CN106461554A - 用于热循环的生化操作的装置和方法 - Google Patents

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A·泰勒
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Abstract

用于DNA检测的优化的处理方法和装置，包括：使用怀疑适于特定样品的引物和试剂，以不同的量填充多个反应容器；在每个反应容器中放置靶DNA的样品；同时使每个容器经历PCR；同时光学地观察每个反应容器中的整个PCR处理。

Description

用于热循环的生化操作的装置和方法
技术领域
本发明涉及DNA的识别。它一方面特别地关于在时间非常重要的情形下的致病的DNA的识别，另一方面，关于针对任何特定的靶DNA的聚合酶链式反应(PCR)处理的优化。
发明内容
一般来说，为了检查样品是否含有被怀疑存在的特定的DNA，在DNA样品上执行PCR，类似地，RT-PCR用于RNA种类。通常通过在反应容器中放置必要的试剂和被标记的引物来为PCR制备样品。然后通过循环地加热至变性温度来实施PCR，当样品DNA链分离时，冷却至分离的链与引物结合的退火温度，并且加热至链延伸以制做DNA的新的部分的延伸点。因此在每个循环，靶DNA如果存在的话，将倍增。最终的数量对于检测是充分的，即，保证了靶DNA确实存在。光学读取装置可以观察当DNA样品已经被充分扩增时所产生的荧光。
PCR处理已经被并入很多分子诊断测试，但是仍然存在大量的，并且实际上由于突变而数量增加的感兴趣的分子。因此，存在明显的需求，既能快速地建立新的测试(例如在疾病爆发疫情的情况下)，并且又能在最短的可能时间内完成用于检测的现有的测试，特别是当生命处于危险中时。
这是PCR处理的每个方面对于靶DNA都是特定的情况。因此，PCR处理的优化，包括其可以被快速地执行，可能包括非常大数量的迭代，如果被连续执行，该迭代可能耗费很多天，甚至几周。本发明的目的是提供这些迭代可以基本上同时在自动操作中被执行，而且是其中来自同时测试中的每个的结果可被自动地比较，以针对靶DNA和引物的给定组合达到优化的PCR处理的一种。这样的方法不仅可以减少检测耗费的时间，而且最终检查PCR处理本身的动力学。
发明内容
根据本发明的第一方面，一种用于优化DNA检测的处理包括：
·使用怀疑适于含有靶DNA的特定样品的引物和试剂，以不同的量填充多个反应容器；
·在每个反应容器中放置靶DNA；
·使每个容器同时经受不同的热循环曲线；
·同时并且连续地光学观察(通常是通过荧光)反应容器中的整个PCR处理。
根据对来自每个反应容器的结果的比较，可以确定用于特定的DNA靶的优化的PCR处理。通常，为了在其中产生相应的荧光信号，可能必须使用合适的光来激发反应容器的内容物。“连续地”意味指以小于一秒，优选为25ms(毫秒)的间隔捕获图像。
反应容器的数量便利地为常规的8×12微滴定容器阵列中的96个，并且在每个容器中的处理的定时是变化的，可能是根据来自光学装置获得的结果。随着温度和时间的完全控制，对于仪器，变得可能运行预编程的协议。因此，该仪器可以完成温度对于时间的梯度，或许在每个反应容器中是不同的梯度。然后，通过比较cT(循环阈值)值，和R(涉及相对于直线的分散的统计值)，可通过这些数据的比较来确定对于该特定DNA的优化的条件。
此外，研究反应相对于任何变量的酶动力学变得可能。例如，如果两个反应除了引物浓度之外，其它都是一致的，则如果连续地观察到荧光的增强(与传统的每个循环发生一次的方法不同)，则有可能确定酶相对于引物浓度的Km。因此，有可能以本质上逐步的方式，但是在单板上(固定所有的变量除了将要被测试的单个)研究反应中所有这些变量的影响。
许多直接影响所观察的荧光的现象发生。在嵌入染料的增加之后，当观察时，靶序列的退火和熔化点是其中首要的。能够光谱询问的系统可在正好相同的时间和温度观察到从嵌入染料和序列特异性探针两者发射的荧光。这使得能够测定FRET(荧光共振能量转移)并且因此可提供关于靶的杂交状态的信息。此外，由于可以在毫秒时间量级对所有的数据进行对照，在观察变化或者信号后，不必保持循环在任何温度处超过几个毫秒。
同样地，在每个孔中使用相同的引物，也变得可能通过在每个孔中具有不同的嵌入剂或者特异性探针来研究处理的不同的方面，并且像这样在单次运行中获得关于试验的不同方面的数据(因此确定例如一个孔中的熔点和另一个孔中的退火点)。
以上的方面产生了一个新的参数，本发明人称之为循环效率(in-cycleefficiency)，这在本质上是在特定的反应条件下的酶的Km(该值越高表示反应可被越快地执行)。当由于迄今一直是该情况，每个循环有单独的读数时，针对整个PCR处理，产生实时的PCR曲线。然而，当通过本发明的手段观察到任何单个循环的整体时，其中存在额外的并且有价值的信息。代替仅来自任何循环中观察到的基线荧光的曲线，其反映循环已经开始被观察的点至已经完成的点，还可以获得倍增完成的瞬间的曲线。因此提供了两个基准点：首先是在该倍增完成时的时间点，其次是由整个循环序列描述的曲线的斜率。我们称该曲线的斜率为循环效率因子，应当理解，倍增完成的点代表扩增步骤所要求的最小可能的时间。
如果采用嵌入染料，可能观察到相对时间的变性、退火和延伸温度的所有，以及此时的高分辨率的退火。高分辨率的退火代表了一种区分类似的序列并且另外能够量化它们的相对丰度的新的方法。如果能够视觉观察到引物退火的点，这是在采用合适的探针时，循环中扩增信号具有初始峰值的点，则能够区分具有相似退火温度的两个扩增子。此外，这里的关键是本发明给予的在仅仅几毫秒的时间量级内测量荧光的能力，因此提供非常高的分辨率，理论上当每25毫秒执行一次读取并且以1℃/s冷却时是0.04℃。这是不能由传统的每个循环在延伸点读取一次所能收集到的新的数据，但是它不会对PCR方案增加额外的时间要求，并且消除了对诸如高分辨率熔化的下游确认方法的需求。
本发明能够对识别特定的DNA的处理实现快速的因子的优化。其中对优化敏感的参数是：
·退火温度；
·退火时间；
·变性温度；
·变性时间；
·延伸温度；
·延伸时间；
·进行荧光读取的温度；
·变化速度(对所有步骤)；
·氯化镁浓度；
·dNTP浓度；
·引物浓度；
·靶浓度；
·酶的浓度。
其中，最重要的可能是退火温度、延伸时间、氯化镁浓度、以及引物浓度。
这些参数中任何一项的优化取决于这些参数中其它的参数以及另外的参数的影响。如果延伸时间太短，则包括cT和R值的处理效率将下降，这意味着DNA样品不会在每个循环都倍增。
如果选择的退火温变太高，则不是所有的引物点都将被覆盖，再一次，处理效率降低。
此外，如果氯化镁或者引物的浓度太低，则复制复合物劣化，这样循环效率将下降。
根据本发明的因子优化操作来测试对以上的参数做单独的变动的影响，并且确定哪个参数组合将导致最低的cT和最接近1的R值。增加的循环效率因子(本质上是这种酶处理的Km)，也被使用以最大化效率，并且最小化检测的时间。
概略地说，用于因子的优化的处理如下：
用户被供应一个96容器板，或者作为消耗品或者接到与在每个位置以什么浓度放置什么试剂有关的指令。在优选的实施例中，板作为消耗品被供应，使得反应内容物是高度可再现的并且被严格控制。用户仅仅以指令规定的浓度加入引物、探针和靶物，并且板被密封，为热循环做好准备。该仪器，具有完全独立的孔控制和监控，对所有的反应容器运行预先编程的热循环曲线。与本实施例的光谱学方面有关的，温度和荧光的读数被紧密地连接在一起。这是因为许多的试验具有多种成分，并且因此需要同时并且连续地获得两种染料用于iPCR处理。很清楚的是，基于标准过滤器的方法以及使用一组过滤器来区分染料永远不可能满足这些性能要求。仪器随后将以小于1秒的频率记录针对每个容器获得的全荧光谱。一旦完成，仪器具有被编程的软件，以利用原始的光谱数据，光谱解卷积，以分离归因于每个单独成分染料的荧光。软件随后能够绘制所要求的曲线图，包括荧光相对时间的曲线，相对温度的曲线，以及相对每个单独的试剂浓度的效率曲线。一个例子是：如果一种方案具有4个相同的反应容器，相同的热曲线，除了例如引物浓度以外相同的试剂，则循环效率中相关性的图将给出一个钟形的曲线，并且软件可以通过询问这些数据确定最佳的浓度。系统随后可以向用户供应每个试验的理想的时间/温度/浓度的全列表，并且进一步可以建议理想的优化的PCR。这个处理被称作因子的优化，是该智能PCR方法中的关键优势，即热系统的快速独立的孔控制以及反应的高频率的“连续的”光谱询问。
通过延伸，系统应该能够开展任何现有的试验，并且仅关于温度和时间方面执行这种形式的优化。例如，通过当观察到荧光倍增时自动地移动到下一个循环，总的反应时间可被最小化。此外，为了减少反应时间，系统还可以通过每个循环运行不同的曲线，使用单个孔执行这样的优化。
总之，智能的PCR方法是要在与亚秒时间量级上光谱地询问那些相同的孔的能力相结合时，借助使用被独立地控制和监控的热循环所产生的技术优势。这会产生不能由现有的仪器获得的新的数据，并且该智能的PCR是使用这些数据所产生的处理和方法。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于循环生化操作(包括PCR)的装置，该装置包括微滴定反应容器的阵列(每个都是可单独控制的)、激光或者激光二极管光源、多通道成像光谱仪、被布置用于光源的准直输出的接收并且在至少八个反应容器以上终止的多光纤探头束，每个光纤探头实际上包括多个激发光纤和至少一个收集光纤，所述至少一个收集光纤被布置为可能经由衍射光棚来聚焦至大面积检测器。
理想地，光纤束的数量是96，并且光谱仪是96通道的成像光谱仪。这样，贯穿所有反应的全光谱数据可同时被连续地收集。在96孔情形下仅采用8个光纤束的情况下，可存在移动穿梭部件，被布置为依次集中光谱仪在每列12个孔上。或者采用12束，移动穿梭部件被布置为依次集中光谱仪在每行8个孔上。
优选地，由于使用在分子诊断中通常使用绿色的染料，光源是在488nm运行的激光或者激光二极管。也测试了使用相似波长的LED的更廉价的光源。也可以采用复用器。优选地，单个488nm的源同时照射包含96个光纤的整个束。
根据本发明的这一方面的特点，每个光纤探针的端部可包括单个的中央芯，被布置为收集由扩增发生所产生的发射光。合适地，实际上可以有被6个激发光纤包围的单个的中央芯收集光纤，对于具有相同直径的光纤，这在几何上是完美的。被发射的光因此被发送回光度计的第二支脚上的相似的多光纤束，但是在这种情况下，被组织成一个规定的阵列，使得该阵列可通过衍射光栅被聚焦在诸如CCD的大面积检测器上。其结果是多个单独的光谱被同时成像在CCD器件上，并且像这样，在任何可见光波长上所有的发射光被从全部96个孔中同时收集，或者以8或者12的倍数被依次收集。
总之，单独的激光(或者激光二极管)光源可被布置成提供频谱准直的高功率源，光纤收集和传送，以及所有96个容器的同时高速成像。在优选的实施例中，这是运行在50mw的488nm的激光二极管，但是基于所使用的染料，其他的波长和输入功率也是可用的。这样的系统的使用使得在25毫秒内读出完整的荧光光谱成为可能，但是任何在亚500ms的时间帧中的全光谱的读出使这种方法成为可能。
光学装置可被布置为从孔中捕获全部可见光的光谱，优选一次至少8个。光学器件可包括单个探测器和旋转分布轮，8孔扫描头，能够读取1至8个反应容器的分光光度计(优选不用移动)，或者如上所述能够同时观察全部反应容器的成像光谱仪。后者是更加优选的光学装置。
8孔扫描头可包括单个探测器和两个衍射光栅以将八个光谱聚焦至一个传感器上。激发的光和发射的光都可通过光纤来提供，它们分别被通入至8孔LED板和光谱仪。通过这样的方法，通过捕获单独的波带，光谱图像可被建立。96个孔可通过来寻址。
系统包括用于实时PCR反应的连续光谱询问的新型的快速的成像光谱仪。而且，与这种快速成像结合的在例如96(12×8阵列)孔微滴定反应容器内被独立地控制的超快的热循环，使得既可实现任何试验的自动优化，也将靶DNA的探测时间减少至绝对最小值。
为了减少捕获光谱耗费的时间，光谱仪的数量可一路增加至12个，此时将不需要移动部件。一个可替代的实施例包括用于将全部96个孔成像在摄像机上的装置，该装置还具有可同时被布置在镜头前的一系列光纤。
针对成像光谱仪的实施例，从每个孔中发出的光被转换成光谱并且聚焦在大面积探测器上。探测器可以是CCD，或者优选是CMOS。可通过488nm激光器的手段提供激发，但是优选可以使用以该波长附近为中心的一个或多个LED并且具有截断滤波器以移除其发射中不希望的部分。这形成了用于实施iPCR方法的装置的优选实施例，包括其中描述的因子优化方法。
应当理解，在微滴定环境中，在每个孔上的可用于光学部件的计划空间最大为9×9mm。
通过从本发明中可得到的分辨率，可能看到退火步骤发生的时间点和温度两者，以及荧光结合的分子成功退火的时间点和温度。则可能区分多个等位基因，例如在任何给定基因位点上的SNP筛查以及数据的标准化量化。设计一对引物以覆盖感兴趣的区域，他们的熔化点和荧光标记都是不同的，以允许退火出现的温度的精确确定。这将是两者之间的细微差别。使用能够光谱解卷积的系统，则可以从光谱上分离染料，但是如果需要的话结合它们总的荧光输出，并且在必要时比较。在还不能在扩增子之间没有显著的串扰的情况下设计实时PCR探针时，通过这些手段，变得可能实现基因型SNP变异。
附图说明
现在将以示例的形式，参照下面的附图描述本发明的实施例，其中：
图1至4例示具有单独的PCR控制的96孔微滴定反应容器阵列。
图5是光纤束的阵列的示意图；
图6是一个光纤束的截面图；
图7和8是例示“连续地”读取的优点的曲线图；以及
图9至16是用于因子优化的板的布局的示例的平面图。
具体实施方式
英国专利2404883和共同待审的英国专利申请1401584.6的说明书(以及其他专利说明书)中描述了标准的12×8阵列形式的96孔微滴定反应容器PCR装置，二者均描述了单独的孔控制。以下结合附图1-4描述后者的内容。
装置包括12个散热模块片10，夹在具有冷却液入口颈部52和出口颈部53的两个端板51之间。每个片在顶部边缘具有八个反应站11、在每端穿过散热模块片的冷却液入口12和出口13的歧管孔以及沿着一个面从散热模块片顶部延伸至底部边缘的一系列凹槽14。换热器液体中空部在歧管孔12和13之间延伸。
反应站11是圆形中空的，其尺寸为反应容器支架40的底座能够过盈地在其中适配。小孔16从每个站11的基部通至凹槽14，并且其作用为当容器支架被放入时，允许气体(空气)从站11逸出。
在片的一面，围绕每个歧管的是用于O形密封圈的槽17，再外侧是滑动附接孔18，其中每一个都具有定位套19。
在一面的每个底角是是分离槽口20，被布置为当需要时协助分离所述片。在每个站11之间是切口21，被布置为最大化在每个站11之间的热隔离。在每个片10的一侧的槽口22为相似的目的而形成。
印刷电路板(PCB)30夹在凹槽14内，并且从片10的顶部和底部突出。PCB 30带有加热器和传感器的电导管，它们终止于在其顶部的连接器31和底部的连接器32。PCB 30的厚度是凹槽14的深度。
反应容器支架40安装进入每个反应站11。反应容器支架40包括反应容器接收部分41；加热器部分42和冷却部分43，后者被布置为将反应站锚固在散热模块中。容器接收部分41被成形为紧密地接收微滴定反应容器，并且在其壁上定位有温度传感器44。加热器部分42具有在其周围的螺旋的凹槽，凹槽内缠绕有加热器线圈45。弹性的管(未示出)通过泵(未示出)将颈部52，53连接至散热器冷却液储罐(未示出)。
反应容器61是由碳载塑料材料形成的微滴定容器，全部长度为2cm。它按照从上往下的顺序包括，盖接收边缘、填充部分和其上具有基座的反应腔。填充部分具有7mm的最大外径和5mm的深度。反应腔从3mm向下逐渐变细为2.5mm，整个具有0.8mm的壁厚度。因此，反应腔基本上是毛细管尺寸。
支架40的阵列适合于紧密地接收12×8的标准化微滴定孔托盘60。
在反应中，经由导管供给的电能被布置为根据预定的程序加热孔61，而其它的导管传输与孔中的温度相关的信号。该程序针对每个孔预先确定，因为该装置特别适于在每个孔61中执行完全独立的反应。因此，在反应包括加热-冷却循环的情况下，例如在PCR的情况下，可以一个孔61在加热阶段，另一个在冷却阶段，一个是停止状态，另一个是完成状态。
热循环被布置为对抗被固定在40℃的HRM 50中的冷却剂环境而发生，40℃通常高于室温，并且是加热和冷却效率的中间点。
在每个反应容器中的处理的进展在光学单元62中被监控。
图5例示在8×12的微滴定板中使用的光纤束的阵列。激发光纤71的束从CCD光源72发出，并且进入复用单元73，从其中出来的96个光纤束74每一个都包括激发光纤和至少一个收集光纤。束74每一个终止在探针75中，最终适当地在每个反应腔上安装一个探针75。在复用单元73中，收集光纤被连接至通向光谱仪77的输出束76。
图6是一个光纤束74的截面图，也就是从复用单元73发出并且在探针75中停止的束。每个束74包括收集光纤芯78和6个围绕芯光纤78的激发光纤79。标准的保护罩包围所述光纤。
在图1中示出的光学单元62中的是探针75，被安装为探针75面对各个孔61。
图7和8是光发射(y轴)相对于循环的数量(x轴)的曲线图。曲线图例示传统的PCR光学观察与本发明的光学观察之间的不同，图8例示来自图7的细节(四个循环)。在传统的采用滤光器或者移动的探针的光学观察中，在每个循环的末尾(也就是在每次延伸后)进行单个的图像捕获，如果必要的话。在图8和9中是在点80处。在连续的捕获中，也就是每25ms一幅图像中，在点81处捕获图像，能够使得构建实时的线82表示整个PCR处理。特别是延伸的瞬间可被捕获(点83)，每个步骤的时间长度和倾斜角度，cT和R被观察和优化。因此虚线84提供了循环效率的一种测量。虚线85是倍增完成的点处的测量。
因此，当实时观察时，获得的数据使得可以针对给定的循环，实现在已经观察到扩增到完成扩增时的点的测量。在该循环上任何额外的时间都是不需要的。此外，通过测量在每个循环内荧光增加的斜率(线83)，可以可视化循环效率。不同的荧光化学物质(例如嵌入染料和3’水解试验)将在反应的各段给出不同数量的数据。示出的例子是针对3’水解试验的。嵌入剂也将示出DNA产品的熔点，并且这对自动化软件是有利的。通过使用不同的探针系统询问相同的DNA靶，可以建立反应整体的反应图像；退火温度、不同化学成分的作用、优化的温度的图像、以及在这些条件下的保持时间。
图9至图16例示在标准的8×12微滴定反应容器阵列中同时的PCR操作的图案，其中引用的数字代表一个变量，例如，退火温度、延伸时间、氯化镁浓度等；因此：
·图9示出了针对4×4×3×2个同时进行的测试而设置的阵列；
·图10示出了针对6×4×2×2个同时进行的测试而设置的阵列；
·图11示出了针对6×4×4个同时进行的测试而设置的阵列；
·图12示出了针对3×8×4个同时进行的测试而设置的阵列；
·图13示出了针对12×8个同时进行的测试而设置的阵列；
·图14示出了针对6×16个同时进行的测试而设置的阵列；
·图15示出了针对24×4个同时进行的测试而设置的阵列；
·图16示出了针对3×3×3×3个同时进行的测试而设置的阵列。
“设置”意味着该阵列(在本领域中通常被称作板)，是在例如氯化镁、引物、酶和dNTP浓度的范围内预先制备的。
然后，在同时进行测试的过程中，时间梯度可例如在逐列基础上被变化，温度梯度可在逐行基础上被变化，如在图17中所示。

Claims (36)

1.一种用于包括PCR在内的热循环生化操作的装置，所述装置包括微滴定反应容器的阵列，每一个微滴定反应容器都是可单独热控制的；光源；多通道成像光谱仪；多光纤探针束，被布置成用于激发和所述光源的准直输出的接收，并且在至少八个反应容器上终止，每个光纤探针实际上包括多个激发光纤和至少一个收集光纤，所述至少一个收集光纤被布置成聚焦在大面积检测器上。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述光源是激光器或者激光二极管。
3.如权利要求1或者2所述的装置，其中所述至少一个收集光纤是经由衍射光栅被聚焦在所述检测器上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中光纤束的数量是8，并且具有移动穿梭部件，所述移动穿梭部件被布置为依次把所述光谱仪集中在孔的每一列上。
5.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中束的数量是12，具有被布置为依次把所述光谱仪集中在具有八个孔的每一行上的穿梭部件。
6.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中束的数量是96，并且所述光谱仪是96通道成像光谱仪。
7.如前述任一项权利要求所述的装置，其中所述光源是在488nm处运行的激光二极管。
8.如前述任一项权利要求所述的装置，其中所述光源使用在488nm处运行的多个LED。
9.如前述任一项权利要求所述的装置，其中采用光学复用器。
10.如前述任一项权利要求所述的装置，其中每个光纤束包括被6个激发光纤围绕的单个的中央芯收集光纤。
11.如前述任一项权利要求所述的装置，其中所述大面积检测器是CCD或者CMOS。
12.如前述任一项权利要求所述的装置，其中所述光谱仪被布置为从所述孔捕获全部可见光的光谱。
13.一种用于优化DNA检测的处理方法，包括：
·使用怀疑适于特定样品的引物和试剂，以不同的量填充多个反应容器；
·在每个反应容器中放置靶DNA的样品；
·使每个容器同时经受PCR；
·同时地光学观察每个反应容器中的整个PCR处理。
14.如权利要求13所述的处理方法，被布置为检查下述参数中的至少多个：
·退火温度；
·退火时间；
·变性温度；
·变性时间；
·延伸温度；
·延伸时间；
·进行荧光读取的温度；
·变化速度(对所有步骤)；
·氯化镁浓度；
·dNTP浓度；
·引物浓度；
·靶浓度。
15.如权利要求14所述的处理方法，其中所述参数包括退火温度、延伸时间、MgCl2浓度以及引物浓度。
16.如权利要求13至15中任一项所述的处理方法，其中采用嵌入染料。
17.如权利要求13至15中任一项所述的处理方法，其中在每个容器中的处理的定时是互相不同的。
18.如权利要求13至16中任一项所述的处理方法，其中在每个容器中的温度是互相不同的。
19.如权利要求13至17中任一项所述的处理方法，还包括在相同时间和温度对从嵌入染料和序列特异性探针两者发射的荧光进行光谱询问，因此测量FRET，并且由此提供关于所述靶的杂交状态的信息。
20.如权利要求13至18中任一项所述的处理方法，用于在高度相似的序列之间进行区分，并且包括设计一对引物以覆盖感兴趣的区域，以及放置这些引物在相同的反应容器中，所述引物的熔化点和荧光标记都不同，因此确定退火发生的实际温度，并且能够实现要求的区分。
21.如权利要求13至19中任一项所述的处理方法，其中反应容器的数量是96。
22.如权利要求20所述的处理方法，其中所述容器是8×12微滴定容器阵列。
23.如权利要求13至21中任一项所述的处理方法，其中布置光学装置以从所述反应容器中捕获全部可见光的光谱。
24.如权利要求13至22中任一项所述的处理方法，其中布置光学装置以同时观察至少八个反应容器内的反应。
25.如权利要求13至23中任一项所述的处理方法，其中所述光学观察是使用单独的检测器和旋转分布轮、八孔扫描头、或者成像光谱仪中的任何一个来执行的。
26.如权利要求13至24中任一项所述的处理方法，其中所述光学装置包括光谱光度计，并且所述处理方法还包括光谱解卷积以分离单独的成分染料，并且比较它们的总荧光输出。
27.如权利要求13至19中任一项所述的处理方法，其中采用如权利要求1至12中任一项所述的装置。
28.一种用于优化DNA检测的装置，包括：微滴定反应腔的阵列；用于同时地单独控制每个反应腔中的聚合酶链式反应(PCR)的温度和时间的装置；以及用于同时观察并且记录所述阵列中至少多个腔中的反应的进程的装置。
29.如权利要求27所述的装置，还包括光学装置，所述光学装置具有488nM激光器或者激光二极管源、复用器、从所述复用器发出并且各自都布置为传输光源的光至不同的反应腔的多个激发玻璃光纤、各自都布置为从所述不同的反应腔收集光的多个收集玻璃光纤、以及连接所述收集玻璃光纤的成像光谱仪。
30.如权利要求29所述的装置，其中激发光和发射光都分别由馈送入八孔LED板和光谱仪的光纤提供。
31.如权利要求27至30中任一项所述的装置，被布置为实施如权利要求1至13中任一项所述的处理，并且包括八孔扫描头，所述八孔扫描头具有单个检测器和用于将八个光谱聚焦在一个传感器上的两个衍射光栅。
32.如权利要求1至12和27至31中任一项所述的装置，其中包括96×n 的阵列，其中n是整数；按照12×8的阵列的微滴定反应容器，其中至少多个微滴定反应容器被布置为用于单独的控制。
33.如权利要求27至32中任一项所述的装置，其中如上所述，所述光学装置包括单个探测器和旋转分布轮、8孔扫描头、能够读取1至8个反应容器的分光光度计，优选不用移动；或者能够同时观看全部反应容器的成像光谱仪。
34.如权利要求33所述的装置，其中所述八孔扫描头包括单个检测器和用于将八个光谱聚焦在一个传感器上的两个衍射光栅。
35.一种用于DNA检测的优化的处理方法，基本上如上文参考所述附图描述的那样。
36.一种用于DNA检测的优化的装置，基本上如上文参考所述附图描述的那样。
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