的光的可传输信号。图10是示出示例性数据采集装置21的进一步细节的功能框图，该数据采集装置可为一般计算装置，例如执行一个或多个微处理器上的软件的台式计算机。在图示实施例中，数据采集装置21可在功能上被视为包括控制模块135、接口模块137、数据库模块139、 通信模块141和分析模块143。接口模块137表示与用户进行交互所必需的软件和硬件，例如接收来自用户149 的输入以及将信息输出给用户149。接口模块137可接收来自输入装置147的输入并将数据输出给输出装置145，从而使用户能够与系统10交互。例如，用户149可改变检测装置12 和数据采集装置21的操作参数，并调控存储在数据库模块139中的数据。此外，用户149
22可与接口模块137进行交互，以开始存储在盘13的小室内的样品17的实时核酸扩增。另夕卜，用户149可与数据采集装置21进行交互，以查看并调控采集的数据。在此过程期间，接口模块137可向用户呈现用于与数据采集装置21进行交互的用户界面屏幕，包括例如图 18-20,23中所示的示例性用户界面屏幕。示例性输入装置147包括键盘、触摸屏、鼠标、麦克风等。输出装置145可包括例如IXD屏、LED阵列、CRT屏或触摸屏显示器。控制模块135表示控制逻辑，其响应于经由接口模块137从用户149接收的输入， 控制荧光检测装置12的操作。例如，控制模块135可包括软件指令，这些指令在执行时提供控制逻辑以用于向荧光检测装置12的控制单元23输送命令，以开始核酸扩增和数据收集。此外，在每个询问周期期间或者完成每个询问周期后，控制模块135可提供命令要求和接收来自控制单元23的缓冲扩增数据。此外，控制模块135提供控制逻辑，用于存储数据库模块139内的缓冲扩增数据，以及用于请求分析模块143响应来自用户149的命令处理数据。分析模块143接收来自控制模块135的扩增数据，利用光谱串扰校正值处理扩增数据，并将处理的数据提供给接口模块137以用于显示。例如，分析模块143可这样计算特定通道的校正信号从经背景校正的信号减去该通道的校正因子与光谱邻近者的信号的乘积。作为另一个例子，分析模块143可这样计算特定通道的校正信号从经背景校正的信号减去该通道的校正因子与最近的光谱最邻近者的信号的乘积。然后，接口模块137可在输出装置145的显示器上显示校正的数据。接口模块137 可将校正的数据值显示为文本、曲线图上的数据点、表的一部分、等等。在其他实施例中，接口模块137可基于输出装置36的显示器上的数据显示消息。例如，分析模块143可将数据解释为仅表示经受核酸扩增的样品中存在某种核酸。然后，接口模块137可显示消息，以指示样品中存在此核酸片段。反之，如果对于样品在特定通道上没有检测到生长(即，没有发生扩增)，则分析模块143可将此解释为表示样品中不存在具有某种序列的核酸，并且接口模块137可显示相应的消息。在一些实施例中，在利用串扰补偿分析扩增数据之前，分析模块143或控制模块 135可应用数据准备技术，如曲线平滑、噪声降低等。数据采集装置21可以是通用工作站、台式计算机、膝上型计算机；手持计算装置、 个人数字助理(PDA)或其它的计算装置。数据采集装置21可包括微处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或用于实施所述技术的其它硬件、固件和/或软件。换言之，如本文所述，可以用硬件、软件、固件及其组合等执行PCR 扩增数据的分析。如果以软件执行，计算机可读介质可以存储可以由处理器或DSP执行的指令(即程序代码)，用以实施如上所述的一项或多项技术。例如，计算机可读介质可以包括磁介质、光学媒体、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器 (NVRAM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、闪存或适于存储程序代码的其它媒体。图11是示出多重荧光检测装置10的操作的流程图。一开始，用户在数据采集装置21上或经由与控制单元23的接口指定程序参数(148)。例如，这些参数可包括转盘13 的转速和时间周期、每一询问周期的定义温度分布、盘13上的样品类型和样品位置、荧光标记物类型、检测器波长、等等。在一些实施例中，这些参数还可包括串扰校正值。在其他实施例中，数据采集装置21可在制造期间用串扰校正值配置。
然后，用户将盘13装入检测装置10(150)。当固定装置10时，用户启动程序 (152)，使控制模块23控制平台25以指定的速率开始旋转盘(IM)。盘开始旋转后，两个过程可同时发生。首先，检测装置10开始检测通过一个或多个样品内的一个或多个反应生成的来自激发光的荧光(156)。检测器18放大来自每一样品的荧光信号，其被同步至每一相应样品和荧光发射的时间(158)。在此过程期间，处理器122将捕获的数据保存到存储器124， 并可将该数据实时地输送给数据采集装置21以监测运行进度，以及用于包括应用光谱串扰校正值在内的附加处理(160)。或者，处理器122可将数据保存在装置10内，直到程序完成。处理器122继续检测样品的荧光并保存数据，直到程序完成(162)。一旦运行完毕，控制单元23就停止盘的旋转(164)。在一些实施例中，处理器122本身可应用本文所述的光谱串扰校正值，而非数据采集装置21。在此过程期间，控制单元23监测盘温度(166)并调节盘或每一样品的温度，用以达到当时的目标温度(168)。控制单元23继续监测并控制温度，直到程序完成(170)。一旦运行完毕，控制单元23就可将样品的温度保持为目标储存温度，通常为4摄氏度(172)。装置10的操作可与图11的例子有差别。例如，盘每分钟转数可在整个程序期间修改，可利用激光器136来打开盘上的小室之间的阀，以允许多个反应。这些步骤可以按任何操作次序进行，取决于用户定义的程序。图12是示出从盘检测光并采样数据的示例性方法的流程图。一开始，用户指定哪些模块将从盘13检测荧光，控制单元23打开模块的LED (149)。一旦LED达到稳态，控制单元23就使盘13以大约1470每分钟转数的速率旋转一转(151)。在这一转期间，模块收集从盘13的处理室发出的荧光(153)，控制单元23将来自每一处理室的16个样品置于与每一处理室相关的存储器BIN中(155)。如果盘13必须再旋转一转(157)，则控制单元23使盘13再旋转一转(151)。如果已对16转采样，则模块完成用LED的检测。因此，每一处理室总共采样256次，数据采集装置21对样本积分以形成每一处理室的直方图。控制单元23关闭LED(159)。如果必须使用另一模块继续检测(161)，则控制单元23打开下一模块LED (149)。如果没有其他模块需要收集数据，则控制单元23终止从盘13的数据收集。在一些实施例中，每一处理室可采样更多或更少的次数。控制单元23可使盘13 以更快的速率旋转以提供更快的结果，或使盘13更慢地旋转以采集更多样本。在其他实施例中，两个或更多个模块的LED可被打开以同时检测多种波长的荧光。图13和图14分别示出可与装置10 —起用于多重PCR的常用荧光染料的吸收和发射光谱。在这些例子中，图13示出染料的吸收极大值从480-620nm变化，图14示出所得发射极大值从520-670nm变化。图13中的每一染料的吸收光谱信号编号为FAM 174、JOE 178,Tx Redl86 和 Cy5 188。图 14 中的发射光谱信号为 FAM 190 JOE 196,Tx Red202 和 Cy5 204。本文所示滤光器和染料仅用于示例性目的。可另外或替换使用的其他示例染料包括 Sybr、ΤΕΤ、HEX、ROX, VIC、Tamra 和 Cy3。FAM、HEX、JOE、VIC、ΤΕΤ、ROX 是 Applera (Norwalk, California)的商标。Tamra 是 AnaSpec (San Jose, California)的商标。Texas Red 是 Molecular Probes)的商标。Cy3 禾口 Cy5 是 Amersham(Buckinghamshire, United Kingdom) 的商标。
荧光染料在光谱上彼此间隔紧密，并通过使用滤光器来区分以将从一个染料到另一染料的信号遗留降至最低。由于典型荧光团的宽的吸收和发射谱带，滤光器可减少光谱串扰但无法将其消除。强扩增信号的光谱串扰常常将导致邻近通道上的生长，并且可能被解释为靶通道上的生长。本文所述技术使用根据校准程序确定的一组校正因子来自动移除干扰信号。表1列出针对多种荧光染料，四通道多重荧光检测装置10(图1)中可用的示例性元件。表1汇总了不同光学模块中所用的滤光器的选择。激发和发射滤光器的带宽示出如下。表权利要求
1.一种方法，包括利用检测探针执行核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于多个询问周期内； 对于所述多个询问周期的每一个从所述核酸扩增采集指示核酸存在量的扩增数据； 基于所述扩增数据，确定与所述检测探针的光谱邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱邻近者的光谱串扰；以及将所述串扰校正值应用于从核酸样品的核酸扩增收集的扩增数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述核酸扩增包括将所述检测探针应用于所述核酸样品；以及扫描多个通道的每一个以检测所述通道上能够归因于所述检测探针的扩增数据，其中所述多个通道中的一个被构造为检测由所述检测探针引起的扩增数据，并且其中所述多个通道中的其他通道被构造为不检测由所述检测探针引起的扩增数据；其中确定所述串扰校正值包括基于所识别的扩增数据来确定所述串扰校正值，所述识别的扩增数据与被构造为不检测由所述检测探针引起的扩增数据的多个通道中的一个相关。
3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括从所述扩增数据生成扩增曲线，所述扩增曲线表示所述核酸样品的生长对询问周期的曲线；以及在确定与所述光谱邻近者相关的所述串扰校正值之前，基于阈值距离来确定所述光谱邻近者，所述阈值距离为用于被构造为检测由所述检测探针引起的扩增数据的通道的峰值荧光与用于所述光谱邻近者的峰值荧光之间的阈值距离。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述核酸扩增使用多个光学模块，每一光学模块与用于不同荧光染料的光学检测的不同通道相关。
5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括用所确定的串扰校正值来校准执行所述核酸扩增的核酸扩增装置。
6.根据权利要求1或2所述的方法，还包括从所述探针所检测的所述扩增数据减去背景信号，以获得所述探针的经背景校正的信号；对于多个选择的询问周期的每一个，计算所述光谱邻近者的信号与所述探针的经背景校正的信号的比率；对所述多个选择的询问周期上计算出的比率取平均；以及将所述计算出的比率的平均值识别为所述探针的所述串扰校正值。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述选择的询问周期包括选自发生于阈值循环Ct 之后的那些询问周期的询问周期。
8.一种方法，包括执行核酸样品的多重核酸扩增，其中所述多重核酸扩增包括多个询问周期； 对于所述多个询问周期的每一个从所述核酸扩增采集指示核酸存在量的扩增数据； 将串扰校正值应用于所述扩增数据，以产生减少了来自光谱邻近者的光谱串扰信号的修正扩增数据，其中所述串扰校正值基于第二核酸样品的多重核酸扩增而得到；以及显示所述修正扩增数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其中将所述串扰校正值应用于所述扩增数据包括 从所述扩增数据减去背景信号以获得经背景校正的信号；以及从所述经背景校正的信号减去所述串扰校正值与所述光谱邻近者所检测的信号的乘积。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述串扰校正值通过对于多个选择的询问周期的每一个计算所述光谱邻近者的信号与所述探针的经背景校正的信号的比率，并对所述多个选择的询问周期上计算出的比率取平均来确定。
11.根据权利要求8所述的方法，其中应用所述校正因子包括将所述校正因子应用于执行所述多重核酸扩增的多重核酸扩增装置。
12.根据权利要求8所述的方法，其中应用所述串扰校正因子包括将所述校正因子应用于与执行所述多重核酸扩增的多重核酸扩增装置通信的扩增装置。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述核酸扩增使用多个光学模块，每一光学模块与用于不同荧光染料的光学检测的不同通道相关。
14.一种检测装置，包括电机，使具有多个处理室的盘转动，每一处理室容纳相应的样品以及一个或多个荧光染料；多个光学模块，以及壳体，具有适于接纳所述光学模块的多个位置；其中所述多个光学模块中的每一个包括光学通道，所述光学通道具有对于所述染料中不同染料选择的光源以及用于捕获从所述盘发射的荧光的透镜；以及耦合至所述检测装置的数据采集装置，其中所述数据采集装置被构造为将串扰校正值应用于所述多个光学模块的每一个，以减少与该光学模块的光谱邻近者相关的光谱串扰，其中所述串扰校正值通过基于扩增数据执行分析来得到，所述扩增数据来自利用检测探针的核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的扩增数据，并基于所述扩增数据确定与所述光谱邻近者相关的串扰校正值。
15.一种检测装置，包括电机，使具有多个处理室的盘转动，每一处理室容纳相应的样品以及一个或多个荧光染料；多个光学模块；壳体，具有适于接纳所述光学模块的多个位置，其中所述光学模块中的每一个包括光学通道，所述光学通道具有对于所述染料中不同染料选择的光源以及用于捕获从所述盘发射的荧光的透镜；以及控制单元，其中所述控制单元被构造为将串扰校正值应用于所述多个光学模块的每一个，以减少与该光学模块的光谱邻近者相关的光谱串扰，其中所述串扰校正值通过基于扩增数据执行分析来得到，所述扩增数据来自利用检测探针的核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的扩增数据，并基于所述扩增数据确定与所述光谱邻近者中的一个相关的串扰校正值。
16.一种装置，包括控制模块，被构造用于初始化第一核酸样品的核酸扩增，并对于第一多个询问周期的每一个接收指示核酸存在量的第一扩增数据；分析模块，被构造为将串扰校正值应用于光学模块，以获得具有减少的与该光学模块的光谱邻近者相关的光谱串扰的校正扩增数据，其中所述串扰校正值通过基于第二扩增数据执行分析来得到，所述第二扩增数据来自利用检测探针的第二核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于第二多个询问周期内，并且其中所述分析包括对于所述第二多个询问周期的每一个采集指示核酸存在量的第二扩增数据，并基于所述第二扩增数据确定与所述光谱邻近者相关的串扰校正值；以及接口模块，被构造为基于所述校正扩增数据来更新显示。
17.一种方法，包括利用检测探针执行核酸样品的聚合酶链反应(PCR)扩增，其中所述PCR扩增发生于多个PCR询问周期内；对于所述多个PCR询问周期的每一个从所述PCR扩增采集指示核酸存在量的扩增数据；基于所述扩增数据，确定与所述检测探针的光谱邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱邻近者的光谱串扰；以及将所述串扰校正值应用于从核酸样品的PCR扩增收集的扩增数据。
18.根据权利要求17所述的方法，其中执行所述PCR扩增包括将所述检测探针应用于所述核酸样品；以及扫描多个通道的每一个以检测所述通道上能够归因于所述检测探针的扩增数据，其中所述多个通道中的一个被构造为检测由所述检测探针引起的扩增数据，并且其中所述多个通道中的其他通道被构造为不检测由所述检测探针引起的扩增数据；其中确定所述串扰校正值包括基于所识别的扩增数据来确定所述串扰校正值，所述识别的扩增数据与被构造为不检测由所述检测探针引起的扩增数据的多个通道中的一个相关。
19.一种方法，包括利用检测探针执行核酸样品的单重聚合酶链反应(PCR)扩增，其中所述单重PCR扩增发生于多个PCR询问周期内；对于所述多个PCR询问周期的每一个从所述PCR扩增采集指示核酸存在量的扩增数据；基于所述扩增数据，确定与所述探针的光谱最邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱最邻近者的光谱串扰；以及将所述串扰校正值应用于从核酸样品的多重PCR扩增收集的扩增数据。
全文摘要
本发明公开了一种方法，其包括利用检测探针执行核酸样品的核酸扩增，其中所述核酸扩增发生于一个或多个询问周期内；针对所述一个或多个询问周期的每一个从所述核酸扩增采集指示核酸存在量的扩增数据。所述方法还包括基于所述扩增数据，确定与所述检测探针的光谱邻近者相关的串扰校正值，以减少来自所述光谱邻近者的光谱串扰；将所述串扰校正值应用于从核酸样品的多重核酸扩增收集的扩增数据。
文档编号C12Q1/68GK102482720SQ201080040425
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月31日 优先权日2009年9月10日
发明者彼得·D·陆德外斯 申请人:3M创新有限公司