[发明专利]广义随机超分辨率测序

权利要求书

1.一种方法，包括：

将单个DNA模板分子附着到样本容器上的多个附着元件中的每个附着元件，其中相邻元件之间的平均距离小于阿贝极限；

同时对所有分子应用随机光切换化学，以使得附着分子通过随机光切换在开和关事件中以多达四种不同的颜色发出荧光；以及

当所述附着分子发生所述开和关事件时，实时对每种颜色的颜色通道中的所述开和关事件进行成像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述样本容器上的所述多个附着元件中的每个附着元件都在用于对所述开和关事件进行成像的成像器的视场内，使得对于所述多个附着元件处的所述附着分子，所述开和关事件的成像同时发生。

3.根据权利要求1所述的方法，同时对所有所述附着分子应用随机光切换化学包括：同时对所有所述分子应用随机光学重建显微、用于纳米级拓扑成像的DNA点积累、或直接随机光学重建显微随机光切换化学。

4.根据权利要求1所述的方法，其中由于所述光切换的随机性质，对于给定分子针对给定碱基的开事件和与所述给定分子相邻的分子处针对同一碱基的开事件同时发生的概率小于约0.5％。

5.根据权利要求1所述的方法，其中用于所述随机光切换的试剂的浓度足够使得：对于给定分子针对给定碱基的开事件和与所述给定分子相邻的分子处针对同一碱基的开事件同时发生的概率小于约0.5％。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：控制所述开和关事件发生的速率，以控制对于给定分子针对给定碱基的开事件和与所述给定分子相邻的分子处针对同一碱基的开事件同时发生的概率。

7.根据权利要求6所述的方法，其中控制所述开和关事件发生的所述速率包括：调整所述随机光切换化学中核苷酸和酶的浓度。

8.根据权利要求6所述的方法，其中控制所述开和关事件发生的速率包括：调整开和关时间，使得对于给定分子针对给定碱基的开事件和与所述给定分子相邻的分子处针对同一碱基的开事件同时发生的所述概率低于在应用所述方法的测序应用中确定的误差率。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定在颜色通道中检测到的开事件的照明强度是否大于预先确定的阈值。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定在颜色通道中检测到的开事件的光斑尺寸是否大于预先确定的阈值。

11.根据权利要求1所述的方法，其中相邻元件之间的所述平均距离小于约20nm。

12.根据权利要求1所述的方法，其中相邻元件之间的所述平均距离在约2nm至约20nm的范围内。

13.一种成像系统，包括：

样本容器，其包括多个附着元件，其中单个DNA模板分子被附着到所述附着元件中的每个附着元件，并且进一步地，其中相邻附着元件之间的平均距离小于阿贝极限；以及

成像器，其被定位为：通过在同时对所有所述附着分子应用随机光切换化学而使得所述附着分子在所述开和关事件中以多达四种不同的颜色发出荧光时，与所述附着分子发生所述开和关事件同时捕获多个颜色通道中的开和关事件，来对在所述多个附着元件处发生的光切换进行成像。

14.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述样本容器包括流动槽，所述流动槽在多个样本位置处包括所述多个附着元件。

15.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述样本容器上的所述多个附着元件中的每个附着元件都在用于对所述光切换进行成像的所述成像器的视场内，使得对于所述多个附着元件处的所述附着分子同时发生所述开和关事件的所述捕获。