與本發(fā)明教示的實(shí)施例的某些實(shí)施方案相符，計(jì)算系統(tǒng)100回應(yīng)于執(zhí)行存儲(chǔ)器106中包含的一或多個(gè)指令的一或多個(gè)序列的處理器104提供數(shù)據(jù)處理以及置信度值。此類(lèi)指令可以從另一計(jì)算機(jī)可讀媒體(例如存儲(chǔ)裝置110)讀取至存儲(chǔ)器106中。存儲(chǔ)器106中包含的指令序列的執(zhí)行使得處理器104能進(jìn)行本文所描述的處理狀態(tài)。替代地，可以使用硬連線電路代替或結(jié)合軟件指令以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明教示的實(shí)施例。因此本發(fā)明教示的實(shí)施例的實(shí)施方案不限于硬件電路和軟件的任何特定組合。
[0030]如本文所使用的術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)可讀媒體”和“計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品” 一般是指與向處理器104提供用于執(zhí)行的一或多個(gè)序列或一或多個(gè)指令有關(guān)的任何媒體。一般稱(chēng)為“計(jì)算機(jī)程序代碼”(其可以呈計(jì)算機(jī)程序或其它分組的形式來(lái)分組)的此類(lèi)指令當(dāng)經(jīng)執(zhí)行時(shí)使得計(jì)算系統(tǒng)100能夠表現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的特征或功能。計(jì)算機(jī)可讀媒體的這些以及其它形式可以采用許多形式，包含但不限于非易失性媒體、易失性媒體以及傳輸媒體。非易失性媒體包含例如固態(tài)盤(pán)、光盤(pán)或磁盤(pán)，例如存儲(chǔ)裝置110。易失性媒體包含動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，例如存儲(chǔ)器106。傳輸媒體包含同軸電纜、銅線以及光纖，包含包括總線102的電線。
[0031]計(jì)算機(jī)可讀媒體的常用形式包含(例如)軟盤(pán)、軟磁盤(pán)、硬盤(pán)、磁帶、或任何其它磁性媒體、CD-ROM、任何其它光學(xué)媒體、穿孔卡片、紙帶、具有孔洞圖案的任何其它物理媒體、RAM、PROM和EPR0M、閃存EPR0M、任何其它存儲(chǔ)器芯片或盒帶、如下文所描述的載波、或計(jì)算機(jī)可以從中進(jìn)行讀取的任何其它媒體。
[0032]在將一或多個(gè)指令的一或多個(gè)序列載送到處理器104用于執(zhí)行時(shí)，可以涉及各種形式的計(jì)算機(jī)可讀媒體。例如，指令可以首先在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的磁盤(pán)上承載。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以將指令加載到其動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器中，并使用調(diào)制解調(diào)器經(jīng)由電話線發(fā)送指令。計(jì)算系統(tǒng)100本地的調(diào)制解調(diào)器可以接收電話線上的數(shù)據(jù)并使用紅外發(fā)射器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成紅外信號(hào)。耦合到總線102上的紅外檢測(cè)器可以接收在紅外信號(hào)中承載的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)置于總線102上?？偩€102將數(shù)據(jù)載送到存儲(chǔ)器106，處理器104從所述存儲(chǔ)器檢索并執(zhí)行這些指令。由存儲(chǔ)器106接收的指令可以任選地或通過(guò)處理器104執(zhí)行之前或之后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置110上。
[0033]應(yīng)了解，為清楚起見(jiàn)，以上描述已經(jīng)參考不同功能單元和處理器描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，其將顯而易見(jiàn)的是，在不偏離本發(fā)明的情況下可以使用在不同功能單元、處理器或域之間的任何合適的功能分布。例如，將通過(guò)分開(kāi)的處理器或控制器實(shí)現(xiàn)的所圖示功能可以通過(guò)同一處理器或控制器實(shí)現(xiàn)。因此，對(duì)特定功能單元的引用僅將視為引用用于提供所描述功能的適當(dāng)裝置，而非指示嚴(yán)格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織。
[0034]在各種實(shí)施例中，本文所描述的裝置、儀器、系統(tǒng)和方法可以用來(lái)檢測(cè)所關(guān)注生物組分的一或多種類(lèi)型。這些所關(guān)注生物組分可以是任何合適的生物靶，包含但不限于，DNA序列(包含無(wú)細(xì)胞DNA)、RNA序列、基因、寡核苷酸、分子、蛋白質(zhì)、生物標(biāo)記、細(xì)胞(例如，循環(huán)腫瘤細(xì)胞)，或任何其它合適的靶生物分子。
[0035]在各種實(shí)施例中，此類(lèi)生物組分可以在以下應(yīng)用中結(jié)合各種PCR、qPCR和/或dPCR方法或系統(tǒng)來(lái)使用:例如，胎兒診斷、多重dPCR、病毒檢測(cè)和定量標(biāo)準(zhǔn)、基因分型、測(cè)序驗(yàn)證、突變檢測(cè)、轉(zhuǎn)基因生物體檢測(cè)、稀有等位基因檢測(cè)和/或拷貝數(shù)變化。本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及用于監(jiān)測(cè)或測(cè)量大量小體積樣本的生物反應(yīng)的裝置、儀器、系統(tǒng)以及方法。如本文所使用，樣本可以被稱(chēng)為例如樣本體積或反應(yīng)體積。
[0036]盡管通常適用于其中處理大量樣本的定量聚合酶鏈反應(yīng)(qPCR)，但是應(yīng)認(rèn)識(shí)到根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例可是使用任何合適的PCR方法。合適的PCR方法包含但不限于例如數(shù)字PCR、等位基因特異性PCR、不對(duì)稱(chēng)PCR、連接介導(dǎo)PCR、多重PCR、巢式PCR、qPCR、基因組步移和橋式PCR。
[0037]如下文所描述，根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例，反應(yīng)部位可以包含但不限于例如通孔、孔、凹口、斑點(diǎn)、凹穴、樣本固持區(qū)和反應(yīng)室。
[0038]此外，如本文所使用，熱循環(huán)可以包含使用例如熱循環(huán)儀、等溫?cái)U(kuò)增、熱定則、紅外調(diào)節(jié)的熱循環(huán)或解鏈酶相關(guān)擴(kuò)增。在一些實(shí)施例中，芯片可以與內(nèi)置式加熱元件整合。在不同實(shí)施例中，芯片可以與半導(dǎo)體整合。
[0039]根據(jù)各種實(shí)施例，靶的檢測(cè)可以是但不限于例如單獨(dú)的或組合形式的熒光檢測(cè)、陽(yáng)離子或陰離子檢測(cè)、PH值檢測(cè)、電壓檢測(cè)或電流檢測(cè)。
[0040]本文所描述的各種實(shí)施例特別適合于數(shù)字PCR(dPCR)。在數(shù)字PCR中，含有相對(duì)少量的靶多核苷酸或核苷酸序列的溶液可以被細(xì)分成大量的小測(cè)試樣本，使得每一樣本一般或者含有靶核苷酸序列的一個(gè)分子或者不含有任何靶核苷酸序列。當(dāng)樣本隨后在PCR方案、程序或?qū)嶒?yàn)中經(jīng)過(guò)熱循環(huán)時(shí)，含有靶核苷酸序列的樣本被擴(kuò)增且產(chǎn)生陽(yáng)性檢測(cè)信號(hào)，而不含有靶核苷酸序列的樣本未被擴(kuò)增且不產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。使用泊松(Poisson)統(tǒng)計(jì)，原始溶液中的靶核苷酸序列的數(shù)目可以與產(chǎn)生陽(yáng)性檢測(cè)信號(hào)的樣本的數(shù)目相關(guān)。
[0041]可為了進(jìn)行典型的dPCR方案、程序或?qū)嶒?yàn)，用簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的方式將初始樣本溶液劃分成數(shù)萬(wàn)或數(shù)十萬(wàn)個(gè)測(cè)試樣本將是有利的，每一測(cè)試樣本具有幾納升、為一納升或約一納升、或小于一納升的體積。因?yàn)榘泻塑账嵝蛄械臄?shù)目可能極小，在此類(lèi)情況下還可能重要的是初始溶液的全部含量占據(jù)多個(gè)反應(yīng)部位且包含于其中。
[0042]本文所描述的實(shí)施例通過(guò)如本文檔中將描述的以用戶友好的且有價(jià)值的方式為用戶顯示來(lái)自實(shí)驗(yàn)的結(jié)果使得用戶可以能夠評(píng)估實(shí)驗(yàn)質(zhì)量以及確定有關(guān)生物組分的信息而解決了這些和其它dPCR設(shè)計(jì)約束。
[0043]在各種實(shí)施例中，本文所描述的裝置、儀器、系統(tǒng)和方法可以用來(lái)檢測(cè)所關(guān)注生物組分的一或多種類(lèi)型。這些所關(guān)注生物組分可以包含但不限于DNA序列、RNA序列、基因、寡核苷酸或細(xì)胞(例如，循環(huán)腫瘤細(xì)胞)。在各種實(shí)施例中，此類(lèi)生物組分可以在以下應(yīng)用中結(jié)合各種PCR、qPCR和/或dPCR方法或系統(tǒng)來(lái)使用:例如，胎兒診斷、多重dPCR、病毒檢測(cè)和定量標(biāo)準(zhǔn)、基因分型、測(cè)序驗(yàn)證、突變檢測(cè)、轉(zhuǎn)基因生物體檢測(cè)、稀有等位基因檢測(cè)和/或拷貝數(shù)變化。參考圖10，在本發(fā)明教示的某些實(shí)施例中，芯片100包括襯底1002和多個(gè)反應(yīng)部位。芯片1000也可以被稱(chēng)作例如物件、裝置、陣列、載片、或壓板。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例，反應(yīng)部位可以是但不限于位于襯底1002中的例如孔、凹穴、凹口、斑點(diǎn)、反應(yīng)室、樣本固持區(qū)或通孔。反應(yīng)部位可以是允許樣本獨(dú)立于位于襯底上的其它樣本的任何結(jié)構(gòu)。襯底1002包括第一表面1010和相對(duì)的第二表面1012。
[0045]反應(yīng)部位1004經(jīng)配置以通過(guò)毛細(xì)作用提供足夠的表面張力，從而保持含有待處理或檢驗(yàn)的生物樣本的相應(yīng)液體樣本。
[0046]襯底1002可以是平板或包括適合于特定應(yīng)用或設(shè)計(jì)的任何形式。襯底可以完全地或部分地包括在制造技術(shù)中已知的各種材料中的任一者，包含但不限于金屬、玻璃、陶瓷、硅材料等。另外或替代地，襯底1002可以包括聚合材料，例如丙烯酸酯類(lèi)、苯乙烯類(lèi)、聚乙烯、聚碳酸酯、和聚丙烯材料。襯底1002和反應(yīng)部位1004可以通過(guò)機(jī)械加工、注塑模制、熱壓成形、激光鉆孔、光刻等中的一或多者形成。
[0047]圖2圖示顯示器的圖形用戶界面(⑶I) 200，其向用戶示出各種數(shù)據(jù)視像。⑶I 200向用戶提供來(lái)自芯片上執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)視像，因此用戶可以檢閱數(shù)據(jù)。根據(jù)本文所描述的各種實(shí)施例，為了幫助用戶識(shí)別數(shù)據(jù)以用于例如基于質(zhì)量的進(jìn)一步分析，可以由處理器產(chǎn)生不同數(shù)據(jù)視像以用于向用戶顯示。根據(jù)各種實(shí)施例，數(shù)據(jù)包含來(lái)自多個(gè)反應(yīng)部位中的每一者的所檢測(cè)熒光數(shù)據(jù)。⑶I 200可以允許用戶選擇用戶希望查看其數(shù)據(jù)的芯片。⑶I200可以顯示來(lái)自至少一個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。在圖2中所示的實(shí)例中，為用戶在⑶I 200上顯示來(lái)自幾個(gè)不同芯片的數(shù)據(jù)。可用的芯片數(shù)據(jù)可以顯示在菜單202中以用于用戶選擇。當(dāng)用戶選擇芯片來(lái)查看時(shí)，可以用不同方式來(lái)顯示對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)使得用戶可以識(shí)別多個(gè)反應(yīng)部位中的陽(yáng)性反應(yīng)和陰性反應(yīng)。換句話說(shuō)，反應(yīng)部位中的陽(yáng)性反應(yīng)(檢測(cè)到熒光)將以一種顏色顯示，而反應(yīng)部位中的陰性反應(yīng)(未檢測(cè)到熒光)將以第二色彩顯示。
[0048]此外，查看陽(yáng)性和陰性反應(yīng)的表示以及陽(yáng)性和陰性反應(yīng)的位置的用戶可以能夠更好地識(shí)別數(shù)據(jù)中的或?qū)嶒?yàn)中的任何誤差或偏差。例如，樣本到芯片的一個(gè)部分中的多個(gè)反應(yīng)部位中的不充分加載可以從芯片的數(shù)據(jù)視像f顯而易見(jiàn)。由于芯片中大量的反應(yīng)部位，為了能夠有效地查看陽(yáng)性和陰性反應(yīng)，芯片可以用多個(gè)部分的視圖顯現(xiàn)。以此方式，用戶可以能夠用較小部分查看陽(yáng)性和陰性反應(yīng)的顯示以便于查看。例如，數(shù)據(jù)206的第一個(gè)四分