[发明专利]用于显微系统的图象处理方法

说明书

发明背景

[0001]本申请要求2006年8月4日提交的美国临时申请No. 60/821,536的优先权。本申请说明书中引用的所有参考文献以及它们的 参考文献都通过参照并入本文中，用于教导额外的或可替换的细节、 特征和/或技术背景。

发明领域

[0002]本申请整体上涉及图象处理方法，其被用于进行自动显微 分析，以进行遗传特征的荧光原位杂交(FISH)检测。

相关技术的描述

[0003]通常，传统的光学显微镜采用显微玻片，其上的正常人染 色体套由性染色体(指定为X和Y)和22种常染色体(编号为1～22) 构成。据估计，在10个人合子中最少有1个具有染色体异常。一般而 言，异常的性染色体数目不是致命的，尽管能够导致不育。相反，异 常的常染色体数目典型地导致早期死亡。在活产的婴儿中所发现的三 种常染色体三体性中(21、18和13三体性)，只有具有21三体性的个 体(通常被称作唐氏综合症)能够存活过婴儿期。

[0004]尽管在出生后能够容易诊断唐氏综合症，但产前诊断是有 问题的。目前为止，胎儿细胞的核型分析仍然是被确认的方法用于诊 断唐氏综合症以及其他与染色体数目和/或排列有关的遗传异常。这些 遗传异常包括例如染色体添加、缺失、扩增、异位和重排。这些异常 的评定是相对于健康个体(即具有上述正常人染色体套和排列的个体) 的染色体做出的。

[0005]遗传异常包括上述三体性例如唐氏综合症以及单体性和 二体性。遗传异常还包括添加和/或缺失整个染色体和/或染色体体节。 已经报道，诸如这些的变化存在于许多恶性肿瘤中。因此，染色体数 目和/或分布的异常(例如重排、易位)代表了智力迟钝和畸形综合症 (du Manoir等人，Human Genetics 90(6)：590-610(1993))，以及可能 肿瘤生成的主要原因。还参见例如(Harrison′s Principles of Internal Medicine，第12版，ed.Wilson等人，McGraw Hill，N.Y.，N.Y.，pp.24-46 (1991))，获得已经被绘制到具体染色体上的人类遗传病的部分列表， 特别是X染色体相关紊乱的列表。考虑到与染色体异常相关的遗传紊 乱的数目越来越多，已经报道了许多关于开发用于遗传异常检验的简 单、精确、自动检验的各种努力。

[0006]通常，核型分析用于诊断遗传异常，所述遗传异常基于个 体核酸的添加、缺失、扩增、易位和重排。“核型”是指个体的染色体的 数目和结构。典型地，个体的核型是通过例如培养个体的外周血淋巴 细胞直到发生活跃的细胞增殖，制备单个正增殖的(例如中期，以及 可能间期)细胞用于染色体可视化，将细胞固定到固体支持物上，并 将所固定的细胞进行原位杂交以特异性地使个体染色体的不连续部分 特异性地可视化。

[0007]样品含有至少一种靶核酸，该靶核酸的分布是遗传异常的 指示。“分布”的意思是存在，不存在，相对量和/或在已知包含靶核酸 的一种或者更多种核酸(例如染色体)中的相对定位。在特别优选的 实施方式中，靶核酸是21三体性的指示，因此，该方法可以用于诊断 唐氏综合症。在特别优选的实施方式中，期冀用于唐氏综合症分析的 样品来自母体外周血。更特别的，根据标准程序从外周血分离淋巴细 胞，将细胞附着到固体支持物上(例如，通过离心到载玻片上)，并根 据标准程序固定到其上(参见，例如实施例)以能够检测靶核酸。

[0008]核酸杂交技术是基于碱基对的单链寡核苷酸探针与互补 核酸链即杂交的能力。核酸探针被标记荧光团(即在被特定波长的光 激发时会发出荧光的荧光标签或标记)的荧光原位杂交(“FISH”)技 术代表了分析染色体异常的数目以及结构异常的有力工具。

该方法包括将固定的细胞与被标记第一荧光团用于通过组织化学 染色对细胞进行核型分析的抗体接触，接着将固定的细胞与被标记第 二荧光团用于对细胞进行核型分析的DNA探针接触。所述第一和第二 荧光团在相互不同的波长下发出荧光，这样能够对同一固定的样品进 行表型和遗传分析。