[发明专利]串扰补偿

说明书

本发明涉及用于在多个数字图像中补偿强度偏倚的方法和系统。所述多个数字图像中的每个数字图像含有多个对象，并且所述多个对象中的每一个被配置成接收包含遗传信息的至少一个分子，其中所述至少一个分子被配置成接收至少第一荧光化合物和第二荧光化合物中的一者。所述多个数字图像中的第一数字图像在所述第一荧光化合物的电磁辐射发射期间通过光学成像系统获取，并且所述多个数字图像中的第二数字图像在所述第二荧光化合物的电磁辐射发射期间通过所述光学成像系统获取。

本发明涉及用于串扰补偿的系统和方法。更具体来说，本发明涉及由优选地用于DNA测序的不同颜色通道中的不同荧光化合物发射的电磁辐射的串扰补偿。

生物技术、医学和相关技术领域以分子的分析为基础。电子装置可以以高精密度和特异性分析分子。特别是在最近几年中，已开发了通过常规方法分析大量样品的自动化电子装置。例如，现代DNA测序装置被用于大量DNA探针的常规分析。蛋白质样品可以通过高通量筛选和相关方法进行分析。通常，这些电子装置检测从样品探针发射的荧光信号。这在分子例如核酸或蛋白质已用荧光化合物例如染料标记时是可能的。

可商购的测序装置能够对用荧光染料标记的大量样品并行测序。最近开发的被称为“下一代测序”NGS的方法，已对测序进行了革新。例如，NGS允许对一致的DNA分子的局部簇进行大规模并行测序。这些簇的形成通过模板DNA分子在流动池上的克隆DNA扩增(OFCA，流动池上扩增)或将带有通过乳液PCR(聚合酶链反应)扩增的克隆DNA分子的珠子固定化来实现。NGS允许同时进行数千个或甚至数百万至数十亿个测序反应。

在NGS中，测序通过聚合酶介导的核苷酸延伸的重复循环或通过寡核苷酸连接的迭代循环来进行。作为大规模并行方法，取决于平台，NGS在单次仪器运行中产生数百个数兆碱基至数千兆碱基的核苷酸序列输出。与其他方法相比，NGS可以允许i)廉价地产生大量序列数据，ii)可以对起始材料的量具有低的要求，并且iii)至少在理论上可以允许对样品中的所有DNA分子进行定量。因此，它可以代替常规测序方法用于许多应用。

NGS技术的NGS平台和常见应用/领域综述在例如Voelkerding等，ClinicalChemistry 55:4 641-658,2009和Metzker,Nature Reviews/Genetics Volume 11,January 2010，第31-46页中。

在NGS中，将各种不同的感兴趣的寡核苷酸共价附连到支持物。随后，将用荧光染料标记的核苷酸用DNA聚合酶附连到所述生长的寡核苷酸链。当四种核苷酸用不同的荧光染料标记时，可以检测从探针发射的荧光信号并且可以鉴定附连到所述寡核苷酸的核苷酸的类型。在检测后，将所述荧光染料切掉并进行下一个合成循环，其中将新的标记的核苷酸附连到所述生长的链。通过进行多个循环，可以以逐步的方式确定生长的寡核苷酸链的序列。所述工作步骤在自动化测序装置中进行。

US 2010/0323350 A1和WO 2009/117119 A1涉及使用例如从通过合成方法测序获得的数据来确定核苷酸序列中核酸的身份的方法和组合物。

WO 2008/097455 A1涉及一种用于激发并测量包含荧光材料例如荧光标记物、染料或颜料的样品上或样品中的荧光，特别是用于检测核酸上的荧光标记物的成像系统。此外，还公开了一种装置，其被配置成使得多个不同DNA模板中的荧光标记物被同时检测。

WO 2014/020137 A1涉及一种用于从测序文库富集靶序列以提供富集靶的测序文库的方法，其中所述测序文库适用于大规模并行测序并包含多个双链核酸分子。

从带有标记的分子的样品探针发射的荧光信号是弱的，但所述信号必须以高精密度和特异性被检测。因此，这种方法需要精密的光学设备、特别是照相机和扫描技术。

此外，为了获得精密可靠的测序结果，例如在FASTQ中，通过测序装置的光学成像系统捕获的数字图像的详尽评估是必需的。