CN103173346B - 使用结合元件用于分析的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种装置，包括：刚性的基体；至少部分覆盖着基体的挠性覆盖元件；在基体中形成的第一结构，适于容纳液体并适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，所述内含物中含有靶分子；在基体中形成的第二结构，适于容纳液体并含有至少一个结合元件，该结合元件适于捕获靶分子并用于测定表明靶分子的存在和/或量的值；将至少第一结构和第二结构相互连通的微流体网路；其中，该微流体网路能够被一致动器单元控制，通过该动器单元将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。

Description

使用结合元件用于分析的装置和方法
本发明是中国发明专利申请，申请号200780041209.0，的分案申请。
优先权声明
本申请要求2007年7月23日提交的美国申请No. 60/951,364和2006年11月6日提交的美国申请No. 60/856,782的优先权，上述每个申请以其全文引为参考。
技术领域
本发明涉及分析方法，例如多核苷酸的分析方法。
相关申请
本申请涉及2005年5月6日提交的国际专利申请PCT/EP2005/004923的美国继续申请，该国际专利申请指定为美国并要求了2004年5月6日提交的德国专利申请DE 10 2004022 263的优先权，美国继续申请No. US 11/593,021题为“用于检测分子相互作用的方法和装置” 并于2006年11月6日提交，每个这些申请在此以其全文引为参考。
背景技术
生物样品中病原体的存在可以通过分析样品中与病原体的存在有关的多核苷酸来确定。细菌，霉菌和病毒是可以在相关多核苷酸的分析的基础上确定的病原体的例子。
EP 0 637 999公开了通过进行多核苷酸聚合反应在样品中扩增预先选定的多核苷酸的装置。该装置包括显微制造限定出样品入口的基体，以及从入口延伸出的中等尺度的流动系统。中等尺度的流动系统包括多核苷酸聚合反应室，它与入口流体连通，入口提供用于预先选定的多核苷酸的聚合和扩增所需的试剂。装置可用于在反应室（PCR室）中执行聚合酶链反应（PCR）。PCR室被提供样品多核苷酸，聚合酶，核苷三磷酸，引物和聚合酶链反应所需的其它试剂，装置被提供有用于对反应室内含物的温度进行温度控制的工具，以将温度控制到使双链多核苷酸去杂交，使引物退火，以及使多核苷酸聚合和扩增的温度。
但是，使常规的微流体装置适合地协调各种不同的任务，可能是困难的。
发明内容
对于能够以简单的方式进行样品分析的装置和方法存在着需求。
一方面，装置包括刚性的基体，至少部分覆盖着基体的挠性覆盖元件，在基体中形成的第一结构，该结构适于容纳液体并适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含有靶分子（例如结构或室或孔中干燥的缓冲液），在基体中形成的第二结构（它可以与第一结构不同），该结构适于容纳液体并含有至少一个结合元件，该结合元件适于捕获靶分子并用于测定表明靶分子的存在和/或量的值，微流体网路，将至少第一结构和第二结构相互连通，还包括致动器元件，适于通过将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分微流体网路，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。
另一方面，装置包括有适于容纳液体的结构，其中结构包括至少一个结合元件，并与微流体网路流体连通，以及控制单元，适于控制流体流过微流体网路，由此使得靶分子被捕获在至少一个结合元件上，适于控制结构中靶分子的扩增，并适于控制表明靶分子的存在和/或量并捕获在至少一个结合元件上的化合物的检测。
另一方面，方法包括将液体容纳在含有至少一个结合元件并与微流体网路流体连通的结构中，控制流体流过微流体网路，由此使得靶分子被捕获在至少一个结合元件上，在结构中扩增靶分子，以及检测能够表明靶分子的存在和/或量并捕获在至少一个结合元件上的化合物。
另一方面，装置包括有适于容纳液体的结构，其中结构包括有适于捕获第一化合物的第一结合元件，并包括有适于捕获表明第一化合物的存在和/或量的第二化合物（可以与第一化合物不同）的第二结合元件（可以与第一结合元件不同）。
另一方面，可以提供装置，其中样品在控制单元的控制下被指导通过微流体装置，由此使得可以执行预定的分析任务。在装置中，可以提供能够执行几个或所有在分析过程中所需的固相结合过程的中心孔/中心结构（也可以被称为第二孔或第二结构）。在结构（可以白称为中心孔）中，捕获样品的靶分子（出于纯化或分离的目的），扩增靶分子（例如通过聚合酶链反应PCR），以及执行允许获得与靶分子的存在/不存在或甚至量有关的信息的（例如光学）检测步骤，是可能的。
因此，可以提供强有力的，全自动的生物化学分析系统，允许以快速准确的方式，并且不需要过多的人力，获得生物化学或医学结果。例如，使用这样的装置，可以定性或定量的方式在患者的全血样品中检测与HIV感染有关的核酸。
接下来，将进一步解释装置和方法的示例性实施方案。在中心孔中被检测的化合物可以是靶分子。为此，可以在中心孔中提供特定的结合元件（例如与捕获靶分子所需的结合元件不同的结合元件）。靶分子可以与结合元件结合。靶分子可以是例如源自于游离的或与细胞相关的病毒例如HIV的核酸，包括源自于游离病毒的RNA，源自于细胞相关病毒的RNA，前病毒DNA，反转录的病毒DNA（即病毒复制的“中间体”），以及源自于前病毒DNA的转录本（即通过宿主DNA基因组的转录获得的RNA分子）。
或者，可以提供特定的化合物例如报告化合物，它们可以与例如PCR产物，RNA或DNA结合。在这种方案中，报告化合物可以是被检测的，从而允许间接地获得与样品中靶分子的存在和/或量有关的信息的化合物。
至少一个结合元件可以适于捕获靶分子。例如，至少一个结合元件可以包括能够捕获复合物包括靶分子，例如全病毒核酸的标记的珠子。
至少一个结合元件可以适于捕获表明靶分子的存在和/或量的化合物。因此，不仅可以直接检测单独的个体靶分子，而且还可能间接地检测靶分子，例如通过检测捕获在结合元件上的报告化合物。
至少一个捕获元件可以包括适于捕获靶分子的第一结合元件，并可以包括适于捕获指示靶分子的存在和/或量的报告化合物的第二结合元件（可以不同于第一结合元件）。因此，可以提供两种不同种类的化合物，一种特异性用于在裂解后捕获靶分子，例如含有特异性针对靶多核苷酸的区域的结合部分以及锚定基团的捕获分子；另一种用于检测目的，例如能够与靶多核苷酸形成复合物的报告化合物，其中复合物与靶多核苷酸形成的复合物抑制了报告化合物被第二结合元件的捕获。换句话说，捕获可以与检测在功能上去偶联。例如，第一结合元件可以是被构成为与含有捕获分子和靶分子的复合物结合，例如通过与捕获分子的锚定基团结合的珠子，而第二结合元件可以是能够捕获报告化合物的中心孔的表面。作为第二结合元件的中心孔的表面可以包含一种或多种不同的报告化合物特异性捕获分子，每种都能够捕获表面上的报告化合物。
结构，即发生各种不同固相结合过程的中心元件，可以是孔。“孔”可以是在基体上形成并提供可以在其中进行各种分析过程的样品室的缺口或凹陷。这样的孔可以是圆柱形结构或罐形穴，其体积在微升到毫升的量级上。
微流体网路可以包含通道或大量相互连通的通道。“通道”可以是指长度明显大于宽度和高度的流体结构（例如基本上一维的结构），从而为液体能够沿着它运输提供了通路。可以提供单一通道，或者几个通道可以被相互连通而形成通道系统。这样的通道系统可以允许液体在该系统的分支处从一个通道流到另一个通道。可以将一个或多个孔整合在这样的通道系统中。
除了上述的结构例如“中心”结构之外，微流体网路可以包含至少一个另外的结构。换句话说，除了通道和中心孔之外，可以提供其它的微流体元件，例如其它的通道和/或其它的孔。因此，可以提供孔和通道的复杂的系统。
至少一种其它的结构（例如裂解结构或裂解孔）可以适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物包括靶分子。因此，这样的其它结构可以是指裂解室，生物化合物例如细胞在其中被迫释放出它们的内含物，用于后续的分析。裂解室可以包括含有执行这样的释放内含物的任务的生化试剂的结构，从而提供运输到中心孔中的修饰的样品。就此而言，裂解室可以含有裂解试剂，例如离液序列高的盐，或含有一种或多种裂解细胞膜和/或病毒衣壳的去污剂的试剂。可选地或此外，另外的结构例如裂解室可以适于加热样品以便破坏细胞膜和/或病毒衣壳（例如通过使用或包含下面描述的温度控制单元和/或温度调节单元）。
至少一个另外的结构也可以包括能够与靶分子形成复合物的捕获探针。因此，在存在带有锚定基团的捕获分子的情况下裂解样品是可能的。
至少一个另外的结构（例如含有PCR试剂的孔）可以包括至少一种促进靶分子的扩增的基体。换句话说，可以提供另外的孔，其中含有促进扩增所需的生化试剂。尽管PCR试剂可以包含在另外的结构中，但事实上PCR扩增步骤可以在另一个位置执行，例如在中心孔中。正如将在下面更详细解释的，在某些情况下，将样品从中心孔通过包含扩增物质的孔再运输返回到中心孔，同时避免样品材料的损失，可能是有利的。促进扩增的物质可以是PCR所需的物质（例如酶，引物，缓冲液等），将在下面详细描述。
至少一个另外的结构也可以是孔。因此，可以提供通过微流体网路连通的多个孔。但是，在孔之外其它的结构例如通道中进行裂解和/或提供扩增材料，也是可能的。
装置可以包含基体，可以在其上和/或其中形成结构。因此，装置的流体容纳部件可以整体整合在基体中。可选地，结构可以在基体上形成，例如印刷上或点上。可以与挠性覆盖元件适合地协同使用的刚性基体材料的例子是聚碳酸酯，聚丙烯，聚苯乙烯，PET，PMMA，聚乙烯，丙烯酸玻璃，PU，PEEK,，PVC，玻璃，等等。
具体来说，基体可以是刚性的，使得它可以与至少部分覆盖着基体的挠性覆盖元件以非常有效的方式协同使用。具体来说，挠性覆盖元件可以覆盖刚性基体，致动器可以将覆盖元件压向基体，以选择性关闭通道（用于执行阀功能等）。
按照示例性实施方案，基体可以具有第一表面以及与第一表面相对的第二表面。结构可以提供在基体的第一表面（特别是第一主表面）上和/或中。另外的结构可以提供在基体的第二表面（特别是第二主表面）上和/或中。可以提供流体连通结构，特别是透过基体的贯穿孔和/或基体表面部分中的沟槽，将第一表面与第二表面连通。这样的流体连通结构可以布置在第一和第二表面之间，并且可以被构造为在结构与另外的结构之间提供流体连通。在这样的实施方案中，可以对基体的两个相对的主表面进行加工，从而形成微流体结构。这些结构可以通过含有沿着基体的表面形成的通道的连通结构连通，也可以直接穿过基体。因此，可以提供其中基体的两个主表面部分都可以以非常有效的方式使用的装置，因为该基体的两个主表面都可以被加工以提供液体运输任务。可选地，这样的基体可以在一个或两个侧面上用（特别是挠性的）覆盖元件覆盖，以允许有效地控制流体流过两个表面上的流体结构，例如通过致动器作用于一个或两个主表面上的挠性部分。因此，中心基体可以在两个侧面上提供有流体结构。具体来说，这可以允许制造由三个层形成的盒，这三个层是基体以及两个至少部分挠性的覆盖元件。这样的三层结构可以具有（例如挠性的）底部元件和（例如挠性的）覆盖元件，中间夹心有用于容纳微流体结构的中间层（例如是刚性的）。底部元件和/或覆盖元件可以完全覆盖中心基体，也可以仅仅是部分覆盖，例如在需要覆盖功能作为基础进行基于致动器的控制的部位（参见例如图21）。
除了基体之外，装置可以包括至少一个另外的基体，其中在另外的基体上和/或中可以提供另外的结构。基体和另外的基体可以适于彼此之间可以连接，或可以固定，或可以装配，或可以可逆地或可拆卸地安装，使得在基体与另外的基体连接或固定或装配或安装的操作状态下，结构与另外的结构可以变得流体连通。在这样的实施方案中，可以提供模块式构造，其中装置可以通过将几个可以彼此可挠性连接的模块合并起来而形成。相应的盒可以通过模块式构造组形成，其中每个模块可以具有下面的性质，并可以与其它协同形成的模块组合使用：
- 它包括具有至少两个流体通路的室；
- 室包括刚性的部件和有弹性的部件；
- 至少一个流体通路可以通过弹性部件的移动而关闭，并可以实现室的内含物的混合。
至少一个结合元件可以被改造，以便在靶分子的分析过程中，多个固相结合过程发生在至少一个结合元件上。术语“固相结合过程”可以具体包括在功能化/结合元件上任何种类的锚定和杂交等。在本文中，“结合元件或支持元件”可以包括任何物质，被构造为与捕获分子的锚定基团结合的表面或功能化元件，和/或被构造为捕获多核苷酸的表面。固相结合过程可以包括任何其中被分析或检测的分子与固相表面特异性结合的步骤，也就是说，被分析或检测的分子不在溶液中结合，而是结合在固体表面上。
至少一个结合元件可以被改造，以便在靶分子的分析过程中，所有固相结合过程都发生在至少一个结合元件上。换句话说，在这样的实施方案中，没有固相结合过程发生在中心孔/结构之外的其它孔上。这可以允许在单个孔中进行所有固相结合过程，使得微型高效的装置成为可能。至少一个结合元件可以被改造，以便在靶分子的分析过程中，恰好两个固相结合过程发生在至少一个结合元件上。这两个固相结合过程可以涉及从多组分样品中捕获靶分子，以及检测指示靶分子的存在或不存在或量的化合物。在所述实施方案中，这两个步骤在单个孔中进行，允许协同使用孔的供应物执行这两个任务。将这两个任务合并在一个孔中，可以保持液体流动路径短，保持装置小，并保持分析时间短。
在某些实施方案中，至少一个结合元件可以被改造，以便在靶分子的分析过程中，恰好三个固相结合过程发生在至少一个结合元件上。这三个固相结合过程可以涉及从多组分样品中捕获靶分子，捕获来自于靶核酸的反转录的核酸，以及检测指示靶分子的存在或不存在或量的化合物。在所述实施方案中，这三个步骤在单个孔中进行，允许协同使用孔的供应物执行所有这些任务。将这三个任务合并在一个孔中，可以保持液体流动路径短，保持装置小，并保持分析时间短。
可选地，至少一个结合元件可以被改造，以便在样品中靶分子的分析过程中，恰好一个固相结合过程发生在至少一个结合元件上。当全部生化分析或实验只包括单个固相结合过程，例如仅仅是为了样品纯化进行预先观察而不是为了检测时，这样的实施方案可能是特别有利的。
位于至少一个结合元件附近的装置的至少一部分可以透过波长范围在大约1 nm到大约10 μm之间的电磁辐射，以便能够对表明靶分子的存在和/或量并捕获在至少一个结合元件上的化合物进行基于电磁辐射的检测。在这种实施方案中，基体的特别是靠近中心孔的部分可以透过用于检测目的的电磁辐射，特别是在近红外，可见光和/或紫外波长范围中的电磁辐射。因此，在中心孔中，在电磁辐射的基础上进行检测（例如基于荧光的检测）是可能的。当装置位于至少一个结合元件附近的部分可以透过波长范围在大约400 nm到大约800 nm之间的电磁辐射时，能够进行化合物的光学检测。
装置可以包括温度操纵单元或可以与温度操纵单元相连，该温度操纵单元适于操纵位于结构中的液体的温度。这样的温度操纵单元可以包括加热和/或冷却元件，允许将样品带到特定的温度，或执行特定的温度组合形式或顺序。
温度操纵单元可以被改造，以按照执行聚合酶链反应（PCR）的温度顺序操纵位于结构中的液体的温度。这样的聚合酶链反应可能需要温度循环，例如大约95ºC，大约55ºC和大约72ºC。该顺序可以执行特定的预定时间间隔，并且可以重复预定的循环数。
至少一个结合元件可以被构造为与捕获分子的锚定基团结合。具体来说，至少一个结合元件可以被构造为捕获多核苷酸。
至少一个结合元件可以包括选自捕获分子（例如布置在结构的表面上（例如固定在孔中）的报告化合物特异性捕获分子），布置在粒子上（例如珠子上）的捕获分子，布置在结构的多孔表面（例如多孔玻璃结构）上的捕获分子中的至少一个，以及一种或多种不同的捕获分子（例如布置在结构的表面上不同位置的报告化合物特异性捕获分子（例如不同种类的捕获分子以阵列似的方式固定在孔中，例如在关于竞争性分析的文本中））。在某些实施方案中，至少一个结合元件也可以包括用于捕获锚定基团例如生物素的捕获分子。
结构可以具有大约1 μL到大约1 mL之间的体积，特别是大约20 μL到大约300 μL之间。例如，可以提供具有大约100 μL体积的孔。
基体可以具有成形成以接受插管，为装置供应液体的沟槽。在这样的实施方案中，对于用户来说操纵装置可能是非常容易的，因为只需要将用于样品供应的插管放置在沟槽中，与微流体通道系统适合地匹配和协作，从而允许进行容易的分析，甚至即使是没有特别的经验或训练过的用户也可以进行。
基体可以在结构附近具有窗口部分，可以透过波长范围在大约1 nm到大约10 μm之间的电磁辐射（也就是说近红外，可见光或紫外辐射），特别是波长范围在基本上400 nm到基本上800 nm之间的电磁辐射（具体来说是可见光辐射），从而允许流过（更准确来说到达）结构或微流体网路的液体的弯月液面的基于电磁辐射的检测。在这样的实施方案中，基体的透光的窗口部分可以通过辐射检测器检测。当泵抽通过微流体网路或结构的流体的弯月液面通过窗口部分时，通过窗口部分的传播性质可以特征性的方式急剧改变，从而在辐射检测器上产生表明弯月液面已经到达装置中的特定位置的信号。该信号可用于触发目的，或作为致动器的控制信号，因为致动器的协同移动和/或温度操纵单元的控制可以适合按照被泵抽通过装置的样品的当前位置来产生。例如，通过采取这样的措施，当发生溢流时，可以检测到预定体积的水或缓冲液已经被泵抽进入装置中。
结构和另外的结构构成的至少一个可以包括两个流体开口。这样的流体开口可以是流体入口和流体出口。
覆盖元件可以是挠性的覆盖元件。特别是与刚性基体配合时，覆盖元件和基体可以形成在三维空间上密封的通道，可以通过作用于覆盖元件上的致动器适合地控制。当覆盖元件的特定位置在外部力量的影响下至少部分可变形时，通过打开或关闭结构或微流体网路选择性地使液体能够或不能流动，是可能的。除此之外，使用这样的覆盖元件，沿着结构运输液体是可能的。
特别是当提供了致动器元件并将其改造成被致动时能够使覆盖元件变形时，可以提供整合有混合，泵抽和/或阀功能的高性能芯片实验室（lab-on-chip）。
任何一个结构可以含有一种或多种具有生物学，生物化学和/或化学活性的物质。因此，当这样的物质，可以包括捕获分子，报告化合物特异性捕获分子，可检测标记物，裂解试剂和PCR试剂，以干燥的形式，特别是冷冻干燥的形式存在于孔中时，提供用户只需要用液体（例如水，缓冲液和样品）进行填充就可以进行全自动分析的装置，是可能的。当必需的生化成分被提供在不同的孔中时，用户可以简单地基于储存在控制单元中的顺序来开始实验，并可以将水或缓冲液提供给不同的输入室。其余部分将由全自动装置来执行。
通道可以具有大约50 μm到大约1 mm之间，特别是大约100 μm到大约300 μm之间的宽度（即是在基体的表面平面中垂直于流体流动方向上的维度）。例如，通道的宽度可以是大约200 μm。通道的高度（在垂直于基体的表面平面并垂直于流体流动方向的方向上的维度）可以在大约20 μm到大约300 μm，特别是大约50μm到大约200 μm之间的范围内。例如，通道的高度可以是大约100 μm。与此相比，通道的长度可以远远大于宽度和高度，例如可以大于1 mm，具体来说可以大于1 cm，或甚至可以是几厘米。
结构可以包括适合用作液体的运输介质的材料。例如，材料可以包含固体材料，凝胶材料，液体材料中的至少一种及其组合。因此，结构可以是凹陷，或可以由用作液体的载体的材料而形成。
覆盖元件可以包括挠性的膜或挠性的密封件。这样的挠性膜或挠性密封件可以由例如乳胶这样的材料制成，从而使得覆盖元件可以在机械力（例如由致动器元件产生的）的影响下挠性地变形。
装置可以包括适合于被致动以使得覆盖元件变形的致动器元件，从而控制结构和/或微流体网路中液体的流体流动性质。这样的致动器元件可以在控制单元的控制之下，可以具有多个协同作用于挠性覆盖元件上的销针（pin）或型板，从而选择性打开或关闭通道，出于泵抽或混合目的暂时减小通道或孔的体积，等等。
具体来说，致动器元件可以被改造适于控制沿着通道的直线部分的液体的流体流动性质。当流体沿着直线通道流动时，当该通道在特定部分被关闭时，垂直布置的致动器元件可以有效地使流体不能流动。
致动器元件可以被改造以用作阀，用作流体混合器，和/或用作流体泵。
更具体来说，致动器元件可以包括多个被改造适合于被协同致动使得覆盖元件变形的致动器元件，从而按照控制单元确定的流体流动方案控制液体的流体流动性质。因此，当用户选择了包括通过各种不同通道运输流体和样品的特定的实验或分析方法时，控制单元简单地控制致动器元件的各个型板，提供挠性覆盖元件的这种可逆的压缩，从而完全自动地执行分析。
控制单元可以被改造适于控制致动器元件将覆盖元件变形的方式，使得靶分子被捕获在至少一个结合元件上，使得靶分子在结构中被扩增，并使得指示靶分子的存在和/或量并捕获在至少一个结合元件上的化合物被检测。因此，控制单元可以是装置的中央调节器，协调各个不同部件的功能。
致动器元件可以包括一个或多个销针，它们被构造为往复地，例如交替在向前和向后方向上移动。通过在向前方向上移动销针，可以通过在通道中将挠性覆盖元件压向基体而关闭该通道。当销针向后移动时，通道可以被再次打开，允许流体流动。在某些实施方案中，一个或多个销针可以具有至少部分弹性的尖端。
致动器元件还可以被提供成可在垂直于基体的主表面的方向上移动。通过在垂直于平面基体的方向上往复移动，有效地打开和关闭成为可能。特别是，致动器元件可以被提供成可移动的，以选择性关闭至少一部分结构，使得液体不能通过结构进行运输。在另一种操作模式下，致动器元件可以被移动，以选择性打开至少一部分结构，使得液体能够运输通过结构。
致动器元件可以改造成垂直于基体的主表面往复移动，来选择性地使液体能够或不能流动流体通过结构。使用往复的致动器可以允许流体可逆地和选择性地能够或不能流动，允许非常灵活地操作装置，并允许多次使用装置（与其中通道被不可逆关闭以执行单向阀功能的方法相反）。
致动器元件可以适于在垂直于基体的主表面的方向上往复移动，以将液体泵抽通过结构。因此，通过致动器元件控制结构的体积或高度是可能的。致动器元件还可以选择性关闭结构。关闭结构可以在阀功能，混合功能或泵抽功能的背景下进行。但是，在检测阶段使用这样的致动器也是可能的，因为出于检测的目压缩结构和/或结合元件以增加被检测的靶分子的局部浓度，和/或除去背景信号，是可能的。这可以允许增加准确性。
可以提供驱动单元以机械驱动致动器元件，其中驱动单元可以通过控制单元控制。这样的驱动单元可以包括气动驱动机构，液力驱动机构或电磁驱动机构。
至少一个结合元件可以包括三维的介质，例如粒子，珠子或多孔基质。三维介质可以布置和构造为可以通过移动致动器元件可逆地压缩。通过采取这样的措施，有可能进行非常准确的检测，因为被检测的分子的局部浓度，可以通过将其上已经结合有指示靶分子的存在或量的化合物或复合物的三维介质（例如珠子）进行压缩来选择性增加。
装置可以适于生物传感器分析装置，微流体盒或芯片实验室。因此，在小规模上，各种不同的生化功能可以被合并，以进行完整的生化实验。
可以提供温度传感器，并被改造适于感应运输通过装置的液体的温度。温度传感器可以整合在基体中，从而感应流过微流体网路的液体的温度。可选地，温度传感器可以布置在致动器元件上，例如在型板类致动器的尖端上，以便当将覆盖元件压向基体时，致动器可以同时测量流体的局部温度。
装置可以包括适于操作液体的温度的温度操纵单元，它优选布置在致动器元件上。这样的温度操纵单元也可以整合在基体中，例如以电热丝的形式整合在基体中，并加热孔中的样品。或者，这样的温度操纵单元可以是外部装置，例如外部电磁辐射源，其中电磁辐射（例如来自激光器）可以被导入孔中，导致使用电磁辐射作为能量源加热孔中的流体。此外可选地，温度操纵单元可以不包括或不仅仅包括加热元件，还可以包括冷却元件。对于这样的实施方案来说，可以不费力地使用珀耳帖致冷器（Peltier cooler）。
可以提供温度操纵单元并改造为适于操作液体的温度，其中温度操纵单元可以包含第一加热元件和第二加热元件，结构被布置在第一加热元件和第二加热元件之间。通过提供这样的两个加热板，一个是连续的板，另一个是环形板，可以在使装置仍然能够使用基于电磁辐射的检测器操作的情况下进行加热，因为环形板中的凹陷可以使电磁辐射被导入到中心孔中，并允许通过凹陷和第二加热元件检测荧光辐射。
可以提供温度调控单元，并被改造为适于调控结构中液体的温度。这样的调控实体可以包括测量实际温度，以及在该测量的基础上进行加热和/或冷却行为，从而将温度调节到所需的值。
可以提供检测单元并被改造为适于检测结构中指示靶分子的存在和/或量，并捕获在至少一个结合元件上的化合物。这样的检测单元可以包括光学检测单元，特别是荧光检测单元。
基体和覆盖元件可以是分别的元件，它们彼此相连。或者，基体和覆盖元件可以由不同材料制成。
可以提供运输单元，并被改造为适于运输液体通过结构和/或微流体网路。这样的运输单元可以包括泵，特别是压缩空气泵，液压泵，蠕动泵和真空泵中的一个。此外，装置可以被改造，使得在正常使用时，重力促使液体以所需的方式流过装置。因此，在运输单元不活动时，液体可以直接按所需方向流动。但是，当运输单元打开时，运输单元的影响可以超过重力的影响，从而允许选择性地起始与重力相反方向的流体流动。因此，重力与特定运输单元的组合可能是非常有利的，可以允许节能运作。
运输单元可以被改造适于通过驱动结构和/或微流体网路中的气泡来运输液体。通过将气泡移动通过装置，可以支持或促进液体运输通过装置。
至少一个过滤器，特别是至少一个熔融玻璃过滤器，可以布置在结构上（也就是说在中心孔的入口和/或出口处），可以被改造适于防止布置在结构中的至少一个结合元件（例如珠子）从结构中被洗出。在流体流动的影响下，机械力可以作用在结构中的珠子或其它结合元件上。但是，当在结构的入口和/或出口处提供熔融玻璃过滤器，即由烧结材料制成的多孔过滤元件时，可以安全地阻止珠子被洗出中心室。熔融玻璃过滤器可以被提供为环形形状，允许被插入到装置中相应形状的环形沟槽中。
至少一个结合元件可以包括表面功能化。术语“表面功能化”可以是指表面被加工处理成可以进行特定的结合功能这个事实。在这样的实施方案中，结合元件可以是孔的表面的一部分，或连接或结合到孔的表面上。
基体和覆盖元件可以彼此直接接触。或者，基体可以不与覆盖元件直接接触。各种不同的几何构型都可能实现。
基体的位于结构附近的一部分可以透过波长范围在大约400 nm到大约800 nm之间的电磁辐射，从而允许在结构中进行光学检测。因此，可见光可用于检测目的。这样的检测可以在光吸收，光反射或荧光的产生的基础上进行，例如使用与被检测的分子或复合物结合的荧光标记物。
至少一个结合元件可以被改造，使得在靶分子的分析过程中，至少两个固相结合过程发生在至少一个结合元件的恰好一个上。换句话说，同一个结合元件可用于多个固相结合过程。例如，带有结合基团的珠子可用于将靶分子捕获出样品，并且随后可用于捕获化合物例如被扩增的和标记的靶分子，作为后续检测的基础。
或者，至少一个结合元件可以被改造，使得在靶分子的分析过程中，至少两个固相结合过程发生在不同的至少一个结合元件上。在这样的构造中，例如一方面从样品捕获分子，另一方面检测表明靶分子的成分，是使用两种不同的结合元件来捕获的。例如，可以提供珠子用于将靶分子捕获出样品。另一方面，可以在竞争性分析的情况下使用捕获分子，例如固定在孔中的报告化合物特异性捕获分子，以捕获表明样品中靶分子的存在或量的成分，例如报告化合物。
另一种情况下，方法包括了形成复合物，每种复合物含有靶核酸和捕获分子，其中每个捕获分子含有特异性针对靶核酸的区域的结合部分，以及锚定基团；将复合物与结合元件相接触，结合元件被构造为与捕获分子的锚定基团结合，从而将复合物结合在结合元件上；对一或多种靶核酸进行扩增；将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上；以及测定表明被捕获的靶分子的存在和/或量的值。
一或多种靶核酸可以是单链或双链核酸。
方法还可以包括在将一或多种靶核酸进行扩增之前将靶核酸进行反转录。
方法还可以包括将捕获的被扩增的靶核酸从结合元件上释放，并重复将一或多种靶核酸进行扩增和将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上的步骤。在这样的实施方案中，从结合元件上释放被捕获的扩增的靶核酸，以及重复将一或多种靶核酸进行扩增和将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上的步骤的循环，可以进行至少10次或至少20次。
表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值可以在至少一个循环后测定，例如在每个从结合元件上释放被捕获的扩增的靶核酸，以及重复将一或多种靶核酸进行扩增和将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上的步骤的循环之后。
结合元件可以包括一个或多个能够捕获靶核酸的捕获分子。在这样的实施方案中，靶核酸被一个或多个捕获分子捕获到相应的结合元件上。结合元件还可以包含粒子。
形成包含有靶核酸和捕获分子的复合物的步骤的进行，可以与将复合物与结合元件相接触的步骤在空间上分开。
方法还可以包括对靶核酸进行标记。在例如将一或多种靶核酸进行扩增之前或期间，和/或在将扩增的靶核酸捕获到相应的结合元件上之前，可以通过加入一个或多个可检测的标记物对靶核酸进行标记。一个或多个可检测的标记物可以是荧光标记物。
表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定，可以包括对获得的一个或多个指示值进行时间依赖性的监测。
方法还可以包括在形成包含有靶核酸和捕获分子的复合物之前，提供一或多种靶核酸。提供一或多种靶核酸的步骤可以包括从生物学材料上释放靶核酸。在这样的实施方案中，生物学材料可以选自一种或多种原核细胞，一种或多种真核细胞，一种或多种红细胞，以及一种或多种病毒粒子，以及它们的混合物。此外，从生物学材料中释放靶核酸可以包括将生物学材料与裂解试剂相接触。
提供一或多种靶核酸可以包括提供含有一或多种靶核酸的样品，其中样品可以选自全血，血浆，血清，尿液，痰液，唾液和脑脊髓液。
提供一或多种靶核酸可以与含有靶分子和捕获分子的复合物的接触步骤，对一或多种靶核酸进行扩增的步骤，将扩增的靶核酸捕获到相应的结合元件上的步骤，以及测定表明捕获的靶核酸的存在和/或量的值的步骤，在空间上分开进行。
方法还可以包括将一或多种靶核酸与并存的材料分离开。
在其它的实施方案中，示例性实施方案的方法在上面描述的装置中进行。例如，方法可以在装置中进行，该装置包括刚性基体；至少部分覆盖了基体的挠性覆盖元件；在基体中形成的第一结构，被改造为适于容纳液体，并被改造为适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含有靶分子，例如靶核酸；在基体上形成的第二结构，被改造为适于容纳液体并包括至少一个结合元件，该结合元件被改造为适于捕获靶分子并被改造为适于测定表明靶分子的存在和/或量的值；微流体网路，将至少第一结构和第二结构相互连通；以及致动器单元，被改造为适于通过将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分微流体网路，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。此外，方法可以在装置中进行，该装置包括被改造为适于容纳液体的结构，其中结构包括至少一个结合元件，并与微流体网路流体连通；以及控制单元，被改造为适于控制流体流过微流体网路的方式，使得靶分子例如靶核酸被捕获在至少一个结合元件上，被改造为适于控制结构中的靶分子的扩增，并被改造为适于控制被捕获在至少一个结合元件上的化合物的检测。
装置可以包括被改造为适于容纳液体的第一结构。在这样的实施方案中，包括靶核酸和捕获分子的复合物在第一结构中形成。
此外，装置可以包括第二结构，它被构造用于检测一或多种靶核酸，含有覆盖着第二孔的覆盖元件，以及适于被驱动使得覆盖元件变形的致动器单元。在这样的实施方案中，表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定，可以在第二结构中进行。
此外，将一或多种靶核酸进行扩增和/或将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上，也可以在第二结构中进行。
使用被致动的致动器使得覆盖元件变形，可以进行表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定。覆盖元件可以被变形，使得检测孔的体积减小。在这样的实施方案中，在测定表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值之后，第二孔的体积可以被重新增加。
按照本发明的另一个示例性实施方案，提供了方法，该方法包括：提供一定量报告化合物；第一结合元件被构造为与捕获分子的锚定基团结合；第二结合元件能够捕获报告化合物；一定量的靶核酸能够与报告化合物形成复合物；与报告化合物形成复合物抑制了报告化合物被第二结合元件的捕获；一定量的捕获分子，其中每个捕获分子含有特异性针对靶核酸的区域的结合部分以及锚定基团；形成包含有靶核酸和捕获分子的复合物；将复合物与第一结合元件相接触，将复合物结合到第一结合元件上；从第一结合元件上释放出至少一部分量的靶核酸；形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物；将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上；以及测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。
报告化合物可以含有一种或多种可检测标记。一种或多种可检测标记可以是荧光标记。此外，报告化合物可以是寡核苷酸。
方法还可以包括根据表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，来确定表明靶核酸的存在和/或量的值。
方法还可以包括在测定了表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值之后，将剩余部分量的报告化合物从第二结合元件上释放出来；形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物；将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上；以及测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。在这样的实施方案中，释放，形成复合物，捕获和测定的步骤可以进行额外的N次，其中N是大于或等于1的整数，例如N≥5，N≥10或N≥20。
此外，一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤，可以伴随进行。
方法还可以包括将靶核酸进行扩增。在这样的实施方案中，靶核酸的扩增可以在形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物的步骤之前开始。
表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，可以在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤达到化学平衡之前进行测定。具体来说，表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，可以在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤开始后1秒到120秒时进行测定。
方法还可以包括在将靶核酸进行扩增之前对它们进行反转录。
第二结合元件可以包括能够将报告化合物捕获在第二结合元件上的一种或多种不同的报告化合物特异性捕获分子。捕获分子可以是寡核苷酸。不同的报告化合物特异性捕获分子可以布置在相应的第二结合元件的不同位置上。此外，报告化合物可以通过与报告化合物特异性捕获分子形成复合物而捕获在第二结合元件上。报告化合物能够与靶核酸形成复合物的相互作用位点的至少一部分，也能够与报告化合物特异性捕获分子形成复合物。报告化合物特异性捕获分子和靶核酸可以竞争与报告化合物形成复合物。
扩增可以包括变性双链核酸的步骤。双链核酸可以包括报告化合物与靶核酸的复合物，报告化合物与报告化合物特异性捕获分子的复合物，双链的报告化合物和双链的靶核酸。
扩增还可以包括将引物分子与靶核酸退火的步骤。在该实施方案中，退火步骤可以与一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，和/或将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤相伴进行。
扩增可以是循环式的扩增，例如PCR。PCR的进行可以包括使用具有外切核酸酶活性的聚合酶。循环式扩增可以包括至少10个循环或至少20个循环。
表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，可以在至少一个循环后进行测定，例如在循环式扩增的每个循环后。此外，表明靶核酸的存在和/或量的值，可以在每次表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值被测定之后进行测定。
表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，可以包括指示值的时间依赖性监测。
此外，表明靶核酸的存在和/或量的值，可以根据将表明报告化合物的存在和/或量的值与表明靶核酸的存在和/或量的值相关联的校正曲线来确定。
方法也可以在上述的装置中进行。例如，方法可以在装置中进行，该装置包括刚性基体；至少部分覆盖了基体的挠性覆盖元件；在基体中形成的第一结构，适于容纳液体，并适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含靶核酸；在基体上形成的第二结构，适于容纳液体并含有至少一个结合元件，该结合元件适于捕获靶核酸并适于测定表明靶核酸的存在和/或量的值；微流体网路，将至少第一结构和第二结构相互连通；以及致动器单元，适于通过将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分微流体网路，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。方法也可以在装置中进行，该装置包括适于容纳液体的的结构，其中结构包括至少一个结合元件，并与微流体网路流体连通；以及控制单元，适于控制流体流过微流体网路，使得靶核酸被捕获在至少一个结合元件上，适于控制结构中的靶分子的扩增，并适于控制被捕获在至少一个结合元件上的化合物的检测。
装置还可以包含适于容纳液体的第一结构。在这样的实施方案中，含有靶核酸和捕获分子的复合物的形成在第一结构中进行。
此外，装置可以包含适于容纳液体的第二结构，在第二结构中可以提供第一以及可选的第二结合元件。在这样的实施方案中，形成含有靶核酸和捕获分子的复合物；将复合物与第一结合元件相接触，以将复合物结合到第一结合元件上；从第一结合元件上释放至少一部分量的靶核酸；形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物；将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上；以及测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，在第二结构例如中心孔中进行。
提供一或多种靶核酸可以包括提供含有一或多种靶核酸的样品。样品可以是体积为1 μL到50 μL的液体样品。此外，样品可以是液体全血样品。
在另一方面，方法包括扩增至少一种靶多核苷酸以形成双链扩增子，将扩增子与被构造为能够选择性结合扩增子的表面相接触，使扩增子通过锚定基团结合到表面上，可选地测定扩增子的存在。方法还可以包括在可选的检测步骤后将扩增子从表面上释放，将释放出的扩增子进行另外至少一轮扩增循环，将获得的扩增子与表面相接触，使扩增子通过锚定基团结合到表面上，可选地测定扩增子的存在。方法还可以包括进行释放，进行扩增循环，接触和可选的测定的步骤N次，其中N是大于或等于1的整数。特别是N≥5，更特别是N≥10，更特别是N≥20。
方法还可以包括在扩增步骤之前，提供靶多核苷酸，形成含有从病原体释放出的靶多核苷酸和至少一个捕获分子的复合物，每个捕获分子含有特异性针对靶多核苷酸的区域的结合部分和锚定基团，以及将复合物与表面相接触，表面被构造为非选择性地与捕获分子的锚定基团结合，从而将复合物与表面非选择性地结合。在这样的方法中，提供多核苷酸可以包括释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含靶多核苷酸。释放的步骤可以包括将含有一种或多种细胞，孢子或病毒的样品与裂解试剂和捕获分子相接触。将样品与裂解试剂和捕获分子相接触的步骤可以包括将样品与冷冻干燥形式的裂解试剂和捕获分子相接触。
在这样的方法中，提供靶多核苷酸的步骤可以包括提供相伴的材料，方法还可以包括分离表面结合的复合物和相伴的材料。在这样的方法中，相伴的材料可以包括多核苷酸从中释放出来的至少一种细胞，孢子或病毒的内含物。表面可以是粒子的表面。
在另一方面，方法包括提供一或多种靶多核苷酸，形成含有靶多核苷酸和至少一种捕获分子的复合物，每个捕获分子含有特异性针对靶多核苷酸的区域的结合部分和锚定基团，以及将复合物与表面相接触，表面被构造为非选择性地与捕获分子的锚定基团结合，从而将复合物与表面非选择性地结合。在这样的方法中，提供的步骤可以包括释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含多核苷酸。方法还可以包括将表面结合的复合物与从一种或多种细胞，孢子或病毒释放出的其它内含物分离开来。
在另一方面，方法包括形成含有一定量报告化合物，能够捕获报告化合物的结合元件，以及一定量能够与报告化合物形成复合物的靶核酸的物质的组合物，与报告化合物形成复合物抑制了结合元件对报告化合物的捕获；形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物；将没有与靶核酸复合的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上；以及测定捕获在结合元件上的表明报告化合物的存在和/或量的值。
换句话说，方法可以包括允许一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物，并允许没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物被捕获在结合元件上。
方法可以在选自生物传感器分析装置，微流体盒和芯片实验室的装置中进行。
在某些实施方案中，方法还包括在表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的基础上测定表明靶核酸的存在和/或量的值。表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，可以包括指示值的时间依赖性的监测。在具体的实施方案中，表明靶核酸的存在和/或量的值，是根据将表明报告化合物的存在和/或量的值与表明靶核酸的存在和/或量的值相关联的校正曲线来确定的。
在其它实施方案中，方法还包括在将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物，将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上，以及测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的步骤之后，从结合元件上释放剩余部分量的报告化合物。
释放，形成复合物，捕获以及确定表明靶核酸的存在和/或量的值的步骤，可以进行另外的N次，其中N是大于或等于1的整数。在具体的实施方案中，N≥5，≥10或≥20。
方法在形成复合物的步骤之前，还可以包括：将至少一部分量的报告化合物捕获在结合元件上；测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值；以及从结合元件上释放捕获的报告化合物。
在某些实施方案中，将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上的步骤，可以相伴进行。
在其它实施方案中，方法包括对靶核酸进行扩增。靶核酸的扩增可以在将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤之前开始。
表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，可以在将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上的步骤达到化学平衡之前进行测定。在某些实施方案中，指示值在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上的步骤开始后1秒到120秒时进行测定。
报告化合物可以包含一种或多种可检测的标记。在具体的实施方案中，一种或多种可检测的标记是荧光标记。在其它具体实施方案中，报告化合物是寡核苷酸。
在它实施方案中，方法还包括在将靶核酸进行扩增之前，对它们进行反转录。
在其它实施方案中，形成物质的组合物的步骤包括形成物质的组合物，该物质包括一定量的第一报告化合物，一定量的能够与第一报告化合物形成复合物的第一靶核酸，与第一报告化合物形成复合物抑制了结合元件对第一报告化合物的捕获，一定量的第二报告化合物，以及一定量的能够与第二报告化合物形成复合物的第二靶核酸，与第二报告化合物形成复合物抑制了结合元件对第二报告化合物的捕获。
在方法中使用的结合元件可以包含一种或多种能够将报告化合物捕获在结合元件上的不同的捕获分子。捕获分子也可以被称为报告化合物特异性捕获分子。在具体的实施方案中，捕获分子是寡核苷酸。不同的捕获分子也可以布置在相应的结合元件的不同位置上。
报告化合物可以通过与捕获分子形成复合物而捕获在结合元件上。在具体的实施方案中，报告化合物上的至少一部分能够与靶核酸形成复合物的相互作用位点，也能够与捕获分子形成复合物。在其它具体的实施方案中，捕获分子和靶核酸竞争与报告化合物形成复合物。
在其它实施方案中，扩增包括变性双链核酸的步骤。双链核酸可以包括报告化合物与靶核酸的复合物，报告化合物与捕获分子的复合物，双链报告化合物以及双链靶核酸。
扩增也可以包括将引物分子与靶核酸退火的步骤。退火步骤可以与一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，和/或将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上的步骤相伴进行。
扩增可以是循环式的扩增。在具体的实施方案中，循环式的扩增是PCR。循环式扩增可以包含至少10个循环或至少20个循环。在其它实施方案中，进行PCR包括了使用具有外切核酸酶活性的聚合酶。
表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，可以在循环式扩增的至少一个循环后进行测定。在具体的实施方案中，该值在循环式扩增的每个循环后测定。在其它实施方案中，表明靶核酸的存在和/或量的值，在每次表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值被测定之后进行测定。
可以提供被成形用于执行任何一个上述方法的装置。
从下面的描述，图和权利要求书中，其它的方面，目标和优点将变得显而易见。
附图说明
图中的说明是纲要性的。在不同的图中，相似的或同样的元件被提供有同样的附图标记。
图1a是多核苷酸分析方法的流程图。
图1b是可用于执行图1a的方法的检测系统的视图。
图1c是图1b的检测系统的视图，其中检测系统被显示为进行图1a的方法的检测步骤时的致动状态。
图1d显示了与粒子结合的扩增子。
图1e显示了与粒子结合的扩增子。
图2显示了适于图1b和1c的检测系统中的分析装置。
图3是图2的分析装置，与用于操作装置的型板致动器一起显示。
图4显示了使用新鲜的或冷冻干燥的裂解缓冲液进行的分析的结果（RT-PCR产物曲线和凝胶电泳），其中裂解缓冲液可以作为冷冻干燥的丸粒储存而不丧失功能。
图5显示了用于从血液裂解混合物中捕获寡核苷酸（即HIV RNA）的链亲和素琼脂糖浆液的量的影响，其中使用200 μL，100μL 或50μL 链亲和素琼脂糖浆液进行的分析的结果表明，50μL悬浮液的结合能力就足以捕获基本上所有的RNA分子。
图6显示了用于从血液裂解混合物中捕获寡核苷酸（即HIV RNA）的链亲和素琼脂糖悬浮液的量的影响，其中使用10 μL和7μL链亲和素琼脂糖悬浮液进行的分析的结果表明，10μL悬浮液的结合能力就足以捕获基本上所有的RNA分子。
图7显示了温育时间对被分析的多核苷酸和捕获探针之间复合物的形成（即杂交）的影响，其中在温育时间2分钟后，绝大部分的多核苷酸不能被回收到，而温育10分钟后，在上清液中不能检测到RNA。
图8显示了温育时间对被分析的多核苷酸和捕获探针之间复合物的形成（即杂交）的影响。
图9显示了温育时间对捕获步骤（即复合物的生物素锚定基团与链亲和素琼脂糖粒子的结合）的影响，其中显示出5分钟的温育时间就足以捕获所有的多核苷酸分子（即在上清液中不能检测到RNA分子）。
图10显示了使用新鲜的或储存了几小时或7天的冷冻干燥的链亲和素琼脂糖粒子进行的分析的结果（RT-PCR产物曲线），其中链亲和素琼脂糖粒子可以被冷冻干燥并复溶而不丧失功能。
图11显示了使用新鲜的或冷冻干燥的清洗缓冲液进行的分析的结果（RT-PCR产物曲线），其中清洗缓冲液可以被冷冻干燥并复溶而不丧失功能。
图12显示了进行的用于显示链亲和素琼脂糖粒子与RT-PCR的相容性的试验的结果（RT-PCR产物曲线和琼脂糖凝胶电泳），其中10μL链亲和素琼脂糖粒子悬浮液可以用于RT-PCR扩增而不损失扩增效能。
图13显示了按照示例性实施方案的分析方法的特异性，其中结果（RT-PCR产物曲线和琼脂糖凝胶电泳）显示， HIV RNA不与链亲和素琼脂糖粒子非特异性结合（即在不存在捕获探针的情况下），在裂解过程中同时释放的人类血细胞的任何RNA也不被捕获/扩增。
图14显示了在链亲和素琼脂糖粒子上检测扩增子的荧光图像，其中生物素标记的扩增子被捕获在链亲和素琼脂糖粒子上，在荧光标记的探针与被捕获的扩增子杂交后被可视化。
图15说明了琼脂糖凝胶电泳显示出，捕获在链亲和素琼脂糖粒子上的多核苷酸（即HIV RNA）可以直接用作扩增的模板而不需要其它的处理步骤（即洗脱，稀释或浓缩）。
图16显示了链亲和素琼脂糖粒子的相应的荧光图像，其中与阴性探针相比，在阳性探针中检测到了更多的荧光链亲和素琼脂糖粒子。
图17概要说明了装置。
图18描绘了装置的前侧面。
图19图示了图18的装置的后侧面。
图20图示了装置的主视图。
图21描绘了装置的横截面图。
图22示意说明了用于检测多核苷酸的竞争性方法。
图23显示了用于测定样品中人类I型脊髓灰质炎病毒DNA的竞争性分析方法的结果。
图24显示了用于测定样品中HIV gag/env PCR产物的量的基于阵列的竞争性分析方法的原理以及结果。
图25说明了在图24中显示的分析的过程中的不同的步骤。
图26示意说明了用于检测多核苷酸的竞争性方法。
图27显示了用于测定样品中HIV B亚型和HIV O2亚型的量的竞争性分析的结果。
图28显示了用于测定样品中不同量的HIV B亚型的竞争性分析的结果。
发明详述
生物学样品的分析可以包括测定一种或多种多核苷酸（例如DNA，RNA，mRNA或rRNA）是否存在于样品中。例如，人们可以分析样品，以确定表明特定病原体的存在的多核苷酸是否存在。
在一个实施方案中，用于分析的方法包括形成复合物，每个复合物含有靶核酸和捕获分子，其中每个捕获分子含有特异性针对靶核酸的区域的结合部分和锚定基团；将复合物与结合元件接触，结合元件被构造为与捕获分子的锚定基团结合，以将复合物结合到结合元件上；对一或多种靶核酸进行扩增；将扩增的靶核酸捕获大相应的结合元件上；以及对表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值进行测定。
术语靶核酸可以是指可以通过方法检测的核酸分子（即能够与捕获分子形成复合物的靶核酸；参见下文）。这样的核酸分子的例子包括天然存在的核酸例如脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），以及人工设计的核酸，例如核酸类似物例如尤其是肽核酸（PNA）或锁核酸（LNA），它们是化学合成的或通过重组基因技术产生的（参见例如Sambrook, J. 等(1989) 《分子克隆实验指南》（第二版）（Molecular, Cloning: A Laboratory Manual,2nd ed.），Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY，在此以其全文引为参考）。天然存在的核酸的具体的例子包括DNA序列例如基因组DNA或cDNA分子，以及RNA序列例如hnRNA，mRNA或rRNA分子，或其反向互补的核酸序列。这样的核酸可以是任何长度的，既可以是单链的也可以是双链的分子。典型情况下，靶核酸的长度为10到10,000个核苷酸，例如20到2,000个核苷酸，30到1,000个核苷酸或50到500个核苷酸。在本文中使用的术语“核苷酸”应该被理解为是指核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸（即RNA和DNA分子）。
靶核酸可以是与病毒感染有关的核酸。与病毒感染有关的核酸是指任何存在于被分析的，已经被一种或多种病毒感染的液体样品中的病毒来源的核酸分子（即其核苷酸序列与病毒基因组中相应的序列一致或互补）。感染从中获得液体样品的宿主的病毒，可以是DNA病毒（即具有DNA基因组的病毒）或RNA病毒（即具有RNA基因组的病毒）（综述在例如Büchen-Osmond, C. (2003). 《病毒的分类学与分类》，在《临床微生物学手册》（第八版）第二卷中，（Taxonomy and Classification of Viruses. In: Manual of ClinicalMicrobiology, 8th ed., vol. 2），p. 1217-1226, ASM Press, Washington DC，以其全文引为参考）。DNA病毒的例子包括尤其是乳多空病毒科（Papovaviridae）（例如乳头瘤病毒），腺病毒科（Adenoviridae）（例如腺病毒）和疱疹病毒科（Herpesviridae）（例如Epstein-Barr病毒，细胞肥大病毒）的病毒。RNA病毒的例子包括尤其是小RNA病毒科（Picornaviridae）（例如脊髓灰质炎病毒，鼻病毒），黄病毒科（Flaviviridae）（例如丙型肝炎病毒），纤丝病毒科（Filoviridae）（例如马尔堡病毒，埃博拉病毒）和逆转录病毒科（Retroviridae）（例如人类免疫缺陷病毒（HIV））的病毒。在某些实施方案中，被检测的核酸与逆转录病毒科的成员引起的感染相关，特别是它们与HIV感染相关。本文中使用的术语“HIV”是指HIV-1和HIV-2，以及从其衍生的任何亚型。
因为许多DNA病毒以及逆转录病毒（值得注意的是逆转录病毒的复制以便需要将RNA病毒基因组反转录成DNA）可以潜伏的前病毒形式将它们的遗传信息整合到宿主细胞的基因组中，因此术语“与病毒感染有关的核酸”不仅仅是指源自于游离的和细胞相关的病毒的核酸，而且还包括了整合在宿主基因组中的前病毒DNA分子，反转录的病毒DNA分子（即病毒复制的“中间体”），以及源自于前病毒DNA的转录本（即通过宿主DNA基因组的转录获得的RNA分子）。
典型情况下，靶核酸不以分离的形式，而是以怀疑含有一种或多种靶核酸的样品的形式用于本发明的方法。术语“一种或多种”是指一种或多种不同类型的核酸，例如具有不同核苷酸序列的分子和/或从不同的来源传下来的分子（例如从感染宿主细胞的不同病原体衍生的核酸）。
术语样品是指任何被分析的，并且被怀疑含有一种或多种被检测的靶核酸的液体。因此，样品可以包括溶解在水或适合的缓冲液（例如Tris/EDTA）中的纯化的核酸制备物，以及各种不同的生物学样品。可以使用该发明进行分析的液体样品的例子包括尤其是有机和无机化学物溶液，饮用水，污水，人类和非人类的体液例如全血，血浆，血清，尿液，痰液，唾液或脑脊髓液，来自动物，植物或组织培养物的细胞提取液，原核和真核细胞悬浮液，噬菌体制备液等。
全血可以是指含有其所有组分的血液。换句话说，全血包括血细胞例如红细胞，白细胞和血小板，以及血细胞悬浮在其中的血浆。
样品还可以包含一种或多种其它试剂，例如稀释剂，溶剂或缓冲液，它们可能来自于样品在进行本发明的方法之前进行的可选的纯化和/或步骤。但是，在某些实施方案中，被分析的样品是未处理的样品，例如未处理的全血样品。术语未处理的可以表示在样品收集（例如从患者抽取血液）之后和将其进行本发明的方法之前，没有发生进一步的样品加工（例如分级方法，干燥/复溶等）。
被分析的流体样品的体积可以在1 μL到50 μL的范围内，典型情况下在1μL到45μL，或1μL到40μL，或1μL到30μL，或1μL到25μL，或1μL到20μL，或1μL到15μL的范围内。在具体的实施方案中，流体样品的体积在1μL到10μL的范围内。全血样品也可以使用超过50μL的样品体积进行分析。
捕获分子是指显示出特异性结合行为和/或特征性的反应性的分子，使其适合于与靶核酸形成复合物。典型情况下使用核酸作为捕获分子。可以用作捕获分子的核酸的例子包括天然存在的核酸例如脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），以及核酸类似物例如尤其是肽核酸（PNA）或锁核酸（LNA）。天然存在的核酸的具体的例子包括DNA序列例如基因组DNA或cDNA分子，以及RNA序列例如hnRNA，mRNA或rRNA分子，或其反向互补的核酸序列。这样的核酸可以是任何长度的，既可以是单链的也可以是双链的分子。典型情况下，核酸捕获分子是长度为10到150个核苷酸，例如20到100个核苷酸或30到70个核苷酸的单链寡核苷酸。在具体的实施方案中，捕获分子可以在PCR中用作引物，以扩增在给定的流体样品中存在的任何目标靶核酸。
在某些实施方案中，捕获分子可以包括至少一个特异性序列区域（即上面所指的结合部分），它与靶核酸（例如与病毒感染有关的核酸）的序列区域互补，从而允许捕获分子与被检测的核酸之间的碱基配对。典型情况下，特异性结合区域长度为至少20个核苷酸，例如至少30个核苷酸或至少40个核苷酸。具体来说，捕获分子的结合区域的核苷酸序列与靶核酸的相应核苷酸序列互补。
在导入被分析的流体样品之前，可以在一个或多个上面描述的装置的适于容纳液体的至少一个结构中提供捕获分子（例如以冷冻干燥的或干燥的形式）。或者，捕获分子可以与样品一起（例如相伴地）或在样品已经导入后导入到装置中。
可以使用一种或多种捕获分子。换句话说，可以使用一种或多种不同类型的捕获分子，例如一种或多种具有不同核苷酸序列的核酸分子。相伴使用的一种以上的捕获分子也可以被称为“文库”。这样的文库包含至少两种不同的分子，但是也可以包含许多种不同的分子，例如至少不同的5种，至少不同的10种，至少不同的30种等。文库也可以阵列元件或任何其它空间布置的形式存在。
在某些实施方案中，在装置中进行的分析还包括将含有被检测的靶核酸和捕获分子的复合物与装置的结合元件相接触，结合元件被构造为与捕获分子的锚定基团结合，以便将复合物与结合元件结合。
术语结合元件或支持元件是指捕获分子（因此还有含有这些捕获分子的任何复合物）可以经过捕获分子的锚定基团通过共价的或非共价的相互作用连接到其上的任何基质。这样的基质的例子包括尤其是阵列元件的基质或合成的粒子，例如磁性珠子（例如顺磁性聚苯乙烯珠子，也被称为Dynabeads®）和乳胶珠子，以及多孔的表面例如CPG等。依赖于捕获分子的类型，锚定基团的类型以及目标应用，在每种情况下可能有各种不同的连接。例如，在捕获分子的锚定基团可以是生物素基团的情况下，它可以与连接到结合元件上的亲和素或链亲和素基团偶联。或者，捕获分子可以含有一段腺苷残基（例如10个腺苷残基），它将与结合在结合元件上的一段相应的胸苷残基相互作用。具体的含有锚定基团的偶联试剂可以从不同的供应商商购，在本技术领域是公知的（参见例如Sambrook, J.等，同上；Ausubel, F. M. 等，同上；以及Lottspeich, F.和Zorbas H.，同上）。
在导入被分析的流体样品之前，结合元件可以被提供在装置的一个或多个结构中。结合元件可以被提供在与捕获分子相同的结构中，或在至少一个不同的结构中。典型情况下，形成捕获分子与靶核酸的复合物的步骤与将复合物与结合元件相接触的步骤，在空间上分开进行，即在装置的不同结构或孔或反应室中进行。例如，形成捕获分子与靶核酸的复合物的步骤可以在裂解孔中进行，将复合物与结合元件相接触的步骤在中心孔中进行，如图17中描绘的。在这样的实施方案中，捕获分子和结合元件通常被提供在适于容纳液体的不同的结构中。除了在加入样品前在装置中提供结合元件之外，结合元件也可以与样品一起（即相伴地）或在样品已经导入之后导入到装置中。
在具体实施方案中，方法还包括将靶核酸进行扩增，也就是说，在对它们进行进一步分析之前增加它们在样品中存在的量，以便于进一步的检测。典型情况下，靶核酸的扩增通过循环式扩增来进行。循环式扩增可以包含等于或大于2的任何数量的扩增循环。通常情况下，循环式扩增反应包含至少10个或至少20个循环。
示例性的循环式扩增是聚合酶链反应（PCR）。PCR是分子生物学中已建立的标准方法，被详细描述在例如Sambrook等，同上；和Ausubel, F.M. 等，同上中。典型情况下，通过使用热稳定的DNA聚合酶，PCR被用于扩增双链DNA分子。在某些实施方案中，在循环式扩增中使用的DNA聚合酶具有核酸外切酶活性，特别是5'→3'核酸外切酶活性。这样的DNA聚合酶的例子包括尤其是Taq DNA聚合酶或Tth DNA聚合酶（可以从多个供应商商购）。
当靶核酸是RNA分子时，在对靶核酸进行扩增之前可以对它们进行反转录（即是从相应的RNA分子产生DNA分子）。反转录是分子生物学中的另一种标准方法，也描述在例如Sambrook等，同上；和Ausubel, F.M. 等，同上中。
对于核酸扩增来说，装置可以包含一个或多个温度控制单元和/或温度调控单元，用于控制和/或调控反应室中的温度。这样的温度控制单元和/或温度调控单元可以包含一个或多个分离的加热和/或冷却元件，它们可以与装置的一个或多个反应室直接接触。典型情况下，一个或多个加热和/或冷却元件由导热材料制成。这样的导热材料的例子包括尤其是硅，陶瓷材料例如氧化铝陶瓷，和/或金属例如高级别钢，铝，铜或黄铜。适合的温度控制单元和/或温度调控单元的示例性描述也可以在国际专利申请WO 01/02094中发现，以其全文引为参考。
例如，在适合于容纳液体的结构中控制/调控温度，也可以通过使用由导电材料制成的室来完成。室体可以是至少部分围绕着装置的至少一种结构或反应室的固体物体。结构至少部分可以是室体的完整的部件（即由与室体相同的材料制成）。导电材料的例子包括导电的合成材料，例如具有5到30%碳纤维的聚酰胺，具有5到30%碳纤维的聚碳酸酯，具有2到20%不锈钢纤维的聚酰胺，以及具有5到40%碳纤维的聚苯硫醚。此外，室体可以被设计成含有增大和缩小的部分，允许对反应室或相应的表面进行特异性加热。
结构中温度的测量可以通过本技术领域公知的各种方法来进行，例如通过使用整合的阻抗传感器，半导体传感器，光波导传感器，多色染料或液晶。此外，反应室中的温度可以使用室体中整合的温度传感器，高温计或红外传感器来测定，或通过测量参数，例如发生检测的表面的折射率或样品的pH值，的温度依赖性变化来测定，例如通过测量pH敏感性指示剂的颜色变化。
通常情况下，扩增例如PCR包含三个基本步骤——变性，引物的退火和引物的延伸，它们以循环的方式重复地进行。但是，扩增还可以分别在第一次“真正的”扩增循环之前包含最初的变性步骤，和/或在完成最后的扩增循环之后包含最后的延伸步骤。在某些实施方案中，靶核酸的扩增包括（至少）变性双链核酸的步骤，和/或在靶核酸上退火和延伸引物分子的组合步骤（即“两步PCR”）。
典型情况下，变性步骤包括将被分析的样品加热到94-95ºC的温度，一般为0.5秒到5分钟，从而导致双链核酸模板解链。将被分析的样品进行这样的变性步骤，导致（即允许）样品中的双链核酸，包括双链靶核酸和捕获分子与靶核酸的复合物（结合到结合元件上），同时变性，后者导致靶核酸从结合元件上释放。
典型情况下，退火步骤包括将被分析的样品冷却到40-65ºC的温度，一般为1秒到5分钟，以允许引物分子与变性的核酸模板链的结合（即杂交/碱基配对）。使用的反应温度依赖于被退火的引物分子的化学和/或物理性质，例如它们的核苷酸序列组成，熔点温度，它们发生分子内折叠（例如形成双链发夹或转角结构）的倾向等。在某些实施方案中，被分析的样品进行这样的退火步骤，导致（即允许）双链靶分子的重新结合，以及靶核酸与捕获分子的复合物的形成，后者导致将靶核酸捕获或重新捕获在结合元件上。因此，在某些实施方案中，退火步骤和通过与捕获分子形成复合物将靶核酸捕获在结合元件上的步骤相伴进行。
最后，典型的延伸步骤包括使用DNA聚合酶对杂交的引物分子进行延伸以产生DNA模板链的全长的拷贝。扩增的DNA片段的长度由使用的引物对的5'末端确定。典型情况下，延伸步骤在70-72ºC下进行1秒到10分钟。在某些实施方案中，将被分析的样品进行这样的延伸步骤，可以通过允许在退火步骤中已经形成的引物与靶核酸的复合物延伸，产生任选掺入了随后可以被检测的可检测的标记物的双链的被扩增的核酸片段，从而导致了被分析的靶核酸的复制。
在具体的实施方案中，方法还包括将典型情况下通过将被分析的样品进行PCR而被扩增的靶核酸捕获到相应的结合元件上（即将靶核酸固定在其上）。正如上面已经描述的，靶核酸可以通过与通过锚定基团仍然结合在结合元件上的捕获分子形成复合物而捕获在相应的结合元件上。
方法还可以包括将捕获的被扩增的靶核酸从结合元件上释放，以及重复将一种或多种靶核酸进行扩增和将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上的步骤。释放可以包括从结合元件上分开或解开靶核酸。这可以通过例如裂解任何共价键来酶法实现，或者在靶核酸是通过核酸捕获分子经互补碱基配对而结合到结合元件上的情况下，通过增加分析发生在其中的结构中的温度，从而导致核酸链的分离（即变性）来完成。
在这样的实施方案中，从结合元件上释放捕获的被扩增的靶核酸，以及重复将一种或多种靶核酸进行扩增和将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上的步骤的循环，而可以被进行至少5次，至少10次，至少20次，至少30次，至少50次或至少100次。测定表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值的步骤，可以在至少一个循环后进行，例如在每个从结合元件上释放捕获的被扩增的靶核酸，以及重复将一种或多种靶核酸进行扩增和将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上的步骤的循环后进行。
形成含有靶核酸和捕获分子的复合物，其中每个捕获分子含有特异性针对靶核酸的区域的结合部分和锚定基团的步骤，可以与将复合物与结合元件相接触的步骤在空间上分开进行，其中结合元件被构造为与捕获分子的锚定基团结合，从而将复合物结合到结合元件上。在这样的实施方案中，方法在含有至少两个适于容纳液体的结构的装置中进行。至少两个结构可以例如与微流体网路流体连通。例如，方法可以在图18和19中显示的装置500中进行。含有靶核酸和捕获分子的复合物可以在第一结构502中形成。然后可以将复合物转移到第二结构512中，复合物在其中与上述的被构造为与捕获分子的锚定基团结合的结合元件相接触。
表明被捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定，可以包括检测/测定允许对捕获（或重新捕获）在结合元件上的靶核酸进行定性和/或定量测量的参数，例如电导性，氧化还原电势，光吸收，荧光强度或生物发光。可以只测定这些参数中的一种，但是相伴或相继测定一种以上的参数（例如电导性和由适当的标记物引起的荧光信号的强度）也是可能的。
为了进行检测反应，可以将靶核酸用一种或多种可检测的标记物进行标记。可检测的标记物可以是任何包含一种或多种适合的化学物质或酶的化合物或基团，可以在化学，物理或酶反应中直接或间接产生可检测的化合物或信号。因此，通过能够与目标报告化合物形成相互作用，这样的标记物可能是该报告化合物的检测所必需的，或将促进该报告化合物的检测。在本文中使用时，该术语应该被理解为包括了可检测标记物本身（也被称为“标记”），以及任何与一种或多种这样的可检测标记结合的化合物。此外，干扰标记物产生可检测信号的基团（例如在淬灭剂与荧光团彼此紧邻时“劫持”荧光团的激发产生的发射的淬灭剂）也可以属于可检测标记物。可检测标记物可以被整合或连接到靶核酸上，例如以修饰的和/或标记的核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸或双脱氧核糖核苷酸的形式。
标记可以通过本技术领域熟知的方法来完成（参见例如Sambrook, J. 等，同上；以及Lottspeich, F.和Zorbas H.，同上）。标记物可以选自尤其是荧光标记物，酶标记物，有色标记物，生色标记物，发光标记物，放射活性标记物，半抗原，生物素，金属复合物，金属和胶体金。所有这些类型的标记物在本技术领域中是公知的。由这样的标记物介导的物理反应的例子是在辐射或激发后发射荧光或磷光，或当使用放射活性标记物时发射X-射线。碱性磷酸酶，辣根过氧化物酶，β-半乳糖苷酶和β-内酰胺酶是酶标记物的例子，它们催化产色反应产物的形成。在具体的实施方案中，可检测的标记物是荧光标记物。大量的荧光标记物在本技术领域中是公知的，可以从不同的供应商商购（参见例如《手册：荧光探针和标记技术指南》（第10版）（The Handbook - A Guide to Fluorescent Probes and LabelingTechnologies, 10th ed.），(2006),《分子探针》（Molecular Probes），InvitrogenCorporation, Carlsbad, CA, USA，在此以其全文引为参考）。
为了检测这样的标记物，可以使用适合于测定表明捕获在支持元件上的报告化合物的存在和/或量的值的检测系统。检测系统可以与装置500相连。典型情况下，检测系统位于一个第二结构512对面，任选位于发生检测的特定表面区域的对面。合适的检测系统的选择取决于若干参数，例如用于检测的标记物的类型，所进行分析的种类。多种光学和非光学检测系统是本领域公知的。可以与方法使用的通常意义的检测系统参见例如，LottspeichF., 和Zorbas H., 同上中。
典型情况下，检测系统是光学检测系统。在某些实施方案中，方法的进行包括简单的检测系统，它可以基于参数例如荧光，光吸收，共振转移等的测量。
在其它实施方案中，检测系统是基于用荧光团标记的光谱激发的核酸的荧光强度的比较。荧光是特定分子当被产生特征性吸收和发射行为的特定波长的光激发时，发射出它们自己的光的能力。具体来说，荧光信号的定量检测是通过修改过的荧光显微镜方法来进行的（综述参见例如Lichtman, J.W.和Conchello, J.A. (2005) Nature Methods 2,910-919；Zimmermann, T. (2005) Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 95, 245-265，以其全文引为参考）。由此，从光吸收和光发射产生的信号分别被一个或多个滤光片和/或堇青石分离，并成像在适当的检测器上。数据分析通过数字图像处理方法来进行。图像加工可以使用本技术领域众所周知的几种软件包来实现（例如精确数字图像处理软件（MathematicaDigital Image Processing），EIKONA，或Image-PRO）另一种适合于这种目的的软件是Iconoclust软件（Clondiag Chip Technologies GmbH, Jena, Germany）。
适合的检测系统可以基于测定荧光信号的经典方法，例如外荧光或暗视野荧光显微术（综述在例如Lakowicz, J.R. (1999)的《荧光光谱学原理》（第二版）（Principles ofFluorescence Spectroscopy, 2nd ed.），Plenum Publishing Corp., NY,中，以其全文引为参考）。
另一种可以使用的光学检测系统是共聚焦荧光显微术，其中通过点光源将物体在透镜的聚焦平面中照亮。重要的是，点光源，物体和点光检测器位于光学共轭的平面上。这样的共聚焦系统的例子在例如Diaspro, A. (2002) 《共聚焦和二光子显微术：基础，应用和进展》（Confocal and 2-photon-microscopy: Foundations, Applications andAdvances），Wiley-Liss, Hobroken, NJ, 中有详细的描述，以其全文引为参考。荧光-光学系统通常是不带自动聚焦的荧光显微镜，例如具有固定焦距的荧光显微镜。
其它也可以使用的荧光检测方法包括尤其是全内部荧光显微术（参见例如Axelrod, D. (1999) 的《具有逐渐消失的照明的表面荧光显微术》（Surfacefluorescence microscopy with evanescent illumination），在Lacey, A.主编的《生物学中的光学显微术》（Light Microscopy in Biology，Oxford University Press, NewYork, 399-423）中），荧光寿命成像显微术（参见例如Dowling, K. 等，(1999) J. Mod.Optics 46, 199-209），荧光共振能量转移（FRET；参见例如Periasamy, A. (200I) J.Biomed. Optics 6, 287-291），生物发光共振能量转移（BRET；参见例如Wilson, T.和Hastings, J.W. (1998) Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 14, 197-230），以及荧光关联光谱术（参见例如Hess, S. T. 等，(2002) Biochemistry 41, 697-705）；上述每个文献以其全文引为参考。
在具体实施方案中，检测使用FRET或BRET进行，它们是基于荧光或生物发光淬灭剂对的相应形成。FRET的应用也描述在例如Liu, B. 等， (2005) Proc. Natl. Acad.Sci. USA 102, 589-593；和Szollosi, J.等，(2002) J. Biotechnol. 82, 251-266中。BRET的应用被详细描述在例如Prinz, A. 等， (2006) Chembiochem. 1, 1007-1012；和Xu, Y.等，(1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96, 151-156，中；上述每个文献以其全文引为参考。
一个或多个表明捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定，可以包括对一个或多个获得的指示值进行时间依赖性的监测（即重复地进行测定/检测步骤并监测指示值的随时间的过程）。
提供靶核酸的步骤可以包括从包含在样品中的生物学材料释放靶核酸。为此，可以将样品加热以破坏细胞膜和/或病毒壳体（例如通过使用下面描述的温度控制单元和/或温度调控单元）。在某些实施方案中，该释放步骤包括将流体样品与裂解试剂相接触，裂解试剂例如含有一种或多种分解细胞膜和/或病毒壳体的去污剂的试剂。这样的裂解试剂在本技术领域中是众所周知的（参见例如Sambrook, J.等，(1989) 《分子克隆实验指南》（第二版），Molecular, Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring HarborLaboratory Press, Cold Spring Harbor, NY），并可从许多供应商商购。
方法还可以包括从相伴的材料中分离该一种或多种靶核酸。
靶核酸的提供，可以与将含有靶核酸和捕获分子的复合物与结合元件相接触，将靶核酸进行扩增，将扩增的靶核酸捕获在相应的结合元件上，以及测定表明捕获的靶核酸的存在和/或量的值的步骤，在空间上分开进行。例如，靶核酸可以提供在与含有靶核酸和捕获分子的复合物在其中形成的相同的结构502中。
在另一个实施方案中，方法在下面描述的装置中进行。例如，装置可以含有第一孔502，含有靶核酸和捕获分子的复合物形成在第一孔502中。此外，装置可以含有第二孔512，表明捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定可以在被成形用于检测一种或多种靶核酸的第二孔512中进行。第二孔512可以包含覆盖着第二孔的覆盖元件，以及适于被致动以使覆盖元件变形的致动器。此外，将一种或多种核酸进行扩增和/或将扩增的靶核酸重新捕获到相应的结合元件上，也可以在第二孔512中进行。
表明捕获的靶核酸的存在和/或量的值的测定，可以使用被致动以使覆盖元件变形的致动器来进行。在这样的实施方案中，覆盖元件可以变形，使得检测孔512的体积减小。此外，在表明捕获的靶核酸的存在和/或量的值被测定后，第二孔的体积可以被重新增加。
根据另一个实施方案，提供了方法，包括：
a) 提供一定量报告化合物；第一结合元件被成形成与捕获分子的锚定基团结合；第二结合元件能够捕获报告化合物；一定量的靶核酸能够与报告化合物形成复合物；与报告化合物形成复合物抑制了报告化合物被第二结合元件的捕获；一定量的捕获分子，其中每个捕获分子含有特异性针对靶核酸的区域的结合部分和锚定基团；
b) 形成复合物，每个复合物含有靶核酸和捕获分子；
c) 将复合物与第一结合元件相接触，以将复合物结合到第一结合元件上；
d) 从第一结合元件上释放出至少一部分量的靶核酸；
e) 形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物；
f) 将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上；以及
g) 测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。
报告分子或报告化合物可以是任何能够与一种或多种靶核酸形成复合物，并且可以被捕获在支持元件例如第二结合元件上的分子，其中与靶核酸形成复合物抑制了报告化合物捕获在支持元件例如第二结合元件上。术语“能够形成复合物”可以是指报告分子和靶核酸之间的任何相互作用。换句话说，该术语表示，可以通过报告分子中包含的介导与靶的相互作用的共同的或不同的结合区域来实现的分子之间的彼此结合（例如通过互补核苷酸序列之间的Watson-Crick碱基配对）。典型情况下，相互作用是可逆的。类似地，被捕获在支持元件上或被捕获在第二结合元件上，包括了报告分子与给定支持元件的任何直接或间接的（例如通过捕获分子，参见下文）相互作用。该相互作用一般来说也是可逆的。
一般来说，报告分子可以是长度为10到100个核苷酸，例如15到50个核苷酸，15到40个核苷酸或20到30个核苷酸的核酸分子（即上面描述的RNA或DNA分子）。通常情况下，报告分子是单链核酸分子（即寡核苷酸）。报告化合物被构造为使得这样的报告分子与被检测的靶核酸的结合抑制了报告分子被捕获在第二结合元件上。核酸报告分子可以包括至少一个特异性结合区域（在本文中也称为“相互作用位点”），该区域不仅能够与靶核酸相互作用（例如通过结合到靶核酸的至少部分互补的序列区域上，从而例如允许报告分子与被检测的靶核酸之间的Watson-Crick碱基配对），而且能够被捕获在第二结合元件上。典型情况下，报告分子中包含的特异性结合区域长度为至少12个核苷酸，例如至少15个核苷酸，至少18个核苷酸或至少22个核苷酸。在具体的实施方案中，报告分子的结合部分的核苷酸序列与靶核酸的相应核苷酸序列互补。
可以使用一种或多种报告分子；换句话说，可以使用一种或多种不同类型的报告分子，例如一种或多种具有不同核苷酸序列的核酸分子。
第一结合元件可以是上面描述的结合元件。例如，第一结合元件可以是指任何固体基质，捕获分子，以及因此含有这样的捕获分子的任何复合物，可以通过捕获分子的锚定基团通过共价或非共价相互作用结合到其上。这样的基质的例子包括尤其是合成的粒子例如磁性珠子（例如顺磁性聚苯乙烯珠子，也被称为Dynabeads®）和乳胶珠子。
第二结合元件可以是上面描述的结合元件。例如，第二结合元件是指任何固体基质，报告分子可以直接（例如通过报告分子中包含的锚定基团）捕获在其上，或以间接的方式通过一个或多个能够通过共价或非共价相互作用将报告分子捕获到第二结合元件上的报告化合物特异性捕获分子捕获在其上。可以使用的第二结合元件的例子包括尤其是阵列元件的基体（例如显微镜载玻片，晶片或陶瓷材料）。
报告化合物特异性捕获分子可以是任何包含在（例如连接或固定在）第二结合元件上的，显示出特异性结合性质和/或特征性反应性的分子，这使得它适合于与报告分子形成复合物（即与报告分子结合）。典型情况下使用核酸作为捕获分子。可以用作报告化合物特异性捕获分子的核酸的例子包括天然存在的核酸例如脱氧核糖核酸（DNA）或核糖核酸（RNA），以及核酸类似物例如尤其是肽核酸（PNA）或锁核酸（LNA）。天然存在的核酸的具体的例子包括DNA序列例如基因组DNA或cDNA分子，以及RNA序列例如hnRNA，mRNA或rRNA分子，或其反向互补的核酸序列。这样的核酸可以是任何长度的，既可以是单链的也可以是双链的分子。典型情况下，报告化合物特异性捕获分子是长度为10到100个核苷酸，例如15到50个核苷酸或20到30个核苷酸的单链寡核苷酸。
报告化合物特异性捕获分子可以包含至少一个特异性序列区域（即结合区域），它被构造为与报告分子结合，例如与报告分子的互补序列区域通过报告化合物特异性捕获分子和被检测的核酸之间的碱基配对发生相互作用。典型情况下，特异性结合区域的长度为至少12个核苷酸，例如至少15个核苷酸，至少18个核苷酸或至少22个核苷酸。在具体的实施方案中，报告化合物特异性捕获分子的结合区域的核苷酸序列与报告分子的相应的核苷酸序列互补。
在某些实施方案中，报告化合物的至少一部分能够与靶核酸形成复合物的相互作用位点，也能够与报告化合物特异性捕获分子形成复合物。换句话说，报告化合物特异性捕获分子与靶核酸竞争与报告化合物形成复合物，即是包含在报告化合物特异性捕获分子和靶核酸中的相应结合区域识别报告分子的同样的或至少相似的对应序列。本文中使用的术语“相似的序列”是指序列之间的差异仅仅是一个或多个单核苷酸误配（即核苷酸的非互补配对）或一个或几多个单核苷酸添加，插入或缺失（即附加的或缺少的核苷酸残基）。因此，包含在报告化合物特异性捕获分子和靶核酸中的相应结合区域至少是部分同一的。本文中使用的术语“部分同一的”是指序列之间的差异仅仅是如上所述的一个或多个单核苷酸，或序列具有重叠的结合位点，即序列共有一部分共同的核苷酸序列，但是在序列区域的至少一个其它部分中不同。但是，包含在报告化合物特异性捕获分子和靶核酸中的相应结合区域识别报告分子的不同的，非重叠的（例如相邻的）序列，但是报告化合物特异性捕获分子或靶核酸与报告分子的结合在空间上干扰另一个分子与报告分子的结合，也是可能的。
可以使用一种或多种报告化合物特异性捕获分子；换句话说，可以使用一种或多种不同类型的报告化合物特异性捕获分子，例如一种或多种具有不同核苷酸序列的核酸分子。一种以上的报告化合物特异性捕获分子的相伴使用也被称为文库。这样的文库包含至少两种不同的分子，但是也可以包含许多种不同的分子，例如至少不同的10种，至少不同的20种，至少不同的50种等。文库也可以布置在相应的第二结合元件的不同位置上。例如，它们可以以阵列或任何其它空间布置的形式存在。
阵列（或微阵列）可以是结合元件，例如第二结合元件（也被称为基体）上捕获分子，例如报告化合物特异性捕获分子的确定的空间布置（布局），其中阵列中每个分子的位置被独立地确定。典型情况下，微阵列含有确定的位点或预定的区域（也被称为阵列元件或点），它们可以特定的样式布置，其中每个阵列元件一般只包含一种捕获分子。捕获分子例如报告化合物特异性捕获分子在支持物例如第二结合元件上的布置，可以通过共价或非共价相互作用来产生。但是，捕获分子也可以直接固定在用于执行方法的装置的反应室中（参见下文）。
典型情况下，靶核酸不是以分离的形式用于本发明的方法，而是以怀疑含有一种或多种靶核酸的样品的形式，一种或多种靶核酸即是一种或多种不同类型的核酸，例如具有不同的核苷酸序列的分子和/或从不同来源传下来的分子（例如源自于感染宿主细胞的不同病原体的核酸）。
在某些实施方案中，方法还包括根据表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值来确定表明靶核酸的存在和/或量的值。也就是说，可以根据在靶核酸/报告分子复合物形成之前存在的报告化合物的存在和/或量与该复合物形成之后被捕获在第二结合元件上的报告化合物的量之间的差别，来计算特定样品中存在的一种或多种靶核酸的存在和/或量。
为了形成检测反应，报告化合物可以包含一种或多种如上所述的可检测标记物。在具体的实施方案中，可检测标记物是荧光标记物。大量的英冠给标记物在本技术领域中是公知的，并且可以从不同的供应商商购（参见例如《手册：荧光探针和标记技术指南》（第10版）（The Handbook - A Guide to Fluorescent Probes and Labeling Technologies,10th ed.） (2006)，《分子探针》，（Molecular Probes），Invitrogen Corporation,Carlsbad, CA, USA）。
为了检测这样的标记物，用于进行方法的装置还可以包含适合于测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的检测系统。例如，可以使用如上所述的适合于测定表明捕获在结合元件上的靶核酸的存在和/或量的值的检测系统。
在某些实施方案中，方法还包括在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤之后，从第二结合元件上释放出剩余部分量的报告化合物，将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上，以及测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。
在其它实施方案中，释放，形成复合物，捕获和测定的步骤可以被重复额外的N次，其中N是大于或等于1的整数。换句话说，方法以循环的方式进行。在具体的实施方案中，整数N是≥5，≥10或≥20。
此外，一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤，以及将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤，可以相伴进行。
在具体的实施方案中，方法还包括将靶核酸进行扩增，也就是说，在将它们进行进一步分析之前增加它们在样品中存在的量，以促进进一步的检测。典型情况下，靶核酸的扩增通过循环式扩增来实现。循环式扩增可以包含任何等于或大于2的数量的扩增循环。通常情况下，循环式扩增反应包含至少10个或至少20个循环。
示例性的循环式扩增是如上所述的聚合酶链反应（PCR）。典型情况下，通过使用热稳定的DNA聚合酶，PCR被用于扩增双链DNA分子。在某些实施方案中，在循环式扩增中使用的DNA聚合酶具有核酸外切酶活性，特别是5'→3'核酸外切酶活性。这样的DNA聚合酶的例子包括尤其是Taq DNA聚合酶或Tth DNA聚合酶（可以从多个供应商商购）。利用该5'→3'核酸外切酶活性，DNA聚合酶可以核裂解性地攻击与靶核酸结合的报告分子的标记的5'-末端，导致该报告分子的逐渐降解。结果，捕获在第二结合元件上的报告化合物的量在每个扩增反应的循环期间又降低。任选地，使用的DNA聚合酶也可以表现出3'→5'核酸外切酶活性（“校对活性”），用于除去已经在特定序列位置加入到新生DNA链中的不正确的核苷酸。这样的具有两种核酸外切酶活性的DNA聚合酶的例子包括尤其是Pwo DNA聚合酶和Pfu DNA聚合酶（两种酶也可以从不同的供应商商购）。
如果靶核酸是RNA分子，方法还可以包括在对靶核酸进行扩增之前如上所述对它们进行反转录。
靶核酸的扩增可以在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤之前开始。也就是说，将靶核酸进行扩增，同时允许报告化合物与靶核酸形成复合物，并且没有与靶核酸形成复合物的报告化合物被重新捕获在第二结合元件上。
对于核酸扩增来说，在图18和19中显示的装置500可用于执行方法，该装置还包含了一种或多种如上所述的温度控制单元和/或温度调控单元，用于控制和/或调控结构或反应室，例如中心孔502中的温度。反应室中的温度的测量可以按照上面的描述来进行。
在进行分析的过程中，表明靶核酸的存在和/或量的值的检测/测定可以只进行一次，也可以进行一次以上。在单个分析过程中进行了一个以上检测步骤的情况下，在某些实施方案中可以计算获得的结果的平均值。在一个或多个检测循环中获得的数据可以使用本技术领域的专业人员已知的适合的计算机软件来分析和进行数学处理，以确定尤其是一种或多种靶核酸的存在，长度或序列，和/或计算它/它们的量。
在某些实施方案中，特别是如果报告化合物超过靶核酸的量，表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物的形成，和没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物在第二结合元件上的捕获达到平衡之前进行。例如，测定/检测步骤在扩增反应的退火步骤期间进行。但是，在退火步骤完成之后（即延伸步骤期间或完成之后）进行测定/检测，也是可能的。
在其它实施方案中，表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，在一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤和将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤之后1秒到120秒内进行（例如1，5，10，15，20，30，60或120秒）。
在其它实施方案中，表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，在包含了变性，退火和延伸步骤的循环式扩增的至少一个循环后进行，例如在退火步骤期间或完成之后进行。在具体的实施方案中，该值的测定在每个循环式扩增的循环之后进行。在其它具体实施方案中，表明靶核酸的存在和/或量的值的测定，在每次表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值被测定之后进行。
在某些实施方案中，表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，包括了对指示值的时间依赖性的监测（即重复地执行测定/检测步骤，并监测指示值随时间的过程）。
在其它实施方案中，表明靶核酸的存在和/或量的值，是根据将表明报告化合物的存在和/或量的值与表明靶核酸的存在和/或量的值相关联的校正曲线来测定的。
方法可以在上述的装置中进行，该装置含有适于容纳液体的结构，其中结构含有至少一个结合元件，并与微流体网路流体连通；控制单元，适于控制流体流过微流体网路，以便靶分子被捕获在至少一个结合元件上，适于控制靶分子在结构中的扩增，并适于控制捕获在至少一个结合元件上的化合物的检测。例如，方法可以在装置中进行，该装置含有刚性基体；至少部分覆盖基体的挠性覆盖元件；在基体中形成的第一结构，适于容纳液体并适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中包含靶分子；在基体中形成的第二结构，适于容纳液体，并含有至少一个结合元件，适于捕获靶分子并用于测定表明靶分子的存在和/或量的值；微流体网路，至少将第一结构和第二结构相互连通；以及致动器单元，适于通过将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分微流体网路，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。
例如，可以使用包含了第一孔502的装置500。在这样的实施方案中，形成含有靶核酸和捕获分子的复合物的步骤在第一孔中进行。
装置500可以包含第二孔512。在这样的实施方案中，第一结合元件和第二结合元件被提供在第二孔中，并且将复合物与第一结合元件相接触以将复合物结合在第一结合元件上的步骤，从第一结合元件上释放至少一部分量的靶核酸的步骤，形成一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸的复合物的步骤，将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在第二结合元件上的步骤，以及测定表明捕获在第二结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的步骤，在第二孔中进行。
按照被发明的另一个示例性实施方案，方法包括：
-形成物质的组合物，该物质包含：
一定量的报告化合物，
能够结合报告化合物的结合元件，以及
一定量的能够与报告化合物结合的靶核酸，
靶核酸与报告化合物的结合抑制了报告化合物与结合元件的结合；
-将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸结合；
-将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物结合在结合元件上；以及
-测定表明结合在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。
在第一步中，方法可以包括形成物质的组合物，该物质包含一定量的报告化合物，结合元件和一定量的靶核苷酸。本文使用的术语“形成组合物”是指上述成分的任何组合或混合。这可以通过将成分同时地，相继地或分别地导入到适合用于进行该方法的分析装置的一个或多个反应室中来实现。可选地，在将混合物导入装置中之前，将单独的成分进行混合，也是可能的。
正如前面已经描述的，方法还可以使用一种以上的报告化合物和一种以上的靶核苷酸来进行。因此，在某些实施方案中，形成物质的组合物的步骤包括形成含有下列成分的物质的组合物：
-一定量的第一报告化合物，
-一定量的能够与第一报告化合物形成复合物的第一靶核酸，与第一报告化合物形成复合物抑制了第一报告化合物被结合元件的捕获，
-一定量的第二报告化合物，以及
-一定量的能够与第二报告化合物形成复合物的第二靶核酸，与第二报告化合物形成复合物抑制了第二报告化合物被结合元件的捕获。
装置可以是任何适合于通过被发明的方法分析样品的仪器设备。用于本方法的典型的装置描述在本文中。这样的装置的示例性实施方案描述在图17到19中。其它适合于进行本方法的装置描述在欧洲专利申请EP 06 122 695和国际专利申请WO 2007/051861中，每个专利申请在此以其全文引为参考。
在某些实施方案中，反应室可以包含两个或多个子室。这可以通过提供带有一个或多个分区或洞的第一表面和/或第二表面来实现，这些表面用作两个或多个子室之间的侧壁。
在其他实施方案中，用于本方法的装置包括了一个以上反应室，以在不同的反应室中平行地执行一个样品的多个分析，或以连续的方式执行分析的不同步骤。就此而言，反应室可以彼此之间流体连通。流体连通包含了单个反应室之间的任何相互连通，可以是直接地，也可以是间接地通过其它的方式例如共同的样品导入通道，填充单元，加工单元等。但是，本文中使用的该术语不必需意味着在导入样品后，反应室彼此之间永久地流体连通。反应室也可能是暂时流体连通的，例如通过位于反应室之间的连接处的单向或双向阀来实现。
在形成了物质的组合物之后，方法可以包括将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物的步骤。换句话说，可以允许报告化合物与靶核酸结合，例如通过报告化合物和靶核酸的互补核苷酸序列的碱基配对形成双链核酸分子。一部分量的报告化合物与至少一部分量的存在的靶核酸形成复合物的事实，表明在分析开始时存在的报告化合物的总浓度可能超过存在的靶核酸的总浓度。
随后，可以将没有与靶核酸形成复合物的剩余量的报告化合物，通过上面描述的报告分子中包含的一个或多个结合区域捕获（即结合）到结合元件上（直接地，或结合到连接在结合元件上的捕获分子上）。因为靶核酸与报告分子的复合物的形成抑制了报告分子在结合元件上的捕获，与执行形成靶核酸/报告分子复合物的步骤之前存在的量相比，靶核酸/报告分子复合物的形成减少了可以被捕获在结合元件上的报告分子的量。
最后，方法可以包括测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值。表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的测定，包括检测/测定允许对捕获（或重新捕获）在结合元件上的报告分子进行定性和/或定量测定的参数，例如电导性，氧化还原电势，光吸收，荧光强度或生物发光。可以只测定这些参数中的一种，但是相伴地或相继地测定一种以上的参数（例如电导性和由适合的标记物产生的荧光信号的强度），也是可能的。
为了执行检测反应，报告化合物可以包含一种或多种如上所述的可检测标记物，例如荧光标记物。可检测标记物可以整合或连接到报告分子上，例如以修饰的和/或标记的核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸或双脱氧核糖核苷酸的形式。
为了检测这样的标记物，用于执行方法的装置还可以含有如上所述适合于测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的检测系统，例如光学检测系统。检测系统可以与反应室相连。典型情况下，检测系统位于至少一个反应室之一的对面，可选地位于发生检测的特定表面区域的对面。
在某些实施方案中，方法还包括在将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物，将没有与靶核酸形成复合物的剩余部分量的报告化合物捕获在结合元件上，以及测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值的步骤之后，将剩余部分量的报告化合物从结合元件上释放出来。本文使用的术语“释放”，是指从结合元件上分开或解开报告分子。这可以通过例如裂解任何共价键来酶法实现，或者在核酸报告分子是通过核酸捕获分子经互补碱基配对而结合到结合元件上的情况下，通过增加分析发生在其中的反应室中的温度，从而导致核酸链的分离（即变性）来完成。
在其它实施方案中，释放，形成复合物，捕获和测定的步骤可以被重复额外的N次，其中N是大于或等于1的整数。换句话说，方法以循环的方式进行。在具体的实施方案中，整数N是≥5，≥10或≥20。
在某些实施方案中，在形成复合物的步骤之前，方法还包括将至少一部分量的报告化合物捕获在结合元件上；测定表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值；以及从结合元件上释放被捕获的报告化合物。因此，进行这些附加的步骤能够测定在允许报告化合物与靶核酸之间形成复合物之前，最初存在的报告化合物的量。将获得的值与将没有与靶核酸形成复合物的部分量的报告化合物捕获在结合元件上之后测定到的值进行比较，提供了对样品中存在的靶核酸的存在和/或量的测定。
在具体的实施方案中，方法还包括对靶核酸进行扩增，也就是说，在将它们进行进一步分析之前增加它们在样品中存在的量，以便于进一步的检测。典型情况下，靶核酸的扩增通过循环式扩增的方式来实现。循环式扩增可以包含任何等于或大于2的数量的扩增循环。通常，循环式扩增反应包括至少10个或至少20个循环。示例性的循环式扩增是如上所述的聚合酶链反应（PCR）。
在进行分析期间，表明靶核酸的存在和/或量的值的检测/测定，可以只进行一次，也可以进行一次以上。在单一分析过程中进行一个以上检测步骤的情况下，计算获得的结果的平均值。在一个或多个检测循环中获得的数据，可以使用本技术领域的专业人员所熟知的适合的计算机软件进行分析和数学处理，以确定尤其是一种或多种靶核酸的存在，长度或序列，和/或计算它/它们的量。
参考图1a，用于测定分子靶的方法100包含了裂解步骤102（用于在存在带有锚定基团的捕获分子的情况下裂解样品，例如全血），复合物形成步骤110（用于形成HIV核酸和带有锚定基团的捕获探针的复合物，例如杂交），捕获步骤114（用于通过锚定基团将复合物捕获在固相基质上），清洗步骤118（用于除去所有未结合的物质，例如核酸，蛋白，低分子量污染物等），扩增步骤120（用于扩增和标记捕获的核酸）和检测步骤126（用于检测扩增子）。按照方法100，多核苷酸从样品的一种或多种靶病原体中释放。被释放的与靶病原体有关的多核苷酸被捕获在表面上。将被捕获的多核苷酸与样品中的相伴物质（例如扩增抑制剂）分离开来。分离出的捕获的多核苷酸被扩增以形成扩增子。通过检测扩增子确定多核苷酸的存在。因为扩增的多核苷酸与靶病原体有关，一种或多种靶病原体的存在和/或身份可以被确定（例如定性地和/或定量地）。在示例性的实施方案中，方法100包括了根据血液样品中存在的一种或多种病毒的测定来测定病毒载量。下面，将讨论方法100的各个不同的步骤。
在裂解步骤102中，多核苷酸106从血液样品104中存在的病原体中释放。可以按照所需方法将多核苷酸从靶病原体中释放（例如热的，化学的，机械的方法，或通过它们的组合）。在示例性实施方案中，通过将样品104与含有裂解样品中的病原体的物质的裂解液体相组合来释放多核苷酸。能够裂解病原体的液体的例子可以在Boom R., Sol C. J. ,Salimans M.M., Jansen C. L. , Wertheim-van Dillen P.M., van der Noordaa J.,Rapid And Simple Method For Purification Of Nucleic Acids,（用于纯化核酸的快速和简单的方法） J. Clin. Microbiol. 1990 Mar;28(3):495-503, 中发现，在此引为参考。
示例性的裂解液体含有一种或多种变性剂（例如硫氰酸胍（GuSCN）（例如大约4.57M）），pH缓冲剂（例如Tris-HCl（例如pH 6.4，45 mM），螯合剂（例如EDTA 20mM），以及去污剂（例如Triton X-100，1.2%（w/v）和/或皂苷（例如0.2 %）），盐（例如MgCl2（例如75 mM）和/或ZnCl2（例如1 mM））。
裂解步骤102典型情况下包括形成含有被释放的多核苷酸106，样品104的伴随物（例如细胞成分，扩增抑制剂，蛋白和其它物质）以及捕获分子108i的混合物。每个捕获分子108i含有多核苷酸结合部分109i和生物素锚定基团111。每个多核苷酸结合部分109i是与多核苷酸106的不同区域互补的（例如特异性针对它的）多核苷酸序列。例如，捕获分子108a含有与多核苷酸106的靶区域113互补的结合部分109a，捕获分子108b含有与多核苷酸106的不同的靶区域115互补的结合部分109b。典型情况下，对于每个被测定的多核苷酸，使用至少一种（例如两种或以上，三种或以上，四种或以上）不同的捕获分子。
在某些实施方案中，多核苷酸106在存在捕获分子108i的情况下从靶病原体中释放。这可以通过例如将样品104基本上同时与捕获分子108i和裂解液体成分进行组合来完成。样品104可以与捕获分子108i组合，裂解液体成分可以与捕获分子108i组合，裂解液体成分在液体状态或干燥（例如冷冻干燥）状态下。
在可选的实施方案中，多核苷酸从样品104的病原体中释放，获得的混合物与捕获分子108i组合。例如，可以将样品104和除了捕获分子108i之外的裂解液体成分组合，并允许温育一段时间，然后再将温育过的混合物与捕获分子108i组合。
在示例性的实施方案中，多核苷酸106是HIV-RNA，捕获分子108i的结合部分109i与其区域互补。
现在转到复合物形成步骤110，将一种或多种捕获分子108i与多核苷酸106组合（例如与其杂交），以形成复合物112。复合物形成步骤110可以通过例如允许被释放的多核苷酸106在存在捕获分子108i的情况下温育一段足以形成复合物112的时间来进行。在某些实施方案中，温育时间为至少大约60秒（例如至少大约120秒，至少大约360秒）。在某些实施方案中，温育时间为大约600秒或以下（例如大约480秒或以下，大约420秒或以下）。在示例性的实施方案中，温育时间是大约5分钟。
对于每个被测定的多核苷酸来说，捕获分子108i的总浓度典型情况下足以捕获复合物112中的大部分（例如至少60%，至少75%，至少90%，基本上全部）多核苷酸。在某些实施方案中，一种或多种（例如大部分或全部）捕获分子108i的每种的浓度是至少大约0.1μM（例如至少大约0.25μM，至少大约0.5μM）。一种或多种（例如大部分或全部）捕获分子的每种中的浓度，在典型情况下是大约2 μM或以下（例如大约1.5μM或以下，大约1μM或以下）。在示例性的实施方案中，一种或多种（例如大部分或全部）捕获分子的每种的浓度是大约0.625μM。
转到捕获步骤114，将复合物112和捕获粒子117组合以形成复合物119。每个捕获复合物119含有一个或多个复合物112和捕获粒子117。复合物112典型情况下非选择性地结合到粒子117上。每个捕获粒子117含有链亲和素捕获表面116。捕获粒子117通过捕获分子108i的一个或多个生物素锚定基团111与链亲和素捕获表面116之间的相互作用捕获每个复合物112。示例性的捕获粒子117包括直径为大约34 μM的链亲和素琼脂糖珠子（Amersham），该珠子用diH2O预先清洗以除去乙醇。每次分析使用大约10,000到20,000颗珠子，相当于每10 μL全血大约3 nmol生物素的结合能力。
典型情况下，捕获步骤114在将样品104与多核苷酸106和捕获分子108i温育一段足以形成复合物112的时间后开始。例如，样品104可以在存在裂解液体和捕获分子108i的情况下温育，然后将获得的混合物与捕获粒子117组合。
典型情况下，捕获分子108i和粒子117的总浓度，足以定量捕获与样品104中的一种或多种靶病原体中的每种有关的一种或多种选定的多核苷酸106中的每种。因此，对于每种被测定的多核苷酸106来说，基本上所有（例如至少75%，至少90%，至少95%，至少97.5%或基本上所有）的多核苷酸被捕获分子108i和粒子117捕获。
转向清洗步骤118，将捕获复合物119与没有被粒子117捕获的相伴的物质（例如核酸，蛋白，细胞成分，裂解试剂等）分离开。在某些实施方案中，使用具有小得足以阻止复合物119通过，但大得足以允许没有被粒子117捕获的物质通过的孔径的过滤器，对捕获复合物119进行过滤。
捕获复合物119可以用清洗液体清洗，以增加与相伴的物质的分离。在某些实施方案中，使用了两种或以上不同的清洗液体。在某些实施方案中，第一清洗液体含有去污剂以除去通过疏水相互作用粘附到粒子上的低分子量物质，蛋白和其它细胞成分，第二清洗液体用于除去去污剂，否则可能干扰随后的扩增过程。示例性的第一清洗液体包含0.15 MLiCl，0.1% SDS（因为SDS是PCR抑制剂，它可以在PCR步骤前被除去），10 mM Tris-HCl pH8.0和1 mM EDTA。示例性的第二清洗液体包含0.15 M LiCl，10 mM Tris-HCl pH 8.0，1 mMEDTA。适合的清洗液体被描述在例如美国专利申请公开No. 20040215011Al中，以其全文引为参考。
转向扩增步骤120，使用探针122对多核苷酸106进行扩增。典型情况下，扩增是PCR扩增。在示例性的实施方案中，多核苷酸106是RNA，扩增是RT-PCR。在某些实施方案中，病原体是HIV。
参考图1d，在某些实施方案中，扩增步骤120产生了扩增子130。在杂交条件（例如温度）下，扩增子130被固定在粒子117的链亲和素表面116上的捕获探针分子108a，108b和108c捕获。将扩增子用荧光标记试剂125标记，该试剂中含有光学标记物124（例如荧光标记物）和与扩增子130的区域互补的多核苷酸部分129。
参考图1e，在可选的实施方案中，每个探针122包含光学标记物124（例如荧光标记物）。其它的探针108j包含与扩增子130的区域互补的多核苷酸部分109j，并且还带有生物素锚定基团111。将探针分子108j捕获到粒子117的链亲和素表面116上。扩增步骤124产生了直接标记的扩增子130，每个扩增子含有标记物124。将扩增子130用固定在粒子117的链亲和素表面116上的探针分子108j捕获。探针108j的结合部分109j可以与用于捕获步骤114的探针108i的相同或不同。探针108j和/或珠子117可以与多核苷酸106以及其它用于进行扩增步骤120的成分混合。
在检测步骤126中，扩增子130被检测（例如通过标记物111的荧光检测）。检测步骤126可以用捕获在粒子117的链亲和素表面116上的扩增子130来进行。可以进行检测步骤126，而不用首先将扩增子与不含探针122的液体组合。例如，可以使用在减小了表面的距离后在第一和第二表面之间存在的捕获的扩增子130来进行检测步骤126。这种用于进行检测步骤126的方法的实施方案接下来参考图1b和图1c进行讨论。
参考图1b和图1c，用于进行方法100的至少检测步骤126的系统200，含有微流体盒202，检测系统210，型板致动器212，以及与检测系统210和致动器212相连的处理器218。
盒202包含了第一基体206和第二基体208，它们一起限定了检测室204。第一基体206典型情况下对于用于激发和检测来自扩增子130的标记物124的荧光的光的波长来说是透光的（例如透明的）。第一基体206可以由例如聚合物，玻璃或硅石形成。第二基体208由可弯曲的或挠性的材料（例如弹性聚合物）形成。第一基体206一般不如第二基体208挠性。
致动器212含有型板214和被成形用于驱动型板朝向和远离第二基体208的型板驱动器236。型板致动器236可以由例如压缩空气，电磁铁，压电式装置或其它适合的致动装置致动。如图1c中所示，当被致动朝向第二基体208的壁238时，型板214减少了第一基体206的内壁232与第二基体208的内壁234之间的距离“d”。在图1c的减少的距离状态下，至少某些带有被捕获的扩增子130的捕获粒子117保留在表面232和234之间。相反，大部分围绕着粒子117的液体从表面232和234之间被移走。
检测系统210被构造为在图1c的减少的距离状态下检测盒202中扩增子130的存在。检测系统210包含光源246（例如激光器），成像检测器240以及光学系统242。在使用中，光源246照亮存在于基体206和208的内表面232和234之间的物质。从扩增子130的标记物124发射的荧光250被检测。被检测到的荧光250指示扩增子130的存在。处理器218接收来自检测系统210的指示了被检测的荧光的信号。处理器218可以测定扩增子130的存在，因此也能够测定样品104中相应病原体的存在。
一般来说，保留在内表面232和234之间的液体发射出与扩增子130的存在无关的背景荧光252。背景荧光252的强度通常与保留在内表面232和234之间的液体的量成比例。但是，来自扩增子130的标记物124的标记物荧光250的强度，在空间上位于粒子117的附近。成像检测器240接收和检测标记物荧光250和背景荧光252。但是，因为在图1c的减少的距离状态下液体从内表面232和234之间被移走，因此与图1b的未减少的状态下相比，标记物荧光252相对于背景荧光250的信噪比较高。
方法100的示例性实施方案可以如下进行。从个体获得大约5到10 μL的毛细血管血液（例如指尖，耳垂）。将血样与大约90μL含有裂解成分和捕获分子108i的裂解缓冲液组合。将得到的混合物在21ºC搅拌温育大约5分钟。将温育过的混合物与对应于3 nmol生物素结合能力的相当于大约10μL浆液的量的粒子117（即作为在20%乙醇中的粒子浆液购买的粒子）组合。将含有粒子的混合物在21ºC搅拌温育大约5分钟。温育后，通过用型板致动器系统350操作盒300来除去上清液。将粒子用第一清洗缓冲液清洗（例如每次用50 μL体积清洗，共3次），然后用第二清洗缓冲液清洗（例如每次用50 μL体积清洗，共3次）。清洗后，除去上清液。将清洗过的粒子与扩增介质组合，并进行qRT-PCR扩增，以检测（例如定量）被捕获的多核苷酸106。
参考图14，检测了来自扩增子130的荧光（例如，使用仪器的减少的距离模式，例如图1b和图1c中显示的）。扩增子130可以在扩增的多个不同加热和冷却循环的每个循环之后进行检测。通过这种方式，可以及时跟踪扩增子浓度的增加。典型情况下，扩增子在结合到粒子117上时被检测到。
尽管在描述方法100时包含了从病原体释放多核苷酸的步骤，但方法100可以包含其它用于提供多核苷酸的步骤。在某些实施方案中，多核苷酸从非病原性细胞（例如植物，人类，动物等）释放。在某些实施方案中，多核苷酸是基因表达分析的产物。在某些实施方案中，多核苷酸的提供不需要释放步骤，和/或提供为已经从细胞或其它生物学样品中释放出来的多核苷酸。
接下来，将讨论典型情况下能够进行方法100的大多数（例如所有）步骤的分析系统和微流体盒的实施方案。
参考图2，微流体盒300含有第一基体301，第二基体303和微流体网路305。第一和第二基体301和303可以具有与对盒202的基体206和208所描述的相似的性质。
微流体网路305被构造为接受样品和各种不同的试剂材料，允许对这些材料进行操作（例如混合，运输和温育），以便于表明一种或多种靶病原体的存在的扩增子的检测。
微流体网路305包含了样品入口302，它通过通道304与裂解室306相连，裂解室通过通道308和接头307与检测室332相连；第一液体入口310通过通道312与第一试剂室314相连，该第一试剂室通过通道316与接头307相连；第二液体入口318通过通道319与第二试剂室320相连，该第二试剂室通过通道322与接头307相连；第三液体入口324通过通道326与扩增标记试剂室328相连，该扩增标记试剂室通过通道330与接头307相连。接头307通过废物通道336与废物室334相连。检测室332通过废物通道340与废物室334相连，废物通道含有过滤器，其大小可以阻止粒子317通过，但是允许在方法100的清洗步骤118中描述的未捕获的物质通过。
典型情况下，试剂室306，314，320，328含有用于进行方法100所述的步骤的冷冻干燥的试剂（例如作为丸粒）。在使用中，液体（例如水，缓冲液，水性溶剂或其它液体）被导入到相应室的入口中。液体使冷冻干燥的试剂溶解，形成了液体。在示例性的实施方案中，裂解室306含有促进靶病原体的裂解的冷冻干燥的试剂和对应于病原体的多核苷酸的捕获分子308i。典型情况下，反应室306的冷冻干燥的试剂用样品（例如全血样品）单独溶解，或与加入的液体组合起来溶解。在示例性实施方案中，室314含有冷冻干燥的试剂，当与导入到入口310的液体组合时形成了清洗液体（例如第一清洗液体（缓冲液））。示例性实施方案中，室320含有冷冻干燥的试剂，当与导入到入口318的液体组合时形成了清洗液体（例如第二清洗液体（缓冲液））。在示例性实施方案中，室328含有冷冻干燥的试剂，当与导入到入口324的液体组合时形成了扩增混合物（例如第二清洗液体（缓冲液））。
典型情况下，在使用装置300之前，粒子116被放置在室306的网路305的下游中。例如，在使用前粒子116可以放置在检测室332中。粒子116可以通过下面讨论的型板的适合的致动，用来自室306，314，320，328的液体清洗。
参考图3，显示了微流体盒300以及用于操作盒300的型板致动系统350。致动器系统300含有致动器基部352和多个型板354i。每个型板354i用与型板驱动器236相似的相应的型板驱动器来致动。在使用中，盒300随着挠性基体303定位，面对着致动器基部352和型板354i。每个型板354i在空间上对应于微流体网路305的不同位置。例如，型板354d对应于废物通道336。当致动时，型板354d压迫覆盖在通道336上的基体303，从而阻塞了通道336，并阻止流体沿着它们通过。
因此，第二基体303或覆盖元件的挠性性质，确保了当型板施加机械力在挠性的第二基体303的指定部分上时，它可以可逆的方式变形。换句话说，如果需要可逆的阀作用，第二基体303的变形是可逆的，使得当型板354i施加的力量被除去时，第二基体303返回到其初始的位置，使得流体可以再次沿着相应的通道336通过。
与此相反，第一基体301的刚性性质是指第一基体301的材料被构造为使得一旦通过型板354i施加力到第一基体301上，第一基体301不会发生对阀的功能有影响的变形。因此，第二基体303提供了挠性，而第一基体301提供了稳定性。
其它型板类似地对应于网路305的其它通道。型板354a和354c分别对应于废物通道340和接头307。型板354a和354c的致动封闭了检测室332，允许进行多个加热和冷却的循环而不显著损失其中的液体。过滤器341允许用来自室306，314，320和328的液体清洗室332中的粒子116而不损失粒子。还有其它的型板，分别对应于室306，314，320，328和332。这些型板的重复致动可用于搅拌室中的物质（例如液体），以便于混合（例如样品和试剂的混合）。沿着通道顺序地致动型板可用于沿着通道移动液体。可以通过例如致动相应的型板操作室的上游，下游和上方，来清空室中的内含物。
在一个实施方案中，基体是足够可逆的，使得在重复的型板致动和移除后（例如至少10次致动和移除，或至少50次致动和移除），基体返回到其原始位置，使得微流体网路位于特定型板下的部分可以被重复地阻塞和重新打开。
盒300可以如下操作。将一定量（例如大约5-10 μL之间）的样品（例如全血）和任选量（例如大约5到50μL之间）的液体（例如水）通过入口302导入到室306的网路305中。将一定量（例如大约20到200 μL之间）的液体通过相应的入口导入到室314，320和328中。分别导入的样品和任选的液体使室306，314，320和328中存在的冷冻干燥试剂复溶。对应于每个室的型板被致动，搅拌其中的液体试剂混合物，以促进混合。在裂解室306中，裂解缓冲液从病原体释放多核苷酸106（例如像在裂解步骤102中那样）。将释放的多核苷酸与捕获分子108i组合以形成复合物112（例如像在复合物形成步骤110中那样）。
将室306中的裂解混合物移到检测室332中，并与粒子116混合和温育，形成了捕获复合物119（例如，像在捕获步骤114中那样）。室332中的混合物可以例如使用型板进行搅拌。在捕获步骤114温育结束时，使用操作盒300的型板致动系统350将液体/上清液从检测室332移除到废物室334中。
在从废物室332除去液体/上清液后，将清洗液体从室314和320通过室332移动，以便将复合物119与相伴的物质分离开（例如，像在清洗步骤118中那样）。在清洗过程中可以通过型板354b对室332进行搅拌。
在室332中将相伴物质与复合物119分离后，将扩增试剂从室328移动到检测室332，对得到的内含物进行多次PCR循环（例如，像在扩增步骤120中那样）。
在一个或多个扩增循环的每个循环后，致动型板354b以减小检测室332的相对的内表面之间的距离。复合物119，如果存在的话，保持捕获在内表面之间，而其他内含物则相对被除去，如同在图1c中对于装置200讨论的那样。检测一般使用荧光检测系统进行（例如像对装置200描述的那样）。典型情况下，对复合物112的扩增子130进行检测，扩增子处于杂交状态并结合到粒子117，类似于复合物119（例如，像在检测步骤126中那样）。在每个循环之后，扩增子130的群体数量增加。从捕获复合物119产生的荧光强度也随之增加。可以监测荧光强度随着循环数的增加，以确定可以对扩增子130进行定量的阈值循环。因为多核苷酸106的捕获是定量进行的（例如，像在捕获步骤114中那样），因此扩增子130的定量检测允许对样品中存在的多核苷酸106的量进行定量测定。因此，在例如病原体是病毒（例如HIV）的情况下，样品（例如全血）中的病毒载量可以被测定。
盒300还可以包括含有多个固定化的多核苷酸的阵列，每个多核苷酸对应于不同病原体亚型的多核苷酸序列。在检测步骤126之后，进行扩增子130的杂交以确定病原体亚型。在示例性的实施方案中，阵列含有被构造为以确定HIV的亚型的多核苷酸。
尽管描述的盒300的操作包含了添加液体试剂，但液体试剂也可以储存在盒上，例如在透明包装（blister pack）中，并在使用时释放。
适合于光学测定标记物124的存在的系统的其它例子被描述在下列每个申请中：2005年1月6日提交的国际专利申请PCT/EP2005/004923的美国连续申请，该国际专利申请指定美国并要求了2004年1月6日提交的德国专利申请DE 10 2004 022 263的优先权，以及2006年11月6日提交的专利申请号No. US 11/593,021的美国连续申请，每个这些申请以其全文引为参考。
接下来，参考图4到图16，将对按照示例性实施方案的分析过程中的各种不同步骤进行解释。
图4图示了裂解室。
图5到图10图示了RNA复合物在固相基质上的捕获。
图11图示了清洗。
图12和图13图示了扩增。
图14到图16图示了检测。
图17a图示了示例性的系统400，用于执行至少从样品捕获靶，扩增靶和检测一个或多个表明样品中靶的存在的值的步骤。
图17b图示了示例性的系统400，用于执行至少从样品捕获靶，扩增靶和在操作状态下检测一个或多个表明样品中靶的存在的值的步骤。
图17c图示了在图17a和17b中描绘的阀单元435的示例性实施方案。
图17d图示了在图17c中描绘的阀2的示例性实施方案。
参考图17a和b，示例性的系统400包含了微流体盒401，检测系统455，用于加热至少一部分盒的系统451，致动器元件441-444和致动器437-440，阀单元435，压缩机431，液体储存器461和处理器471。
盒401包含了基体402和第一覆盖元件403，它们共同限定了第一和第二孔408和407。第一覆盖元件403是至少部分挠性的，允许覆盖元件被可逆地压向基体402。盒还含有第二覆盖元件，与基体402一起限定了通道410，411和412。在某些实施方案中，第二覆盖元件也是至少部分挠性的。通道和孔通过洞413，414，415，416相互连通，以形成微流体网路。
在各种不同的实施方案中，基体402可以是由任何适合的材料，例如塑料，玻璃，金属或半导体制成的物理体。它可以是任何基本上平面的（即二维的）或非平面的（即三维的）表面。这样的三维物体的例子是具有腔或洞的物理体，包括含有流体通路（例如通道）的反应室（其中可以发生生物，化学或生物化学反应）。
第一孔408，也可以被称为裂解孔，适于容纳流体，并用于释放细胞，孢子或病毒的内含物，内含物中含有通过系统400分析的靶分子。例如，第一孔408可以适于通过包含上述的裂解试剂409来释放细胞，孢子或病毒的内含物。裂解试剂409可以以干燥的形式提供。
第二孔407也可以被称为中心孔，适于容纳流体，并含有粒子406作为第一结合元件，粒子适于捕获与捕获分子复合的靶，并任选地含有第二结合元件417，适于捕获报告分子。第二孔407还含有过滤元件405，以阻止粒子406通过，但允许气体，液体和溶解在液体中的物质通过。孔407和408经过洞415和414通过通道411相互连通。
更通常来说，第一或第二孔408，407可以是任何结构，即任何可以用作载体以接受样品或物质的物理实体。特别是，这样的结构可以包含凹陷例如沟槽，孔或通道，或者也可以包括其中可以容纳物质，并通过它可以移动物质的材料，例如凝胶。
在各种不同的实施方案中，结合元件含有被成形成结合具有特定构型的分子的部件。这样的结合元件可以是也可以不是固定在表面上的分子。结合能力也可以直接来自于表面构型（例如多孔的表面结构）。将结合元件提供作或提供在三维元件例如珠子或多孔支持物上，也是可能的。然后这样的三维元件的表面，或结合到三维元件例如粒子的表面上的分子，可以用作结合元件。对不同分子敏感的不同结合元件，也可以布置（例如以类似矩阵的方式）在结构的表面上。结合元件的例子在上面与本文公开的各种不同方法一起进行了描述。
裂解孔408和中心孔407的体积可以是100 μL。在示例性实施方案中，通道410-412的宽度是200 μm，通道410-412的高度是100 μm。
在各种不同的实施方案中，这样的微流体网路可以包含一个或多个通道和/或孔，它们可以彼此相互连通。例如，这样的微流体网路的各种不同通道可以是分叉的或分支的，从而允许沿着预定的路径通过微流体网路运输液体（未显示）。
系统400还可以包含致动器系统，它含有由气动致动器437，438，439，440驱动的致动器元件441，442，443和444，以及阀单元435，压缩机431和压缩空气储存器433。压缩机431可以经常调整压缩空气储存器433中的预定压力。
每个致动器元件441，442，443，444由相应的致动器致动。在使用中，盒401用至少部分挠性的覆盖元件403定位到面对致动器和致动器元件。每个致动器元件在空间上对应于盒401的微流体网路的不同位置。例如，致动器元件442对应于洞414，它经过通道411和洞415通向孔407。当致动时，致动器元件442压缩覆盖在洞414上的至少部分挠性的盖子403，从而阻塞了洞414，防止流体沿着它通过。其它致动器元件类似对应于其它结构。例如，致动器元件443和444分别对应于洞415和416。致动器元件415和416的致动密封了第二孔407，允许例如进行多个加热和冷却循环，而不明显损失其中的液体。
对于致动器元件442的示例性的致动来说，控制单元发送信号到阀单元。阀单元打开通向致动器438的气动接头436，从而对致动器438施加压力。因此，致动器元件442移动出来，压缩覆盖着洞414的至少部分挠性的盖子403。为了释放致动器元件，控制单元发送相应的信号到阀单元。阀单元关闭通向致动器438的气动接头，从而将致动器元件442移动回来，释放了覆盖着洞414的至少部分挠性的盖子403。
致动器元件可以适于使第一挠性的盖子403弹性变形，以执行各种不同的任务。例如，如上所述，致动器元件442适于压缩覆盖着洞414的至少部分挠性的盖子403，从而阻塞洞414，并阻止流体沿着它流过，而致动器元件441适于通过重复地压住和释放覆盖着孔408的第一挠性盖子来将液体在孔408中移动。
在一个实施方案中，致动器元件可以是能够通过机械力选择性打开或关闭微流体网路的每个单独的结构的元件。例如，这样的致动器元件可以是销针或型板，它们可以压向挠性的覆盖元件，将后者压到基体的表面上，从而选择性地打开或关闭通道。
在某些实施方案中，致动器元件441，442，443和444的尖端由弹性材料制成，例如硅酮，树胶等。致动器元件442，443和444的直径可以是洞414，415和416的直径的1.5倍。洞414，415和416的典型的直径是0.5 mm。
如上所述，提供了与致动器437-440相连的气动阀单元435。阀单元435从控制单元471接收驱动信号。因此，控制单元471控制致动器元件441-444的操作。
提供了控制单元471例如微处理器，适于控制流体样品的分析，使得流体样品的靶分子被捕获在结合元件406上。控制单元471还控制中心孔407中的靶分子的扩增。此外，控制单元471控制表明靶分子的存在和/或量，并捕获在结合元件417上的化合物的检测。在靶分子分析的过程中，所有固相结合过程发生在中心孔407的结合元件406上。特别是，没有固相结合过程发生在裂解孔408中。
在实施方案中，控制单元可以是能够控制装置的一种或多种其它部件的功能，并且能够具体协调每个部件的功能的电子部件。在控制单元中，编码或算法可以被储存或被用户定义在软件，硬件，或混合形式（即包括软件和硬件部件）中，使得能够进行特定的分析，实验或测定。具体来说，这样的控制单元可以包含具有处理能力（任选地还具有储存能力）并被构造为以执行特定的实验方案的处理器。具体来说，这样的控制单元可以是微处理器或CPU（中央处理器）。
中心孔407中流体的温度可以被温度操纵单元操纵，温度操纵单元含有气动冷却器453，温度传感器（未显示），以及布置在基体402的上表面附近的加热板451和具有中央凹陷459的第二环形加热板451以允许中心孔407中的分子的光学检测。在某些实施方案中，加热板包含了用于调整加热板和/或第二孔的温度的温度传感器。控制单元471可以控制板451的温度分布，从而操作中心结构407中液体的温度（例如在分析过程中按照温度顺序执行聚合酶链反应，以扩增靶分子）。具体来说，温度操纵单元451具有将位于中心孔407中的液体的温度升高到高达95ºC的能力。
在基体402和覆盖元件404之间，提供了流体界面418，以允许通过通道410和洞413将液体例如水或缓冲液或气体例如空气插入到微流体系统中。还可以提供另一个界面482，允许将样品481插入到微流体系统中。
在某些实施方案中，基体402至少部分是透光的，从而允许对中心孔407中的成分进行基于光辐照的检测，这将在下面解释。
含有光源（未显示）例如激光二极管的检测系统455适于产生电磁辐射光束，通过第二加热元件451中的凹陷459入射中心室407。在该室407中存在荧光标记的情况下，产生了次级电磁光束，可以通过第二加热元件451中的凹陷459传播，并可以被检测系统455中的检测器（未显示）例如发光二极管检测。检测系统455的表明靶分子的浓度的检测信号可以通过控制单元界面456提供给控制单元471，用于进一步处理。因此，正如可以从图17中看到的，控制单元471也协调检测系统455的功能。
在某些实施方案中，在检测过程中，检测致动器457压缩中心孔，以减小挠性的覆盖元件403与404之间或挠性的覆盖元件403和404与基体402之间的距离，从而从检测区中排出含有没有结合到结合元件406或417之一上的物质的液体。
提供了液体供给461，以将液体例如水或缓冲液泵过由孔408和407，贯穿孔413，414，415，416和通道410，411和412形成的微流体网路。
液体通过装置400的运输也可以通过用负压（未显示）吸吮液体来进行。可以提供光学传感器464，用于按照下面的解释控制室408中的液位。如果孔408用来自液体供给461的液体进行填充，控制单元471通过界面446发送相应的信号到阀单元435。阀单元通过气动接头463打开阀，将压力施加在液体供给461上，从而将液体从液体供给461通过液体接头462，通道410和洞413压入孔408。
当光学传感器464检测到表明孔408中液体的存在的信号时，传感器发送信号通过界面465到达控制单元471。然后控制单元471发送信号到阀单元435。阀单元关闭阀，从而停止了液体供给461上的压力，进而停止了孔408外部的液体的移动。
也可以提供其它的光学传感器，以控制其它结构例如通道（410，411和412，传感器未显示）或孔（407，传感器未显示）中的液位。
在各种不同的实施方案中，样品481可以包含任何固体，液体或气态物质或其组合。例如，物质可以是液体或悬浮液，更具体来说是生物学物质（例如血液，特别是全血）。这样的物质可以包括蛋白，多肽，核酸，脂类，碳水化合物，病毒，细菌等。在实施方案中，样品是可能含有靶的物质的组合物。
正如可以从图17看出的那样，控制单元471还通过界面447控制泵431。可以提供压缩空气储存器433，以将泵抽过程与气动冷却器453的致动器437-440的性能和检测致动器457相协调。
系统400还包含用户界面单元472，它也可以被称为输入/输出装置。通过用户界面单元472，用户可以定义系统400所运行的实验。换句话说，用户界面472可以使用户对系统400进行编程，以便执行具体的分析。这样的用户界面472可以包含具有显示单元例如LCD，等离子体装置或阴极射线管的图形用户界面（GUI）。此外，在用户界面472上可以提供输入元件，例如键盘，操纵杆，按钮，轨迹球或甚至声音识别系统的麦克风。用户界面472与控制单元通过数据连线连接。
参考图17c和d，在某些实施方案中，阀单元435含有多个（n）单阀（2）。每个阀由含有通道（2.3）的转子（2.1）和定子（2.2）构成，二者用4条弹簧连续安装和固定，以施加恒定的压力。每个阀有4个洞（a，b，c，d），a与通气设备相连，b与压缩机相连，c与气动致动器相连，d与致动器的通气位点相连。
载体（3）与放置在管内部的球形螺钉相连。管（6）中的导槽使得载体可以移动。驱动轴（5）的旋转移动将导致球形螺钉和相连的载体在X轴方向运动。这使得载体能够运动到每个阀（2）的位置。载体将锁在转子（2.1）中。
管（6）的90º的运动将导致载体（3）和转子（2.1）的90º的运动。转子和转子盘中的袋将打开或关闭阀接头（a，b和c，d；d，a和b，c）。
下面，参考图18和图19，将对按照另一个示例性实施方案的装置500进行解释。图18显示了装置500的前视图，图19显示了后视图。装置500含有在基体402中形成的沟槽501，用于插入套管（未显示），通过它可以将样品供应到装置500中。提供了裂解室502，其中裂解所需的物质可以以干燥的形式储存。中心孔512用于执行操作装置500所需的所有固相结合过程。提供了其它的孔504，506，508和510，在其中提供了干燥形式的各种其它物质，可用于清洗步骤，PCR步骤等。提供了废物室514作为孔，分析所不再需要的液体可以被运输到其中。
尽管在图18和图19中没有显示，但在废物室514中可以提供液体吸附性物质，可以吸收进入废物室514的流体。通过采取这种措施，可以确保防止不需要的液体从废物室514回流到装置500的其它部分中，从而避免任何污染。例如，可膨胀的聚合物（也可以用于尿布中）可用于这样的目的。
正如可以从图18具体看到的，提供了多个流体连接端口520，524，521，525，540，542，544，545，548，578，580，558，562，564，560，561，552，550，516，554，530，528，532和526，用于连接不同的通道，它们将在下面解释。
正如可以从图19看到的，显示了其它的流体连接端口541，560，566，519，512。此外，预见到多个通道538，522，518，527，529，536，572，574，576，539，562，570，546，556，568和534，连接各个流体连接端口520，524，521，525，540，542，544，545，548，578，580，558，562，564，560，561，552，550，516，554，530，528，532，526，541，560，566，519和孔502，504，506，508，510和512。此外，显示了流体入口593，通过它可以将流体例如水注射到装置500中。通过流体出口594，可以从装置500中排出流体（例如排出空气以降低压力）。还显示了流体入/出口597。
显示了可以被遮光板挡住的第一窗口部分598和可以被遮光板挡住的第二窗口部分599，当装置500中的流体柱的弯月液面通过与遮光板相关的透明窗口部分598，599时，可以用于进行光学检测。当一个遮光板检测到对应于窗口部分598，599的室之一充满了液体或溢流后，这可以被光学检测到，并可以用于产生控制控制单元（在图18和图19中没有显示）的控制信号，以相应地控制装置500的操作。
当插管的第一部分被插入到沟槽501中时，插管的第二部分可以插入到患者中，以从患者获取血样，并将全血样品直接注射到装置500中。
尽管没有显示在图18和图19中，但任何一个流体连接端口520，524，521，525，540，542，544，545，548，578，580，558，562，564，560，561，552，550，516，554，530，528，532，526，541，560，566，519可以被能够被致动器销针（在图18和图19中没有显示）压缩的挠性元件覆盖，使得销针可用于选择性打开或关闭任何单独的一个流体连接端口520，524，521，525，540，542，544，545，548，578，580，558，562，564，560，561，552，550，516，554，530，528，532，526，541，560，566，519，从而实现阀的功能。
尽管没有显示在图18和图19中，孔502，504，506，508，510和512中任何一个可以被能够被致动器销针（在图18和图19中没有显示）压缩的挠性元件覆盖，使得销针可用于选择性地压在孔502，504，506，508，510和512上，从而用作混合器或泵。
正如可以从图18看到的那样，形成中心孔512的部件587是模压的塑料元件，可以被插入到基体402的沟槽585，583中。该塑料元件587可以从两侧形成图案或构成，以便可以形成部件590，591，578，548，580，558等。
下面，将对在装置500中，特别是基于中心孔512进行的分析进行解释，这种分析可以允许以快速的方式，例如在1小时之内，执行HIV载量的测定。
珠子可以提供在中心室512中。这些珠子可以构造为从以前裂解的样品捕获靶分子（例如HIV RNA）。例如，珠子可以被构造为与捕获分子的锚定基团结合，以结合含有靶多核苷酸和捕获分子的复合物，其中捕获分子含有特异性针对靶多核苷酸的区域的结合部分和锚定基团。
附图标记541表示与压缩空气的连接（参见图19中的箭头），以便压缩空气可以通过元件538，518，516，并进入孔502。因此，使用压缩空气泵抽空孔502是可能的。在通过沟槽501提供的血样应该用水稀释的情况下，该水可以通过流体入口593提供。
在一个实施方案中，全血样品（或其它样品）可以被运输到孔502中，用于例如裂解。血液可以被吸入到装置500中，通过首先压缩哟室，将血液施加入到毛细管中，将毛细管与裂解室502相接触，然后释放裂解室502，从而将血液吸入到装置500中。
为此，将上述的相应的裂解试剂以干燥的形式提供在裂解孔502中。裂解孔还可以含有包含锚定基团和特异性针对靶多核苷酸的区域的结合部分的捕获分子。然后，将现在可以包含含有靶多核苷酸和捕获分子的复合物的样品通过部件554和556（通过压缩空气）运输到部件558。在这种情况下，部件552被相应的致动器关闭。经过部件558，580，样品可以被运输到中心孔512中。为此，中心孔512的沟槽591和590可以装备有过滤器，例如熔融玻璃过滤器（没有显示在图18和图19中），以阻止在流体流动力的影响下，中心孔502中的珠子从该孔502中被除去。因此，经过沟槽591和590中的过滤器或熔融玻璃过滤器，被裂解的样品可以通过部件576运输到中心孔512中。
在中心孔512中，可以提供第一结合元件例如珠子或功能化表面，以便靶或含有靶多核苷酸和捕获分子的复合物可以结合在中心室512的固相捕获结构上。可以进行温育，以便珠子与样品材料适当地混合。
空气流将液体（即被裂解的样品的未被捕获的成分）从中心孔512经过部件558，560，561压到废物514中。因此，许多没有被中心孔512中的珠子捕获的样品的成分被运输到废物室514中。因此，只有靶保留在中心孔512中，而全血样品的剩余部分现在在废物514中。因此，中心孔512现在收容有珠子以及含有捕获探针和靶的复合物。
然后，可以对中心孔512进行清洗，其中以固体形式提供在清洗孔504中的清洗缓冲液的成分被用于产生清洗缓冲液。这样的清洗步骤可能是有利的，因为在捕获步骤后，某些不纯物质仍然可能存在于室502中，特别是在使用全血样品时，或样品通过插入到沟槽501中的插管提供时。
清洗缓冲液可以在空气压力的作用下经部件541，540，542，546，548，578，591，574，512被泵抽。
正如上面已经指出的那样，清洗缓冲液被制备在清洗孔504中。在清洗孔504中，用于这种清洗缓冲液的盐可以以干燥的形式存在。为了制备清洗缓冲液，水可以从部件566经过部件564，562，570，552（当部件554关闭时），527（当部件532，525，530关闭时）运输，以便水被提供到部件521（开放）。水可以被泵抽到清洗孔504中，直到与部件520相连的透明窗口被水充满，这可以由通过部件520旁的透明窗口附近的遮光板检测弯月液面来检测。一旦收到相应的检测信号，水的供应可以被终止。
然后，致动器（未显示）可以上下往复地压缩覆盖在清洗孔504上的挠性覆盖元件，以进行混合，溶解提供在其中的盐。
然后通过对各个阀进行相应的控制并通过提供压缩空气，清空充满水的通道，使得水可以被泵抽到废物室514中。
然后可以将在清洗孔504中制备的清洗缓冲液压入中心孔512，使得可以在中心孔512中进行清洗程序。在清洗之后，可以将清洗溶液泵入到废物室514中。
接下来，可以进行反转录，将靶RNA转化成相应的DNA。这样的步骤在检测反转录病毒例如HIV的情况下是特别需要的，在其它情况下，例如当检测DNA病毒时，则不是必须的。为了执行这样的反转录，可以将反转录所需的成分例如引物，酶和缓冲液从反转录孔508泵抽到中心孔512中。
任选的，反转录孔508中的成分还可以含有另一套其它的捕获分子，可以具有捕获在反转录过程中在中心孔512中产生的DNA分子的特异性能力。
因为在反转录后，靶DNA没有保留在室512的珠子上，因此将溶液运输到废物容器514中将减小样品的量。为此，现在将样品从中心孔512泵到PCR孔510中，在该样品中可以溶解PCR盐，其中PCR孔510中的PCR缓冲液可以含有聚合酶，能够与靶多核苷酸形成复合物的报告分子，引物和/或缓冲液。或者，反转录缓冲液含有针对合成的DNA链的捕获分子，这些链的捕获以与最初捕获HIV核酸相同的方式进行。然后，可以将样品泵回到中心孔512中。
但是，真正的PCR扩增然后在中心孔512中进行。为此，通过执行温度循环在中心孔512中进行PCR，也就是说，重复例如40次95ºC 5秒和60ºC 10秒的步骤。在另一个实施方案中，温度循环包含3种或以上不同的温度，例如可以进行包括30个循环的95ºC 20秒，55ºC30秒和72ºC 30秒。但是，其它的PCR循环方案也可以在中心孔中进行。
在某些实施方案中，为了调节中心孔512中的温度，可以在中心孔512的上方和下方提供两个加热板。在另一个实施方案中，两个加热孔中的一个可以是连续的，另一个可以具有凹陷，以允许随后进行光学检测。在某些实施方案中，如上所述，检测可以在扩增过程中发生。
例如，在第一实施方案中，可以在中心孔512中进行捕获分子的竞争性分析。因此，在该实施方案中，第一结合元件例如珠子被用于捕获含有靶核酸和捕获分子的复合物，第二结合元件含有固定在中心孔512中的报告化合物特异性捕获分子的阵列，被用于检测。竞争性分析包括将一部分量的报告化合物与至少一部分量的靶核酸形成复合物，这些复合物的形成抑制了报告化合物被固定在中心孔512中的报告化合物特异性捕获分子的阵列捕获。固定在中心孔512中的报告化合物特异性捕获分子能够捕获至少剩余部分量的没有与靶多核苷酸复合的报告化合物。通过在孔512中提供不同类型的报告化合物特异性捕获分子的阵列用于检测，辨别不同类型的HIV病毒，例如1型HIV和2型HIV，是可能的，甚至辨别HIV病毒的不同亚型也是可能的。
在第二个实施方案中，使用与已经用于捕获步骤并用于检测的结合元件相同的结合元件，例如珠子，也是可能的。在该实施方案中，通过锚定基团连接到珠子上的捕获寡核苷酸可以与被扩增的靶DNA的复合物杂交，该扩增的靶DNA本身可以含有荧光标记物。
被捕获的报告化合物或被捕获的靶分子可以通过光学检测进行检测，例如使用如上所述的荧光标记物。具体来说，可以操作具有光源（未显示）和光检测器（未显示）的光学系统，以便测量PCR过程中信号的时间依赖性，这使得可以推导出HIV的病毒载量。换句话说，可以获得并评估荧光信号的时间依赖性。
下面，参考图20，将对按照示例性实施方案的装置600进行解释。
图20的实施方案类似于图18，19的实施方案，因此相应的部件用同样的附图标记来表示。为了简单明了起见，在图20中，通道和流体端口没有用附图标记来表示。对于相应的解释，参考图18和图19。
图20显示了与孔504相关的窗口部分602和与孔506有关的窗口部分694，它们能够用于弯月液面检测，因此能够用于溢流检测，并以此作为基础确定作用在孔504，506上和作用在各种不同流体连接端口上的控制致动器的控制信号。
标出了重力矢量在这些实施方案中，装置600的操作是基于重力和通过压缩空气接头606和供水接头608提供的液体运输力的组合。此外，提供了通气接头610和通气接头612，以对相应的流体结构进行通气。
图20示意性显示了部分613，它可以作为图20的整体解决方案的可选方案，提供为单独的模块，可以与其它模块组合起来，形成用户定义的装置，在该装置中各种不同模块被装配在一起。
下面，残开图21，将对按照另一个示例性实施方案的装置700进行解释。
装置700含有刚性基体704，其中形成了第一贯通洞709和第二贯通洞707。在基体704的第一主表面上形成了第一孔720和第二孔708。在基体704的相反的主表面上，形成了通道706。通道706与孔720和708分别通过洞709和707流体连通。
在刚性基体704的上表面上，形成了第一挠性覆盖元件708，并附着在刚性基体704上。在基体704的下表面上形成了第二覆盖元件，并层压在刚性基体704上。
正如可以从图21进一步看出的那样，提供了第一致动器元件701和第二致动器元件702，第一致动器元件701适于压在覆盖元件720的第一部分上，以选择性关闭贯穿洞通道709或整个孔720。通过相应的方式，第二致动器元件702可以选择性打开或关闭孔708和/或贯穿洞707。因此，可以控制流体流过通道706进入一个或两个孔720或708。
图22显示了本发明的示例性竞争性分析的示意图。标记的核酸报告分子（显示为灰色曲线）通过核酸捕获分子（显示为黑色曲线）连接到结合元件（这里举例为珠子）上。被检测的靶核酸以双链形式（两条链被显示为浅灰色/黑色曲线）存在于样品中。对样品进行（循环扩增反应的）变性步骤，允许靶核酸的链解离，报告分子从结合元件上释放。在随后的退火步骤中，允许一部分量的报告分子与至少一部分量的靶核酸形成复合物，其中由于捕获分子和核酸靶竞争与报告分子的结合，靶核酸/报告分子复合物的形成抑制了报告分子被捕获在结合元件上的能力。允许没有与靶核酸复合的剩余部分量的报告化合物重新捕获在结合元件上。在这个阶段，表明捕获在结合元件上的报告化合物的存在和/或量的值，以及在其基础上的表明靶核酸的存在和/或量的值，通过检测报告分子中包含的标记物产生的信号而被测定。在退火步骤之后或同时，进行扩增反应的延伸步骤。然后，可以对样品进行另一个扩增循环。
图23显示了使用本发明的示例性竞争性分析测定样品中人类脊髓灰质炎病毒1DNA（称为“EV”，是指“肠道病毒DNA”）的量的结果与使用同样的靶进行的标准Taq-man分析的比较。对各含有104个DNA拷贝的两个样品进行了平行的分析：第一样品（图表中的标记“探针”）被进行PCR扩增，使用Rotor-Gene 6000实时旋转PCR分析仪（Corbett LifeSciences, Sydney, Australia）按照制造商的说明书进行。使用的PCR引物导致扩增了150bp的DNA片段。片段的检测使用了所谓的 Taqman®探针来完成，它分别在其5’末端含有6-羰基-荧光素（FAM）标记，在其3’末端含有6-羰基四甲基罗丹明-琥珀酰亚胺酯（TAMRA）标记（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）。总共进行了50个PCR循环。第二样品（“竞争性分析”）还包含了与Taqman®探针具有相同的核苷酸序列，但是在其3’末端含有CY3羰花青标记（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）代替了FAM/TAMRA标记的报告分子，并使用本发明的一个实施方案的装置进行扩增。在扩增过程中检测到的获得的荧光信号显示在图中。
图24图示了原理并显示了本发明的用于在样品中测量HIV gag/env PCR产物的量的示例性的基于阵列的竞争性分析的结果。图24A图示了分析的原理（也参见图22）。开始时，没有扩增的PCR产物即靶核酸存在。荧光标记的核酸报告分子被结合到捕获在阵列的基体上的报告化合物特异性探针上。如果没有PCR产物产生，在每一轮扩增反应后，与报告化合物特异性探针杂交的报告分子的量保持恒定，因此测定到的荧光信号也保持恒定。如果PCR产物被合成，在每一个PCR循环后，与报告化合物特异性探针杂交的报告分子的量减少了，因此测定到的荧光信号也降低了。图24B显示了用于测定151 bp的HIV1 gag/env PCR产物的量的基于阵列的竞争性分析的结果。将不同量的片段（相对于104-106个拷贝）以及在其5’末端含有CY3羰花青标记（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）的报告分子（“anti_cdso29_5'CY3”）一起进行了36个循环的PCR扩增。两种不同类型的探针分子，一种是非特异性的（“ara_54986_NH2”），一种是报告化合物特异性的（“cdso29_NH2”），以图25A中显示的布置被捕获在阵列基体上，并布置在使用的分析装置的反应室中。使用Iconoclust软件（Clondiag Chip Technologies GmbH, Jena, Germany）测定了CT值（“阈值”，即对指数扩增阶段的开始的度量，其中荧光以及因此DNA的量以线性方式增加），并与针对用于产生校正曲线的相应DNA浓度进行作图（图24C）。在所有使用了受体特异性探针的样品中，随着PCR循环数量的增加，观察到了荧光强度的逐渐的降低。相反，在使用非特异探针的样品中，没有观察到荧光（图24B）。
图25描绘了PCR扩增的不同阶段时在图24中显示的分析中使用的阵列。阵列基体上不同点的布置图示在图25A中。黑色圆圈表示使用了特异性探针（参见图24）来捕获报告分子的点（四个平行样品），而白色圆圈表示使用了非特异性探针来捕获报告分子的点（四个平行样品）。灰色圆圈代表阳性对照，其中荧光标记被点样在阵列基体上。图25B分别显示了在扩增循环1，12，18和21后获取的阵列（对应于图24B中的105个DNA拷贝-样品）的照片。在通过特异性探针分子捕获在阵列上的样品中，在PCR扩增过程中可以观察到荧光信号强度的降低。
图26A-D表示了本发明用于检测多核苷酸的竞争性方法的示例性实施方案的图解说明。如图26A所示，开始时没有扩增的PCR产物即靶核酸存在。标记的核酸报告分子（显示为黑色曲线，并被称为靶/探针特异性报告分子）被结合到捕获在阵列的基体上的报告化合物特异性探针上。信号对应于标记的内部对照分子（显示为浅灰色曲线），它被结合到捕获在阵列的基体上的内部对照特异性探针上。如图26B所示，如果PCR进入指数期早期，报告分子不仅与捕获在基体上的报告分子特异性探针结合，而且与PCR产物的报告分子特异性区域结合。因此，如果PCR产物被合成，与捕获在基体上的报告分子特异性探针杂交的报告分子的量将减少，因此测定到的信号将降低。当PCR在指数期时信号明显降低（参见图26C）。当PCR达到平台期时，捕获在基体上的报告分子特异性探针的信号保持低水平（参见图26D）。
图27显示了本发明的用于测定样品中HIV亚型B和HIV亚型O2的量的竞争性分析的示例性实施方案的结果。在图27A的实验中，样品中只存在HIV亚型B。可以看到，对应于特异性针对HIV亚型O2（HIV sub O2）的标记的核酸报告分子的信号保持恒定，而对应于特异性针对HIV亚型B（HIV sub B）的标记的核酸报告分子的信号在经过大约13个PCR循环后显著降低了（参见图26）。在图27B的实验中，样品中只存在HIV亚型O2。可以看到，对应于特异性针对HIV亚型B（HIV sub B）的标记的核酸报告分子的信号保持恒定，而对应于特异性针对HIV亚型O2（HIV sub O2）的标记的核酸报告分子的信号在经过大约25个PCR循环后显著降低了（参见图26）。
图28显示了本发明的用于测定样品中HIV亚型B的不同量的竞争性分析的示例性实施方案的结果。如果样品中存在106个拷贝的HIV，对应于特异性针对HIV亚型B（HIV subB）的标记的核酸报告分子的信号在经过大约13个PCR循环后显著降低（参见图28A）。如果样品中只存在104个HIV拷贝，对应于特异性针对HIV亚型B（HIV sub B）的标记的核酸报告分子的信号在经过大约19个PCR循环后显著降低（参见图28B）。从图28可以明显看出，在信号降低前所需的PCR循环的数量是可检测的，这允许对被分析的样品中存在的靶核酸的量作出结论。
下面的实施例对本发明进行了进一步的描述，它们的目的仅仅是图示本发明的具体实施方案，而不以任何方式对本发明的范围构成限制。
实施例
实施例1：用于测定人类脊髓灰质炎病毒1 DNA的竞争性分析
所进行的竞争性分析的原理示意显示在图22中。将人类脊髓灰质炎病毒1分离株TCDC01-861的DNA（GenBank登记号AF538843）克隆在适当的表达载体（pCR®2.1-TOPO®,Clontech, Inc. Palo Alto, CA, USA）中，用作DNA模板（在本文中也称为“EV”（肠道病毒）DNA）。
对两个各含有104个DNA拷贝的样品进行了平行的分析：第一样品使用Rotor-Gene6000实时旋转PCR分析仪（Corbett Life Sciences, Sydney, Australia）按照制造商的说明书进行了PCR扩增。
第二样品还包含了与Taqman®探针具有相同的核苷酸序列，但是在其3’末端含有CY3羰花青标记（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）代替了FAM/TAMRA标记的报告分子，并使用分析装置在反应室中直接进行扩增，其中阵列被放置在可加热的基部表面上。
使用了下面的PCR引物：
正向PCR引物：
pr_for_EV_02：5'-CAAACCAGTGATTGGCCTGTCGTAACG-3'
（对应于AF538843的492-518位核苷酸）
反向PCR引物：
pr_rev_EV_01：5'-TTCACCGGATGGCCAATCCAATTCG-3'
（对应于AF538843的617-641位核苷酸）
因此，PCR导致了150bp的DNA片段的扩增。按照制造商的说明书，PCR样品含有200nM（终浓度）的每种PCR引物，以及EnzymMix®和Ultrasense RT-PCR试剂盒（InvitrogenCorporation, Carlsbad, CA, USA）的反应缓冲液。
此外，为了检测扩增的PCR片段，使用Rotor-Gene 6000实时旋转PCR分析仪，相应的PCR样品含有100 nM（终浓度）的双重标记的所谓Taqman®探针，它分别在其5’末端含有6-羰基-荧光素（FAM）标记（即荧光团），在其3’末端含有6-羰基四甲基罗丹明-琥珀酰亚胺酯（TAMRA）标记（即淬灭剂）（两种标记都是从Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA购买的）。探针具有下面的序列：
HP_EV2_001： FAM-5'-ACCGACTACTTTGGGTGTCCGTGTTT-3'-
TAMRA
（对应于AF538843的536-561位核苷酸）
为了进行竞争性分析，PCR样品还含有20 nM（终浓度）的报告分子，它与Taqman®探针具有相同的核苷酸序列，但是具有不同的标记，具体为在其3’末端含有CY3羰花青标记（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）：
EV2_02CY3： 5'-ACCGACTACTTTGGGTGTCCGTGTTT-3'-CY3
（对应于AF538843的536-561位核苷酸）
按照下面的温度模式进行了实时PCR：94ºC 2分钟，然后进行50个循环的94ºC 5秒，62ºC 30秒和72ºC 30秒。
在PCR过程中两个反应的荧光信号都显示在图23中。
实施例2：用于测定HIV1 gag/env DNA的基于阵列的竞争性分析
进行的竞争性分析的原理示意显示在图24A中。将合成的HIVl gag/env融合构建物的DNA（EMBL登记号A06258）克隆到表达载体pCR®2.1-TOPO®（Clontech, Inc. PaloAlto, CA, USA）的EcoRI内切核酸酶限制性位点中，用作DNA模板。
此外，使用了下面的PCR引物：
正向PCR引物：
cdia： 5'-TGAAGGGTACTAGTAGTTCCTGCTATGTC-3'
（对应于A06258的214-232位核苷酸）
反向PCR引物：
cdis： 5'-ATCAAGCAGCCATGCAAATGTT-3'
（对应于A06258的384-405位核苷酸）
因此，PCR导致了151 bp的DNA片段的扩增，它具有下面的序列：5'-ATC AAG CAGCCA TGC AAA TGT TAA AAG AGA CCA TCA ATG AGG AAG CTG CAG AAT GGG ATA GAT TGCATC CAG TCC ATG GAG GGC CTA TTG CAC CAG GCC AGA TGA GAG AAC CAA GGG GAA GTGACA TAG CAG GAA CTA CTA GTA CCC TTC A-3'。
PCR在分析装置的反应室中直接进行，其中阵列被放置在可加热的基部表面上。PCR样品含有200 nM（终浓度）每种PCR引物，以及EnzymMix®和Ultrasense RT-PCR试剂盒（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）的反应缓冲液。为了产生校正曲线，使用了对应于0，104，105，和106个DNA拷贝的不同量的DNA模板（在1 μ中）（每种浓度进行四份实验）。
为了进行竞争性分析，PCR样品还含有10 nM（终浓度）的报告分子，它在其5’末端具有CY3羰花青标记（Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA, USA）：
anti_cdso29_5'CY3：
CY3-5'-TCCCATTCTGCAGCTTCCTCATTGATGGT-3'
（与下面描述的cdso29_NH2探针分子互补）
按照下面的温度模式进行了PCR：95ºC 30秒，然后进行36个循环的95ºC 5秒，50ºC30秒和72ºC 30秒。
在每个循环中，在退火步骤结束时，使用位于分析装置的顶表面对面的光学检测系统和Iconoclust软件包（Clondiag Chip Technologies GmbH, Jena, Germany），测定了报告分子与两种类型的探针的相互作用。在数据获取过程中曝光时间是2.5秒。
两种不同类型的探针分子以图25A中显示的布置方式被捕获在阵列基体上。单独的荧光标记物被用作阳性对照。使用了下面的探针：
非特异性探针：
ara_54986_NH2： 5'-ACCAGCTTTGAACCCAACAC-3'
受体特异性探针：
cdso29_NH2： 5'-ACCATCAATGAGGAAGCTGCAGAATGGGA-3'
使用Iconoclust软件（Clondiag Chip Technologies GmbH, Jena, Germany）确定了CT值（“阈值”），作为指数扩增期开始的度量，在指数扩增期中荧光以及因此DNA的量以线性方式增加，并与针对使用的相应的DNA浓度进行作图，产生了校正曲线（图24C）。 测定到的平均CT值如下：在104个DNA拷贝的样品中是22.0；在105个DNA拷贝的样品中是18.5；在106个DNA拷贝的样品中是15.0。
在所有使用了受体特异性探针的样品中，随着PCR循环数量的增加，观察到了荧光强度的逐渐的降低。相反，在使用非特异探针的样品中，没有观察到荧光（图24B）。
阵列基体上不同点的布置示意图示在图25A中。黑色圆圈表示使用了特异性探针（参见图24）来捕获报告分子的点（四个平行样品），而白色圆圈表示使用了非特异性探针来捕获报告分子的点（四个平行样品）。灰色圆圈代表阳性对照，其中荧光标记被点样在阵列基体上。
图25B分别显示了在扩增循环1，12，18和21后获取的阵列（对应于图24B中的105个DNA拷贝的样品）的照片。在通过特异性探针分子捕获在阵列上的样品中，在PCR扩增过程中可以观察到荧光信号强度的逐渐降低，这反过来对应于被扩增的PCR产物的量的相伴的增加，可以通过与相应的校正曲线进行比较来定量。
应该注意的是，术语“包含”不排除其它的要素或特征，并且单数的表达方式不排除复数形式。与不同的实施方案相关联描述的要素也可以组合起来。
还应该注意，权利要求书中的附图标记不讲被解释为对权利要求的范围的限制。

Claims (8)

1.装置，包括：
(a)刚性的基体；
(b)至少部分覆盖着基体的挠性覆盖元件；
(c)在基体中形成的第一结构，适于容纳液体并适于释放一种或多种细胞，孢子或病毒的内含物，所述内含物中含有靶分子；
(d)在基体中形成的第二结构，适于容纳液体并含有至少一个结合元件，该结合元件适于捕获靶分子并用于测定表明靶分子的存在和/或量的值；
(e)将至少第一结构和第二结构相互连通的微流体网路；
其中，该微流体网路能够被一致动器单元控制，通过该致动器单元将挠性覆盖元件压向基体以选择性关闭一部分微流体网路，来实现第一结构和第二结构之间的流体流动。
2.权利要求1的装置，其中，内含物是靶分子。
3.权利要求1的装置，其中，该装置还包括表明靶分子的存在和/或量的报告化合物。
4.权利要求1到3任一项的装置，其中至少一个结合元件适于捕获靶分子。
5.权利要求3的装置，其中至少一个结合元件适于捕获表明靶分子的存在和/或量的报告化合物。
6.权利要求5的装置，其中至少一个结合元件包括适于捕获靶分子的第一结合元件，以及适于捕获表明靶分子的存在和/或量的报告化合物的第二结合元件。
7.权利要求1的装置，其中结构是孔。
8.权利要求1的装置，其中微流体网路包括通道或大量相互连通的通道。
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EP (3) EP2644272B1 (zh)
JP (4) JP5335684B2 (zh)
CN (5) CN105925696A (zh)
AU (1) AU2007316672B2 (zh)
BR (1) BRPI0718561B8 (zh)
CA (3) CA2966901C (zh)
HK (1) HK1132218A1 (zh)
NZ (1) NZ576694A (zh)
WO (1) WO2008055915A2 (zh)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2644272B1 (en) * 2006-11-06 2016-04-20 CLONDIAG GmbH Device and process for assays using binding members
CA2684095C (en) * 2007-05-03 2016-12-13 Clondiag Gmbh Devices and methods for detecting analytes
WO2009002447A1 (en) 2007-06-21 2008-12-31 Gen-Probe Incorporated Instrument and receptacles for use in performing processes
EP2188054B1 (en) * 2007-07-23 2017-03-08 Clondiag GmbH Assay for detecting viral nucleic acid
US8961902B2 (en) * 2008-04-23 2015-02-24 Bioscale, Inc. Method and apparatus for analyte processing
US8828715B2 (en) 2009-03-06 2014-09-09 Cfd Research Corporation Particle adhesion assay for microfluidic bifurcations
US20120058464A1 (en) * 2009-03-16 2012-03-08 Eugen Ermantraut Assay Methods Using Array of Test Zones
US9075225B2 (en) 2009-10-28 2015-07-07 Alentic Microscience Inc. Microscopy imaging
CA2778725C (en) 2009-10-28 2019-04-30 Alentic Microscience Inc. Microscopy imaging
US20140152801A1 (en) * 2009-10-28 2014-06-05 Alentic Microscience Inc. Detecting and Using Light Representative of a Sample
US10281481B2 (en) * 2010-04-20 2019-05-07 Analogic Corporation High throughput sample analyzer
US9952153B2 (en) 2010-12-03 2018-04-24 ALERE TECHNOLOGIES GmbH Transformation of material into an optically modulating state via laser radiation
FI20115057L (fi) * 2011-01-21 2012-07-22 Wallac Oy Menetelmä ja laite yhden tai useamman näytealueen leikkaamiseksi näytteen kantajasta
EP2678664B1 (en) 2011-02-24 2019-08-07 Gen-Probe Incorporated Systems and methods for distinguishing optical signals of different modulation frequencies in an optical signal detector
CN102360010B (zh) * 2011-08-05 2014-01-01 上海交通大学 一种全血癌细胞捕获集成微流控芯片
EP2766498B1 (en) 2011-10-14 2019-06-19 President and Fellows of Harvard College Sequencing by structure assembly
US11021737B2 (en) 2011-12-22 2021-06-01 President And Fellows Of Harvard College Compositions and methods for analyte detection
EP4108782B1 (en) 2011-12-22 2023-06-07 President and Fellows of Harvard College Compositions and methods for analyte detection
CN104508492B (zh) * 2012-05-25 2018-07-27 北卡罗来纳-查佩尔山大学 微流体装置、用于试剂的固体支持体和相关方法
US9914967B2 (en) 2012-06-05 2018-03-13 President And Fellows Of Harvard College Spatial sequencing of nucleic acids using DNA origami probes
GB201217390D0 (en) 2012-09-28 2012-11-14 Agplus Diagnostics Ltd Test device and sample carrier
US10215687B2 (en) * 2012-11-19 2019-02-26 The General Hospital Corporation Method and system for integrated mutliplexed photometry module
CN103849548A (zh) * 2012-12-03 2014-06-11 三星电子株式会社 用于扩增核酸的试剂容器及其制备方法、存储试剂的方法和用于核酸分析的微流体系统
KR101984699B1 (ko) * 2013-01-24 2019-05-31 삼성전자주식회사 핵산 분석용 미세 유체 시스템
US10502666B2 (en) 2013-02-06 2019-12-10 Alentic Microscience Inc. Sample processing improvements for quantitative microscopy
EP2971184B1 (en) 2013-03-12 2019-04-17 President and Fellows of Harvard College Method of generating a three-dimensional nucleic acid containing matrix
EP2799137A1 (en) * 2013-04-30 2014-11-05 Koninklijke Philips N.V. Fluidic system for processing a sample fluid
CN105765440B (zh) 2013-06-26 2020-08-18 阿兰蒂克微科学股份有限公司 用于显微的样品处理改进装置及方法
CN114471756B (zh) * 2013-11-18 2024-04-16 尹特根埃克斯有限公司 用于样本分析的卡盒和仪器
GB201403076D0 (en) 2014-02-21 2014-04-09 ALERE TECHNOLOGIES GmbH Methods for detecting multiple nucleic acids in a sample
WO2015179098A1 (en) 2014-05-21 2015-11-26 Integenx Inc. Fluidic cartridge with valve mechanism
WO2016035817A1 (ja) * 2014-09-02 2016-03-10 株式会社 東芝 核酸検出カセット
US10233491B2 (en) 2015-06-19 2019-03-19 IntegenX, Inc. Valved cartridge and system
WO2017065854A2 (en) 2015-07-22 2017-04-20 The University Of North Carolina At Chapel Hill Fluidic devices with bead well geometries with spatially separated bead retention and signal detection segments and related methods
US10907217B1 (en) * 2015-09-01 2021-02-02 Creighton University High resolution melt-curve analysis to identify the sequence type of E. coli
JP6882282B2 (ja) 2015-11-03 2021-06-02 プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ 三次元核酸含有マトリックスの立体撮像のための方法と装置
EP3181700A1 (en) * 2015-12-18 2017-06-21 Safeguard Biosystems Holdings Ltd. Three-dimensional polymer networks with channels situated therein
TWI789343B (zh) 2016-02-01 2023-01-11 丹麥商碩騰丹麥有限公司 微流體分析系統、執行分析的微流體匣及方法
US9659838B1 (en) * 2016-03-28 2017-05-23 Lockheed Martin Corporation Integration of chip level micro-fluidic cooling in chip packages for heat flux removal
KR102185891B1 (ko) 2016-04-08 2020-12-03 알렌틱 마이크로사이언스 인코포레이티드 현미경 검사용 샘플 처리
CA3022290A1 (en) 2016-04-25 2017-11-02 President And Fellows Of Harvard College Hybridization chain reaction methods for in situ molecular detection
CN106195321B (zh) * 2016-08-30 2017-09-22 博奥颐和健康科学技术（北京）有限公司 一种液体存储和释放组件及液体存储和释放芯片
CN109923216A (zh) 2016-08-31 2019-06-21 哈佛学院董事及会员团体 将生物分子的检测组合到使用荧光原位测序的单个试验的方法
KR20190065366A (ko) * 2016-10-07 2019-06-11 베링거잉겔하임베트메디카게엠베하 샘플을 테스트하기 위한 카트리지, 분석 시스템, 및 방법
WO2018098404A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 Sonanutech Inc. Methods, compositions, and kits for detecting a cell in a sample
BR112019018869A2 (pt) * 2017-03-12 2020-04-14 Ilytica Llc método para determinar a presença ou concentração de pelo menos um analito em uma amostra, método para determinar a presença ou concentração de antígeno em uma amostra, método para determinar a presença ou concentração de uma sequência de nucleotídeos alvo em uma amostra e sistema de ensaio digital para determinar uma concentração de analito em uma amostra
CN111246943B (zh) * 2017-08-15 2021-06-22 通用医疗公司 用于集成复用模块化测光的方法和系统
WO2019075409A1 (en) * 2017-10-12 2019-04-18 The Regents Of The University Of California ISOLATION AND IDENTIFICATION WITHOUT MICROFLUIDIC LABEL OF CELLS USING FLUORESCENCE LIFE IMAGING (FLIM)
CN107930710A (zh) * 2017-11-27 2018-04-20 深圳华炎微测医疗科技有限公司 化学发光检测微流控芯片和化学发光检测微流控芯片体系以及它们的应用
WO2019140532A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Spartan Bioscience Inc. Fluid handling apparatus
TW201942574A (zh) * 2018-02-21 2019-11-01 美商Ｄｏｔｓ科技公司 用於過敏原偵測的系統及方法
KR102105558B1 (ko) * 2018-03-23 2020-04-28 (주)바이오니아 고속 중합효소 연쇄반응 분석 플레이트
TWI714069B (zh) 2018-05-04 2020-12-21 美商伊路米納有限公司 具有集成歧管的流動池
US11077440B2 (en) * 2018-07-17 2021-08-03 Agilent Technologies, Inc. Methods and apparatus to facilitate gravitational cell extraction
FR3088340B1 (fr) * 2018-11-12 2021-01-22 Commissariat Energie Atomique Systeme automatise de preparation, de detection et d'analyse d'un echantillon fluidique
US11590693B2 (en) 2019-05-31 2023-02-28 The Procter & Gamble Company Methods of making a deflection member
CN112570050B (zh) * 2019-09-27 2022-07-19 厦门大学 一种流体输运控制系统及方法
CN115698282A (zh) 2020-01-13 2023-02-03 福路伦特生物科学公司 单细胞测序
CN111951904B (zh) * 2020-02-03 2021-04-06 苏州鸿凌达电子科技有限公司 基于碳纤维的微观结构量化与性能检测方法
CN111366109B (zh) * 2020-03-10 2021-07-27 浙江五芳斋实业股份有限公司 塑料蒸煮袋端面平整度检测机构及检测方法
EP4121016A1 (en) 2020-03-16 2023-01-25 Fluent Biosciences Inc. Multi-omic analysis in monodisperse droplets
WO2021215989A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 Aman Russom Rapid detection of specific genetic sequences using a multi-labelled dna hybrid comprising a reporter strand and an anchor strand
CN111569959B (zh) * 2020-04-30 2021-09-17 上海邦先医疗科技有限公司 一种用于生物样本中细菌定量检测的微流控芯片及使用方法
CN113101991B (zh) * 2021-04-20 2022-10-04 南方科技大学 一种病毒联合检测的微流控芯片及其应用
US20220380856A1 (en) * 2021-05-28 2022-12-01 Fluent Biosciences Inc. Spatial transcriptomics in pips
EP4119226A1 (en) * 2021-07-15 2023-01-18 Hooke Bio Ltd. An assay plate system to assay a cell culture model
CN114182000B (zh) * 2021-12-10 2023-07-07 西安交通大学 一种基于crispr技术的一体化核酸检测芯片及方法

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5104791A (en) * 1988-02-09 1992-04-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particle counting nucleic acid hybridization assays
US5536648A (en) * 1988-12-09 1996-07-16 Amrad Corporation Limited Amplified DNA assay using a double stranded DNA binding protein
US5580970A (en) * 1989-12-01 1996-12-03 Amoco Corporation Detection of HPV transcripts
EP0529070A1 (en) * 1991-02-27 1993-03-03 Amoco Corporation Methods for improving the sensitivity of hybridization assays
WO1993022058A1 (en) 1992-05-01 1993-11-11 Trustees Of The University Of Pennsylvania Polynucleotide amplification analysis using a microfabricated device
AU4248593A (en) * 1992-05-14 1993-12-13 Mark Holodniy Polymerase chain reaction assays for monitoring antiviral therapy
WO1994026414A1 (en) * 1993-05-17 1994-11-24 Syntex (U.S.A.) Inc. Reaction container for specific binding assays and method for its use
US5561043A (en) * 1994-01-31 1996-10-01 Trustees Of Boston University Self-assembling multimeric nucleic acid constructs
US6589736B1 (en) 1994-11-22 2003-07-08 The Trustees Of Boston University Photocleavable agents and conjugates for the detection and isolation of biomolecules
GB9425138D0 (en) 1994-12-12 1995-02-08 Dynal As Isolation of nucleic acid
EP0862708A4 (en) 1995-12-18 1998-11-25 Armand P Neukermans MICROFLUIDIC VALVE AND INTEGRATED MICROFLUIDIC SYSTEM
US6238866B1 (en) * 1996-04-16 2001-05-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Detector for nucleic acid typing and methods of using the same
US20030054376A1 (en) * 1997-07-07 2003-03-20 Mullis Kary Banks Dual bead assays using cleavable spacers and/or ligation to improve specificity and sensitivity including related methods and apparatus
US6572830B1 (en) * 1998-10-09 2003-06-03 Motorola, Inc. Integrated multilayered microfludic devices and methods for making the same
DE60025172T2 (de) * 1999-03-18 2006-09-21 Exiqon A/S Einstufige probezubereitung und bestimmung von nukleinsäure in biologischen proben
CN1245520C (zh) * 1999-04-12 2006-03-15 日立化成工业株式会社 使用精细颗粒生产生物材料的探针列阵的方法
CA2371658C (en) * 1999-05-19 2012-01-31 Advanced Array Technologies S.A. Method for the identification and/or the quantification of a target compound
US6664104B2 (en) * 1999-06-25 2003-12-16 Cepheid Device incorporating a microfluidic chip for separating analyte from a sample
CA2379125C (en) 1999-07-02 2009-04-07 Clondiag Chip Technologies Gmbh Microchip matrix device for duplicating and characterizing nucleic acids
US6875619B2 (en) * 1999-11-12 2005-04-05 Motorola, Inc. Microfluidic devices comprising biochannels
US6361958B1 (en) * 1999-11-12 2002-03-26 Motorola, Inc. Biochannel assay for hybridization with biomaterial
US20010036634A1 (en) * 2000-03-08 2001-11-01 Timothy Chow Lateral flow PCR with amplicon concentration and detection
WO2002031206A2 (en) * 2000-10-11 2002-04-18 Ragland William L Methods and compositions using hybridization assays for detecting infectious agents
EP1384022A4 (en) * 2001-04-06 2004-08-04 California Inst Of Techn AMPLIFICATION OF NUCLEIC ACID USING MICROFLUIDIC DEVICES
US20030175947A1 (en) * 2001-11-05 2003-09-18 Liu Robin Hui Enhanced mixing in microfluidic devices
US20060134713A1 (en) * 2002-03-21 2006-06-22 Lifescan, Inc. Biosensor apparatus and methods of use
TW590982B (en) * 2002-09-27 2004-06-11 Agnitio Science & Technology I Micro-fluid driving device
US20040086867A1 (en) * 2002-10-30 2004-05-06 Jian Han Method for detecting nucleic acid
US7217542B2 (en) 2002-10-31 2007-05-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Microfluidic system for analyzing nucleic acids
ES2396245T3 (es) 2003-01-29 2013-02-20 454 Life Sciences Corporation Método de amplificación y secuenciamiento de ácidos nucleicos
JP3882038B2 (ja) * 2003-02-27 2007-02-14 独立行政法人産業技術総合研究所 二本鎖ｄｎａ量の高感度測定方法
WO2004097048A1 (en) * 2003-04-28 2004-11-11 Canon Kabushiki Kaisha Process for assay of nucleic acid by competitive hybridization using a dna microarray
JP4399766B2 (ja) * 2003-07-04 2010-01-20 横河電機株式会社 化学反応用カートリッジ
US8216810B2 (en) * 2004-04-27 2012-07-10 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Multiplex systems, methods, and kits for detecting and identifying nucleic acids
DE102005052752A1 (de) 2005-11-04 2007-05-10 Clondiag Chip Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Nachweis von molekularen Wechselwirkungen
DE102004022263A1 (de) * 2004-05-06 2005-12-15 Clondiag Chip Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Nachweis von molekularen Wechselwirkungen
US8034554B2 (en) * 2004-07-01 2011-10-11 Gen-Probe Incorporated Methods and compositions to detect nucleic acids in a biological sample
JP2006217818A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Konica Minolta Medical & Graphic Inc 遺伝子検査用マイクロリアクタならびに遺伝子検査方法
US20060094004A1 (en) 2004-10-28 2006-05-04 Akihisa Nakajima Micro-reactor, biological material inspection device, and microanalysis system
JP4643277B2 (ja) * 2005-01-24 2011-03-02 株式会社島津製作所 反応容器、遺伝子多型検出方法及び装置
JP4714475B2 (ja) * 2005-02-15 2011-06-29 株式会社島津製作所 反応容器、遺伝子多型検出方法及び装置
JP4527565B2 (ja) * 2005-02-25 2010-08-18 株式会社島津製作所 反応容器
WO2007027928A1 (en) 2005-09-02 2007-03-08 California Institute Of Technology Method and apparatus for the mechanical actuation of valves in fluidic devices
WO2008147382A1 (en) * 2006-09-27 2008-12-04 Micronics, Inc. Integrated microfluidic assay devices and methods
EP2644272B1 (en) * 2006-11-06 2016-04-20 CLONDIAG GmbH Device and process for assays using binding members

Also Published As

Publication number Publication date
CA2668639A1 (en) 2008-05-15
HK1132218A1 (zh) 2010-02-19
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US10167525B2 (en) 2019-01-01
BRPI0718561B8 (pt) 2021-07-27
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AU2007316672B2 (en) 2013-11-21
JP2018029597A (ja) 2018-03-01
US20150197822A1 (en) 2015-07-16
EP2061588A2 (en) 2009-05-27
WO2008055915A3 (en) 2008-07-03
JP2010508039A (ja) 2010-03-18
EP2674217A2 (en) 2013-12-18
EP2644272B1 (en) 2016-04-20
CN103497991A (zh) 2014-01-08
CN101553306A (zh) 2009-10-07
CA2668639C (en) 2017-06-27
US20110014606A1 (en) 2011-01-20
JP5335684B2 (ja) 2013-11-06
EP2674217B1 (en) 2019-07-10
WO2008055915A2 (en) 2008-05-15
CA2966901C (en) 2021-08-17
BRPI0718561A2 (pt) 2013-11-19
JP2013046618A (ja) 2013-03-07
JP5843736B2 (ja) 2016-01-13
US8846313B2 (en) 2014-09-30
JP6704882B2 (ja) 2020-06-03
CN109055495A (zh) 2018-12-21
US20190153550A1 (en) 2019-05-23
CN105925696A (zh) 2016-09-07
CA3121745A1 (en) 2008-05-15
CA2966901A1 (en) 2008-05-15
CN101553306B (zh) 2013-04-03

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