CN117782979A - 动态光学系统校准 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种装置，该装置包括流通池、成像组件和处理器。该流通池包括通道和多个反应位点。该成像组件能够操作以接收响应于激发光而从反应位点发射的光。该处理器被配置为驱动成像组件的至少一部分和流通池之间沿着连续运动范围的相对移动，从而使得成像组件能够沿着通道的长度捕获图像。该处理器还被配置为在连续运动范围的第一部分期间激活成像组件以捕获通道的一个或多个校准区域的一个或多个校准图像。该处理器还被配置为在连续运动范围的第二部分期间激活成像组件以捕获反应位点的图像。

Description

动态光学系统校准

背景技术

本部分中讨论的主题不应仅因为在本部分中有提及就被认为是现有技术。类似地，在本部分中提及的或与作为背景技术提供的主题相关联的问题不应被认为先前在现有技术中已被认识到。本部分中的主题仅表示不同的方法，这些方法本身也可对应于受权利要求书保护的技术的具体实施。

本公开的各方面整体涉及生物或化学分析，并且更具体地涉及使用图像传感器进行生物或化学分析的系统和方法。

生物或化学研究中的各种方案涉及在局部支撑表面上或预定义的反应室内进行大量受控反应。然后可观察或检测指定的反应，并且随后的分析可有助于识别或揭示反应中所涉及的化学品的特性。例如，在一些多重测定中，具有可识别标签(例如，荧光标签)的未知分析物可以在受控条件下暴露于数千种已知探针。可以将每种已知探针放入流通池通道的对应孔中。观察孔内的已知探针与未知分析物之间发生的任何化学反应可以有助于鉴定或揭示分析物的特性。此类方案的其他示例包括已知的DNA测序过程，诸如边合成边测序(SBS)或循环阵列测序。

在一些常规荧光检测方案中，光学系统用于将激发光引导到荧光标记的分析物上，并且还用于检测可从分析物发射的荧光信号。此类光学系统可包括透镜、滤光器和光源的布置。期望提供此类光学系统的校准而基本上不影响总的处理时间。

附图说明

图1描绘了可以在用于生物或化学分析的系统中实施的成像组件的示例的示意图。

图2描绘了可以与图1的系统一起使用的流通池的示例的透视图。

图3描绘了图3的流通池的通道的放大透视图。

图4描绘了可以与图1的系统一起使用的流通池的另一个示例的俯视平面图。

图5描绘了图4的流通池的通道的放大俯视平面图。

图6描绘了描绘聚焦模型生成过程期间的图像捕获位置的示例的曲线图。

图7描绘了运动轮廓，其描绘了用于移动成像组件的物镜以用于聚焦模型生成和/或更新的集成过焦(through focus)路径的示例。

图8描绘了检测由第一表面和第二表面反射的焦点跟踪斑点的曲线图。

图9描绘了一对曲线图，其示出了检测到的焦点跟踪斑点的位置相对于成像组件的物镜的z位置高度之间的基本上线性的关系。

图10描绘了示出通过流通池的校准区域的平均斑点间隔值的曲线图。

图11描绘了示出通过流通池的校准区域的图像质量分数值的曲线图。

图12描绘了示出相对于平均斑点间隔值的图像质量分数值的曲线图。

图13描绘了表示动态校准光学系统部件的方法的示例的流程图。

图14描绘了表示动态校准光学系统部件的方法的示例的流程图。

图15描绘了感兴趣区域的示例性集合。

图16描绘当执行校准动作时可采取的特定方法。

具体实施方式

I.用于生物或化学分析的系统的概述

本文描述了用于对生物或化学分析系统的成像组件进行动态光学校准的设备、系统和方法。动态光学校准可以通过在扫描过程期间改善感兴趣基底的一个或多个点处的图像质量来提高生物或化学分析系统的性能。本文描述的示例可以用在用于学术分析、商业分析或其他分析的各种生物或化学过程和系统中。更具体地，本文所述的示例可用于期望检测指示指定反应的事件、属性、质量或特征的各种过程和系统中。

生物测定系统诸如本文描述的那些可被配置为执行可单独或共同检测的多个指定反应。这些生物传感器和生物测定系统可被配置为执行多个循环，其中多个指定反应同步发生。例如，生物测定系统可用于通过酶操纵和图像获取的迭代循环对核酸特征的密集阵列进行测序。在生物测定系统中使用的盒(cartridge)和生物传感器可以包括一个或多个微流体通道，该一个或多个微流体通道将试剂或其他反应组分递送到反应位点。反应位点可以随机地分布在基本上平面的表面上；或者可以以预先确定的方式(诸如以六边形图案、直线图案或任何其他重复图案)在基本上平面的表面上图案化。在一些型式中，反应位点位于分隔其中的指定反应的反应室中。

不管反应位点采取什么形式，反应位点中的每个反应位点可以被成像以检测来自反应位点的光。在一些示例中，一个或多个图像传感器可以检测从反应位点发射的光。指示从反应位点发射并且由单独图像传感器检测到的光子的信号可称为那些传感器的照度值。这些照度值可以组合成指示从反应位点检测到的光子的图像。这些图像可被进一步分析以识别每个反应位点处的组合物、反应、条件等。

当结合以下附图阅读时，将更好地理解某些示例的以下详细描述。就附图示出各种示例的功能块的图而言，功能块不一定指示硬件部件之间的划分。因此，例如，功能块中的一个或多个功能块(例如，处理器或存储器)可在单片硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器、硬盘等)中实施。类似地，程序可以是独立程序，可作为子例程并入操作系统中，可以是已安装软件包中的功能等。应当理解，各种示例不限于附图中所示的布置和工具。

如本文所用，以单数形式叙述且前面带有词语“一个”或“一种”的元件或步骤应当理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确地指明此类排除。此外，对“一个示例”的引用并非旨在被解释为排除同样并入所叙述特征的附加示例的存在。此外，除非有相反的明确说明，否则“包括”或“具有”具有特定属性的一个或多个元件的示例可包括附加元件，无论它们是否具有该属性。

如本文所用，“指定反应”包括感兴趣的分析物的化学属性、电属性、物理属性或光学属性(或质量)中的至少一者的变化。在一些示例中，指定反应是阳性结合事件(例如，一种或多种荧光标记的生物分子与感兴趣的分析物的结合)。更一般地，指定反应可以是化学转化、化学变化或化学相互作用。在一些示例中，指定反应包括将荧光标记的分子与分析物结合。分析物可为寡核苷酸，并且荧光标记的分子可为核苷酸。当激发光被导向具有标记核苷酸的寡核苷酸，并且具有标记核苷酸的荧光团发出可检测的荧光信号时，可检测到指定反应。在另选的示例中，检测到的荧光是化学发光或生物发光的结果。指定反应还可例如通过使供体荧光团接近受体荧光团来增加荧光(或)共振能量转移(FRET)，通过分离供体荧光团和受体荧光团来减少FRET，通过分离淬灭基团与荧光团来增加荧光，或通过共定位淬灭基团和荧光团来减少荧光。

如本文所用，“反应组分”或“反应物”包括可用于获得指定反应的任何物质。例如，反应组分包括试剂、酶、样品、其他生物分子和缓冲液。可将反应组分递送至溶液中的反应位点和/或固定在反应位点处。反应组分可直接或间接地与另一种物质相互作用，诸如感兴趣的分析物。

如本文所用，术语“反应位点”是可发生指定反应的局部区域。反应位点可包括其上可固定或对准物质的基底的支撑表面。例如，反应位点可包括流通池的通道中的基本上平面的表面，该表面上具有核酸群体。群体中的核酸可具有基本上相同的序列，例如为单链或双链模板的克隆拷贝。在一些情况下，通过具有不同模板的克隆拷贝的两个或更多个群(population)，群体中的核酸可以是多克隆的。在一些具体实施中，如果克隆拷贝中的一个克隆拷贝与其他克隆拷贝是可区分的，则多克隆群体仍然是可检测的。然而，在一些示例中，反应位点可仅包含单个核酸分子，例如单链或双链形式。此外，多个反应位点可沿着支撑表面随机分布或以预先确定的方式布置(例如，在矩阵中并排布置，诸如在微阵列中)。反应位点还可包括反应室，该反应室至少部分地限定被配置为分隔指定反应的空间区域或体积。如本文所用，术语“反应室”包括与流动通道流体连通的空间区域。反应室可至少部分地与周围环境或其他空间区域隔开。例如，多个反应室可以通过共用的壁、通过底表面的高度差、通过沿着侧壁的垂直位置或其他可区分的分离特征部而彼此分离。作为更具体的示例，反应室可包括由孔的内表面限定的腔，并且可具有开口或孔隙，使得该腔可与流动通道流体连通。反应位点不一定需要设置在反应室中，而是可以设置在任何其他合适种类的结构上或结构中。

如本文所用，术语“相邻”在关于两个反应位点使用时，意味着在这两个反应位点之间没有其他的反应位点。术语“相邻”在关于相邻检测路径和相邻图像检测器使用时可具有类似的含义(例如，相邻图像检测器之间没有其他图像检测器)。在一些情况下，反应位点可以不与另一个反应位点相邻；但仍可在该另一反应位点的紧邻区域内。当来自第一反应位点的荧光发射信号被与第二反应位点相关联的图像传感器检测到时，第一反应位点可以紧邻第二反应位点。更具体地，当与第二反应位点相关联的图像传感器检测到例如来自第一反应位点的串扰时，第一反应位点可以紧邻第二反应位点。相邻反应位点可以是相接的，使得它们彼此邻接；或者相邻位点可以是非相接的，在它们之间具有间距空间诸如孔隙空间。

如本文所用，“物质”包括物品或固体诸如捕获珠粒，以及生物或化学物质。如本文所用，“生物或化学物质”包括生物分子、感兴趣的样品、感兴趣的分析物和其他化合物。生物或化学物质可用于检测、识别或分析其他化合物，或者用作研究或分析其他化合物的中间物。在特定示例中，生物或化学物质包括生物分子。如本文所用，“生物分子”包括生物聚合物、核苷、核酸、多核苷酸、寡核苷酸、蛋白质、酶、多肽、抗体、抗原、配体、受体、多糖、碳水化合物、多磷酸盐、细胞、组织、生物体或它们的片段中的至少一种，或任何其他生物活性化合物诸如前述物质的类似物或模拟物。

生物分子、样品以及生物或化学物质可为天然存在的或合成的，并且可悬浮在空间区域内的溶液或混合物中。生物分子、样品以及生物或化学物质也可结合至固相或凝胶材料。生物分子、样品以及生物或化学物质也可包括药物组合物。在一些情况下，感兴趣的生物分子、样品以及生物或化学物质可称为靶标、探针或分析物。

如本文所用，当术语“可移除地”和“联接”(或“接合”)一起用于描述部件之间的关系时，该术语旨在表示部件之间的连接在不破坏或损坏部件的情况下可容易地分离。当部件可彼此分离而无需过度努力或无需花费大量时间来分离部件时，则部件可容易地分离。例如，部件可以以电气方式可移除地联接或接合，使得部件的配合触点不被破坏或损坏。部件还可以以机械方式可移除地联接或接合，使得保持部件的特征部不被破坏或损坏。部件还可以以流体方式可移除地联接或接合，使得部件的端口不被破坏或损坏。如果例如仅需要对部件进行简单的调整(例如，重新对准)或简单的更换(例如，更换喷嘴)，则不认为部件被破坏或损坏。

如本文所用，术语“流体连通”和“流体联接”是指连接在一起的两个空间区域，使得液体或气体可以在两个空间区域之间流动。例如，微流体通道可以与反应室流体连通，使得流体可以从微流体通道自由地流入反应室。术语“流体连通”或“流体联接”允许两个空间区域通过一个或多个阀、限流器或其他流体部件流体连通，以控制或调节通过系统的流体流动。

在一些示例中，核酸可附着到表面并扩增。此类扩增的示例在以下专利申请中有所描述：2010年6月22日公布的名称为“Method of Preparing Libraries of TemplatePolynucleotides”的美国专利号7,741,463，该美国专利的公开内容以引用方式全文并入本文；以及/或者2007年9月18日公布的名称为“Recombinase Polymerase Amplification”的美国专利号7,270,981，该美国专利的公开内容以引用方式全文并入本文。在一些情况下，使用固定的引物和溶液中的引物的重复轮次的循环(例如，扩增)可提供核酸的多个拷贝。

在特定示例中，由本文所述的系统和方法执行的测定协议包括使用天然核苷酸以及被配置为与天然核苷酸相互作用的酶。天然核苷酸包括例如核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸。天然核苷酸可为单磷酸盐、二磷酸盐或三磷酸盐形式，并且可具有选自腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)或胞嘧啶(C)的碱基。然而，应当理解，可使用非天然核苷酸、经修饰的核苷酸或前述核苷酸的类似物。

图1描绘了可用于提供生物或化学分析的系统(100)的部件的示例。在一些示例中，系统(100)是可以类似于台式设备的工作站。例如，用于进行指定反应的大部分(或全部)系统和部件可位于共同的外壳内。在特定示例中，系统(100)是被配置用于各种应用的核酸测序系统(或测序仪)，各种应用包括但不限于从头测序、全基因组或靶基因组区域的重测序以及宏基因组学。测序仪也可用于DNA或RNA分析。在一些型式中，系统(100)还可被配置为在流通池(110)中产生反应位点。例如，系统(100)可被配置为接收样品并生成来源于样品的克隆或基本上克隆扩增核酸的表面附着簇。在一些具体实施中，簇可以包括作为簇的可区分部分的特定样品，即使由于一个或多个其他样品存在于簇内而导致簇是多克隆的。系统(100)被进一步配置为利用成像组件(122)来捕获流通池(110)上的反应位点的图像。

在特定示例中，系统(100)将在流通池(110)内执行大量平行反应。流通池(110)包括可以发生指定反应的一个或多个反应位点。反应位点可例如固定至或对准在流通池(110)的固体表面上，或固定至位于流通池(110)的对应反应室内的珠粒(或其他可移动基底)。反应位点可包括例如克隆扩增核酸的簇。流通池(110)可包括一个或多个流动通道，该一个或多个流动通道从系统(100)接收溶液并将溶液引向反应位点。任选地，流通池(110)可接合热元件，以用于将热能传递到流动通道中或从流动通道传递出去。

系统(100)可包括彼此相互作用以执行用于生物或化学分析的预先确定的方法或测定协议的各种部件、组件和系统(或子系统)。例如，系统(100)包括可以与系统(100)的各种部件、组件和子系统通信的系统控制器(120)。下面更详细地描述此类部件的示例。控制器(120)可包括一个或多个微处理器、存储设备和/或被配置为协作以执行控制算法、数据处理等的任何其他合适的电子部件。

在本示例中，成像组件(122)包括发光组件(150)，该发光组件发射到达流通池(110)上的反应位点的光。发光组件(150)可以包括非相干光发射器(例如，发射由一个或多个激发二极管输出的光束)或相干光发射器(诸如由一个或多个激光器或激光二极管输出的光的发射器)。在一些具体实施中，发光组件(150)可以包括多个不同的光源(未示出)，每个光源发射不同波长范围的光。发光组件(150)的一些型式还可以包括一个或多个准直透镜(未示出)、光结构光学组件(未示出)、能够操作以调整结构化光束形状和路径的投影透镜(未示出)、落射荧光显微镜部件和/或其他部件。尽管系统(100)被图示为具有单个发光组件(150)，但是在一些其他具体实施中可以包括多个发光组件(150)。

在本示例中，来自发光组件(150)的光由二向色镜组件(146)引导通过物镜组件(142)到定位在运动台(170)上的流通池(110)的样品上。在样品的荧光显微镜的情况下，与感兴趣样品相关联的荧光元件响应于激发光而发荧光，并且所得光由物镜组件(142)收集并引导到相机系统(140)的图像传感器以检测发射的荧光。在一些具体实施中，管状透镜组件可定位在物镜组件(142)与二向色镜组件(146)之间或二向色镜(146)与相机系统(140)的图像传感器之间。可移动透镜元件能够沿着管状透镜组件的纵向轴线平移，以考虑在流通池(110)的上部内表面或下部内表面上的聚焦和/或由物镜组件(142)的移动引入的球面像差。

在本示例中，滤光器切换组件(144)插置在二向色镜组件(146)和相机系统(140)之间。滤光器切换组件(144)包括一个或多个发射滤光器，该一个或多个发射滤光器可用于通过特定范围的发射波长并阻挡(或反射)其他范围的发射波长。例如，一个或多个发射滤光器可用于将不同波长范围的发射光引导到成像组件(122)的相机系统(140)的不同图像传感器。例如，发射滤光器可被实施为将不同波长的发射光从流通池(110)引导到相机系统(140)的不同图像传感器的二向色镜。在一些变型中，投影透镜插置在滤光器切换组件(144)和相机系统(140)之间。在一些型式中可省略滤光器切换组件(144)。

在系统(100)的示例中，流体递送模块或设备(190)可将试剂(例如，荧光标记的核苷酸、缓冲液、酶、裂解试剂等)流引导到(并通过)流通池(110)和废液阀(180)。流通池(110)可包括在其上提供样品的一个或多个基底。例如，在用于分析大量不同核酸序列的系统的情况下，流通池(110)可包括待测序的核酸在其上结合、附着或相关的一个或多个基底。该基底可包括核酸可附着到其上的任何惰性基底或基质，例如玻璃表面、塑料表面、胶乳、葡聚糖、聚苯乙烯表面、聚丙烯表面、聚丙烯酰胺凝胶、金表面和硅晶片。在一些应用中，该基底在通道内或包括在基底或其他区域内在形成于横跨流通池(110)的矩阵或阵列中的多个位置处形成的通道。系统(100)还可包括可任选地调节流通池(110)内的流体条件的温度的温度站致动器(130)和加热器/冷却器(132)。在一些具体实施中，加热器/冷却器(132)可以固定到其上放置有流通池(110)的样品台(170)和/或可以集成到样品台(170)中。

在一些型式中，流通池(110)可以被实现为图案化流动池，该图案化流动池包括透明盖板、基底，并且被配置为在其间容纳液体，并且生物样品可以位于透明盖板的内表面和/或基底的内表面处。流通池可包括大量(例如，数千、数百万或数十亿)的孔(也被称为纳米孔)或区域，这些孔或区域在基底上被设计成限定阵列(例如，六边形阵列、矩形阵列等)。此类孔可以限定提供如上所述的反应位点的反应室。每个区域可以形成生物样品的簇(例如，单克隆簇、基本上单克隆的簇或多克隆簇)或多于一个的簇，该生物样品诸如为DNA、RNA或可以例如使用边合成边测序进行测序另一种基因组材料。基本上单克隆的簇可以是这样一种簇，其中特定样品形成簇的可区分部分，即使由于一个或多个其他样品存在于簇内而导致簇本身是多克隆的。流通池可进一步被划分为多个间隔开的泳道(例如，八个泳道)，每个泳道包括六边形阵列的簇或直线阵列的簇。

流通池(110)可以安装在样品台(170)上，该样品台可以提供流通池(110)相对于物镜组件(142)的移动和对准。样品台(170)可以具有一个或多个致动器，以允许样品台(170)在三个维度中的任何一个维度上移动。例如，根据笛卡尔坐标系，可以提供致动器以允许样品台(170)相对于物镜组件(142)在x、y和z方向上移动、相对于物镜组件(142)倾斜和/或以其他方式相对于物镜组件(142)移动。样品台(170)的移动可以允许流通池(110)上的一个或多个样品位置被定位成与物镜组件(142)光学对准。样品台(170)相对于物镜组件(142)的移动可以通过移动样品台(170)本身、通过移动物镜组件(142)、通过移动成像组件(122)的一些其他部件、通过移动系统(100)的一些其他部件或前述的任何组合来实现。例如，在一些具体实施中，样品台(170)可能够相对于物镜组件(142)在X方向和Y方向上致动，而聚焦部件(162)或Z台可以相对于样品台(170)沿着Z方向移动物镜组件(142)。另外的具体实施还可以包括在固定流通池(110)上移动成像组件(122)。因此，在一些型式中，流通池(110)可在成像期间被固定，同时成像组件(122)的一个或多个部件被移动以在流通池(110)的不同区域处捕获图像。

在一些具体实施中，可以包括聚焦部件(162)以控制物镜相对于流通池(110)在聚焦方向上(例如，沿着z轴或z维度)的定位。聚焦部件(162)可以包括物理地联接到物镜组件(142)、光学台、样品台(170)或它们的组合的一个或多个致动器，以相对于物镜组件(142)移动样品台(170)上的流通池(110)，从而为成像操作提供适当的聚焦。在本示例中，聚焦部件(162)利用焦点跟踪模块(160)，该焦点跟踪模块被配置为检测物镜组件(142)相对于流通池(110)的一部分的位移并且向聚焦部件(162)或其部件输出指示对焦位置的数据，或者能够操作以控制聚焦部件(162)诸如控制器(120)以移动物镜组件(142)以将流通池(110)的对应部分定位在物镜组件(142)的焦点上。仅以举例的方式，焦点跟踪模块(160)可根据以下专利申请的教导内容中的至少一些来构造和操作：2019年9月17日公布的名称为“Systems and Methods for Improved Focus Tracking Using a Light SourceConfiguration”的美国专利号10,416,428，该美国专利的公开内容以引用方式全文并入本文；2022年1月18日提交的名称为“Dynamic Detilt Focus Tracking”的美国临时申请号63/300,531，该美国临时申请的公开内容以引用方式全文并入本文；或者2022年9月28日提交的名称为“Spot Error Handling for Focus Tracking”的美国临时申请号63/410,961，该美国临时申请的公开内容以引用方式全文并入本文。

在一些具体实施中，聚焦部件(162)或用于样品台(170)的致动器可以物理地联接到物镜组件(142)、光学台、样品台(170)或它们的组合，诸如通过机械、磁、流体或其他直接或间接地附接或接触到台或其部件。聚焦部件(162)的致动器可以被配置为在z方向上移动物镜组件(142)，同时将样品台(170)保持在相同平面中(例如，保持垂直于光轴的水平或水平姿态)。在一些具体实施中，样品台(170)包括X方向致动器和Y方向致动器以形成X-Y台。样品台(170)还可以被配置为包括一个或多个翻转或倾斜致动器以翻转或倾斜样品台(170)和/或其一部分(诸如流通池卡盘)。例如，这可以进行，使得流通池(110)可动态地调平以考虑其表面上的任何斜率。

相机系统(140)可包括一个或多个图像传感器，以监测和跟踪流通池(110)的成像(例如，测序)。相机系统(140)可例如作为CCD或CMOS图像传感器相机来实施，但可使用其他图像传感器技术(例如，有源像素传感器)。以另一个示例的方式，相机系统(140)可包括双传感器时间延迟积分(TDI)相机、单传感器相机、具有一个或多个二维图像传感器的相机、和/或其他类型的相机技术。虽然相机系统(140)和相关联的光学部件在图1中被示出为定位在流通池(110)上方，但是一个或多个图像传感器或其他相机部件可以以多种其他方式结合到系统(100)中，如鉴于本文的教导内容对于本领域技术人员将显而易见的。例如，一个或多个图像传感器可定位在流通池(110)下方，诸如在样品台(170)内或在样品台(170)下方；或者甚至可以集成到流通池(110)中。

II.流通池结构的示例

图2至图3描绘可由流通池(110)采取的形式的示例。特别地，图2至图3示出了流通池(200)的示例，该流通池包括限定多个细长流动通道(210)的主体(202)，该多个细长流动通道可形成在底表面(206)或上表面(204)中的一者或多者中，并且/或者可由底表面(206)、上表面(204)、一个或多个插置层、和/或构造成堆叠构型以形成主体(202)的一个或多个粘合剂层中的一者或多者形成。在本示例中，流动通道(210)大致彼此平行并且沿着主体(302)的基本上整个长度延伸。然而，在其他具体实施中，流动通道(210)可相对于彼此径向定位、彼此垂直和/或以任何其他角度关系定位在基本上相同的平面中。虽然示出了五个流动通道(210)，但流通池(200)可包括任何其他合适数量的流动通道(210)，包括多于或少于五个流动通道(210)，诸如两个流动通道(210)、四个流动通道(210)、八个流动通道(210)等。该示例的流通池(200)还包括一组入口端口(220)和一组出口端口(222)，每个端口(220,222)与对应的流动通道(210)相关联。因此，每个入口端口(220)可以用于将流体(例如，试剂等)传送到对应的通道(210)；而每个出口端口(222)可用于连通来自对应流动通道(210)的流体。在一些具体实施中，两个或更多个流动通道(210)可以通过连接通道流体连接，使得两个或更多个流动通道(210)利用单个入口端口(220)和出口端口(222)。在一些具体实施中，入口端口(220)和出口端口(222)可以定位和形成在流通池(200)的相对的两端内，可以定位和形成在流通池(200)的基本上相同端部内，并且/或者可以定位和形成在流通池(200)的任何其他固定位置内。

流通池(200)的流动通道(210)可以从流体递送模块(190)接收试剂流体，该流体递送模块可以与储存在一个或多个可消耗试剂容器(未示出)中的试剂流体联接。另外，或在替代方案中，流动通道(210)可与各种其他流体源或贮存器等联接。作为另一个说明性变型，可消耗盒的一些型式可被配置为将流通池(200)可移除地接纳或以其他方式集成到可消耗盒(未示出)中，该可消耗盒可移除地安置在样品台(170)中。在一些此类型式中，流通池(200)的流动通道(210)可经由入口端口(220)从试剂体积(未示出)接收流体。另选地，流通池(200)可以任何其他合适的方式结合到系统(100)中。

图3更详细地示出了流通池(200)的流动通道(210)。如图所示，流动通道(210)包括在流动通道(210)的基部表面(212)中形成的多个孔(230)。仅以举例的方式，每个孔(230)可以被配置为容纳核酸链或其他寡核苷酸，并且由此为SBS和/或其他类型的过程提供反应位点。在一些型式中，每个孔(230)具有带有大致圆形横截面轮廓的圆柱形构型。在一些其他型式中，每个孔(230)具有多边形(例如，六边形、八边形、正方形、矩形、椭圆形等)横截面轮廓。另选地，孔(230)可具有任何其他合适的构型。还应当理解，孔(230)可以以任何合适的图案布置，包括但不限于网格图案。

III.用于动态光学系统校准的通道配置和过程的示例

在可使用系统(100)的各种过程中(例如，SBS过程等)，将成像组件(122)保持在基本上校准的位置以捕获流通池(110,200)中的反应位点的适当图像可能是有用的。就在SBS过程(或其他过程)开始时启动校准例程而言，诸如在流通池(110,200)的初始片(tile)或条(swath)处，此类校准在SBS过程(或其他过程)的稍后位置(诸如稍后片或条)处可能较不准确。例如，热和/或其他条件可在SBS过程的持续时间期间影响成像组件(122)和/或流通池(110,200)的一个或多个特征部的结构特性，诸如通过激光照射或其他过程的辐射加热。尽管存在热诱导效应(或其他环境效应)，但通过对成像组件(122)的动态重新校准可以提高系统校准的精度，以确保由成像组件(122)捕获的图像在SBS过程(或其他过程)的剩余部分中保持合适。

除了热或其他环境因素之外的因素也可以影响校准，并且因此提供可有利地应用动态重新校准的环境。例如，用于样品台(170)的位置编码器和/或用于聚焦部件(162)(诸如z台)的编码器的误差可随时间或行进距离累积，并且可导致可影响系统的校准的漂移。类似地，在一些情况下，其他误差校正技术的实施可导致成像组件的机械变化，这可能影响校准。例如，在一些情况下，成像组件可以被配置为通过物理成像部件(诸如变焦透镜)的移动来补偿盖玻片厚度的差异。在其他情况下(或者在成像组件被配置为进行数学变化以补偿盖玻片厚度的情况下)，成像组件可以被配置为通过补偿板的操纵来校正像散，诸如在2022年9月30日提交的美国公开专利申请2023/0108792“Apparatus and Methods forTransmitting Light”中所描述的，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。在这些类型的情况下，诸如本文所述的动态重新校准可用于补偿由在成像组件中实施的其他误差校正技术引起的机械变化的非预期影响(例如，动态重新校准可用于改变物镜的位置以补偿变焦透镜或补偿板移动的影响)。由动态重新校准提供的改进可以随着成像组件(122)的灵敏度而增加。例如，成像组件(122)的灵敏度的增加可导致成像组件(122)对热诱导效应或其他累积误差的敏感性的增加。另外，或在替代方案中，成像组件(122)的灵敏度的增加可以简单地使热诱导效应或累积误差比在较低灵敏度的成像组件(122)的情况下更明显。

成像组件(122)和/或样品台(170)的连续静态校准方法可增加总处理或周转时间(turnaround time)，特别是如果在SBS过程(或其他过程)已经开始之后中断SBS过程(或其他过程)以执行一个或多个校准例程。例如，在一些情况下，SBS过程可以提供成像组件(122)相对于流通池(110,200)的特定移动序列(和/或流通池(110,200)相对于成像组件(122)的特定移动序列)。此类移动序列的示例可包括成像组件(122)在成像组件(122)沿通道(210)的长度在y方向上移动时捕获指示通道(210)中的反应位点的照明强度的图像或数据。在一些此类型式中，成像组件(122)可在y方向上在某个通道(210)上往复移动一定次数(例如，对于不同的条沿着通道(210)的长度进行若干次通过)，然后才在x方向上移动以开始对下一个通道(210)中的反应位点成像。

如果此类SBS过程已经启动，并且在SBS过程已经启动之后执行静态校准例程，则静态校准例程可以中断成像组件(122)相对于流通池(110,200)的特定移动序列(和/或流通池(110,200)相对于成像组件(122)的特定移动序列)，该特定移动序列在SBS过程的执行期间执行。因此，期望提供一种另选的运动中校准例程，其可以以这样的方式执行，使得校准例程不增加执行SBS过程所需的总时间。此外，可能期望提供一种另选的校准例程，该校准例程可以在SBS过程的整个执行过程中动态地执行，以考虑在SBS过程的执行期间由于热增加或其他环境条件而可能发生的任何热膨胀、变形或其他结构效应，并且/或者校正在扫描过程的进程中的潜在累积误差，其中此类动态校准不中断通常作为SBS过程的一部分而执行的成像过程。

A.具有校准区域的流通池的示例

图4示出了可用于在SBS过程(或其他过程)的执行期间提供成像组件(122)的动态校准的流通池(300)的示例。换句话讲，流通池(300)可用于过程中以使得控制器(120)能够在样品台(170)和/或成像组件(122)处于运动中时获取聚焦校准特性(诸如用于流动通道的一个或多个表面的聚焦部件(162)的z位置)，或者实时地考虑成像组件(122)和/或流通池(300)中的热诱导变化和/或其他变化，从而提高在SBS过程(或其他过程)的持续时间内由成像组件(122)捕获的图像的质量。流通池(300)代表流通池(110,200)可采取的形式的另一个示例。除非下文另外描述，该示例的流通池(300)可以像上述流通池(200)那样配置和操作。该示例的流通池(300)包括八个流动通道(310)。每个流动通道(310)可在底表面或上表面(304)中的一者或多者中形成，并且/或者可由底表面、上表面(304)、一个或多个插置层、和/或构造成流通池(300)的主体(302)的堆叠构型的一个或多个粘合剂层中的一者或多者形成。流动通道(310)大致彼此平行并且基本上沿着主体(302)的整个长度延伸。虽然该示例的流通池(300)具有八个流动通道(310)，但可提供任何其他合适数量的流动通道(310)，诸如一个流动通道(310)、两个流动通道(310)、三个流动通道(310)、四个流动通道(310)、五个流动通道(310)、六个流动通道(310)、七个流动通道(310)或多于八个流动通道(310)。

每个通道(310)包括第一端部(320)、第二端部(322)和沿着端部(320,322)之间的长度延伸的中间区域(324)。如图4所示，在该示例中，该长度沿y方向延伸。虽然在图4至图5中未示出，但是每个通道(310)可以包括多个孔(230)或提供反应位点的其他结构特征部。在一些型式中，提供反应位点的此类孔或其他结构特征部仅沿着中间区域(324)定位。在一些其他型式中，提供反应位点的此类孔或其他结构特征部一直延伸到端部(320,322)。在任一情况下，在通道(310)中提供反应位点的孔或其他结构特征部可包括用于SBS和/或用于其他类型的过程的核酸链或其他寡核苷酸。

在本示例中，一对对准特征部(330,332)设置在交替通道(310)的每个端部(320,322)附近。在一些其他型式中，对准特征部(330,332)设置在所有通道310中、仅在一个端部(320或322)处、仅用于一个通道(310)或以任何其他合适的布置设置。如图5中最佳可见，对准特征部(330)为正方形的形状；而对准特征部(332)为加号或十字形的形状。另选地，对准特征部(330,332)可采取任何其他合适的形式。对准特征部(332)可用于X-Y对准校准，诸如用于将具有图案化特征部的流通池的已知图案与系统中的加载流通池对准。对准特征部(330)可被配置为用作促进成像组件(122)和流通池(110)之间的光学对准的光学基准。例如，成像组件(122)可以捕获流通池(110)的图像。控制器(120)可以识别捕获图像中的对准特征部(330,332)。基于捕获图像中的对准特征部(330,332)的识别位置和/或对准特征部(330,332)的特性，成像组件(122)的一个或多个特征部的位置和/或流通池(110)的位置可被调整以提供成像组件(122)与流通池(110)之间的适当光学对准和/或使具有图案化特征部的流通池的已知图案的已知位置与系统中的加载的流通池匹配。另外，或在替代方案中，可基于捕获图像中的对准特征部(330,332)的识别位置来调整随后的图像处理。另选地，可以以任何其他合适的方式提供光学对准。

如图5所示，校准区域(340)由通道(310)中的第一边界(342)和通道(310)中的第二边界(344)限定。校准区域(340)定位在中间区域(324)和第一端部(320)之间。应当理解，第二校准区域可以定位在中间区域(324)和第二端部(322)之间，其中第二校准区域像校准区域(340)那样配置和使用。因此，中间区域(324)可以在两个校准区域(340)之间延伸。另选地，可以仅利用第二校准区域来代替第一校准区域(340)。如图5所示，对准特征部(330,332)定位在校准区域(340)与第一端部(320)之间。校准区域(340)的具体配置可以不同于图5所示的配置。例如，对准特征部(330,332)中的一个或多个特征部可以结合到校准区域(340)中。在其他情况下，第一边界(342)可移动得更靠近第一端部(320)或更远离第一端部(320)。类似地，第二边界(344)可移动得更靠近第一端部(320)或更远离第一端部(320)。还应当理解，第二校准区域可以定位在中间区域(324)和第二端部(322)之间，其中第二校准区域像校准区域(340)那样配置和使用。

如上所述，通道(310)包括提供反应位点的孔或其他结构特征部；并且提供反应位点的此类孔或其他结构特征部可包括用于SBS过程和/或用于其他类型的过程的核酸链或其他寡核苷酸。在本示例中，提供反应位点的此类孔或其他结构特征部沿着每个校准区域(340)的长度延伸。因此，每个校准区域(340)包括提供反应位点的孔或其他结构特征部，该反应位点可包括用于SBS过程和/或用于其他类型的过程的核酸链或其他寡核苷酸。每个通道(310)的中间区域(324)还包括提供反应位点的孔或其他结构特征，该反应位点可包括用于SBS过程和/或用于其他类型的过程的核酸链或其他寡核苷酸。因此，在一些型式中，结构构型以及核酸链或其他寡核苷酸的存在在每个通道(310)的整个中间区域(324)和两个校准区域(340)是相同的。

B.校准过程的示例

如上所述，在一些情况下，SBS过程可以提供成像组件(122)相对于流通池(110,200,300)的特定移动序列(和/或流通池(110,200,300)相对于成像组件(122)的特定移动序列)。根据启动该相对移动的加速度的量值、系统(100)的结构构型和/或其他因素，在成像组件(122)和流通池(110,200,300)之间的相对移动的初始阶段，成像组件(122)和/或流通池(110,200,300)可能存在某种程度的摇动或振动。在一些情况下，这种摇动或振动可能不利地影响在成像组件(122)和流通池(110,200,300)之间的相对移动的初始阶段由成像组件(122)捕获的图像的质量。因此，在一些常规SBS系统中，在成像组件(122)与流通池(110,200、300)之间的相对移动的初始阶段，可能存在避免捕获图像或有效地忽略捕获的图像的趋势。在这种情况下，流通池(110,200,300)的通道(210,310)的端部(220,222,320,322)附近的区域(包括与校准区域(340)的纵向位置相关联的那些区域)可以是被忽视的区域，使得那些区域中的样品的图像不被利用。然而，在本示例中，系统(100)将有利地利用在移动通过校准区域(340)期间捕获的焦点跟踪数据来确定或更新在成像组件(122)扫描流动池(300)的流动通道(310)的条时应用于系统(100)的聚焦模型。此类焦点跟踪数据可用于促进成像组件(122)的校准，如下所述。

图6示出了焦点跟踪模块(160)和成像组件(122)的其他特征部如何可以用于通过在聚焦部件(162)的不同高度位置处捕获图像来提供初始静态校准的示例。特别地，图6示出了描绘表示作为沿着通道(310)的纵向位置(“y移动”)的函数的图像捕获深度(“z高度”)的曲线(402)的曲线图(400)。曲线(402)中的每条水平线(420)表示成像组件(122)的图像捕获周期，其中在z高度保持恒定而y位置改变的点(430)之间捕获图像。在其他情况下，此类点(430)的y位置可以保持基本上相同。应当理解，曲线图(400)的轴中表示的z方向和y方向对应于图1、图2和图4至图5中表示的z方向和y方向。在描述由曲线(402)表示的运动时，下文将描述流通池(300)相对于成像组件(122)沿着y轴的移动。流通池(300)相对于成像组件(122)的此类移动可以由样品台(170)的一个或多个致动器驱动。一些其他型式可以通过使成像组件(122)相对于流通池(300)沿着y轴移动来提供类似的相对运动。

如图6所示，可以在第一z高度处捕获第一图像(或图像集合)。在一些情况下，在成像组件(122)或样品台(170)保持静止时捕获第一图像。在其他情况下，成像组件(122)可沿通道(310)移动通过第一范围的y移动。然后，在z高度在点(410)之间改变之后，可在第二z高度处捕获第二图像(或图像集合)。点(410)之间z高度的变化可通过使物镜组件(142)相对于流通池(300)沿z轴移动来实现，诸如经由使用用于聚焦部件(162)的z台运动控制器。在一些实施方案中，z台可包括音圈致动器。另选地，点(410)之间z高度的变化可通过使流通池相对于物镜组件(142)沿z轴移动来实现。在任一情况下，并且如图6所示，流通池(300)可以在点(410)之间的z高度变化期间相对于成像组件(122)沿着y轴移动。在其他情况下，流通池(300)可以在z高度变化期间相对于成像组件(122)保持静止。当流通池(300)相对于成像组件(122)沿着y轴移动或保持在基本上静态的y轴位置时，该过程可以继续直到在期望的z高度处捕获期望的图像(或图像集合)。在图6中描绘的示例中，存在在四个离散z高度捕获的四个离散图像(或四个离散图像集合)。

在如上文参考图6所述捕获图像(或图像集合)之后，可(例如，通过控制器(120))诸如使用常规图像处理技术处理图像以确定哪些图像(或图像集合)为感兴趣表面提供最佳聚焦。与提供最佳聚焦的图像(或图像集合)相关联的z高度然后可用于随后的成像，该成像用作SBS过程(或在通道(310)中的反应位点处涉及核苷酸等的其他过程)的一部分。因此，以上参考图6描述的过程可用于初始校准成像组件(122)。

在一些系统中，这种校准可作为在启动SBS过程(或其他过程)之前开始和结束的单独过程来执行；或者中断要执行的SBS过程。在一些此类情况下，以上参考图6描述的过程可以在通道(310)的整个长度上进行和/或可以在整个校准过程完成之前重复若干次。因此，SBS过程可能需要被延迟直到整个校准过程完成。就SBS过程最终影响成像组件(122)、流通池(300)和/或系统(100)的其他部件(例如，由于热膨胀等)并且该影响保证重新校准而言，常规过程可以提供SBS过程的中断以执行重新校准，使得SBS过程可以直到重新校准完成才再次开始。这可能显著增加总处理时间，使得系统操作员可能被迫在提供优化的校准或优化的处理时间之间进行选择。另选地，如果环境因素(诸如热效应)或累积误差(诸如位置编码器误差)增加超过预先确定的阈值，则初始校准可能不准确，并且所得成像数据可能较不准确，需要增加的获取后处理，并且/或者成像数据的部分可能下降到预先确定的质量阈值以下。

图7描绘了焦点跟踪模块(160)和成像组件(122)的其他特征部如何可以用于通过在聚焦部件(162)的不同高度位置处连续捕获焦点跟踪数据来提供动态的、运动中校准的运动轮廓(500)。在所示的示例中，聚焦部件(162)的控制器可以被命令在第一运动(502)期间将聚焦部件从初始位置移动到第一位置，诸如所示的+500纳米(nm)，然后在第二运动(504)期间移动到第二位置，诸如所示的-500nm。在该时间期间，样品台(170)和/或成像组件(122)可以沿着Y方向连续地移动通过校准区域(340)。如将关于图10至图12讨论的，用于样品台(170)和/或成像组件(122)的y位置编码器或其他位置跟踪元件可以跟踪相对于聚焦部件(162)的z位置的y位置。在一些具体实施中，y位置的跟踪可包括以预先确定的间隔(例如，时钟周期)将y位置数据值输出到日志。

在图7的曲线图(500)中所示的移动期间，焦点跟踪模块传感器可接收焦点跟踪数据，诸如图8的曲线图(600)中所示的焦点跟踪数据。在一种具体实施中，焦点跟踪模块(160)或聚焦部件(162)的特征部可以利用焦点跟踪照明源通过成像组件(122)朝向流通池(300)投射斑点。在一些情况下，可实施一个或多个分束器以将投射斑点朝向流通池(300)分成两个或更多个斑点。由于流通池(300)包括表面之间的若干个界面，因此投射斑点可以被不同表面的此类界面反射。在示例性具体实施中，流通池可以包括：第一表面界面(S1，未示出)，其中顶部基底材料的外表面反射投射的斑点；第二表面界面(S2)，其中定位在流动通道内的顶部基底和内部流体或其他材料的内表面反射投射的斑点；第三表面界面(S3)，其中定位在流动通道内的底部基底和内部流体或其他材料的内表面反射投射的斑点；以及第四表面界面(S4，未示出)，其中底部基底材料的外表面反射投射的斑点。如图8所示，聚焦部件(162)的传感器可以被配置为检测来自界面的反射斑点的照明强度。在所示的具体实施中，使用一对焦点跟踪斑点，并且可以利用针对第二表面界面(S2)和第三表面界面(S3)的反射斑点(604,606,608,610)的检测到的照明数据来确定反射斑点(604,606,608,610)中的每个反射斑点的由像素数表示的x轴位置。

现在参考图9，当成像组件(122)的物镜(142)的z高度在第一运动(502)或第二运动(504)期间改变时，反射斑点的检测到的照明数据的x位置以与由曲线图(710,720)示出的物镜的z高度基本成线性关系的方式改变。如图9所示，在1090微米的第一z高度值处，相对于在1110微米的第二z高度值处从相同表面反射的同一对斑点，从相同表面反射的一对斑点(示出为S2L和S2R)具有较小的斑点间隔。尽管z高度被示出为值增加，但是在本曲线图中z轴的取向是相对于0值基准的，其中物镜(142)进一步远离流通池(300)并且z高度的值增加将物镜(142)移动得更靠近流通池(300)。

在一些具体实施中，当样品台(170)和/或成像组件(122)沿着Y方向连续移动通过校准区域(340)时，可以获取一系列平均斑点间隔值，并且该系列平均斑点间隔值可以与对应的y位置编码器值或用于样品台(170)和/或成像组件(122)的其他位置跟踪元件相关，如图10的曲线图(800)所示。曲线图(800)中所示的曲线(802)可以基本上对应于图7中所示的运动轮廓(500)。如图所示，曲线(802)具有对应于第一运动(502)的第一部分(804)和对应于第二运动(504)的第二部分(806)。

在移动通过图10所示的校准区域(340)期间获取该系列平均斑点间隔值期间，系统(100)还可以在获取该系列平均斑点间隔值时在每个y位置编码器值处获取指示图像质量的一系列数据，诸如图像质量分数，诸如图11所示。在一些具体实施中，这些可通过同步两个不同系统的获取来发生。例如，用于平均斑点间隔值的获取系统的时钟周期可以用于指示图像质量的数据的获取系统。在一些具体实施中，用于平均斑点间隔值的获取系统可以包括第一印刷电路板组件(PCBA)并且可以包括第一FPGA；并且用于指示图像质量的数据的获取系统可以包括第二印刷电路板组件(PCBA)并且可以包括第二FPGA。如图11中的曲线图(900)所示，获取指示校准区域(340)内的对应y位置处的图像质量的若干数据点，并且可以将平滑曲线拟合(902)应用于数据。虽然图像质量分数被示出为被使用，但是可以使用指示图像质量的任何其他数据，诸如Brenner分数。

图12描绘了曲线图(1000)，其示出了指示图像质量的数据点(诸如图像质量分数)相对于在相同y位置处的该系列平均斑点间隔的数据点的相关性。在本示例中，图像质量分数越低，由系统(100)的成像组件(122)获取的图像的图像质量越好。可以将抛物曲线拟合(1002)应用于数据点，并且可以识别曲线拟合(1002)的本示例的图像质量分数(1004)的最小值，并且还可以识别对应的平均斑点间隔值(1006)。在一些具体实施中，平均斑点间隔值(1006)可以直接用于聚焦部件(162)的z高度位置，以用于随后的成像获取周期来定位成像组件(122)；或者如果不使用斑点间隔值，则可识别特定z高度位置值。在较高值指示较好图像质量的实施方案中，可替代地识别最大值。

虽然图7至图12中的前述描绘示出了由系统(100)的不同部件在不同点处计算的不同值的图形描绘以确定z高度位置或指示z高度位置的其他值以用于改进的图像质量，但是应当理解，这些值可以在没有任何图形输出的情况下直接计算和实现。

图13示出了可以使用如流通池(300)的流通池来采用的过程，其中在SBS过程期间可以动态地执行校准，使得校准可以保持实时优化，而不会有意义地增加获得SBS结果所需的总时间。图13所示的过程可开始于定位在第一端部(320)上的成像组件(122)。流通池(300)然后可以相对于成像组件(122)沿y轴在第一方向上移动，如框(1100)中所示。当流通池(300)相对于成像组件(122)沿y轴在第一方向上移动时，成像组件(122)的视场可以有效地朝向第二端部(322)移动。在一些型式中，如由图13中的框(1102)的虚线绘制所表示的，成像组件(122)可以沿着第一端部(320)附近的校准区域(340)捕获图像和焦点跟踪数据，同时随着流通池(300)沿着y轴移动而使成像组件(122)的物镜移动通过z高度的范围。在一些型式中，可省略由框(1102)表示的此步骤。如果执行由框(1102)表示的步骤，则可根据上文在图7至图12的上下文中所提供的教导内容来执行集成过焦校准。然后，由集成过焦校准生成的z位置和聚焦模型可以用于框(1104)的成像。在其他具体实施中，静态聚焦模型生成过程可以在框(1100)之前发生并且用于框(1104)的成像。

不管当第一端部(320)附近的校准区域(340)穿过成像组件(122)的视场时是否执行由框(1102)表示的步骤，成像组件(122)可以捕获通道(310)的中间区域(324)的图像，如框(1104)中所示。通道(310)的中间区域(324)的这些图像可以是在常规SBS过程期间捕获的相同类型的图像(例如，以识别通道(310)中的反应位点处的核苷酸)。当流通池(300)继续相对于成像组件(122)沿y轴在第一方向上移动时，第二端部(322)附近的校准区域(340)最终到达成像组件(122)的视场。当第二端部(322)附近的校准区域(340)穿过成像组件(122)的视场时，成像组件(122)可以捕获图像并且在第二端部(322)附近的校准区域(340)期间执行集成过焦校准，如框(1106)中所示。在第二端部(322)附近的校准区域(340)期间的这种集成过焦校准可以根据以上在图7至图12的上下文中提供的教导内容来执行。由框(1106)的集成过焦校准生成的数据然后可以用于更新用于框(1104)的成像和/或框(1112)的成像的后续条和/或后续循环的聚焦模型。

在第二端部(322)附近的校准区域(340)已经通过成像组件(122)的视场之后(或者在对第二端部(322)附近的校准区域(340)执行期望的集成过焦校准之后)，流通池(300)可以递增地移位到新的条并且流通池(300)的移动可以反向。换句话讲，流通池(300)可以相对于成像组件(122)沿y轴在第二方向上移动，如框(1108)中所示。当流通池(300)相对于成像组件(122)沿着y轴在该第二方向上移动时，成像组件(122)的视场可以有效地朝向第一端部(320)往回移动。在一些型式中，如由图13中的框(1110)的虚线绘制所表示的，当流通池(300)沿着y轴移动时，成像组件(122)可以沿着第二端部(322)附近的校准区域(340)捕获集成过焦校准数据。在一些其他型式中，可省略由框(1110)表示的此步骤。如果执行由框(1110)表示的步骤，则可根据上文在图7至图12的上下文中所提供的教导内容来执行集成过焦校准。

不管当第二端部(322)附近的校准区域(340)穿过成像组件(122)的视场时是否执行由框(1110)表示的步骤，成像组件(122)可以捕获通道(310)的中间区域(324)的附加图像，如框(1112)中所示。通道(310)的中间区域(324)的这些图像可以是在常规SBS过程期间捕获的相同类型的图像(例如，以识别通道(310)中的反应位点处的核苷酸)。当流通池(300)继续相对于成像组件(122)沿y轴在第二方向上移动时，第一端部(320)附近的校准区域(340)最终到达成像组件(122)的视场。当第一端部(320)附近的校准区域(340)穿过成像组件(122)的视场时，成像组件(122)可以在第一端部(320)附近的校准区域(340)中执行集成过焦校准，如框(1114)中所示。在第一端部(320)附近的校准区域(340)中执行的这种集成过焦校准可以根据以上在图7至图12的上下文中提供的教导内容来执行。

在本示例中，SBS成像过程中可以包括在成像组件(122)下面的同一通道(310)的一次或多次通过。如上所述，这可以包括至少两次通过，一次沿着y轴在第一方向上，另一次沿着y轴在第二方向上。在一些型式中，SBS成像过程提供在成像组件(122)下面的每个通道(310)的多于两次的通过。在其他具体实施中，可执行每通道(310)的单次通过。因此，图13中描绘的方法还包括由框(1116)表示的确定阶段，以确定手边的通道(310)的成像是否完成。如果手边的通道(310)的成像还没有完成，则可以针对该通道重复上述过程(310)。仅以举例的方式，一些型式可能要求在移动到下一通道(310)之前对每个通道(310)成像四次。

在任何情况下，如果由框(1116)表示的确定阶段导致确定手边的通道(310)的成像实际上完成，则该过程可以移动到由框(1118)表示的下一个通道(310)。为了移动到下一个通道(310)，流通池(300)可以相对于成像组件(122)沿着x-y平面移动。如上所述，此类移动可由样品台(170)的一个或多个致动器提供。另选地，成像组件(122)可以沿着x-y平面相对于流通池(300)移动。在任一情况下，一旦下一通道(310)的适当端部(320,322)在成像组件(122)的视场内，则可以沿着该下一通道(310)执行以上参考图13描述的过程。这可以被重复直到所有通道(310)已经被成像。

从前述内容应当理解，校准成像步骤可以与SBS成像步骤无缝地集成，使得不需要延迟或中断SBS成像来提供校准成像。类似地，从前述内容应当理解，校准数据可以通过流通池(300)相对于成像组件(122)沿着x-y平面的相同的连续、不间断的移动来捕获。因此，校准数据的捕获不需要对SBS过程的完成施加任何有意义的延迟。此外，以上参考图13描述的校准方法可以有效地提供具有实时校准数据的反馈回路，从而最小化热变形、漂移和/或在SBS过程期间可能出现的其他现象的任何不利影响，否则这些现象可能不利地影响SBS图像。

在以上参考图13描述的示例中，流通池(300)的每个通道(310)的两个校准区域(340)中的一者或两者用于校准目的。在一些其他变型中，仅每隔一个通道(310)的校准区域用于校准目的。另选地，流通池(300)内的任何其他合适数量的校准区域(340)可以用于校准目的。在一些另外的具体实施中，校准区域(340)可以被定位在两个中间区域(324)之间，使得当流动通道(310)在相同方向上成像时，校准可以在一个或多个中间位置期间发生。例如，此类校准区域可以在y方向上具有延伸长度的流通池中实现。在其他具体实施中，校准区域(340)可以被实施用于具有径向流动通道(310)的径向流通池或用于螺旋流动通道(310)，诸如用于基于晶片的测序方法。

控制器(120)可以基于通过如上所述的集成过焦过程获取的校准数据来提供各种校准响应。仅以举例的方式，此类校准响应可以包括调整成像组件(122)内的一个或多个可移动部件的位置和/或取向。例如，控制器(120)可以基于通过如上所述的集成过焦过程获取的校准数据，在沿着中间区域(340)获取SBS图像期间(如由框(504,512)所表示的)提供物镜组件(142)的调整的z位置。类似地，控制器(120)可以基于通过如上所述的校准获取的校准数据，在随后的集成过焦过程的获取期间(如由框(502,506,510,514)所表示的)提供物镜组件(142)的调整的z位置范围。控制器(120)还可以基于通过如上所述的校准图像获取的校准数据来调整如何处理SBS图像。控制器(120)还可以基于通过如上所述的校准图像获取的校准数据来调整发光组件(150)的辐照分布(例如，调整激发光的强度)和/或其他特性。另选地，除了提供上述校准响应之外或代替提供上述校准响应，控制器(120)可基于通过如上所述的校准图像获取的校准数据提供任何其他合适类型的校准响应。

在相机系统(140)包括TDI相机的型式中，校准例程可以确定哪个斑点间隔提供最佳聚焦。还应当理解，曲线(502)中所表示的z移动轮廓仅仅是示例。z移动轮廓的其他形式可包括阶梯形状轮廓、正弦形状轮廓或其他类型的轮廓形状。

在一些变型中，可以在校准成像期间增强照明强度。换句话讲，发光组件(150)可以在校准图像的获取期间(如由框(502,506,510,514)所表示的)以比SBS图像的获取(如由框(504,512)所表示的)所提供的照明强度更高的强度照射通道(310)。同样在一些变型中，系统(100)可在集成过焦过程期间有意地引起对成像组件(122)和/或流通池(300)的一个或多个部件的物理扰动。在此类诱导的物理扰动期间获得的数据可以进一步增强校准数据。

在上述示例中，通道(310)的每个校准区域(340)包含核苷酸，正如通道(310)的中间区域(324)一样。为了校准的目的，对校准区域(340)中的此类核苷酸进行成像可能是特别期望的，因为核苷酸也沿着中间区域(324)定位，使得与用于SBS成像的相同类型的视觉目标用于集成过焦过程的校准成像。然而，一些其他变型可以在校准区域(340)中提供其他类型的视觉特征。例如，校准区域(340)可以包括二维校准图案、具有已知拓扑的三维校准结构等。校准区域(340)的另一变型可一直延伸到通道(310)的相应端部(320,322)，使得第一边界(342)可被有效地消除。在一些此类型式中，通过在通道(310)中不存在核苷酸，可以有效地形成对准特征部(330,332)。

除了提供实时考虑在SBS过程期间成像组件(122)和/或流通池(300)可能发生的变化(例如，由于热变形或漂移等)之外，上述校准方法还可以考虑系统(100)内的局部空间变化。例如，通过在沿着流通池(300)的x-y平面的各种位置处提供校准区域(340)，校准过程可以有效地考虑流通池(300)的倾斜、翻转、弯曲或其他结构变化。因此，由控制器(120)执行的校准例程可以被调节为对作为x-y定位的函数而变化的校准数据敏感；并且由此应用作为x-y定位的函数的对应校准响应。

作为关于可以如何实现本公开的教导内容的另一类型的变型的示例，考虑图14，其描绘了表示动态校准光学系统部件的方法的示例的另一流程图。如本领域普通技术人员将理解的，诸如图1所示的用于生物或化学分析的系统的逻辑电路可以利用诸如图14所示的方法来配置。然而，此类方法也可以全部或部分地使用其他部件诸如外部处理器或计算机来执行，外部处理器或计算机可以在使用诸如图1所示的系统生成数据之后处理该数据。因此，在诸如图1所示的系统的上下文中对图14的方法的描述应当被理解为仅是说明性的，而不应当被视为限制性的。

现在转向图14，在该图中所示的方法中，将在框(1401)中执行一组校准动作。这些校准动作可以包括在框(1402)中捕获感兴趣区域的图像。在如图14所示的方法中，该感兴趣区域可以是流通池中的通道表面上的二维区域，该二维区域包括沿着通道的长度和宽度两者彼此分离的多个反应位点。一旦已经捕获感兴趣区域的图像，就可以在框(1403)中将其存储在第一存储器中，并且在框(1404)中可以针对感兴趣区域确定图像质量分数。这可以例如使用感兴趣区域的图像中的对比度梯度来完成(例如，对比度越高，图像越不模糊，并且因此假设其质量越高)，或者也可以使用其他类型的分数确定，诸如以上在图12的上下文中所描述的Brenner分数。同时，在框(1405)中，可以针对该感兴趣区域确定一个或多个图像质量代理值。这可以通过随时间捕获感兴趣区域的图像(例如，通过当成像设备的视场沿着流通池通道的长度移动时逐行地捕获它)来完成，在捕获图像时，捕获诸如先前在图12的上下文中描述的斑点间隔值并且将那些斑点间隔值的平均值处理为感兴趣区域的图像质量代理值。

在已经针对多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域执行这些校准动作之后，可以在框(1406)中使用针对那些感兴趣区域的图像质量分数和图像质量代理值来生成将图像质量代理值与图像质量分数相关的校准曲线。图12中示出的抛物曲线是此类校准曲线的示例，并且此类曲线的生成可以通过将二次多项式拟合到由图像质量代理值和图像质量分数定义的坐标来实现。然后可以在框(1407)中应用该校准曲线以动态地更新成像装置的焦点，同时执行一组碱基检出动作。这些碱基检出动作可以包括在框(1408)中获得核苷酸数据，这可以通过使用成像组件来检测从定位在通道的表面上的反应位点处的反应物发射的光来执行，诸如先前在检测从感兴趣的样品发射的荧光的图1的相机系统(140)的上下文中所描述的。同时，可以在框(1409)中获得图像质量代理值，示出那些值在成像期间如何改变。那些图像质量代理值然后可以在碱基检出期间被连续地使用，以在框(1410)中确定是否应当调整成像组件的特征(例如，物镜与通道表面之间的距离)。例如，这可以通过如下方式来完成：将斑点略微投影在被成像的区域前面；确定那些斑点之间的间隔落在校准曲线上的何处；并且如果那些斑点指示在斑点的位置处捕获的图像将失焦(out of focus)，则调整成像组件以解决该问题(例如，通过将物镜移动得更靠近或更远离通道的表面)。

虽然图14的以上讨论指示了可以如何执行由该图的流程图所表示的方法，但是应当理解，该示例性具体实施旨在是说明性的，并且关于可以如何实现由图14的流程图所表示的方法存在许多变型。为了说明，考虑在框(1402)中捕获感兴趣区域以及那些区域之间的关系。在一些具体实施中，感兴趣区域可以是相邻的感兴趣区域，或者可以是彼此分开一定距离的感兴趣区域。然而，在其他具体实施中，感兴趣区域可替代地为重叠的感兴趣区域，诸如图15中所示的第一感兴趣区域(ROI)、第二ROI和第三ROI。例如，在随着成像组件的视场沿通道的长度向下移动，物镜和正被成像的通道的表面之间的间隔遵循如图7所示的运动轮廓的情况下，感兴趣区域可以重叠，使得图像质量代理值(例如，平均斑点间隔值)从一个感兴趣区域更平滑地过渡到另一感兴趣区域，并且因此提供更平滑的校准曲线。

作为关于如何实现图14的流程图中反映的方法的一种类型的变型的另一示例，考虑在执行该方法时使用的物理设备。例如，在一些情况下，诸如在图14的上下文中讨论的方法可以在具有逻辑电路的分析系统中实现，该逻辑电路包括编程的通用处理器以及无处理器专用逻辑电路(例如，FPGA)两者。在这种情况下，可利用逻辑电路的不同方面的特定能力来优化方法的执行。图16中提供了这种类型的优化的示例，其示出了当执行诸如先前在框(1401)的上下文中所描述的校准动作时可以采取的特定方法。

在图16所示的方法中，在如先前在框(1403)中存储感兴趣区域之前，将在框(1601)中将感兴趣区域的图像存储在单独的存储器中。例如，感兴趣区域的图像可以在被移动到FPGA的存储器之前被存储在可经由存储在固件中的程序访问的存储器中，在FPGA的存储器中，可以使用FPGA的更快的处理速度来处理感兴趣区域的图像，以足够快地生成图像质量分数，以便在流通池通道的扫描期间连续地执行该组校准动作，而不需要减慢或停止流通池通道的扫描。因此，在这种类型的具体实施中，在框(1601)中存储感兴趣区域之后，通过执行包括将感兴趣区域从一个存储器转移到另一个存储器的步骤，可以在框(1403)中将感兴趣区域存储在不同存储器中。

某些情况下也可以优化这种转移。为了说明，考虑这样的情况，其中感兴趣区域彼此重叠，并且其中在框(1403)中存储这些感兴趣区域的存储器被构造为循环缓冲器。在这种情况下，对于第一感兴趣区域，在框(1403)中存储感兴趣区域可以简单地通过在框(1602)中从单独的存储器转移感兴趣区域的图像来执行。另选地，如果感兴趣区域不是第一感兴趣区域，则转移可以包括在框(1603)中转移感兴趣区域的一部分，其中转移的部分在与已经存储在存储器(例如，FPGA存储器)中的另一部分组合时将组合以提供感兴趣区域的图像。另外，已存储的数据可被移除，使得其可被第一感兴趣区域的图像的转移部分替换(例如，如果转移部分由512×512像素感兴趣区域的32行组成，则当新的32行被转移进来时，存储在存储器中的最老的32行可被移除)。

作为另一示例，考虑成像组件捕获比用于创建校准曲线的数据更多的数据的情况。这可以是这样的情况，其中例如使用从512×512像素感兴趣区域导出的图像质量分数来创建校准曲线，但是成像组件捕获在通道宽度上具有大于512像素的范围的数据。在这种情况下，当在框(1601)中存储图像时，可以存储图像的整个范围，例如，以在图像稍后用于边合成边测序的情况下最大化可用数据。然而，只有实际对应于感兴趣区域的部分可以被存储在无处理器专用逻辑电路的存储器中，这反映了该逻辑将特别地用于生成质量分数的事实，并且因此将所有收集的数据存储在该存储器中可能毫无目的地消耗其能力。

诸如由图14的流程图所表示的方法的具体实施也可以在校准和碱基检出动作的集合的关系方面彼此不同。例如，在一些情况下，校准动作可以以与先前在图13的框(1102)、框(1106)、框(1110)和框(1114)的上下文中描述的方式相同的方式在第一校准区域和第二校准区域(例如，通道的第一端部区域和第二端部区域)中执行。然而，也可以在碱基检出期间获得核苷酸数据时执行校准动作和/或生成校准曲线。例如，如上所述，在一些具体实施中(例如，在具有循环存储缓冲器的FPGA用于存储和导出感兴趣区域的图像质量分数的情况下)，可以足够快地执行校准动作，以不干扰扫描通道。在此类具体实施中，在碱基检出期间获得的图像质量代理值可以用于通过在持续进行的基础上更新校准曲线来连续地生成校准曲线。为了促进这一点，在一些情况下，成像组件的特征可以在碱基检出期间围绕预期最佳值在小范围内连续变化(例如，抖动)，从而为正在进行的校准曲线的生成提供更多种类的数据。

其他类型的变型也是可能的。例如，虽然在一些情况下可以基于一对斑点的平均间隔值对成像组件的特征进行调整，但是在其他情况下，可以使用附加的斑点(例如，导致在顶点处具有斑点的正方形配置的附加的一对斑点)来收集用于图像优化的附加数据。作为另一示例，不同具体实施可确定是否在不同的频率下进行调整。例如，可以在测序期间对每个运行、每个循环、每个条或每个片进行调整。作为另一示例，在一些实施方案中，在一个通过上收集的聚焦信息可用于其他通过中。例如，第一次扫描通道的表面时(例如，当对第一条进行成像时)，可以创建通道的图像轮廓。在该通道的后续扫描周期上，该轮廓可用于通过在轮廓指示存在急剧斜率的区域上减慢或在轮廓指示存在逐渐(或无)斜率的区域上加速来控制扫描速度。根据本公开内容，进一步的变化也是可能的，并且对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本文提供的实施例以及这些实施例的变型应被理解为仅是说明性的，并且不应被视为暗示对本文件或任何相关文件所提供的保护的限制。

IV.组合的实施例

以下实施例涉及其中可组合或应用本文的教导内容的各种非穷尽性方式。以下实施例并非旨在限制可在本申请或本申请的后续提交文件中的任何时间提供的任何权利要求的覆盖范围。不旨在进行免责声明。提供以下实施例仅仅是为了说明的目的。可以设想，本文的各种教导内容可以以多种其他方式布置和应用。还预期一些变型可省略在以下实施例中所提及的某些特征。因此，下文提及的方面或特征中的任一者均不应被视为决定性的，除非另外例如由发明人或关注发明人的继承者在稍后日期明确指明如此。如果本申请或与本申请相关的后续提交文件中提出的任何权利要求包括下文提及的那些特征之外的附加特征，则这些附加特征不应被假定为因与专利性相关的任何原因而被添加。

实施例1

一种装置，所述装置包括：流通池，所述流通池包括：通道，所述通道具有第一端部区域、第二端部区域以及在所述第一端部区域和所述第二端部区域之间延伸的中间区域，所述通道限定包括所述第一端部区域、所述中间区域和所述第二端部区域的长度，所述通道被配置为接收流体，并且所述通道包括在所述第一端部区域、所述第二端部区域或所述中间区域中的一个或多个校准区域；多个反应位点，所述多个反应位点沿着所述中间区域定位，每个反应位点被配置为包含由所述流体携带的生物样品，每个反应位点被进一步配置为接收激发光；成像组件，所述成像组件能够操作以接收响应于所述激发光而从定位在所述反应位点处的反应物发射的光；和处理器，所述处理器被配置为：驱动所述成像组件的至少一部分和所述流通池之间沿着连续运动范围的相对移动，从而使得所述成像组件能够沿着所述通道的所述长度捕获图像；在所述连续运动范围的第一部分期间，激活所述成像组件以捕获针对所述一个或多个校准区域的一个或多个校准图像；以及在所述连续运动范围的第二部分期间，激活所述成像组件以捕获所述反应位点的图像。

实施例2

根据实施例1所述的装置，其中所述一个或多个校准区域定位在所述第一端部区域中。

实施例3

根据实施例1或2所述的装置，其中所述一个或多个校准区域定位在所述第二端部区域中。

实施例4

根据实施例1至3中任一项所述的装置，其中所述一个或多个校准区域定位在所述中间区域中。

实施例5

根据实施例1至4中任一项所述的装置，所述一个或多个校准区包括核苷酸。

实施例6

根据实施例1至5中任一项所述的装置，所述处理器被进一步配置为至少部分地基于来自所述一个或多个校准图像的数据来调整所述成像组件的特征部。

实施例7

一种方法，所述方法包括：通过流通池的通道连通流体；使成像组件的至少一部分相对于所述流通池移动通过运动范围；并且在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时：经由所述成像组件捕获第一校准区域的一个或多个校准图像，所述第一校准区域定位在所述通道的第一端部区域中；以及经由所述成像组件捕获反应位点的一个或多个图像，所述反应位点定位在所述通道的中间区域处。

实施例8

根据实施例7所述的方法，所述方法还包括在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时，经由所述成像组件捕获第二校准区域的一个或多个校准图像，所述第二校准区域定位在所述通道的第二端部区域处。

实施例9

根据实施例7或8所述的方法，所述方法还包括至少部分地基于来自所述一个或多个校准图像的数据调整所述成像组件的特征部。

实施例10

根据实施例7至9中任一项所述的方法，所述方法还包括基于所述反应位点的所述一个或多个图像执行边合成边测序分析。

实施例11

根据实施例10所述的方法，在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时执行所述边合成边测序分析。

实施例12

一种方法，所述方法包括：通过流通池的通道连通流体；经由所述流通池执行边合成边测序；并且在经由所述流通池执行边合成边测序时：经由成像组件捕获第一校准区域的一个或多个校准图像，所述第一校准目标定位在所述通道的第一端部区域处；以及经由所述成像组件捕获反应位点的一个或多个图像，所述反应位点定位在所述通道的中间区域处。

实施例13

根据实施例12所述的方法，经由所述流通池执行边合成边测序，包括使所述成像组件的至少一部分相对于所述流通池移动通过运动范围。

实施例14

根据实施例13所述的方法，在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时，执行经由所述成像组件捕获反应位点的一个或多个图像。

实施例15

根据实施例14所述的方法，在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时，执行经由所述成像组件捕获所述第一校准区域的一个或多个校准图像。

实施例16

一种处理器可读介质，所述处理器可读介质包括被配置为使处理器通过执行根据实施例12所述的方法来处理数据的内容。

实施例17

一种装置，所述装置包括：流通池，所述流通池包括一个或多个通道，其中所述一个或多个通道中的每个通道具有长度和宽度，所述长度大于所述宽度，并且所述一个或多个通道中的每个通道包括具有多个反应位点的表面；成像组件，所述成像组件用于接收响应于激发光而从定位在所述反应位点处的反应物发射的光；聚焦部件，所述聚焦部件用于针对来自所述一个或多个通道中的每个通道，获得针对所述通道的所述表面的图像质量代理值；和逻辑电路，其中所述逻辑电路用于针对来自所述一个或多个通道的对象通道：对于对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，其中每个感兴趣区域是在所述对象通道的所述表面上的二维区域，所述二维区域具有沿着所述对象通道的长度彼此分开的多个反应位点以及沿着所述通道的宽度彼此分开的多个反应位点，执行包括以下项的一组校准动作：使用所述成像组件捕获所述感兴趣区域的图像；将所述感兴趣区域的所述图像存储在第一存储器中；使用所述聚焦部件确定所述感兴趣区域的一个或多个图像质量代理值；以及计算所述感兴趣区域的图像质量分数；生成将所述感兴趣区域的图像质量分数与所述感兴趣区域的图像质量代理值相关的校准曲线；并且在驱动所述对象通道和所述成像组件的视场沿着所述对象通道的长度的相对运动时，执行包括以下项的一组碱基检出动作：基于使用所述成像组件来检测从定位在所述对象通道的所述表面上的反应位点处的反应物发射的光来获得核苷酸数据；在获得核苷酸数据时，使用所述聚焦部件获得一个或多个图像质量代理值；以及基于所述校准曲线和在获得核苷酸数据时获得的所述一个或多个图像质量代理值，确定是否调整所述成像组件的特征部。

实施例18

根据实施例17所述的装置，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述感兴趣区域沿着所述对象通道的长度与来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个其他感兴趣区域重叠。

实施例19

根据实施例18所述的装置，其中所述逻辑电路包括：编程的通用处理器；和无处理器专用逻辑电路；所述第一存储器是驻留在所述无处理器专用逻辑电路上的本地存储器；所述装置包括可操作地连接到所述编程的通用处理器的第二存储器；对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述一组校准动作包括在将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中之前，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第二存储器中；对于来自所述对象多个感兴趣区域中的初始感兴趣区域，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中包括将所述感兴趣区域的所述图像从所述第二存储器转移到所述第一存储器；对于所述对象多个感兴趣区域中的除所述初始感兴趣区域之外的每个感兴趣区域，在所述第一存储器中存储所述感兴趣区域包括：在所述第一存储器由于所述感兴趣区域的第二部分由不同的、先前存储的感兴趣区域组成而已经包含所述第二部分的时候，将所述感兴趣区域的所述图像的第一部分从所述第二存储器转移到所述第一存储器，其中所述感兴趣区域的所述图像的所述第一部分和所述感兴趣区域的所述第二部分组合以提供所述感兴趣区域的所述图像；以及从所述第一存储器移除数据，其中从所述第一存储器移除的所述数据由所述感兴趣区域的所述图像的所述第一部分替换；所述无处理器专用逻辑电路用于针对来自所述多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域计算所述感兴趣区域的所述图像质量分数。

实施例20

根据实施例19所述的装置，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个感兴趣区域，所述感兴趣区域的所述第二部分的至少一部分由多个不同的、先前存储的感兴趣区域组成。

实施例21

根据实施例19所述的装置，其中对于所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：使用所述成像组件捕获所述感兴趣区域的所述图像包括捕获所述对象通道的对应图像，其中：所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的宽度的范围大于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的宽度的范围；并且所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的所述长度的范围等于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的长度的范围；并且在所述第二存储器中存储所述感兴趣区域的所述图像包括在所述第二存储器中存储所述对象通道的所述对应图像。

实施例22

根据实施例17所述的装置，其中所述一个或多个通道中的每个通道包括第一端部区域、第二端部区域以及在所述第一端部区域和所述第二端部区域之间延伸的中间区域；所述逻辑电路用于：在第一周期期间，沿着所述对象通道的长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第一端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第二端部区域；在所述第一周期期间，以第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第一多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第一端部区域中的感兴趣区域；在第二周期期间，沿着所述对象通道的长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第二端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第一端部区域；并且在所述第二周期期间，以第二多个区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第二多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第二端部区域中的感兴趣区域。

实施例23

根据实施例22所述的装置，其中所述逻辑电路用于以第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作，其中所述第三多个感兴趣区域是所述对象通道的所述中间区域中的感兴趣区域。

实施例24

根据实施例23所述的装置，其中所述逻辑电路用于：在以所述第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着高度的相对移动通过第一值与第二值之间的连续运动范围，其中所述高度垂直于所述对象通道的长度和宽度；并且在以所述第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着所述高度的相对移动通过第三值与第四值之间的连续运动范围，其中所述第三值和所述第四值各自在所述第一值与所述第二值之间。

实施例25

根据实施例17所述的装置，其中：所述成像组件的所述特征部是物镜；所述逻辑电路用于针对来自所述一个或多个通道中的所述对象通道，在执行所述一组校准动作时：驱动所述物镜和所述对象通道的所述表面之间的相对移动通过连续运动范围，所述连续运动范围沿着垂直于所述对象通道的长度和宽度的高度；并且沿着所述对象通道的长度驱动所述对象通道和所述成像组件的所述视场的相对运动；所述聚焦部件用于针对来自所述一个或多个通道中的每个通道，通过执行包括将一组斑点投影到所述通道的所述表面上并且检测所述一组斑点从所述通道的所述表面的反射的动作来获得所述通道的所述表面的图像质量代理值；对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括所述感兴趣区域的平均斑点间隔值；并且使用所述聚焦部件确定所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括：在捕获所述感兴趣区域的所述图像时，所述聚焦部件将所述一组斑点投影到所述对象通道的所述表面上，检测所述一组斑点从所述对象通道的所述表面的反射；并且确定是否调整所述成像组件的所述特征部包括确定是否调整所述物镜和所述对象通道的所述表面沿着所述高度的相对位置。

实施例26

一种方法，所述方法包括：对于对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，执行一组校准动作，其中每个感兴趣区域是在对象通道的表面上的二维区域，所述二维区域具有沿着所述对象通道的所述长度彼此分开的多个反应位点以及沿着所述通道的所述宽度彼此分开的多个反应位点，执行包括以下项的一组校准动作：使用成像组件捕获所述感兴趣区域的图像；将所述感兴趣区域的所述图像存储在第一存储器中；使用用于分析化学或生物材料的系统的聚焦部件来确定所述感兴趣区域的一个或多个图像质量代理值；计算所述感兴趣区域的图像质量分数；生成将所述感兴趣区域的图像质量分数与所述感兴趣区域的图像质量代理值相关的校准曲线；在驱动所述对象通道和所述成像组件的视场沿着所述对象通道的长度的相对运动时，执行包括以下项的一组碱基检出动作：基于使用所述成像组件来检测从定位在所述对象通道的所述表面上的反应位点处的反应物发射的光来获得核苷酸数据；在获得核苷酸数据时，使用所述聚焦部件获得一个或多个图像质量代理值；以及基于所述校准曲线和在获得核苷酸数据时获得的所述一个或多个图像质量代理值，确定是否调整所述成像组件的特征部。

实施例27

根据实施例26所述的方法，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述感兴趣区域沿着所述对象通道的长度与来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个其他感兴趣区域重叠。

实施例28

根据实施例26所述的方法，其中：所述第一存储器是驻留在无处理器专用逻辑电路上的本地存储器；对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述一组校准动作包括在将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中之前，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第二存储器中，其中所述第二存储器可操作地连接到通用处理器；对于来自所述对象多个感兴趣区域中的初始感兴趣区域，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中包括将所述感兴趣区域的所述图像从所述第二存储器转移到所述第一存储器；对于所述对象多个感兴趣区域中的除所述初始感兴趣区域之外的每个感兴趣区域，在所述第一存储器中存储所述感兴趣区域包括：在所述第一存储器由于所述感兴趣区域的第二部分由不同的、先前存储的感兴趣区域组成而已经包含所述第二部分的时候，将所述感兴趣区域的所述图像的第一部分从所述第二存储器转移到所述第一存储器，其中所述感兴趣区域的所述图像的所述第一部分和所述感兴趣区域的所述第二部分组合以提供所述感兴趣区域的所述图像；以及从所述第一存储器移除数据，其中从所述第一存储器移除的所述数据由所述感兴趣区域的所述图像的所述第一部分替换；所述无处理器专用逻辑电路用于针对来自所述多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域计算所述感兴趣区域的所述图像质量分数。

实施例29

根据实施例28所述的方法，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个感兴趣区域，所述感兴趣区域的所述第二部分的至少一部分由多个不同的、先前存储的感兴趣区域组成。

实施例30

根据实施例28所述的方法，其中对于所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：使用所述成像组件捕获所述感兴趣区域的所述图像包括捕获所述对象通道的对应图像，其中：所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的所述宽度的范围大于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的宽度的范围；并且所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的所述长度的范围等于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的长度的范围；并且在所述第二存储器中存储所述感兴趣区域的所述图像包括在所述第二存储器中存储所述对象通道的所述对应图像。

实施例31

根据实施例26所述的方法，其中所述一个或多个通道中的每个通道包括第一端部区域、第二端部区域以及在所述第一端部区域和所述第二端部区域之间延伸的中间区域；所述方法包括：在第一周期期间，沿着所述对象通道的长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第一端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第二端部区域；在所述第一周期期间，以第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第一多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第一端部区域中的感兴趣区域；在第二周期期间，沿着所述对象通道的长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第二端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第一端部区域；并且在所述第二周期期间，以第二多个区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第二多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第二端部区域中的感兴趣区域。

实施例32

根据实施例31所述的方法，其中所述方法包括以第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作，其中所述第三多个感兴趣区域是所述对象通道的所述中间区域中的感兴趣区域。

实施例33

根据实施例32所述的方法，其中所述方法包括：在以所述第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着高度的相对移动通过第一值与第二值之间的连续运动范围，其中所述高度垂直于所述对象通道的长度和宽度；并且在以所述第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着所述高度的相对移动通过第三值与第四值之间的连续运动范围，其中所述第三值和所述第四值各自在所述第一值与所述第二值之间。

实施例34

根据实施例32所述的方法，其中所述方法包括通过基于从所述第三多个感兴趣区域捕获的核苷酸数据执行边合成边测序来确定生物材料的样品的核苷酸序列。

实施例35

根据实施例26所述的方法，其中：所述成像组件的所述特征部是物镜；对于所述对象通道，所述方法包括在执行所述一组校准动作时：驱动所述物镜和所述对象通道的所述表面之间的相对移动通过连续运动范围，所述连续运动范围沿着垂直于所述对象通道的长度和宽度的高度；并且沿着所述对象通道的长度驱动所述对象通道和所述成像组件的所述视场的相对运动；所述聚焦部件用于针对所述对象通道，通过执行包括将一组斑点投影到所述通道的所述表面上并且检测所述一组斑点从所述通道的所述表面的反射的动作来获得所述通道的所述表面的图像质量代理值；对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括所述感兴趣区域的平均斑点间隔值；并且使用所述聚焦部件确定所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括：在捕获所述感兴趣区域的所述图像时，所述聚焦部件将所述一组斑点投影到所述对象通道的所述表面上，检测所述一组斑点从所述对象通道的所述表面的反射；并且确定是否调整所述成像组件的所述特征部包括确定是否调整所述物镜和所述对象通道的所述表面沿着所述高度的相对位置。

V.杂项

虽然在可用于核苷酸测序过程的系统(100)的上下文中提供了前述示例，但是本文的教导内容也可容易地应用于其他上下文，包括执行其他过程(即，除了核苷酸测序过程之外)的系统。因此，本文的教导内容不必限于用于执行核苷酸测序过程的系统。

应当理解，本文所述的主题在其应用方面不限于本文的描述中所阐述的或本文的附图中所图示的部件的构造和布置的细节。本文描述的主题能够具有其他具体实施并且能够以各种方式实践或执行。此外，应当理解，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文使用的“包括”、“包含”或“具有”及其变型意味着涵盖其后列出的项目及其等同物以及另外的项目。

当在权利要求中使用时，术语“集合”应当被理解为被分组在一起的一个或多个事物。类似地，当在权利要求中使用时，“基于”应当被理解为指示一件事物至少部分地由被指定为“基于”的事物来确定。在一件事物需要由另一件事物排他地确定的情况下，则该件事物将被称为“排他地基于”该件事物由其确定的另一件事物。

除非另外指定或限制，术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型被广泛地使用并且涵盖直接和间接安装、连接、支撑和联接两种情况。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械连接或联接。此外，应当理解，本文参考设备或元件取向使用的措辞和术语(诸如像“以上”、“以下”、“前”、“后”、“远侧”、“近侧”等术语)仅用于简化本文所述的一个或多个示例的描述，而不是单独地指示或暗示所提及的设备或元件必须具有特定取向。另外，术语诸如“外部”和“内部”在本文中用于描述的目的，并且不旨在指示或暗示相对重要性或显著性。

应当理解，以上描述旨在为例示性的而非限制性的。例如，上述示例(和/或其各方面)可彼此结合使用。另外，在不背离本发明范围的情况下，可以进行许多修改以使特定的情况或材料适应当前描述的主题的教导内容。虽然本文所述的材料和涂层的尺寸、类型旨在限定所公开的主题的参数，但它们决不是限制性的而是说明性的。在查看上述描述时，许多另外的示例对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，本公开主题的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的通俗英语等同物。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并非旨在对其对象施加数字要求。此外，以下权利要求的限制不是以手段加功能的格式书写的，并且不旨在基于35U.S.C.§112(f)段落来解释，除非并且直到这些权利要求限制明确地使用短语“用于......的装置”后面接没有其他结构的功能陈述。

以下权利要求列举了所公开的主题的某些示例的方面并且被认为是以上公开内容的一部分。这些方面可以彼此组合。

Claims (35)

1.一种装置，所述装置包括：

流通池，所述流通池包括一个或多个通道，其中所述一个或多个通道中的每个通道具有长度和宽度，所述长度大于所述宽度，并且所述一个或多个通道中的每个通道包括具有多个反应位点的表面；

成像组件，所述成像组件用于接收响应于激发光而从定位在所述反应位点处的反应物发射的光；

聚焦部件，所述聚焦部件用于针对来自所述一个或多个通道中的每个通道，获得针对所述通道的所述表面的图像质量代理值；和

逻辑电路，其中所述逻辑电路用于针对来自所述一个或多个通道的对象通道：

对于对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，其中每个感兴趣区域是在所述对象通道的所述表面上的二维区域，所述二维区域具有沿着所述对象通道的长度彼此分开的多个反应位点以及沿着所述通道的宽度彼此分开的多个反应位点，执行包括以下项的一组校准动作：

使用所述成像组件捕获所述感兴趣区域的图像；

将所述感兴趣区域的所述图像存储在第一存储器中；

使用所述聚焦部件确定所述感兴趣区域的一个或多个图像质量代理值；以及

计算所述感兴趣区域的图像质量分数；

生成将所述感兴趣区域的图像质量分数与所述感兴趣区域的图像质量代理值相关的校准曲线；以及

在驱动所述对象通道和所述成像组件的视场沿着所述对象通道的所述长度的相对运动时，执行包括以下项的一组碱基检出动作：

基于使用所述成像组件来检测从定位在所述对象通道的所述表面上的反应位点处的反应物发射的光来获得核苷酸数据；

在获得核苷酸数据时，使用所述聚焦部件获得一个或多个图像质量代理值；以及

基于所述校准曲线和在获得核苷酸数据时获得的所述一个或多个图像质量代理值，确定是否调整所述成像组件的特征部。

2.根据权利要求1所述的装置，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述感兴趣区域沿着所述对象通道的所述长度与来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个其他感兴趣区域重叠。

3.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述逻辑电路包括：

编程的通用处理器；和

无处理器专用逻辑电路；

所述第一存储器是驻留在所述无处理器专用逻辑电路上的本地存储器；

所述装置包括可操作地连接到所述编程的通用处理器的第二存储器；

对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述一组校准动作包括在将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中之前，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第二存储器中；

对于来自所述对象多个感兴趣区域中的初始感兴趣区域，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中包括将所述感兴趣区域的所述图像从所述第二存储器转移到所述第一存储器；

对于所述对象多个感兴趣区域中的除所述初始感兴趣区域之外的每个感兴趣区域，在所述第一存储器中存储所述感兴趣区域包括：

在所述第一存储器由于所述感兴趣区域的第二部分由不同的、先前存储的感兴趣区域组成而已经包含所述第二部分的时候，将所述感兴趣区域的所述图像的第一部分从所述第二存储器转移到所述第一存储器，其中所述图像的所述第一部分和所述感兴趣区域以及所述感兴趣区域的所述第二部分组合以提供所述感兴趣区域的所述图像；以及

从所述第一存储器移除数据，其中从所述第一存储器移除的所述数据由所述感兴趣区域的所述图像的所述第一部分替换；

所述无处理器专用逻辑电路用于针对来自所述多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域计算所述感兴趣区域的所述图像质量分数。

4.根据权利要求3所述的装置，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个感兴趣区域，所述感兴趣区域的所述第二部分的至少一部分由多个不同的、先前存储的感兴趣区域组成。

5.根据权利要求3所述的装置，其中对于所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：

使用所述成像组件捕获所述感兴趣区域的所述图像包括捕获所述对象通道的对应图像，其中：

所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的宽度的范围大于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的所述宽度的范围；并且

所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的所述长度的范围等于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的所述长度的范围；

并且在所述第二存储器中存储所述感兴趣区域的所述图像包括在所述第二存储器中存储所述对象通道的所述对应图像。

6.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述一个或多个通道中的每个通道包括第一端部区域、第二端部区域以及在所述第一端部区域和所述第二端部区域之间延伸的中间区域；

所述逻辑电路用于：

在第一周期期间，沿着所述对象通道的所述长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第一端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第二端部区域；

在所述第一周期期间，以第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第一多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第一端部区域中的感兴趣区域；

在第二周期期间，沿着所述对象通道的所述长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第二端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第一端部区域；以及

在所述第二周期期间，以第二多个区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第二多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第二端部区域中的感兴趣区域。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述逻辑电路用于以第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作，其中所述第三多个感兴趣区域是所述对象通道的所述中间区域中的感兴趣区域。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述逻辑电路用于：

在以所述第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着高度的相对移动通过第一值与第二值之间的连续运动范围，其中所述高度垂直于所述对象通道的所述长度和所述宽度；并且

在以所述第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着所述高度的相对移动通过第三值与第四值之间的连续运动范围，其中所述第三值和所述第四值各自在所述第一值与所述第二值之间。

9.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述成像组件的所述特征部是物镜；

所述逻辑电路用于针对来自所述一个或多个通道中的所述对象通道，在执行所述一组校准动作时：

驱动所述物镜和所述对象通道的所述表面之间的相对移动通过连续运动范围，所述连续运动范围沿着垂直于所述对象通道的所述长度和所述宽度的高度；并且

沿着所述对象通道的所述长度驱动所述对象通道和所述成像组件的所述视场的相对运动；

所述聚焦部件用于针对来自所述一个或多个通道中的每个通道，通过执行包括将一组斑点投影到所述通道的所述表面上并且检测所述一组斑点从所述通道的所述表面的反射的动作来获得所述通道的所述表面的图像质量代理值；

对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：

所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括所述感兴趣区域的平均斑点间隔值；并且

使用所述聚焦部件确定所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括：在捕获所述感兴趣区域的所述图像时，所述聚焦部件将所述一组斑点投影到所述对象通道的所述表面上，检测所述一组斑点从所述对象通道的所述表面的反射；

并且

确定是否调整所述成像组件的所述特征部包括确定是否调整所述物镜和所述对象通道的所述表面沿着所述高度的相对位置。

10.一种方法，所述方法包括：

对于对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，执行一组校准动作，其中每个感兴趣区域是在对象通道的表面上的二维区域，所述二维区域具有沿着所述对象通道的所述长度彼此分开的多个反应位点以及沿着所述通道的所述宽度彼此分开的多个反应位点，执行包括以下项的一组校准动作：

使用成像组件捕获所述感兴趣区域的图像；

将所述感兴趣区域的所述图像存储在第一存储器中；

使用用于分析化学或生物材料的系统的聚焦部件来确定所述感兴趣区域的一个或多个图像质量代理值；

计算所述感兴趣区域的图像质量分数；生成将所述感兴趣区域的图像质量分数与所述感兴趣区域的图像质量代理值相关的校准曲线；

在驱动所述对象通道和所述成像组件的视场沿着所述对象通道的所述长度的相对运动时，执行包括以下项的一组碱基检出动作：

基于使用所述成像组件来检测从定位在所述对象通道的所述表面上的反应位点处的反应物发射的光来获得核苷酸数据；

在获得核苷酸数据时，使用所述聚焦部件获得一个或多个图像质量代理值；以及

基于所述校准曲线和在获得核苷酸数据时获得的所述一个或多个图像质量代理值，确定是否调整所述成像组件的特征部。

11.根据权利要求10所述的方法，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述感兴趣区域沿着所述对象通道的所述长度与来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个其他感兴趣区域重叠。

12.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述第一存储器是驻留在无处理器专用逻辑电路上的本地存储器；

对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域，所述一组校准动作包括在将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中之前，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第二存储器中，其中所述第二存储器可操作地连接到通用处理器；

对于来自所述对象多个感兴趣区域中的初始感兴趣区域，将所述感兴趣区域的所述图像存储在所述第一存储器中包括将所述感兴趣区域的所述图像从所述第二存储器转移到所述第一存储器；

对于所述对象多个感兴趣区域中的除所述初始感兴趣区域之外的每个感兴趣区域，在所述第一存储器中存储所述感兴趣区域包括：

在所述第一存储器由于所述感兴趣区域的第二部分由不同的、先前存储的感兴趣区域组成而已经包含所述第二部分的时候，将所述感兴趣区域的所述图像的第一部分从所述第二存储器转移到所述第一存储器，其中所述图像的所述第一部分和所述感兴趣区域以及所述感兴趣区域的所述第二部分组合以提供所述感兴趣区域的所述图像；以及

从所述第一存储器移除数据，其中从所述第一存储器移除的所述数据由所述感兴趣区域的所述图像的所述第一部分替换；

所述无处理器专用逻辑电路用于针对来自所述多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域计算所述感兴趣区域的所述图像质量分数。

13.根据权利要求12所述的方法，其中对于来自所述对象多个感兴趣区域中的至少一个感兴趣区域，所述感兴趣区域的所述第二部分的至少一部分由多个不同的、先前存储的感兴趣区域组成。

14.根据权利要求12所述的方法，其中对于所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：

使用所述成像组件捕获所述感兴趣区域的所述图像包括捕获所述对象通道的对应图像，其中：

所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的所述宽度的范围大于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的所述宽度的范围；并且

所述对象通道的所述对应图像沿着所述对象通道的所述长度的范围等于所述感兴趣区域沿着所述对象通道的所述长度的范围；

并且

在所述第二存储器中存储所述感兴趣区域的所述图像包括在所述第二存储器中存储所述对象通道的所述对应图像。

15.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述一个或多个通道中的每个通道包括第一端部区域、第二端部区域以及在所述第一端部区域和所述第二端部区域之间延伸的中间区域；

所述方法包括：

在第一周期期间，沿着所述对象通道的所述长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第一端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第二端部区域；

在所述第一周期期间，以第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第一多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第一端部区域中的感兴趣区域；

在第二周期期间，沿着所述对象通道的所述长度将所述成像组件的视场从所述对象通道的所述第二端部区域通过所述对象通道的所述中间区域移动到所述对象通道的所述第一端部区域；以及

在所述第二周期期间，以第二多个区域作为所述对象多个感兴趣区域来执行所述一组校准动作，其中所述第二多个感兴趣区域是所述对象通道的所述第二端部区域中的感兴趣区域。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述方法包括以第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作，其中所述第三多个感兴趣区域是所述对象通道的所述中间区域中的感兴趣区域。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括：

在以所述第一多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着高度的相对移动通过第一值与第二值之间的连续运动范围，其中所述高度垂直于所述对象通道的所述长度和所述宽度；以及

在以所述第三多个感兴趣区域作为所述对象多个感兴趣区域执行所述一组校准动作时，驱动所述成像组件的所述特征部与所述流通池之间沿着所述高度的相对移动通过第三值与第四值之间的连续运动范围，其中所述第三值和所述第四值各自在所述第一值与所述第二值之间。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括通过基于从所述第三多个感兴趣区域捕获的核苷酸数据执行边合成边测序来确定生物材料的样品的核苷酸序列。

19.根据权利要求10所述的方法，其中：

所述成像组件的所述特征部是物镜；

对于所述对象通道，所述方法包括在执行所述一组校准动作时：

驱动所述物镜和所述对象通道的所述表面之间的相对移动通过连续运动范围，所述连续运动范围沿着垂直于所述对象通道的所述长度和所述宽度的高度；并且

沿着所述对象通道的所述长度驱动所述对象通道和所述成像组件的所述视场的相对运动；

所述聚焦部件用于针对所述对象通道，通过执行包括将一组斑点投影到所述通道的所述表面上并且检测所述一组斑点从所述通道的所述表面的反射的动作来获得所述通道的所述表面的图像质量代理值；

对于来自所述对象多个感兴趣区域中的每个感兴趣区域：

所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括所述感兴趣区域的平均斑点间隔值；并且

使用所述聚焦部件确定所述感兴趣区域的所述一个或多个图像质量代理值包括：在捕获所述感兴趣区域的所述图像时，

所述聚焦部件将所述一组斑点投影到所述对象通道的所述表面上，检测所述一组斑点从所述对象通道的所述表面的反射；

并且

确定是否调整所述成像组件的所述特征部包括确定是否调整所述物镜和所述对象通道的所述表面沿着所述高度的相对位置。

20.一种装置，所述装置包括：

流通池，所述流通池包括：

通道，所述通道具有第一端部区域、第二端部区域以及在所述第一端部区域和所述第二端部区域之间延伸的中间区域，

所述通道限定包括所述第一端部区域、所述中间区域和所述第二端部区域的长度，所述通道被配置为接收流体，并且所述通道包括在所述第一端部区域、所述第二端部区域或所述中间区域中的一个或多个校准区域；

多个反应位点，所述多个反应位点沿着所述中间区域定位，每个反应位点被配置为包含由所述流体携带的生物样品，每个反应位点被进一步配置为接收激发光；

成像组件，所述成像组件能够操作以接收响应于所述激发光而从定位在所述反应位点处的反应物发射的光；和

处理器，所述处理器被配置为：

驱动所述成像组件的至少一部分和所述流通池之间沿着连续运动范围的相对移动，从而使得所述成像组件能够沿着所述通道的所述长度捕获图像；

在所述连续运动范围的第一部分期间，激活所述成像组件以捕获针对所述一个或多个校准区域的一个或多个校准图像；以及

在所述连续运动范围的第二部分期间，激活所述成像组件以捕获所述反应位点的图像。

21.根据权利要求20所述的装置，其中所述一个或多个校准区域定位在所述第一端部区域中。

22.根据权利要求20或21所述的装置，其中所述一个或多个校准区域定位在所述第二端部区域中。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的装置，其中所述一个或多个校准区域定位在所述中间区域中。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的装置，所述一个或多个校准区域包括核苷酸。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的装置，所述处理器被进一步配置为至少部分地基于来自所述一个或多个校准图像的数据来调整所述成像组件的特征部。

26.一种方法，所述方法包括：

通过流通池的通道连通流体；

使成像组件的至少一部分相对于所述流通池移动通过运动范围；以及

在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时：

经由所述成像组件捕获第一校准区域的一个或多个校准图像，所述第一校准区域定位在所述通道的第一端部区域中；以及

经由所述成像组件捕获反应位点的一个或多个图像，所述反应位点定位在所述通道的中间区域处。

27.根据权利要求26所述的方法，所述方法还包括在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时，经由所述成像组件捕获第二校准区域的一个或多个校准图像，所述第二校准区域定位在所述通道的第二端部区域处。

28.根据权利要求26或27所述的方法，所述方法还包括至少部分地基于来自所述一个或多个校准图像的数据调整所述成像组件的特征部。

29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法，所述方法还包括基于所述反应位点的所述一个或多个图像执行边合成边测序分析。

30.根据权利要求29所述的方法，在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时执行所述边合成边测序分析。

31.一种方法，所述方法包括：

通过流通池的通道连通流体；

经由所述流通池执行边合成边测序；以及

在经由所述流通池执行边合成边测序时：

经由成像组件捕获第一校准区域的一个或多个校准图像，所述第一校准目标定位在所述通道的第一端部区域处；以及

经由所述成像组件捕获反应位点的一个或多个图像，所述反应位点定位在所述通道的中间区域处。

32.根据权利要求31所述的方法，经由所述流通池执行边合成边测序，包括使所述成像组件的至少一部分相对于所述流通池移动通过运动范围。

33.根据权利要求32所述的方法，在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时，执行经由所述成像组件捕获反应位点的一个或多个图像。

34.根据权利要求33所述的方法，在使所述成像组件的所述至少一部分相对于所述流通池移动通过所述运动范围时，执行经由所述成像组件捕获所述第一校准区域的一个或多个校准图像。

35.一种处理器可读介质，所述处理器可读介质包括被配置为使处理器通过执行根据权利要求31所述的方法来处理数据的内容。