JP6038030B2 - 熱センサ用コンパウンドキャリブレータ - Google Patents
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Description
本出願は、参照によりその全体の開示が本明細書に組み込まれている、2010年8月31日に出願した米国仮特許出願第61/378,591号の優先権の利益を主張するものである。
T=k0+k1R 方程式1
この場合、Tは熱制御要素の温度であり、Rは熱制御要素の抵抗であり、k0およびk1は較正により決定される定数(即ち、係数)である。2つの較正係数は、例えば2つの既知の温度(T1およびT2)で抵抗Rを測定することにより決定することができる。本発明のいくつかの態様では、これらの測定値は、コンパウンドキャリブレータの液滴、プラグ、スラグ、セグメント、または連続流と熱接触している熱制御要素(例えば、加熱器112)を加熱し(例えば、コンパウンドキャリブレータが、加熱器112に対応するマイクロ流体チャネル102内にある間)、コンパウンドキャリブレータの熱応答プロファイルの2つ以上のフィーチャに一致する温度で熱制御要素の抵抗を測定する(例えば、加熱器112の抵抗を測定する)ことによって、得ることができる。
T=k0+k1R+k2R2 方程式2
この場合、その熱応答プロファイルに3つ以上のフィーチャを有するコンパウンドキャリブレータは、係数の全てをより正確に決定するのに好ましい。さらに当業者なら、この手法を、方程式3を使用して、n以上のフィーチャを有するコンパウンドキャリブレータにまで拡張してもよいことを理解するであろう:
T=k0+k1R+k2R2+...kn−1Rn−1 方程式3
さらに、いくつかの実施形態では、係数に関するより正確な値は、決定される係数がある場合よりも多くのフィーチャを有する(即ち、係数がある場合よりも熱制御要素の温度と抵抗との間でより多くの対応を決定する)コンパウンドキャリブレータを利用することによって、得ることができる。得られる優決定系は、例えば最小二乗法を使用して解くことができる。
染色体17上の超保存エレメント(Ultra-Conserved Element)415および鎌状赤血球遺伝子(sickle cell gene)からのアンプリコンからなるコンパウンドキャリブレータを使用して、一組の較正データを、上述のシステムおよびプロセスに従い生成した。
Claims (12)
- マイクロ流体デバイスに投入されたサンプルと熱連通している熱制御要素を較正するための方法であって:
前記マイクロ流体デバイスにおいて、前記熱制御要素と熱接触しているコンパウンドキャリブレータを提供することであって、前記コンパウンドキャリブレータが少なくとも第1のアンプリコンと第2のアンプリコンを含む混合物であって;
前記熱制御要素を利用して、前記コンパウンドキャリブレータ上で熱変動を実現することにより、前記コンパウンドキャリブレータに関する熱融解曲線を生成すること;
前記第1のアンプリコンに関して前記熱融解曲線の第1の融解温度Tm1を特定し、前記第1のアンプリコンの既知の融解温度と前記熱制御要素の第1の測定値との間の第1の関係を生成すること;
前記第2のアンプリコンに関して前記熱融解曲線の第2の融解温度Tm2を特定し、前記第2のアンプリコンの既知の融解温度と前記熱制御要素の第2の測定値との間の第2の関係を生成すること;および
熱制御要素及び1又は複数の較正係数の測定値に基づいた熱制御要素により、加熱されたサンプルの温度を計算するために、前記第1および第2の関係に基づいて、前記熱制御要素に関する1つまたは複数の較正係数を計算すること
を含む方法。 - 前記測定値が、前記熱制御要素の抵抗である、請求項1に記載の方法。
- 前記アンプリコンが、ヒトゲノムの超保存エレメントからのものである、請求項1に記載の方法。
- 前記アンプリコンが、合成により生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記較正係数が、一次較正方程式の係数である、請求項1に記載の方法。
- 前記コンパウンドキャリブレータがさらに第3のアンプリコンを含み、
前記第3のアンプリコンに関して前記熱融解曲線の第3の融解温度Tm3を特定し、前記第3のアンプリコンの既知の融解温度と前記熱制御要素の第3の測定値との間の第3の関係を生成するステップをさらに含み;前記計算するステップが、前記第1、第2、および第3の関係に基づいて、前記熱制御要素に関する1つまたは複数の較正係数を計算することを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記較正係数が、二次較正方程式の係数である、請求項6に記載の方法。
- 特定された融解温度の数が、計算された較正係数の数よりも多い、請求項6に記載の方法。
- 前記第1の融解温度Tm1が、前記コンパウンドキャリブレータ内の3種以上のアンプリコンの第1のものの融解温度にあり、前記第2の融解温度Tm2が、前記コンパウンドキャリブレータ内の前記3種以上のアンプリコンの第2のものの融解温度にあり、前記第3の融解温度Tm3が、前記コンパウンドキャリブレータ内の前記3種以上のアンプリコンの第3のものの融解温度にある、請求項6に記載の方法。
- 既知の周囲温度と前記熱制御要素の測定値との間の関係を特定するステップ
をさらに含み;
前記1つまたは複数の較正係数を計算するステップは、さらに、少なくとも前記第1の関係、前記第2の関係、および前記既知の周囲温度と前記熱制御要素の測定値との間の関係に基づく、請求項1に記載の方法。 - マイクロ流体デバイスに投入されたサンプルと熱連通している熱制御要素を較正するための方法であって:
前記マイクロ流体デバイスにおいて、前記熱制御要素と熱接触しているコンパウンドキャリブレータを提供することであって、前記コンパウンドキャリブレータが少なくとも第1のアンプリコンと第2のアンプリコンを含む混合物であって;
前記熱制御要素を利用して熱勾配を実現し、前記コンパウンドキャリブレータに関する融解曲線を生成すること;
前記第1のアンプリコンに関して前記融解曲線の第1の融解温度Tm1を特定し、前記第1のアンプリコンの既知の融解温度と前記熱制御要素の第1の測定値との間の第1の関係を生成すること;
前記第2のアンプリコンに関して前記融解曲線の第2の融解温度Tm2を特定し、前記第2のアンプリコンの既知の融解温度と前記熱制御要素の第2の測定値との間の第2の関係を生成すること;および
熱制御要素及び1又は複数の較正係数の測定値に基づいた熱制御要素により、加熱されたサンプルの温度を計算するために、少なくとも前記第1および第2の関係に基づいて、前記熱制御要素に関する1つまたは複数の較正係数を計算すること
を含む方法。 - 既知の周囲温度と前記熱制御要素の第3の測定値との間の第3の関係を特定することをさらに含み;
前記1つまたは複数の較正係数を計算するステップは、さらに、少なくとも前記第3の関係に基づく、請求項11に記載の方法。
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