【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、在一些类型的下一代测序技术中，在扩增目标多核苷酸后在流动池上产生dna簇。增加流动池内的dna簇密度(例如，经由使用纳米阱)和部署更快的成像技术可以扩大dna测序通量并降低总体测序成本。然而，使用更快的成像技术可能导致来自dna簇的信号变得更暗，因而需要更高功率的光源来补偿变暗的信号。高功率光源(诸如高功率激光器)可能价格昂贵、耗能相对较高，并且生成大量需要耗散的热。此外，较高功率的光暴露可能对目标多核苷酸造成更多的光诱导损伤，导致在大量测序循环中信号衰减加快且测序数据质量下降。
技术实现思路
1、现有的dna测序系统和方法(例如，使用双通道或四通道测序化学的现有测序平台)可以利用两个或更多个激发光源来激发与目标多核苷酸中的荧光标签缀合的脱氧核糖核酸类似物。减少激发光源的数量可以降低成本并增加此类测序系统的性能稳健性。此外，减少激发光源的数量可以减少样品不必要的光暴露，从而减少光诱导的dna损伤。在一个方面，本专利技术公开了用于鉴定与基底结合的多核苷酸中的核苷酸的系统，以及使用这种系统的方法。该系统可以包括：第一检测器，该第一检测器被配置为检测第一波长范围的光；第二检测器，该第二检测器被配置为检测第二波长范围的光；光源，该光源包括以某种光学频率输出光的激光器或发光二极管；以及处理器。该处理器可以被配置为：生成该光学频率的光，以刺激从基底上的核酸序列产生发射；以及基于该发射是被第一检测器接收、被第二检测器接收、被第一检测器和第二检测器两者接收，还是既没有被第一检测器接
2、另一个实施方案是用于确定多核苷酸序列的方法，包括：从光源以某种光学频率将光发射到多核苷酸上；确定多核苷酸上结合的荧光标签是以第一光波长发荧光、以第二光波长发荧光、以第一光波长和第二光波长两者发荧光，还是不发荧光；以及基于是在第一光波长、第二光波长、第一光波长和第二光波长两者处存在可检测的发射，还是不发荧光，来鉴定多核苷酸的序列。
3、本文公开的系统、装置、套件和方法各自具有几个方面，其中没有任何一个方面单独负责其期望的属性。还考虑了许多其他实施方案，包括具有更少的、额外的和/或不同的部件、步骤、特征、目的、益处和优点的实施方案。各部件、方面和步骤也可以通过不同的方式进行布置和排序。在考虑该讨论之后，特别是在阅读标题为“具体实施方式”的章节之后，将理解本文所公开的设备和方法的特征如何提供优于其他已知设备和方法的优点。
4、应当理解，本文所公开的系统的任何特征可以任何期望的方式和/或配置组合在一起。此外，应当理解，本文所公开的方法的任何特征可以任何期望的方式组合在一起。此外，应当理解，方法和/或系统的特征的任何组合可一起使用，和/或可与本文所公开的任何示例组合。应当理解，前述概念和下文更详细讨论的额外概念的所有组合都被设想为是本文公开的专利技术主题的一部分并且可用于实现本文所述的益处和优点。
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1.一种用于鉴定与基底结合的核酸序列中的核苷酸的系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述荧光标签选自由以下项组成的组：聚甲炔衍生物、香豆素衍生物、苯并吡喃衍生物和色烯并喹啉衍生物。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述荧光标签选自由以下项组成的组
5.根据权利要求2所述的系统，还包括不与荧光标签偶联的附加第一核苷酸。
6.根据权利要求2所述的系统，还包括与替代性荧光标签偶联的附加第一核苷酸，其中所述替代性荧光标签无法被所述光源激发以发射能被所述第一检测器检测到的光。
7.根据权利要求2所述的系统，还包括与另选荧光标签偶联的附加第一核苷酸，其中所述另选荧光标签能够被所述光源激发以发射能被所述第一检测器检测到的光，并且其中所述另选荧光标签发射与所述第一荧光标签相比更暗的光。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述替代性荧光标签是
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述替代性荧光标签和所述第一荧光标签具有不同的荧光发射光谱。
11.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一荧光标签不能被所述第二检测器检测到，并且其中所述第二荧光标签不能被所述第一检测器检测到。
12.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一荧光标签也能被所述第二检测器检测到，或者其中所述第二荧光标签也能被所述第一检测器检测到。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一波长范围和所述第二波长范围不重叠。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学频率对应于预定义光波长范围中的波长，其中所述预定义范围包括相比所述第一范围和所述第二范围中的所有波长更短的至少一个波长。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述预定义范围包括405nm至460nm。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学频率对应于预定义光波长范围中的波长，其中所述预定义范围包括相比所述第一范围或所述第二范围中的一些波长更长的至少一个波长。
17.根据权利要求2所述的系统，其中所述光源被配置为通过双光子吸收过程来激发所述荧光标签。
18.根据权利要求1所述的系统，其中所述检测器包括互补式金属氧化物半导体图像传感器、电荷耦合器件图像传感器、光电倍增管、光电二极管，或它们的任何组合。
19.根据权利要求1所述的系统，还包括一种或多种光学滤光器材料、一个或多个衍射光栅、一个或多个光散射元件，或者它们的任何组合。
20.根据权利要求2所述的系统，还包括聚合酶，其被配置为通过掺入所述核苷酸来复制或转录所述核酸序列的一部分。
21.根据权利要求1所述的系统，其中所述基底包括多个化学官能化区域、多个空腔、多个光学共振器、多个光学波导，或它们的任何组合。
22.根据权利要求2所述的系统，其中所述核苷酸和所述荧光标签通过可裂解接头偶联。
23.根据权利要求2所述的系统，其中所述核苷酸选自由dGTP类似物、dTTP类似物、dUTP类似物、dCTP类似物和dATP类似物组成的组。
24.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一核苷酸是第一可逆阻断的核苷酸三磷酸(rbNTP)，所述第二核苷酸是第二rbNTP，所述第三核苷酸是第三rbNTP，并且所述第四核苷酸是第四rbNTP。
25.根据权利要求24所述的系统，其中所述四种rbNTP选自由rbATP、rbTTP、rbUTP、rbCTP和rbGTP组成的组。
26.根据权利要求24所述的系统，其中所述四种rbNTP各自包括修饰碱基和可逆终止子3'封端基团。
27.一种用于确定多核苷酸的序列的方法，包括：
28.根据权利要求27所述的方法，其中确定所述多核苷酸是否具有结合的荧光标签包括：
29.根据权利要求27所述的方法，其中所述结合的荧光标签选自由以下项组成的组：聚甲炔衍生物、香豆素衍生物、苯并吡喃衍生物和色烯并喹啉衍生物。
30.根据权利要求27所述的方法，其中所述第一荧光标签具有介于20nm至50nm之间的斯托克斯位移，所述第二荧光标签具有介于100nm至130nm之间的斯托克斯位移，并且所述第三荧光标签具有介于60nm至90nm之间的斯托克斯位移...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于鉴定与基底结合的核酸序列中的核苷酸的系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，还包括：
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述荧光标签选自由以下项组成的组：聚甲炔衍生物、香豆素衍生物、苯并吡喃衍生物和色烯并喹啉衍生物。
4.根据权利要求2所述的系统，其中所述荧光标签选自由以下项组成的组
5.根据权利要求2所述的系统，还包括不与荧光标签偶联的附加第一核苷酸。
6.根据权利要求2所述的系统，还包括与替代性荧光标签偶联的附加第一核苷酸，其中所述替代性荧光标签无法被所述光源激发以发射能被所述第一检测器检测到的光。
7.根据权利要求2所述的系统，还包括与另选荧光标签偶联的附加第一核苷酸，其中所述另选荧光标签能够被所述光源激发以发射能被所述第一检测器检测到的光，并且其中所述另选荧光标签发射与所述第一荧光标签相比更暗的光。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述替代性荧光标签是
9.根据权利要求6所述的系统，其中所述替代性荧光标签和所述第一荧光标签具有不同的荧光发射光谱。
10.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一荧光标签具有介于20nm至50nm之间的斯托克斯位移，所述第二荧光标签具有介于100nm至130nm之间的斯托克斯位移，并且所述第三荧光标签具有介于60nm至90nm之间的斯托克斯位移。
11.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一荧光标签不能被所述第二检测器检测到，并且其中所述第二荧光标签不能被所述第一检测器检测到。
12.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一荧光标签也能被所述第二检测器检测到，或者其中所述第二荧光标签也能被所述第一检测器检测到。
13.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一波长范围和所述第二波长范围不重叠。
14.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学频率对应于预定义光波长范围中的波长，其中所述预定义范围包括相比所述第一范围和所述第二范围中的所有波长更短的至少一个波长。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述预定义范围包括405nm至460nm。
16.根据权利要求1所述的系统，其中所述光学频率对应于预定义光波长范围中的波长，其中所述预定义范围包括相...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小海，迈克尔·卡林汉姆，罗伯特·以斯拉·朗格莱斯，帕特里克·麦考利，
申请(专利权)人：ILLUMINA公司，
类型：发明
国别省市：
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