專利名稱：用于自動(dòng)醫(yī)療診斷的盒體、系統(tǒng)和方法
用于自動(dòng)醫(yī)療診斷的盒體、系統(tǒng)和方法本申請(qǐng)為2007年12月21日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0068002M23. 7標(biāo)題為“用于自動(dòng)醫(yī)療診斷的盒體、系統(tǒng)和方法”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)特定DNA或RNA序列的存在、不存在或量的盒體 (cartridge)。本發(fā)明還涉及一種用于檢測(cè)特定DNA或RNA序列的存在、不存在或量的、任選地具有一個(gè)盒體的系統(tǒng)的應(yīng)用。從發(fā)現(xiàn)DNA以來(lái)，涉及檢測(cè)樣品中特定DNA或RNA序列的存在、不存在或量的技術(shù)已經(jīng)發(fā)生了巨大的飛躍。特別是PCR(聚合酶鏈反應(yīng))已經(jīng)為開發(fā)所有類型的用于檢測(cè)DNA 或RNA序列的存在或不存在的測(cè)試做出了巨大的貢獻(xiàn)。目前，已經(jīng)可以從生物體中收集含有DNA的樣品并確定其中某些特定DNA序列(靶序列)的存在、不存在或量。已有同時(shí)針對(duì)多個(gè)靶序列進(jìn)行這種分析的技術(shù)，稱為靶序列多元檢測(cè)(multiplex detection of target sequences),從而提高通量。目前，這種類型的分析還不能常規(guī)進(jìn)行，例如在糖尿病情況下測(cè)量血糖含量。通常，需要設(shè)備非常好的實(shí)驗(yàn)室，并且采用小心翼翼的方案以避免交叉污染并確保獲得的結(jié)果是可靠的，即將測(cè)定的假陽(yáng)性或假陰性讀數(shù)最小化。然而，由于許多手工工作要求受過(guò)充分訓(xùn)練和指導(dǎo)的人員，因此在本領(lǐng)域仍需克服現(xiàn)有DNA或RNA分析方法中的上述缺點(diǎn)。特別是已知RNA分析是非常困難的，這是因?yàn)樵诳諝庵泻褪炀毜姆治稣呤稚洗嬖诘奈⒘縍NA 導(dǎo)致污染非常容易發(fā)生。另外，現(xiàn)有分析方法不僅耗力，它們還非常耗時(shí)。典型地，常規(guī)DNA 或RNA分析的一個(gè)有效過(guò)程需要大約6小時(shí)，這是由于例如在各種系統(tǒng)之間取樣所進(jìn)行的全部操作、從樣品中分離DNA或RNA、為了分析樣品中的靶序列的存在、不存在或量進(jìn)行的后續(xù)測(cè)定、處理獲得的任何結(jié)果以及對(duì)所述結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)解釋所導(dǎo)致的。之前已經(jīng)公開了用于檢測(cè)DNA的基于盒體的系統(tǒng)。例如US 5，882，903公開了一種用于檢測(cè)DNA的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含具有一或多個(gè)反應(yīng)腔的第一組件(assembly)和包含多個(gè)液體腔(fluid chamber)的第二組件。所述液體腔中每一個(gè)容納在檢測(cè)DNA時(shí)使用的液體。這些液體包括漂洗液、裂解液、以及含有擴(kuò)增緩沖液和適當(dāng)引物的擴(kuò)增溶液。所述反應(yīng)腔用于進(jìn)行所述檢測(cè)的不同步驟，例如漂洗、裂解和擴(kuò)增。本領(lǐng)域已知的用于檢測(cè)DNA的其他基于盒體的系統(tǒng)例如公開于US 5，585，069,US 6，168，948 和 W097/27324。已知的基于盒體的系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是這些系統(tǒng)的盒體被設(shè)計(jì)為一個(gè)單一體 (single body)。已知的盒體不能根據(jù)希望使用所述盒體的應(yīng)用提供任何可變性，所述應(yīng)用例如用所述系統(tǒng)檢測(cè)特異細(xì)菌或針對(duì)將要在所述盒體中引入的不同類型的樣品。本發(fā)明的一個(gè)目的是為檢測(cè)樣品中靶核苷酸序列的存在、不存在或量提供一種盒體，并提供這種盒體更為靈活的應(yīng)用。這個(gè)目的通過(guò)權(quán)利要求1中的盒體實(shí)現(xiàn)。通過(guò)提供可用于廣泛應(yīng)用的通用部件(generic part)和為了用于特定應(yīng)用而特別設(shè)計(jì)的一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件(application-specific part)，所述盒體可以基于其將被使用的特定應(yīng)用而組裝。所述通用部件可以典型地包含液體操作裝置(means)例如泵和閥、其應(yīng)用可以與所述盒體的應(yīng)用無(wú)關(guān)的多個(gè)處理腔、以及用于不同液體如裂解和漂洗緩沖液的液體貯存和廢物收集室。所述盒體的這些部件將在下文進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)特異性部件中的一個(gè)是具有一或多個(gè)熱循環(huán)腔的PCR體(PCR body)，并含有多個(gè)引物。所述盒體可用于不同組的細(xì)菌/抗性。通過(guò)提供含有多個(gè)引物的不同PCR體，可以基于使用所述盒體的應(yīng)用而選擇應(yīng)用特異性PCR體。例如含有引物的PCR體可基于待檢測(cè)的細(xì)菌/抗性組而選擇，所述選擇可以特異性地針對(duì)特定測(cè)試或針對(duì)特定地區(qū)例如歐洲、亞洲或非洲。還可以基于待檢測(cè)的細(xì)菌/抗性而選擇熱循環(huán)腔的大小或數(shù)目。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中所述熱循環(huán)腔僅用于熱循環(huán)步驟。在這個(gè)實(shí)施方案中，所述處理腔特別是引物不受在所述盒體中進(jìn)行的任何其他步驟的影響。在一個(gè)實(shí)施方案中，有兩個(gè)或更多個(gè)熱循環(huán)腔。在每一個(gè)熱循環(huán)腔中可以引入一定量的處理液，其使得可以進(jìn)行有效的平行處理。在一個(gè)實(shí)施方案中，在所述一或多個(gè)熱循環(huán)腔中的每一個(gè)內(nèi)放置一個(gè)引物。通過(guò)將引物放置在所述一或多個(gè)熱循環(huán)腔中，所述引物不需要在進(jìn)行熱循環(huán)步驟開始前被轉(zhuǎn)移。通過(guò)這種方式可以更有效地使用所述引物。另外，這使得可以更簡(jiǎn)單地設(shè)計(jì)所述PCR 體。在一個(gè)實(shí)施方案中，引物被點(diǎn)樣在所述PCR體上。所述點(diǎn)樣可以通過(guò)任何已知的點(diǎn)樣技術(shù)例如噴墨打印進(jìn)行。優(yōu)選地，在所述一或多個(gè)熱循環(huán)腔中提供所述被點(diǎn)樣的引物， 但是它們也可以在任何其他適當(dāng)?shù)奈恢美缭谝龑?dǎo)樣品進(jìn)入所述一或多個(gè)熱循環(huán)腔的入口通道中。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的一個(gè)是一個(gè)檢測(cè)設(shè)備 (device)。可以使用一些不同的檢測(cè)方法在DNA/RNA擴(kuò)增之后檢測(cè)樣品中的擴(kuò)增子。這些檢測(cè)方法可以包括光學(xué)、電化學(xué)、磁性毛細(xì)管(magnetic capillary)和凝膠電泳檢測(cè)方法。 根據(jù)針對(duì)一個(gè)特定樣品所要使用的檢測(cè)方法，可以選擇所述檢測(cè)設(shè)備或其至少一部分并連接至所述盒體的所述通用部件。在一個(gè)實(shí)施方案中，基于為了檢測(cè)特定細(xì)菌/抗性而使用的PCR體選擇所述檢測(cè)設(shè)備。特定檢測(cè)方法典型地與要檢測(cè)的特異性細(xì)菌/抗性相關(guān)，并從而與在所述檢測(cè)方法中使用的引物相關(guān)。由此，含有引物的PCR體與檢測(cè)設(shè)備可作為一對(duì)選擇，即在選擇PCR體時(shí)也選擇檢測(cè)設(shè)備。也可以僅僅所述檢測(cè)設(shè)備的一個(gè)特定部分例如底物和/或底物容器是特異性針對(duì)檢測(cè)特定DNA/RNA的。因此意味著所述應(yīng)用特異性檢測(cè)設(shè)備可以僅僅是在所述盒體中為了使檢測(cè)特定DNA/RNA成為可能而使用的實(shí)際檢測(cè)系統(tǒng)的一部分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的一個(gè)是樣品導(dǎo)入設(shè)備?；谒铇悠返牧俊悠奉愋?、其提供時(shí)的狀態(tài)，可用不同的樣品導(dǎo)入設(shè)備將樣品導(dǎo)入所述盒體中。樣品導(dǎo)入設(shè)備的應(yīng)用進(jìn)一步提供了與所述盒體的容易及安全的連接，并由此容易及可靠地將樣品導(dǎo)入所述盒體中。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述樣品導(dǎo)入設(shè)備是一個(gè)預(yù)裂解(pre-lysis)設(shè)備，其設(shè)置為將樣品制備為一種特定狀態(tài)。所述盒體的通用部件被設(shè)計(jì)為在特定樣品狀態(tài)例如液態(tài)下處理樣品。預(yù)裂解設(shè)備可將樣品從其可得的但不能在所述盒體中使用的特定狀態(tài)處理為所述盒體被設(shè)計(jì)的可以處理其的狀態(tài)。這種狀態(tài)可以是干燥后的液體、存在于固體容器中的液體等等。預(yù)裂解中的過(guò)程可以在所述預(yù)裂解設(shè)備與所述通用部件連接之前進(jìn)行，也可以在這一連接已經(jīng)建立之后進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的至少一個(gè)具有識(shí)別設(shè)備。 為了避免在選擇應(yīng)用特異性部件中出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)所述應(yīng)用特異性部件進(jìn)行識(shí)別是有用的， 從而可以容易地檢查是否正確的應(yīng)用特異性部件或一組部件與所述通用部件組合。這種識(shí)別設(shè)備可以包括標(biāo)簽、條形碼、色碼、磁性碼等等。優(yōu)選地，使用自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)例如RF標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)。也可以使用更加先進(jìn)的識(shí)別設(shè)備追蹤所述通用部件和/或應(yīng)用特異性部件的位置歷史。例如一個(gè)特定應(yīng)用特異性部件被冷卻可能是重要的。通過(guò)使用位置歷史追蹤系統(tǒng)，可以檢查是否所述應(yīng)用特異性部件尚未離開冷卻設(shè)備太長(zhǎng)時(shí)間。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)控制單元(unit)檢查正確的應(yīng)用特異性部件是否已經(jīng)與所述通用部件連接，以及所述通用部件和應(yīng)用特異性部件對(duì)于位置歷史等等是否仍滿足全部要求。本發(fā)明典型地避免手工勞動(dòng)或使其最小化、避免交叉污染、提供更可靠的更快的結(jié)果、對(duì)用戶更加友好并且更易于適應(yīng)對(duì)不同靶序列的分析。本發(fā)明提供一種在任何類型樣品，優(yōu)選血液中分析DNA或RNA的存在、不存在或量的高通量方法。本發(fā)明提供一種適于檢測(cè)DNA和/或RNA的存在、不存在或量的盒體。所述對(duì)DNA 和/或RNA的存在、不存在或量的檢測(cè)可以提示例如一個(gè)基因、一個(gè)基因的等位基因、一種遺傳特征或疾病、一種多態(tài)性、一種單核苷酸多態(tài)性(SNP)的存在、不存在或量或在生物體中外源DNA或RNA的存在，即在生物體中病原體或細(xì)菌的存在、不存在或量。通過(guò)本發(fā)明，可以形成合適的療法以制備用于治療診斷出的疾病的藥品。例如，在來(lái)自一個(gè)生物體(例如人)的樣品(例如血液)中檢測(cè)到病原體(例如病毒)，可以由此得到診斷和相應(yīng)治療(例如抗生素)。所述盒體可以是可置于可重復(fù)使用的儀器(apparatus)中的可更換類型。這種盒體可以是一次性的、可再生的或可以是在清潔之后可重復(fù)使用的。對(duì)于可更換的盒體，可能與樣品發(fā)生接觸的全部部件在檢測(cè)過(guò)程之后可從儀器中取出，所述盒體可以換為另一個(gè)或在下次使用之前進(jìn)行清潔。在其他實(shí)施方案中，所述盒體可以是所述可重復(fù)使用的儀器的一個(gè)整體部件，在每一次使用之后進(jìn)行清潔。在某些實(shí)施方案中，所述儀器包含用于控制分離裝置、擴(kuò)增裝置和/或檢測(cè)裝置的控制單元。所述控制單元使得自動(dòng)控制DNA分離、DNA擴(kuò)增以及檢測(cè)所擴(kuò)增的DNA成為可能。所述盒體包含一或多個(gè)在檢測(cè)過(guò)程中容納樣品的腔。這些腔可包括用于將樣品導(dǎo)入所述盒體的導(dǎo)入腔、用于裂解樣品中的細(xì)胞的裂解腔、用于漂洗的漂洗腔、用于擴(kuò)增DNA 的一或多個(gè)熱循環(huán)腔、以及使得檢測(cè)成為可能的檢測(cè)腔。也可僅有一個(gè)單一腔用于上述關(guān)于腔的一或多種功能。在這個(gè)實(shí)施方案中，所述導(dǎo)入腔、裂解腔、漂洗腔、熱循環(huán)腔、以及檢測(cè)腔中的兩個(gè)或多個(gè)可以組合在一個(gè)單一腔中。在檢測(cè)過(guò)程的不同步驟中，樣品將處于相應(yīng)的腔內(nèi)。為了達(dá)到這個(gè)目的，樣品將在兩個(gè)處理步驟中從一個(gè)腔轉(zhuǎn)移至另一個(gè)腔。為了使這種轉(zhuǎn)移成為可能，每一個(gè)腔都至少與另一個(gè)腔通過(guò)一個(gè)液體通道相連。在至少一個(gè)，但優(yōu)選地每一個(gè)液體通道中，可存在閥門裝置，所述閥門裝置優(yōu)選地通常關(guān)閉所述液體通道，但是基于對(duì)所述閥門裝置的驅(qū)動(dòng)而打開所述液體通道，從而將相應(yīng)的兩個(gè)腔置于液體聯(lián)系中。所述閥門裝置可設(shè)計(jì)為單向閥門。
在某些實(shí)施方案中，所述閥門裝置被閥門驅(qū)動(dòng)設(shè)備所驅(qū)動(dòng)。這種閥門驅(qū)動(dòng)設(shè)備優(yōu)選地置于所述可重復(fù)使用的儀器中。在某些實(shí)施方案中，存在泵裝置以將樣品或在檢測(cè)過(guò)程中使用的任何其他液體例如裂解緩沖液、試劑、漂洗及分離緩沖液、預(yù)擴(kuò)增緩沖液從一個(gè)腔泵入另一個(gè)腔中。這些泵裝置可被優(yōu)選地置于所述可重復(fù)使用的儀器中的泵驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)包含用于數(shù)據(jù)收集的裝置和/或用于數(shù)據(jù)處理的裝置。這些裝置被設(shè)計(jì)為用于分析所檢測(cè)的DNA和/或解釋結(jié)果。特別地，在某些實(shí)施方案中，所述數(shù)據(jù)處理裝置能夠?qū)泻怂岬拇嬖凇⒉淮嬖诨蛄?或其組合)與特定的診斷聯(lián)系起來(lái)。這種數(shù)據(jù)處理裝置例如可以與數(shù)據(jù)庫(kù)組合的計(jì)算機(jī)的形式存在。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含用于導(dǎo)入一或多個(gè)樣品的裝置。這些樣品導(dǎo)入裝置可包含任何合適的設(shè)備，例如用于將樣品從注射器或移液器等等中導(dǎo)入的容納或盛放設(shè)備，并可例如包含單向入口閥門、隔離件(s印turn)、濾器、以及溢流管。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含裂解設(shè)備。在可置于控制單元控制之下的裂解設(shè)備中，處理樣品以將樣品中的任何核酸提供為可從樣品中分離的形式。這個(gè)裂解步驟典型地包括裂解細(xì)胞從而破裂細(xì)胞膜和/或核膜以釋放其中含有的核酸?？梢詫⑽锢砘驒C(jī)械操作裝置用于所述裂解步驟，但是化學(xué)裝置也可以用于裂解樣品中的細(xì)胞，例如裂解緩沖液?？梢詰?yīng)用用于混和的裝置使樣品和裂解緩沖液混和。本領(lǐng)域由教科書等可以得知用于裂解細(xì)胞的方法。如果需要，可以將這些方法調(diào)整為適于在本發(fā)明的系統(tǒng)中應(yīng)用。裂解步驟產(chǎn)生的任何廢棄物可以棄于例如廢物收集設(shè)備。在某些實(shí)施方案中，可以組合所述樣品插入設(shè)備和裂解設(shè)備。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含富集設(shè)備，任選地置于控制單元的控制之下。所述富集設(shè)備使得能夠從被裂解的樣品中分離DNA。為了達(dá)到這個(gè)目的，所述富集設(shè)備可安裝有用于分離DNA的裝置，例如磁性顆粒。在這個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的DNA或RNA 被吸附在磁性顆粒上。被吸附的核酸物質(zhì)可進(jìn)行一次或多次漂洗、脫水和/或純化步驟以除去任何不需要的物質(zhì)例如樣品中含有的生物物質(zhì)的殘留物和非DNA和/或RNA的其他樣品成分。當(dāng)被吸附的DNA或RNA達(dá)到所希望的純度時(shí)，可以將其解除吸附或從所述磁性顆粒洗脫。所述富集設(shè)備也可以安裝有用于對(duì)用于混和、分開和分離DNA或RNA的液體進(jìn)行物理或機(jī)械操作的裝置。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含富集步驟即分離DNA或RNA中必需的試劑，例如緩沖液、漂洗液、水、濾器、磁性珠等等。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含廢物收集設(shè)備以容納富集步驟中產(chǎn)生的任何廢棄產(chǎn)物例如用過(guò)的緩沖液、漂洗液等等。在某些實(shí)施方案中，系統(tǒng)中不同的廢物收集設(shè)備對(duì)于每一項(xiàng)不同的目的或體積可以是分離的。在某些實(shí)施方案中，可以組合兩個(gè)或多個(gè)本文所述的廢物收集設(shè)備以容納本發(fā)明的方法所產(chǎn)生的所有廢棄物。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包含任選地置于控制單元控制之下的預(yù)擴(kuò)增設(shè)備。所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備可用于例如提高待分析的DNA或RNA的總量。對(duì)得自分離步驟的 DNA或RNA進(jìn)行預(yù)擴(kuò)增步驟可以提高DNA的總量。特別是在對(duì)分離的DNA進(jìn)行多個(gè)檢測(cè)的多元分析情況下，這對(duì)于例如在一個(gè)樣品中同時(shí)檢測(cè)多個(gè)病原體的存在、不存在或量是有利的。本領(lǐng)域已有用于提高DNA的量的合適的技術(shù)，通常稱為全基因組擴(kuò)增(Whole Genome Amplification)。在所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備中，分離并純化的DNA或RNA可用例如一種預(yù)擴(kuò)增緩沖液進(jìn)行預(yù)處理，在全基因組擴(kuò)增的情況下，用酶和DNTP預(yù)處理。所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備可與廢物收集設(shè)備連接以處理廢物。在某些實(shí)施方案中，所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備也可用于實(shí)現(xiàn)某些用于檢測(cè)特定核酸的測(cè)定。例如類 OLA-PCR 技術(shù)如 Applera(SNPplex) ,Keygene (SNPffave)和 MRC-Holland(MPLA) 提供的技術(shù)。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)包含擴(kuò)增設(shè)備。所述擴(kuò)增設(shè)備可置于控制單元控制之下。任選地經(jīng)過(guò)如本文其他地方所描述的預(yù)處理的被分離的DNA被置于所述擴(kuò)增設(shè)備中并在其中進(jìn)行擴(kuò)增處理。所述擴(kuò)增處理包括將被分離的DNA與一組特異于靶核酸的PCR引物、PCR酶例如一或多種聚合酶以及dNTP接觸。在某些實(shí)施方案中，所述擴(kuò)增設(shè)備具有多個(gè)腔。所述多個(gè)腔使得被分離或預(yù)擴(kuò)增的DNA或RNA可以被分為幾份分配在所述腔中。在每一個(gè)腔中，可以使用不同組引物進(jìn)行擴(kuò)增步驟。以這種方式，可以在多元分析中對(duì)一個(gè)樣品分析其中不同靶核酸的存在、不存在或量。在多元分析的情況下，每一個(gè)靶核酸的引物組可設(shè)有一個(gè)可檢測(cè)的不同的標(biāo)記，即具有不同的熒光譜。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含用于擴(kuò)增被分離的DNA的試劑例如酶、 DNTP等等。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)也可以包含檢測(cè)設(shè)備。所述檢測(cè)設(shè)備可置于控制單元控制之下。所述檢測(cè)設(shè)備適于檢測(cè)被擴(kuò)增的DNA或RNA，優(yōu)選地適于檢測(cè)摻入到擴(kuò)增產(chǎn)物中的標(biāo)記。所述檢測(cè)設(shè)備可以基于標(biāo)記、長(zhǎng)度、遷移率、核苷酸序列、質(zhì)量或其組合而進(jìn)行檢測(cè)。在某些實(shí)施方案中，檢測(cè)設(shè)備可基于光學(xué)、電化學(xué)、磁性或遷移率(凝膠電泳)進(jìn)行檢測(cè)。理論上，本領(lǐng)域已知的任何合適的檢測(cè)設(shè)備都可以應(yīng)用。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)還包含數(shù)據(jù)收集設(shè)備以收集得自所述檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)還包含數(shù)據(jù)處理設(shè)備以處理所述數(shù)據(jù)。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于在含有一或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的方法，其中所述方法包括下列步驟-提供得自一個(gè)生物體的樣品；-進(jìn)行從所述樣品中分離核酸序列的步驟；-進(jìn)行擴(kuò)增(部分)所述核酸序列的步驟從而提供擴(kuò)增子；-檢測(cè)相應(yīng)于樣品中的核酸序列中的靶核苷酸序列的擴(kuò)增子的存在、不存在和/ 或量。在某些實(shí)施方案中，所述方法在如本申請(qǐng)中所描述的盒體中進(jìn)行。
在某些實(shí)施方案中，所述靶核苷酸序列可選自由DNA、基因組DNA、RNA、mRNA、 cDNA、轉(zhuǎn)基因DNA等等組成的一組。在某些實(shí)施方案中，所述生物體是人、非人動(dòng)物、微生物或植物。在某些實(shí)施方案中，所述樣品是組織、體液例如唾液、精液、血液、尿液、和/或糞便(faces)ο在某些實(shí)施方案中，所述靶核苷酸序列是外源序列。在某些實(shí)施方案中，所述靶核酸序列是病原體。在某些實(shí)施方案中，所述包含核酸序列的樣品被裂解以釋放其中包含的核酸序列。在某些實(shí)施方案中，對(duì)被裂解的樣品進(jìn)行一系列本領(lǐng)域已知并在標(biāo)準(zhǔn)教科書中描述的漂洗和收集步驟以從所述樣品中分離核酸。這些步驟可以在一個(gè)單一步驟中進(jìn)行，或作為一系列的多個(gè)步驟進(jìn)行。從樣品中分離核酸之后，對(duì)所述核酸可以用選擇性的檢測(cè)靶核酸的引物進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)。核酸擴(kuò)增方法通常使用兩個(gè)引物、dNTP以及(DNA)聚合酶。用于擴(kuò)增的一個(gè)優(yōu)選的方法是PCR?！癙CR”或“聚合酶鏈反應(yīng)”是一種用于體外酶促擴(kuò)增特異性DNA片段的快速方法。待擴(kuò)增的DNA通過(guò)加熱樣品被變性。在存在DNA聚合酶和過(guò)量三磷酸脫氧核苷酸的情況下，與靶序列特異性雜交的寡核苷酸引發(fā)新DNA合成。一輪合成產(chǎn)生確定長(zhǎng)度的新鏈，所述新鏈與母鏈相似，可以基于變性和退火與引物雜交。第二輪變性、退火和合成產(chǎn)生兩條單鏈產(chǎn)物，其合起來(lái)組成獨(dú)立的雙鏈產(chǎn)物，精確地具有引物末端之間的長(zhǎng)度。這種獨(dú)立的產(chǎn)物通過(guò)每一個(gè)成功的擴(kuò)增循環(huán)呈指數(shù)累積。在大約20到30個(gè)循環(huán)的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)所述獨(dú)立片段幾百萬(wàn)倍的擴(kuò)增。本領(lǐng)域熟知PCR方案，并且描述于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室教科書， 例如 Ausubel etal.，Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons， Inc. (1995)。其他可用的多元和/或等溫?cái)U(kuò)增方法包括例如LCR、自動(dòng)維持序列擴(kuò)增(3SR)、 Q-β -復(fù)制酶介導(dǎo)的 RNA擴(kuò)增 ^ -β-i^plicase mediated RNA amplification)、滾環(huán)擴(kuò)增 (RCA)或鏈置換擴(kuò)增(SDA)。檢測(cè)標(biāo)記的擴(kuò)增子通過(guò)檢測(cè)器進(jìn)行以產(chǎn)生檢測(cè)數(shù)據(jù)。所述檢測(cè)器不僅當(dāng)然依賴于進(jìn)行區(qū)分靶序列擴(kuò)增子的一般系統(tǒng)，也依賴于引物上存在的標(biāo)記，例如熒光或磷光標(biāo)記。為了區(qū)分樣品中不同靶序列，優(yōu)選地使用各自相應(yīng)擴(kuò)增子的熒光譜之間的差別。在某些實(shí)施方案中，引物中的至少一個(gè)包含一個(gè)標(biāo)記，優(yōu)選地正向引物包含一個(gè)標(biāo)記。所述標(biāo)記可選自很大的一組，包括但不限于熒光和/或磷光部分例如染料、生色團(tuán)、或酶、抗原、重金屬、磁性探針、磷光部分、放射性標(biāo)記、化學(xué)發(fā)光部分或電化學(xué)檢測(cè)部分。在某些實(shí)施方案中，所述標(biāo)記是熒光或磷光染料。這些染料的例子是FAM、HEX、ΤΕΤ、JOE、NED、和(ET-)ROX。染料例如 FITC、Cy2、Texas Red、TAMRA、Alexa fluor 488TM、BodipyFL、Rhodamine 123、R6G、 Bodipy 530、AlexafluorTM532。通過(guò)使用每一個(gè)都含有不同標(biāo)記的不同引物組，可以通過(guò)使用另外的標(biāo)記來(lái)增加樣品中可以被區(qū)分的靶序列的數(shù)目以及樣品中可以被檢測(cè)的靶序列的數(shù)目。多元方法中一個(gè)樣品中可以使用的最大標(biāo)記數(shù)很大程度上由可用的檢測(cè)平臺(tái)的檢測(cè)能力的限制決定。在某些實(shí)施方案中，擴(kuò)增通過(guò)聚合酶鏈反應(yīng)進(jìn)行，所述聚合酶鏈反應(yīng)使用選擇性地針對(duì)靶序列而不針對(duì)樣品中任何其他序列的至少一個(gè)正向引物和至少一個(gè)反向引物進(jìn)行。
在某些實(shí)施方案中，所述正向引物或反向引物中的至少一個(gè)是被標(biāo)記的。在某些實(shí)施方案中，所述擴(kuò)增步驟之前進(jìn)行檢測(cè)樣品中的核酸的測(cè)試，或所述擴(kuò)增步驟被該測(cè)試取代。在某些實(shí)施方案中，所述擴(kuò)增子基于標(biāo)記、長(zhǎng)度、遷移率、核苷酸序列、質(zhì)量或其組合而被檢測(cè)。在某些實(shí)施方案中，所述擴(kuò)增子基于光學(xué)、電化學(xué)、或磁性檢測(cè)而被檢測(cè)。

圖1示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的系統(tǒng)的透視圖；圖2示出了本發(fā)明的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)的示意框圖；圖3示出了本發(fā)明的盒體的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面示意圖(圖4中B-B)；圖4示出了圖3的實(shí)施方案的俯視/橫截面示意圖(圖3中A-A)。圖1示出了用于在包含一或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施方案，用參考數(shù)字1指示。所述系統(tǒng)包含具有外罩3 (部分打開)的可重復(fù)使用的儀器2。在儀器2中有凹進(jìn)部4。可更換的盒體5被可移動(dòng)地置于這個(gè)凹進(jìn)部4。所述盒體5可以重復(fù)使用、循環(huán)使用或一次性丟棄。為了使檢測(cè)成為可能，所述盒體5包含用于導(dǎo)入樣品的導(dǎo)入裝置、用于分離DNA的分離裝置、用于擴(kuò)增DNA的擴(kuò)增裝置、以及用于檢測(cè)擴(kuò)增的DNA的檢測(cè)裝置。所述導(dǎo)入裝置、 分離裝置、擴(kuò)增裝置和/或檢測(cè)裝置可置于所述盒體上和/或在所述可重復(fù)使用的儀器內(nèi)。 一般而言，優(yōu)選地在儀器2中放置系統(tǒng)1的通常不與樣品接觸的全部部件。樣品在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中置于作為盒體工作的盒體內(nèi)。下文描述了放置所述導(dǎo)入裝置、分離裝置、擴(kuò)增裝置和/或檢測(cè)裝置的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案。然而，其他實(shí)施方案也是可能的。儀器2包含控制單元7以自動(dòng)控制檢測(cè)過(guò)程的不同步驟，如下文所述。進(jìn)一步地，所述儀器2包含一或多個(gè)驅(qū)動(dòng)設(shè)備以驅(qū)動(dòng)盒體中放置的不同元件。這些驅(qū)動(dòng)設(shè)備可包含一或多個(gè)泵裝置驅(qū)動(dòng)設(shè)備以驅(qū)動(dòng)一或多個(gè)用于泵液體的泵裝置、一或多個(gè)閥門驅(qū)動(dòng)設(shè)備以驅(qū)動(dòng)盒體內(nèi)置于液體通道內(nèi)的一或多個(gè)閥門，以及其他驅(qū)動(dòng)設(shè)備例如機(jī)械驅(qū)動(dòng)設(shè)備以提供例如盒體的一或多個(gè)部件的旋轉(zhuǎn)或平移運(yùn)動(dòng)。在所述儀器中有檢測(cè)設(shè)備，其可檢測(cè)DNA的存在、不存在和/或量。為此目的，DNA 可置于盒體上設(shè)置的檢測(cè)腔內(nèi)。所述檢測(cè)設(shè)備可基于本領(lǐng)域已知的光學(xué)、電化學(xué)或磁性原理工作。任何其他合適的檢測(cè)方法也可以應(yīng)用。所述儀器可進(jìn)一步包含數(shù)據(jù)收集設(shè)備和數(shù)據(jù)處理設(shè)備以分別收集得自檢測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)并處理這些數(shù)據(jù)。儀器2包含載體6以支持盒體5。所述載體6可以在一個(gè)較低位置(載體示于此位置)和一個(gè)較高位置之間的垂直方向移動(dòng)。在所述較低位置，盒體5可被放置在載體6 上或自載體6上取走。所述較高位置是工作位置，盒體5在檢測(cè)過(guò)程中置于此位置。在這個(gè)較高位置，所述盒體被夾在載體6和盒體上放置的多個(gè)設(shè)備之間，所述設(shè)備例如泵裝置、 閥門、機(jī)械裝置，并且一個(gè)檢測(cè)腔可以與置于儀器2內(nèi)的相應(yīng)設(shè)備例如泵裝置、閥門和其他機(jī)械驅(qū)動(dòng)設(shè)備、以及檢測(cè)設(shè)備協(xié)同工作。在另一個(gè)實(shí)施方案中，包含相應(yīng)設(shè)備的儀器2的一個(gè)部件能夠朝向或者遠(yuǎn)離置于儀器2中的盒體移動(dòng)也是可以的。在圖2中示出示意框圖，其中示出了使用本發(fā)明的方法的檢測(cè)過(guò)程的不同處理步驟。此圖用于解釋盒體5的主要結(jié)構(gòu)以及儀器2和盒體5之間的關(guān)系。在第一步中(“樣品插入”)中，樣品被導(dǎo)入盒體5中。為此目的，盒體5包含一個(gè)導(dǎo)入設(shè)備，通過(guò)其可以將樣品導(dǎo)入盒體5中。所述導(dǎo)入設(shè)備可以例如是任何用于將樣品從注射器或移液器等中導(dǎo)入的合適設(shè)備，并且可以包含容納或盛放設(shè)備、單向入口閥門、隔離件、濾器、以及溢流管。樣品導(dǎo)入之后，這個(gè)樣品可以被引導(dǎo)至導(dǎo)入腔。在第二步中(“裂解”)中，處理樣品以將樣品中的任何核酸提供為其可被從所述樣品中分離的形式。這個(gè)裂解步驟典型地包括裂解細(xì)胞從而破裂細(xì)胞膜和/或核膜以釋放其中含有的核酸。所述裂解步驟在裂解腔中進(jìn)行，所述裂解腔是裂解設(shè)備的一部分。針對(duì)樣品，這個(gè)裂解腔與導(dǎo)入設(shè)備通過(guò)例如液體通道的方式存在液體交流?？梢源嬖诒醚b置以將樣品從導(dǎo)入腔泵至裂解腔。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述導(dǎo)入腔和裂解腔是同一個(gè)腔。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述裂解設(shè)備包含物理或機(jī)械操作裝置以進(jìn)行所述裂解步驟。在另一個(gè)實(shí)施方案中，或同一實(shí)施方案中，(也)可以應(yīng)用化學(xué)方法裂解樣品中的細(xì)胞， 例如裂解緩沖液。所述裂解緩沖液可以在使用之前貯存于一個(gè)分離的裂解緩沖液容器中， 所述容器與裂解腔存在液體交流?？梢栽谶B接裂解緩沖液容器和裂解腔的液體通道中設(shè)置一個(gè)閥門，優(yōu)選單向閥門?？梢栽O(shè)置混和裝置以混和樣品和裂解緩沖液。這些混和裝置可由所述儀器驅(qū)動(dòng)。裂解以及可能的混和在儀器2的控制單元的控制下進(jìn)行。閥門和泵裝置由設(shè)置在儀器2中的閥門和泵裝置驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)?？梢詫⒘呀獠襟E中產(chǎn)生的任何廢棄液體丟棄至例如在盒體中存在的廢物收集設(shè)備中。所述廢物收集設(shè)備可作為廢物腔設(shè)置，與裂解腔存在液體交流。在第三步中(“富集”)中，設(shè)置在盒體中的富集設(shè)備使得DNA從裂解的樣品中分離。為此目的，所述富集設(shè)備可設(shè)置有用于分離DNA的設(shè)備，例如磁性顆粒。所述富集步驟在富集腔中進(jìn)行，所述富集腔與裂解腔存在液體交流。在裂解腔和富集腔之間的液體通道中，設(shè)置一個(gè)閥門以使得可以僅當(dāng)需要時(shí)可以有通過(guò)所述液體通道的液流。所述閥門可以由儀器中的閥門驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。在本實(shí)施方案中，本發(fā)明的DNA或RNA被吸附在磁性顆粒上。被吸附的核酸物質(zhì)可進(jìn)行一次或多次漂洗、脫水和/或純化步驟以除去任何不需要的物質(zhì)例如樣品中含有的生物物質(zhì)的殘留物和非DNA和/或RNA的其他樣品成分。這個(gè)漂洗和純化步驟在圖2中示出為第四步“漂洗和純化”。然而，所述“漂洗和純化”步驟也可視為所述“富集”步驟的一部分。當(dāng)被吸附的DNA或RNA達(dá)到所希望的純度時(shí)，可以將其解除吸附或從所述磁性顆粒上洗脫。所述漂洗和純化步驟在漂洗腔內(nèi)進(jìn)行。在本實(shí)施方案中，這個(gè)漂洗腔與富集腔是同一個(gè)腔。然而，在其他實(shí)施方案中，也可以是分離的腔。盒體5中設(shè)置一或多個(gè)漂洗緩沖液和洗脫緩沖液容器以分別容納漂洗緩沖液和洗脫緩沖液。每一個(gè)漂洗緩沖液和洗脫緩沖液容器都與漂洗腔存在液體交流，同樣地，提供這種液體交流的每一個(gè)液體通道都設(shè)置一個(gè)閥門，優(yōu)選單向閥門。可以設(shè)置相似的容器用于所述富集步驟即分離DNA或RNA必需的任何其他試劑。
富集設(shè)備的閥門由儀器中2的閥門驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，并且可以置于控制單元7的控制之下。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述富集設(shè)備也可設(shè)置有液體的物理或機(jī)械操縱裝置以混和、分開及分離DNA或RNA。所述物理或機(jī)械操縱裝置可由儀器中2的驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，并且可以置于所述儀器的控制單元7的控制之下。可以將富集步驟中產(chǎn)生的任何廢棄產(chǎn)物如使用過(guò)的緩沖液、漂洗液等等引導(dǎo)至廢物收集設(shè)備。所述廢物收集設(shè)備是所述盒體的一部分，可與在裂解設(shè)備中描述的廢物收集裝置是同一個(gè)。或者裂解步驟和富集步驟中的廢物收集裝置針對(duì)每個(gè)不同的目的或體積可以是分離的。在第五步中(“預(yù)擴(kuò)增”)中，待分析的DNA或RNA的總量可以通過(guò)使用預(yù)擴(kuò)增設(shè)備提高。對(duì)得自分離步驟的DNA或RNA進(jìn)行預(yù)擴(kuò)增步驟可以提高DNA的總量。特別是在對(duì)分離的DNA進(jìn)行多個(gè)檢測(cè)的多元分析情況下，這對(duì)于例如在一個(gè)樣品中同時(shí)檢測(cè)多個(gè)病原體的存在、不存在或量是有利的。預(yù)擴(kuò)增設(shè)備包含一個(gè)在其中進(jìn)行預(yù)擴(kuò)增的預(yù)擴(kuò)增腔。所述預(yù)擴(kuò)增腔可與富集腔和 /或漂洗腔是同一個(gè)腔或者是不同的腔。所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備置于控制單元7的控制之下。在所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備中，分離并純化的DNA或RNA可用例如一種預(yù)擴(kuò)增緩沖液進(jìn)行預(yù)處理，并且在全基因組擴(kuò)增的情況下，用酶和DNTP預(yù)處理。在使用之前，所述預(yù)擴(kuò)增緩沖液貯存在一個(gè)緩沖液容器中，所述容器與前一個(gè)處理腔例如漂洗腔存在液體交流。提供所述液體交流的液體通道中可以有一個(gè)閥門。所述預(yù)擴(kuò)增設(shè)備可與廢物收集設(shè)備連接以丟棄廢物。在第六步中(“擴(kuò)增”)中，任選地經(jīng)過(guò)如本文其他地方所描述的預(yù)處理的被分離的DNA被置于擴(kuò)增設(shè)備中進(jìn)行擴(kuò)增處理。所述擴(kuò)增處理包括將被分離的DNA與一組特異于靶核酸的PCR引物、PCR酶例如一或多種聚合酶以及dNTP接觸。為此目的，所述擴(kuò)增設(shè)備包含多個(gè)擴(kuò)增腔。所述多個(gè)擴(kuò)增腔使得被分離或預(yù)擴(kuò)增的DNA或RNA可以被分為幾份分配在所述腔中。在每一個(gè)腔中，可以使用不同引物組進(jìn)行擴(kuò)增步驟。以這種方式，可以在多元分析中對(duì)一個(gè)樣品分析其中不同靶核酸的存在、不存在或量。在多元分析的情況下，每一個(gè)靶核酸的引物組可設(shè)有一個(gè)可檢測(cè)的不同標(biāo)記，即具有不同的熒光譜。所述盒體也可以包含試劑容器以貯存用于擴(kuò)增被分離的DNA的試劑例如酶、DNTP等等。在最后一步(“檢測(cè)”)中，被擴(kuò)增的DNA或RNA，優(yōu)選地?fù)饺氲綌U(kuò)增產(chǎn)物中的標(biāo)記被檢測(cè)。為此目的，系統(tǒng)1包含檢測(cè)設(shè)備。所述檢測(cè)設(shè)備包含置于盒體5中的檢測(cè)腔。所述檢測(cè)設(shè)備的其他部件可置于如前文所述的可重復(fù)使用的儀器2中。所述檢測(cè)腔與一或多個(gè)擴(kuò)增腔存在液體交流以從所述一或多個(gè)擴(kuò)增腔中同時(shí)或順序?qū)С鯠NA或RNA。在連接檢測(cè)腔與所述一或多個(gè)擴(kuò)增腔的液體通道中可以設(shè)置閥門。所述檢測(cè)設(shè)備可置于控制單元7的控制之下。所述檢測(cè)設(shè)備可以基于標(biāo)記、長(zhǎng)度、 遷移率、核苷酸序列、質(zhì)量或其組合而進(jìn)行檢測(cè)。在某些實(shí)施方案中，檢測(cè)設(shè)備可基于光學(xué)、 電化學(xué)、磁性或遷移率(凝膠電泳)進(jìn)行檢測(cè)。理論上，本領(lǐng)域已知的任何合適的檢測(cè)設(shè)備都可以應(yīng)用。
檢測(cè)到的信息可由數(shù)據(jù)收集裝置收集并由數(shù)據(jù)處理裝置處理以得出例如某些診斷。在所述盒體內(nèi)部的所有液體流動(dòng)可通過(guò)盒體內(nèi)的泵裝置獲得。所述泵裝置可基于壓縮或擴(kuò)張盒體內(nèi)的空間工作，所述空間特別是各個(gè)處理腔即導(dǎo)入腔、裂解腔、預(yù)擴(kuò)增腔、 漂洗及純化腔、擴(kuò)增腔和檢測(cè)腔、以及各個(gè)試劑容器之間的空間。這些泵裝置也可以是任何其他合適的類型。所述盒體中的泵裝置由儀器2中的泵裝置驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。這些泵裝置驅(qū)動(dòng)設(shè)備置于控制單元7的控制之下。在不同處理腔即導(dǎo)入腔、裂解腔、預(yù)擴(kuò)增腔、漂洗及純化腔、擴(kuò)增腔和檢測(cè)腔、以及各個(gè)試劑容器之間的液體路徑或通道內(nèi)，可以設(shè)置閥門以僅當(dāng)需要時(shí)允許有液流。由于多數(shù)液體僅單向通過(guò)所述液體通道，所以所述閥門優(yōu)選單向閥門。所述閥門可由優(yōu)選地設(shè)置在儀器2內(nèi)的閥門驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。上文描述的所有步驟可置于控制單元7的控制之下。圖3和圖4更詳細(xì)地示出了所述盒體的一個(gè)實(shí)施方案，以參考數(shù)10指示，上文描述的方法可在其中進(jìn)行。所述盒體包含具有多個(gè)處理腔的通用部件11，以及下文將要描述的液體處理系統(tǒng)。盒體10的不同部件在下文中將以當(dāng)進(jìn)行用于在包含一或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的檢測(cè)方法時(shí)它們的使用順序進(jìn)行描述。盒體10中包含的第一個(gè)應(yīng)用特異性部件是預(yù)裂解設(shè)備12。所述預(yù)裂解設(shè)備12被設(shè)置為將樣品處理為可被盒體10處理的某種狀態(tài)。例如所述樣品可能以固體狀態(tài)提供，例如干燥血液，然而所述盒體被設(shè)計(jì)為處理處于液體狀態(tài)的樣品。在這種情況下，所述樣品在其能夠在所述盒體中被處理之前必須轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀態(tài)。這種處理可以通過(guò)在預(yù)裂解設(shè)備12中提供處于合適培養(yǎng)基中的合適的酶進(jìn)行。本領(lǐng)域已知這些處理，例如胰蛋白酶處理。通過(guò)設(shè)置可與通用部件11連接的預(yù)裂解設(shè)備，可以將樣品處理至所需要的狀態(tài)而無(wú)需將所述樣品在處理后轉(zhuǎn)移，從而避免任何污染的可能。將樣品處理至所需要的狀態(tài)可以在將所述預(yù)裂解設(shè)備與所述通用部件11連接之前或之后進(jìn)行。當(dāng)無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行任何處理時(shí)，即樣品已經(jīng)處于可以由所述盒體進(jìn)行處理的狀態(tài)時(shí)，所述預(yù)裂解設(shè)備也可以視為樣品導(dǎo)入設(shè)備。然后所述樣品導(dǎo)入設(shè)備被用于將樣品導(dǎo)入至所述盒體內(nèi)而無(wú)需冒任何污染的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鰳悠穼?dǎo)入設(shè)備被設(shè)計(jì)為與通用部件11 相連以用于將樣品導(dǎo)入盒體10中。當(dāng)樣品被導(dǎo)入所述盒體10中時(shí)，其可被泵至裂解腔13。盒體10的通用部件11包含液體處理裝置，包括泵和閥門以將樣品泵至不同的處理腔。一般說(shuō)來(lái)，所述通用部件11 包含兩個(gè)主要零件14和15，它們彼此倚靠，中間插入可變形膜16。所述兩個(gè)主要零件14 和15包含多個(gè)凹進(jìn)部，可與所述可變形膜16共同構(gòu)成泵腔、閥門、液體通道、液體貯存處等寸。在圖中示出的盒體中，樣品主要在所述可變形膜上，而泵17和閥門18主要從所述可變形膜16的底側(cè)被驅(qū)動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)移動(dòng)所述可變形膜以增加或減少腔內(nèi)的空間而分別將液體泵進(jìn)或泵出所述腔。所述可變形膜可例如通過(guò)將空氣或液體導(dǎo)入進(jìn)所述可變形膜16和零件15之間的空間而移動(dòng)。所述空氣或液體可通過(guò)通道19被導(dǎo)入。其他泵腔可以相應(yīng)的方式被用作泵腔。也可以使用用于移動(dòng)所述可變形膜的其他裝置例如機(jī)械驅(qū)動(dòng)器。所述閥門可由空氣或液體壓力、機(jī)械驅(qū)動(dòng)或任何其他合適的驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。所述可變形膜16相對(duì)零件14的移動(dòng)也可用于打開或關(guān)閉閥門座，由此例如在閥門的關(guān)閉位置，所述可變形膜 16倚靠住零件14的通道端。就其本身而言，具有泵17和閥門18以如所描述的處理液體的類型的基于盒體的系統(tǒng)在之前已經(jīng)被公開，但并非用于本發(fā)明的目的。參考例如但不限于US 6156270、 USD37164、USD 351913、US 6382923、US 6663359、US6416293、US 4865584和 US 4479760。在裂解腔13中，樣品如上述參考圖2步驟2中所描述的被裂解。設(shè)置裂解貯存室 20以在被泵進(jìn)裂解腔之前貯存裂解緩沖液。在裂解步驟之后，樣品可被泵進(jìn)第二個(gè)處理腔21中，在這里樣品可根據(jù)上述步驟 3富集并根據(jù)上述步驟4漂洗并純化。設(shè)置液體貯存室22以貯存在漂洗和純化步驟中可能使用的不同的漂洗和純化緩沖液。這些液體貯存室22通過(guò)閥門與第二個(gè)處理腔21存在液體交流。在可能的預(yù)擴(kuò)增(如圖2步驟6中所描述的)(也可在第二個(gè)處理腔21或腔23 中進(jìn)行)之后，樣品可被導(dǎo)入PCR體M中。所述PCR體M是所述盒體的第二個(gè)應(yīng)用特異性部件。所述PCR體M是環(huán)形、盤狀的，與通用部件11通過(guò)卡扣配合連接(click-fit connection) 25相連。所述PCR體25包含六個(gè)熱循環(huán)腔26，因此對(duì)樣品可以同時(shí)進(jìn)行六個(gè)PCR處理。這種PCR擴(kuò)增處理在本文中如圖2中步驟6所描述。每一個(gè)熱循環(huán)腔沈中有至少一個(gè)特異性引物。所述PCR體25可選自一組不同類型的PCR體，所述PCR體中每一個(gè)包含一組不同的引物、不同數(shù)目的腔和/或不同大小或幾何形狀的腔。例如包含引物的所述PCR體可基于待檢測(cè)的細(xì)菌/抗性組選擇，所述選擇可特異性針對(duì)一種獨(dú)特的測(cè)試或獨(dú)特的地區(qū)，例如歐洲、亞洲或非洲。所述引物例如通過(guò)噴墨打印方法被點(diǎn)樣在所述熱循環(huán)腔的壁上，從而在PCR體的保存過(guò)程中，不需要采用特殊措施避免引物流出所述PCR體，這例如當(dāng)使用液體狀態(tài)的引物時(shí)是可能發(fā)生的情況。在這種情況下可以使用密封裝置或分別密封的腔以在使用前容納引物和任何其他應(yīng)用特異性液體。在擴(kuò)增步驟之后，被擴(kuò)增的DNA或RNA以及優(yōu)選地?fù)饺氲綌U(kuò)增產(chǎn)物中的標(biāo)記被泵至檢測(cè)設(shè)備27。所述檢測(cè)設(shè)備或其至少一部分是盒體10的第三個(gè)應(yīng)用特異性部件，其是一個(gè)分離的部件并可連接至所述通用部件11。在示出的實(shí)施方案中，所述檢測(cè)設(shè)備通過(guò)卡扣配合連接連接至所述通用部件11。基于檢測(cè)方法和/或檢測(cè)裝置的類型(如本申請(qǐng)所描述的；特別是圖2步驟6所述的)，可從一系列針對(duì)每一種不同檢測(cè)方法特殊設(shè)計(jì)的不同的應(yīng)用特異性檢測(cè)設(shè)備中選出一個(gè)檢測(cè)設(shè)備。在一些情況下，在盒體11中使用的檢測(cè)設(shè)備的類型取決于用于擴(kuò)增過(guò)程的PCR體的類型。這時(shí)對(duì)PCR體的選擇則自動(dòng)產(chǎn)生對(duì)檢測(cè)設(shè)備的選擇。所述通用部件11和應(yīng)用特異性部件設(shè)置有鑒別設(shè)備，因此在組裝所述通用部件和應(yīng)用特異性部件后可以檢查是否組合正確?？梢允褂酶冗M(jìn)的鑒別系統(tǒng)，例如包含可以被自動(dòng)檢查的鑒別標(biāo)簽的RF-標(biāo)簽，甚至可以追蹤歷史。所述檢查和歷史追蹤可以由所述可以重復(fù)使用的儀器的控制單元控制，作為在所述盒體中處理樣品的程序中的一個(gè)步驟。本發(fā)明的具有一個(gè)通用部件和一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件的盒體的另一個(gè)構(gòu)造上的優(yōu)點(diǎn)是在所述通用部件和每一個(gè)應(yīng)用特異性部件之間的連接可以很容易地制成氣密性的，從而在所述盒體中使用樣品和其他液體的整個(gè)空間可以封閉于外部環(huán)境。通過(guò)這種方式，避免了在將樣品導(dǎo)入至所述盒體以及進(jìn)行處理的過(guò)程中樣品的污染，并且由于樣品處于一個(gè)具有其自身內(nèi)部壓力的封閉環(huán)境，所述樣品的處理可以不依賴于環(huán)境的氣壓而進(jìn)行，同時(shí)也不依賴于其他環(huán)境條件例如濕度。這使得更加可靠的處理樣品成為可能?？梢灶A(yù)期本發(fā)明的盒體可以包含上述描述中給出的應(yīng)用特異性部件之外的其他應(yīng)用特異性部件。在所述盒體中的此類其他獨(dú)立的應(yīng)用特異性部件的應(yīng)用視為也落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。這些應(yīng)用特異性部件的實(shí)例可以包括含有用于特定應(yīng)用的液體例如酶、試劑、 以及其他化學(xué)物質(zhì)的液體容器、用于特定應(yīng)用的具有不同幾何形狀或大小的混和設(shè)備和其他機(jī)械操縱設(shè)備，以及其他。本發(fā)明也可用于所述盒體的特定部件，如果所述部件需要預(yù)處理或需要保持在某個(gè)所述盒體的其他部件不希望或不需要的溫度下。例如，提供可用于預(yù)處理或保存在一個(gè)不同的地點(diǎn)并且可以接下來(lái)在使用前與所述盒體的通用部件連接的一個(gè)獨(dú)立的液體容器可能是非常有用的，因?yàn)楸苊饬四莻€(gè)部件特別是其中的液體被污染的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鲆后w不需要在開放環(huán)境下從一個(gè)容器中轉(zhuǎn)移至所述盒體。這種獨(dú)立部件的應(yīng)用在本發(fā)明的意義中被認(rèn)為是應(yīng)用特異性的，即使同一個(gè)部件被用于多個(gè)不同的應(yīng)用。這種獨(dú)立部件的一個(gè)實(shí)例是用于所謂的PCR主混和物(master mix)的獨(dú)立的液體容器，所述主混和物需要在用于所述盒體之前保存在低溫下。僅在所述盒體被導(dǎo)入至所述可重復(fù)使用的儀器之前，將所述獨(dú)立液體容器與所述盒體的通用部件例如通過(guò)卡扣配合連接進(jìn)行連接。
權(quán)利要求
1.一種用于在包含一個(gè)或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)靶核苷酸序列的存在、不存在和 /或量的盒體，特征在于所述盒體包含一個(gè)通用部件以及一或多個(gè)分離的應(yīng)用特異性部件， 所述應(yīng)用特異性部件可以連接至所述通用部件，并且其中所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的至少一個(gè)可由卡扣配合連接而連接到主體上。
2.權(quán)利要求1的盒體，其中所述一或多個(gè)特異性部件中的一個(gè)是具有一或多個(gè)熱循環(huán)腔并含有多個(gè)引物的PCR體。
3.權(quán)利要求2的盒體，其中在所述一或多個(gè)熱循環(huán)腔中的每一個(gè)內(nèi)放置至少一個(gè)引物。
4.權(quán)利要求2或3的盒體，其中所述多個(gè)引物中的至少一個(gè)被點(diǎn)樣在所述PCR體上。
5.權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)的盒體，其中所述PCR體是盤狀的。
6.權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)的盒體，其中所述PCR體包含一或多個(gè)熱質(zhì)。
7.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的盒體，其中所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的一個(gè)是檢測(cè)設(shè)備。
8.權(quán)利要求2和7任一項(xiàng)的盒體，其中所述檢測(cè)設(shè)備基于所述PCR體中的引物而選擇。
9.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的盒體，其中所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的一個(gè)是樣品導(dǎo)入設(shè)備，其設(shè)置為將樣品制備為特定狀態(tài)。
10.權(quán)利要求9的盒體，其中所述樣品導(dǎo)入設(shè)備是預(yù)裂解設(shè)備，其設(shè)置為將樣品制備為特定狀態(tài)。
11.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的盒體，其中所述通用部件和所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中用于容納樣品或其部分的每一個(gè)空間是氣密性的。
12.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的盒體，其中所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件中的至少一個(gè)設(shè)置有鑒別設(shè)備。
13.權(quán)利要求12的盒體，其中所述一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件和所述通用部件中的每一個(gè)都設(shè)置有鑒別設(shè)備。
14.用于在包含一個(gè)或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)一種靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含可重復(fù)使用的儀器和盒體，其中設(shè)置所述儀器以容納前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的盒體并控制檢測(cè)在所述盒體中的樣品中靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的過(guò)程。
15.一種用于在包含一或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)靶核苷酸序列的存在、不存在和 /或量的方法，其中所述方法包括下列步驟-提供得自生物體的樣品；-進(jìn)行從所述樣品中分離核酸序列的步驟；-進(jìn)行擴(kuò)增(部分)所述核酸序列的步驟從而提供擴(kuò)增子；-檢測(cè)相應(yīng)于樣品中的核酸序列中的靶核苷酸序列的擴(kuò)增子的存在、不存在和/或量， 特征在于所述方法在權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)的盒體中進(jìn)行。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述方法進(jìn)一步包括選擇一或多個(gè)應(yīng)用特異性部件以及將所述應(yīng)用特異性部件設(shè)置在所述盒體的通用部件上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在包含一個(gè)或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)一種靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的盒體。所述盒體包含一個(gè)通用部件以及一或多個(gè)分離的應(yīng)用特異性部件，所述應(yīng)用特異性部件可以連接至所述通用部件。本發(fā)明還公開了一種在包含一個(gè)或多個(gè)核酸序列的樣品中檢測(cè)一種靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)包含一個(gè)可重復(fù)使用的儀器，其中所述儀器設(shè)置為容納一個(gè)盒體并控制在所述盒體中的樣品中檢測(cè)一種靶核苷酸序列的存在、不存在和/或量的過(guò)程。
文檔編號(hào)C12M1/34GK102268367SQ201110170408
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2006年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者A·W·D·M·范登·比加特, A·博斯, C·范哈格, D·G·A·謝弗, G·呂德克, G·普羅斯, J·巴赫爾, J-P·澤埃爾, M·J·容格里烏斯, M·德容, R·C·德·吉爾 申請(qǐng)人:拜歐卡蒂斯股份公司