基因组分析装置和使用方法制造方法及图纸

本披露的多个方面包括一种全基因组分析装置及其用于生物样品的高通量基因组分析的使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2014年8月4日提交的美国临时专利申请序列号62/032,882和于2014年8月5日提交的美国临时专利申请序列号62/033,279的优先权的权益，这些申请的披露内容通过引用以其全文结合在此。引言基因组分析适用于许多不同的领域，包括农业、流行病学、分子遗传学和健康产业。基因组分析用于例如对生物样品进行基因分型，这是一种利用DNA序列通过使用分子工具来定义生物族群的程序。这些分子工具通常参照单个性状、一组性状或完整的综合形状来确定细胞、生物体或个体的基因组成(整组基因)。性状可以以两种等位基因形式存在；一种是显性的(例如A)而另一种是隐性的(例如a)。基于此，对于一种特定性状可能有三种可能的基因型：AA(纯合显性)、Aa(杂合)和aa(纯合隐性)。基因分型可以通过多种不同的方法进行，这取决于感兴趣的变体和可用的资源。在农业中，用于性别分选的遗传测定是有价值的。在这些程序中，使用分子工具利用核酸序列来定义生物性别族群。目前市场上的禽类性别分选是人工进行的。用于基因组分析的最常见方法之一是PCR检测(聚合酶链式反应)。该方法依赖于热循环、DNA聚合酶、引物(与感兴趣的靶区域互补的短DNA片段)。热循环由用于DNA解链和DNA的酶复制的反应的加热和冷却的重复循环组成。复制的DNA可通过许多方法进行检测，最常见的是通过使用对每个等位基因具有特异性的荧光标记的探针。到目前为止，在该程序完全自动化方面已经取得了一些进展，但是通常基因分型还是需要若干个仪器以及人工处理来完成。基因分型通常在96静态孔板中进行，其中典型体积在从1微升至20微升的范围内。
技术实现思路
本专利技术是一种用于在复合液体池(CLC)中进行高通量基因组分析测定的完整系统。如本文所用，“复合液体池”是指将水性样品(或目标流体)的等分试样封装在疏水性封装流体中的构型，两者均位于与水性样品和封装流体不可混溶的疏水性载液的自由表面上。在本系统中，在环境压力下处理和操纵CLC，尽管组成CLC的液体可分别在正压或负压下分配到CLC中或从CLC中回收。本披露的多个方面包括一种全基因组分析装置，该装置包括：一个热芯片模块，该热芯片模块包括多个自含复合液体池(CLC)位置；一个CLC生产站，该CLC生产站被配置成接入该热芯片模块的每个自含CLC位置；一个样品接收位置；一个试剂接收位置；一个机器人控制的移液器，该移液器被配置成在该样品接收位置、该试剂接收位置和该热芯片模块之间转移液体；以及一个询问站，该询问站被配置成询问该热芯片模块的每个自含CLC位置。在某些实施例中，该热芯片模块包括从1400到3000个自含CLC位置。在某些实施例中，该装置包括一个用于该热芯片模块的机械致动的盖。在某些实施例中，该试剂接收位置被配置成接收一个测定板和一个预混合液板。在某些实施例中，该试剂接收位置被配置成接收多个测定板。在某些实施例中，该测定板和该预混合液板是标准实验室板。在某些实施例中，该机器人控制的移液器包括多个可互换头部，这些可互换头部被配置用于样品分配、测定分配和预混合液分配操作。在某些实施例中，该CLC生产站被配置成将载液和封装流体分配到自含CLC位置中并且洗涤自含CLC位置。在某些实施例中，该装置包括一个流体模块，该流体模块包括用于系统流体和废物收集的多个液体储器。在某些实施例中，该装置被操作性地联接到一个条形码扫描器上。在某些实施例中，该询问站被配置成检测光学信号。在某些实施例中，该询问站被配置成将激发光传输到该热芯片模块中的每个自含CLC位置并从其中收集发射光。在某些实施例中，该询问站包括一个基于照相机的检测系统。在某些实施例中，该激发光来自LED。在某些实施例中，该询问站检测多个波长的光。在某些实施例中，该装置是一种基因分型装置。在某些实施例中，该样品接收位置被配置成接收一个样品板。在某些实施例中，该样品板是一种标准实验室板。在某些实施例中，该样品接收位置被配置成接收多个样品板。在某些实施例中，该装置是一种禽类雌雄鉴别装置。在某些实施例中，该样品接收位置被操作性地连接到一个被配置成从多个禽蛋中获得生物样品的蛋采样单元(ESU)上。在某些实施例中，该热芯片模块的自含CLC位置被布置在以配置用于从多个禽蛋中接收生物样品的间距间隔开的多个集群中。在某些实施例中，多个集群中的每个集群包括从2到40个自含CLC位置。在某些实施例中，该热芯片模块包括84个集群，每个集群包括17个自含CLC位置。在某些实施例中，该热芯片模块包括一个上盖和一个下盖，其中该上盖和下盖包括多个对应于这些自含CLC位置的孔，其中该上盖被固定到该热芯片模块上，这样使得这些孔与对应的自含CLC位置对准，并且该下盖被安装到一种机构上，该机构可被致动以使孔与上盖的对准偏移，以关闭上盖中的孔。本披露的多个方面包括遗传分析多个生物样品的方法，这些方法包括：将多个生物样品引入如本文所述的装置的样品位置中；通过以下方式操作该装置以进行基因分型测定：(i)针对该多个生物样品中的每一个在该热芯片模块的一个对应的自含CLC位置中生成一个CLC基因组分析反应样品；(ii)通过在该热芯片模块上运行热程序在该CLC基因组分析反应样品中进行反应；并且(iii)用该询问站检测来自该热芯片模块的对应的自含CLC位置中的CLC基因组分析反应样品中的每一个的信号；其中针对CLC基因组分析反应样品中的每一个所检测的信号指示该多个生物样品中的每一个的遗传特征。在某些实施例中，CLC基因组分析反应样品中的每一个的总体积为300nl。在某些实施例中，该方法进一步包括将一个包括一种用于进行基因分型测定的试剂的测定板引入到该装置中。在某些实施例中，进行多种不同的基因组分析测定。在某些实施例中，针对所进行的多种不同的基因组分析测定中的每一个，将不同的测定板引入到该装置中。在某些实施例中，该生成步骤包括：操作该CLC生产站以将一种载液和一种封装流体分配到该热芯片模块的每个自含CLC位置中；并且操作该机器人控制的移液器以：将该多个生物样品中的每一个分配到该热芯片模块的一个对应的自含CLC位置中；将一种测定试剂分配到该热芯片模块的每个自含CLC位置中；并且将一种预混合液试剂分配到该热芯片模块的每个自含CLC位置中。在某些实施例中，该基因组分析测定是一种基因分型测定。在某些实施例中，该基因组分析测定是一种禽类雌雄鉴别测定。附图说明当结合附图阅读时，本披露的多个方面可以从以下详细说明书得到最好的理解。以下图包括在附图中：图1至6示出了根据本披露的多个方面所述的装置的实例。图7示出了根据本披露的多个方面所述的样品压力分配头部的实例。图8示出了根据本披露的多个方面所述的热芯片模块的实例。图9示出了根据本披露的多个方面所述的头部清洁站的实例，该头部清洁站被配置用于样品和测定头部存储、由移液系统进行提取、以及用以保持测定和样品流体浴和废物浴。图10示出了根据本披露的多个方面所述的测定头部组件的实例。图11示出了根据本披露的多个方面所述的热芯片模块的实例。图12示出了根据本披露的多个方面所述的热芯片模块的两个视图。图13示出了根据本披露的多个方面所述的禽蛋雌雄鉴别装置的实例，该禽蛋雌雄鉴别装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全基因组分析装置，该装置包括：一个热芯片模块，该热芯片模块包括多个自含复合液体池(CLC)位置；一个CLC生产站，该CLC生产站被配置成接入该热芯片模块的每个自含CLC位置；一个样品接收位置；一个试剂接收位置；一个机器人控制的移液器，该移液器被配置成在该样品接受位置、该试剂接受位置、与该热芯片模块之间转移液体；以及一个询问站，该询问站被配置成询问该热芯片模块的每个自含CLC位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.04 US 62/032,882;2014.08.05 US 62/033,2791.一种全基因组分析装置，该装置包括：一个热芯片模块，该热芯片模块包括多个自含复合液体池(CLC)位置；一个CLC生产站，该CLC生产站被配置成接入该热芯片模块的每个自含CLC位置；一个样品接收位置；一个试剂接收位置；一个机器人控制的移液器，该移液器被配置成在该样品接受位置、该试剂接受位置、与该热芯片模块之间转移液体；以及一个询问站，该询问站被配置成询问该热芯片模块的每个自含CLC位置。2.根据权利要求1所述的装置，其中该热芯片模块包括从1400到3000个自含CLC位置。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中该装置包括用于该热芯片模块的一个机械致动的盖。4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中该试剂接收位置被配置成接收一个测定板和一个预混合液板。5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其中该机器人控制的移液器包括多个可互换头部，这些可互换头部被配置用于样品分配、测定分配、和预混合液分配操作。6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其中该CLC生产站被配置成将载液和封装流体分配到这些自含CLC位置中并且洗涤这些自含CLC位置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中该装置包括一个流体模块，该流体模块包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·道尔顿，约翰·戴利，马克·麦凯布，帕德里克·沃尔什，凯文·道尔奈，D麦圭尔，玛丽亚·凯瑞恩，玛丽亚·奥康纳，科林·金，凯斯·穆尼，
申请(专利权)人：基因细胞生物系统有限公司，
类型：发明
国别省市：爱尔兰;IE