[发明专利]用于PCR设备的反应容器以及执行PCR的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于PCR设备的反应容器、一种包括有这种反应容器的PCR设备以及一种包括有对扩增PCR产物进行检测的执行PCR的方法。

背景技术

随着近来在基因操作、基因重组等技术上取得的进展，借助于核酸分析的基因检查广泛应用于医疗、科研以及工业应用。这些检查包括对试样中具有目标核苷酸序列的目标核酸的出现的检测和量化，并且这些检查应用于各种领域，不仅应用于疾病的诊断和治疗，还应用于食物的检查。例如，执行用于检测先天或后天的突变基因、与病毒有关的基因、以及其他基因的基因检查，以用于诊断诸如遗传病、肿瘤以及传染病之类的疾病。对包括有单核苷酸多态性（SNP）的基因多态性的分析同样不仅应用于临床检查和学术研究，还应用于食物及其他物品的质量检查和跟踪。

基因分析的试样往往只有微量可用，如法医或临床检查中的样本。为此，通常预先扩增包含有目标核酸的基因组片段并且扩增的基因组片段用于检测和量化目标核酸。通常，目标核酸的扩增借助于聚合酶链反应（PCR）来执行。

通过PCR可以跨越几个数量级来扩增单拷贝或数个拷贝的DNA片段，从而产生数千至数百万个拷贝的特定DNA序列。该方法依靠热循环，该热循环由用于对DNA解链和DNA的酶催化复制的反应进行重复加热及冷却的循环组成。这些热循环步骤首先对在称为DNA解链的过程中以高温在物理上分离DNA双螺旋中的两条链是必要的。在低温下，每条链随后均通过DNA聚合酶来用作DNA合成中的模板以选择性地扩增目标DNA。包含有与目标区域互补的序列的引物（短DNA片段）以及DNA聚合酶（在此之后命名了该方法）是使得能够选择性扩增和重复扩增的关键组成部分。随着PCR进行，产生的DNA本身用作用于复制的模板，从而调动起DNA模板成指数扩增的链式反应。

PCR往往以实时PCR的形式使用，在实时PCR中，扩增和检测是紧密相连的。诸如“罗氏光循环仪”（Roche Light Cycler），“西菲义德公司智能循环仪”（Cepheid Smart Cycler）等的用于实时PCR的若干设备可在市场上买到。实时PCR的替代反应为标准PCR或端点PCR，其中检测步骤紧随PCR完成之后。当使用标准PCR或端点PCR时，扩增DNA的检测通常通过凝胶电泳、毛细管电泳、毛细管凝胶电泳或者斑点印迹或微阵列上的杂交执行。

对于许多诊断应用而言，需要对许多不同的特定DNA目标序列的出现进行灵敏且同步地测量。尽管实时PCR符合少数特定参数的这些需要，但由于不同的可用荧光染料的有限的量以及用于多于四个不同的荧光染料的检测器的技术上的困难，实时PCR不允许在同一反应中同时测量大量分析物。当使用实时PCR时，目前可用的仪器允许在一个反应中同时检测至多四个不同的DNA目标序列。标准PCR或端点PCR与随后的杂交反应的组合不允许大量分析物的同时分析，但却需要处理液体试样中的扩增的DNA目标序列，这大大地增加了试样交叉污染的风险。

因而，本发明的目的是提供一种用于PCR设备的反应容器、一种包括有这种反应容器的PCR设备以及一种包括有对扩增的PCR产物进行检测的用于执行PCR的方法，这克服了常规PCR设备及方法的上述缺点。

发明内容

上述目的通过用于PCR设备的反应容器、包括有这种反应容器的PCR设备以及用于执行PCR的方法来实现，其中用于执行PCR的方法包括对根据独立权利要求的扩增的PCR产物进行检测。本发明通过在不易交叉污染的封闭反应容器的空间分离的位置处执行扩增和杂交，克服了常规PCR设备及方法的限制，使得能够使用较高的多重级（multiplex grades）端点PCR。