[发明专利]用于多路定量核酸扩增的方法和系统

说明书

本公开内容提供了在单个反应室中实现同时多路化扩增反应和实时检测的方法、装置和系统。本公开内容的方面提供了用于测定至少一种靶核酸分子的存在或不存在的方法。在本文提供的方面的一些实施方案中，在探针与所述靶核酸分子和/或限制引物结合时产生至少一种信号。在本文提供的方面的一些实施方案中，反应混合物包含多种模板核酸分子，并且所述探针与作为所述多种模板核酸分子的扩增产物的多种靶核酸分子特异性结合。

背景技术

核酸靶标扩增测定如聚合酶链反应过程(PCR)可在体外扩增(即，复制)DNA模板的特定核酸序列。由于靶标扩增测定可在大约数小时内选择性地使靶分子的拷贝数从仅几个增加到数十亿个，从而使得靶标容易被检测到，因此靶标扩增测定可能成为分子生物学和基因组学中强有力且广泛使用的工具。尽管在大多数情况下，这种扩增和后续检测通常针对每一个反应体积的一种靶核酸分子进行，但是在同一反应体积中有效地使测定多路化，并允许在同一反应室内进行多个并行的靶标扩增和检测是十分令人感兴趣的。这样的方法不仅可以更好地利用“稀少的”原始DNA样品，而且还可以显著降低与用于运行多个单重(single-plex)反应的流控技术和液体处理程序有关的任何复杂性。

发明内容

本文认识到目前可用的多重PCR方法所存在的各种问题。例如，虽然多路化大量靶标扩增反应(例如，多重PCR)可能是可行的，但同时检测多种扩增子并不简单。迄今为止，多重Q-PCR方法(被定义为在单个反应室中同时扩增和检测多个核酸序列的过程)已应用于少数种扩增子，通常少于十种。因此，本文认识到对于实现多路核酸扩增和实时定量检测的方法和系统的需要。

本公开内容提供了用于在单个反应室中扩增多种核酸序列并实时监测扩增过程以及定量地评估生成的产物的方法、装置和系统。

本公开内容的一个方面提供了用于测定至少一种靶核酸分子的存在或不存在的方法，该方法包括：(a)提供包含疑似含有至少一种模板核酸分子的核酸样品、引物对和聚合酶的反应混合物，其中所述引物对与所述模板核酸分子具有序列互补性，并且其中所述引物对包含限制引物和过量引物；(b)在产生所述至少一种靶核酸分子作为所述模板核酸分子的扩增产物的条件下，使所述反应混合物进行核酸扩增反应；(c)使所述反应混合物与传感器阵列接触，该传感器阵列具有(i)基底，其包含固定于基底的表面上不同的单独可寻址位置的多个探针，其中所述探针能够捕获所述靶核酸分子和/或所述限制引物，以及(ii)检测器阵列，其被配置为检测来自所述可寻址位置的至少一种信号，其中所述至少一种信号指示所述靶核酸分子和/或所述限制引物的存在或不存在；(d)在核酸扩增反应过程中的多个时间点，使用所述检测器阵列检测来自一个或多个所述可寻址位置的至少一种信号；以及(e)基于所述至少一种信号鉴定所述靶核酸分子和/或所述限制引物的存在或不存在。