[发明专利]用于液体样品的自动热处理的仪器和方法

说明书

技术领域

本发明的领域是生物化学研究、生物化学常规分析、临床诊断和临床研究，更具体地涉及用于液体样品的自动热处理的仪器和方法，例如液体样品的荧光检测。

背景技术

近来，核酸（DNA=脱氧核糖核酸，RNA=核糖核酸）在上述技术领域中进行了各种分析和化验。为了检测较小量，公知的聚合酶链反应（PCR）能够用于复制目标核酸序列到可检测的量。使用聚合酶链反应的核酸的扩增已经在专利文献中广泛描述，例如美国专利No.4683303、4683195、4800159和4965188。通常在聚合酶链反应中，包含特殊试剂和核酸的反应混合物的样品重复地经过一系列扩增步骤。每个序列包括解链双链核酸以获得变性的单多核苷酸链，退火短引子成链并延伸这些引子以沿变性的链合成新多核苷酸链来制造新的双链核酸的复制。由于实际上反应条件随温度剧烈变化，样品经过一系列温度剧增，其中预定温度在特定时间间隔（“热循环”）保持恒定。样品的温度典型地升高到大约90°C以解链核酸并且降低至从40°C到70°C范围内的温度以退火和沿多核苷酸链的引子延伸。

还已知的是在聚合酶链反应过程期间（“实时PCR”）检测PCR反应产物以检测目标核酸序列（或分析物）存在与否和/或量化样品中存在的目标核酸的原始量。在日常程序中，商售仪器用于进行PCR和检测通过荧光得到的反应产物。

针对上述内容，本发明的目的是提供用于液体样品的精确热处理的自动的低成本仪器和方法，尤其是进行由PCR得到的反应产物的光学检测，特别是实时PCR。这些和进一步的目的通过根据独立权利要求和本文下面所述的仪器和方法来实现。本发明的优选的实施例通过从属权利要求和本文下面所述的内容给出。

发明内容

根据第一方面，提出了一种用于液体样品的自动热处理的新仪器。在一些实施例中，仪器用于执行PCR，尤其是实时PCR。特别地，在一些实施例中，仪器用于具有杂交探针的PCR，具有水解探针的PCR，具有相互螯合剂染料的PCR，具有相应探针的实时PCR，具有相应荧光报道基因和DNA解链分析的各种绝热扩增方法。典型的分析是检测病原体存在与否并且可选地检测病原体的浓度，基因型，测量表达曲线，其他等等，病原体例如为样品中的病毒或细菌。

在一些实施例中，仪器包括温度受控的容器以接收包含液体样品的多个器皿。容器配置成形成与加载的器皿热连通使得其中包含的样品与根据使用者的特殊要求被加热或冷却的容器热连通。

在一些实施例中，仪器包括装备有检测装置和联接装置的检测模块，该检测装置具有一个或多个检测器以检测从液体样品发出的光，该联接装置具有多个光学纤维以传播发出的光到检测装置，其中所述光学纤维具有第一和第二端部，并且其中，在一些实施例中，每个光学纤维的第一端部和第二端部相对于彼此固定。

在一些实施例中，检测模块进一步包括激发装置，该激发装置具有一个或多个光源以产生激发光。在一些实施例中，一个或多个检测器配置成响应于激发光检测从液体样品发出的光。

在一些实施例中，仪器包括运动机构，例如但不限于自动运动机构，其以改变联接装置和容器之间的相互之间距离的方式运动联接装置和/或容器，从而允许器皿被加载到容器或从容器卸载，使得器皿（即其中包含的样品）能够与容器热连通和不与容器热连通，并且允许检测一个或多个容器加载的器皿中包含的样品发出的光。在一些实施例中，运动机构包括可控制的驱动器，例如但不限于，电动机或液压或气动致动器，其可操作地联接到引导机构，该引导机构例如但不限于，用于自动运动联接装置和/或容器从而改变联接装置和容器之间的相互之间距离的齿条和齿轮机构。

在一些实施例中，运动机构配置成运动联接装置同时容器保持静止。在一些实施例中，运动机构配置成运动检测模块。在一些实施例中，运动机构配置成运动联接装置同时检测装置保持静止。

在一些实施例中，光学纤维包括第一纤维，该第一纤维在下面称作“发光纤维”，其用于传播发出的光到检测装置，以及不同于第一纤维的第二纤维，该第二纤维在下面称作“激发纤维”，其用于传播激发光到样品。在一些实施例中，激发和发光纤维的第一端部通过至少一个板状固定元件固定，其中激发和发光纤维的第二端部通过至少一个其他板状固定元件固定。特别地，在一些实施例中，激发和发光纤维的第一端部通过一个第一板状固定元件固定，其中激发纤维的第二端部通过一个第二板状固定元件固定，发光纤维的第二端部通过一个第三板状固定元件固定。