[发明专利]流动池的对准方法和系统

说明书

本发明公开了一种成像器以及由成像器使用的对准方法，该成像器对流动池上的脱氧核糖核酸(DNA)片段进行成像。成像器按分片捕捉DNA片段微珠位置处的强度值，每个分片在流动池中都具有参考位置。可以通过下述步骤来对准流动池：在第一次成像会话期间，获得每个分片的暗场像；在所述第一次成像会话期间，识别出两个单独分片内的微珠位置的暗场群；在第二次成像会话期间，识别出对应的群；在所述第二次成像会话期间改变至少一个分片的参考位置以校正对应的群中的线性偏移；以及应用至少一个校正系数，以从成像器读出所述流动池中的微珠位置的强度值，以校正由对应的群中的偏移所确定的角度偏移。

相关申请的交叉引用

本申请涉及并要求于2013年3月15日提交的名称为“流动池的对准方法和系统(Flow Cell alignment methods and systems)”的美国申请第13/832,509号的权益，其全部内容通过引用合并到本文中，以用于所有目的。

背景技术

在过去的25年中，生成并且储存在基因库(Genbank)中的DNA序列信息量呈指数增长。下一代测序技术中有许多都使用合成测序(SBS)的形式，其中，使用专门设计的核苷酸和DNA聚合酶，以受控方式读取结合在芯片上的单链DNA模板的序列。其它的下一代测序技术可使用天然核苷酸和/或聚合酶，或者经标记的寡核苷酸和连接酶来确定核酸序列。为了实现高通量，数以百万计的模板斑点(每个模板斑点都是单个分子或者多个分子)被排列在测序芯片上，并且独立地读出并记录它们的序列。进行高通量测序的期望来源于对处理更快且成本降低的需求。然而，商用的高通量系统在降低了大规模测序(例如，10～100千兆碱基)成本的同时，却使小规模测序(例如，100百万碱基到1千兆碱基)昂贵且不方便。

近来，已经开发出以比传统设备小得多的规模进行测序的仪器。在美国专利公开第2010/0323350号(申请序列号12/719,469，2010年3月8日提交)、第2010/0152050号(申请序列号12/704,842，2010年2月12日提交)和第2009/0298131号(申请序列号12/370,125，2009年2月12日提交)中，描述了可用于执行较小规模测序操作的示例性装置和方法。上述专利通过引用并入到本文中。这样的仪器使用“装配线”型的系统，该系统可以被布置成旋转式传送带(carousel)，同时处理多个包含单链DNA模板的相对较小的流动池。在操作期间，使每个流动池物理移动，穿过一系列处理站。这些处理站中的一部分对流动池进行净化并且用新的试剂填充流动池，同时其它处理站用于对流动池进行成像，或者用作空闲站，流动池被保持在空闲站中但是并不进行实质性处理。还可以设置其它处理站。这些仪器提供了高通量SBS操作，且同时显著节省了试剂和其它处理成本。期望该新一代仪器能够让公众以降低的成本进行用于各种目的SBS操作，并且能够提供比之前的设备的周转更快速的周转。

测序仪器的现有技术状况仍然需要改进，尤其是那些使用可移动的流动池来进行小规模测序操作的测序仪器。

发明内容

本发明具体为成像器，并且公开了一种由成像器使用的对准方法，其中该成像器对流动池上的脱氧核糖核酸(DNA)片段进行成像。成像器捕捉分片中的DNA片段微珠位置处的强度值，每个分片在流动池中都具有参考位置。

可通过如下步骤对准流动池：在第一次成像会话期间，获得每个分片的暗场像；在所述第一次成像会话期间，识别出第一分片内的微珠位置的第一暗场群和第二分片内的微珠位置的第二暗场群；在第二次成像会话期间，识别出与所述第一暗场群和所述第二暗场群对应的群；在所述第二次成像会话期间，改变至少一个分片的参考位置以校正在对应的第一暗场群中的线性偏移；以及应用至少一个校正系数，以从成像器读出所述流动池中的微珠位置的强度值，以校正由对应的第一暗场群和第二暗场群中的偏移所确定的角度偏移。