【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1、本部分中讨论的主题不应当仅因为在本部分中有提及就被认为是现有技术。类似地，在本部分中提及的或与作为
技术介绍
提供的主题相关联的问题不应当被认为先前在现有技术中已被认识到。本部分中的主题仅表示不同的方法，这些方法本身也可对应于受权利要求书保护的技术的具体实施。
2、光学信噪比的主要驱动是点扩散函数(psf)，并且psf将随着作为图像的对象上的散焦减小而劣化。因此，用于改善测序期间的聚焦的技术可以减少噪声，并且由此允许增加的碱基判读准确度、通过更高的数值孔径物镜实现的较低成本、以及通过更大视场实现的增加的吞吐量。因此，需要对用于改善聚焦的技术进行改进，诸如通过扩展测序仪中所使用的成像部件的景深。
技术实现思路
1、本文所公开的示例涉及用于扩展测序仪的景深的技术。
2、一个具体实施涉及一种核酸测序仪，该核酸测序仪包括：流递送模块，该流递送模块被配置为通过使试剂流过包括核酸位点的流动池来将荧光标签添加到这些核酸位点；和检测系统，该检测系统被配置为检测这些荧光标签，该检测系统包括物镜、检测像素的集合、和设置在该物镜与该检测像素的集合之间的掩模。
3、在诸如在本
技术实现思路
的第二段中所述的一些具体实施中，该掩模是相位掩模。
4、在诸如在本
技术实现思路
的第二段中所述的一些具体实施中，该掩模是振幅掩模。
5、在诸如在本
技术实现思路
的第二段至第四段中的任一者中所述的一些具体实施中，该检测系统具有约1.1或更大的数值孔径以及大于
6、在诸如在本
技术实现思路
的第二段至第四段中所述的一些具体实施中，该检测系统的该景深大于或等于1000nm。
7、在诸如在本
技术实现思路
的第二段至第六段中的任一者中所述的一些具体实施中，该掩模是可变形镜或空间光调制器。
8、在诸如在本
技术实现思路
的第二段至第七段中的任一者中所述的一些具体实施中，该掩模包含两种或更多种材料，其中该两种或更多种材料中的每一种材料都是玻璃，该玻璃的色散与来自该两种或更多种材料的每一种其他材料的色散之差大于约5％。
9、在诸如在本
技术实现思路
的第二段至第九段中的任一者中所述的一些具体实施中，该物镜由该检测系统内的物镜组件构成，并且该掩模设置在该物镜与该物镜组件内的镜筒透镜之间。
10、另一具体实施涉及一种用于扩展核酸测序仪的景深的方法，该方法包括：执行优化步骤的集合，该优化步骤的集合包括：确定第一结果，其中该第一结果是使由核酸位点处的样本发射的光穿过物镜和掩模的结果，其中该物镜聚焦在与该核酸位点分开达目标散焦量的平面上，并且其中该掩模设置在该物镜与检测像素的集合之间；确定该第一结果与第二结果之间是否存在差异，其中该第二结果是用于检测由该核酸位点处的该样本所发射的光的理想结果；并且基于确定该第一结果与该第二结果之间存在该差异，执行更新任务的集合，该更新任务的集合包括基于该第一结果与该第二结果之间的所确定的差异来更新该掩模；以及重复该优化步骤的集合一次或多次。
11、在诸如在本
技术实现思路
的第十段中所述的一些具体实施中，该第一结果是第一点扩散函数(psf)，该第一psf指示当该物镜失焦达目标散焦量时，由该核酸位点处的该样本发射的光在穿过该物镜和该掩模之后如何被该检测像素的集合检测到；并且该第二结果是第二psf，该第二psf指示当该核酸位点处的该样本聚焦在该样本的表面上时，由该核酸位点处的该样本发射的光如何被该检测像素的集合检测到。
12、在诸如在本
技术实现思路
的第十一段中所述的一些具体实施中，该核酸测序仪被配置为检测从多表面流动池的多个表面发射的光信号；基于所确定的差异更新该掩模包括应用损失函数，其中该分段损失函数包括：第一损失部件，该第一损失部件被配置为确保来自该多表面流动池的第一表面的信号是焦点对准的；和第二损失部件，该第二损失部件被配置为确保来自该多表面流动池的第二表面的信号是失焦的。
13、在诸如在本
技术实现思路
的第十段中所述的一些具体实施中，该掩模是振幅掩模；该核酸位点处的该样本包含多个簇；该优化步骤的集合包括：将该多个簇分成第一簇的集合和第二簇的集合，并且基于所确定的差异来更新该掩模包括基于该第一簇的集合的均值和标准差以及该第二簇的集合的均值和标准差来确定损失。
14、在诸如在本
技术实现思路
的第十段中所述的一些具体实施中，该第一结果是由碱基判读算法基于从该核酸位点处的该样本发射并且在穿过该物镜和该掩模之后由该检测像素的集合检测到的光而生成的碱基判读序列；并且第二结果是参考基因组的碱基判读序列。
15、在诸如在本
技术实现思路
的第十四段中所述的一些具体实施中，该碱基判读算法包括机器学习模型；并且该更新任务的集合包括基于该第一结果与该第二结果之间的该差异来更新该机器学习模型。
16、在诸如在本
技术实现思路
的第十段中所述的一些具体实施中，该核酸测序仪被配置为检测多个波长的光信号。该第一结果是使由该核酸位点处的该样本发射的第一波长的光穿过该物镜和该掩模的结果；并且该优化步骤的集合包括：确定第三结果，其中该第三结果是使由该核酸位点处的该样本发射的第二波长的光穿过该物镜和第二掩模的结果，其中该物镜聚焦在与该核酸位点分开达目标散焦量的平面上，并且其中该第二掩模设置在该物镜与第二检测像素的集合之间；确定该第二结果与该第三结果之间是否存在差异；以及基于确定该第二结果与该第三结果之间存在差异，执行更新任务的第二集合包括基于该第二结果与该第三结果之间的所确定的差异来更新该第二掩模。
17、在诸如在本
技术实现思路
的第十段中所述的一些具体实施中，该掩模是相位掩模。
18、在诸如在本
技术实现思路
的第十段中所述的一些具体实施中，在每次重复该优化步骤的集合时：执行确定该第一结果达多次，其中该多次中的每一次的该目标散焦量不同于来自该多次中的每隔一次的该目标散焦量；执行该更新任务的集合达次数的集合，其中每次执行该更新任务的集合时，从来自该多个时间中的不同时间计算与该目标散焦量相对应的损失。
19、在诸如在本
技术实现思路
的第十八段中所述的一些具体实施中，在每次重复该优化步骤集合时，确定第一结果的多次具有小于执行更新任务的集合的次数的集合的基数。
20、在诸如在本
技术实现思路
的第十九段中所述的一些具体实施中，在每次重复优化任务的集合的时：更新任务的集合包括确定导致第一结果与第二结果之间的最大差异的目标散焦；以及在该更新任务的集合的执行期间计算的每个损失与目标散焦量相对应，该目标散焦量导致该第一结果与该第二结果之间的差异大于不与在该优化任务的集合的该重复期间计算的损失相对应的任何目标散焦量。
21、在诸如在本
技术实现思路
的第十段或第二十段中的任一者中所述的一些具体实施中，该优化步骤的集合在模拟中执行。
22、根据以下结合附图的详细描述，所公开技术的其他特征和方面将变得显而易见，附图以举例的方式例示了根据所公开的技术的示例的特征。本
技术实现思路
并非旨在限制本文档或任何相关文档提供的任何保护范围本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核酸测序仪，所述核酸测序仪包括：
2.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模是相位掩模。
3.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模是振幅掩模。
4.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述检测系统具有约1.1或更大的数值孔径和大于+/-300nm的景深。
5.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述检测系统的所述景深大于或等于1,000nm。
6.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模是可变形镜，或空间光调制器。
7.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模包含两种或更多种材料，其中所述两种或更多种材料中的每一种材料是玻璃，所述玻璃的色散与来自所述两种或更多种材料的每一种其他材料的色散之差大于约5％。
8.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述物镜由所述检测系统内的物镜组件构成，并且所述掩模设置在所述物镜与所述物镜组件内的镜筒透镜之间。
9.一种用于扩展核酸测序仪的景深的方法，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的方法，其中：
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种核酸测序仪，所述核酸测序仪包括：
2.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模是相位掩模。
3.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模是振幅掩模。
4.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述检测系统具有约1.1或更大的数值孔径和大于+/-300nm的景深。
5.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述检测系统的所述景深大于或等于1,000nm。
6.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模是可变形镜，或空间光调制器。
7.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述掩模包含两种或更多种材料，其中所述两种或更多种材料中的每一种材料是玻璃，所述玻璃的色散与来自所述两种或更多种材料的每一种其他材料的色散之差大于约5％。
8.根据权利要求1所述的核酸测序仪，其中所述物镜由所述检测系统内的物镜组件构成，并且所述掩模设置在所述物镜与所述物镜组件内的镜筒透镜之间。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·高，J·宾托，A·杜塔，G·埃文斯，Y·王，S·普林斯，S·洪，
申请(专利权)人：伊鲁米纳公司，
类型：发明
国别省市：
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