本申請要求2014年5月21日提交的PCT/CN2014/078026的優(yōu)先權(quán)。該申請的公開內(nèi)容通過引用而全文并入于此。
背景技術(shù):
核酸擴(kuò)增方法允許對來自諸如生物樣品等復(fù)雜混合物的感興趣的核酸進(jìn)行選定的擴(kuò)增和鑒別。感興趣的核酸可以經(jīng)由本領(lǐng)域已知的擴(kuò)增方法進(jìn)行擴(kuò)增,諸如包括聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)的基于熱循環(huán)的方法。在對感興趣的核酸的擴(kuò)增期間或之后,可以檢測擴(kuò)增的產(chǎn)物,并由終端用戶解讀檢測結(jié)果。
可為可以能夠進(jìn)行核酸擴(kuò)增的熱循環(huán)設(shè)備提供蓋子。所述蓋子可用于將樣品包含在該熱循環(huán)設(shè)備內(nèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
存在對于熱循環(huán)儀的改進(jìn)的蓋子配置的需要。改進(jìn)的蓋子配置可以有助于樣品在熱循環(huán)儀內(nèi)迅速且有效的熱循環(huán)。例如,所述蓋子可以包括加熱的部分,該加熱的部分可接觸容納樣品的樣品容器和幫助控制所述樣品的溫度和/或允許檢測所述容器內(nèi)的樣品。所述蓋子可具有可適應(yīng)具有不同形狀或尺寸的不同樣品容器的特征。所述蓋子還可以允許用戶打開蓋子并添加或取出樣品,同時(shí)降低用戶接觸所述加熱的部分的風(fēng)險(xiǎn)。這些特征可以極大地提高在不同設(shè)置下進(jìn)行熱循環(huán)的能力,并使得熱循環(huán)儀的裝載和卸載簡化。
本發(fā)明的方面涉及用于處理設(shè)備內(nèi)的樣品的裝置,所述裝置包括:蓋子,其被配置為當(dāng)所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)圍繞至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn);以及加熱器,其被配置為當(dāng)所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)該加熱器沿著平面平移而不旋轉(zhuǎn),其中所述平移由所述蓋子的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),并且其中所述加熱器被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該加熱器覆蓋所述樣品,并且其中所述加熱器被配置為當(dāng)所述蓋子處于打開位置時(shí)該加熱器不覆蓋所述樣品。
在一些實(shí)施方式中,所述設(shè)備是熱循環(huán)儀。所述熱循環(huán)儀可用于進(jìn)行實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增,并且所述熱循環(huán)儀包括被配置為在核酸擴(kuò)增正在進(jìn)行的同時(shí)檢測來自樣品的信號的檢測器,其中所述信號與樣品中存在的擴(kuò)增的核酸的量相關(guān)。
所述樣品可以包含在樣品容器內(nèi)。所述樣品容器可以具有容器頂部。所述加熱器可以被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該加熱器接觸樣品容器的容器頂部。
所述平移可以由蓋子的旋轉(zhuǎn)機(jī)械地驅(qū)動(dòng)。所述蓋子可以與沿著軌道放置的滑塊銷耦合,其中所述蓋子的移動(dòng)導(dǎo)致所述滑塊銷沿著所述軌道滑動(dòng)。所述蓋子可經(jīng)由剛性連接件與所述滑塊銷耦合,所述剛性連接件能夠相對于所述滑塊銷圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。所述剛性連接件可以能夠相對于所述蓋子圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。所述加熱器可以與滑塊銷耦合并被配置為與所述滑塊銷一起滑動(dòng)。
在一些實(shí)施方式中,所述裝置可進(jìn)一步包括與所述加熱器連接的鋼絲,其中所述加熱器的所述平移導(dǎo)致鋼絲改變長度。所述裝置可進(jìn)一步包括所述鋼絲的導(dǎo)塊。所述鋼絲可以被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該鋼絲彎曲。
本發(fā)明的另外的方面可以涉及用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的熱循環(huán)儀,所述熱循環(huán)儀包括:如前所述的裝置;以及被配置用于生成針對所述加熱器的指令以控制所述加熱器的溫度的處理器。
所述熱循環(huán)儀可進(jìn)一步包括被配置用于封裝所述樣品和所述處理器的外殼。所述蓋子可以構(gòu)成所述外殼的一部分。當(dāng)所述蓋子處于打開位置時(shí),所述加熱器可以在所述外殼內(nèi)。
本發(fā)明的方面可以涉及用于控制樣品訪問(access)的方法,所述方法包括:提供具有如前所述的裝置的設(shè)備;以及接收輸入以使所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)??梢酝ㄟ^用戶按壓所述設(shè)備上的按鈕手動(dòng)接收所述輸入。
可以根據(jù)本發(fā)明的另外的方面提供用于處理設(shè)備內(nèi)的樣品的裝置。所述裝置可以包括:蓋子,其被配置為在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng);以及加熱器,其被配置為可與蓋子分離并且當(dāng)所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)該加熱器沿著不同于蓋子的路徑移動(dòng),其中所述加熱器的移動(dòng)由所述蓋子的移動(dòng)機(jī)械地驅(qū)動(dòng),并且其中所述加熱器被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該加熱器覆蓋所述樣品,并且其中所述加熱器被配置為當(dāng)所述蓋子處于打開位置時(shí)該加熱器不覆蓋所述樣品。
在一些實(shí)施方式中,所述設(shè)備可以是熱循環(huán)儀。所述熱循環(huán)儀可用于進(jìn)行實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增,并且所述熱循環(huán)儀包括被配置為在核酸擴(kuò)增正在進(jìn)行的同時(shí)檢測來自樣品的信號的檢測器,其中所述信號與樣品中存在的擴(kuò)增的核酸的量相關(guān)。
所述樣品可以包含在樣品容器內(nèi)。所述樣品容器可以具有容器頂部。所述加熱器可以被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該加熱器接觸樣品容器的容器頂部。
所述蓋子可以與沿著軌道放置的滑塊銷耦合,其中所述蓋子的移動(dòng)導(dǎo)致所述滑塊銷沿著軌道滑動(dòng)。所述蓋子可經(jīng)由剛性連接件與滑塊銷耦合,所述剛性連接件能夠相對于所述滑塊銷圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。所述剛性連接件可以能夠相對于所述蓋子圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)。所述加熱器可以與滑塊銷耦合并被配置為與所述滑塊銷一起滑動(dòng)。
所述裝置可進(jìn)一步包括與所述加熱器連接的鋼絲,其中所述加熱器的移動(dòng)導(dǎo)致所述鋼絲改變長度。所述裝置可進(jìn)一步包括所述鋼絲的導(dǎo)塊。所述鋼絲可以被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該鋼絲彎曲。
本發(fā)明的其他方面可以涉及用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的熱循環(huán)儀,所述熱循環(huán)儀包括:如前所述的裝置;以及被配置用于生成針對所述加熱器的指令以控制所述加熱器的溫度的處理器。
所述熱循環(huán)儀可進(jìn)一步包括被配置用于封裝所述樣品和所述處理器的外殼。所述蓋子可以構(gòu)成所述外殼的一部分。當(dāng)所述蓋子處于打開位置時(shí),所述加熱器可以在外殼內(nèi)。
此外,本發(fā)明的方面可以包括用于控制樣品訪問的方法,所述方法包括:提供具有如前所述的裝置的設(shè)備;以及接收輸入以使所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)??梢酝ㄟ^用戶按壓所述設(shè)備上的按鈕手動(dòng)接收所述輸入。
根據(jù)本發(fā)明的其他方面,可以提供用于處理設(shè)備內(nèi)的樣品的裝置。所述裝置可以包括:蓋子,其被配置為在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng);以及加熱器,其被配置為當(dāng)所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)該加熱器移動(dòng),并且其中所述加熱器被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該加熱器(1)覆蓋所述樣品并且(2)經(jīng)由力誘導(dǎo)組件接觸所述蓋子,所述力誘導(dǎo)組件朝著所述樣品對所述加熱器施加力,并且其中所述加熱器被配置為當(dāng)所述蓋子處于打開位置時(shí)該加熱器(1)不覆蓋所述樣品并且(2)不經(jīng)由所述力誘導(dǎo)組件接觸所述蓋子。
所述加熱器可以被配置為沿著不同于所述蓋子的路徑移動(dòng)。所述加熱器的移動(dòng)可由所述蓋子的移動(dòng)機(jī)械地驅(qū)動(dòng)。所述力誘導(dǎo)組件可以是彈簧。所述彈簧可以是板彈簧。
所述加熱器可以被配置為沿著與所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間的路徑不同的路徑移動(dòng)。
在一些實(shí)施方式中,所述設(shè)備可以是熱循環(huán)儀。所述熱循環(huán)儀可用于進(jìn)行實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增,并且所述熱循環(huán)儀包括被配置為在核酸擴(kuò)增正在進(jìn)行的同時(shí)檢測來自樣品的信號的檢測器,其中所述信號與樣品中存在的擴(kuò)增的核酸的量相關(guān)。
所述樣品可以包含在樣品容器內(nèi)。所述樣品容器可以具有容器頂部。所述加熱器可以被配置為當(dāng)所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí)該加熱器接觸樣品容器的容器頂部。
本發(fā)明的方面可進(jìn)一步涉及用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的熱循環(huán)儀,所述熱循環(huán)儀包括:如前所述的裝置;以及被配置用于生成針對所述加熱器的指令以控制所述加熱器的溫度的處理器。
所述熱循環(huán)儀可進(jìn)一步包括被配置用于封裝所述樣品和所述處理器的外殼。所述蓋子可以構(gòu)成所述外殼的一部分。當(dāng)所述蓋子處于打開位置時(shí),所述加熱器可以在外殼內(nèi)。
本發(fā)明的另外的方面可以涉及用于控制樣品訪問的方法,所述方法包括:提供具有如前所述的裝置的設(shè)備;以及接收輸入以使所述蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)??梢酝ㄟ^用戶按壓所述設(shè)備上的按鈕手動(dòng)接收所述輸入。
本發(fā)明的一個(gè)方面可以涉及用于在樣品中進(jìn)行核酸擴(kuò)增的熱循環(huán)儀,所述熱循環(huán)儀包括:被配置為支撐其中含有樣品的一個(gè)或多個(gè)樣品容器的樣品固定器(holder);以及被配置為在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)的蓋子,其中所述蓋子包括與力誘導(dǎo)組件耦合的加熱器,所述力誘導(dǎo)組件在所述蓋子處于關(guān)閉位置時(shí),在所述一個(gè)或多個(gè)樣品容器的高度處于15mm與22mm之間時(shí),使所述加熱器接觸所述一個(gè)或多個(gè)樣品容器并對所述一個(gè)或多個(gè)樣品容器施加力。
所述加熱器可以被配置為當(dāng)所述樣品容器為具有平頂帽的0.2mL管時(shí)以及當(dāng)所述樣品容器為具有圓頂帽的0.2mL管時(shí),該加熱器接觸所述一個(gè)或多個(gè)樣品容器并對所述一個(gè)或多個(gè)樣品容器施加力。所述加熱器可以能夠相對于所述蓋子的外表面移動(dòng),其中所述移動(dòng)的范圍為至少4mm。所述加熱器可以被配置為在移動(dòng)過程中保持相對于蓋子的外表面平行。
所述熱循環(huán)儀可進(jìn)一步包括被配置用于生成針對加熱器的指令以控制所述加熱器的溫度的處理器。
在一些實(shí)施方式中,所述力誘導(dǎo)組件可以是一個(gè)或多個(gè)螺旋彈簧。所述力誘導(dǎo)組件可以是一個(gè)或多個(gè)板彈簧。
所述熱循環(huán)儀可用于進(jìn)行實(shí)時(shí)核酸擴(kuò)增和監(jiān)測,并且所述熱循環(huán)儀進(jìn)一步包括被配置為在核酸擴(kuò)增正在進(jìn)行的同時(shí)檢測來自樣品的信號的檢測器。
所述熱循環(huán)儀可進(jìn)一步包括開關(guān),其中機(jī)械地滑動(dòng)該開關(guān)可以導(dǎo)致蓋子從關(guān)閉位置移動(dòng)至打開位置。所述蓋子可以通過圍繞軸旋轉(zhuǎn)從關(guān)閉位置移動(dòng)至打開位置。所述蓋子可以在扭力彈簧的輔助下圍繞所述軸旋轉(zhuǎn),所述扭力彈簧對所述蓋子施加力以朝著打開位置移動(dòng)。使所述蓋子從打開位置移動(dòng)至關(guān)閉位置可以導(dǎo)致所述蓋子在沒有進(jìn)一步手動(dòng)干預(yù)的情況下保持關(guān)閉。所述開關(guān)可以與卡箍(buckle)耦合,所述卡箍被配置為在蓋子的一部分上滑動(dòng)以使蓋子保持關(guān)閉以及遠(yuǎn)離蓋子的所述部分滑動(dòng)以使蓋子打開。所述卡箍可以與彈簧耦合,所述彈簧誘導(dǎo)對卡箍的力以使卡箍保持在蓋子的所述部分上,直到用戶滑動(dòng)所述開關(guān)以克服所述彈簧施加的力。
當(dāng)結(jié)合以下描述和附圖考慮時(shí),將會(huì)進(jìn)一步地理解和明白本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)。盡管以下描述可包含描述本發(fā)明的特定實(shí)施方式的具體細(xì)節(jié),但不應(yīng)將其解釋為對本發(fā)明范圍的限制,而是應(yīng)當(dāng)解釋為優(yōu)選實(shí)施方式的范例。對于本發(fā)明的每個(gè)方面,如本文所建議的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的許多更改都是有可能的??梢栽诒景l(fā)明的范圍內(nèi)作出多種改變和修改而不偏離其精神。
援引并入
本說明書中提及的所有出版物、專利和專利申請均通過引用并入本文,其程度如同具體地且單獨(dú)地指明每個(gè)單獨(dú)的出版物、專利或?qū)@暾埦ㄟ^引用而并入。
附圖說明
本發(fā)明的新穎特征在所附權(quán)利要求書中具體闡述。通過參考以下對其中利用到本發(fā)明原理的說明性實(shí)施方式加以闡述的詳述和附圖,將會(huì)獲得對本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)的更好的理解,在附圖中:
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的設(shè)備的示例。
圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的設(shè)備的另一示例。
圖2示出了可以在由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備所支持的樣品容器內(nèi)提供的樣品。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的熱循環(huán)的示例。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備和顯示器的示例。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,向包括儲(chǔ)能裝置的設(shè)備提供功率的示例。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的設(shè)備的示例。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子配置的示例。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子配置的另一個(gè)示例。
圖9示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子和儀表板的外視圖。
圖10提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子配置的另一視圖。
圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子的視圖。
圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子的另一視圖。
圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的蓋子釋放機(jī)構(gòu)的近視圖。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有可調(diào)節(jié)部分的蓋子配置的橫斷面視圖。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有可調(diào)節(jié)部分的蓋子配置的橫斷面視圖。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有蓋子的設(shè)備的多個(gè)視圖。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,其中蓋子處于部分打開位置的設(shè)備的視圖。
圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,蓋子處于打開位置的設(shè)備的視圖。
圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,蓋子正在關(guān)閉的設(shè)備的視圖。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有可縮回部分且蓋子處于打開位置的設(shè)備。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于部分打開位置的蓋子裝置。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子裝置。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于關(guān)閉位置的蓋子裝置。
圖24示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蓋子裝置的鎖緊機(jī)構(gòu)。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,其中鎖緊機(jī)構(gòu)已被釋放的蓋子裝置。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在打開的蓋子裝置。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在關(guān)閉的蓋子裝置。
圖28示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在打開的蓋子裝置的另一視圖。
圖29示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子裝置的另一視圖。
圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在關(guān)閉的蓋子裝置的另一視圖。
圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的設(shè)備可能具有的尺寸的示例。
具體實(shí)施方式
雖然本文已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,這樣的實(shí)施方式只是通過示例的方式提供的。本領(lǐng)域技術(shù)人員現(xiàn)在將會(huì)想到眾多變更、改變和替換,而不會(huì)偏離本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解,在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可以采用本文所述的本發(fā)明實(shí)施方式的各種替代方案。
本發(fā)明提供了用于熱循環(huán)儀設(shè)備的蓋子配置及其用途。本文所描述的本發(fā)明的各個(gè)方面可適用于下文闡述的任何特定應(yīng)用,或者適用于任何其他類型的核酸擴(kuò)增系統(tǒng)。本發(fā)明可以作為獨(dú)立的系統(tǒng)或方法來應(yīng)用,或者作為集成式樣品處理系統(tǒng)的一部分來應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)明白,本發(fā)明的不同方面可以單獨(dú)地、共同地或彼此組合地具現(xiàn)。
熱循環(huán)儀可以在其中含有一個(gè)或多個(gè)樣品。所述樣品可以提供于可由熱循環(huán)儀內(nèi)的支撐元件支撐的樣品容器內(nèi)。該支撐元件可以是加熱和/或冷卻塊。該支撐元件可以用于控制熱循環(huán)儀內(nèi)樣品的溫度。任選地,可以提供檢測器來檢測所述樣品。該檢測器可以檢測來自樣品的信號,如光信號。所述熱循環(huán)儀可具有封裝熱循環(huán)儀的一個(gè)或多個(gè)元件的外殼。
所述熱循環(huán)儀可具有蓋子。該蓋子可提供于熱循環(huán)儀的外殼上。該蓋子可以打開或關(guān)閉。當(dāng)蓋子打開時(shí),樣品容器可插入到熱循環(huán)儀中或從熱循環(huán)儀中取出。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),對樣品容器和/或支撐元件的訪問可被蓋子阻擋。該蓋子可以包括加熱元件。該蓋子的加熱元件可以被配置為當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí)該加熱元件接觸由支撐元件支撐的樣品容器。該蓋子的加熱元件可以輔助樣品容器內(nèi)樣品的溫度控制。任選地,該加熱元件還可以用于允許檢測器檢測樣品容器內(nèi)的樣品。例如,該加熱元件可以控制容器頂部的溫度并防止容器頂部的冷凝或成霧。這可以為檢測器提供容器內(nèi)樣品的更清楚的探察(view)。
所述蓋子可具有可允許熱循環(huán)儀適應(yīng)不同配置的樣品容器的可調(diào)節(jié)組件。例如,該蓋子可具有可允許圓頂和平頂?shù)臉悠啡萜魅菁{在熱循環(huán)儀內(nèi)的加熱可調(diào)節(jié)組件。該加熱可調(diào)節(jié)組件可以接觸不同類型的樣品容器的頂部,并且可以能夠針對樣品容器的頂部的不同高度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這可有利地允許同一熱循環(huán)儀適應(yīng)不同的樣品固定器。這種蓋子配置可以為熱循環(huán)儀的用戶提供提高的靈活性。
所述蓋子的加熱部分可以隨蓋子移動(dòng)。例如,如果蓋子通過圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)而打開和/或關(guān)閉,則加熱部分可以隨蓋子移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方式中,蓋子的加熱部分可以是與蓋子的外表面可分離的。例如,如果蓋子的外部通過圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)而打開和關(guān)閉,則加熱部分可以是可縮回的和/或在熱循環(huán)儀外殼的一部分下方滑動(dòng)。該加熱部分可以能夠在不旋轉(zhuǎn)的情況下移動(dòng)。該加熱部分的運(yùn)動(dòng)可以由蓋子的外部部分的移動(dòng)來驅(qū)動(dòng)。在一些實(shí)施方式中,該加熱部分可以以當(dāng)蓋子打開時(shí)可阻止用戶接觸該加熱部分的方式移動(dòng)。這可以有利地降低用戶燒傷或損傷的風(fēng)險(xiǎn)。
圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的設(shè)備的示例。用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的設(shè)備100可以包括熱循環(huán)儀110和任選的檢測器120。熱循環(huán)儀可被配置用于接受樣品130。
熱循環(huán)儀110可以能夠接收樣品130,樣品130可以包含靶核酸。樣品還可以包含檢測擴(kuò)增的靶核酸的試劑(例如,可檢測的核酸結(jié)合劑)。樣品還可以包含用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的其他試劑。根據(jù)要擴(kuò)增的靶核酸的性質(zhì),其他試劑可以包括用于進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄酶耦合的PCT的逆轉(zhuǎn)錄酶、dNTP、Mg2+離子。
樣品130可以是生物樣品。該生物樣品可以取自受試者。例如,樣品可以直接取自活的受試者。在一些實(shí)施方式中,生物樣品可以包括呼出氣、血液、尿液、排泄物、唾液、腦脊髓液和汗液??梢詮氖茉囌攉@得包含核酸的任何合適的生物樣品。生物樣品可以是固體物質(zhì)(例如,生物組織),或者可以是流體(例如,生物流體)。通常,生物流體可包括與活生物體相關(guān)的任何流體。生物樣品的非限制性示例包括從受試者的任何解剖學(xué)位置(例如,組織、循環(huán)系統(tǒng)、骨髓)獲得的血液(或血液的成分——例如,白細(xì)胞、紅細(xì)胞、血小板),從受試者的任何解剖學(xué)位置獲得的細(xì)胞,皮膚、心臟、肺、腎、呼出氣、骨髓、糞便、精液、陰道液、來源于腫瘤組織的組織液、乳腺、胰腺、腦脊液、組織、咽喉拭子、活檢物、胎盤液、羊水、肝、肌肉、平滑肌、膀胱、膽囊、結(jié)腸、腸、腦、腔液、痰、膿、微生物群(micropiota)、胎糞、乳汁、前列腺、食道、甲狀腺、血清、唾液、尿液、胃液和消化液、淚液、眼部液體、汗液、粘液、耳垢、油、腺體分泌物、脊髓液、毛發(fā)、指甲、皮膚細(xì)胞、血漿、鼻拭子或鼻咽洗液、脊髓液、臍帶血、淋巴液(emphatic fluid)和/或其他排泄物或身體組織。
受試者可以是活的受試者或者死亡的受試者。受試者可以是人或動(dòng)物。在一些情況下,受試者可以是哺乳動(dòng)物。受試者的示例可以包括但不限于猿類、禽類、犬類、貓類、馬類、牛類、羊類、豬類、海豚、嚙齒類(例如,小鼠、大鼠)或昆蟲。
可以通過本領(lǐng)域已知的任何手段從受試者獲得生物樣品。直接從受試者獲得生物樣品的手段的非限制性示例包括:訪問循環(huán)系統(tǒng)(例如,經(jīng)注射器或其他針而靜脈內(nèi)或動(dòng)脈內(nèi)進(jìn)入)、收集分泌的生物樣品(例如,糞便、尿液、痰、唾液等)、外科手術(shù)(例如,活檢)、擦拭(例如,口腔拭子、口咽拭子)、移液和呼吸。而且,可以從受試者身上所需生物樣品所處的任何解剖部位獲得生物樣品。
直接從受試者獲得的生物樣品通??梢灾高@樣的生物樣品:其從受試者獲得后,除了用于從受試者收集生物樣品以供進(jìn)一步處理的任何手段之外未進(jìn)行進(jìn)一步處理。例如,通過以下步驟直接從受試者獲得血液:訪問受試者的循環(huán)系統(tǒng),從受試者中取出血液(例如,通過針),并使取出的血液進(jìn)入貯器中。該貯器可包含試劑(例如,抗凝血?jiǎng)?,以使得血液樣品可用于進(jìn)一步的分析。在另一示例中,可以使用拭子訪問受試者的口咽表面上的上皮細(xì)胞。在從受試者獲得生物樣品后,可使含有生物樣品的拭子與流體(例如,緩沖液)接觸,以從拭子上收集生物流體?;蛘撸谏飿悠繁惶峁┙o設(shè)備之前,可以對其進(jìn)行預(yù)處理。
在一些實(shí)施方式中,生物樣品在提供于反應(yīng)器皿中時(shí)尚未純化。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)生物樣品提供至反應(yīng)器皿時(shí),生物樣品的核酸尚未提取。例如,當(dāng)將生物樣品提供至反應(yīng)器皿時(shí),生物樣品中的RNA或DNA可能未從生物樣品中提取。而且,在一些實(shí)施方式中,在將生物樣品提供至反應(yīng)器皿之前,存在于生物樣品中的靶核酸(例如,靶RNA或靶DNA)可能未經(jīng)濃縮?;蛘撸趯悠诽峁┙o設(shè)備之前,可以進(jìn)行對樣品的稀釋或濃縮。
樣品130可以具有待擴(kuò)增的靶核酸??梢詫Π泻怂徇M(jìn)行擴(kuò)增以生成擴(kuò)增產(chǎn)物。靶核酸可以是靶RNA或靶DNA。在靶核酸為靶RNA的情況下,靶RNA可以是任何類型的RNA。在一些實(shí)施方式中,靶RNA是病毒RNA。在一些實(shí)施方式中,病毒RNA可能對受試者有致病性。致病性病毒RNA的非限制性示例包括人類免疫缺陷病毒I(HIV I)、人類免疫缺陷病毒II(HIV II)、正粘病毒、流感病毒(例如,H1N1、H3N2、H5N1)、肝炎病毒(hepevirus)、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、丁型肝炎病毒、戊型肝炎病毒、庚型肝炎病毒、EB病毒(Epstein-Barr virus)、單核細(xì)胞增多癥病毒、巨細(xì)胞病毒、SARS病毒、西尼羅熱病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒和麻疹病毒。
在靶核酸為靶DNA的情況下,靶DNA可以是任何類型的DNA。在一些實(shí)施方式中,靶DNA是病毒DNA。在一些實(shí)施方式中,病毒DNA可能對受試者有致病性。DNA病毒的非限制性示例包括單純皰疹病毒、天花和水痘。在一些情況下,靶DNA可以是細(xì)菌DNA。細(xì)菌DNA可以是來自對受試者有致病性的細(xì)菌,舉例而言,諸如結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)——一種已知引起結(jié)核病的細(xì)菌。
樣品130還可以包括檢測擴(kuò)增的靶核酸的試劑。該試劑可以是可產(chǎn)生可檢測信號的報(bào)告劑,該信號的存在或不存在指示出擴(kuò)增產(chǎn)物的存在??蓹z測信號的強(qiáng)度可以與擴(kuò)增產(chǎn)物的量成比例。例如,可檢測信號可以與擴(kuò)增產(chǎn)物的量成線性正比、成指數(shù)比例、成反比,或者與之具有任何其他類型的比例關(guān)系。在一些情況下,當(dāng)生成了與最初擴(kuò)增的靶核酸不同類型的核酸的擴(kuò)增產(chǎn)物時(shí),可檢測信號的強(qiáng)度可以與最初擴(kuò)增的靶核酸的量成比例。例如,在經(jīng)由平行的逆轉(zhuǎn)錄和對由逆轉(zhuǎn)錄獲得的DNA的擴(kuò)增來擴(kuò)增靶RNA的情況下,這兩種反應(yīng)所必需的試劑還可以包括可產(chǎn)生可檢測信號的報(bào)告劑,該信號指示出存在擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物和/或擴(kuò)增的靶RNA??蓹z測信號的強(qiáng)度可以與擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物和/或擴(kuò)增的原始靶RNA的量成比例。使用報(bào)告劑還支持實(shí)時(shí)擴(kuò)增方法,包括用于DNA擴(kuò)增的實(shí)時(shí)PCR。
報(bào)告劑可以通過共價(jià)或非共價(jià)手段與包括擴(kuò)增產(chǎn)物在內(nèi)的核酸相連接。非共價(jià)手段的非限制性示例包括離子相互作用、范德華力、疏水相互作用、氫鍵鍵合及其組合。在一些實(shí)施方式中,報(bào)告劑可與初始反應(yīng)物結(jié)合,并且報(bào)告劑水平的變化可用于檢測擴(kuò)增產(chǎn)物。在一些實(shí)施方式中,報(bào)告劑可以僅在核酸擴(kuò)增進(jìn)行時(shí)是可檢測的(或不可檢測的)。在一些實(shí)施方式中,光學(xué)活性染料(例如,熒光染料)可用作報(bào)告劑。用于檢測擴(kuò)增的靶核酸的試劑可以是核酸結(jié)合染料。該染料可以是DNA-嵌入染料。染料的非限制性示例包括:Eva綠、SYBR綠、SYBR藍(lán)、DAPI、普羅匹定碘、Hoeste、SYBR金色、溴化乙錠、吖啶、原黃素、吖啶橙、吖啶黃素、熒光香豆素(fluorcoumanin)、玫瑰樹堿、道諾霉素、氯喹、偏端霉素D、色霉素、二胺乙基苯菲、光輝霉素、多吡啶釕(ruthenium polypyridyls)、氨茴霉素、菲啶和吖啶、溴化乙錠、碘化丙錠、碘化己錠(hexidium iodide)、二氫乙錠(dihydroethidium)、乙錠同二聚體-1和-2、單疊氮乙錠(ethidium monoazide)和ACMA、Hoechst 33258、Hoechst 33342、Hoechst 34580、DAPI、吖啶橙、7-AAD、放線菌素D、LDS751、羥茋巴脒(hydroxystilbamidine)、SYTOX藍(lán)、SYTOX綠、SYTOX橙、POPO-1、POPO-3、YOYO-1、YOYO-3、TOTO-1、TOTO-3、JOJO-1、LOLO-1、BOBO-1、BOBO-3、PO-PRO-1、PO-PRO-3、BO-PRO-1、BO-PRO-3、TO-PRO-1、TO-PRO-3、TO-PRO-5、JO-PRO-1、LO-PRO-1、YO-PRO-1、YO-PRO-3、PicoGreen、OliGreen、RiboGreen、SYBR金色、SYBR綠I、SYBR綠II、SYBR DX、SYTO-40、-41、-42、-43、-44、-45(藍(lán))、SYTO-13、-16、-24、-21、-23、-12、-11、-20、-22、-15、-14、-25(綠)、SYTO-81、-80、-82、-83、-84、-85(橙)、SYTO-64、-17、-59、-61、-62、-60、-63(紅)、熒光素、異硫氰酸熒光素(FITC)、異硫氰酸四甲基羅丹明(TRITC)、羅丹明、四甲基羅丹明、R-藻紅蛋白、Cy-2、Cy-3、Cy-3.5、Cy-5、Cy5.5、Cy-7、Texas紅、Phar-紅、別藻藍(lán)蛋白(APC)、Sybr綠I、Sybr綠II、Sybr金色、CellTracker綠、Eva綠、7-AAD、乙錠同二聚體I、乙錠同二聚體II、乙錠同二聚體III、溴化乙錠、傘形酮、曙紅、綠色熒光蛋白、赤蘚紅、香豆素、甲基香豆素、芘、孔雀綠、茋、螢光黃、級聯(lián)藍(lán)(cascade blue)、二氯三嗪胺熒光素、丹磺酰氯、熒光鑭系金屬絡(luò)合物如包含銪和鋱的熒光鑭系金屬絡(luò)合物、羧基四氯熒光素、5-和/或6-羧基熒光素(FAM)、5-(或6-)碘代乙酰氨基熒光素、5-{[2(和3)-5-(乙酰巰基)-丁二酰]氨基}熒光素(SAMSA-熒光素)、麗絲胺羅丹明B磺酰氯、5和/或6羧基羅丹明(ROX)、7-氨基-甲基-香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素-3-乙酸(AMCA)、BODIPY熒光團(tuán)、8-甲氧基芘-1,3,6-三磺酸三鈉鹽、3,6-二磺酸-4-氨基-萘二甲酰亞胺、藻膽蛋白(phycobiliproteins)、AlexaFluor 350、405、430、488、532、546、555、568、594、610、633、635、647、660、680、700、750和790染料、DyLight 350、405、488、550、594、633、650、680、755和800染料或其他熒光團(tuán)。
在一些情況下,報(bào)告劑可以是在與擴(kuò)增產(chǎn)物雜交時(shí)可具有光學(xué)活性的序列特異性寡核苷酸探針。由于探針與擴(kuò)增產(chǎn)物的序列特異性結(jié)合,寡核苷酸探針的使用可以提高檢測的特異性和靈敏度。探針可以連接至本文所述的任何光學(xué)活性報(bào)告劑(例如,染料),并且還可以包括能夠阻斷相關(guān)聯(lián)的染料的光學(xué)活性的猝滅劑??捎米鲌?bào)告劑的探針的非限制性示例包括TaqMan探針、TaqMan Tamara探針、TaqMan MGB探針或Lion探針。
報(bào)告劑可以是RNA寡核苷酸探針,其可包含光學(xué)活性染料(例如,熒光染料)和相鄰地位于探針上的猝滅劑。染料與猝滅劑的緊密靠近可阻斷染料的光學(xué)活性。探針可與待擴(kuò)增的靶序列結(jié)合。一旦在擴(kuò)增期間DNA聚合酶的外切核酸酶活性使探針斷裂,則猝滅劑與染料分離,而游離的染料重新獲得其光學(xué)活性,該活性隨后可被檢測到。
任選地,報(bào)告劑可以是分子信標(biāo)(molecular beacon)。分子信標(biāo)可以包括,例如,在發(fā)夾構(gòu)象的寡核苷酸的一端上連接的猝滅劑。在該寡核苷酸的另一端是光學(xué)活性染料,例如,熒光染料。在發(fā)夾構(gòu)型中,光學(xué)活性染料和猝滅劑足夠緊密地接近,使得猝滅劑能夠阻斷染料的光學(xué)活性。然而,一旦與擴(kuò)增產(chǎn)物雜交,該寡核苷酸即呈線性構(gòu)象并與該擴(kuò)增產(chǎn)物上的靶序列雜交。寡核苷酸的線性化導(dǎo)致光學(xué)活性染料與猝滅劑的分離,從而使得光學(xué)活性恢復(fù),并且可被檢測到。分子信標(biāo)對擴(kuò)增產(chǎn)物上的靶序列的序列特異性可改善檢測的特異性和靈敏度。
在一些實(shí)施方式中,報(bào)告劑可以是放射性物質(zhì)。放射性物質(zhì)的非限制性示例包括14C、123I、124I、125I、131I、Tc99m、35S或3H。
在一些實(shí)施方式中,報(bào)告劑可以是能夠生成可檢測信號的酶??蓹z測信號可通過酶對其底物,或在酶具有多個(gè)底物的情況下對特定底物的活性來產(chǎn)生。可用作報(bào)告劑的酶的非限制性示例包括堿性磷酸酶、辣根過氧化物酶、I2-半乳糖苷酶、堿性磷酸酶、β-乳半乳糖苷酶、乙酰膽堿酯酶和螢光素酶。
樣品130可以與在設(shè)備內(nèi)的核酸擴(kuò)增所必需的試劑一同提供。在一些情況下,試劑可以包括以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)或多項(xiàng):(i)逆轉(zhuǎn)錄酶,(ii)DNA聚合酶,以及(iii)針對靶核酸的引物組(例如,RNA)。試劑的一些示例可以包括市售的預(yù)混合物(例如,Qiagen One-Step RT-PCR或One-Step RT-qPCR試劑盒),該市售的預(yù)混合物包含逆轉(zhuǎn)錄酶(例如,Sensiscript和Omniscript轉(zhuǎn)錄酶)、DNA聚合酶(例如,HotStarTaq DNA聚合酶)和dNTP。
在一些情況下,樣品130可以在諸如反應(yīng)器皿等樣品容器內(nèi)提供。樣品的任何成分,包括靶核酸、檢測擴(kuò)增的靶核酸的試劑和/或用于核酸擴(kuò)增的試劑,均可在反應(yīng)器皿內(nèi)提供以獲得反應(yīng)混合物。可以使用任何合適的反應(yīng)器皿。在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器皿包括主體,該主體可以包括內(nèi)表面、外表面、開口端和相對的封閉端。在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器皿可以包括帽。所述帽可被配置為在其開口端與主體接觸,使得當(dāng)進(jìn)行接觸時(shí)該反應(yīng)器皿的開口端封閉。在一些情況下,所述帽永久地與反應(yīng)器皿相關(guān)聯(lián),使得其在打開和關(guān)閉配置下保持附接至反應(yīng)器皿。在一些情況下,所述帽是可移除的,以便在反應(yīng)器皿打開時(shí),帽與反應(yīng)器皿分離。在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器皿可被密封,任選地被氣密密封。反應(yīng)器皿可以是不漏流體的。
反應(yīng)器皿可具有不同的大小、形狀、重量和配置。在一些示例中,反應(yīng)器皿可以是圓形或橢圓形的管狀。在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器皿可以是矩形、正方形、菱形、圓形、橢圓形或三角形。反應(yīng)器皿可以是規(guī)則形狀或不規(guī)則形狀。在一些實(shí)施方式中,反應(yīng)器皿的封閉端可具有錐形、圓形或平坦的表面。例如,可以提供平坦的帽、圓形的帽或錐形的帽。所述帽可以是圓頂帽。帽表面可以是平坦的、光滑的、脊?fàn)畹?、帶溝通槽的,或者可以包括隆起部、凸出部、孔、凹陷或任何其他類型的特征。反?yīng)器皿類型的非限制性示例包括管、孔、毛細(xì)管、筒、皿、離心管或移液管尖頭。
可以為反應(yīng)器皿提供任何尺寸。反應(yīng)器皿可被配置用于容納不超過0.1mL、0.2mL或0.5mL的樣品。反應(yīng)器皿可被配置用于容納不超過約0.01mL、0.03mL、0.05mL、0.07mL、0.1mL、0.12mL、0.15mL、0.17mL、0.2mL、0.22mL、0.25mL、0.27mL、0.3mL、0.32mL、0.35mL、0.37mL、0.4mL、0.42mL、0.45mL、0.47mL、0.5mL、0.52mL、0.55mL、0.6mL、0.7mL、0.8mL、0.9mL、1mL、1.1mL、1.2mL、1.3mL、1.5mL、1.7mL、2mL、2.5mL、3mL、3.5mL、4mL、5mL、6mL或7mL。反應(yīng)器皿可被配置用于容納多于本文所述的任何值。反應(yīng)器皿可以具有被配置用于容納不超過處于本文所述的兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)的容積。
反應(yīng)器皿可以小于或等于約15mm、15.2mm、15.8mm、20.8mm、21.4mm、21.5mm、21.6mm、21.7mm、21.8mm、12.9mm或22mm高。反應(yīng)器皿可以具有小于或等于約1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、27mm、30mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm或70mm的高度。反應(yīng)器皿可以具有大于本文所述的任何值的高度。反應(yīng)器皿可以具有處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)的高度。
反應(yīng)器皿可以具有不超過0.001mm2、0.005mm2、0.01mm2、0.03mm2、0.05mm2、0.1mm2、0.12mm2、0.15mm2、0.2mm2、0.3mm2、0.4mm2、0.5mm2、0.6mm2、0.7mm2、0.8mm2、0.9mm2、1mm2、1.1mm2、1.2mm2、1.3mm2、1.5mm2、1.7mm2、2mm2、2.2mm2、2.5mm2、3mm2、3.5mm2、4mm2、4.5mm2、5mm2、6mm2、7mm2、8mm2、9mm2、10mm2、12mm2、15mm2、17mm2、20mm2、22mm2、25mm2、30mm2、35mm2、40mm2或50mm2的橫截面積。反應(yīng)器皿可以具有小于本文所述的任何值的橫截面積。反應(yīng)器皿可以具有處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)的橫截面積。
反應(yīng)器皿可由任何合適的材料構(gòu)造而成,這樣的材料的非限制性示例包括玻璃、金屬、塑料及其組合。反應(yīng)器皿可以由可允許光信號從反應(yīng)器皿內(nèi)離開反應(yīng)器皿的光學(xué)透明或半透明材料制成。反應(yīng)器皿可以由可過濾或者可不過濾離開反應(yīng)器皿的光信號的材料制成。在一些情況下,反應(yīng)器皿可以由可允許檢測器探察反應(yīng)器皿的內(nèi)部的透明材料形成。在一些情況下,可以對反應(yīng)器皿的內(nèi)部成像。或者,可以檢測和測量離開反應(yīng)器皿的光信號的量。在一些情況下,反應(yīng)器皿的帽或頂部表面可以是不透明的、半透明的或透明的。反應(yīng)器皿的帽或頂部表面可以是清透的(clear)。該器皿的帽和/或頂部表面可以允許光信號穿過頂部離開反應(yīng)器皿。離開頂部的光信號可以被過濾或可以不被過濾。離開頂部的光信號可以平行、集中或分散或可以不平行、集中或分散。
熱循環(huán)儀可以能夠接收反應(yīng)器皿。反應(yīng)器皿可以可移除地提供至熱循環(huán)儀。反應(yīng)器皿可以插入于設(shè)備內(nèi)或者從設(shè)備中取出。反應(yīng)器皿可以放置在熱循環(huán)儀的支撐組件上或者從該支撐組件取下。
在備選實(shí)施方式中,可以將樣品直接加載到設(shè)備中,而無需單獨(dú)的反應(yīng)器皿。在一些情況下,反應(yīng)器皿或貯器可以直接內(nèi)置于設(shè)備中。
熱循環(huán)儀110可以接受在其中具有樣品的反應(yīng)器皿,或者可以直接接收樣品。熱循環(huán)儀可以能夠交替加熱和冷卻樣品??梢蕴峁┒鄠€(gè)加熱和冷卻循環(huán)??梢詾楦鱾€(gè)加熱和冷卻循環(huán)提供任何溫度曲線(temperature profile)。
熱循環(huán)儀可以利用傳導(dǎo)、對流和/或輻射來加熱和/或冷卻樣品。在一個(gè)示例中,可以提供加熱塊,其可以直接接觸樣品,或者可以接觸包含樣品的樣品容器。該加熱塊可以能夠加熱和/或冷卻樣品。在一些情況下,可以使用電力來電阻加熱熱循環(huán)儀的加熱/冷卻系統(tǒng)??梢允褂闷渌夹g(shù),諸如感應(yīng)加熱,來控制熱循環(huán)儀的加熱/冷卻系統(tǒng)。在一些情況下,可以使用珀?duì)栙N設(shè)備(Peltier device)來加熱或冷卻熱循環(huán)儀中的樣品。
本領(lǐng)域已知的任何類型的核酸擴(kuò)增反應(yīng)均可用于擴(kuò)增靶核酸并生成擴(kuò)增產(chǎn)物。此外,核酸的擴(kuò)增可以是線性的、指數(shù)式的或其組合。擴(kuò)增可以是基于乳劑的或可以是非基于乳劑的。核酸擴(kuò)增方法的非限制性示例包括逆轉(zhuǎn)錄、引物延伸、聚合酶鏈反應(yīng)、連接酶鏈反應(yīng)、解旋酶依賴的擴(kuò)增、非對稱擴(kuò)增、滾環(huán)擴(kuò)增和多重置換擴(kuò)增(MDA)。在一些實(shí)施方式中,擴(kuò)增產(chǎn)物可以是DNA。在對靶RNA進(jìn)行擴(kuò)增的情況下,可通過RNA的逆轉(zhuǎn)錄來獲得DNA并且可利用隨后的DNA擴(kuò)增來生成擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物。擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物可以指示在生物樣品中存在靶RNA。在對DNA進(jìn)行擴(kuò)增的情況下,可以使用本領(lǐng)域中已知的任何DNA擴(kuò)增方法。DNA擴(kuò)增方法的非限制性示例包括聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、PCR的變型(例如,實(shí)時(shí)PCR、等位基因特異性PCR、裝配PCR、非對稱PCR、數(shù)字PCR、乳液PCR、撥出PCR(dial-out PCR)、解旋酶依賴的PCR、巢式PCR、熱啟動(dòng)PCR、反向PCR、甲基化特異性PCR、微引物PCR(miniprimer PCR)、多重PCR、巢式PCR、重疊-延伸PCR、熱非對稱交錯(cuò)PCR(thermal asymmetric interlaced PCR)、遞降PCR)以及連接酶鏈反應(yīng)(LCR)。在一些情況下,DNA擴(kuò)增是線性的。在一些情況下,DNA擴(kuò)增是指數(shù)式的。在一些情況下,DNA擴(kuò)增采用巢式PCR來實(shí)現(xiàn),其可改善檢測擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物的靈敏度。
在一些實(shí)現(xiàn)方式中,本文所述的核酸擴(kuò)增反應(yīng)可平行進(jìn)行。平行的擴(kuò)增反應(yīng)可以是可在同一反應(yīng)器皿內(nèi)并且可同時(shí)發(fā)生的擴(kuò)增反應(yīng)。平行的核酸擴(kuò)增反應(yīng)可以如下進(jìn)行:例如,在反應(yīng)器皿中包括對于各個(gè)核酸擴(kuò)增反應(yīng)所必需的試劑以獲得反應(yīng)混合物,并且使該反應(yīng)混合物經(jīng)受對于各個(gè)核酸擴(kuò)增反應(yīng)所必需的條件。例如,逆轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增和DNA擴(kuò)增可如下平行地進(jìn)行:在反應(yīng)器皿中提供對于這兩種擴(kuò)增方法所必需的試劑以形成并獲得反應(yīng)混合物,并使該反應(yīng)混合物經(jīng)受適于進(jìn)行這兩個(gè)擴(kuò)增反應(yīng)的條件。由RNA的逆轉(zhuǎn)錄生成的DNA可以平行地進(jìn)行擴(kuò)增以產(chǎn)生擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物。任何合適數(shù)目的核酸擴(kuò)增反應(yīng)可以平行地進(jìn)行。在一些情況下,平行地進(jìn)行至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20個(gè)或更多個(gè)核酸擴(kuò)增反應(yīng)。
當(dāng)核酸擴(kuò)增反應(yīng)正在發(fā)生時(shí),時(shí)間可能流逝。設(shè)備100的檢測器120可以能夠在核酸擴(kuò)增反應(yīng)正在發(fā)生的時(shí)間期間檢測信號。檢測器可以能夠在不將樣品130從設(shè)備移除的情況下檢測信號。
在各個(gè)方面,檢測器120可以檢測擴(kuò)增產(chǎn)物(例如,擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物、擴(kuò)增的RNA產(chǎn)物)。擴(kuò)增產(chǎn)物(包括擴(kuò)增的DNA)的檢測可采用本領(lǐng)域已知的任何合適的檢測方法來實(shí)現(xiàn)。所使用的檢測方法的具體類型可取決于,例如,具體的擴(kuò)增產(chǎn)物,用于擴(kuò)增的反應(yīng)器皿的類型,反應(yīng)混合物中的其他試劑,反應(yīng)混合物中是否包括報(bào)告劑,以及是否使用報(bào)告劑,所使用的報(bào)告劑的具體類型。檢測方法的非限制性示例包括光學(xué)檢測、光譜檢測、靜電檢測、電化學(xué)檢測等。光學(xué)檢測方法包括但不限于熒光測定法和紫外-可見光吸收。光譜檢測方法包括但不限于質(zhì)譜法、核磁共振(NMR)波譜法和紅外光譜法。靜電檢測方法包括但不限于基于凝膠的技術(shù),例如,凝膠電泳。電化學(xué)檢測方法包括但不限于在擴(kuò)增產(chǎn)物的高效液相色譜分離后對擴(kuò)增產(chǎn)物的電化學(xué)檢測。
檢測器120可以能夠檢測來自樣品130的光信號。該光信號可以是來自樣品的熒光信號或其他發(fā)光信號。該光信號可以由樣品響應(yīng)于向該樣品提供的刺激光而生成。刺激光可以由光源提供。光源可以位于設(shè)備100內(nèi)。在一些情況下,光可由樣品吸收,并且樣品可以發(fā)射光。所發(fā)射的光可以處于與發(fā)射的光相同或不同的波長。在一些情況下,光信號可以是來自光源的光的反射?;蛘?,光可以照射穿過樣品,而檢測器可以能夠檢測穿過樣品的光。
在一些實(shí)施方式中,可將關(guān)于擴(kuò)增產(chǎn)物(例如,擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物)的存在和/或量的信息輸出至接收者??梢酝ㄟ^本領(lǐng)域已知的任何合適的手段輸出關(guān)于擴(kuò)增產(chǎn)物的信息??梢栽诤怂釘U(kuò)增正在進(jìn)行的同時(shí)實(shí)時(shí)地提供這類信息。在其他情況下,一旦核酸擴(kuò)增已經(jīng)完成,即可提供該信息。在一些情況下,一些數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)提供,而其他信息可以在擴(kuò)增完成時(shí)呈現(xiàn)。
在一些實(shí)施方式中,這類信息可以非書面地提供給接收者。在一些實(shí)施方式中,這類信息可在報(bào)告中提供。報(bào)告可包括任何數(shù)目的所需元素,該元素的非限制性示例包括關(guān)于受試者的信息(例如,性別、年齡、種族、健康狀況等)、原始數(shù)據(jù)、經(jīng)處理的數(shù)據(jù)(例如,圖形顯示(例如,圖、圖表、數(shù)據(jù)表、數(shù)據(jù)匯總)、確定的循環(huán)閾值、靶多核苷酸起始量的計(jì)算值),關(guān)于是否存在靶核酸的結(jié)論,診斷信息,預(yù)后信息,疾病信息,等等,及其組合。該報(bào)告可作為打印的報(bào)告(例如,硬拷貝)提供,或者可作為電子報(bào)告提供。在一些實(shí)施方式(包括其中提供電子報(bào)告的情況)中,這類信息可經(jīng)由諸如監(jiān)視器或電視、可操作地與用于獲得擴(kuò)增產(chǎn)物的單元連接的屏、平板計(jì)算機(jī)屏、移動(dòng)設(shè)備屏等電子顯示器輸出。打印的報(bào)告和電子報(bào)告均可分別存儲(chǔ)于文件或數(shù)據(jù)庫中,使得它們可被訪問以供與以后的報(bào)告進(jìn)行比較。
此外,可使用任何合適的通信媒介(包括,例如,網(wǎng)絡(luò)連接、無線連接或因特網(wǎng)連接)將報(bào)告?zhèn)魉椭帘镜鼗蜻h(yuǎn)程位置的接收者。在一些實(shí)施方式中,可將報(bào)告發(fā)送至接收者的設(shè)備,諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、電話、平板計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備。該報(bào)告可在線查看、保存在接收者的設(shè)備上或打印。也可以通過其他任何合適的信息傳送手段傳送報(bào)告,該手段的非限制性示例包括郵寄硬拷貝報(bào)告以供接收和/或供接收者查看。
此外,可將這類信息輸出至各種不同類型的接收者。這類接收者的非限制性示例包括從中獲得生物樣品的受試者、醫(yī)師、治療受試者的醫(yī)師、臨床試驗(yàn)的臨床監(jiān)視者、護(hù)士、研究人員、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員、制藥公司的代表、醫(yī)療保健公司、生物技術(shù)公司、醫(yī)院、人類援助組織、醫(yī)療保健管理者、電子系統(tǒng)(例如,存儲(chǔ)例如受試者的醫(yī)療記錄的一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)和/或一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)服務(wù)器)、公共衛(wèi)生工作者、其他醫(yī)務(wù)人員和其他醫(yī)療設(shè)施。
可包括熱循環(huán)儀110和任選的檢測器120的設(shè)備100可以包括外殼。該外殼可以部分地或完全地封裝該設(shè)備的組件。該外殼可以橫向包圍該設(shè)備的組件和/或在頂部和底部包圍該設(shè)備的組件。該外殼可以任選地是剛性結(jié)構(gòu)。例如,該外殼可以將熱循環(huán)儀包含于其中。任選地,檢測器也可被包含在外殼內(nèi)。在其他實(shí)現(xiàn)方式中,該檢測器可位于該設(shè)備的外殼之外。該檢測器可以是該設(shè)備的組成部分?;蛘?,該檢測器可以是可從該設(shè)備移除或分離的。
在樣品130與檢測器120之間可以提供光路140。來自樣品的信號可以經(jīng)由該光路到達(dá)檢測器。來自樣品的光信號可以穿越光路以到達(dá)檢測器。該光路可以包括樣品與檢測器之間的直接視線。在一些情況下,可以在樣品與檢測器之間提供一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件。光學(xué)元件的示例可以包括透鏡、反射鏡、棱鏡、漫射器、聚光器、濾光片、分色鏡(dichroics)、光纖或任何其他類型的光學(xué)元件。光學(xué)元件可以內(nèi)置于樣品容器中,如樣品容器的帽中。可替代地或除此之外,光學(xué)元件可以提供于所述設(shè)備中,并與樣品容器隔開。光學(xué)元件可以提供于或可以不提供于所述設(shè)備的蓋子或所述設(shè)備的其他部分中。
任選地,光路140可以整個(gè)地提供于設(shè)備100的外殼內(nèi)。該外殼可以將光路與周圍環(huán)境光學(xué)地隔離。例如,該外殼可以是不透光的,使得在外殼內(nèi)可以不提供或幾乎不提供可能干擾光路的干擾光信號。來自外殼之外的光可以不能夠進(jìn)入外殼的內(nèi)部。這可以有利地減小由檢測器120檢測到的光信號的不準(zhǔn)確性。
在核酸擴(kuò)增正在發(fā)生的同時(shí),可以保持光路140。檢測器可以能夠經(jīng)由光路,在核酸擴(kuò)增正在發(fā)生的同時(shí)連續(xù)地或定期地檢測來自樣品的信號。
在一些情況下,所述檢測器可以是所述設(shè)備的一部分并且可用于實(shí)時(shí)檢測來自樣品的信號。實(shí)時(shí)PCR可以使用所述設(shè)備發(fā)生。
在其他情況下,不需要將檢測器內(nèi)置于熱循環(huán)儀中。檢測器可以在熱循環(huán)儀的外部。在一些情況下,樣品可以從熱循環(huán)儀中取出并可經(jīng)受檢測。任選地,檢測不在核酸擴(kuò)增發(fā)生的同時(shí)發(fā)生。檢測可以在核酸擴(kuò)增和/或熱循環(huán)結(jié)束之后發(fā)生。因此,由熱循環(huán)儀進(jìn)行的PCR不必是實(shí)時(shí)PCR。本文關(guān)于熱循環(huán)儀機(jī)載(on-board)的檢測器和實(shí)時(shí)PCR的任何示例也可以適用于非實(shí)時(shí)PCR,或者用于不是實(shí)時(shí)PCR的PCR的熱循環(huán)儀。
圖1B示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的設(shè)備的另一示例。設(shè)備100可以包括熱循環(huán)儀110和任選的檢測器120。熱循環(huán)儀可以能夠接收多個(gè)樣品130a-d。在樣品與檢測器之間可以提供光路140a-140d。
在一些實(shí)施方式中,可以向熱循環(huán)儀提供多個(gè)樣品130a-d。熱循環(huán)儀可以能夠接收多個(gè)樣品。熱循環(huán)儀可以能夠接收加載于其中的樣品數(shù)目,或者可以能夠接收多于加載于其中的樣品。熱循環(huán)儀可以具有能夠接收樣品的部位,并且所述部位可以被全部被填充或者可以不被全部填充。例如,熱循環(huán)儀可以能夠接收8個(gè)樣品,但是可在其中加載400個(gè)或更少、300個(gè)或更少、200個(gè)或更少、100個(gè)或更少、75個(gè)或更少、50個(gè)或更少、25個(gè)或更少、20個(gè)或更少、15個(gè)或更少、12個(gè)或更少、10個(gè)或更少、8個(gè)或更少、7個(gè)或更少、6個(gè)或更少、5個(gè)或更少、4個(gè)或更少、3個(gè)或更少、2個(gè)或更少、1個(gè)樣品,或者不在其中加載樣品。任選地,熱循環(huán)儀可以接收1個(gè)或多個(gè)、2個(gè)或更多個(gè)、3個(gè)或更多個(gè)、4個(gè)或更多個(gè)、5個(gè)或更多個(gè)、6個(gè)或更多個(gè)、7個(gè)或更多個(gè)、8個(gè)或更多個(gè)、9個(gè)或更多個(gè)、10個(gè)或更多個(gè)、11個(gè)或更多個(gè)、12個(gè)或更多個(gè)、13個(gè)或更多個(gè)、14個(gè)或更多個(gè)、15個(gè)或更多個(gè)、16個(gè)或更多個(gè)、20個(gè)或更多個(gè)、25個(gè)或更多個(gè)、30個(gè)或更多個(gè)、35個(gè)或更多個(gè)、40個(gè)或更多個(gè)、50個(gè)或更多個(gè)、100個(gè)或更多個(gè)、150個(gè)或更多個(gè)、200個(gè)或更多個(gè)、250個(gè)或更多個(gè)、300個(gè)或更多個(gè)、350個(gè)或更多個(gè)、400個(gè)或更多個(gè)、或500個(gè)或更多個(gè)樣品。樣品可以提供在可由熱循環(huán)儀接受的反應(yīng)器皿內(nèi)?;蛘撸瑯悠房梢灾苯犹峁┲翢嵫h(huán)儀而無需反應(yīng)器皿,或者可以加載至內(nèi)置于熱循環(huán)儀內(nèi)的反應(yīng)器皿上。樣品可以作為一行或多行、一列或多列、陣列、交錯(cuò)的行或列、同心圓、隨機(jī)排列的或任何其他配置來提供。
熱循環(huán)儀110可以具有一個(gè)或多個(gè)孔。所述孔可被配置用于接受反應(yīng)器皿或直接接受樣品。所述孔可以是位于支撐結(jié)構(gòu)上的凹陷。在一些情況下,支撐結(jié)構(gòu)可以是加熱塊/冷卻塊。例如,所述孔可以直接形成為加熱單元本身。反應(yīng)器皿可以插入孔中,并且可以直接接觸加熱單元。反應(yīng)器皿和其中的樣品可以經(jīng)受傳導(dǎo)加熱和冷卻。
反應(yīng)器皿可以是反應(yīng)器皿陣列的一部分。反應(yīng)器皿陣列尤其可用于自動(dòng)化方法和/或同時(shí)處理多個(gè)樣品130a-d。例如,反應(yīng)器皿可以是由許多孔組成的微孔板的孔。在另一示例中,反應(yīng)器皿可被容納在熱循環(huán)儀的熱塊的孔中,其中熱循環(huán)儀的熱塊包括各自能夠接收樣品器皿的多個(gè)孔。由反應(yīng)器皿組成的陣列可包括任何適當(dāng)數(shù)目的反應(yīng)器皿。例如,陣列可包括至少約2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、25、35、48、96、144、384個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)器皿。反應(yīng)器皿陣列的反應(yīng)器皿部分還可以由流體處理設(shè)備單獨(dú)尋址,使得該流體處理設(shè)備可正確辨識(shí)反應(yīng)器皿,并將適當(dāng)?shù)牧黧w材料分配到反應(yīng)器皿中。流體處理設(shè)備可用于使流體材料向反應(yīng)器皿的添加自動(dòng)化。
反應(yīng)器皿可以是可相對于彼此單獨(dú)移動(dòng)的。反應(yīng)器皿可以是可從熱循環(huán)儀110單獨(dú)移除的?;蛘?,反應(yīng)器皿可以彼此連接。在一些情況下,可以提供成組或成條的反應(yīng)器皿,其可以共同地相對于其他成組或成條的反應(yīng)器皿而移動(dòng)。或者,反應(yīng)器皿可以相對于彼此或相對于熱循環(huán)儀的其余部分靜止。
如上面所討論的,可以向熱循環(huán)儀提供多個(gè)樣品130a-d。熱循環(huán)儀可以同時(shí)加熱和冷卻熱循環(huán)儀內(nèi)的樣品??梢匝刂嗤臏囟惹€控制每個(gè)樣品?;蛘?,可以為不同的樣品提供不同的曲線。在一些情況下,樣品的溫度曲線可以是可單獨(dú)控制的,或者可按逐組或逐區(qū)的方式控制。熱循環(huán)儀可以包括加熱/冷卻塊,該加熱/冷卻塊可在各處具有相同的溫度?;蛘?,可以在加熱/冷卻塊上提供溫度梯度??梢詫⒉煌臉悠分糜谘刂鴾囟忍荻鹊牟煌恢蒙弦援a(chǎn)生不同的熱循環(huán)溫度曲線。
每個(gè)樣品130a-d可以提供信號,該信號可以是可由一個(gè)或多個(gè)檢測器120檢測的。本文對檢測器的任何描述可以適用于單個(gè)檢測器或多個(gè)檢測器。例如,如果提供了8個(gè)樣品,則單個(gè)檢測器可以檢測來自所有8個(gè)樣品的信號,每個(gè)樣品可以具有其自己的檢測器(產(chǎn)生總共8個(gè)檢測器),或者多個(gè)樣品可以由單個(gè)檢測器來檢測,其中可以整體提供多個(gè)檢測器。檢測器可以能夠在樣品的核酸擴(kuò)增期間接收來自樣品的光信號。檢測器可以同時(shí)接收光信號。檢測器可以連續(xù)地或定期地接收來自樣品的光信號。在一些情況下,檢測器可以按順序或分步地循序接收來自樣品的信號。
可以提供多個(gè)光路140a-140d。在一些情況下,可以在樣品130a-d與檢測器120之間提供個(gè)別的光路。光路可以優(yōu)選地彼此不相干擾。在一些情況下,光路可以彼此光學(xué)地隔離。如前文所述,光路可以包括在樣品與檢測器之間的視線。在一個(gè)示例中,諸如相機(jī)等單個(gè)成像設(shè)備可以同時(shí)地對樣品進(jìn)行成像。在其他示例中,光路可以包括光學(xué)元件。例如,可以在每個(gè)樣品與檢測器之間提供單獨(dú)的光纖路徑。樣品和光學(xué)檢測器的多路化(multiplexing)可以允許設(shè)備同時(shí)加載多個(gè)樣品和從所述多個(gè)樣品擴(kuò)增核酸。
或者,可以在多個(gè)樣品130a-d與檢測器120之間提供單個(gè)光路。
如前所述,熱循環(huán)儀可以不具有內(nèi)置于熱循環(huán)儀中的檢測器。該檢測器可以是與熱循環(huán)儀分開的或可分離的。對于熱循環(huán)儀,來自樣品的信號的實(shí)時(shí)檢測可以發(fā)生或可以不發(fā)生。
圖2示出了可以在由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備所支撐的樣品容器內(nèi)提供的樣品。該樣品容器可以是反應(yīng)器皿210a、210b。該反應(yīng)器皿可以由支撐設(shè)備200所支撐。該支撐設(shè)備可以具有一個(gè)或多個(gè)可向其中插入反應(yīng)器皿的凹陷。該凹陷可以是孔。該反應(yīng)器皿可在其中包含樣品220a、220b。光信號230a、230b可以從樣品發(fā)出并且可以離開反應(yīng)器皿。
支撐設(shè)備可以具有一個(gè)或多個(gè)內(nèi)置于其中的凹陷。支撐設(shè)備可以是加熱和冷卻設(shè)備。本文對加熱的任何描述亦可適用于加熱和冷卻二者。在一些情況下,可以使用電阻傳導(dǎo)加熱來加熱支撐設(shè)備。在一些情況下,支撐設(shè)備可以是珀?duì)栙N設(shè)備,其可以能夠加熱和冷卻其中的樣品。支撐設(shè)備可以是固體塊,或者可以包括空腔、通路、凹陷或其他特征。支撐設(shè)備可由金屬材料形成。在一些情況下,支撐設(shè)備可由高熱導(dǎo)率的材料形成。支撐設(shè)備本身可以是加熱器,或者可以與加熱器熱連通。例如,支撐設(shè)備可以是位于加熱塊的頂部上的導(dǎo)熱塊。
支撐設(shè)備可在其中具有任何數(shù)目的凹陷。例如,支撐設(shè)備可以包括大于或等于約1、2、3、4、5、6、7、8、10、12、14、16、18、20、24、30、35、40、48、50、60、70、80、90、96、100、120、144、150、200、250、300、384、400、500、700、1000、1536、2000個(gè)凹陷。支撐設(shè)備可以包括少于或等于約本文所述任何數(shù)目的凹陷。在一些情況下,凹陷的數(shù)目可以處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)。凹陷的大小和/或形狀可設(shè)置成用以接受一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器皿210a、210b。反應(yīng)器皿的外表面可以接觸凹陷的內(nèi)表面。所述接觸可以是基本平齊的,使得反應(yīng)器皿的外表面積的大部分接觸凹陷。這可以改善包含于其中的樣品與加熱和冷卻元件之間的熱接觸。
反應(yīng)器皿210a、210b可以具有如本文其他部分所描述的任何特性或尺寸。在一些情況下,加載到熱循環(huán)儀中的所有反應(yīng)器皿可具有相同的特性。除此之外,可在其上加載不同類型的反應(yīng)器皿。支撐件可以能夠容納單一類型的反應(yīng)器皿或多種類型的反應(yīng)器皿。例如,支撐件可以能夠容納平頂?shù)姆磻?yīng)器皿和圓頂?shù)姆磻?yīng)器皿。支撐件可以能夠容納被配置用于含有不同體積的樣品的反應(yīng)器皿(例如,0.1mL、0.2mL、0.5mL反應(yīng)器皿)。支撐件可以能夠容納不同高度的反應(yīng)器皿(例如,高度變化大于約0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、15mm、20mm、25mm、30mm、40mm或50mm或更多的反應(yīng)器皿)。支撐件可以能夠容納具有不同橫截面大小或形狀的反應(yīng)器皿。支撐件上的凹陷可以全部由反應(yīng)器皿所填充?;蛘撸梢允O乱粋€(gè)或多個(gè)空凹陷。用戶可以具有由用戶自行決定在其上加載反應(yīng)器皿的選項(xiàng)。
反應(yīng)器皿210a、210b可于其中包含樣品220a、220b。樣品可以具有如本文其他部分所描述的任何特性。樣品可以是可包含靶核酸的反應(yīng)混合物。樣品還可以包含報(bào)告劑和/或核酸擴(kuò)增所需的任何其他類型的試劑。反應(yīng)器皿內(nèi)的樣品可以來自同一受試者或者來自不同的受試者。樣品可以來自相同類型的受試者(例如,人類或相同類型的動(dòng)物)或者來自不同類型的受試者。樣品可以是相同類型的樣品或者可以是不同類型的樣品。例如,它們可以是不同類型的生物樣品和/或收集自一個(gè)或多個(gè)受試者的不同部位??梢蕴峁┫嗤康臉悠罚蛘呖梢蕴峁┎煌康臉悠?。
可以從樣品220a、220b提供光信號230a、230b。光信號可以離開反應(yīng)器皿210a、210b。在一些情況下,光信號可以經(jīng)由反應(yīng)器皿的頂部離開。在其他情況下,光信號可以經(jīng)由反應(yīng)器皿的底部或側(cè)面離開。在一些情況下,可以向支撐件中內(nèi)置光學(xué)元件,所述光學(xué)元件可有助于允許光信號逃逸。
任何電壓值均可用于熱循環(huán)和/或檢測。在一些實(shí)施方式中,可以使用低電壓來進(jìn)行熱循環(huán)。在一些實(shí)施方式中,該低電壓可以小于或等于約60V、50V、48V、40V、30V、24V、20V、18V、16V、15V、14V、13V、12V、11V、10V、9V、8V、7V、6V、5V、4V、3V、2V或1V以進(jìn)行熱循環(huán)。在一些情況下,可以使用小于或等于約50V、40V、30V、24V、20V、18V、16V、15V、14V、13V、12V、11V、10V、9V、8V、7V、6V、5V、4V、3V、2V或1V的低電壓來進(jìn)行熱循環(huán)和檢測的組合。
任何水平的功率均可用于熱循環(huán)和/或檢測。在一些情況下,可以使用低水平的功率來進(jìn)行熱循環(huán),或者進(jìn)行熱循環(huán)和檢測的組合。例如,可以使用約84W來進(jìn)行熱循環(huán)和檢測。在一些情況下,低功率可以小于或等于約250W、200W、150W、130W、120W、110W、100W、90W、85W、84W、83W、80W、75W、70W、65W、60W、55W、50W、45W、40W、35W、30W、25W、20W、15W、10W、5W、1W、500mW、100mW、50mW、10mW、5mW或1mW。用于運(yùn)行設(shè)備的功率的量可以小于或等于本文所述的任何值?;蛘?,用于運(yùn)行設(shè)備的功率的量可以大于或等于本文所述的任何值。用于運(yùn)行設(shè)備的功率的量可以處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)。用于運(yùn)行熱循環(huán)儀和檢測器的功率的量可以具有小于本文所述的任何值的總量。用于運(yùn)行熱循環(huán)儀和檢測器的功率的量可以具有大于本文所述的任何值的總量。用于運(yùn)行熱循環(huán)儀和檢測器的功率的量可以處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)。用于運(yùn)行熱循環(huán)儀的功率的量可以包括或可以不包括用于操作熱循環(huán)儀的蓋子(如熱循環(huán)儀的加熱的蓋子)的功率的量。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的熱循環(huán)的示例。熱循環(huán)可以包括樣品的加熱和冷卻。例如,可以存在用于模板變性的溫度、用于引物退火的溫度以及用于DNA合成的溫度。所述設(shè)備的熱循環(huán)儀可以控制溫度,以便加熱和冷卻至這些溫度。溫度測量值僅通過示例的方式提供并且是非限制性的。類似地,時(shí)間量僅通過示例的方式提供并且是非限制性的。
熱循環(huán)儀可以致使樣品經(jīng)歷任何數(shù)目的熱循環(huán)。核酸擴(kuò)增可以發(fā)生在多個(gè)循環(huán)的過程中。熱循環(huán)過程的示例如下文所提供,并且是非限制性的。本領(lǐng)域已知的任何類型的熱循環(huán)技術(shù)均可被所述設(shè)備采用。
在這些多個(gè)方面的任何方面,可以使用針對靶核酸的引物組來進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)。引物組通常包含一種或多種引物。例如,引物組可以包含約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10種或更多種引物。在一些情況下,引物組可以包含針對不同的擴(kuò)增產(chǎn)物或不同的核酸擴(kuò)增反應(yīng)的引物。例如,引物組可以包含第一引物和與核酸鏈產(chǎn)物互補(bǔ)的第二引物,第一引物是生成與靶核酸的至少一部分互補(bǔ)的核酸產(chǎn)物的第一鏈所必需的,第二引物是生成與核酸產(chǎn)物第一鏈的至少一部分互補(bǔ)的核酸產(chǎn)物的第二鏈所必需的。
例如,引物組可以針對靶RNA。引物組可以包含可用于生成與靶RNA的至少一部分互補(bǔ)的核酸產(chǎn)物第一鏈的第一引物。在逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的情況下,核酸產(chǎn)物的第一鏈可以是DNA。引物組還可以包含可用于生成與核酸產(chǎn)物第一鏈的至少一部分互補(bǔ)的核酸產(chǎn)物第二鏈的第二引物。在與DNA擴(kuò)增平行進(jìn)行的逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)的情況下,核酸產(chǎn)物的第二鏈可以是與自RNA模板產(chǎn)生的DNA鏈互補(bǔ)的核酸(例如,DNA)產(chǎn)物的一條鏈。
如有需要,可以使用任何合適數(shù)目的引物組。例如,可以使用約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個(gè)或更多個(gè)引物組。當(dāng)使用多個(gè)引物組時(shí),一個(gè)或多個(gè)引物組可以各自對應(yīng)于特定的核酸擴(kuò)增反應(yīng)或擴(kuò)增產(chǎn)物。
在一些實(shí)施方式中,使用DNA聚合酶??梢允褂萌魏魏线m的DNA聚合酶,包括可商購的DNA聚合酶。DNA聚合酶通常指能夠以模板結(jié)合的方式將核苷酸摻入到DNA鏈中的酶。DNA聚合酶的非限制性示例包括Taq聚合酶、Tth聚合酶、Tli聚合酶、Pfu聚合酶、VENT聚合酶、DEEPVENT聚合酶、EX-Taq聚合酶、LA-Taq聚合酶、Expand聚合酶、Sso聚合酶、Poc聚合酶、Pab聚合酶、Mth聚合酶、Pho聚合酶、ES4聚合酶、Tru聚合酶、Tac聚合酶、Tne聚合酶、Tma聚合酶、Tih聚合酶、Tfi聚合酶、Platinum Taq聚合酶、Hi-Fi聚合酶、Tbr聚合酶、Tfl聚合酶、Pfutubo聚合酶、Pyrobest聚合酶、Pwo聚合酶、KOD聚合酶、Bst聚合酶、Sac聚合酶、Klenow片段,以及它們的變體、修飾的產(chǎn)物和衍生物。對于某種熱啟動(dòng)聚合酶,可能需要在94℃-95℃下2分鐘至10分鐘的變性步驟,這根據(jù)不同的聚合酶可能會(huì)改變熱曲線。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式,可以使用逆轉(zhuǎn)錄酶。可以使用任何合適的逆轉(zhuǎn)錄酶。逆轉(zhuǎn)錄酶通常指在與RNA模板結(jié)合時(shí)能夠?qū)⒑塑账釗饺氲紻NA鏈中的酶。逆轉(zhuǎn)錄酶的非限制性示例包括HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶、M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶、AMV逆轉(zhuǎn)錄酶、端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶,以及它們的變體、修飾的產(chǎn)物和衍生物。
在多個(gè)方面,使用引物延伸反應(yīng)來生成擴(kuò)增產(chǎn)物。引物延伸反應(yīng)通常包括以下的循環(huán):將反應(yīng)混合物在變性溫度下溫育一段變性持續(xù)時(shí)間,以及將反應(yīng)混合物在延伸溫度下溫育一段延伸持續(xù)時(shí)間。
變性溫度可根據(jù)例如所分析的具體生物樣品、生物樣品中靶核酸的具體來源(例如,病毒顆粒、細(xì)菌)、所使用的試劑和/或所需的反應(yīng)條件而變化。例如,變性溫度可為約80℃至約110℃。在一些示例中,變性溫度可為約90℃至約100℃。在一些示例中,變性溫度可為約90℃至約97℃。在一些示例中,變性溫度可以為約92℃至約95℃。在另外其他的示例中,變性溫度可為約80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃。
變性持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)例如所分析的特定生物樣品、生物樣品中靶核酸的特定來源(例如,病毒顆粒、細(xì)菌)、所使用的試劑和/或所期望的反應(yīng)條件而變化。例如,變性持續(xù)時(shí)間可以少于或等于300秒、240秒、180秒、120秒、90秒、60秒、55秒、50秒、45秒、40秒、35秒、30秒、25秒、20秒、15秒、10秒、5秒、2秒或1秒。例如,變性持續(xù)時(shí)間可以不超過120秒、90秒、60秒、55秒、50秒、45秒、40秒、35秒、30秒、25秒、20秒、15秒、10秒、5秒、2秒或1秒。
延伸溫度可以根據(jù)例如所分析的特定生物樣品、生物樣品中靶核酸的特定來源(例如,病毒顆粒、細(xì)菌)、所使用的試劑和/或所期望的反應(yīng)條件而變化。例如,延伸溫度可以為約30℃至約80℃。在一些示例中,延伸溫度可以為約35℃至約72℃。在一些示例中,延伸溫度可為約45℃至約65℃。在一些示例中,延伸溫度可為約35℃至約65℃。在一些示例中,延伸溫度可為約40℃至約60℃。在一些示例中,延伸溫度可為約50℃至約60℃。在另外其他的示例中,延伸溫度可以為約35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃。
延伸持續(xù)時(shí)間可以根據(jù)例如所分析的特定生物樣品、生物樣品中靶核酸的特定來源(例如,病毒顆粒、細(xì)菌)、所使用的試劑和/或所期望的反應(yīng)條件而變化。例如,延伸持續(xù)時(shí)間可以少于或等于300秒、240秒、180秒、120秒、90秒、60秒、55秒、50秒、45秒、40秒、35秒、30秒、25秒、20秒、15秒、10秒、5秒、2秒或1秒。例如,延伸持續(xù)時(shí)間可以不超過120秒、90秒、60秒、55秒、50秒、45秒、40秒、35秒、30秒、25秒、20秒、15秒、10秒、5秒、2秒或1秒。
在所述多個(gè)方面的任何方面,可以進(jìn)行多個(gè)循環(huán)的引物延伸反應(yīng)??梢赃M(jìn)行任何合適數(shù)目的循環(huán)。例如,進(jìn)行的循環(huán)數(shù)可以少于約100、90、80、70、60、50、40、30、20、10或5個(gè)循環(huán)。進(jìn)行的循環(huán)數(shù)可以取決于,例如,獲得可檢測的擴(kuò)增產(chǎn)物(例如,指示在生物樣品中存在靶RNA的可檢測量的擴(kuò)增DNA產(chǎn)物)所必需的循環(huán)數(shù)(例如,循環(huán)閾值(Ct))。例如,獲得可檢測的擴(kuò)增產(chǎn)物(例如,指示在生物樣品中存在靶RNA的可檢測量的DNA產(chǎn)物)所必需的循環(huán)數(shù)可以少于約或?yàn)榧s100個(gè)循環(huán)、75個(gè)循環(huán)、70個(gè)循環(huán)、65個(gè)循環(huán)、60個(gè)循環(huán)、55個(gè)循環(huán)、50個(gè)循環(huán)、40個(gè)循環(huán)、35個(gè)循環(huán)、30個(gè)循環(huán)、25個(gè)循環(huán)、20個(gè)循環(huán)、15個(gè)循環(huán)、10個(gè)循環(huán)或5個(gè)循環(huán)。此外,在一些實(shí)施方式中,可檢測量的擴(kuò)增產(chǎn)物(例如,指示在生物樣品中存在靶RNA的可檢測量的DNA產(chǎn)物)能夠以小于100、75、70、65、60、55、50、45、40、35、30、25、20、15、10或5的循環(huán)閾值(Ct)獲得。
擴(kuò)增產(chǎn)生指示存在所擴(kuò)增的靶核酸的可檢測量的擴(kuò)增產(chǎn)物所需的時(shí)間可以根據(jù)從中獲得靶核酸的生物樣品、將要進(jìn)行的特定核酸擴(kuò)增反應(yīng)和所期望的擴(kuò)增反應(yīng)的特定循環(huán)數(shù)而變化。例如,靶核酸的擴(kuò)增可以在120分鐘或更短、90分鐘或更短、60分鐘或更短、50分鐘或更短、45分鐘或更短、40分鐘或更短、35分鐘或更短、30分鐘或更短、25分鐘或更短、20分鐘或更短、15分鐘或更短、10分鐘或更短或者5分鐘或更短的時(shí)段產(chǎn)生指示存在靶核酸的可檢測量的擴(kuò)增產(chǎn)物。
在一些實(shí)施方式中,靶RNA的擴(kuò)增可以在120分鐘或更短、90分鐘或更短、60分鐘或更短、50分鐘或更短、45分鐘或更短、40分鐘或更短、35分鐘或更短、30分鐘或更短、25分鐘或更短、20分鐘或更短、15分鐘或更短、10分鐘或更短或者5分鐘或更短的時(shí)段產(chǎn)生指示存在靶RNA的可檢測量的擴(kuò)增DNA產(chǎn)物。
在一些實(shí)施方式中,可以使反應(yīng)混合物經(jīng)受多個(gè)系列的引物延伸反應(yīng)。所述多個(gè)系列中的單個(gè)系列可以包括多個(gè)循環(huán)的特定引物延伸反應(yīng),該反應(yīng)的特征在于,例如,如本文其他部分所述的特定的變性和延伸條件。通常,例如,就變性條件和/或延伸條件而言,每個(gè)單個(gè)系列不同于所述多個(gè)系列中的至少一個(gè)其他單個(gè)系列。例如,就變性溫度、變性持續(xù)時(shí)間、延伸溫度和延伸持續(xù)時(shí)間中的任意一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)或全部四個(gè)而言,單個(gè)系列可以不同于所述多個(gè)系列中的另一個(gè)單個(gè)系列。而且,多個(gè)系列可以包括任何數(shù)目的單個(gè)系列,例如,至少為約或大約2、3、4、5、6、7、8、9、10個(gè)或更多個(gè)單個(gè)系列。
例如,多個(gè)系列的引物延伸反應(yīng)可以包括第一系列和第二系列。第一系列,例如,可以包括超過十個(gè)循環(huán)的引物延伸反應(yīng),其中第一系列的每個(gè)循環(huán)包括(i)將反應(yīng)混合物在約92℃至約95℃下溫育不超過30秒,隨后(ii)將反應(yīng)混合物在約35℃至約65℃下溫育不超過約一分鐘。第二系列,例如,可以包括超過十個(gè)循環(huán)的引物延伸反應(yīng),其中第二系列的每個(gè)循環(huán)包括(i)將反應(yīng)混合物在約92℃至約95℃下溫育不超過30秒,隨后(ii)將反應(yīng)混合物在約40℃至約60℃下溫育不超過約1分鐘。在這一具體示例中,第一系列和第二系列在它們的延伸溫度條件上不同。然而,該示例并非意在限制,因?yàn)榭梢允褂貌煌由旌妥冃詶l件的任意組合。
在一些實(shí)施方式中,斜變(ramping)時(shí)間(即,熱循環(huán)儀從一個(gè)溫度轉(zhuǎn)變至另一溫度所花的時(shí)間)和/或斜變速率可以是擴(kuò)增中的重要因素。例如,擴(kuò)增產(chǎn)生指示存在靶核酸的可檢測量的擴(kuò)增產(chǎn)物所需的溫度和時(shí)間可根據(jù)斜變速率和/或斜變時(shí)間而變化。斜變速率可影響用于擴(kuò)增的一個(gè)或多個(gè)溫度和一個(gè)或多個(gè)時(shí)間。
任選地,斜變時(shí)間和/或斜變速率在循環(huán)之間可以是不同的。然而在一些情況下,循環(huán)之間的斜變時(shí)間和/或斜變速率可以是相同的。斜變時(shí)間和/或斜變速率可基于正在處理的一個(gè)或多個(gè)樣品進(jìn)行調(diào)整。
在一些情況下,例如可以根據(jù)樣品的性質(zhì)和反應(yīng)條件來確定不同溫度之間的斜變時(shí)間。也可根據(jù)樣品的性質(zhì)和反應(yīng)條件來確定確切的溫度和溫育時(shí)間。在一些實(shí)施方式中,可使用多個(gè)熱循環(huán)將單個(gè)樣品處理(例如,使之經(jīng)受擴(kuò)增條件)多次,各個(gè)熱循環(huán)在例如斜變時(shí)間、溫度和/或溫育時(shí)間上不同。隨后可為該特定樣品選擇最好或最佳的熱循環(huán)。這提供了針對被測試的特定樣品或樣品組合裁量熱循環(huán)的魯棒(robust)而高效的方法。
在一些實(shí)施方式中,靶核酸可以在引物延伸反應(yīng)啟動(dòng)之前經(jīng)受變性條件。在多個(gè)系列的引物延伸反應(yīng)的情況下,靶核酸可以在執(zhí)行所述多個(gè)系列之前經(jīng)受變性條件,或者可以在所述多個(gè)系列之間經(jīng)受變性條件。例如,靶核酸可以在多個(gè)系列中的第一系列與第二系列之間經(jīng)受變性條件。這樣的變性條件的非限制性示例包括變性溫度曲線(例如,一個(gè)或多個(gè)變性溫度)和變性劑。
進(jìn)行多個(gè)系列的引物延伸反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)可能在于,與在相若的變性和延伸條件下的單一系列的引物延伸反應(yīng)相比,多個(gè)系列的方法以較低的循環(huán)閾值產(chǎn)生指示在生物樣品中存在靶核酸的可檢測量的擴(kuò)增產(chǎn)物。與在相若的變性和延伸條件下的單一系列相比,使用多個(gè)系列的引物延伸反應(yīng)可以將這樣的循環(huán)閾值減少至少約或大約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。
在一些實(shí)施方式中,可以在進(jìn)行引物延伸反應(yīng)之前預(yù)加熱生物樣品。預(yù)加熱生物樣品的溫度(例如,預(yù)熱溫度)和持續(xù)時(shí)間(例如,預(yù)熱持續(xù)時(shí)間)可以根據(jù)例如所分析的特定生物樣品而變化。在一些示例中,可以將生物樣品預(yù)加熱不超過約60分鐘、50分鐘、40分鐘、30分鐘、25分鐘、20分鐘、15分鐘、10分鐘、9分鐘、8分鐘、7分鐘、6分鐘、5分鐘、4分鐘、3分鐘、2分鐘、1分鐘、45秒、30秒、20秒、15秒、10秒或5秒。在一些示例中,可在約80℃至約110℃的溫度下預(yù)加熱生物樣品。在一些示例中,可在約90℃至約100℃的溫度下預(yù)加熱生物樣品。在一些示例中,可在約90℃至約97℃的溫度下預(yù)加熱生物樣品。在一些示例中,可在約92℃至約95℃的溫度下預(yù)加熱生物樣品。在另外其他的示例中,可在約80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃、95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃的溫度下預(yù)加熱生物樣品。
在所述多個(gè)方面的任何方面,完成方法的要素所需的時(shí)間可以根據(jù)該方法的具體步驟而變化。例如,用于完成方法的要素的時(shí)間量可以為約5分鐘到約120分鐘。在其他示例中,用于完成方法的要素的時(shí)間量可以為約5分鐘到約60分鐘。在其他示例中,用于完成方法的要素的時(shí)間量可以為約5分鐘到約30分鐘。在其他示例中,用于完成方法的要素的時(shí)間量可以小于或等于120分鐘,小于或等于90分鐘,小于或等于75分鐘,小于或等于60分鐘,小于或等于45分鐘,小于或等于40分鐘,小于或等于35分鐘,小于或等于30分鐘,小于或等于25分鐘,小于或等于20分鐘,小于或等于15分鐘,小于或等于10分鐘,或者小于或等于5分鐘。
自動(dòng)化熱循環(huán)儀可以能夠精確地控制樣品的溫度以獲得期望的溫度曲線。自動(dòng)化熱循環(huán)儀可以能夠?qū)囟瓤刂圃诖蠹s正或負(fù)5攝氏度、4攝氏度、3攝氏度、2攝氏度、1.2攝氏度、1攝氏度、0.7攝氏度、0.5攝氏度、0.3攝氏度、0.1攝氏度、0.05攝氏度、0.01攝氏度、0.005攝氏度或0.001攝氏度內(nèi)。自動(dòng)化熱循環(huán)儀可以能夠有利地提供高質(zhì)量的溫度控制,同時(shí)以低電壓和/或低功率運(yùn)行。自動(dòng)化熱循環(huán)儀可以能夠有利地提供高質(zhì)量的溫度控制,同時(shí)具有較小的尺寸。在一些情況下,可以使用熱塊。液體金屬熱塊可以是可使用的熱塊的一個(gè)示例。可以任選地采用使用導(dǎo)熱流體的加熱系統(tǒng)。或者,可以不使用導(dǎo)熱流體。在一些情況下,可以為熱塊提供高密度的加熱和/或冷卻元件。
對來自經(jīng)歷擴(kuò)增的樣品的信號的檢測可以發(fā)生在整個(gè)過程中。該檢測可以連續(xù)發(fā)生,或者在擴(kuò)增過程期間的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)上發(fā)生。樣品可以在整個(gè)過程中發(fā)射光信號。光信號可以與樣品中擴(kuò)增的靶核酸的量相關(guān)。在其他實(shí)現(xiàn)方式中,來自樣品的信號的檢測可在擴(kuò)增完成之后發(fā)生。任選地,來自樣品的信號的檢測可以不在擴(kuò)增和/或熱循環(huán)正在進(jìn)行的同時(shí)發(fā)生。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備和顯示器的示例。設(shè)備400可以用于進(jìn)行樣品中的靶核酸的核酸擴(kuò)增。樣品可以加載到設(shè)備中。該設(shè)備的熱循環(huán)儀可以交替加熱和冷卻樣品。該設(shè)備可以包括檢測器,該檢測器可以能夠?qū)崟r(shí)檢測與樣品中的靶核酸的擴(kuò)增相關(guān)的信號。
任選地,可以實(shí)時(shí)顯示關(guān)于檢測到的信號的數(shù)據(jù)。例如,可以在擴(kuò)增正在發(fā)生的同時(shí)顯示關(guān)于核酸擴(kuò)增的進(jìn)程和/或核酸擴(kuò)增的結(jié)果的數(shù)據(jù)。在一些情況下,顯示器410可以內(nèi)置于設(shè)備中。例如,顯示器可以提供于設(shè)備的外殼上。對顯示器的任何描述可以適用于任何類型的輸出模塊。顯示器可以包括視覺顯示,以及任選的音頻或觸覺信息輸出。顯示器可以在屏幕上或其他類型的用戶界面(UI)上顯示信息。例如,可以在設(shè)備中內(nèi)置屏幕。
在其他情況下,數(shù)據(jù)可以在單獨(dú)的顯示設(shè)備420上顯示。所述單獨(dú)的顯示設(shè)備可以與設(shè)備400通信。在一些情況下,通信可以經(jīng)由連接430而發(fā)生。該連接可以是硬接線連接或無線連接。在設(shè)備與顯示設(shè)備之間可以發(fā)生直接通信。例如,可以發(fā)生藍(lán)牙、紅外線通信、無線電、WiFi或其他直接通信。在其他情況下,在設(shè)備與顯示設(shè)備之間可以發(fā)生間接通信。例如,通信可以通過網(wǎng)絡(luò)如局域網(wǎng)(LAN)或諸如因特網(wǎng)等廣域網(wǎng)(WAN)而發(fā)生。在一些情況下,可以使用電信網(wǎng)絡(luò)(例如,蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò))。在一些示例中,可以使用3G或4G網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行通信。在通信中可以使用一個(gè)或多個(gè)中間設(shè)備,諸如中繼設(shè)備(例如,塔)或路由器?;蛘?,可以不使用中間設(shè)備。
設(shè)備400可以具有輸入模塊,該輸入模塊接收擴(kuò)增存在于直接從受試者獲得的生物樣品中的靶核酸(例如,靶RNA、靶DNA)的用戶請求??墒褂媚軌蚪邮者@樣的用戶請求的任何合適的模塊。該輸入模塊可包括,例如,包含一個(gè)或多個(gè)處理器的設(shè)備。輸入模塊可以內(nèi)置于該設(shè)備中。輸入模塊可以集成到設(shè)備的外殼中或者是可從外殼之外訪問的。
或者,輸入模塊可以與設(shè)備分離或者可以是可從設(shè)備分離的。輸入模塊可以通過諸如本文其他部分所述的那些連接而與設(shè)備通信。包含處理器的設(shè)備的非限制性示例包括:臺(tái)式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、平板計(jì)算機(jī)(例如,iPad、Galaxy Tab)、蜂窩電話、智能電話(例如,iPhone、支持的電話)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、視頻游戲控制臺(tái)、電視、音樂播放設(shè)備(例如,iPod)、視頻播放設(shè)備、尋呼機(jī)和計(jì)算器。處理器可與一個(gè)或多個(gè)控制器、計(jì)算單元和/或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其他單元相關(guān)聯(lián),或者在需要時(shí)植入固件中。如果在軟件中實(shí)現(xiàn),則例程(或程序)可存儲(chǔ)于任何計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器如RAM、ROM、閃速存儲(chǔ)器、磁盤、激光盤或其他存儲(chǔ)介質(zhì)中。同樣地,該軟件可經(jīng)由任何已知的傳送方法傳送到設(shè)備,該方法包括,例如,經(jīng)通信信道,如電話線、因特網(wǎng)、本地內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、無線連接等,或者經(jīng)由便攜式介質(zhì),如計(jì)算機(jī)可讀磁盤、閃盤驅(qū)動(dòng)器等。各個(gè)步驟可作為各種區(qū)組、操作、工具、模塊或技術(shù)來實(shí)現(xiàn),后者轉(zhuǎn)而可以在硬件、固件、軟件或其任意組合中實(shí)現(xiàn)。當(dāng)在硬件中實(shí)現(xiàn)時(shí),這些區(qū)組、操作、技術(shù)等中的一些或全部可在例如定制集成電路(IC)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)、可編程邏輯陣列(PLA)等中實(shí)現(xiàn)。
在一些實(shí)施方式中,輸入模塊被配置成接收進(jìn)行靶核酸擴(kuò)增的用戶請求。輸入模塊可直接地(例如,通過輸入設(shè)備,諸如由用戶操作的鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸屏)或間接地(例如,通過有線或無線連接,包括經(jīng)因特網(wǎng))接收用戶請求。輸入模塊可經(jīng)由輸出電子器件向擴(kuò)增模塊提供用戶的請求。在一些實(shí)施方式中,輸入模塊可包括用戶界面(UI),如圖形用戶界面(GUI),該用戶界面被配置成使得用戶能夠提供擴(kuò)增靶核酸的請求。GUI可包括文本、圖形和/或音頻組件。GUI可在電子顯示器上提供,該電子顯示器包括含有計(jì)算機(jī)處理器的設(shè)備的顯示器。這類顯示器可包括電阻式或電容式觸摸屏。
用戶的非限制性示例包括由其獲得生物樣品的受試者、醫(yī)務(wù)人員、臨床醫(yī)生(例如,醫(yī)生、護(hù)士、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員)、實(shí)驗(yàn)室人員(例如,醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、研究科學(xué)家、藥學(xué)科學(xué)家)、臨床試驗(yàn)的臨床監(jiān)視者,或醫(yī)療保健行業(yè)中的其他用戶等。
如前文所述,所述系統(tǒng)包含可操作地連接至擴(kuò)增模塊的輸出模塊。在一些實(shí)施方式中,該輸出模塊可包含具有如上所述用于輸入模塊的處理器的設(shè)備。該輸出模塊可包括如本文所述的輸入設(shè)備,并且/或者可包括用于與擴(kuò)增模塊通信的輸入電子器件。在一些實(shí)施方式中,該輸出模塊可以是電子顯示器,諸如在核酸擴(kuò)增設(shè)備或單獨(dú)的顯示設(shè)備420上的顯示器410。在一些情況下,該電子顯示器可包括UI。在一些實(shí)施方式中,該輸出模塊是可操作地耦合至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)的通信接口。在一些實(shí)施方式中,該輸出模塊可使用任何合適的通信媒介(包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、本地內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng))將信息傳送至處于本地或遠(yuǎn)程位置的接收者。在一些實(shí)施方式中,該輸出模塊能夠分析從擴(kuò)增模塊接收到的數(shù)據(jù)。該輸出模塊可以在擴(kuò)增發(fā)生的同時(shí)實(shí)時(shí)分析信息。一些數(shù)據(jù)可在擴(kuò)增完成之后得到分析。在一些情況下,該輸出模塊包括能夠生成報(bào)告并將報(bào)告?zhèn)魉椭两邮照叩膱?bào)告生成器,其中該報(bào)告包含如本文其他部分所述的關(guān)于擴(kuò)增產(chǎn)物的量和/或存在的任何信息。在一些實(shí)施方式中,該輸出模塊可響應(yīng)于從擴(kuò)增模塊接收到的信息而自動(dòng)地傳送信息,例如以原始數(shù)據(jù)或由包含在擴(kuò)增模塊中的軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)分析的形式?;蛘?,該輸出模塊可在接收來自用戶的指令后傳送信息。由輸出模塊傳送的信息可以經(jīng)電子方式進(jìn)行查看或者由打印機(jī)打印出來。
輸入模塊、擴(kuò)增模塊和輸出模塊中的一個(gè)或多個(gè)可包含在同一設(shè)備中,或者可包含一種或多種相同的組件。例如,擴(kuò)增模塊也可包含輸入模塊、輸出模塊或兩者都包含。在其他示例中,包含處理器的設(shè)備既可包含在輸入模塊中也可包含在輸出模塊中。用戶可使用該設(shè)備來請求對靶核酸進(jìn)行擴(kuò)增,并且也可以用作將關(guān)于擴(kuò)增產(chǎn)物的信息傳送至接收者的工具。在一些情況下,包含處理器的設(shè)備可包含在全部三種模塊中,使得該包含處理器的設(shè)備也可用于控制包含在擴(kuò)增模塊或任何其他模塊中的儀器(例如,熱循環(huán)儀、檢測器、流體處理設(shè)備),對該儀器提供指令,并接收從該儀器返回的信息。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,向包括電池的設(shè)備提供功率的示例。該設(shè)備可以包括如本文其他部分所述的熱循環(huán)儀510和檢測器520。該設(shè)備還可以可操作地連接至儲(chǔ)能裝置530。
儲(chǔ)能裝置530可以是電池組。該電池組可以是便攜式電池組。該電池組可以包括一個(gè)或多個(gè)電池。該電池可以是電化學(xué)儲(chǔ)能裝置。例如,該電池組可以包括單一電池單元或多個(gè)電池單元。該電池可以是鋰基電池,諸如鋰離子電池。該電池可以具有任何化學(xué)成分,包括但不限于鉛酸電池、閥控式鉛酸電池(例如,膠體電池、吸附式玻璃纖維氈電池)、鎳鎘(NiCd)電池、鎳鋅(NiZn)電池、鎳金屬氫化物(NiMH)電池或鋰離子(Li-ion)電池。
儲(chǔ)能裝置530可以是設(shè)備500的一部分。在一個(gè)示例中,儲(chǔ)能裝置可以提供于設(shè)備的外殼內(nèi)。儲(chǔ)能裝置可以是可從設(shè)備移除的,或者可以是設(shè)備的整體部分。在一些情況下,儲(chǔ)能裝置可以放置在設(shè)備的外殼內(nèi)以及/或者從設(shè)備的外殼內(nèi)移除。儲(chǔ)能裝置可以被調(diào)換或替換。在一些情況下,儲(chǔ)能裝置可以是可再充電的。儲(chǔ)能裝置可以是在位于設(shè)備內(nèi)時(shí)可再充電的,或者可以被移除以進(jìn)行再充電。
在另一示例中,儲(chǔ)能裝置可以直接附接至設(shè)備,但不位于設(shè)備的外殼內(nèi)。例如,可以提供外部附接和/或連接。儲(chǔ)能裝置可以直接接觸設(shè)備外殼。儲(chǔ)能裝置可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)連接器或機(jī)械緊固件而附接至設(shè)備并就位。儲(chǔ)能裝置可以單獨(dú)地附接至設(shè)備。例如,能量存儲(chǔ)可以附接至設(shè)備和從設(shè)備拆下。儲(chǔ)能裝置可以被調(diào)換。儲(chǔ)能裝置可以是可再充電的。儲(chǔ)能裝置可以是在附接至設(shè)備時(shí)可再充電的,或者可以分離以進(jìn)行再充電。
儲(chǔ)能裝置可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)連接器而電連接至設(shè)備。例如,該連接器可以是導(dǎo)線、線纜或其他導(dǎo)電通路。任選地,該連接器可以是柔性導(dǎo)電通路。例如,儲(chǔ)能裝置可以插入到設(shè)備中,或者反之亦然。儲(chǔ)能裝置和設(shè)備可以彼此分離。對于設(shè)備而言,可以調(diào)換不同的儲(chǔ)能裝置。例如,設(shè)備可以插入到不同的儲(chǔ)能裝置中。儲(chǔ)能裝置可以是可再充電的。儲(chǔ)能裝置可以是在電連接至設(shè)備時(shí)可再充電的,或者可以分離以進(jìn)行再充電??梢栽趦?chǔ)能裝置與設(shè)備之間提供物理電連接?;蛘?,儲(chǔ)能裝置可以無線地為設(shè)備供能。
儲(chǔ)能裝置可以使用任何電壓V來為設(shè)備供能。在一些示例中,儲(chǔ)能裝置可以使用低電壓來為設(shè)備供能。例如,儲(chǔ)能裝置可以提供不超過48、24或12V或本文其他部分所述的其他電壓值來為設(shè)備供能。存儲(chǔ)裝置可以使用不超過總共48、24或12V(或者本文其他部分所述的任何其他電壓值)來為設(shè)備的熱循環(huán)儀和檢測器供能。任選地,還可以使用不超過總共48、24或12V的電壓來為設(shè)備的其他組件(例如,輸入模塊、輸出模塊、光源、處理器)供能。
儲(chǔ)能裝置可以在對設(shè)備充電時(shí)接收低電壓的功率。例如,可以使用不超過48、24或12V或本文其他部分所述的其他電壓值來對儲(chǔ)能裝置充電。儲(chǔ)能裝置可以任選地以與其所接收的電壓相同的電壓輸出能量。
在一些情況下,當(dāng)能量正在從外部功率源進(jìn)入時(shí),可以直接從該外部功率源為設(shè)備供能。在另一示例中,即使當(dāng)能量正在從外部功率源進(jìn)入時(shí),也可以通過儲(chǔ)能裝置為設(shè)備供能,并且該外部功率源可以用于對儲(chǔ)能裝置充電。在一些情況下,當(dāng)儲(chǔ)能單元已被完全充電時(shí),可以使用從外部功率源進(jìn)入的能量來為設(shè)備供能。
如前文所述,可以使用任何低電壓的功率來為設(shè)備供能。類似地,可以使用任何低電壓的功率來對儲(chǔ)能裝置充電。任何提及的低電壓可以包括50V或更小、40V或更小、35V或更小、30V或更小、25V或更小、24V或更小、22V或更小、20V或更小、19V或更小、18V或更小、17V或更小、16V或更小、15V或更小、14V或更小、13.5V或更小、13V或更小、12.5V或更小、12V或更小、11.5V或更小、11V或更小、10.5V或更小、10V或更小、9.5V或更小、9V或更小、8V或更小、7V或更小、6V或更小、5V或更小、4V或更小、3V或更小、2V或更小、1V或更小、500mV或更小、200mV或更小、100mV或更小、50mV或更小、10mV或更小、5mV或更小或者1mV或更小的電壓。
所述設(shè)備可以能夠在低功率下運(yùn)行。組件的任何組合可以能夠在低功率下運(yùn)行。例如,熱循環(huán)器和檢測器可以能夠在組合的低功率下運(yùn)行。熱循環(huán)器和檢測器以及輸入單元可以能夠在組合的低功率下運(yùn)行。熱循環(huán)器、檢測器、輸入單元和輸出單元可以能夠在組合的低功率下運(yùn)行。任何提及的低功率可以包括250W或更小、200W或更小、150W或更小、130W或更小、120W或更小、110W或更小、100W或更小、90W或更小、85W或更小、84W或更小、83W或更小、80W或更小、75W或更小、70W或更小、65W或更小、60W或更小、55W或更小、50W或更小、45W或更小、40W或更小、35W或更小、30W或更小、25W或更小、20W或更小、15W或更小、10W或更小、5W或更小、1W或更小、500mW或更小、100mW或更小、50mW或更小、10mW或更小、5mW或更小、1mW或更小的功率,或者本文其他部分所述的任何其他功率值。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增反應(yīng)的設(shè)備的示例。設(shè)備600可以具有外殼,該外殼可封裝該設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)組件。電池組可以封裝在外殼內(nèi)、位于外殼的外表面上,或者可以與設(shè)備的其余部分相分離。
該設(shè)備可以任選地具有蓋子610。蓋子可以打開以提供對支撐件630的訪問,該支撐件可以能夠接收一個(gè)或多個(gè)樣品620。在一些情況下,蓋子可以能夠在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。任選地,蓋子可以橫穿打開與關(guān)閉位置之間的一個(gè)或多個(gè)中間位置。在關(guān)閉位置期間,樣品可被完全封裝在外殼內(nèi)。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),用戶可能不能夠訪問樣品。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),用戶可能任選地不能看見樣品和/或樣品容器。或者,當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),用戶可以通過蓋子看見樣品和/或樣品容器。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),樣品可以至少部分地與周圍環(huán)境分離。當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí),蓋子可以平放在樣品之上。蓋子可以任選地形成外殼的一部分。當(dāng)蓋子處于關(guān)閉位置時(shí),不可移除樣品或者向設(shè)備添加樣品。在打開位置期間,樣品或樣品容器可暴露于周圍環(huán)境。當(dāng)蓋子處于打開位置時(shí),可以移除樣品或者向設(shè)備添加樣品。當(dāng)蓋子打開時(shí),用戶可以能夠訪問樣品。當(dāng)蓋子打開時(shí),用戶可以能夠看見樣品和/或樣品容器。
蓋子可以響應(yīng)于來自用戶的輸入而打開和/或關(guān)閉。來自用戶的輸入可以包括手動(dòng)操作設(shè)備。手動(dòng)操作設(shè)備可以包括直接接觸蓋子,或接觸可允許蓋子打開和/或關(guān)閉的該設(shè)備的另一部分。該設(shè)備的其他部分可以包括按鈕、開關(guān)、滑塊、操縱桿、拉桿(lever)、觸控板、觸摸屏、旋鈕或可接受用戶輸入的任何其他機(jī)構(gòu)。來自用戶的輸入可經(jīng)由對于設(shè)備而言可以是遠(yuǎn)程的設(shè)備控制器來提供。
支撐件630可以用于加熱和/或冷卻樣品。支撐件可以根據(jù)具有一個(gè)或多個(gè)熱循環(huán)的溫度曲線來交替加熱和冷卻樣品??梢允褂猛恢渭砑訜岷屠鋮s樣品,或者可以使用多個(gè)支撐件來加熱和冷卻樣品。一個(gè)或多個(gè)支撐件可以單獨(dú)地或共同地加熱和冷卻樣品。溫度可以是任何溫度曲線,包括本文其他部分所述的那些溫度曲線。
可以根據(jù)預(yù)編程的指令來提供溫度控制。在一些情況下,可以根據(jù)包含用以執(zhí)行溫度控制步驟的代碼、邏輯或指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來提供溫度控制。在一方面,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包含機(jī)器可執(zhí)行代碼,該機(jī)器可執(zhí)行代碼在由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增存在于從受試者獲得的生物樣品中的靶核糖核酸(RNA)的方法,該方法包括:(a)提供包含生物樣品和對于進(jìn)行核酸擴(kuò)增所必需的試劑的反應(yīng)器皿,以獲得反應(yīng)混合物,該試劑包含(i)DNA聚合酶和任選的逆轉(zhuǎn)錄酶,和(ii)針對靶核酸的引物組;及(b)使反應(yīng)器皿中的反應(yīng)混合物經(jīng)歷多個(gè)系列的引物延伸反應(yīng)以由靶核酸生成擴(kuò)增產(chǎn)物,每個(gè)系列包括兩個(gè)或更多個(gè)如下的循環(huán):(i)在以變性溫度和變性持續(xù)時(shí)間為特征的變性條件下溫育反應(yīng)混合物,隨后(ii)在以延伸溫度和延伸持續(xù)時(shí)間為特征的延伸條件下溫育反應(yīng)混合物,其中就變性條件和/或延伸條件而言,單個(gè)系列不同于所述多個(gè)系列中的至少一個(gè)其他單個(gè)系列。
計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可采取許多形式,包括但不限于有形(或非暫時(shí)性)存儲(chǔ)介質(zhì)、載波介質(zhì)或物理傳輸介質(zhì)。非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)包括,例如,光盤或磁盤,如任何一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)中的任何存儲(chǔ)設(shè)備等等,例如可用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算步驟、處理步驟等。易失性存儲(chǔ)介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器,如計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器。有形傳輸介質(zhì)包括同軸電纜;銅線和光纖,包括構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的總線的導(dǎo)線。載波傳輸介質(zhì)可采取電信號或電磁信號或者聲波或光波如射頻(RF)和紅外(IR)數(shù)據(jù)通信過程中產(chǎn)生的那些的形式。因此,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的常見形式包括,例如:軟盤、柔性盤(flexible disk)、硬盤、磁帶、任何其他磁性介質(zhì)、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光學(xué)介質(zhì)、穿孔紙帶、任何其他具有孔洞圖案的物理存儲(chǔ)介質(zhì)、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存儲(chǔ)器芯片或匣盒、傳送數(shù)據(jù)或指令的載波、傳送這類載波的電纜或鏈路,或者計(jì)算機(jī)可由其讀取程序代碼和/或數(shù)據(jù)的任何其他介質(zhì)。這些計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)形式中的許多可參與將一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列傳送至處理器以供執(zhí)行。
任選地,可以為設(shè)備提供檢測器。該檢測器可以任選地提供于設(shè)備的外殼內(nèi)。該檢測器可以能夠檢測來自樣品的光信號。該檢測器可以能夠在蓋子關(guān)閉的同時(shí)檢測光信號。該檢測器可以能夠在樣品或樣品容器并不暴露于設(shè)備的外部時(shí)檢測光信號。該檢測器可以能夠在不可能移除樣品或向設(shè)備添加樣品時(shí)檢測光信號。該檢測器可以能夠在支撐件正在加熱和冷卻樣品的同時(shí)檢測光信號。該檢測器可以能夠在核酸擴(kuò)增正在樣品內(nèi)發(fā)生時(shí)檢測光信號。檢測可以根據(jù)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而發(fā)生。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,所述設(shè)備可以包括顯示器640。該顯示器可以包括關(guān)于設(shè)備的運(yùn)行和/或設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的信息。該顯示器可以包括或者可以不包括關(guān)于核酸擴(kuò)增的進(jìn)度的信息。在一些情況下,該顯示器可以包括一些基于接收自檢測器的信息而生成的信息。這可以包括在核酸擴(kuò)增期間來自檢測器的實(shí)時(shí)信息。
可以提供一個(gè)或多個(gè)控件650。所述一個(gè)或多個(gè)控件可以允許用戶控制設(shè)備。該控件可以與顯示器分開或者可以集成到顯示器中。例如,該顯示器可包括觸摸屏,該觸摸屏可以能夠既顯示信息又接收用戶輸入。該控件可以接收觸覺輸入、言語輸入和/或視覺輸入(例如,動(dòng)作或手勢)。該控件可以接收用戶輸入以打開或關(guān)閉設(shè)備。該控件可以接收用戶輸入以啟動(dòng)熱循環(huán)模式或從多個(gè)選項(xiàng)中選擇熱循環(huán)模式。用戶可以指定關(guān)于熱循環(huán)模式的細(xì)節(jié)。用戶可以提供關(guān)于核酸擴(kuò)增的檢測的輸入。用戶可以提供關(guān)于由核酸擴(kuò)增的檢測所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的顯示和傳送的輸入。用戶可以輸入或者可以不輸入關(guān)于不同能量模式和/或能量存儲(chǔ)模式的信息。所述設(shè)備的顯示和/或控制可以根據(jù)非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)而發(fā)生。
所述設(shè)備可以包括功率連接器660。該功率連接器可以用于將設(shè)備連接至功率源。該功率源可以是并網(wǎng)功率源或離網(wǎng)功率源。該功率源可以是運(yùn)載工具,諸如客運(yùn)運(yùn)載工具。該功率源可以是儲(chǔ)能裝置,諸如本文其他部分所述的電池組。該功率連接器可以包括插頭、插針、接腳或其他形式的電連接器。該功率連接器可以能夠接收低電壓量來為設(shè)備供能。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子配置的示例??商峁┤缢镜纳w子配置用于熱循環(huán)儀,如具有一個(gè)或多個(gè)先前所述特征的熱循環(huán)儀??蓪⑸w子配置集成在所述設(shè)備的表面或外殼上。
蓋子組裝件700可以包括加熱器780。關(guān)于加熱器的任何描述可以適用于可用于加熱和/或冷卻的任何類型的溫度控制裝置。例如,蓋子的加熱器可以能夠加熱和冷卻。該加熱器可具有板配置。例如,該加熱器可以是加熱板。該加熱器可以作為蓋子組裝件的一部分嵌入。
所述蓋子組裝件可以包括儀表板710。該儀表板可以是熱循環(huán)儀的外殼或外表面的一部分。該儀表板可以任選地接受來自用戶的輸入。來自用戶的輸入可以用于控制蓋子組裝件700、加熱器780、可支撐樣品容器的支撐元件、內(nèi)部加熱器、檢測器和/或熱循環(huán)儀的任何其他組件。
加熱器面板740可以是可構(gòu)成蓋子組裝件的外表面的蓋子組裝件的一部分。該加熱器面板的外表面可以與儀表板710的外表面成直線。該加熱器面板和/或儀表板可以與設(shè)備的外表面成直線。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),加熱器面板可以與或可以不與設(shè)備外表面的輪廓線成直線。加熱器面板可以平放,使得當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),蓋子基本不從設(shè)備凸出。該加熱器面板可以是在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)的蓋子組裝件的一部分。該加熱器面板可以圍繞軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn),以在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
可提供扭力彈簧730以影響加熱器面板740相對于儀表板710的移動(dòng)。加熱器面板可以相對于儀表板圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。可以通過加熱器軸桿提供旋轉(zhuǎn)軸。加熱器軸桿可以經(jīng)其軸向進(jìn)行連接并進(jìn)一步與儀表板連接??梢蕴峁﹪@旋轉(zhuǎn)軸的扭力彈簧。在一些示例中,可將扭力彈簧安裝到兩個(gè)對稱的加熱器軸桿上。扭力彈簧可以對加熱器面板產(chǎn)生力。在一些情況下,扭力彈簧提供對加熱器面板的力以使加熱器面板保持在打開位置。用戶可以通過向下按壓在加熱器面板上來抵抗由扭力彈簧提供的力,以使加熱器面板抵靠儀表板平放。任選地,可以提供可導(dǎo)致加熱器面板保持關(guān)閉的閉鎖機(jī)構(gòu)。當(dāng)閉鎖機(jī)構(gòu)被釋放時(shí),扭力彈簧可以導(dǎo)致加熱器面板朝著打開位置移動(dòng)。任選地,可以提供扭力彈簧的限制框架720。限制框架可以導(dǎo)致加熱器面板在被扭力彈簧朝著打開位置推動(dòng)時(shí)停在特定位置。限制框架可以限制加熱器面板可以打開的程度。本文中關(guān)于扭力彈簧的任何描述均可適用于任何其他類型的力誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)。力誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)可以被配置為提供對加熱器面板的力以保持在打開位置。力誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)可以提供可圍繞旋轉(zhuǎn)軸施加的力。力誘導(dǎo)機(jī)構(gòu)可以是軸向力誘導(dǎo)機(jī)構(gòu),其可使加熱器面板圍繞旋轉(zhuǎn)軸偏向特定方向。這種偏向或力可通過用戶手動(dòng)操作和/或閉鎖或可與圍繞旋轉(zhuǎn)軸的方向相反的其他機(jī)構(gòu)來抵抗。
可以提供加熱器底部面板750。加熱器底部面板可以相對于加熱器面板740而得到支撐并且可以隨加熱器面板移動(dòng)。加熱器底部面板可以任選地相對于加熱器面板靜止。加熱器底部面板可以基本平行于加熱器面板。加熱器底部面板可以相對于加熱器面板呈一定角度。任選地,該角度在蓋子在打開與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí)不改變。
任選地,加熱器780可安裝在加熱器底部面板的一部分的下方和/或加熱器底部面板的兩個(gè)垂直部分之間。加熱器底部面板的垂直部分可以幫助引導(dǎo)加熱器。加熱器可以由一個(gè)或多個(gè)壓縮彈簧760或其他的力誘導(dǎo)構(gòu)件支撐。本文中關(guān)于壓縮彈簧的任何描述均可適用于任何類型的力誘導(dǎo)構(gòu)件。力誘導(dǎo)構(gòu)件可以是提供直線方向(例如,并不是旋轉(zhuǎn)/軸方向)的力的線性力誘導(dǎo)構(gòu)件。力誘導(dǎo)構(gòu)件可以向加熱器提供遠(yuǎn)離蓋子外表面的力。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),力誘導(dǎo)構(gòu)件可以向加熱器提供向下的力。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),力誘導(dǎo)構(gòu)件可以向加熱器提供朝向一個(gè)或多個(gè)樣品的力??梢酝ㄟ^按壓在加熱器上的物體來抵抗由壓縮彈簧施加的力。例如,當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),該物體可以是樣品容器的帽/蓋子。壓縮彈簧可以允許加熱器相對于加熱器面板移動(dòng)。當(dāng)相對于加熱器面板移動(dòng)時(shí),加熱器可以任選地保持基本平行于加熱器面板。當(dāng)移動(dòng)時(shí),加熱器可以任選地提供平移運(yùn)動(dòng),同時(shí)不提供或幾乎不提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。壓縮彈簧可以為加熱器提供一系列垂直運(yùn)動(dòng)。壓縮彈簧可以是力誘導(dǎo)組件,它可以誘導(dǎo)對加熱器的力以使加熱器在距加熱器底部面板750水平分量對應(yīng)于壓縮彈簧的自然長度的距離處??梢詫椈蛇M(jìn)行壓縮以使加熱器在距加熱器底部面板更近的距離處。
任選地,可以提供可幫助支撐加熱器780的加熱板支座770。加熱板支座可以提供于加熱器與一個(gè)或多個(gè)壓縮彈簧760或其他類型的力誘導(dǎo)組件之間。在一些實(shí)施方式中,加熱器和加熱板支座可通過連接螺釘固定到底部面板750上。
開關(guān)790可提供于所述設(shè)備上。開關(guān)可以覆蓋在儀表板710和/或加熱器面板740的一部分(可移動(dòng)蓋子的外表面)之上。開關(guān)可以與卡箍705連接??ü靠梢晕挥陂_關(guān)的下方并且可以被配置為隨開關(guān)移動(dòng)??ü靠梢园山佑|加熱器底部面板750的一部分的凸出部??梢蕴峁╅_關(guān)彈簧715或其他力誘導(dǎo)組件和彈簧壓縮板725。關(guān)于開關(guān)彈簧的任何描述均可適用于可提供對抗卡箍的力的任何類型的力誘導(dǎo)組件。開關(guān)彈簧可以接觸卡箍。開關(guān)彈簧可以提供對抗卡箍的力。這可以導(dǎo)致卡箍上的凸出部覆蓋在加熱器底部面板的所述部分之上。用戶可以移動(dòng)開關(guān)以抵抗由開關(guān)彈簧提供的力。遠(yuǎn)離加熱器面板移動(dòng)開關(guān)可導(dǎo)致開關(guān)彈簧壓縮。遠(yuǎn)離加熱器面板移動(dòng)開關(guān)可抵抗由開關(guān)彈簧提供的力。遠(yuǎn)離加熱器面板移動(dòng)開關(guān)還可導(dǎo)致卡箍相應(yīng)地移動(dòng)??ü窟h(yuǎn)離加熱器面板的移動(dòng)可導(dǎo)致卡箍的凸出部不再覆蓋加熱器底部面板的所述部分。這可以允許扭力彈簧730導(dǎo)致加熱器面板打開。因此,用戶可以將遠(yuǎn)離加熱器面板移動(dòng)開關(guān)以使加熱器面板打開。開關(guān)可以任選地相對于加熱器面板表面橫向移動(dòng)。在一些情況下,開關(guān)可以在遠(yuǎn)離加熱器面板的方向上橫向移動(dòng),以允許加熱器面板打開。
關(guān)于開關(guān)的任何描述均可適用于可允許用戶釋放蓋子的任何其他類型的機(jī)構(gòu)(例如,按鈕、閉鎖、拉桿、操縱桿、滑塊、旋鈕、觸控板、觸摸屏)。開關(guān)可以是蓋子釋放機(jī)構(gòu)。用戶操作蓋子釋放機(jī)構(gòu)可導(dǎo)致蓋子從關(guān)閉位置移動(dòng)至打開位置。蓋子釋放機(jī)構(gòu)可以允許蓋子在力誘導(dǎo)組件的輔助下自動(dòng)地打開。與蓋子釋放機(jī)構(gòu)的相互作用可以去除保持蓋子關(guān)閉的力,并可以允許蓋子打開。打開的蓋子可以是蓋子的自然狀態(tài),其可通過用戶向下按壓在蓋子上以關(guān)閉蓋子或通過蓋子保持機(jī)構(gòu)來抵抗,該蓋子保持機(jī)構(gòu)可以在使用蓋子釋放機(jī)構(gòu)時(shí)被釋放。當(dāng)蓋子打開時(shí),它可由用戶按壓關(guān)閉,這可以允許蓋子保持機(jī)構(gòu)在蓋子達(dá)到其關(guān)閉狀態(tài)時(shí)嚙合。當(dāng)用戶去除用戶誘導(dǎo)的力時(shí),蓋子可以保持關(guān)閉,這由蓋子保持機(jī)構(gòu)來保持,直到使用蓋子釋放機(jī)構(gòu)。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子配置800的另一視圖。如前所述,螺釘835可用于使加熱板和加熱器支座與加熱器底部面板連接。
此外,加熱器軸桿845可以由儀表板來支撐。一個(gè)或多個(gè)扭力彈簧可以圍繞加熱器軸桿得到支撐,這可以影響加熱器面板(蓋子)的移動(dòng)。加熱器軸桿可以沿著或可以不沿著加熱器面板的寬度完全地穿過?;蛘?,加熱器軸桿可以設(shè)置為僅部分地穿過。在一些實(shí)施方式中,可以提供多個(gè)加熱器軸桿。加熱器軸桿可以提供樞軸,當(dāng)蓋子在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí),蓋子可以圍繞該樞軸旋轉(zhuǎn)。
圖9示出了用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子和儀表板的外視圖??梢蕴峁┥w子組裝件900。蓋子組裝件可以包括蓋子910(它還可以稱為加熱器面板)和儀表板920。蓋子和/或儀表板可以提供于設(shè)備如熱循環(huán)儀上。蓋子和/或儀表板可以提供于設(shè)備的外殼上或集成到設(shè)備的外殼中。蓋子和/或儀表板可以作為設(shè)備的外表面的一部分而暴露。蓋子組裝件可具有嵌入結(jié)構(gòu),并且可以高度集成。蓋子組裝件可以任選地具有小的占地面積(footprint),這可使得蓋子組裝件可與許多可能需要加熱器的便攜式設(shè)備兼容。蓋子組裝件可以與不同類型的設(shè)備耦合,該不同類型的設(shè)備可以使用可以打開和關(guān)閉的蓋子并可以包括嵌入其中的加熱器。例如,蓋子組裝件可以提供于不同類型的熱循環(huán)儀設(shè)備或其他不需要是熱循環(huán)儀設(shè)備的設(shè)備上。蓋子組裝件可以作為單個(gè)單元而提供,或者蓋子和儀表板可以作為分開的單元而提供。
在一些情況下,蓋子組裝件的占地面積可以小于或等于約1cm2、5cm2、10cm2、15cm2、20cm2、25cm2、30cm2、40cm2、50cm2、60cm2、70cm2、80cm2、90cm2、100cm2、110cm2、120cm2、130cm2、140cm2、150cm2、160cm2、170cm2、180cm2、190cm2、200cm2、220cm2、250cm2、300cm2、400cm2或500cm2。蓋子組裝件可以安裝在便攜式設(shè)備上。蓋子組裝件可以安裝在具有本文其他部分所述的任意尺寸的設(shè)備上。
可以任選地提供開關(guān)930。該開關(guān)可以用于使蓋子910打開。橫向移動(dòng)開關(guān)可以導(dǎo)致蓋子打開。例如,使開關(guān)遠(yuǎn)離蓋子滑動(dòng)可以導(dǎo)致蓋子打開。如前所述,關(guān)于開關(guān)的任何描述均可適用于可導(dǎo)致蓋子打開和/或關(guān)閉的任何類型的機(jī)構(gòu)。例如,開關(guān)可以是可導(dǎo)致蓋子打開的蓋子釋放機(jī)構(gòu)。當(dāng)操作開關(guān)以釋放蓋子時(shí),蓋子可自動(dòng)打開。蓋子可以被迫關(guān)閉,并且蓋子保持部件可以嚙合以保持蓋子關(guān)閉。蓋子保持部件可以可操作地耦合至蓋子釋放機(jī)構(gòu),使得操作蓋子釋放機(jī)構(gòu)可以導(dǎo)致蓋子保持機(jī)構(gòu)釋放其對蓋子的約束。
圖10提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的設(shè)備的蓋子配置的另一視圖??梢蕴峁┥w子組裝件1000的側(cè)視圖。蓋子組裝件可具有蓋子和儀表板1020??梢蕴峁┛梢苿?dòng)開關(guān)1030。該開關(guān)可以沿著有限的運(yùn)動(dòng)范圍移動(dòng)。任選地,可以為蓋子組裝件提供一個(gè)或多個(gè)連接件1040。該連接件可以用于將蓋子組裝件附接至設(shè)備。
蓋子組裝件的蓋子可以打開和/或關(guān)閉。蓋子組裝件的蓋子可以在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。打開/關(guān)閉操作可以使用以下步驟中的一個(gè)或多個(gè):
(1)向后滑動(dòng)開關(guān)1030以釋放蓋子。開關(guān)可以移動(dòng)有限的距離。在一些情況下,開關(guān)可以移動(dòng)小于或等于約1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm或1cm以釋放蓋子。開關(guān)可以移動(dòng)大于本文所述的任意距離。開關(guān)可以移動(dòng)本文提供的任何兩個(gè)值之間的一系列距離。在替代實(shí)施方式中,可以提供蓋子釋放機(jī)構(gòu)的任何類型的操作,該操作可以包括滑動(dòng)組件、扳動(dòng)開關(guān)或拉桿、旋轉(zhuǎn)或扭轉(zhuǎn)組件、接觸表面、手勢、口頭命令或其任意組合。
(2)與開關(guān)耦合的卡箍也可以對應(yīng)于開關(guān)的移動(dòng)向后移動(dòng)??ü肯蚝笠苿?dòng)的量可以等于或可以對應(yīng)于開關(guān)向后移動(dòng)的量。當(dāng)卡箍移動(dòng)足夠的距離時(shí),扭力彈簧可以開始起作用??ü靠扇芜x地為蓋子保持機(jī)構(gòu)。移動(dòng)卡箍可以導(dǎo)致卡箍不再施加力或控制蓋子,這可使得扭力彈簧(例如,軸向力誘導(dǎo)組件)能夠開始生效。這可導(dǎo)致蓋子彈開。彈開的蓋子可以包括外表面(例如,加熱器面板)、加熱器和/或壓縮彈簧。蓋子可以打開至預(yù)定的角度。可以提供可以在蓋子打開至預(yù)定角度之后導(dǎo)致蓋子停止的限位器或其他機(jī)構(gòu)。加熱器可以在不需要外力的情況下維持其在預(yù)定角度下的位置。例如,扭力彈簧可以對加熱器施加力以保持打開,并且扭力彈簧的限制框架可導(dǎo)致加熱器維持在最大打開位置。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子1110的視圖。蓋子可以具有加熱器1115。任選地,蓋子可以隨著加熱器移動(dòng)。當(dāng)蓋子圍繞軸旋轉(zhuǎn)時(shí),加熱器可以圍繞相應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。當(dāng)開關(guān)1130向后充分移動(dòng)時(shí),蓋子可以相對于儀表板1120打開。任選地,可以提供可連接蓋子組裝件與設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)連接件1140。
(3)用戶可以按壓蓋子以關(guān)閉加熱器。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子1210的另一視圖。用戶可以朝著儀表板1220向下按壓蓋子以關(guān)閉蓋子/加熱器。用戶向下按壓蓋子可以抵抗軸向力誘導(dǎo)組件(例如,扭力彈簧)提供的力??梢蕴峁╅_關(guān)1230。開關(guān)可以相對于儀表板橫向移動(dòng)。當(dāng)向下按壓以關(guān)閉蓋子時(shí),開關(guān)可滑動(dòng)至將保持蓋子關(guān)閉的位置。開關(guān)可以滑動(dòng)以保持蓋子關(guān)閉,而不需要用戶操作。力誘導(dǎo)組件可以提供于開關(guān)上,該力誘導(dǎo)組件可以使開關(guān)偏向于將會(huì)保持蓋子關(guān)閉的位置。如以下更詳細(xì)描述的,向下按壓蓋子可通過足以使與開關(guān)耦合的卡箍與蓋子嚙合地抵抗這種偏向而允許蓋子嚙合。在替代實(shí)施方式中,用戶可以操作開關(guān)以將蓋子保持在關(guān)閉位置。當(dāng)用戶向后移動(dòng)開關(guān)時(shí),蓋子可以被釋放并且可以自動(dòng)打開。
(4)當(dāng)用戶向下按壓蓋子時(shí),底部面板可以壓縮卡箍以使其朝著相反方向移動(dòng)直到其到達(dá)凹痕/凹陷。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蓋子釋放機(jī)構(gòu)的近視圖。蓋子的底部面板1310可包括鉤狀部分1315。該鉤狀部分可能遇到卡箍1330的凸出部分1335。卡箍的凸出部分可以覆蓋在底部面板的鉤狀部分上。這可以阻止底部面板向上移動(dòng)。開關(guān)1320可以如所示出的那樣移動(dòng)。向后移動(dòng)開關(guān)可以導(dǎo)致卡箍相應(yīng)地向后移動(dòng)。這可導(dǎo)致卡箍的凸出部分縮回。當(dāng)卡箍的凸出部分不再覆蓋在底部面板的鉤狀部分上時(shí),蓋子可以打開。用戶向后移動(dòng)開關(guān)可以抵抗開關(guān)彈簧1340和可支撐開關(guān)彈簧的開關(guān)彈簧壓縮板1350對卡箍施加的力。當(dāng)用戶向下按壓蓋子時(shí),開關(guān)和卡箍可被彈簧向前推動(dòng)。當(dāng)蓋子下降時(shí),底部面板的彎曲鉤狀部分1315可越過卡箍的凸出部分1335。當(dāng)向下按壓鉤狀部分時(shí),鉤狀部分的彎曲可以導(dǎo)致卡箍的凸出部分和卡箍的其余部分向后推動(dòng)??梢缘挚块_關(guān)彈簧向后按壓卡箍,直到卡箍的凸出部分越過底部面板的彎曲鉤狀部分。這可以導(dǎo)致卡箍由于彈簧力和因?yàn)閺澢^狀部分不再阻擋卡箍的凸出部分而重新向前移動(dòng)。
(5)在壓縮彈簧1340的作用下,卡箍1330可以鎖定加熱器組件。因此,蓋子組裝件的蓋子可保持關(guān)閉,直到用戶向后推動(dòng)開關(guān)1320。即使設(shè)備被輕輕搖動(dòng)或重新定向,蓋子也可任選地保持關(guān)閉。
圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有可調(diào)節(jié)部分的蓋子配置的橫斷面視圖。蓋子可以被配置為適應(yīng)不同類型的樣品容器。蓋子可以包括加熱器??赡芷谕诓皇謩?dòng)調(diào)節(jié)加熱器的情況下在樣品容器上打開和關(guān)閉蓋子。在一些實(shí)施方式中,加熱器高度可以自動(dòng)調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的樣品容器。加熱器的高度可以根據(jù)管的類型而變化。
蓋子組裝件1400可包括可以能夠在打開與關(guān)閉位置之間移動(dòng)的蓋子面板1410。蓋子面板可以構(gòu)成蓋子組裝件的外表面。蓋子面板可以與儀表板1420或設(shè)備的任何其他部分或表面成直線??梢蕴峁┛梢韵蚝笠苿?dòng)以導(dǎo)致蓋子打開的開關(guān)1430。通常可以使用力誘導(dǎo)組件,如抵靠與開關(guān)耦合的卡箍的彈簧1480,向前按壓開關(guān)??ü靠梢园筛采w在蓋子的底部面板的鉤狀部分1495上的凸出部分1490。蓋子的底部面板可以附接至蓋子面板和/或可隨著蓋子面板移動(dòng)。例如,當(dāng)蓋子面板在打開與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí),底部面板可以相應(yīng)地在打開與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。蓋子面板可以圍繞軸桿1470樞轉(zhuǎn)以在打開位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。任選地,可以圍繞軸桿提供扭力彈簧,該扭力彈簧可以使蓋子面板偏向于打開位置。覆蓋在底部面板的鉤1495上的凸出部分1490可以保持蓋子關(guān)閉。當(dāng)開關(guān)使凸出部分遠(yuǎn)離鉤移動(dòng)時(shí),扭力彈簧的偏向可開始生效,并且蓋子可自動(dòng)地打開。用戶可以按壓關(guān)閉蓋子以使凸出部分與鉤重新嚙合并保持蓋子關(guān)閉。
蓋子可以包括加熱板1450。該加熱板可以隨著蓋子面板1410和/或底部面板移動(dòng)。例如,當(dāng)蓋子面板處于打開位置時(shí),加熱板可以隨著蓋子移動(dòng)并暴露??梢钥刂萍訜岚宓臏囟?。在一些情況下,可以以本文其他部分針對溫度控制所述的任何程度來控制加熱板的溫度。加熱板可以用于加熱和/或冷卻??蓪⒓訜岚宓臏囟瓤刂圃?.01攝氏度、0.05攝氏度、0.1攝氏度、0.5攝氏度、1攝氏度、2攝氏度、3攝氏度、4攝氏度、5攝氏度、7攝氏度或10攝氏度以內(nèi)。加熱板可以與樣品容器1440接觸。樣品容器可以被配置為在其中含有樣品。樣品容器可具有任何配置。例如,可以提供平頂樣品容器?;蛘?,如圖15所示,可以提供圓頂樣品容器。加熱板可以接觸樣品容器的頂部。加熱板可以加熱和/或冷卻樣品容器和/或其中包含的樣品??梢蕴峁┮粋€(gè)或多個(gè)力誘導(dǎo)組件,如彈簧1460,該彈簧可提供加熱板高度的靈活性。該彈簧可以使加熱器向下偏置。該彈簧可導(dǎo)致加熱器壓靠樣品容器的頂部。該彈簧可確保加熱器與樣品容器頂部之間良好的接觸??梢蕴峁椈晌灰?465。
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有可調(diào)節(jié)部分的蓋子配置的橫斷面視圖。如前所述,蓋子組裝件1500可具有蓋子面板1510、儀表板1520、開關(guān)1530、開關(guān)彈簧1580、具有凸出部分1590的卡箍、具有鉤狀部分1595的底部面板、軸桿1570、加熱器1550和/或加熱器彈簧1560。
加熱器1550可以被配置為接觸樣品容器1540的頂部。在一些情況下,樣品容器可以是圓頂樣品容器。樣品容器可具有大于平頂樣品容器1440的高度。彈簧1560可使加熱器抵靠樣品容器的頂部偏置??梢蕴峁椈晌灰?565。
當(dāng)?shù)谝粯悠啡萜?540的高度大于第二樣品容器1440的高度時(shí),第一設(shè)置的彈簧位移1565可小于第二設(shè)置的彈簧位移1465。在一些情況下,可以在底部面板的底面與可支撐樣品容器的支撐構(gòu)件1545的頂面之間提供高度。該高度可以是固定的。當(dāng)樣品容器頂部向上推動(dòng)加熱器更高地遠(yuǎn)離支撐構(gòu)件時(shí),可以提供較小的彈簧位移。
樣品容器可具有延伸到支撐構(gòu)件1545頂面以外的任何高度。例如,樣品容器可具有延伸到支撐構(gòu)件的上表面以外的小于約0.1mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、1cm、1.1cm、1.2cm、1.3cm、1.4cm、1.5cm、1.7cm、2cm、2.5cm或3cm的高度。樣品容器可具有大于本文提到的任何高度值的延伸到支撐構(gòu)件的頂面以外的高度。樣品容器可具有在本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍內(nèi)的延伸到支撐構(gòu)件的頂面以外的高度。加熱器可以能夠適應(yīng)具有本文提到的任何高度值的樣品容器。加熱器可以能夠適應(yīng)廣泛范圍的高度。例如,加熱器可以在大于或等于0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、7mm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm或5cm的范圍內(nèi)接觸樣品容器的頂部。在一些情況下,加熱器可以能夠適應(yīng)具有平頂部和/或圓頂部的0.1mL、0.2mL或0.5mL樣品容器。加熱器可以能夠適應(yīng)大于樣品容器高度的1%、3%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%的高度變化。
加熱器可根據(jù)樣品容器的高度被壓縮不同的量。加熱器可根據(jù)樣品容器的頂面的形狀(例如,平頂部與圓頂部)被壓縮不同的量。不論所述的各種配置如何,加熱器均可以接觸樣品容器的頂部。當(dāng)設(shè)備內(nèi)的容器的頂部在給定時(shí)刻為相同高度時(shí),加熱器可以以基本相同量的力(例如,以小于或等于1%、3%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、50%、60%、70%或80%的力變化)接觸頂部。加熱器可以保持相對于加熱器面板基本平行。不論壓縮的程度如何,加熱器均可以保持相對于加熱器面板基本平行?;蛘?,加熱器相對于加熱器面板的角度可以有一定的變化。
加熱器可以能夠提供任何范圍的彈簧位移。例如,加熱器可以能夠提供小于1mm、3mm、5mm、7mm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm、5cm、6cm、7cm或8cm范圍的彈簧位移。加熱器可以能夠提供大于本文所述的任何值的一系列彈簧位移。加熱器可以能夠提供處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的一系列彈簧位移。
蓋子的加熱器可以被配置為適應(yīng)各種樣品容器配置。這可以在不需要發(fā)送任何電信號或電控組件的情況下完成。在一些情況下,加熱器可以使用機(jī)械配置來適應(yīng)各種樣品容器配置。例如,可以使用力誘導(dǎo)組件,如壓縮彈簧。可以使用其他類型的力誘導(dǎo)組件,如彈性體、張力帶、可壓縮材料、泡沫形式、氣球或囊狀物。
圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有蓋子的設(shè)備的多個(gè)視圖。在一些實(shí)施方式中,該設(shè)備可以是核酸擴(kuò)增設(shè)備。該設(shè)備可以是任何其他類型的設(shè)備。該設(shè)備可以包括蓋子1610。加熱器可以任選地提供于蓋子中??梢蕴峁┰O(shè)備的外殼1620的其余部分。外殼可以封裝設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)部分。外殼可以包括可有助于與周圍環(huán)境換熱的通風(fēng)孔1630。可以提供可散熱的一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)風(fēng)扇。一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇可以給為溫度控制單元工作的散熱器散熱,并且一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇可以給電路控制區(qū)域中的加熱元件散熱。風(fēng)扇可以幫助確保設(shè)備可以適應(yīng)溫度變化。在一些實(shí)施方式中,蓋子組裝件可以具有可分離的熱源和蓋子。這可以減小熱對蓋子面板材料的影響,并且/或者還可以提高操作的安全性。
任選地,可以提供一個(gè)或多個(gè)支座1640,其可以提升設(shè)備的底面。這可以有助于與周圍環(huán)境的換熱。
可以提供開關(guān)1650。開關(guān)可以用于啟動(dòng)或關(guān)閉設(shè)備或控制設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)功能。開關(guān)可以用于打開設(shè)備的蓋子。開關(guān)可以用于控制設(shè)備的蓋子1610的打開和/或關(guān)閉。
可以提供一個(gè)或多個(gè)連接端口1660。連接端口可以用于連接設(shè)備與一個(gè)或多個(gè)其他設(shè)備和/或功率源。連接端口可以是功率源連接端口、數(shù)據(jù)連接端口或任何其他類型的連接端口。設(shè)備可以連接至功率源、儲(chǔ)能裝置如電池組、計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備、顯示設(shè)備或任何其他類型的設(shè)備。在一些情況下,可以提供功率源輸入操作面板。
在一些實(shí)施方式中,設(shè)備可具有多個(gè)隔室。例如,可以提供兩個(gè)隔室,如上隔室和下隔室。上隔室和下隔室可以構(gòu)成外殼的一部分。上隔室和下隔室和/或外殼的部件可以是彼此可分離的。
工作區(qū)可以位于上部。可以提供指示燈。指示燈可以提供關(guān)于設(shè)備狀態(tài)的信息。指示燈可以指示設(shè)備是否在運(yùn)行。
設(shè)備可具有約195mmx195mmx112mm的總尺寸。設(shè)備可具有如本文其他部分更詳細(xì)描述的任何其他尺寸。設(shè)備可以是便攜式的。設(shè)備的蓋子部分可以是適合便攜式設(shè)備的尺寸。
圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,蓋子1710處于部分打開位置的設(shè)備1700的視圖。蓋子可以相對于設(shè)備的外殼1720移動(dòng)。蓋子可以通過圍繞一個(gè)或多個(gè)軸旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)。蓋子可以圍繞軸桿旋轉(zhuǎn)。蓋子的取向可以隨蓋子打開而變化。
如前所述,可以提供一個(gè)或多個(gè)通風(fēng)孔或換熱組件1730。
可以提供開關(guān)1750。任選地,開關(guān)可以用于控制蓋子1710的操作。可以移動(dòng)開關(guān)以使蓋子打開。按壓該開關(guān)可以導(dǎo)致蓋子的釋放。在一些情況下,開關(guān)可以用于使蓋子關(guān)閉。在其他情況下,用戶可通過手動(dòng)向下按壓蓋子來關(guān)閉蓋子。如前所述,開關(guān)可以是蓋子釋放機(jī)構(gòu)。手動(dòng)操作蓋子釋放機(jī)構(gòu)可以在不需要用戶進(jìn)一步干預(yù)的情況下使蓋子打開。
開關(guān)可以位于設(shè)備的任何部分。開關(guān)可以位于設(shè)備的與蓋子相同的表面上。例如,如果蓋子在設(shè)備的頂面上,則開關(guān)也可位于設(shè)備的頂面上。或者,開關(guān)可以位于設(shè)備的與蓋子不同的表面上。例如,蓋子可以在設(shè)備的頂面上,而開關(guān)可以在設(shè)備的側(cè)面上。開關(guān)可以相對于蓋子橫向移動(dòng),或者可以相對于蓋子垂直移動(dòng)。
圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,蓋子1810處于打開位置的設(shè)備1800的視圖。蓋子可以相對于外殼1820的其余部分打開??梢园磯洪_關(guān)1850以使蓋子打開。關(guān)于按壓開關(guān)的任何描述可以適用于蓋子釋放機(jī)構(gòu)的任何類型的操作。當(dāng)蓋子打開時(shí),一個(gè)或多個(gè)樣品容器1860可以是可訪問的。當(dāng)蓋子打開時(shí),樣品容器可插入到設(shè)備中或從設(shè)備中取出。樣品容器的頂部在蓋子打開時(shí)可以是可探察的。
任選地,加熱器在蓋子打開時(shí)可以是不可探察的。當(dāng)蓋子打開時(shí),加熱器可以任選地不提供于蓋子的底部上。
圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,蓋子1910正在關(guān)閉的設(shè)備的視圖。在操作(例如,添加或取出樣品容器,或探察樣品容器)完成之后,可以關(guān)閉蓋子??梢允謩?dòng)向下按壓蓋子以使其與外殼1920的其余部分成直線。在一些情況下,可以按緊蓋子以使內(nèi)部閉鎖機(jī)構(gòu)嚙合。按壓關(guān)閉蓋子之后,用戶可以使開關(guān)1950嚙合以便再次打開蓋子。
圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式具有可縮回部分2040且蓋子2010處于打開位置的設(shè)備2000??煽s回部分可以是加熱器。加熱器可以用于加熱和/或冷卻在其中的一個(gè)或多個(gè)樣品容器2025。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),加熱器可以接觸樣品容器。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),加熱器可以壓靠樣品容器的頂部。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),樣品容器可被加熱器和蓋子兩者覆蓋。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),加熱器可位于樣品容器與蓋子之間。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),加熱器和/或蓋子可彼此基本平行(例如,在彼此小于或等于1度、3度、5度、10度、15度、20度或30度內(nèi))。
當(dāng)蓋子打開時(shí),加熱器可以縮回。蓋子和加熱器可以能夠沿著獨(dú)立的路徑移動(dòng)。例如,蓋子和加熱器可以在關(guān)閉與打開位置之間具有不同的路徑。蓋子可以在關(guān)閉與打開位置之間改變?nèi)∠?。蓋子可以在關(guān)閉與打開位置之間圍繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。蓋子可以在關(guān)閉與打開位置之間遵循彎曲路徑。加熱器可以任選地在關(guān)閉與打開位置之間不改變方向。加熱器可以在關(guān)閉與打開位置之間在不旋轉(zhuǎn)或基本不旋轉(zhuǎn)的情況下在一個(gè)方向上平移。加熱器可以在關(guān)閉與打開位置之間遵循直線路徑。加熱器可以在直線方向上移動(dòng)。加熱器可以水平移動(dòng)。加熱器可以任選地沒有或幾乎沒有垂直移動(dòng)(例如,小于5度的垂直移動(dòng))。加熱器可以任選地在關(guān)閉與打開位置之間保持相同的取向。當(dāng)蓋子打開時(shí),加熱器和/或蓋子可以最后處于相對于彼此不同的角度(例如,相對于彼此大于或等于45度、50度、60度、70度、80度或90度)。加熱器可以縮回到設(shè)備中。加熱器可以縮回,使得其在設(shè)備的外殼/箱2030內(nèi)。當(dāng)蓋子打開時(shí),加熱器可以在設(shè)備的外殼的表面下。當(dāng)蓋子可以旋轉(zhuǎn)至打開位置時(shí),加熱器可以橫向滑動(dòng)以在設(shè)備的外殼下移動(dòng)。這可以允許當(dāng)蓋子打開時(shí)樣品容器暴露于用戶。蓋子的移動(dòng)可以驅(qū)動(dòng)加熱器的移動(dòng)。加熱器縮回的速度可取決于蓋子旋轉(zhuǎn)的速度。加熱器沿其橫向路徑的位置可取決于蓋子沿其旋轉(zhuǎn)路徑的位置。蓋子和加熱器可以采用機(jī)械連接彼此連接,而不需要電信號或組件來驅(qū)動(dòng)蓋子和/或加熱器的運(yùn)動(dòng)。蓋子的移動(dòng)可經(jīng)由機(jī)械耦合導(dǎo)致加熱器的移動(dòng)。加熱器可以縮回,使得當(dāng)蓋子打開時(shí)加熱器不暴露于用戶。加熱器可以縮回,使得當(dāng)蓋子打開時(shí)加熱器對用戶基本是隱藏的。這可以防止當(dāng)蓋子打開時(shí)用戶無意接觸到加熱器。這可以防止當(dāng)加熱器提供任何熱或余熱時(shí)用戶被加熱器燒傷。
可以為蓋子2010和/或加熱器2040提供一個(gè)或多個(gè)連桿。第一連桿2020可以用于連接蓋子與軸桿或穿過蓋子的旋轉(zhuǎn)軸的其他組件。第一連桿可以任選地是彎曲的或彎的。第二連桿2070可以用于連接蓋子與可以控制加熱器移動(dòng)的滑塊。第二連桿可以任選地是直的。連桿可以被配置為使得蓋子的移動(dòng)將會(huì)驅(qū)動(dòng)可縮回加熱器的移動(dòng)。蓋子的旋轉(zhuǎn)可以引起可縮回加熱器的平移。蓋子和可縮回加熱器的移動(dòng)可以同時(shí)發(fā)生。
設(shè)備可具有外殼/箱2030??梢蕴峁┮粋€(gè)或多個(gè)指示燈2015。指示燈可以指示設(shè)備的狀態(tài)(例如,開或關(guān),是否正在進(jìn)行熱循環(huán)等)??梢蕴峁┛捎糜卺尫派w子的開關(guān)2050。按壓該開關(guān)可以導(dǎo)致蓋子打開和/或加熱器縮回。還可以提供一個(gè)或多個(gè)通風(fēng)孔2050和/或連接端口(例如,輸入面板)2060。
圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于部分打開位置的蓋子裝置。可以提供蓋子打開/關(guān)閉機(jī)構(gòu)??梢酝ㄟ^按壓開關(guān)按鈕打開蓋子裝置,這可以導(dǎo)致蓋子的手動(dòng)釋放和打開??梢圆捎萌魏纹渌愋偷纳w子釋放機(jī)構(gòu)。打開體驗(yàn)可以提供令人愉悅的聲音和/或觸覺體驗(yàn)。來自另外的彈簧系統(tǒng)的聲音可有助于用戶的愉悅體驗(yàn)。當(dāng)按壓開關(guān)時(shí),一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輥可以同時(shí)移動(dòng)。多個(gè)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)可以確保施加均勻的力。這可以是方便且省力的。
蓋子面板2100可以能夠打開和關(guān)閉。蓋子面板可以與滑塊2110連接。力誘導(dǎo)組件如彈簧2120可以壓靠滑塊2110。該彈簧可以使滑塊保持抵靠在前面位置的擋塊/限位器(stop/limit)。在一些實(shí)施方式中,彈簧可被收攏(held back)(例如,當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí))。當(dāng)蓋子打開時(shí)和/或當(dāng)按下開關(guān)以打開蓋子時(shí),彈簧可被釋放。彈簧可以使滑塊向前移動(dòng)到限位器,該限位器可以使蓋子移動(dòng)一定的角度并部分地打開。一旦蓋子開始打開,則滑塊可以在被彈簧按壓時(shí)保持在基本固定的位置。當(dāng)用戶向下按壓蓋子以關(guān)閉蓋子時(shí),滑塊可以以受限的方式移動(dòng)。
可以提供轉(zhuǎn)動(dòng)輥2130。轉(zhuǎn)動(dòng)輥可具有固定的輥軸??梢圆捎每蓪?dǎo)致與轉(zhuǎn)動(dòng)輥類似的運(yùn)動(dòng)的任何其他類型的機(jī)構(gòu)??梢蕴峁┑诙瑝K2140。第二滑塊可以沿著滑塊導(dǎo)軌移動(dòng)。第二滑塊可以經(jīng)由連桿與蓋子連接。蓋子的移動(dòng)可以導(dǎo)致第二滑塊的移動(dòng)。第二滑塊可以沿著滑塊導(dǎo)軌在大范圍內(nèi)滑動(dòng)。蓋子的鉤2150可被釋放,這可以使蓋子打開。在一些情況下,選擇開關(guān)可導(dǎo)致蓋子被釋放,這可以導(dǎo)致由于彈簧2120按壓在第一滑塊2110上而使蓋子向前滑動(dòng)并輕微旋轉(zhuǎn)。蓋子的輕微打開可以導(dǎo)致或可以不導(dǎo)致第二滑塊和可縮回加熱器的移動(dòng)。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子裝置??梢栽谑褂瞄_關(guān)釋放蓋子之后打開蓋子裝置??梢允謩?dòng)打開蓋子。在可導(dǎo)致蓋子旋轉(zhuǎn)的扭力彈簧或類似的力誘導(dǎo)組件的輔助下,蓋子可以打開至完全打開的位置。在其他實(shí)現(xiàn)方式中,可以采用致動(dòng)器如馬達(dá)或其他組件。在一些示例中,可以使用用戶的手來手動(dòng)打開蓋子。
可以打開蓋子面板2200。蓋子面板可以旋轉(zhuǎn)和/或重新定向以達(dá)到完全打開的位置??梢赃_(dá)到最大打開位置。最大打開位置可具有任何角度值,如小于或等于約170度、160度、150度、140度、130度、120度、110度、100度、90度、80度、70度、60度、50度、40度、30度、20度或10度。彈簧2220或其他力誘導(dǎo)組件可被釋放,這可以導(dǎo)致第一滑塊2210被提供在限制固定位置處。第二滑塊2240可以沿著滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)。第二滑塊可以響應(yīng)于蓋子面板的移動(dòng)而滑動(dòng)。第二滑塊可以連接至蓋子,使得蓋子的移動(dòng)拖動(dòng)滑塊沿著滑動(dòng)導(dǎo)軌滑動(dòng)。當(dāng)蓋子進(jìn)一步打開時(shí),滑塊可以向后(例如,朝著蓋子的鉸鏈或旋轉(zhuǎn)軸)移動(dòng)??梢蕴峁┹?230。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于關(guān)閉位置的蓋子裝置。用戶可以按壓蓋子以使蓋子回到關(guān)閉狀態(tài)??梢韵蛳掳磯荷w子面板2300。可以鎖定鉤限制件。例如,蓋子面板可以被鉤鎖關(guān)閉,使得其在不首先釋放鉤的情況下可能無法打開。第一滑塊2310可以從限制擋塊脫離。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),第一滑塊可向后移動(dòng)。第一滑塊可以抵抗由組件如彈簧2320誘導(dǎo)的力。彈簧可以被壓縮。可以提供輥部分2330??梢蕴峁┿^狀部分2350。
圖24示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蓋子裝置的鎖緊機(jī)構(gòu)??梢圆捎脧椥糟^組。鎖定時(shí),一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)鉤可以同時(shí)起作用以確保該限制的可靠性。鉤可以有助于開關(guān)按鈕的打開操作。
可以提供蓋子面板2400。蓋子面板可以包括鉤狀部分2420。蓋子面板的鉤狀部分可以隨著蓋子移動(dòng)。蓋子面板的鉤狀部分可以附接至蓋子面板??梢蕴峁┗パa(bǔ)的鉤2410。該互補(bǔ)的鉤可以是彈性鉤組2440的一部分。該彈性鉤組可以包括可與蓋子的鉤部分嚙合的任何數(shù)目的鉤。
當(dāng)向下按壓蓋子時(shí),鉤2410可以在蓋子的鉤狀部分2420按壓在其上時(shí)輕微打開。當(dāng)達(dá)到鎖定狀態(tài)時(shí)(例如,當(dāng)鉤狀部分2420落在鉤2410下方時(shí)),鉤2410可以彈回。隨后當(dāng)向下徹底地按壓蓋子時(shí),鉤可以嚙合并閉鎖關(guān)閉??赡馨l(fā)出咔噠聲或其他鎖定確認(rèn)。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,其中鎖緊機(jī)構(gòu)已被釋放的蓋子裝置。當(dāng)蓋子裝置處于未鎖定狀態(tài)時(shí),蓋子面板2500可以部分打開。蓋子面板的鉤狀部分2520可以從互補(bǔ)的鉤2510脫離。該互補(bǔ)的鉤可以是彈性鉤組2540的一部分。在一個(gè)示例中,彈性鉤組可以連接并支撐多個(gè)鉤。鉤狀部分的脫離可以指示蓋子被解鎖并釋放2530??梢则?qū)動(dòng)開關(guān)按鈕2550以使彈性鉤組垂直移動(dòng)從而使蓋子解鎖。
圖26示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在打開的蓋子裝置。蓋子裝置2600可以包括蓋子面板2610。該蓋子面板可以打開和關(guān)閉以暴露和覆蓋一個(gè)或多個(gè)樣品容器2620。當(dāng)蓋子面板打開時(shí),樣品容器可以被暴露和/或可從設(shè)備外部訪問。在一些情況下,當(dāng)蓋子最初打開時(shí),蓋子可以部分地從設(shè)備的表面抬起。任選地,蓋子可以在與加熱器將縮回的方向相反的方向上輕微地向前移動(dòng)。當(dāng)蓋子面板關(guān)閉時(shí),樣品容器可以是從設(shè)備外部無法訪問的。
蓋子面板2610可具有力誘導(dǎo)組件2630。該力誘導(dǎo)組件可以用于向下按壓樣品容器2620。該力誘導(dǎo)組件可以確保即使在蓋子關(guān)閉之后樣品容器仍被向下按壓。這可以防止或減小在加熱時(shí)容器內(nèi)試劑濺出的可能性。在一些情況下,該力誘導(dǎo)組件可以包括板彈簧或其他類型的彈簧??梢蕴峁┤魏螖?shù)目的力誘導(dǎo)組件。例如,蓋子中的一個(gè)或多個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)、或六個(gè)或更多個(gè)板彈簧可以施加向下的力。該向下的力可以直接施加在樣品容器上或可以施加在可將力傳遞至樣品容器的熱舌片2660上。鋼絲2640可以與該熱舌片連接。導(dǎo)塊2650可以與鋼絲連接。該導(dǎo)塊可具有固定的位置。圖26示出了自由狀態(tài)的鋼絲、熱舌片、力誘導(dǎo)組件和/或樣品容器。當(dāng)力誘導(dǎo)組件不施加力時(shí)(例如,當(dāng)不向下按壓蓋子時(shí))可以提供該自由狀態(tài)。
圖27示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在關(guān)閉的蓋子裝置2700。當(dāng)向下按壓蓋子面板2710時(shí),熱舌片2760可以下降并按壓在樣品容器2720上。當(dāng)向下按壓蓋子時(shí),蓋子的一個(gè)或多個(gè)力誘導(dǎo)組件2730如板彈簧可以向下按壓在熱舌片上。力誘導(dǎo)組件可以導(dǎo)致熱舌片壓靠樣品容器。力誘導(dǎo)組件可以允許熱舌片適應(yīng)不同高度的樣品容器。例如,力誘導(dǎo)組件可以允許熱舌片壓靠平頂樣品容器和/或圓頂樣品容器。力誘導(dǎo)組件可以允許熱舌片適應(yīng)具有在支撐元件之上不同高度(如本文其他部分提到的任何高度值)的樣品容器。熱舌片可以是加熱器,其可用于加熱和/或冷卻樣品容器。該熱舌片可以壓靠樣品容器以提供良好的熱接觸。
當(dāng)熱舌片2760向下按壓在樣品容器上時(shí),導(dǎo)絲2740可在力的作用下彎曲。導(dǎo)絲的一端可連接至固定的導(dǎo)塊2750。導(dǎo)絲可由金屬或金屬合金如鋼形成。圖27示出了按下狀態(tài)的鋼絲、熱舌片、力誘導(dǎo)組件和/或樣品容器。當(dāng)力誘導(dǎo)組件施加力時(shí)可以提供該按下狀態(tài)(例如,當(dāng)不向下按壓蓋子時(shí))。
圖28示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在打開的蓋子裝置2800的另一視圖。當(dāng)蓋子2810打開和/或關(guān)閉時(shí),可縮回加熱器(也稱為熱舌片)2830可以移動(dòng)。當(dāng)蓋子在打開與關(guān)閉位置之間移動(dòng)時(shí),加熱器可在縮回與伸出位置之間移動(dòng)。當(dāng)蓋子處于打開位置時(shí),加熱器可以縮回并且可以不覆蓋樣品容器2840。因此,當(dāng)蓋子處于完全打開位置時(shí),樣品容器可以露出并且可被用戶訪問。當(dāng)蓋子處于關(guān)閉位置時(shí),加熱器可以伸出并且可以覆蓋樣品容器。因此,當(dāng)蓋子處于完全關(guān)閉位置時(shí),樣品容器可被加熱器和蓋子兩者覆蓋。樣品容器可以是用戶無法訪問的。蓋子可以處于部分打開和/或部分關(guān)閉狀態(tài)。加熱器在這些狀態(tài)下可以部分縮回和/或伸出。
在一個(gè)實(shí)例中,可以提供處于關(guān)閉位置的蓋子,其中蓋子的外表面可以與設(shè)備的外表面成直線。樣品容器可以被蓋子和加熱器覆蓋。蓋子可以移動(dòng)至部分打開的位置(例如,自由狀態(tài))。蓋子的頂面可以延伸高于設(shè)備的外表面。蓋子可以輕微地向前(例如,與加熱器將縮回的方向相反的方向)移動(dòng)。蓋子的取向可以從完全關(guān)閉輕微地改變?yōu)椴糠执蜷_的狀態(tài)(例如,小于15度、10度、8度、6度、5度、4度、3度、2度或1度)。當(dāng)蓋子處于最初部分打開的狀態(tài)時(shí),加熱器可以任選地仍然覆蓋樣品容器。蓋子可以穿過中間位置朝向完全打開的狀態(tài)移動(dòng)。當(dāng)蓋子圍繞中間位置旋轉(zhuǎn)時(shí),加熱器可以縮回以露出樣品容器。蓋子可以向上和向后旋轉(zhuǎn)至完全打開的位置。加熱器可以成直線地向后縮回至完全打開的位置。
可以提供導(dǎo)向滑塊2820。導(dǎo)向滑塊可以經(jīng)由連桿連接至蓋子。該滑塊可以相對于連桿樞轉(zhuǎn)。連桿相對于滑塊的角度可以變化。導(dǎo)向滑塊可以連接至加熱器。可以提供滑塊銷以允許滑塊與加熱器接觸。
加熱器2830可以是與蓋子2810可分離的熱源。具有可分離的加熱器可以減小熱對蓋子面板材料的影響并且還可以提高安全性。具有定向?qū)Ыz的加熱器的設(shè)計(jì)可以包括雙重功能的導(dǎo)軌彈簧,其可以是簡單且低成本的。而且,加熱器移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力可以來自用戶打開和/或關(guān)閉蓋子。這可以提供一種實(shí)現(xiàn)加熱器移動(dòng)的可靠且節(jié)能的方式。因此,加熱器可以響應(yīng)于機(jī)械移動(dòng)而縮回和/或伸出。實(shí)現(xiàn)加熱器的移動(dòng)可以不需要電力。
圖28示出了自由狀態(tài)的蓋子組裝件。因此,蓋子面板可被釋放,加熱器可以不受約束,并且樣品容器可以處于自由狀態(tài)。在自由狀態(tài)下,樣品容器仍然可以被加熱器覆蓋。
圖29示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式處于打開位置的蓋子裝置2900的另一視圖。可以打開蓋子面板2910?;瑝K2920可以響應(yīng)于蓋子面板的打開而向后移動(dòng)。滑塊移動(dòng)可以由蓋子面板的移動(dòng)而驅(qū)動(dòng)??蓪⒒瑝K移動(dòng)限制在一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌上??煽s回加熱器2930可以響應(yīng)于蓋子面板的打開而類似地縮回和向后移動(dòng)??煽s回加熱器可以與滑塊耦合并且可以隨著滑塊向后移動(dòng)。樣品容器2940如試管可以露出。
蓋子面板2910可以打開和/或關(guān)閉,并且加熱器2930可以被驅(qū)動(dòng)并可以誘導(dǎo)導(dǎo)絲如鋼絲的收縮和/或拉伸。
圖30示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式正在關(guān)閉的蓋子裝置3000的另一視圖??梢韵蛳掳磯荷w子面板1030以使其關(guān)閉。當(dāng)向下按壓蓋子面板時(shí),滑塊3020可被向前按壓。加熱器3030可以伸出。加熱器可以與滑塊嚙合并且由于滑塊位于前面的位置而可以伸出。加熱器可以覆蓋樣品容器3040。
可按緊蓋子3010,這可使加熱器3030位于恰當(dāng)位置并向下按壓在樣品容器3040上。可以完成測試的準(zhǔn)備。
在一些實(shí)施方式中,所述可縮回部分可以是加熱器,并可由蓋子的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)??煽s回加熱器可以是與蓋子可分離的和/或能夠沿著獨(dú)立路徑移動(dòng)。在替代實(shí)施方式中,蓋子可以包括可隨著蓋子移動(dòng)的加熱器??煽s回部分可以是導(dǎo)熱金屬部分,其可與當(dāng)向下按壓蓋子時(shí)隨著蓋子移動(dòng)的加熱器接觸。導(dǎo)熱可縮回部分可將熱從蓋子的加熱器傳導(dǎo)至下面的樣品容器。蓋子可以將可縮回部分按壓在樣品容器上,這可以有助于形成良好的熱接觸。
所述蓋子可具有如本文所述的加熱器。加熱器可以隨著蓋子移動(dòng),或可以在不同于蓋子的路徑中移動(dòng)。加熱器可以如本文的各個(gè)實(shí)施方式中的任意實(shí)施方式所述進(jìn)行配置。加熱器可以用于在蓋子關(guān)閉時(shí)加熱和/或冷卻樣品容器。當(dāng)蓋子關(guān)閉時(shí),加熱器可以直接接觸或可以不直接接觸樣品容器。加熱器可以控制樣品容器的頂部的溫度。這可以有利地防止在樣品容器的頂部上成霧和/或冷凝。這可以允許通過樣品容器的頂部更容易地檢測到信號。例如,光信號可以穿過樣品容器從而可被一個(gè)或多個(gè)檢測器檢測到。這可在溫度循環(huán)過程中實(shí)時(shí)發(fā)生??删_地控制蓋子加熱器的溫度(例如,在小于0.01攝氏度、0.05攝氏度、0.1攝氏度、0.5攝氏度、1攝氏度、2攝氏度、3攝氏度、5攝氏度、7攝氏度或10攝氏度內(nèi))。蓋子加熱器的溫度可取決于設(shè)備內(nèi)可用于加熱和/或冷卻樣品的支撐構(gòu)件的溫度。蓋子加熱器的溫度可匹配支撐構(gòu)件的溫度。蓋子加熱器的溫度可以在支撐加熱器的0.1%、0.5%、1%、3%、5%、7%、10%、15%、20%、25%、30%、40%或50%內(nèi)。蓋子加熱器的溫度可以保持小于支撐加熱器的溫度,大于支撐加熱器的溫度,或基本等于支撐加熱器的溫度。當(dāng)支撐加熱器的溫度升高時(shí),蓋子加熱器的溫度也可升高。當(dāng)支撐加熱器的溫度降低時(shí),蓋子加熱器的溫度也可降低。在一些情況下,樣品沿著樣品容器高度的溫度曲線可以保持基本相同(例如,變化小于或等于0.1%、0.5%、1%、3%、5%或10%)。
圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式,用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增的設(shè)備可能具有的尺寸的示例。該設(shè)備可以是便攜式設(shè)備。該設(shè)備可以能夠由人搬運(yùn)和攜帶。該設(shè)備可以能夠由人用單手搬運(yùn)和攜帶。便攜式設(shè)備可以能夠經(jīng)由客運(yùn)運(yùn)載工具來運(yùn)輸。便攜式設(shè)備對于將設(shè)備部署至各個(gè)位置可能是期望的。便攜式設(shè)備可以允許照護(hù)點(diǎn)(POC)核酸擴(kuò)增。這可以允許身處偏遠(yuǎn)地區(qū)的個(gè)體更快地獲得結(jié)果,而這可以有助于疾病的預(yù)后和治療。
所述設(shè)備可以具有長度L、高度H和/或?qū)挾萕。該設(shè)備可以具有任何形狀。例如,該設(shè)備可以具有基本上為矩形棱柱的形狀、圓形形狀、三角形形狀、六邊形形狀、圓柱形形狀或任何其他形狀。該設(shè)備可以適配于所圖示的尺寸之內(nèi),即使該設(shè)備的形狀不會(huì)致使該設(shè)備充滿整個(gè)尺寸。長度可以是指該設(shè)備的最大橫向尺寸。高度可以是指該設(shè)備的底部與最高點(diǎn)之間的距離。寬度可以是指該設(shè)備在正交于長度的方向上的尺寸。本文對設(shè)備尺寸的任何描述也可指外殼的尺寸,該外殼可以至少部分地封裝該設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)組件。
該設(shè)備可以具有不超過約15cm的最大尺寸(例如,長度、寬度、高度、對角線、直徑)。在一些情況下,該設(shè)備可以具有不超過10cm高的外殼。在另一示例中,該設(shè)備可以具有長度不超過16cm的外殼。該設(shè)備可以具有不超過約1mm、3mm、5mm、7m、10mm、12mm、15mm、17mm、20mm、25mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、97mm、100mm、105mm、110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、270mm、300mm、350mm、400mm、450mm、500mm、550mm、600mm、700mm或1m的最大尺寸?;蛘?,該設(shè)備可以具有大于本文所述的任何尺寸值的最大尺寸。在一些情況下,該設(shè)備可以具有處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍中的最大尺寸。
可以為該設(shè)備組提供任何占地面積。占地面積可以包括該設(shè)備的橫截面積。占地面積可以包括該設(shè)備在擱置于表面上時(shí)將會(huì)占據(jù)的表面的面積。在一些情況下,該設(shè)備可以具有小于或等于約1cm2、5cm2、10cm2、15cm2、20cm2、25cm2、30cm2、40cm2、50cm2、60cm2、70cm2、80cm2、90cm2、100cm2、120cm2、150cm2、200cm2、250cm2、300cm2、350cm2、400cm2、500cm2、600cm2、700cm2、800cm2、900cm2、1000cm2、1200cm2、1500cm2、1700cm2或2000cm2的占地面積。該設(shè)備可以具有大于或等于本文所述的任何值的占地面積。該設(shè)備可以具有處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍中的占地面積。
該設(shè)備可以具有任何體積。在一些情況下,電池可以具有小于約1cm3、5cm3、10cm3、15cm3、20cm3、25cm3、30cm3、40cm3、50cm3、60cm3、70cm3、80cm3、90cm3、100cm3、120cm3、150cm3、200cm3、250cm3、300cm3、350cm3、400cm3、500cm3、600cm3、700cm3、800cm3、900cm3、1000cm3、1200cm3、1500cm3、1700cm3、2000cm3、2200cm3、2500cm3、3000cm3、3500cm3、4000cm3、4500cm3、5000cm3、5500cm3、6000cm3、7000cm3、8000cm3、9000cm3或10,000cm3的體積。該設(shè)備可以具有大于本文所述的任何體積的體積。該設(shè)備可以具有處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍中的體積。
該設(shè)備可以具有任何重量。例如,該設(shè)備的重量可以小于或等于約2kg。該設(shè)備的重量可以小于或等于約1mg、10mg、100mg、1g、10g、100g、200g、300g、400g、500g、600g、700g、800g、900g、1kg、1.1kg、1.2kg、1.3kg、1.4kg、1.45kg、1.5kg、1.55kg、1.6kg、1.65kg、1.7kg、1.75kg、1.8kg、1.85kg、1.9kg、2kg、2.1kg、2.2kg、2.5kg、2.7kg、3kg、3.5kg、4kg、4.5kg、5kg、6kg、7kg、8kg、9kg或10kg。該設(shè)備的重量可以大于本文所述的任何值。該設(shè)備可以具有處于本文所述的任何兩個(gè)值之間的范圍中的重量。
如本文所述的設(shè)備的任何尺寸或特性可以單獨(dú)地或彼此組合地提供。例如,任何尺寸、占地面積、體積和/或重量可以彼此組合和/或與本文所述的任何電壓、電流、功率相組合。該設(shè)備可以具有本文所述的任何特性,同時(shí)被配置用于進(jìn)行核酸擴(kuò)增和/或?qū)怂釘U(kuò)增的實(shí)時(shí)檢測。該設(shè)備可以是具有本文所述的任何尺寸而同時(shí)能夠在低電壓的功率下運(yùn)行的便攜式設(shè)備。這可以有利地充分利用設(shè)備的便攜性,不僅在大小上,而且還能夠從寬范圍的功率源供能和/或具有更長的電池壽命。
該設(shè)備可被配置用于接受任何數(shù)目的樣品。例如,該設(shè)備可以包括任何數(shù)目的凹陷,諸如本文其他部分所述的凹陷。該設(shè)備可以具有如本文所述的任何數(shù)目的凹陷,同時(shí)具有所提供的任何尺寸。在一個(gè)示例中,該設(shè)備可具有8個(gè)凹陷。該設(shè)備的重量可以不超過每個(gè)凹陷0.5kg、0.4kg、0.3kg、0.25kg、0.2kg、0.15kg、0.12kg或0.1kg。該設(shè)備可以具有不超過每個(gè)凹陷約500cm2、300cm2、200cm2、150cm2、100cm2、70cm2、60cm2、50cm2、40cm2、30cm2、20cm2、10cm2、5cm2、1cm2、100mm2、10mm2或1mm2的占地面積。
該設(shè)備可被配置為使用小于或等于每個(gè)凹陷約25W、20W、17W、15W、14W、13W、12W、11W、10W、9W、8W、7W、6W、5W、4W、3W、2W、1W、500mW、100mW、50mW、10mW、5mW或1mW的功率運(yùn)行。
由前文所述應(yīng)當(dāng)理解,盡管已經(jīng)圖示和描述了特定的實(shí)現(xiàn)方式,但本文中設(shè)想到并且可以對此作出各種修改。同時(shí),本文并不旨在通過說明書中提供的特定示例來限制本發(fā)明。盡管已經(jīng)參考前述說明書描述了本發(fā)明,但本文的優(yōu)選實(shí)施方式的描述和圖示不應(yīng)以限制性的意義來解釋。此外,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的所有方面并不限于本文闡述的特定描繪、配置或相對比例,其取決于多種條件和變量。在本發(fā)明的實(shí)施方式的形式和細(xì)節(jié)方面的各種修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)是顯而易見的。因此可以設(shè)想,本發(fā)明還應(yīng)當(dāng)覆蓋任何這樣的修改、改變和等同物。