[发明专利]从UV-VIS分光光度计数据进行DNA和/或RNA确定

说明书

发明的技术领域

本发明涉及样本表征领域。更特定地，本发明涉及使用所记录的光谱来分析样本的方法与系统，诸如例如用于分析包括DNA和/或RNA的样本。

背景技术

尽管存在对样本进行定性和定量的众多分析技术，但仅很少分析技术如分光光度测定那样易于执行、快速、且准确。分光光度测定的一个示例是UV-VIS吸收光谱。在这样的实验的过程中，用不同波长的UV-VIS辐射来照射样本，检测在通过样本后留存的辐射并确定在不同波长处的吸收。由于特定组分将展示出在特定波长处的特定吸收，可使用这样的特定吸收分布来用作指纹，一旦与参考光谱比较，该指纹允许标识这些组分。在研究更为复杂的样本时，光谱中的吸收特征可更宽，对于展示光谱的解读要困难得多。

过去已经描述了多种不同的光谱分析技术。提供了一些方法来基于采用各组分的标准（也称为参考）光谱的线性组合近似所测得的光谱，来确定样本各组分的浓度或相对浓度。可使用将参考光谱拟合至吸收光谱的最小化技术来执行采用参考光谱对所测得光谱的近似，诸如例如最小二乘回归或最小绝对值离差回归（least absolute deviations regression）。这样的方法还可迭代地应用。

还已知了更为复杂的方法，诸如利用光谱的导数的方法，后者尤其可允许增加对于波长变化的不灵敏度。使用导数的方法的一个示例是使用样本的二阶导数谱来分析蛋白质混合物。另一个已知方法是基于矩阵计算使用每一个化学组分的数个预定光谱数据用于确定数个化学组分的浓度，藉此预定光谱数据的数量比将要确定的化学组分的数量更多。一些已知方法基于样本和参考光谱的互相关，样本和参考光谱均通过逐波长的平均透射率被加权。已经描述了分析具有已知构成的样本的特定应用，诸如例如使用电磁光谱来分析蛋白质的构成、分析RNA，其中样本被化学地分在AC和GU片段（fraction）中且然后基于在260nm处的吸收来确定AC和GU构成。

进一步，还已知了处理未知组分光谱的一些方法。已知的方法中，基于受约束的线性或二次规划以及样本变换（即，小波变换）来将未知组分光谱从样本中分离。其他方法使用通过吸收的逐点互相关并使用已知浓度而近似的组分光谱。一些技术使用主成分分析（PCA）来从与疾病状态相关联的光谱数据库中获得诊断地相关的参考光谱，藉此使用与参考光谱的相关性来辅助诊断新的样本。

Spjotvoll等人在Technometrics（技术计量学）第24卷（1982）中描述了基于最小二乘估计量确定两种成分的混合物的光谱和浓度的技术。讨论了一种方法用于标识两个未知化学化合物以及估算它们在这两个化合物的一组未知混合物中的比例。这基于最小二乘拟合和主组分分析用于分离，藉此引入附加约束，诸如浓度之和等于一且光谱和浓度不为负。

由于缺乏对于所获得的结果的准确且有效的分析技术，对于DNA和/或RNA定量或分析使用UV-VIS分光光度计数据仍然没有找到突破。

因此，存在允许对于包括DNA和/或RNA组分的样本进行分析（特别是使用UV-VIS光谱）的方法的需要。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供用于分析样本的UV-VIS光谱学光谱（spectroscopy spectra）的方法与系统、以及用于表征包括DNA和/或RNA的样本的良好对应方法与系统。该样本有利地包括双链DNA，尽管也可使用该技术用于仅包括RNA的样本。该UV-VIS光谱学光谱可以是UV-VIS吸收谱。

根据本发明的实施例的优势在于，该系统与方法被设置为允许帮助PCR分析，如，在不需要提纯反应混合物的情况下，即使该反应混合物是4dNTP、寡聚引物（primer oligo）、聚合酶-酶和样本中DNA的混合物。

根据本发明的实施例的方法与系统的优势在于允许获得相关的和结论性的结果。

以上目的通过根据本发明的方法和设备来实现。