TW202323796A - 校正從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統 - Google Patents

校正從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統 Download PDF

Info

Publication number
TW202323796A
TW202323796A TW111124074A TW111124074A TW202323796A TW 202323796 A TW202323796 A TW 202323796A TW 111124074 A TW111124074 A TW 111124074A TW 111124074 A TW111124074 A TW 111124074A TW 202323796 A TW202323796 A TW 202323796A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
matrix
odd
psf
elements
subset
Prior art date
Application number
TW111124074A
Other languages
English (en)
Inventor
默森 雷澤耶
Original Assignee
美商伊路米納有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商伊路米納有限公司 filed Critical 美商伊路米納有限公司
Publication of TW202323796A publication Critical patent/TW202323796A/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
    • G01N21/6454—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates using an integrated detector array
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/73—Deblurring; Sharpening
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/50—Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

包括一陣列之反應位點及對應之光感測器的生物感測器可經歷串擾，其中來自一個反應位點之光子係由其對應光感測器之相鄰者所偵測，且此類串擾可使用對應於該陣列中之感測器的銳化核心予以校正。此類銳化核心可導出自生成矩陣，該等生成矩陣本身可導出自表示從該等反應位點發射之照明之色散的點展開函數。

Description

校正從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統
本申請案之態樣大致上係關於生物或化學分析，且更具體而言，係關於使用用於生物或化學分析之光感測器的系統及方法。
本申請案主張於2021年6月29日提出申請之美國臨時專利申請案第63/216,125號之權益，其全文內容以引用方式併入本文中。
各種生物或化學研究規程涉及在局部支撐表面上或在預定義反應室內執行大量受控制反應。接著，可觀察或偵測經指定之反應，且後續分析可有助於識別或顯露涉及反應的化學品之性質。例如，在一些多重檢定中，具有可識別標記（例如，螢光標記）之未知分析物可在受控制條件下暴露於數千個已知探針。各已知探針可沉積至微量盤(microplate)之對應槽中。觀察在該等已知探針與該等槽內之未知分析物之間發生的任何化學反應可有助於識別或顯露分析物之性質。此類規程的其他實例包括已知的DNA定序程序，諸如合成式定序(sequencing-by-synthesis, SBS)或循環陣列定序(cyclic-array sequencing)。
在一些習知螢光偵測規程中，光學系統用以導引激發光至經螢光標記之分析物上，且亦偵測可自該等分析物發射的螢光信號。然而，此類光學系統可相對昂貴且需要較大的實驗台佔用區域。例如，光學系統可包括透鏡、濾光器及光源之配置。在其他提出的偵測系統中，受控反應立即發生在不需要大型光學總成的固態成像器（例如，帶電耦合裝置(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)偵測器）上方，以偵測螢光發射。然而，此類系統會具有一些限制。例如，隨著分析物之密度增加，在管理或考量來自相鄰分析物之非所要光發射（例如，串擾）上變成愈來愈嚴峻的挑戰。
本文描述用於補償會在執行光學分析（諸如生物檢定系統）之系統中遇到的串擾之裝置、系統及方法。
一種實施方案係關於一種方法，其包含：在一組光感測器之各者處擷取表示由該光感測器所偵測到光子的一所擷取照明值，其中：該組光感測器依一二維圖案予以設置，其中來自該組光感測器之各光感測器相鄰於來自該組光感測器之至少兩個其他光感測器；且來自該組光感測器之各光感測器具有來自一組反應位點之一對應反應位點；判定一生成函數，其中：基於一或多個點展開函數(PSF)來判定該生成函數，該一或多個點展開函數中之各者模型化藉由用於一反應位點之一對應光感測器以及周圍光感測器兩者如何偵測到由該反應位點所發射之照明；及該生成函數提供由該組反應位點所發射之照明對由該組光感測器所偵測到之光子的一映射；基於該生成函數來判定一組銳化核心；及針對來自該組光感測器之各光感測器獲得一組經串擾校正照明值，將來自該組銳化核心之一對應銳化核心應用至一組所擷取照明值，其中包含：表示由該光感測器所偵測到之光子之該所擷取照明值；及表示由複數個光感測器所偵測到之光子之所擷取照明值，其中該複數個光感測器包含相鄰於該光感測器的各光感測器。
在諸如本[發明內容]之第二段落中所描述的一些實施方案中，來自該組銳化核心之各銳化核心係具有一第一邊長之一方形矩陣；該生成函數包含一組生成矩陣，該組生成矩陣之各者係具有一第二邊長的一方形矩陣；該一或多個點展開函數之各者係具有一第三邊長的一方形矩陣；來自該組生成矩陣之各生成矩陣具有一對應點展開函數；該第二邊長等於該第一邊長之平方；及該第一邊長及該第三邊長皆係奇數。
在諸如本[發明內容]之第三段落中所描述的一些實施方案中，該第三邊長與該第一邊長不同。
在諸如本[發明內容]之第三或第四段落中所描述的一些實施方案中，判定該生成函數包含對於各生成矩陣，定義該生成矩陣之元素以具有對應於複數個方形子矩陣的值，該複數個方形子矩陣形成該生成矩陣之一分塊(tiling)，其中：該複數個方形子矩陣之各者具有等於該第一邊長的一邊長；該複數個方形子矩陣包含對應於該生成矩陣之對應PSF之各列的一子矩陣，其中：該子矩陣具有一頂部列，其包含：一組最左元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之左方相鄰者的元素值，其中該組最左元素之基數相等於一第一數字，且其中該第一數字等於該第三邊長除以二且經升值捨位；一組最右元素，其具有等於零之元素值，其中該組最右元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字；該子矩陣具有一左行，其包含：一組最頂部元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之右方相鄰者的元素值，其中該組最頂部元素之基數相等於該第一數字；一組最底部元素，其具有等於零之元素值，其中該組最底部元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字；及該子矩陣包含一組對角元素，該組對角元素之各者具有之元素值等於其左上相鄰者之元素值，其中該頂部列、該左行、及該組對角元素的聯集之基數等於該第一邊長之平方；該複數個方形子矩陣包含一頂部列子矩陣、一左行子矩陣、及一組對角子矩陣，其中：該頂部列子矩陣包含：一組最左子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向右繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列下方的所有列的子矩陣；及一組最右子矩陣，該組最右子矩陣具有之一基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最右子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成；該左行子矩陣包含：一組最頂部子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向下繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列上方的所有列的子矩陣；及一組最底部子矩陣，該組最底部子矩陣具有之一基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最底部子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成；該組對角子矩陣包含未被該頂部列子矩陣或該左行子矩陣包含的所有該複數個方形子矩陣；及該組對角線子矩陣中之各子矩陣相同於其左上相鄰者。
在諸如本[發明內容]之第三至第五段落中之任一者中所描述的一些實施方案中，判定該生成函數包含對於各生成矩陣：對於該生成矩陣中之各列，藉由下列來定義該列：透過在其垂直軸及水平軸鏡射該生成矩陣之對應PSF來獲得經變換PSF；藉由將該經變換PSF置中地置放於在一方形矩陣中之一相對應元素上，該方形矩陣由零值元素組成且具有等於該第一邊長之平方的一基數；及列扁平化該中間矩陣以定義該列。
在諸如本[發明內容]之第三至第六段落中之任一者中描述的一些實施方式中，對於來自該組生成矩陣之各生成矩陣，基於該生成函數判定該組銳化核心包括：判定係該生成矩陣之一逆矩陣的一中間矩陣；及將該中間矩陣之一中間列轉換為一對應之銳化核心，其中：該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的一基數之該中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中。
在諸如本[發明內容]之第三至第六段落中之任一者中描述的一些實施方式中，該組光感測器經組織為一陣列，該陣列具有複數個奇數行、複數個奇數列、複數個偶數行、及複數個偶數列；該一或多個PSF包含：一奇數-奇數PSF，其模型化來自對應於奇數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；一奇數-偶數PSF，其模型化來自對應於奇數列及偶數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；一偶數-奇數PSF，其模型化來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；及一偶數-偶數PSF，其模型化來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；該生成函數包括：一偶數-偶數生成矩陣；一奇數-偶數生成矩陣；一奇數-奇數生成矩陣；一奇數-偶數生成矩陣；該偶數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之一第一中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第一元素子集；該偶數-偶數PSF之一第一元素子集；該奇數-偶數PSF之一第一元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第一元素子集；該偶數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之一第二中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第二元素子集；該偶數-偶數PSF之一第二元素子集；該奇數-偶數PSF之一第二元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第二元素子集；該奇數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之一第三中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第三元素子集；該偶數-偶數PSF之一第三元素子集；該奇數-偶數PSF之一第三元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第三元素子集；該奇數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之一第四中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第四元素子集；該偶數-偶數PSF之一第四元素子集；該奇數-偶數PSF之一第四元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第四元素子集；及對於該奇數-奇數PSF、該偶數-偶數PSF、該奇數-偶數PSF、該偶數-奇數PSF之各者，該PSF之第一、第二、第三及第四元素子集不相交。
在諸如本[發明內容]之前述段落中描述的一些實施方式中，基於該生成函數判定該組銳化核心包含：產生由以下組成之一第一中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第一元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第一元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第一元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第一元素子集；產生由以下組成之一第二中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第二元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第二元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第二元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第二元素子集；產生由以下組成之一第三中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第三元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第三元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第三元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第三元素子集；產生由以下組成之一第四中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第四元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第四元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第四元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第四元素子集；對於該第一、第二、第三及第四中間生成矩陣之各者：判定係該生成矩陣之一逆矩陣的一額外中間矩陣；將該額外中間矩陣之一中間列轉換為一對應之銳化核心，其中：該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的一基數之該額外中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該額外中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中；對於奇數-奇數生成矩陣、該偶數-偶數生成矩陣、該奇數-偶數生成矩陣、該偶數-奇數生成矩陣之各者，該生成矩陣之第一、第二、第三及第四元素子集不相交；針對來自該複數個光感測器之各光感測器獲得該組經串擾校正照明值包含：藉由將從該第一中間生成矩陣中之該中間列所轉換的一對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第一中間經銳化矩陣；藉由將從該第二中間生成矩陣中之該中間列所轉換的一對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第二中間經銳化矩陣；藉由將從該第三中間生成矩陣中之該中間列所轉換的一對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第三中間經銳化矩陣；藉由將從該第四中間生成矩陣中之該中間列所轉換的一對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第四中間經銳化矩陣；藉由組合下列而獲得該組經串擾校正照明值：該第一中間經銳化矩陣之一第一元素子集；該第二中間經銳化矩陣之一第二元素子集；該第三中間經銳化矩陣之一第三元素子集；及該第四中間經銳化矩陣之一第四元素子集。
在諸如本[發明內容]之第二至第九段落中之任一者中描述的一些實施方式中，來自該組反應位點之各反應位點對應於來自該組光感測器之僅一個光感測器該組反應位點經設置於一流動池之表面上的槽；且該組經串擾校正照明值用於定序經設置於該等反應位點內之核苷酸。
在諸如本[發明內容]之第二至第十段落中之任一者中描述的一些實施方式中，在該組光感測器之各者處擷取表示由該光感測器所偵測到光子的該所擷取照明值之前，判定該生成函數及該組銳化核心。
一種實施方案係關於一種包含一處理器及一非暫時性電腦可讀取媒體之系統，該非暫時性電腦可讀取媒體儲存指令以在由該處理器執行時：判定一生成函數，其中：基於一或多個點展開函數(PSF)來判定該生成函數，該一或多個點展開函數中之各者模型化藉由用於一組反應位點中之一反應位點的一對應光感測器以及由一組光感測器所包含之周圍光感測器兩者如何偵測到由該反應位點所發射之照明；及該生成函數提供由該組反應位點所發射之照明對由該組光感測器所偵測到之光子的一映射；基於該生成函數來判定一組銳化核心，其中來自該組銳化核心之各銳化核心對應於來自該組光感測器的一光感測器。
在諸如本[發明內容]之第十二段落中所描述的一些實施方案中，來自該組銳化核心之各銳化核心係具有一第一邊長之一方形矩陣；該生成函數包含一組生成矩陣，該組生成矩陣之各者係具有一第二邊長的一方形矩陣；該一或多個點展開函數之各者係具有一第三邊長的一方形矩陣；來自該組生成矩陣之各生成矩陣具有一對應點展開函數；該第二邊長等於該第一邊長之平方；及該第一邊長及該第三邊長皆係奇數。
在諸如本[發明內容]之第十三段落中所描述的一些實施方案中，該第三邊長與該第一邊長不同。
在諸如本[發明內容]之第十二至第十四段落中之任一者中描述的一些實施方式中，判定該生成函數包含對於各生成矩陣，定義該生成矩陣之元素以具有對應於複數個方形子矩陣的值，該複數個方形子矩陣形成該生成矩陣之一分塊，其中：該複數個方形子矩陣之各者具有等於該第一邊長的一邊長；該複數個方形子矩陣包含對應於該生成矩陣之對應PSF之各列的一子矩陣，其中：該子矩陣具有一頂部列，其包含：一組最左元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之左方相鄰者的元素值，其中該組最左元素之基數相等於一第一數字，且其中該第一數字等於該第三邊長除以二且經升值捨位；一組最右元素，其具有等於零之元素值，其中該組最右元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字；該子矩陣具有一左行，其包含：一組最頂部元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之右方相鄰者的元素值，其中該組最頂部元素之基數相等於該第一數字；一組最底部元素，其具有等於零之元素值，其中該組最底部元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字；及該子矩陣包含一組對角元素，該組對角元素之各者具有之元素值等於其左上相鄰者之元素值，其中該頂部列、該左行、及該組對角元素的聯集之該基數等於該第一邊長之平方；該複數個方形子矩陣包含一頂部列子矩陣、一左行子矩陣、及一組對角子矩陣，其中：該頂部列子矩陣包含：一組最左子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向右繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列下方的所有列的子矩陣；及一組最右子矩陣，該組最右子矩陣具有之一基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最右子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成；該左行子矩陣包含：一組最頂部子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向下繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列上方的所有列的子矩陣；及一組最底部子矩陣，該組最底部子矩陣具有之一基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最底部子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成；該組對角子矩陣包含未被該頂部列子矩陣或該左行子矩陣包含的所有該複數個方形子矩陣；及該組對角線子矩陣中之各子矩陣相同於其左上相鄰者。
在諸如本[發明內容]之第十二至第十五段落中之任一者中描述的一些實施方式中，判定該生成函數包含對於各生成矩陣：對於該生成矩陣中之各列，藉由下列來定義該列：透過在其垂直軸及水平軸鏡射該生成矩陣之對應PSF來獲得經變換PSF；藉由將該經變換PSF置中地置放於在一方形矩陣中之一相對應元素上，該方形矩陣由零值元素組成且具有等於該第一邊長之平方的一基數；及列扁平化該中間矩陣以定義該列。
在諸如本[發明內容]之第十三至第十六段落中之任一者中描述的一些實施方式中，對於來自該組生成矩陣之各生成矩陣，基於該生成函數判定該組銳化核心包括：判定係該生成矩陣之一逆矩陣的一中間矩陣；及將該中間矩陣之一中間列轉換為一對應之銳化核心，其中：該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的一基數之該中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中。
在諸如本[發明內容]之第十三至第十六段落中之任一者中描述的一些實施方式中，該組光感測器經組織為一陣列，該陣列具有複數個奇數行、複數個奇數列、複數個偶數行、及複數個偶數列；該一或多個PSF包含：一奇數-奇數PSF，其模型化來自對應於奇數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；一奇數-偶數PSF，其模型化來自對應於奇數列及偶數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；一偶數-奇數PSF，其模型化來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；及一偶數-偶數PSF，其模型化來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到；該生成函數包括：一偶數-偶數生成矩陣；一奇數-偶數生成矩陣；一奇數-奇數生成矩陣；一奇數-偶數生成矩陣；該偶數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之一第一中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第一元素子集；該偶數-偶數PSF之一第一元素子集；該奇數-偶數PSF之一第一元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第一元素子集；該偶數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之一第二中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第二元素子集；該偶數-偶數PSF之一第二元素子集；該奇數-偶數PSF之一第二元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第二元素子集；該奇數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之一第三中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第三元素子集；該偶數-偶數PSF之一第三元素子集；該奇數-偶數PSF之一第三元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第三元素子集；該奇數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之一第四中間PSF：該奇數-奇數PSF之一第四元素子集；該偶數-偶數PSF之一第四元素子集；該奇數-偶數PSF之一第四元素子集；及該偶數-奇數PSF之一第四元素子集；對於該奇數-奇數PSF、該偶數-偶數PSF、該奇數-偶數PSF、該偶數-奇數PSF之各者，該PSF之第一、第二、第三及第四元素子集不相交；基於該生成函數判定該組銳化核心包含：產生由以下組成之一第一中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第一元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第一元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第一元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第一元素子集；產生由以下組成之一第二中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第二元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第二元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第二元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第二元素子集；產生由以下組成之一第三中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第三元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第三元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第三元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第三元素子集；產生由以下組成之一第四中間生成矩陣：該奇數-奇數生成矩陣之一第四元素子集；該偶數-偶數生成矩陣之一第四元素子集；該奇數-偶數生成矩陣之一第四元素子集；及該偶數-奇數生成矩陣之一第四元素子集；對於該第一、第二、第三及第四中間生成矩陣之各者：判定係該生成矩陣之一逆矩陣的一額外中間矩陣；將該額外中間矩陣之一中間列轉換為一對應之銳化核心，其中：該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的一基數之該額外中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該額外中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中；及對於該奇數-奇數生成矩陣、該偶數-偶數生成矩陣、該奇數-偶數生成矩陣、該偶數-奇數生成矩陣之各者，該生成矩陣之第一、第二、第三及第四元素子集不相交。
一種實施方案係關於一種包含一處理器及一非暫時性電腦可讀取媒體之系統，該非暫時性電腦可讀取媒體儲存一組銳化核心及指令以在由該處理器執行時：在一組光感測器之各者處擷取表示由該光感測器所偵測到光子的一所擷取照明值，其中：該組光感測器依一二維圖案予以設置，其中來自該組光感測器之各光感測器相鄰於來自該組光感測器之至少兩個其他光感測器；且來自該組光感測器之各光感測器具有來自一組反應位點之一對應反應位點；及針對來自該組光感測器之各光感測器獲得一組經串擾校正照明值，將來自該組銳化核心之一對應銳化核心應用至一組所擷取照明值，其中包含：表示由該光感測器所偵測到之光子之該所擷取照明值；及表示由複數個光感測器所偵測到之光子之所擷取照明值，其中該複數個光感測器包含相鄰於該光感測器的各光感測器。
在諸如前述段落中所描述之一些實施方案中，針對來自該複數個光感測器之各光感測器獲得該組經串擾校正照明值包含：藉由將一第一對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第一中間經銳化矩陣；藉由將一第二對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第二中間經銳化矩陣；藉由將一第三對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第三中間經銳化矩陣；藉由將一第四對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得一第四中間經銳化矩陣；藉由組合下列而獲得該組經串擾校正照明值：該第一中間經銳化矩陣之一第一元素子集；該第二中間經銳化矩陣之一第二元素子集；該第三中間經銳化矩陣之一第三元素子集；及該第四中間經銳化矩陣之一第四元素子集。
在諸如前兩段落中所描述之一些實施方案中，該組反應位點經設置於一流動池之表面上的槽；且該非暫時性電腦可讀取媒體儲存指令以將該組經串擾校正照明值用於定序設置於該等反應位點內之核苷酸。
雖然描述多個實例，但熟習此項技術者仍將從展示及描述揭示主題之說明性實例的下文實施方式及圖式中對所描述之主題之其他實例變得顯而易見。如將實現，所揭示之標的物能夠在各種態樣中修改，所有皆不脫離所描述之主題之精神及範疇。因此，圖式及實施方式應視為說明性的，且非限制性。
本文中所描述之實例可用於各種生物或化學程序及系統以用於學術或商業分析。更具體而言，本文所述之實例可用在其中希望偵測指示指定反應之事件、性質、品質、或特性的各種程序及系統中。例如，本文中所描述之實例包括匣、生物感測器及其成分以及搭配匣及生物感測器操作之生物檢定系統。在特定實例中，匣及生物感測器包括流動池及一或多個光感測器，其等以實質上一體式結構中耦接在一起。
生物檢定系統經組態以執行可個別或共同偵測之複數個指定反應。生物感測器及生物檢定系統可經組態以執行許多循環，其中該複數個指定反應平行發生。例如，生物檢定系統可用以透過酶促操作(enzymatic manipulation)及影像獲取之反覆循環來定序密集DNA特徵陣列。因此，匣及生物感測器可包含將試劑或其他反應成分遞送至反應位點的一或多個微流體通道。在一些實例中，反應位點跨實質上平坦表面隨機分佈。例如，反應位點可能具有不均勻分佈，其中一些反應位點比其他反應位點更靠近彼此。在其他實例中，反應位點以預定方式跨實質上平坦表面圖案化。該等反應位點之各者可與偵測來自相關聯之反應位點之光的一或多個光感測器相關聯。在又其他實例中，該等反應位點可位於反應腔中，在該等反應腔中隔間化指定的反應。
在一些實例中，光感測器可偵測從反應位點發射之光，且指示從該等反應位點發射且由個別光感測器所偵測到之光子的信號可稱為該等感測器之照明值。指示如從反應位點所偵測到之光子的這些照明值可組合成稱為原始影像的一影像。類似地，當影像包含由已處理的值（諸如以運算方式校正串擾）、而非包含由個別影像感測器所直接偵測到之值時，該影像可稱為銳化影像。如本文更詳細地描述，此類銳化影像可用於多種目的，諸如如圖20中所描述之主要分析程序中之鹼基識別(base calling)。
某些實例之詳細描述當結合附圖閱讀時將更好地理解。在圖中繪示各種實例之功能區塊的圖式之情況下，功能區塊不必然指示硬體電路系統之間的分割。因此，例如，功能區塊中之一或多者（例如，處理器或記憶體）可在單件硬體（例如，通用信號處理器或隨機存取記憶體、硬碟或類似者）中實施。類似地，程式可係獨立程式、可被併入作為作業系統中的副常式、可係所安裝軟體封裝中的功能及類似者。應理解，各種實例不限於圖式中所示之配置及工具。
如本文中所使用，以單數所敘述及以字詞「一(a)」或「一(an)」所開始之元件或步驟應理解為不排除複數個該元件或步驟，除非明確說明此排除。此外，對於「一個實例」的引用非意欲解讀為排除亦併入所述特徵的額外實例之存在。此外，除非有明確相反陳述，否則「包含」、或「具有」具有特定性質的元素或複數個元素的實例可包括額外元素，不論額外元素是否具有該性質。
如本文中所使用，「指定反應(designated reaction)」包括所關注分析物之化學、電氣、物理或光學性質（或品質）中之至少一者的變化。在特定實例中，指定的反應係肯定結合(positive binding)事件（例如螢光標記生物分子與所關注分析物的結合）。更一般而言，指定的反應可係化學轉變、化學變化、或化學交互作用。在特定實例中，指定的反應包括螢光標記分子與分析物結合。該分析物可係寡核苷酸，且經螢光標記的分子可係核苷酸。當一激發光經導引朝向具有經標記核苷酸的寡核苷酸時，可偵測出指定的反應，且螢光團發射一可所偵測到之螢光信號。在替代實例中，所偵測到之螢光係化學發光或生物發光之結果。指定的反應亦可例如藉由使一供體螢光團鄰近一受體螢光團而增加螢光（或福斯特）共振能量轉移(fluorescence (or Förster) resonance energy transfer, FRET)，藉由分離供體螢光團及受體螢光團而減少FRET，藉由分離淬滅體(quencher)與螢光團而增加螢光，或藉由使淬滅體與螢光團共同位於同處而減少螢光。
如本文中所使用，「反應成分(reaction component)」或「反應物(reactant)」包括任何可用以獲得至少一種指定反應之物質。例如，反應成分包括試劑、酶、樣本、其他生物分子、及緩衝溶液。該等反應成分一般可在一溶液中遞送至一反應位點及/或固定在一反應位點處。反應成分可以直接或間接與另一種物質交互作用，例如所關注分析物。
如本文中所使用，用語「反應位點(reaction site)」係其中一指定反應可發生的一局部區域。一反應位點可包括其中一物質可固定在其上的一基板的支撐表面。例如，一反應位點可包括其上具有核酸群體(colony)的一流動池之一通道中的實質上平坦表面。一般而言但非必然，該群體中之該等核酸具有相同序列（其係例如單股或雙股模板的無性複製(clonal copy)）。然而，在一些實例中，一反應位點可僅含有例如單股或雙股形式的單一核酸分子。此外，複數個反應位點可沿著支撐表面隨機分配或以預定方式配置（例如，在矩陣中之並排，諸如在微陣列中）。反應位點亦可包括反應室，該反應室至少部分地界定經組態以隔間化指定之反應的空間區域或體積。如本文中所使用，用語「反應室(reaction chamber)」包括與流動通道流體連通的空間區域。該反應室可至少部分地與周圍環境或其他空間區域分開。例如，複數個反應室可藉由共用壁彼此分離。舉更具體實例，反應室可包括由壁之內表面所界定的空腔，且具有開口或孔隙，使得該空腔可與流動通道流體連通。包括此類反應室之生物感測器更詳細地描述於2011年10月20日國際申請案第PCT/US2011/057111號，該案全文以引用方式併入本文中。
在一些實例中，反應室相對於固體（包括半固體）予以定大小及定形狀，使得固體可在其中完全或部分地插入於其中。例如，反應室可經定大小及定形狀以僅容納一個捕獲微球(capture bead)。捕獲微球可具有在其上的無性繁殖擴增之DNA或其他物質。替代地，反應室可經定大小及定形狀以接收大致數目個微球或固體受質。舉另一實例，反應室亦可填充有多孔凝膠或物質，其經組態以控制可流入反應室中之擴散或過濾流體。
在一些實例中，光感測器（例如，光二極體）與對應之反應位點相關聯。與反應位點相關聯之光感測器經組態以當指定反應已發生在相關聯之反應位點處時，偵測來自相關聯之反應位點的光發射。在一些情況下，複數個光感測器（例如，攝影機裝置之若干像素）可與單一反應位點相關聯。在其他情況下，單一光感測器（例如，單一像素）可與單一反應位點相關聯或與一群組反應位點相關聯。光感測器、反應位點及生物感測器之其他特徵可經組態以使得至少一些光被光感測器直接偵測到而未經反射。
如本文中所使用，用語「相鄰(adjacent)」當相對於兩個反應位點使用時意指無其他反應位點位於兩個反應位點之間。用語「相鄰(adjacent)」可當搭配相鄰偵測路徑及相鄰光感測器使用時具有類似的意義（例如，相鄰光感測器之間無其他光感測器）。在一些情況下，反應位點可不相鄰於另一反應位點，但仍可在其他反應位點之緊鄰附近。當來自第一反應位點的螢光發射信號被與第二反應位點相關聯之光感測器偵測到時，第一反應位點可緊接在第二反應位點附近。更具體而言，當與第二反應位點相關聯的光感測器偵測到例如來自第一反應位點的串擾時，第一反應位點可緊接在第二反應位點附近。相鄰反應位點可係連續的使得其等彼此毗鄰，或在相鄰位點之間可具有中介空間而非連續。
如本文所用，「物質(substance)」包括諸如捕獲微球的物品或固體以及生物或化學物質。如本文所用，「生物或化學物質(biological or chemical substance)」包括生物分子、所關注樣本、所關注分析物及其他化合物。生物或化學物質可用於偵測、識別或分析其他化學化合物，或作用為中介物以研究或分析其他化學化合物。在特定實例中，生物或化學物質包括生物分子。如本文所用，「生物分子(biomolecule)」包括下列中之至少一者：生物聚合物、核苷、核酸、聚核苷酸、寡核苷酸、蛋白質、酶、多肽、抗體、抗原、配位體、受體、多醣、碳水化合物、多磷酸鹽、細胞、組織、有機體或其片段、或其任何其他生物活性化學化合物，諸如前述物種之類似物或仿擬物(mimetic)。
在另一實例中，生物或化學物質或生物分子包含用於偶合反應之酶或試劑，以偵測另一反應之產物，諸如用於在焦磷酸定序反應中偵測焦磷酸鹽的酶或試劑。例如美國專利公開案第2005/0244870 A1號中所描述之用於焦磷酸偵測之酶及試劑，該案全文併入本文中。
生物分子、樣本及生物或化學物質可係自然發生或合成，且可在空間區域內懸浮於溶液或混合物中。生物分子、樣本及生物或化學物質亦可結合至固相或凝膠材料。生物分子、樣本及生物或化學物質也可包括藥品組合物。在一些情況下，所關注生物分子、樣本及生物或化學物質可稱為目標、探測物或分析物。
如本文中所使用，「生物感測器」包括具有複數個反應位點的一結構，該結構經組態以偵測在該等反應位點處或附近的指定反應。生物感測器可包括固態成像裝置（例如，CCD或CMOS成像器）及可選地安裝至其的流動池。該流動池可包括與該等反應位點流體連通的至少一個流體通道。舉特定實例而言，生物感測器經組態以流體地且電耦接至一生物檢定系統。該生物檢定系統可根據預定規程（例如，合成式定序）遞送反應物至該等反應位點，並且執行複數個成像事件。例如，生物檢定系統可導引溶液沿著該等反應位點流動。該等溶液之至少一者可包括具有相同或不同螢光標記的四種類型的核苷酸。核苷酸可結合至位於該等反應位點之對應寡核苷酸。接著，該生物檢定系統使用一激發光源（例如，固態光源，諸如發光二極體(LED)）來照射該等反應位點。激發光可具有一或多個預定波長或波長，包括波長範圍。經激發螢光標記提供可由光感測器所偵測到之發射信號。
如本文中所使用，「匣」包括經組態以固持一生物感測器的結構。在一些實例中，該匣可包括額外特徵，諸如經組態以提供激發光至生物感測器之反應位點的光源（例如，LED）。該匣亦可包括一流體儲存系統（例如，用於試劑、樣本及緩衝液之儲存器）及流體控制系統（例如，泵、閥及類似物），用於流體傳輸反應成分、樣本及類似者至反應位點。例如，在該生物感測器經製備或製造之後，該生物感測器可耦接至該匣之一殼體或容器。在一些實例中，該生物感測器及該匣可係自含式可拋棄單元。然而，其他實例可包括具有可移除部件的總成，該等可移除部件允許使用者取用該生物感測器或該匣之內部以用於保養或置換組件或樣本。該生物感測器及該匣可移除地耦接或嚙合至較大的生物檢定系統，諸如於其中傳導受控反應的定序系統。
如本文中所使用，當使用用語「可移除(removably)」及「耦接(coupled)」（或「嚙合(engaged)」）時，用以描述在生物感測器（或匣）與生物檢定系統之系統收容器或介面之間的關係，該用語意欲意指生物感測器（或匣）與系統收容器之間的連接易於分離，而不會毀損或破壞系統收容器及/或生物感測器（或匣）。當組件可彼此分離而無需過度努力或花費大量時間來分離組件時，組件是容易分離的。例如，生物感測器（或匣）可以電氣方式可移除地耦接或嚙合至系統收容器，使得生物檢定系統之嵌合接點未被毀損或破壞。生物感測器（或匣）亦可以機械方式可移除地耦接或嚙合至系統收容器，使得固持生物感測器（或匣）的特徵未被毀損或破壞。生物感測器（或匣）亦可以流體方式可移除地耦接或嚙合至系統收容器，使得系統收容器之埠並未被毀損或破壞。若例如僅需要對組件進行簡單調整（例如，重新對準）或簡單置換（例如，置換噴嘴），則系統收容器或組件視為未被毀損或破壞。
如本文中所使用，用語「流體連通(fluid communication)」、「流體耦接(fluidically coupled)」係指兩個空間區域連接在一起，使得液體或氣體可在該兩個空間區域之間流動。例如，微流體通道可與反應室流體連通，使得流體可自微流體通道自由流入反應室中。用語「流體連通(in fluid communication)」或「流動耦接(fluidicly coupled)」允許兩個空間區域透過一或多個閥、限制器或其他流體組件來控制或調控流體通過系統的流體。
如本文所用，用語「固定(immobilized)」當相對於生物分子或生物或化學物質使用時包括將分子級生物分子或生物或化學物質實質上附接至表面。例如，可使用包括非共價交互作用（例如靜電力、凡得瓦及疏水性界面脫水）及共價結合技術將生物分子或生物或化學物質固定至基板材料之表面，其中官能基或連接子(linker)有助於將生物分子附接至表面。將生物分子或生物或化學物質固定至基板材料之表面可基於基板表面之性質、攜載生物分子或生物或化學物質之液體介質及生物分子或生物或化學物質本身之性質。在一些情況下，基板表面可經官能化（例如，經化學或物理改質）以促進將生物分子（或生物或化學物質）固定至基板表面。可首先改質基板表面以具有結合至表面之官能基。接著，官能基可被結合至生物分子或生物或化學物質以將其固定於其上。一物質可經由凝膠被固定至表面上，例如，如美國專利公開案第US 2011/0059865 A1號中所描述，該案全文以引用方式併入本文中。
如本文中所使用，在所揭示技術之某些態樣之描述中，片語「生成矩陣(generative matrix)」應理解為用於有助於識別矩陣的標記。在描述「生成(generative)」之實例之上下文中，修飾詞「生成(generative)」不應理解為需要「生成矩陣」具有任何特定維度或值，而是稱為「生成矩陣」的任何矩陣之性質應理解為藉由該矩陣的描述所指定。
在一些實例中，核酸可附接至表面且使用橋式擴增予以擴增。有用的橋式擴增方法描述於例如美國專利第5,641,658號；WO 07/010251、美國專利第6,090,592號；美國專利公開案第2002/0055100 A1號；美國專利第7,115,400號；美國專利公開案第2004/0096853 A1號；美國專利公開案第2004/0002090 A1號；美國專利公開案第2007/0128624 A1號；及美國專利公開案第2008/0009420 A1號，該等案之各者全文併入本文中。用於擴增表面上之核酸的另一有用方法係滾動循環擴增技術(RCA)，例如使用下文進一步詳細闡述之方法。在一些實例中，核酸可附接至表面且使用一或多個引子對來擴增。例如，該等引子中之一者可在溶液中且其他引子可固定於表面上（例如，5'-附接）。舉實例而言，核酸分子可雜交至表面上之引子中之一者，後續接著延伸經固定引子以產生第一核酸複製。接著，溶液中之引子與第一核酸複製雜交，其可使用第一核酸複製來延伸作為模板。可選地，在產生第一核酸複製之後，原始核酸分子可與表面上之第二經固定引子雜交，且可在溶液中引子延伸之同時或之後予以延伸。在任何實例中，使用經固定引子及溶液中之引子進行多次重複延伸（例如，擴增）提供多個核酸複製。
在特定實例中，藉由本文所述之系統及方法執行之檢定規程包括使用天然核苷酸且亦使用經組態以與天然核苷酸交互作用之酶。天然核苷酸包括例如核糖核苷酸或去氧核糖核苷酸。天然核苷酸可呈單、二、或三磷酸酯形式中，且可具有選自腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、尿嘧啶(U)、鳥嘌呤(G)、或胞嘧啶(C)之鹼基。然而應理解，可使用非天然核苷酸、經改質核苷酸或可使用前述核苷酸之類似物。有用的非天然核苷酸之一些實例係關於藉由合成方法的基於可逆式終止子之核酸定序來提出。
在包括反應室、物品或固體物質（包括半固體物質）之實例中可設置於反應室內。當設置時，物品或固體可經由干擾配合、黏合性或夾具實體地固持或固定在反應室內。可設置於反應室內之例示性物品或固體包括聚合物微球、丸、瓊指凝膠、粉末、量子點或可壓縮及/或固持在反應室內之其他固體。在特定實例中，核酸超結構（諸如DNA球）可例如藉由附接至反應室內之內表面或藉由在反應室內之液體中之滯留來設置於反應室中或處。DNA球或其他核酸超結構可經預先形成且接著設置於反應室中。替代地，DNA球可在反應室處原位合成。可藉由滾動循環擴增技術來合成DNA球以產生特定核酸序列之多聯體，且可用形成相對精巧球之條件來處理多聯體。DNA球及其合成方法描述於例如美國專利公開案第2008/0242560 A1號或2008/0234136 A1號中，該等案之各者全文併入本文中。固持或設置於反應室中之物質可呈固體、液體或氣態狀態。
圖1係根據一個實例形成之用於生物或化學分析的生物檢定系統 100的方塊圖。用語「生物檢定(bioassay)」並不意欲限制為生物檢定系統 100可操作以獲得與生物或化學物質中之至少一者相關之任何資訊或資料。在一些實例中，生物檢定系統 100係可類似於實驗台型裝置或桌上型電腦的工作站。例如，用於傳導指定反應之系統及組件之大部分（或全部）可在共同殼體 116內。
在特定實例中，生物檢定系統 100係經組態以用於各種應用的核酸定序系統（或定序器），其包括但不限於從頭定序、重新定序全基因體或目標基因區域、及宏基因體學。定序器亦可用於DNA或RNA分析。在一些實施例中，生物檢定系統 100亦可經組態以在生物感測器中產生反應位點。例如，生物檢定系統 100可經組態以接收樣本且產生表面附接的衍生自樣本之經無性繁殖擴增之核酸之叢聚。各叢聚可構成生物感測器中之反應位點或係其部分。
例示性生物檢定系統 100可包括經組態以與生物感測器 102交互作用的系統收容器或介面 112，以在生物感測器 102內執行指定反應。在關於圖1之下文描述中，生物感測器 102被裝載至系統收容器 112中。然而，應理解，包括生物感測器 102的匣可插入至系統收容器 112中，且在一些狀態中可暫時地或永久移除。如上文所描述，該匣可包括流體控制及流體儲存組件等等。
在特定實例中，生物檢定系統 100會在生物感測器 102中進行大量平行反應。生物感測器 102包括其中可發生指定反應的一或多個反應位點。反應位點可例如固定至生物感測器之固體表面或固定至位於生物感測器之對應反應室內的微球（或其他可移動受質）。反應位點可包含例如經無性繁殖擴增之核酸之叢聚。生物感測器 102可包括固態成像裝置（例如，CCD或CMOS成像器）及安裝至其上的流動池。流動池可包括一或多個流動通道，該一或多個流動通道接收來自生物檢定系統 100之溶液，且將溶液導引朝向反應位點。可選地，生物感測器 102可嚙合用於將熱能轉入或轉出流動通道的熱元件。
生物檢定系統 100可包括彼此互動之各種組件、總成及系統（或子系統）以執行用於生物或化學分析之預定方法或檢定規程。例如，生物檢定系統 100包括系統控制器 104，該系統控制器可與生物檢定系統 100之各種組件、總成及子系統通訊且亦可與生物感測器 102通訊。例如，除了系統收容器 112，生物檢定系統100亦可包括：流體控制系統 106，以控制生物檢定系統 100及生物感測器 102之整種流體網路的流體之流動；流體儲存系統 108，其固持可由生物檢定系統使用之所有流體（例如，氣體或液體）；溫度控制系統 110，其可調控流體網路、流體儲存系統 108及/或生物感測器 102中之流體之溫度；及照明系統 111，其照明生物感測器 102。如上所述，若具有生物感測器 102的匣裝載至系統收容器 112，則匣亦可包括流體控制及流體儲存組件 。
亦展示，生物檢定系統 100可包括與使用者互動的使用者介面 114。例如，使用者介面 114可包括：顯示器 113，以顯示來自使用者之資訊或向使用者請求資訊；及使用者輸入裝置 115，以接收使用者輸入。在一些實例中，顯示器 113及使用者輸入裝置 115是相同裝置。例如，使用者介面 114可包括觸敏顯示器，以偵測個別觸控的存在，且亦識別在顯示器上的觸控位置。然而，可使用其他使用者輸入裝置 115，諸如滑鼠、觸控板、鍵盤、小鍵盤、手持型掃描器、語音辨識系統、運動辨識系統及類似者。如下文將更詳細地討論，生物檢定系統 100可與各種組件（包括生物感測器 102）通訊（例如，呈匣之形式）以執行指定反應。生物檢定系統 100亦可分析自生物感測器獲得之資料，以提供所需資訊給使用者。系統控制器 104可包括任何基於處理器或基於微處理器之系統，包括使用微控制器、精簡指令集電腦(RISC)、特定應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)、邏輯電路、及能夠執本文所述之功能的任何其他電路或處理器的系統。上述實例不意欲以任何方式限制用語系統控制器之定義及/或意義。在一實例中，系統控制器 104執行儲存在一或多個儲存元件、記憶體或模組中的一組指令，以獲得及分析偵測資料之至少一者。儲存元件可呈生物檢定系統 100內之資訊來源或實體記憶體元件之形式。
該組指令可包括指示生物檢定系統 100或生物感測器 102以執行特定操作的各種命令，諸如本文所描述之各種實例之方法及程序。該組指令可呈軟體程式之形式，其可形成一或多個有形非暫時性電腦可讀取媒體之部分。如本文中所使用，用語「軟體(software)」及「韌體(firmware)」可互換，且包括儲存在記憶體中以供電腦執行的任何電腦程式，包括RAM記憶體、ROM記憶體、EPROM記憶體、EEPROM記憶體及非揮發性RAM (NVRAM)記憶體。上述記憶體類型僅為例示性的，且因此不限於可用於儲存電腦程式的記憶體類型。
軟體可呈各種形式，諸如系統軟體或應用程式軟體。此外，軟體可呈分開之程式之集合的形式、或在較大程式模組內的程式模組或程式模組之一部分。軟體亦可包括呈物件導向式程式設計形式的模組化程式設計。在獲得偵測資料之後，偵測資料可由生物檢定系統 100自動地處理、回應於使用者輸入而處理、或回應於由另一處理機器提出之請求（例如，透過通訊鏈路之遠端請求）而處理。
系統控制器 104可經由通訊鏈路連接至生物感測器 102及生物檢定系統 100之其他組件。系統控制器 104亦可通訊地連接至異地位點系統或伺服器。通訊鏈路可係固線式或無線的。系統控制器 104可接收來自使用者介面 114及使用者輸入裝置 115的使用者輸入或命令。
流體控制系統 106包括流體網路，且係導引或調控通過流體網路之一或多種流體的流動。流體網路可與生物感測器 102及流體儲存系統 108流體連通。例如，選擇流體可自流體儲存系統 108抽取，且以受控方式導引至生物感測器 102，或流體可自生物感測器 102予以抽取且導引朝向例如流體儲存系統 108中之廢料貯器。雖然未圖示，流體控制系統 106可包括偵測流體網路內流體之流速或壓力的流量感測器。感測器可與系統控制器 104進行通訊。
溫度控制系統 110調控流體網路、流體儲存系統 108及/或生物感測器 102之不同區域的流體之溫度。例如，溫度控制系統 110可包括一熱循環儀，該熱循環儀與該生物感測器( 102介接，且控制沿著在生物感測器 102中之反應位點的流動的流體之溫度。溫度控制系統 110亦可調控生物檢定系統 100或生物感測器 102的固體元素或成分之溫度。儘管未圖示，溫度控制系統 110可包括感測器，以偵測流體或其他成分之溫度。感測器可與系統控制器 104進行通訊。
流體儲存系統 108與生物感測器 102流體連通，且可儲存用以在其中進行指定反應之各種反應成分或反應物。流體儲存系統 108亦可儲存用於洗滌或清潔流體網路及生物感測器 102以及用於稀釋反應物的流體。例如，流體儲存系統 108可包括各種貯器，其儲存樣本、試劑、酶、其他生物分子、緩衝溶液、水性及非極性溶液及類似物。此外，流體儲存系統 108亦可包括用於接收來自生物感測器 102之廢料產物的廢料貯器。在包括匣之實例中，該匣可包括流體儲存系統、流體控制系統或溫度控制系統中之一或多者。因此，本文關於系統所闡述之組件中之一或多者可包含在匣殼體內。例如，匣可具有各種貯器，以儲存樣本、試劑、酶、其他生物分子、緩衝溶液、水性及非極性溶液、廢料及類似物。因此，可經由一匣或其他生物感測器將流體儲存系統、流體控制系統或溫度控制系統中之一或多者可移除地與生物檢定系統嚙合。
照明系統 111可包括光源（例如，一或多個LED）及複數個光學組件以照明生物感測器。光源之實例可包括雷射、弧燈、LED或雷射二極體。光學組件可係例如鏡射器、二色性、分光器、準直器、透鏡、濾光器、楔形物、稜鏡、鏡、偵測器及類似物。在使用照明系統的實施例中，照明系統 111可經組態以導引激發光至反應位點。舉實例而言，螢光團可被綠色光波長激發，因而激發光之波長可係約532 nm。
系統收容器或介面 112以機械、電氣及流體方式之至少一者嚙合生物感測器 102。系統收容器 112可固持生物感測器 102，以促進流體通過生物感測器 102的流體之流動。系統收容器 112亦可包括嚙合生物感測器 102的電觸點，使得生物檢定系統 100可與生物感測器 102及/或提供電力至生物感測器 102。此外，系統收容器 112可包括與該生物感測器 102嚙合的流體埠（例如，噴嘴）。在一些實例中，生物感測器 102以機械方式、以電性方式及亦以流體方式可移除地耦接至系統收容器 112。
此外，生物檢定系統 100可與其他系統或網路遠端地通訊或與其他生物檢定系統 100通訊。由（多個）生物檢定系統 100獲得之偵測資料可儲存於遠端資料庫中。
圖2係實例中之系統控制器 104的方塊圖。在一個實例中，系統控制器 104包括可彼此通訊之一或多個處理器或模組。處理器或模組之各者可包括演算法（例如，儲存在有形及/或非暫時性電腦可讀取儲存媒體上的指令）或子演算法以執行特定程序。系統控制器 104概念地繪示為模組之集合，但可利用專用硬體板、DSP、處理器等之任何組合予以實施。可使用具有單一處理器或多個處理器的現有電腦來實施系統控制器 104，其中功能操作分佈在處理器之間。作為進一步選項，可利用一混合組態，其中某些模組化功能利用專用硬體來執行，而其餘的模組化功能係利用現有電腦及類似者來執行。模組亦可實施為處理單元內之軟體模組。
在操作期間，通訊鏈路 120可傳輸資訊（例如，命令）至生物感測器 102（圖1）及/或子系統 106、 108、 110（圖1）或接收來自該生物感測器）及/或該等子系統的資訊（例如，資料）。通訊鏈路 122可接收來自使用者介面 114（圖1）的使用者輸入並將資料或資訊傳輸至使用者介面 114。在生物檢定工作階段期間，來自生物感測器 102及/或子系統 106、 108、 110的資料可由系統控制器 104即時處理。另外或替代地，資料可在生物檢定工作階段期間暫時儲存於系統記憶體中且比即時更慢地或以離線操作予以處理。
如圖2所示，系統控制器 104可包括與主控制模組 130通訊的複數個模組 131至 139。主控制模組 130可與使用者介面 114（圖1）通訊。雖然模組 131至 139展示為直接與主控制模組 130通訊，模組 131至 139亦可與彼此、使用者介面 114及生物感測器 102直接通訊。此外，模組 131至 139與主控制模組 130可透過其他模組通訊。
複數個模組 131至 139包括分別與子系統 106、 108、 110及 111通訊的系統模組 131至 133、 139。流體控制模組 131可與流體控制系統 106通訊，以控制流體網路之閥及流量感測器，用於控制通過流體網路之一或多種流體之流動。流體儲存模組 132可在流體低時或在廢料槽處於或接近容量時時通知使用者。流體儲存模組 132亦可與溫度控制模組 133通訊，使得可在所欲溫度儲存流體。照明模組 139可與照明系統 109通訊以在規程期間的指定時間（諸如在指定的反應（例如，結合事件）已經發生之後）照明反應位點。
複數個模組 131至 139亦可包括裝置模組 134，該裝置模組與生物感測器 102及識別模組 135通訊，判定與生物感測器 102相關之識別資訊。裝置模組 134可例如與系統收容器 112通訊，以確認生物感測器已建立與生物檢定系統 100的電氣及流體連接。識別模組 135可接收識別生物感測器 102的信號。識別模組 135可使用生物感測器 102的識別以提供其他資訊給使用者。例如，識別模組 135可判定及接著顯示批號、製造日期、或建議可判定及接著顯示批號、製造日期、或建議搭配生物感測器 102執行的規程。
複數個模組 131至 139亦可包括接收及分析來自生物感測器 102之信號資料（例如，影像資料）的偵測資料分析模組 138。信號資料可經儲存以供後續分析或可傳輸至使用者介面 114以顯示所欲資訊給使用者。在一些實施例中，在偵測資料分析模組 138接收信號資料之前，信號資料可由固態成像器（例如，CMOS影像感測器）處理。
規程模組 136及 137與主控制模組 130通訊，以在進行預定檢定規程時控制子系統 106、 108、及 110的操作。規程模組 136及 137可包括指示生物檢定系統 100依據預定規程執行特定操作的指令集。如所示，規程模組可係經組態以發佈用於執行合成式定序程序之各種命令的合成式定序(SBS)模組 136。在SBS中，監測沿著核酸模板之核酸引子之延伸以判定模板中之核苷酸序列。基礎化學程序可係聚合作用（例如，如藉由聚合酶(polymerase enzyme)予以催化）或連接作用(ligation)（例如藉由接合酶(ligase enzyme)予以催化）。在特定基於聚合酶之SBS實例中，螢光標記之核苷酸依模板相依性方式被添加至引子中（藉此延伸引子），使得偵測添加至引子中之核苷酸之次序及類型可用以判定模板之序列。例如，為了起始第一SBS循環，可給出命令以遞送一或多個經標記之核苷酸、DNA聚合酶等至/通過容納核酸模板陣列的流動池。核酸模板可位於對應之反應位點處。在引子延伸引起經標記之核苷酸被併入的反應位點可透過成像事件偵測到。在成像事件期間，照明系統 111可提供激發光至反應位點。可選地，核苷酸可進一步包括一旦核苷酸已添加至引子中就終止進一步引子延伸的可逆式終止性質。例如，具有可逆式終止子部分的核苷酸類似物可被添加到引子中，使得後續延伸無法發生直到遞送解封劑(deblocking agent)以去除該部分。因此，對於使用可逆式終止命令之實例可給出以遞送解封試劑至流動池（在偵測發生之前或之後）。可在各種遞送步驟之間給出一或多個命令以實行洗滌。接著，循環可重複n次以使引子被n個核苷酸延伸，藉此偵測長度n之序列。例示性定序技術描述於例如在Bentley等人《Nature》456:53-59 (2008)，WO 04/018497；美國專利第7,057,026號；第WO 91/06678號；第WO 07/123744號；美國專利第7,329,492號；美國專利第7,211,414號；美國專利第7,315,019號；美國專利第7,405,281號及第US 2008/0108082號中，該等案之各者全文以引用方式併入本文中。
對於SBS循環之核苷酸遞送步驟，可一次遞送單一類型之核苷酸，或可遞送多種不同核苷酸類型（例如，C、T及G一起）。對於其中一次僅存在單一類型之核苷酸的核苷酸遞送組態，不同的核苷酸不需要具有不同標記，因為其可基於個別化遞送中固有的時間分離而區別。因此，定序方法或設備可使用單色偵測。例如，激發源僅需要在單一波長或單一波長範圍內提供激發。對於在一次在流動池中存在多種不同核苷酸的核苷酸遞送組態中，合併不同核苷酸類型之位點可基於附接至混合物中之各別核苷酸類型的不同螢光標記予以區別。例如，可使用各具有四種不同螢光團中之一者的四種不同核苷酸。在一個實施例中，該四種不同螢光團可使用在光譜之四個不同區域中的激發予以區別。例如，可使用四個不同激發輻射源。替代地，可使用少於四個不同激發源，但來自單一來源之激發輻射的光學濾光可用以在流動池處產生不同之激發輻射範圍。
在一些實例中，可在具有四種不同核苷酸之混合物中偵測到少於四個不同顏色。例如，成對之核苷酸可在相同波長下偵測，但基於該成對中之一成員與另一者相比較的強度差異、或基於對該成對中之一成員的變化（例如，經由化學改質、光化學改質或物理改質）而引起視在信號與針對該成對中之另一成員所偵測之信號相比較出現或消失而予以區別。使用少於四種顏色之偵測來區別四種不同核苷酸之例示性設備及方法描述於例如美國專利申請案序號第61/538,294號及第61/619,878號，該等案全文以引用方式併入本文中。2012年9月21日申請之美國專利申請案序號第13/624,200號亦全文以引用方式併入本文中。
該複數個規程模組亦可包括樣本製備（或產生）模組 137，其係用以發出命令至流體控制系統 106及溫度控制系統 110，用於擴增生物感測器 102之產物。例如，生物感測器 102可嚙合至生物檢定系統 100。擴增模組 137可發出指令至流體控制系統 106，以遞送必要的擴增成分至生物感測器 102的反應室。在其他實施例中，反應位點可已含有用於擴增之一些成分，諸如模板DNA及/或引子。在將擴增成分遞送至反應室之後，擴增模組 137可指示溫度控制系統 110以根據已知擴增規程循環通過不同溫度級別。在一些實例中，等溫地執行擴增及/或核苷酸併入。
SBS模組 136可發出命令以執行橋接PCR，其中無性繁殖擴增子之叢聚形成於流動池之通道內的局部區域上。在透過橋接PCR產生擴增子之後，擴增子可經「線性化」以製造單股模板DNA或sstDNA，且定序引子可經雜交至位於所關注區域兩側的通用序列。例如，可如上文或如下文所闡述使用藉由合成方法的基於可逆式終止子之定序。
各定序循環可藉由單一鹼基來延伸sstDNA，其可藉由使用經改質之DNA聚合酶及四種類型之核苷酸之混合物來實現。不同類型之核苷酸可具有獨特的螢光標記，且各核苷酸可進一步具有可逆式終止子，在各循環中允許僅單一鹼基併入發生。在將單一鹼基添加到sstDNA之後，激發光可入射於反應位點上且可偵測到螢光發射。偵測後，螢光標記及終止子可從sstDNA化學裂解。另一類似定序循環可隨之而來。在此類定序規程中，SBS模組 136可指示流體控制系統 106，以導引試劑及酶溶液流動通過生物感測器 102。可搭配本文所闡述之設備及方法一起使用的例示性基於可逆式終止子之SBS方法描述於美國專利申請公開案第2007/0166705A1號、美國專利申請公開案第2006/0188901A1號、美國專利第7,057,026號、美國專利申請公開案第2006/0240439A1號、美國專利申請公開案第2006/0281109A1號、PCT公開案第WO05/065814號、美國專利申請公開案第2005/0100900A1號、PCT公開案WO06/064199及PCT公開案第WO07/010251號，該等案各者全文以引用方式併入本文中。用於基於可逆式終止子之SBS之例示性試劑描述於美國專利第7,541,444號；美國專利第7,057,026號；美國專利第7,414,116號；美國專利第7,427,673號；美國專利第7,566,537號；美國專利第7,592,435號及第WO07/135368號中，該等案各者全文以引用方式併入本文中。
在一些實例中，擴增及SBS模組可在單一檢定規程中操作，其中例如模板核酸經擴增且隨後在相同匣內定序。
生物檢定系統 100亦可允許使用者重新組態檢定規程。例如，生物檢定系統 100可透過使用者介面 114提供用於修改所判定規程的選項給使用者。例如，若判定生物感測器 102待用於擴增，則生物檢定系統 100可請求用於退火循環的溫度。此外，若使用者已提供通常所選取檢定規程不可接受的使用者輸入，則生物檢定系統 100可發佈警示給使用者。
圖3係根據一個實例之用於生物或化學分析之例示性工作站 200的方塊圖。工作站 200可具有如上文所描述之生物檢定系統 100的類似特徵、系統及總成。例如，工作站 200可具有透過流體網路 238流動地耦接至生物感測器（或匣） 235的流體控制系統，諸如流體控制系統 106（圖1）。流體網路 238可包括試劑匣 240、閥塊 242、主泵 244、氣泡去除裝置 246、3路閥 248、流量限制器 250、廢料移除系統 252、及吹掃泵 254。在特定實例中，上文所描述之大多數組件或所有組件皆在共同工作站殼體（未圖示）內。儘管未圖示，但工作站 200亦可包括提供激發光至反應位點的照明系統，諸如照明系統 111。
流體沿著流體網路 238之流動由箭頭指示。例如，試劑溶液可從試劑匣 240予以移除且流動通過閥塊 242。閥塊 242可促進建立從試劑匣 240流動至匣 235的流體之零無效體積(zero-dead volume)。閥塊 242可選擇或准許在試劑匣 240內的一或多個液體流動通過流體網路 238。例如，閥塊 242可包括具有緊湊配置之電磁閥。各電磁閥可控制來自單一貯袋之流體的流動。在一些實例中，閥塊 242可准許二或更多不同液體同時流入流體網路 238，從而使二或更多不同液體混合。流體在離開閥塊 242之後，可流動通過主泵 244且至氣泡去除裝置 246。氣泡去除裝置 246移除已進入流體網路 238或在該流體網路內產生的非所要氣體。
流體可從氣泡去除裝置 246流動至3路閥 248，其中流體經導引至匣 235或經旁路至廢料移除系統 252。匣 235內之流體的流動可至少部分地由位於匣 235下游的流量限制器 250所控制。此外，流量限制器 250及主泵 244可彼此協調以控制流體橫跨反應位點的流動流動及/或控制流體網路 238內之壓力。流體可流動通過匣 235且至廢料移除系統 252上。可選地，流體可流動通過吹掃泵 254且至例如在試劑匣 240之廢料貯袋中。
在圖3中亦展示工作站 200可包括調控或控制工作站 200之不同組件及子系統之熱環境的溫度控制系統，諸如溫度控制系統 110。溫度控制系統 110可包括：試劑冷卻器264，其用於控制工作站 200所使用之各種流體的溫度需求；及熱循環儀 266，其用以控制匣 235之溫度。熱循環儀 266可包括與匣介接的熱元件（未圖示）。
此外，工作站 200可包括系統控制器或SBS板 260，其可具有如上文所描述之系統控制器 104的類似特徵。SBS板 260可與工作站 200之各種組件及子系統以及匣 235通訊。此外，SBS板 260可與遠端系統通訊，以例如儲存資料或從遠端系統接收命令。工作站 200亦可包括透過單板電腦(SBC) 272操作地耦接至SBS板 260的觸控螢幕使用者介面 262。工作站 200亦可包括一或多個使用者可存取資料通訊埠及/或磁碟機。例如，工作站 200可包括用於電腦周邊裝置的一或多個通用串列匯流排(USB)連接，諸如除了其他軟體亦用於儲存使用者資料的USB隨身碟、CF隨身碟及/或硬碟機 270。
圖4係工作站 300及匣 302的透視圖，該匣可包括一個或多個如本文所述的生物感測器（未圖示）。工作站 300可包括如上文關於生物檢定系統 100及工作站 200所描述的類似組件且可以類似方式操作。例如，工作站 300可包括工作站殼體 304及系統收容器 306，該系統收容器接收及嚙合匣 302。系統收容器可流體或電氣嚙合匣 302。工作站殼體 304可固持例如如上文所描述之系統控制器、流體儲存系統、流體控制系統及溫度控制系統。在圖4中，工作站 300不包括耦接至工作站殼體 304的使用者介面或顯示器。然而，使用者介面可透過通訊鏈路通訊地耦接至殼體 304（及其中之組件/系統）。因此，使用者介面及工作站 300可經定位在彼此遠端。使用者介面及工作站 300（或複數個工作站）一起構成生物檢定系統。
如所示，匣 302包括匣殼體 308，其具有提供對匣殼體 308內部進行存取的至少一個埠 310。例如，在受控制反應期間待在匣 302中使用之溶液被技術人員或工作站 300插入穿過埠 310。系統收容器 306及匣 302可經相對於彼此定大小及定形狀，使得匣 302可插入至系統收容器 306之收容器空腔（未圖示）中。
圖5係具有機櫃或匣 314的機架總成 312的正視圖，該機櫃或匣具有裝載於其上的複數個工作站 300。機櫃 314可包括一或多個儲架 316，該一或多個儲架界定一或多個接收空間 318以接收一或多個工作站 300。雖然未圖示，工作站 300可通訊地耦接至允許使用者控制工作站 300之操作的通訊網路。在一些實例中，生物檢定系統包括複數個工作站（諸如工作站 300）及單一使用者介面，以控制多個工作站之操作。
圖6繪示根據一個實例之匣 302（圖4）的各種特徵。如所示，匣 302可包括樣本總成 320，且系統收容器 306可包括燈總成 322。圖6中所示的階段 346表示介於第一子總成 320與第二子總成 322之間當其等彼此分離時的空間關係。在階段 348，第一子總成 320及第二子總成 322接合在一起。匣殼體 308（圖4）可圍封接合之第一子總成 320及第二子總成 322。
在所繪示之實例中，第一子總成 320包括基底 326及安裝在基底 326之反應成分本體 324上。雖然未圖示，但一或多個生物感測器可在凹部 328中安裝至基底 326，該凹部至少部分地藉由反應成分本體 324及基底 326所界定。例如，至少四個生物感測器可安裝至基底 326。在一些實例中，基底 326係具有電路系統之印刷電路板，其實現在匣之不同組件與工作站 300（圖4）之間的通訊。例如，反應成分本體 324可包括旋轉閥 330及流體耦接至旋轉閥 330的試劑貯器 332。反應成分本體 324亦可包括額外的貯器 334。
第二子總成 322包括燈總成 336，該燈總成包括複數個光導通道 338。各光導通道 338經光學耦接至光源（未圖示），諸如發光二極體(LED)。（多個）光源提供由光導通道 338導引至生物感測器上的激發光。在替代實例中，該匣可不包括一（多個）光源。在此類實例中，光源可位於工作站 300中。當匣插入至系統收容器 306（圖4）時，匣 302可與該（等）光源對準，使得該等生物感測器可被照明。
圖6中亦展示，第二子總成 322包括流體耦接至埠 342及 344的匣泵 340。當第一子總成 320及第二子總成 322接合在一起時，埠 342耦接至旋轉閥 330，且埠 344耦接至另一貯器 334。根據指定之規程，匣泵 340可被啟動以將反應成分從貯器 332及/或 334導引至生物感測器。
圖7繪示根據一個實例形成之例示性生物感測器 400之一部分的剖面。生物感測器 400可包括與上文所描述之生物感測器 102（圖1）相似的特徵，且可用在例如匣 302（圖4）中。如所示，生物感測器 400可包括直接或間接耦接至偵測裝置 404的流動池 402。流動池 402可安裝至偵測裝置 404。在所繪示之實施例中，透過一或多個緊固機構（例如，黏著劑、黏結、緊固件及類似者）將流動池 402直接附接至偵測裝置 404。在一些實例中，流動池 402可以可移除地耦接至偵測裝置 404。
在所繪示之實例中，偵測裝置 404包括裝置基底 425。在特定實例中，裝置基底 425包括複數個堆疊層（例如，矽層、介電層、金屬-介電層等）。裝置基底 425可包括光感測器 440之感測器陣列 424、光導 462之導引陣列 426、具有對應之反應位點 414之反應凹部 408之反應陣列 428。在某些實例中，該等組件經配置使得各光感測器 440與單一光導 462及單一反應位點 414對準。然而，在其他實例中，單一光感測器 440可透過多於一個光導 462及/或從多於一個反應位點 414接收光子。如本文中所使用，單一光感測器可包括一個像素或多於一個像素。
此外，應注意，用語「陣列(array)」或「子陣列(sub-array)」不必然包含偵測裝置可具有的特定類型之每一個物品。例如，感測器陣列 424可不包括在偵測裝置 404中之每一個光感測器。替代地，偵測裝置 404可包括其他光感測器（例如，光感測器之（多個）其他陣列）。舉另一實例而言，導引陣列 426可不包括偵測裝置之每一個光導。替代地，可存在不同於光導 462的其他光導，或與偵測裝置 404之其他元件具有不同關係。因此，除非另外說明，否則用語「陣列(array)」可或可不包括偵測裝置之所有此類物品。
在所繪示之實例中，流動池 402包括側壁 406及流通蓋 410，該流通蓋由側壁 406及其他側壁（未圖示）支撐。該等側壁耦接至偵測器表面 412且延伸在流通蓋 410與偵測器表面 412之間。在一些實例中，該等側壁由將流通蓋 410接合至偵測裝置 404的可固化黏著劑層所形成。
流動池 402經定大小且定形狀使得流動通道 418存在於流通蓋 410與偵測裝置 404之間。如所示，流動通道 418可包括高度H 1。僅舉實例而言，高度H 1可在約50至400 µm（微米）之間，或更具體而言，約80至200 µm。在所繪示之實例中，高度H 1係約100 µm。流通蓋 410可包括對從生物感測器 400外部傳播至流動通道 418中的激發光 401透明的材料；如圖7所示，激發光 401依非正交角度接近流通蓋 410。然而，此僅為說明性目的，因為激發光 401可從不同角度接近流通蓋 410。
亦展示，流通蓋 410可包括流體地嚙合其他埠（未圖示）的入口埠 420及出口埠 422。例如，該等其他埠可來自匣 302（圖4）或工作站 300（圖4）。流動通道 418經定大小且定形狀以沿著偵測器表面 412導引流體。高度H 1及流動通道 418之其他尺寸可維持沿著偵測器表面 412之流體的實質上均勻流動。流動通道 418之尺寸亦可控制氣泡形成。
側壁 406及流通蓋 410可係彼此耦接的分開之組件。在其他實例中，側壁 406及流通蓋 410可經一體地形成，使得側壁 406及流通蓋 410由一件連續材料形成。舉實例而言，流通蓋 410（或流動池 402）可包含透明材料，諸如玻璃或塑膠。流通蓋 410可構成具有界定流動通道 418的平坦外表面及平坦內表面之實質上矩形區塊。該區塊可安裝至側壁 406上。替代地，流動池 402可被蝕刻以界定流通蓋 410及側壁 406。例如，凹部可被蝕刻至透明材料中。當經蝕刻材料安裝至偵測裝置 404時，該凹部可變成流動通道 418。
偵測裝置 404具有可經官能化（例如，經化學或物理改質以進行指定反應）的偵測器表面 412。例如，偵測器表面 412可經官能化且可包括複數個反應位點 414，該複數個反應位點具有固定於其之一或多個生物分子。偵測器表面 412具有一陣列之反應凹部或側邊敞開之反應室 408。反應凹部 408之各者可包括反應位點 414中之一或多者。反應凹部 408可藉由例如沿著偵測器表面 412之內縮或深度變化而界定。在其他實例中，偵測器表面 412可係實質上平坦的。
如圖7所示，反應位點 414可沿著偵測器表面 412依圖案分佈。例如，反應位點 414可依類似於微陣列之方式位於沿著偵測器表面 412之列及行中。然而，應理解，可使用反應位點之各種圖案。該等反應位點可包括發射光信號之生物或化學物質。例如，該等反應位點之生物或化學物質可回應於激發光 401而產生光發射。在特定實例中，反應位點 414包括固定於偵測器表面 412上之生物分子（例如，寡核苷酸）之叢聚或群體。
圖8係偵測裝置 404的放大截面，其更詳細展示各種特徵。更具體而言，圖8展示：單一光感測器 440；單一光導 462，其用於將光發射導引光朝向光感測器 440；及相關聯之電路系統 446，其用於基於由光感測器 440所偵測之光發射（例如，光子）而傳輸信號。應理解，感測器陣列 424之其他光感測器 440（圖7）及相關聯之組件可依相同或類似方式予以組態。然而，亦應理解，偵測裝置 404不需要完全相同地或均勻地製造。替代地，一或多個光感測器 440及/或相關聯之組件可依不同方式予以製造或具有相對於彼此不同之關係。
電路系統 446可包括能夠傳導電流的互連傳導元件（例如，導體、跡線、通孔、互連件等），諸如基於所偵測到之光子而傳輸資料信號。在一些實例中，電路系統 446可類似於或包括微電路配置，諸如在美國專利第7,595,883號中描述的微電路配置，該案全文以引用方式併入本文中。偵測裝置 404及/或裝置基底 425可包含具有光感測器 440之平坦陣列的積體電路；在偵測裝置 425內形成之電路系統 446可對信號進行放大、數位化、儲存及處理中之至少一者。電路系統可收集及分析所偵測之光發射且產生用於將偵測資料傳達至生物檢定系統的資料信號。電路系統 446亦可在偵測裝置 404中執行額外類比及/或數位信號處理。
裝置基底 425可使用積體電路製造程序（諸如用以製造互補全屬氧化物半導體(CMOS)之程序）來製造。例如，裝置基底 425可包括複數個堆疊層 431至 437，包括感測器層或基底 431，在所繪示之實例中，該感測器層或基底係矽層或晶圓。感測器層 431可包括連同感測器層 431一起形成的光感測器 440及閘 441至 443。閘 441至 443電耦接至光感測器 440。當偵測裝置 404經完全形成時（如圖7及圖8中所示），可透過閘 441至 443將光感測器 440電耦接至電路系統 446。
如本文中所使用，用語「層(layer)」不限於單一連續材料本體，除非另有說明。例如，感測器層 431可包括不同材料的多個子層及/或可包括塗層、黏著劑及類似物。此外，層（或子層）之一或多者可經改質（例如，經蝕刻、沉積有材料等）以提供本文所述之特徵。
在一些實例中，各光感測器 440具有小於約50 µm 2的偵測面積。在特定實例中，偵測面積小於約10 µm 2。在更特定實例中，偵測面積係約2 µm 2。在此類情況下，光感測器 440可構成單一像素。光感測器 440中之各像素之平均讀取雜訊可係例如小於約150個電子。在更特定實例中，讀取雜訊可小於約5個電子。光感測器 440之陣列的解析度可大於約0.5百萬像素（Mpixel）。在更特定實例中，解析度可大於約5 Mpixel，且更具體而言，大於約10 Mpixel。
裝置層亦包括複數個金屬-介電層 432至 437，其在下文稱為基板層。在所繪示之實例中，基板層 432至 437之各者包括金屬元素（例如，W（鎢）、Cu（銅）或Al（鋁））及介電材料（例如，SiO 2）。可使用各種金屬元素及介電材料，諸如適用於積體電路製造者。然而，在其他實例中，基板層 432至 437中之一或多者可僅包括介電材料，諸如SiO 2之一或多層。
關於圖8所示之特定實例，第一基板層 432可包括嵌入於介電材料（例如，SiO 2）內的金屬元素（稱為M1）。金屬元素M1包含例如W（鎢）。在所繪示之實例中，金屬元素M1完全延伸穿過基板層 432。第二基板層 433包括金屬元素M2及介電材料以及金屬互連件（M2/M3）。第三基板層 434包括金屬元素M3及金屬互連件（M3/M4）。第四基板層 435亦包括金屬元素M4。裝置基底 425亦包括第五基板層 436及第六基板層 437，下文將更詳細地描述。
如所示，金屬元素及互連件彼此連接以形成電路系統 446之至少一部分。在所繪示之實例中，金屬元素M1、M2、M3、M4包括W（鎢）、Cu（銅）及/或鋁(Al)，且金屬互連件M2/M3及M3/M4包括W（鎢），但應理解，可使用其他材料及組態。亦應注意，在圖7及圖8中展示之裝置基底 425及偵測裝置 404僅為說明性目的。例如，其他實例可包括比圖7及圖8中所示之更少或額外層及/或金屬元素之不同組態。
在一些實例中，偵測裝置 404包括沿著裝置基底 425之外表面 464延伸的屏蔽層 450。在所繪示之實例中，屏蔽層 450直接沿著基板層 437之外表面 464沉積。然而，介入層可設置於基板層 437與屏蔽層 450之間。屏蔽層 450可包括用以阻擋、反射及/或顯著衰減從流動通道 418傳播之光信號的材料。舉實例而言，屏蔽層 450可包含鎢(W)。
如圖8所示，屏蔽層 450包括穿過其之開口或孔隙 452。屏蔽層 450可包括此類孔隙 452之陣列。在一些實例中，屏蔽層 450可連續地延伸在相鄰孔隙 452之間。因此，來自流動通道 418的光信號可被阻擋、反射及/或顯著衰減以防止由光感測器 440偵測此類光信號。然而，在其他實例中，屏蔽層 450在相鄰孔隙 452之間不連續延伸，使得除孔隙 452外的一或多個開口存在於屏蔽層 450中。
偵測裝置 404亦可包括沿著屏蔽層 450且跨越孔隙 452延伸的鈍化層 454。屏蔽層 450可延伸於孔隙 452上方，從而直接或間接覆蓋孔隙 452。屏蔽層 450可位於鈍化層 454與裝置基底 425之間。促進劑子層或黏著劑 458可定位在鈍化層 454及屏蔽層 450之間以促進兩者之耦合。鈍化層 454可保護裝置基底 425及屏蔽層 450免於來自流動通道 418之流體環境。
在一些情況下，鈍化層 454亦可提供允許生物分子或其他所關注分析物固定於其上的固體表面（亦即，偵測器表面 412）。例如，反應位點 414之各者可包括固定至鈍化層 454之偵測器表面 412的生物分子之叢聚。因此，鈍化層 454可由允許反應位點 414固定至其上之材料形成。鈍化層 454亦可包含至少對所欲螢光透明的材料。例如，鈍化層 454可包括氮化矽(Si 3N 4)及/或二氧化矽(SiO 2)。然而，可使用其他合適的材料。此外，鈍化層 454可經物理或化學改質以促進固定生物分子及/或促進偵測光發射。
在所繪示之實例中，鈍化層 454之一部分沿著屏蔽層 450延伸，且鈍化層 454之一部分直接沿著光導 462之濾光材料 460延伸。反應凹部 408可直接形成於光導 462上方。在一些情況下，在鈍化層 454沿著屏蔽層 450或黏著層458沈積之前，腔室或基底孔 456可形成在裝置基底 425內。例如，裝置基底 425可經蝕刻以形成一陣列之基座孔 456。在特定實例中，基底孔 456是從接近孔隙 452延伸朝向光感測器 440的細長空間。基底孔可沿著中心縱軸 468延伸。在一些實例中，基底孔 456之三維形狀可具有實質上圓柱形或截頭圓錐形，使得沿著延伸至圖8之頁面之平面所採取的截面係實質上圓形。縱軸 468可延伸穿過截面之幾何中心。然而，在替代實例中可使用其他幾何。例如，截面可係實質上方形或八邊形。
在形成基底孔 456之後，濾光材料 460可沉積在基底孔 456中。濾光材料 460可（例如，在固化之後）形成光導 462。光導 462以對激發光401進行濾光，且准許光發射466穿過其傳播朝向對應之光感測器 440。光導 462可係例如有機吸收濾光器。僅舉特定實例而言，激發光可係約532 nm且光發射可係約570 nm或更大。
在一些情況下，有機濾光材料可與生物感測器之其他材料不相容。例如，有機濾光材料可具有導致濾光材料顯著膨脹的熱膨脹係數。替代地或此外，濾光材料亦可無法足夠地黏附至某些層，諸如屏蔽層（或其他金屬層）。濾光材料之膨脹會導致相鄰於濾光材料或結構上連接至濾光材料的層上之機械應力。在一些情況下，膨脹會引起生物感測器之結構中的裂紋或其他非所要特徵。因此，本文所闡述之實例可限制濾光材料膨脹之程度及/或濾光材料與其他層接觸之程度。例如，不同光導之濾光材料可藉由鈍化層彼此隔離。在此類實例中，濾光材料可不接觸（多個）金屬層。此外，鈍化層可抗膨脹及/或允許一些膨脹，同時減少非所要結構特徵（例如，裂紋）的產生。
光導 462可提供在裝置基底 425（例如介電質材料）之周圍材料內以形成光導結構，從而降低串擾。例如，光導 462可具有約2.0之折射率，使得光發射實質上在光導 462與裝置基底 425之材料之間的界面處實質上反射。在某些實例中，光導 462經組態以使得激發光之光學密度(OD)或吸收率為至少約4 OD。更具體而言，濾光材料及光導 462可經定尺寸以達成至少4 OD。在更特定實例中，光導 462可達成至少約5 OD或至少約6 OD。
另外或替代地，在一些實例中，降低串擾之其他方法可使用至光導 462或生物感測器 400之其他特徵。例如，在一些版本中，一陣列之光感測器 440可模型化為二維矩陣，且由感測器 440所偵測到之照明值可經受各種矩陣運算，以在運算上導出在無串擾之情況下如何測量從感測器 440之對應反應位點 414發射之光。為了說明，考慮到圖9，其描繪一種藉由用稱為銳化核心的MxM矩陣來卷積由NxN矩陣之光感測器 440所擷取之影像以抵抗該等感測器中之串擾的方法（其中M＜=N）。
在圖9之方法中，在區塊 901可初始化用於控制卷積之值。此可包括例如將列及行變數設定為1，從而反映開始於光感測器矩陣之左上角的程序。在已初始化變數之後，圖9之方法在區塊 902中繼續，其中判定在其中心處之目前列與行中具有光感測器之照明值的MxM經再中心化矩陣。為了考慮此經再中心化矩陣判定可如何發生，考慮在圖10A及圖10B中所繪示的兩個情境中可如何判定3×3經再中心化矩陣。在圖10A之情境下，3×3經再中心化矩陣經判定在其中心處之NxN光感測器矩陣（亦即，S 1,1）之左上角中的具有光感測器之照明值。在此情境中，來自光感測器矩陣的照明值可向下移一行及向右移一列，且在光感測器矩陣中不存在的值（例如，在光感測器矩陣之左上角中之值的上方及左方之值）設定為0，導致下列經再中心化矩陣：
[ 0 0 0 ]
[ 0 S 1,1 S 1,2 ]
[ 0 S 2,1 S 2,2 ]
在圖10A之情境下，3×3經再中心化矩陣經判定在其中心處之NxN光感測器矩陣（亦即，S 3,2）之第三列之第二行具有照明值。在此情境中，來自光感測器矩陣的照明值可向上移一行，導致下列經再中心化矩陣：
[ S 2,1 S 2,2 S 2,3 ]
[ S 3,1 S 3,2 S 3,3 ]
[ S 4,1 S 4,2 S 4,3 ]
一旦在區塊 902中判定經再中心化矩陣，則圖9之方法繼續在區塊 903藉由用MxM銳化核心來卷積區塊 902中判定用於之經再中心化矩陣，來判定用於目前列與行之照明值。接著，在區塊 904，在區塊 903中判定的照明值可被插入至一矩陣之經串擾校正照明值。如區塊 903之卷積及區塊 904之插入的圖示，考慮使用以下銳化核心的情境：
[ K 1,1 K 1,2 K 1,3 ]
[ K 2,1 K 2,2 K 2,3 ]
[ K 3,1 K 3,2 K 3,3 ]
若使用此銳化核心來尋找要的插入至經串擾校正照明值之矩陣之元素2,2的值，則可藉由執行下列程序來用具有值S 2,2之值的經再中心化矩陣進行卷積： 1)     翻轉該銳化核心之列及行，以獲得以下中間矩陣：
[ K 3,3 K 3,2 K 3,1 ]
[ K 2,3 K 2,2 K 2,1 ]
[ K 1,3 K 1,2 K 1,1 ]
2)     將該中間矩陣中之各行及列項目乘以經再中心化矩陣中之相應項目，如下所示：
[ K 3,3 K 3,2 K 3,1 ]    [ S 1,1 S 1,2 S 1,3 ]    [ K 3,3*S 1,1 K 3,2*S 1,2 K 3,1*S 1,3 ]
[ K 2,3 K 2,2 K 2,1 ] * [ S 2,1 S 2,2 S 2,3 ] = [ K 2,3*S 2,1 K 2,2*S 2,2 K 2,1*S 2,3 ]
[ K 1,3 K 1,2 K 1,1 ]    [ S 3,1 S 3,2 S 3,3 ]    [ K 1,3*S 3,1 K 1,2*S 3,2 K 1,1*S 3,3 ]
3)     相加乘法之結果以獲得值以將插入至經串擾校正照明值之矩陣中的值，如下： I 2,2= K 3,3*S 1,1+K 3,2*S 1,2+K 3,1*S 1,3+K 2,3*S 2,1+K 2,2*S 2,2+K 2,1*S 2,3+K 1,3*S 3,1+K 1,2*S 3,2+K 1,1*S 3,3
在區塊 904，一旦經計算值已被插入至經串擾校正照明矩陣中，則可執行檢查以判定經串擾校正照明矩陣是否已完全填充（例如，是否已加入行1至N及列1至N之所有元素）。在區塊 905，若經串擾校正照明矩陣未完全填充，則程序可移至對應於下一個元素之列及行。此可藉由，若目前行小於N，則將目前行值遞增1且返回至區塊 902。否則，若目前行等於N，則可將目前列遞增1，該目前行值可重設為1，且該程序可返回至區塊 902。替代地，若經串擾校正照明矩陣已完全填充，則該程序可終止於區塊 906，且結果可被提供作為輸出，諸如藉由將結果儲存在記憶體中以供稍後擷取、將結果作為輸入傳遞至另一程序（例如，藉由合成程序之定序）、在使用者介面上顯示結果、及/或在特定實例中若正在執行該程序情況下適當時執行此類其他動作。
現轉向圖11，該圖描繪可執行以產生銳化核心的方法，諸如可在如上文在圖9之上下文中所描述之程序中使用。在圖11之方法中，在區塊 1101逆算生成矩陣。此生成矩陣可係藉由將用於從反應位點發射之照明的值映射至用於在對應感測器處實際接收之照明信號的值來模型化串擾的矩陣。例如，在諸如圖11中所示之方法用以產生呈MxM矩陣形式之銳化核心的情況下，生成矩陣可係 2×M 2矩陣，其中當其乘以用於從MxM陣列之反應位點發射之照明的經扁平化矩陣之值（亦即，I 1,1to I M,M）時，提供用於由MxM陣列之對應感測器所接收之照明信號的經扁平化矩陣之值（亦即，S 1,1to S M,M）。為了說明此關係，考慮圖12，其展示用於從3×3陣列之反應位點 1201發射之照明的值如何以9×1經扁平化照明矩陣 1202予以表示，及用於在對應3×3陣列之感測器 1203處所接收之信號的值如何以9×1經扁平化照明矩陣 1204予以表示。在此實例中，若經扁平化照明矩陣 1202被標記為I 9×1，且經扁平化信號矩陣 1204被標記為S 9×1，則以下計算中之矩陣G 9×9可係可在圖11之區塊 1101中逆算的生成矩陣。 S 9×1= G 9×9× I 9×1
繼續圖11之論述，在已逆算生成矩陣之後，在區塊 1102，可從經逆算生成矩陣提取一組M 2值。例如，在生成矩陣係來自前文說明之G 9×9之情況下，可藉由從藉由逆算G 9×9所獲得之矩陣提取中間列來執行值之提取。接著，在區塊 1103，所提取值可轉換成M×M方形矩陣。為了說明，若生成矩陣之逆矩陣係下列9×9矩陣IG
[ IG 1,1 IG 1,2 IG 1,3 IG 1,4 IG 1,5 IG 1,6 IG 1,7 IG 1,8 IG 1,9 ]
[ IG 2,1 IG 2,2 IG 2,3 IG 2,4 IG 2,5 IG 2,6 IG 2,7 IG 2,8 IG 2,9 ]
[ IG 3,1 IG 3,2 IG 3,3 IG 3,4 IG 3,5 IG 3,6 IG 3,7 IG 3,8 IG 3,9 ]
[ IG 4,1 IG 4,2 IG 4,3 IG 4,4 IG 4,5 IG 4,6 IG 4,7 IG 4,8 IG 4,9 ]
[ IG 5,1 IG 5,2 IG 5,3 IG 5,4 IG 5,5 IG 5,6 IG 5,7 IG 5,8 IG 5,9 ]
[ IG 6,1 IG 6,2 IG 6,3 IG 6,4 IG 6,5 IG 6,6 IG 6,7 IG 6,8 IG 6,9 ]
[ IG 7,1 IG 7,2 IG 7,3 IG 7,4 IG 7,5 IG 7,6 IG 7,7 IG 7,8 IG 7,9 ]
[ IG 8,1 IG 8,2 IG 8,3 IG 8,4 IG 8,5 IG 8,6 IG 8,7 IG 8,8 IG 8,9 ]
[ IG 9,1 IG 9,2 IG 9,3 IG 9,4 IG 9,5 IG 9,6 IG 9,7 IG 9,8 IG 9,9 ]
接著，在區塊 1102中提取的值可從IG提取中間列，如下：
[ IG 5,1 IG 5,2 IG 5,3 IG 5,4 IG 5,5 IG 5,6 IG 5,7 IG 5,8 IG 5,9 ]
然後，在區塊 1103中可藉由將最前面的三個元素設定為方形矩陣之第一列、將第二前面的三個元素設定為方形矩陣之第二列、及將第三前面的三個元素設定為方形矩陣之第三列，將所提取列轉換成方形矩陣，而得出以下方形矩陣：
[ IG 5,1 IG 5,2 IG 5,3 ]
[ IG 5,4 IG 5,5 IG 5,6 ]
[ IG 5,7 IG 5,8 IG 5,9 ]
可藉由提取長度M 2的一列，並且將該列之每M個元素轉換成新方形矩陣中之一列，直到已填充整個M×M方形矩陣，而使此一般方法通用於其他大小之逆生成矩陣。
在區塊 1103建立方形矩陣之後，在區塊 1104，該矩陣可被儲存為銳化核心。然後，圖11中的程序可在區塊 1105中完成，然後，在執行該程序中所產生的銳化核心可用於補償諸如前文在圖9之上下文中所討論的程序中之串擾。
現轉向圖13，該圖繪示可用以建立諸如可在如圖11中所繪示之程序中使用之生成矩陣的程序。最初，在區塊 1301中，定義最終銳化核心之所欲大小。在一些實例中，此可因為介於待在圖13之程序中所定義的生成矩陣之大小與將用於建立生成矩陣的銳化核心之大小之間可存在關係而予以執行。例如，若銳化核心藉由查看其最近相鄰者來補償像素中之串擾，則銳化核心可係3×3矩陣，且生成矩陣可係9×9矩陣。類似地，若銳化核心藉由查看像素之2個最接近相鄰者來補償串擾，則銳化核心可係5×5矩陣，且生成矩陣可係25×25矩陣。一般而言，若最終銳化核心具有大小M×M，則生成矩陣之大小可係M 2×M 2，且使得在區塊 1301中定義的銳化核心大小可用於設定將建立的生成矩陣之參數。
繼續進行圖13之論述，在區塊 1301中已定義銳化核心大小之後，在區塊 1302將獲得點展開函數(PSF)。此PSF可係O×O矩陣（其中定義PSF之側之長度的值O可或可不等於定義銳化核心之側之長度的值M），其展示在無串擾下將由感測器擷取的光之什麼部分實際上由於串擾而被該感測器及其周圍感測器所擷取。例如，在反應位點具有僅單一對應感測器之情況下，但由於串擾，從該反應位點發射之照明之僅32%被對應感測器偵測到、11%被該感測器之水平及垂直相鄰者偵測到，6%被在該感測器之對角相鄰者偵測到，PSF可如下：
[ 0.06 0.11 0.06 ]
[ 0.11 0.32 0.11 ]
[ 0.06 0.11 0.06 ]
此類PSF可以各種方式獲得。例如，可使用阻擋來自陣列中一個反應位點除外的所有反應位點之光的測試結構，且由對應於未被阻擋之位點的感測器及該感測器之相鄰者所偵測到之照明值可被處理作為用於PSF的值。其他方法（諸如將來自在成像執行期間偵測到經隔離信號的感測器之照明值視為等效於對應於在光阻擋方法中的未阻擋之反應位點的感測器所偵測到之照明值）亦可係可行的，且可藉由所屬技術領域中具有通常知識者來實施，而無需根據本揭露進行過度實驗。
在已獲得PSF之後，在區塊 1303，可藉由初始化感測器計數器來啟動外迴圈。例如，可例如藉由將列計數器設定為1來完成，該列計數器可用於逐一查看經扁平化M×1感測器矩陣（例如，自圖12之實例，矩陣S 9×1）之各列。接著，在區塊 1304，可藉由初始化照明計數器來啟動內迴圈。例如，可例如藉由將第二列計數器設定為1來完成，該列計數器可用於逐一查看經扁平化M×1照明矩陣（例如，自圖12之實例，矩陣I 9×1）之各列。在該兩個迴圈經初始化的情況下，圖13之程序可繼續進行區塊 1305，其中判定將被對應於目前感測器計數器的感測器所偵測到的來自對應於目前照明計數器的反應位點所發射之照明部分。
為了說明區塊 1305的判定如何發生，考慮來自圖12之實例的值S 1,1。在不存在串擾的情況下，S 1,1之值僅可簡單地等於I 1,1，亦即，在測量S 1,1的情況下，從對應於感測器的反應位點所發射之照明。然而，在存在串擾的情況下，該感測器無法接收來自其對應之反應位點的所有照明，且可替代地接收來自由相鄰反應位點發射之照明的貢獻。在以下3×3 PSF之情況下
[ a tl a t a tr ]
[ a l c a r ]
[ a bl a b a br ]
來自I 1,1之貢獻可僅係I 1,1*c，因為PSF中之值c可小於1，以反映由反應位點發射的光之僅一部分（具體而言，部分c）被該反應位點之對應感測器偵測到。來自I 1,2的貢獻可係I 1,2*a l，因為發射I 1,1的反應位點係發射I 1,2的反應位點的左相鄰者，且PSF指定來自反應位點的照明之部分被該反應位點之對應感測器a l之左相鄰者偵測到。出於類似的原因，來自I 2,1及I 2,2的貢獻可分別係I 2,1* a t及I 2,2* a tl。因此，S 1,1的實際值可表達為S 1,1= I 1,1*c + I 1,2*a l+ I 2,1* a t+ I 2,2* a tl。
為了完成此說明，考慮前述段落中描述之情境如何可應用至圖13之例示性方法。在此情況下，當感測器計數器及照明計數器均等於1（例如，在第一反覆上）時，因為目前感測器（亦即，偵測係矩陣S 9×1之第一列中的元素之信號S 1,1的感測器）將僅接收由目前反應位點（亦即，發射係矩陣I 9×1之第一列中的元素之值I 1,1的反應位點）發射之照明的部分c，所以由目前感測器所偵測到之目前感測器可係c。當感測器計數器等於1且照明計數器等於2時，因為目前感測器係對應於目前反應位點（亦即，發射係矩陣I 9×1中的元素2之I 1,2的反應位點）的感測器之左相鄰者，由目前感測器所偵測到之目前照明可係a l。對於類似原因，當感測器計數器等於1且照明計數器等於4時，由目前感測器所偵測到之目前照明可係a t，且當感測器計數器等於1且照明計數器等於5時，由目前感測器所偵測到之目前照明可係a tl。在此實例中，在目前感測器計數器等於1的所有其他反覆，由目前感測器所偵測到之目前照明可係0，因為在3×3 PSF的情況下，感測器可僅偵測來自其對應之反應位點及該反應位點的直接相鄰者所發射之照明。然而，在其他實例中，情況可能並非如此。例如，若PSF係5×5 PSF，則來自其他反應位點之照明（例如，來自發射I 1,3的反應位點之照明）亦可作出貢獻，且因此在此類實例中，在對應於該等反應位點之反覆所判定的值可能不係零。
一旦在區塊 1306中已判定目前照明對由目前感測器偵測到之值的貢獻，則所貢獻值可插入至生成矩陣中。例如，當使用圖13之方法來建立MxM銳化核心時，可藉由在等於目前感測器計數器值的列位置及等於目前照明計數器值之行位置處，將貢獻值相加至M 2×M 2生成矩陣，來實現區塊 1306之插入。在該值已插入至生成矩陣中之後，可執行檢查以判定目前照明計數器是否已達到其限值。此可藉由比較照明計數器與銳化核心大小來進行。例如，若銳化核心係M×M矩陣，照明計數器之限值可係M 2。若未達到限值，則在區塊 1307中可遞增照明計數器，且該程序可廻圈回到區塊 1305以用新的目前照明值作出判定。替代地，若已達到限值，可執行進一步檢查以判定感測器計數器是否已達到其限值（例如，若銳化核心係MxM矩陣，則此限值可係M 2）。若感測器計數器未達到其限值，則在區塊 1308中，可遞增感測器計數器，且照明計數器可設定為零，且該程序可返回至 1307以遞增照明計數器及如上文所描述反覆。替代地，若感測器計數器已達到其限值，則程序可終止於區塊 1309，且可應用使用該程序建立之生成矩陣，以使用諸如上文在圖11之上下文中描述之程序來建立銳化核心。
現轉向圖14，該圖以數學方式繪示諸如圖9、圖11及圖13之上下文中所描述之程序可用於在運算上校正位點間串擾。如圖14所示，具有維度(2N+1) 2× 1的經扁平化信號矩陣 1401可用以表示將生成矩陣 1402（諸如可使用例如圖13所示之程序所導出）乘以經扁平化照明矩陣 1403（表示在不存在串擾的情況下將在感測器矩陣中已展示的照明值）的結果。利用此關係，在不存在串擾的情況下將已偵測到之照明值 1403可藉由將生成矩陣 1404的逆矩陣乘以表示實際所偵測到之值的矩陣 1401而導出。因此，矩陣之個別元素表示在不存在串擾的情況下將已偵測到之值（例如，I 0,0）可藉由將生成矩陣的逆矩陣之a（例如，中間列）乘以實際所偵測到之值的矩而獲得。類似地，可以藉由將生成矩陣之逆矩陣的中間列及列經扁平化照明矩陣轉換成方形矩陣並且對其進行卷積而獲得經串擾校正照明值，如圖14中所展示。
應理解，雖然上述實例已說明銳化核心如何可被建立及應用以抵抗串擾之影響，然而上述實例非意欲為排他性，且其他方法亦可係可行的。例如，雖然圖13提供一種可用以建立生成矩陣之方法，然而其他方法亦可係可行的。例如，圖15提供可用於建立生成矩陣之替代方法。類似於圖13之方法，圖15之方法可開始於在區塊 1301定義銳化核心大小及在區塊 1302.獲得PSF。然而，在圖15之實例中，此等步驟後續接著在區塊 1503中初始化計數器，該計數器可用以逐一查看具有與基於該生成矩陣產生的銳化核心相同大小的矩陣之元素。接著，在區塊 1504中，PSF可在準備將其元素插入至生成矩陣中時予以變換。這可例如藉由在PSF之垂直軸及水平軸鏡射PSF之元素來執行，下文針對先前在圖12的上下文中討論的PSF提供其說明：
[ a tl a t a tr ]    [ a br a b a bl ]
[ a l c a r ] → [ a r c a l ]
[ a bl a b a br ]    [ a tr a t a tl ]
在已經對PSF執行任何適用變換之後，圖15之程序可繼續進行區塊 1505，其中將經變換之PSF置中地置放於在零矩陣中等於目前核心計數器的元素上，該零矩陣之大小與銳化核心之大小相同，該銳化核心之大小係於區塊 1301中所定義。圖16中提供此如何使用經變換3×3 PSF及5×5零矩陣來完成的說明。在圖的區塊 1601中，可識別零矩陣中的目標元素。例如，若圖16中所示之5×5個零矩陣中之目標元素係元素6，則此將係在該矩陣之第二列中之第一元素，因為元素1至5將係來自零矩陣之第一列（開始於元素1之左方且向右增量計數）之元素。從圖16所示之其中零矩陣係5×5情況下移至其中零矩陣係MxM之通用情況中，目標元素之列通常將等於目標元素之數目除以M且經升值捨位，而當目標元素之數目除以M時，目標元素之行將通常係餘數。在已識別目標元素之後，可在區塊 1602中轉譯PSF，使得其中心疊加在目標元素上。接著，可在區塊 1603截斷落在零矩陣之外部的PSF之部分而產生方形矩陣，該方形矩陣之一些元素匹配PSF（之一部分），而餘數係零。
回到圖15之程序，在經變換PSF已被置中地置放於零矩陣中之目前元素上之後，在區塊 1506，所得矩陣將經列扁平化。此可藉由串連獲自區塊 1505之矩陣的列以建立在單一列中包括所有值的單一1×M 2矩陣來完成。在區塊 1507，此列扁平化矩陣可被插入作為生成矩陣之第Q列，其中Q係在區塊 1507執行插入時的核心計數器之值。一旦已執行此插入，可進行檢查以查看核心計數器是否已達到其限值。例如，可例如藉由檢查核心計數器之值是否已達到M 2（亦即，待基於由圖15之程序建立之生成矩陣而產生的銳化核心中之元素數目）而完成。若核心計數器未達到其限值，則可在區塊 1508中遞增該核心計數器，且該程序可返回至區塊 1505以將經變換之PSF置中地置放於在零矩陣之新目前元素上。替代地，若核心計數器已達到其限值，則此可指示生成矩陣已完全建立，且如同圖13，程序可終止於區塊 1309。
其他變化案亦可係可行的。例如，考慮其中銳化核心用於抵抗生物感測器之串擾的情況，該生物感測器以使得其光感測器之PSF展現週期性變化予以製造。為了說明，考慮到圖17，其繪示四個PSF、標記為odd_odd、odd_even、even_odd及even_even。這可係在生物感測器中具有矩形陣列之光感測器的情況下，奇數列及奇數行中之所有光感測器（例如，在位置(1,1)、(1,3)、(1,5)、(3,1)、(3,3)等處的感測器）的PSF可係odd_odd，奇數列及偶數行中之所有光感測器的PSF可係odd_even，偶數列及奇數行中之所有光感測器的PSF可係even_odd，偶數列及偶數行中之所有光感測器的PSF可係even_even。在此類型之情境下，所有感測器可視為具有單一PSF，諸如藉由計算出實際PSF之平均及將經平均PSF應用於所有感測器。然而，考量PSF之變化以獲得改良之串擾補償亦係可行的。下文論述，在圖18中提供此可如何完成的實例。
現轉向圖18，該圖繪示可用於考量展現偶數-奇數週期性（諸如上文所描述）之感測器陣列中的串擾的程序。在圖18之方法中，在區塊 1801，在可使用銳化核心之情況中，可針對不同類別的感測器獲得PSF。例如，在存在奇數-偶數週期性之情況下，此可包括用於奇數列及奇數行中之感測器的一個PSF（亦即，PSF o-o）、用於奇數列及偶數行中之感測器的一個PSF（亦即，PSF o-e）、用於偶數列及奇數行中之感測器的一個PSF（亦即，PSF e-o）、及用於偶數列及偶數行中之感測器的一個PSF（亦即，PSF e-e）。在已獲得PSF之後，其可在區塊 1802中變換該等PSF。因為感測器係單一陣列之部分，所以此變換可組合各種PSF以反映由感測器偵測到之實際光將不僅由該感測器之PSF予以判定，而且亦由針對該感測器附近的其他感測器之PSF予以判定。在圖19中提供如何實施此變換的實例，圖中繪示四個經變換PSF如何可導出自針對具有偶數-奇數週期性之感測器陣列的四個基礎PSF。
在圖19之實例中，在區塊 1901，可用基於PSF之大小的特性來判定遮罩。在一些實例中，此等遮罩可包含四個遮罩，為了方便起見，稱為mask_self、mask_opos、mask_row及mask_col。在此類實例中，遮罩可係具有與PSF相同之維度的矩陣，且元素值經定義如下：
若PSF之一側的長度係2N+1且N為奇數，則：
mask_self : 奇數列及奇數行處之元素係1，其他元素係0
mask_opos : 偶數列及偶數行處之元素係1，其他元素係0
mask_row : 偶數列及奇數行處之元素係1，其他元素係0
mask_col : 奇數列及偶數行處之元素係1，其他元素係0
如果PSF之大小的長度係2N+1，且N係偶數，則：
mask_self : 偶數列及偶數行處之元素係1，其他元素係0
mask_opos : 奇數列及奇數行處之元素係1，其他元素係0
mask_row : 奇數列及偶數行處之元素係1，其他元素係0
mask_col: : 偶數列及奇數行處之元素係1，其他元素係0
表1：潛在遮罩定義。
在圖19之實例中，在判定遮罩之後，在區塊 1902，該等遮罩可應用至用於不同類別之感測器的PSF，在區塊 1903，且該遮罩之結果可組合成經變換之PSF，且可重複此直到已針對各類別感測器建立經變換PSF，且程序可終止於區塊 1904。舉此可如何發生的實例而言，下表2提供可用於計算四個經變換PSF（亦即，PSF o-oT、PSF o-eT、PSF e-oT及PSF e-eT）的方程式。
PSF o-oT = PSF o-o*mask_self + PSF e-e*mask_opos + PSF o-e*mask_row + PSF e-o*mask_col
PSF o-eT = PSF o-e*mask_self + PSF e-o*mask_opos + PSF o-o*mask_row + PSF e-e*mask_col
PSF e-oT = PSF e-o*mask_self + PSF o-e*mask_opos + PSF e-e*mask_row + PSF o-o*mask_col
PSF e-eT = PSF e-e*mask_self + PSF o-o*mask_opos + PSF e-o*mask_row + PSF o-e*mask_col
表2：可能的PSF變換（注意，在表2中*係指逐元素乘法）
此外，表3至5說明如何將表2的方程式應用於一組示例性PSF以獲得經變換PSF PSF o-oT。
      [ o-o tl o-o t o-o tr ]       [ o-e tl o-e t o-e tr ]
PSFo-o = [ o-o l o-o c o-o r ] PSFo-e = [ o-e l o-e c o-e r ]
      [ o-o bl o-o b o-o br ]       [ o-e bl o-e b o-e br ]
                                         
      [ e-o tl e-o t e-o tr ]       [ e-e tl e-e t e-e tr ]
PSFe-o = [ e-o l e-o c e-o r ] PSFe-e = [ e-e l e-e c e-e r ]
      [ e-o bl e-o b e-o br ]       [ e-e bl e-e b e-e br ]   
表3：例示性PSF
      [ 1 0 1 ]       [ 0 1 0 ]
mask_opos = [ 0 0 0 ] mask_col = [ 0 0 0 ]
      [ 1 0 1 ]       [ 0 1 0 ]
                                         
      [ 0 0 0 ]       [ 0 0 0 ]
mask_self = [ 0 1 0 ] mask_row = [ 1 0 1 ]
      [ 0 0 0 ]       [ 0 0 0 ]
表4：例示性遮罩
      [ 0 0 0 ]
PSFo-o*mask_self = [ 0 o-o c 0 ]
      [ 0 0 0 ]
                    
      [ e-e tl 0 e-e tr ]
PSFe-e*mask_opos = [ 0 0 0 ]
      [ e-e bl 0 e-e br ]
                    
      [ 0 0 0 ]
PSFo-e*mask_row = [ o-e l 0 o-e r ]
      [ 0 0 0 ]
                    
      [ 0 e-o t 0 ]
PSFe-o*mask_col = [ 0 0 0 ]
      [ 0 e-o b 0 ]
                    
      [ e-e tl e-o t e-e tr ]
PSF o-oT = [ o-e l o-o c o-e r ]
      [ e-e bl o-e b e-e br ]
表5：導出經變換PSF之例示性計算。
繼續進行圖18之論述，在已經變換PSF之後，在區塊 1803，可使用該等經變換PSF來建立對應之生成矩陣。此可例如藉由將諸如在圖13或圖14之上下文中所描述的程序應用至經變換PSF之各者以獲得生成矩陣而完成。具體地，此可表示為沿下表6所闡述之行的一組程序。
G e-e = create_generative_matrix(PSF e-eT)
G e-o = create_generative_matrix(PSF e-oT)
G o-o = create_generative_matrix(PSF o-oT)
G o-e = create_generative_matrix(PSF o-eT)
表6：例示性生成矩陣程序。
然後，在區塊 1804，可依類似於PSF所描述者的方式來變換該等生成矩陣以建立經變換生成矩陣。例如，在一些實例中，可使用下表7中所示之計算來建立四個經變換生成矩陣，為了方便起見，稱為Go-oT、Go-eT、Ge-oT及Ge-eT。
G o-oT = G o-o*mask_self + G e-e*mask_opos + G o-e*mask_row + G e-o*mask_col
G o-eT = G o-e*mask_self + G e-o*mask_opos + G o-o*mask_row + G e-e*mask_col
G e-oT = Ge-o*mask_self + Go-e*mask_opos + Ge-e*mask_row + Go-o*mask_col
G e-eT = G e-e*mask_self + G o-o*mask_opos + G e-o*mask_row + G o-o*mask_col
表7：例示性生成矩陣變換
在已經建立經變換生成矩陣之後，在區塊 1805，可使用該等經變換生成矩陣以建立銳化核心。此可藉由應用諸如前文在圖11之上下文中所描述的程序且可具體地表示為沿著下表8所闡述之行的一組程序而完成。
K e-e = create_sharpening_kernel(G e-eT)
K e-o = create_sharpening_kernel(G e-oT)
K o-o = create_sharpening_kernel(G o-oT)
K o-e = create_sharpening_kernel(G o-eT)
表8：例示性銳化核心建立。
在區塊 1806，可使用諸如圖9中所示之程序將該等銳化核心應用至從感測器陣列所擷取之值，且在區塊 1807，可組合所得值集合以獲得最終經串擾校正值集合。此可依類似於上文針對建立經變換PSF及生成矩陣所描述之方式予以完成。例如，若來自NxN組感測器之信號被稱為「影像」、遮罩 o-o係其中奇數列及奇數行處之元素係1且其他元素係0的方形矩陣、遮罩 o-e係其中奇數列及偶數行處之元素係1且其他元素係0的方形矩陣、遮罩 e-o係其中偶數列及奇數行處之元素係1且其他元素係0的方形矩陣、及遮罩 e-e係其中偶數列及偶數行處之元素係1且其他元素係0的方形矩陣，則區塊 1806及 1807可由下列表示：
image o-o = convolve(Ko-o)
image o-e = convolve(Ko-e)
image e-o = convolve(Ke-o)
image e-e = convolve(Ke-e)
image_sharpened = image o-o*mask o-o+ image o-e*mask o-e+ image e-o*mask e-o+ imag e-e*mask e-e
表9：用於建立銳化影像的計算。
最後，在已經產生最終影像之後，圖18之程序可終止於區塊 1808。
可存在於所揭示技術之態樣之應用之間的變化類型之另一實例係實施方案結構之變化。例如，在一些情況下，諸如上文所述之銳化核心之應用可在圖20中所說明之程序之上下中予以執行，且可稱為對生物檢定系統100本身上的主要分析或即時分析。在此類型之程序中，在區塊 2001，在光感測器（例如，生物感測器 400之光感測器 440）處偵測信號。在區塊 2002中，將該等信號與位點匹配。此可依各種方式執行。例如，如美國專利公開案第2020/0080142號（該案之揭示內容全文以引用方式併入本文中），位置模板可經產生且用於用所擷取信號對位反應位點。類似地，此外，或作為此類型對位之替代，區塊 2002亦可包括使用如上文在圖9之上下文中所描述之程序來在運算上校正反應位點間串擾，以降低從一個反應位點發射之光對與在其緊鄰附近的其他反應位點相關聯之信號的影響。然後，在區塊 2003，在情況下，可例如藉由偵測在經串擾校正影像中偵測到超過指定背景強度之信號的區域來提取各種信號的強度。然後，在區塊 2004，該等所提取之強度可經受進一步校正，諸如透過如美國專利第10,304,189號及美國專利公開案第2020/0080142號中所描述之通道間串擾之校正，該等案各者全文以引用方式併入。一旦已應用所有必要的校正，其等就可在區塊 2005用於判定鹼基識別。然後，此鹼基識別資訊可呈儲存核酸（DNA、RNA）定序資訊的鹼基識別檔案之形式予以輸出，且圖20之程序可終止於區塊 2006。
然而，即使對生物檢定系統執行諸如上文所描述之銳化核心之應用作為即時分析之部分，所揭示技術之其他態樣仍可以其他方式執行。在一些情況下，亦可對生物檢定系統執行銳化核心準備步驟，諸如透過使用從樣本收集之資料來識別一或多種PSF，諸如透過識別經隔離信號，然後使用該等PSF來建立生成矩陣（或多個生成矩陣），且從該等生成矩陣導出銳化核心。在其他情況下，生物感測器之製造商可獲得PSF，使用該等PSF來建立生成矩陣及銳化核心，且將該等銳化核心儲存在生物感測器上之記憶體中。之後，當生物感測器用於分析物質時，可使用生物感測器之電路系統應用該等銳化核心以獲得經串擾校正值，然後，該等經串擾校正值可提供至生物檢定系統之控制器（且由該控制器應用）。
作為另一類型之變化，在一些實例中，非使用諸如上文所展示及描述之用於判定生成矩陣及銳化核心之程序，在一些實施方案中，而是可建立模板生成矩陣，該模板生成矩陣可用於從不同類型之PSF導出不同類型之銳化核心，然後，該等模板可在適當PSF可取用時建立銳化核心。圖21至圖23提供此等類型之模板之實例。在圖21中，提供一實例3×3 PSF 2101，其值標示開始於左上之1且結束於右下之9。亦展示模板9×9生成矩陣 2012，其可經導出自用於建立3×3個銳化核心的PSF（例如，使用諸如前文所描述之程序），其中在模板生成矩陣中之元素經標記，展示來自PSF之值一旦可取用就會插入至生成矩陣中。類似地，圖22提供實例5×5 PSF 2201，其中元素以類似於圖21中之實例3×3 PSF 2101所描述者之方式予以標記，且提供模板25×25生成矩陣 2202，展示來自PSF之元素一旦可取用就會插入至實際生成矩陣中。圖23提供用於針對具有偶數-奇數週期性之感測器陣列來建立3×3銳化核心的類似模板。在圖23中，繪示示一組3×3 PSF 2301，就像一組經變換PSF 2302（例如，如可從應用諸如圖19中所示之程序而導出），其中元素以類似於用於圖21之3×3 PSF及圖22之5×5 PSF者之方式予以編號。亦存在一組9×9模板生成矩陣 2304，其繪示來自PSF之值一旦可用就可插入以允許建立諸如前文所描述之銳化核心。
其他類型之變化亦可係可行的。例如，在一些實施方案中，生物感測器可經製造，其中依賴於諸如本文中所描述之運算方法而非解決串擾的實體結構，而省略經設計以最小化串擾的一或多個特徵（諸如省略偵測裝置 404之光導 462）。類似地，所揭示技術之態樣亦可應用於生物檢定系統以外之情境中。例如，其他類型之成像系統（諸如數位相機）亦會經歷串擾，其中用於一個成像元素的光子將被另一成像元素偵測到，且所揭示之技術可依類似於其可如何應用於生物檢定系統中之方式予以應用以補償此類信號中之串擾。因此，本文提供的實例應理解為僅為說明性的，且不應被視為對由此文件或任何相關文件所提供之保護的限制。
應理解，本文所描述之主題的應用不限於本文描述中所闡述及圖式中所繪示的構造細節及組件配置。本文所描述之主題能夠以各種方式實踐及實行其他實施方式。此外，應理解，本文中所使用之片語及用語係為了描述之目的且不應視為限制性。本文中使用之「包括(including)」、「包含(comprising)」或「具有(having)」及其變化意欲涵蓋其後列出之項目及其等效物以及額外項目。
當在請求項中使用時，用語「組(set)」應理解為分組在一起的一或多個事物。類似地，當在請求項「基於」中使用時，應理解為指示一個事物至少部分地由其被指定為「基於」的事物所決定。如果一個事物被要求完全由另一個事物決定，則該事物將被稱為「完全」基於其所決定的事物。
用語「安裝(mounted)」、「連接(connected)」、「支撐(supported)」及「耦接(coupled)」及其變化可廣泛使用且涵蓋直接及間接安裝、連接、支撐、及耦接，除非另有指定或限制。此外，「連接」及「耦接」不限於實體或機械連接或耦接。此外，應當理解，本文使用的措辭及用語參考裝置或元件方向（例如，諸如「上方(above)」、「下方(below)」、「前(front)」、「後(rear)」、「遠側(distal)」、「近端(proximal)」等）僅用於簡化對本文描述的一個或多個實例的描述，並不單獨指示或暗示所提及的裝置或元素必須具有特定方向。另外，本文中使用諸如用語「外(outer)」及「內(inner)」係為了描述之目的，且不意欲指示或暗示相對重要性或意義。
應瞭解，以上描述意欲為描述性而非係限制性的。例如，上文所述之實例（及/或其態樣）可彼此組合使用。此外，可進行許多修改以適應對所描述主題之教示的特定情況或材料而不脫離其等之範圍。儘管本文所描述之材料及塗層之尺寸、類型意欲定義所揭示之標的物之參數，但絕不是限制性的，而是說明性的。許多進一步實例對於所屬技術領域中具有通常知識者在審閱上述說明書時將是顯而易見的。因此，所揭示標的物之範疇應參考隨附申請專利範圍而連同此申請專利範圍享有的均等物之全部範圍來判定。在隨附申請專利範圍中，用語「包括(including)」及「其中(in which)」用作各別用語「包含(comprising)」及「其中(wherein)」之白話英語均等詞。此外，在以下申請專利範圍中，用語「第一(first)」、「第二(second)」、及「第三(third)」等僅用作標號，且不意欲對其等目的加諸數值要求。進一步地，以下申請專利範圍的限制並非以構件附加功能(means-plus-function)格式撰寫，並且不意欲基於35 U.S.C. § 112第六項解讀，除非並且直到此類申請專利範圍限制明確使用片語「用於...的構件」後續接著功能陳述而無進一步結構。
以下申請專利範圍所揭示主題之某些實例的敘述態樣，且被認為是上述揭示之部分。這些態樣可彼此組合。
100:生物檢定系統 102:生物感測器 104:系統控制器 106:流體控制系統；子系統 108:流體儲存系統；子系統 110:溫度控制系統；子系統 111:照明系統；子系統 112:系統收容器；介面 113:顯示器 114:使用者介面 115:使用者輸入裝置 116:共同殼體 120:通訊鏈路 122:通訊鏈路 130:主控制模組 131:流體控制模組；系統模組 132:流體儲存模組；系統模組 133:溫度控制模組；系統模組 134:裝置模組；模組 135:識別模組；模組 136:合成式定序(SBS)模組；規程模組；模組 137:樣本製備（或產生）模組；規程模組；擴增模組；模組 138:偵測資料分析模組 139:照明模組；系統模組 200:例示性工作站 235:生物感測器（或匣） 238:流體網路 240:試劑匣 242:閥塊 244:主泵 246:氣泡去除裝置 248:3路閥 250:流量限制器 252:廢料移除系統 254:吹掃泵 260:系統控制器或SBS板 262:觸控螢幕使用者介面 264:試劑冷卻器 266:熱循環儀 270:USB隨身碟/CF隨身碟/硬碟機 272:單板電腦(SBC) 300:工作站 302:匣 304:工作站殼體 306:系統收容器 308:匣殼體 310:埠 312:機架總成 314:機櫃或匣 316:儲架 318:接收空間 320:樣本總成；第一子總成 322:燈總成；第二子總成 324:反應成分本體 326:基底 328:凹部 330:旋轉閥 332:試劑貯器 334:貯器 336:燈總成 338:光導通道 340:匣泵 342:埠 344:埠 346:階段 348:階段 400:生物感測器 401:激發光 402:流動池 404:偵測裝置 406:側壁 408:反應凹部 410:流通蓋 412:偵測器表面 414:反應位點 418:流動通道 420:入口埠 422:出口埠 424:感測器陣列 425:裝置基底 426:導引陣列 428:反應陣列 431:感測器層或基底；堆疊層 432:金屬-介電層；基板層；第一基板層；堆疊層 433:金屬-介電層；基板層；第二基板層；堆疊層 434:金屬-介電層；基板層；第三基板層；堆疊層 435:金屬-介電層；基板層；第四基板層；堆疊層 436:金屬-介電層；基板層；第五基板層；堆疊層 437:金屬-介電層；基板層；第六基板層；堆疊層 440:光感測器 441、442、443:閘 446:電路系統 450:屏蔽層 452:孔隙 454:鈍化層 456:基底孔 458:黏著劑 460:濾光材料 462:光導 464:外表面 466:光發射 468:中心縱軸 901、902、903、904、905、906:區塊 1101、1102、1103、1104、1105:區塊 1201:反應位點 1202:9×1經扁平化照明矩陣 1203:感測器 1204:9×1經扁平化照明矩陣 1301、1302、1303、1304、1305、1306、1307、1308、1309:區塊 1401:具有維度(2N+1)2 × 1的經扁平化信號矩陣 1402:生成矩陣 1403:照明值 1404:生成矩陣 1503、1504、1505、1506、1507、1508:區塊 1601、1602、1603:區塊 1801、1802、1803、1804、1805、1806、1807、1808:區塊 1901、1902、1903、1904:區塊 2001、2002、2003、2004、2005、2006:區塊 2101:3×3 PSF 2102:模板9×9生成矩陣 2201:5×5 PSF 2202:模板25×25生成矩陣 2301:3×3 PSF 2302:經變換PSF 2303:9×9模板生成矩陣 M1:金屬元素 M2:金屬元素 M3:金屬元素 M4:金屬元素 M2/M3:金屬互連件 M3/M4:金屬互連件 H 1:高度
[圖1]係用於生物或化學分析之例示性系統的方塊圖。 [圖2]係可用於圖1之系統中的例示性系統控制器的方塊圖。 [圖3]係用於生物或化學分析之例示性工作站的方塊圖。 [圖4]係例示性工作站及例示性匣之透視圖。 [圖5]係包括圖4之複數個工作站之例示性機架總成的正視圖。 [圖6]繪示例示性匣之內部組件。 [圖7]繪示生物感測器之截面。 [圖8]係在更詳細繪示生物感測器之圖7之截面的放大部分。 [圖9]繪示補償串擾之方法。 [圖10A]及[圖10B]繪示矩陣再中心化。 [圖11]繪示可執行以產生銳化核心之方法。 [圖12]繪示如何可以經扁平化矩陣來表示用於由反應位點發射且由感測器所偵測到之照明的值。 [圖13]繪示可用於建立生成矩陣之方法。 [圖14]繪示生成矩陣、銳化核心及所偵測到之照明值可用於判定經串擾校正照明值。 [圖15]繪示可用於建立生成矩陣的程序。 [圖16]繪示一個矩陣可如何置中地置放於另一個矩陣上。 [圖17]繪示用於展現偶數-奇數週期性之感測器陣列的例示性點展開函數。 [圖18]繪示可用以在補償串擾過程中考量偶數-奇數週期性的方法。 [圖19]展示對於具有偶數-奇數週期性之感測器陣列如何可從基礎點展開函數導出經變換點展開函數。 [圖20]繪示其中可應用銳化核心以解決串擾的主要分析程序。 [圖21]繪示3×3 PSF與9×9生成矩陣之間的關係。 [圖22]繪示5×5 PSF與25×25生成矩陣之間的關係。 [圖23]繪示在展現偶數-奇數週期性之系統中的3×3 PSF及9×9生成矩陣之間的關係。

Claims (20)

  1. 一種方法，其包含： 在一組光感測器之各光感測器處擷取表示由該光感測器所偵測到光子的所擷取照明值，其中： 該組光感測器依二維圖案予以設置，其中來自該組光感測器之各光感測器相鄰於來自該組光感測器之至少兩個其他光感測器；且 來自該組光感測器之各光感測器具有來自一組反應位點之對應反應位點； 判定生成函數，其中： 基於一或多個點展開函數(PSF)來判定該生成函數，該一或多個點展開函數中之各者將藉由用於反應位點之對應光感測器以及周圍光感測器兩者如何偵測到由該反應位點所發射之照明予以模型化；且 該生成函數提供由該組反應位點所發射之照明對由該組光感測器所偵測到之光子的映射； 基於該生成函數來判定一組銳化核心；及 針對來自該組光感測器之各光感測器獲得一組經串擾校正照明值，將來自該組銳化核心之對應銳化核心應用至一組所擷取照明值，其中包含： 表示由該光感測器所偵測到之光子之該所擷取照明值；及 表示由複數個光感測器所偵測到之光子之所擷取照明值，其中該複數個光感測器包含相鄰於該光感測器的各光感測器。
  2. 如請求項1之方法，其中： 來自該組銳化核心之各銳化核心係具有第一邊長之方形矩陣； 該生成函數包含一組生成矩陣，該組生成矩陣之各者係具有第二邊長的方形矩陣； 該一或多個點展開函數之各者係具有第三邊長的方形矩陣； 來自該組生成矩陣之各生成矩陣具有對應點展開函數； 該第二邊長等於該第一邊長之平方；且 該第一邊長及該第三邊長皆係奇數。
  3. 如請求項2之方法，其中該第三邊長與該第一邊長不同。
  4. 如請求項2或3之方法，其中判定該生成函數包含對於各生成矩陣，定義該生成矩陣之元素以具有對應於複數個方形子矩陣的值，該複數個方形子矩陣形成該生成矩陣之分塊(tiling)，其中： 該複數個方形子矩陣之各者具有等於該第一邊長的邊長； 該複數個方形子矩陣包含對應於該生成矩陣之對應PSF之各列的子矩陣，其中： 該子矩陣具有頂部列，其包含： 一組最左元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之左方相鄰者的元素值，其中該組最左元素之基數相等於第一數字，且其中該第一數字等於該第三邊長除以二且經升值捨位； 一組最右元素，其具有等於零之元素值，其中該組最右元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字； 該子矩陣具有左行，其包含： 一組最頂部元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之右方相鄰者的元素值，其中該組最頂部元素之基數相等於該第一數字； 一組最底部元素，其具有等於零之元素值，其中該組最底部元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字； 且 該子矩陣包含一組對角元素，該組對角元素之各者具有之元素值等於其左上相鄰者之元素值，其中該頂部列、該左行、及該組對角元素的聯集之基數等於該第一邊長之平方； 該複數個方形子矩陣包含頂部列子矩陣、左行子矩陣、及一組對角子矩陣，其中： 該頂部列子矩陣包含： 一組最左子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向右繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列下方的所有列的子矩陣；及 一組最右子矩陣，該組最右子矩陣具有之基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最右子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成； 該左行子矩陣包含： 一組最頂部子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向下繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列上方的所有列的子矩陣；及 一組最底部子矩陣，該組最底部子矩陣具有之基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最底部子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成； 該組對角子矩陣包含未被該頂部列子矩陣或該左行子矩陣包含的所有該複數個方形子矩陣；且 該組對角線子矩陣中之各子矩陣相同於其左上相鄰者。
  5. 如請求項2至4中任一項之方法，其中判定該生成函數包含對於各生成矩陣： 對於該生成矩陣中之各列，藉由下列來定義該列： 透過在其垂直軸及水平軸鏡射該生成矩陣之對應PSF來獲得經變換PSF； 藉由將該經變換PSF置中地置放於在方形矩陣中之相對應元素上，該方形矩陣由零值元素組成且具有等於該第一邊長之平方的基數；及 列扁平化該中間矩陣以定義該列。
  6. 如請求項2至5中任一項之方法，其中對於來自該組生成矩陣之各生成矩陣，基於該生成函數來判定該組銳化核心包括： 判定係該生成矩陣之逆矩陣的中間矩陣；及 將該中間矩陣之中間列轉換為對應之銳化核心，其中： 該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的基數之該中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且 在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的該最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中。
  7. 如請求項1至5中任一項之方法，其中： 該組光感測器經組織為陣列，該陣列具有複數個奇數行、複數個奇數列、複數個偶數行、及複數個偶數列； 該一或多個PSF包含： 奇數-奇數PSF，其將來自對應於奇數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化； 奇數-偶數PSF，其將來自對應於奇數列及偶數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化； 偶數-奇數PSF，其將由來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化；及 偶數-偶數PSF，其將來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化； 該生成函數包括： 偶數-偶數生成矩陣； 偶數-奇數生成矩陣； 奇數-奇數生成矩陣； 奇數-偶數生成矩陣； 該偶數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之第一中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第一元素子集； 該偶數-偶數PSF之第一元素子集； 該奇數-偶數PSF之第一元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第一元素子集； 該偶數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之第二中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第二元素子集； 該偶數-偶數PSF之第二元素子集； 該奇數-偶數PSF之第二元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第二元素子集； 該奇數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之第三中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第三元素子集； 該偶數-偶數PSF之第三元素子集； 該奇數-偶數PSF之第三元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第三元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之第四中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第四元素子集； 該偶數-偶數PSF之第四元素子集； 該奇數-偶數PSF之第四元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第四元素子集； 及 對於該奇數-奇數PSF、該偶數-偶數PSF、該奇數-偶數PSF、該偶數-奇數PSF之各PSF，該PSF之該第一元素子集、該第二元素子集、該第三元素子集及該第四元素子集不相交。
  8. 如請求項7之方法，其中： 基於該生成函數來判定該組銳化核心包含： 產生由以下組成之第一中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第一元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第一元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第一元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第一元素子集； 產生由以下組成之第二中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第二元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第二元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第二元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第二元素子集； 產生由以下組成之第三中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第三元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第三元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第三元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第三元素子集； 產生由以下組成之第四中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第四元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第四元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第四元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第四元素子集； 對於該第一中間生成矩陣、該第二中間生成矩陣、該第三中間生成矩陣及該第四中間生成矩陣之各者： 判定係該生成矩陣之逆矩陣的額外中間矩陣； 將該額外中間矩陣之中間列轉換為對應之銳化核心，其中： 該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的基數之該額外中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且 在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該額外中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的該最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中； 對於該奇數-奇數生成矩陣、該偶數-偶數生成矩陣、該奇數-偶數生成矩陣、該偶數-奇數生成矩陣之各生成矩陣，該生成矩陣之該第一元素子集、該第二元素子集、該第三元素子集及該第四元素子集不相交； 針對來自該複數個光感測器之各光感測器以獲得該組經串擾校正照明值包含： 藉由將從該第一中間生成矩陣中之中間列所轉換的對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第一中間經銳化矩陣； 藉由將從該第二中間生成矩陣中之中間列所轉換的對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第二中間經銳化矩陣； 藉由將從該第三中間生成矩陣中之中間列所轉換的對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第三中間經銳化矩陣； 藉由將從該第四中間生成矩陣中之中間列所轉換的對應銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第四中間經銳化矩陣； 藉由組合下列而獲得該組經串擾校正照明值： 該第一中間經銳化矩陣之第一元素子集； 該第二中間經銳化矩陣之第二元素子集； 該第三中間經銳化矩陣之第三元素子集；及 該第四中間經銳化矩陣之第四元素子集。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法，其中： 來自該組反應位點之各反應位點對應於來自該組光感測器之僅一個光感測器 該組反應位點經設置於流動池之表面上的槽；且 該組經串擾校正照明值用於定序經設置於該組反應位點內之核苷酸。
  10. 如請求項1至9中任一項之方法，其中在該組光感測器之各光感測器處擷取表示由該光感測器所偵測到光子的所擷取照明值之前，判定該生成函數及該組銳化核心。
  11. 一種包含處理器及非暫時性電腦可讀取媒體之系統，該非暫時性電腦可讀取媒體儲存指令以在由該處理器執行時： 判定生成函數，其中： 基於一或多個點展開函數(PSF)來判定該生成函數，該一或多個點展開函數中之各者將藉由用於一組反應位點中之反應位點的對應光感測器以及由一組光感測器所包含之周圍光感測器兩者如何偵測到由該反應位點所發射之照明予以模型化；且 該生成函數提供由該組反應位點所發射之照明對由該組光感測器所偵測到之光子的映射； 基於該生成函數來判定一組銳化核心，其中來自該組銳化核心之各銳化核心對應於來自該組光感測器的光感測器。
  12. 如請求項11之系統，其中： 來自該組銳化核心之各銳化核心係具有第一邊長之方形矩陣； 該生成函數包含一組生成矩陣，該組生成矩陣之各者係具有第二邊長的方形矩陣； 該一或多個點展開函數之各者係具有第三邊長的方形矩陣； 來自該組生成矩陣之各生成矩陣具有對應點展開函數； 該第二邊長等於該第一邊長之平方；且 該第一邊長及該第三邊長皆係奇數。
  13. 如請求項12之系統，其中該第三邊長不同於該第一邊長。
  14. 如請求項11至13中任一項之系統，其中判定該生成函數包含對於各生成矩陣，定義該生成矩陣之元素以具有對應於複數個方形子矩陣的值，該複數個方形子矩陣形成該生成矩陣之分塊，其中： 該複數個方形子矩陣之各者具有等於該第一邊長的邊長； 該複數個方形子矩陣包含對應於該生成矩陣之對應PSF之各列的子矩陣，其中： 該子矩陣具有頂部列，其包含： 一組最左元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之左方相鄰者的元素值，其中該組最左元素之基數相等於第一數字，且其中該第一數字等於該第三邊長除以二且經升值捨位； 一組最右元素，其具有等於零之元素值，其中該組最右元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字； 該子矩陣具有左行，其包含： 一組最頂部元素，其具有之元素值等於該生成矩陣之對應PSF之對應列之中間元素及該中間元素之右方相鄰者的元素值，其中該組最頂部元素之基數相等於該第一數字； 一組最底部元素，其具有等於零之元素值，其中該組最底部元素之基數等於該第一邊長減去元素之該第一數字； 且 該子矩陣包含一組對角元素，該組對角元素之各者具有之元素值等於其左上相鄰者之元素值，其中該頂部列、該左行、及該組對角元素的聯集之基數等於該第一邊長之平方； 該複數個方形子矩陣包含頂部列子矩陣、左行子矩陣、及一組對角子矩陣，其中： 該頂部列子矩陣包含： 一組最左子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向右繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列下方的所有列的子矩陣；及 一組最右子矩陣，該組最右子矩陣具有之基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最右子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成； 該左行子矩陣包含： 一組最頂部子矩陣，其開始於對應於該生成矩陣之對應PSF之中間列的子矩陣，且向下繼續接著具有對應於在該生成矩陣之對應PSF中之該中間列上方的所有列的子矩陣；及 一組最底部子矩陣，該組最底部子矩陣具有之基數等於該第一邊長減去該第一數字，其中該組最底部子矩陣中之各子矩陣由零值元素組成； 該組對角子矩陣包含未被該頂部列子矩陣或該左行子矩陣包含的所有該複數個方形子矩陣；且 該組對角線子矩陣中之各子矩陣相同於其左上相鄰者。
  15. 如請求項11至14中任一項之系統，其中判定該生成函數包括對於各生成矩陣： 對於該生成矩陣中之各列，藉由下列來定義該列： 透過在其垂直軸及水平軸鏡射該生成矩陣之對應PSF來獲得經變換PSF； 藉由將該經變換PSF置中地置放於在方形矩陣中之相對應元素上，該方形矩陣由零值元素組成且具有等於該第一邊長之平方的基數；及 列扁平化該中間矩陣以定義該列。
  16. 如請求項12至15中任一項之系統，其中對於來自該組生成矩陣之各生成矩陣，基於該生成函數來判定該組銳化核心包括： 判定係該生成矩陣之逆矩陣的中間矩陣；及 將該中間矩陣之中間列轉換為對應之銳化核心，其中： 該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的基數之該中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且 在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的該最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中。
  17. 如請求項11至15中任一項之系統，其中： 該組光感測器經組織為陣列，該陣列具有複數個奇數行、複數個奇數列、複數個偶數行、及複數個偶數列； 該一或多個PSF包含： 奇數-奇數PSF，其將來自對應於奇數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化； 奇數-偶數PSF，其將來自對應於奇數列及偶數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化； 偶數-奇數PSF，其將來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化；及 偶數-偶數PSF，其將來自對應於偶數列及奇數行中之光感測器的反應位點之照明藉由該反應位點之對應光感測器及周圍光感測器兩者如何偵測到予以模型化； 該生成函數包括： 偶數-偶數生成矩陣； 偶數-奇數生成矩陣； 奇數-奇數生成矩陣； 奇數-偶數生成矩陣； 該偶數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之第一中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第一元素子集； 該偶數-偶數PSF之第一元素子集； 該奇數-偶數PSF之第一元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第一元素子集； 該偶數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之第二中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第二元素子集； 該偶數-偶數PSF之第二元素子集； 該奇數-偶數PSF之第二元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第二元素子集； 該奇數-奇數生成矩陣對應於由以下組成之第三中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第三元素子集； 該偶數-偶數PSF之第三元素子集； 該奇數-偶數PSF之第三元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第三元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣對應於由以下組成之第四中間PSF： 該奇數-奇數PSF之第四元素子集； 該偶數-偶數PSF之第四元素子集； 該奇數-偶數PSF之第四元素子集；及 該偶數-奇數PSF之第四元素子集； 對於該奇數-奇數PSF、該偶數-偶數PSF、該奇數-偶數PSF、該偶數-奇數PSF之各PSF，該PSF之該第一元素子集、該第二元素子集、該第三元素子集及該第四元素子集不相交； 基於該生成函數來判定該組銳化核心包含： 產生由以下組成之第一中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第一元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第一元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第一元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第一元素子集； 產生由以下組成之第二中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第二元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第二元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第二元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第二元素子集； 產生由以下組成之第三中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第三元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第三元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第三元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第三元素子集； 產生由以下組成之第四中間生成矩陣： 該奇數-奇數生成矩陣之第四元素子集； 該偶數-偶數生成矩陣之第四元素子集； 該奇數-偶數生成矩陣之第四元素子集；及 該偶數-奇數生成矩陣之第四元素子集； 對於該第一中間生成矩陣、該第二中間生成矩陣、該第三中間生成矩陣及該第四中間生成矩陣之各者： 判定係該生成矩陣之逆矩陣的額外中間矩陣； 將該額外中間矩陣之中間列轉換為對應之銳化核心，其中： 該對應之銳化核心之最頂部列與具有等於該第一邊長的基數之該額外中間矩陣之該中間列中的一組最左元素相同；且 在該對應之銳化核心中之該最頂部列下方的各列開始於來自該額外中間矩陣之該中間列之最左元素，且繼續接著完成該列所必須一樣多的該最左元素之右方相鄰者，該最左元素不會出現在該對應之銳化核心的任何較高列中； 且 對於該奇數-奇數生成矩陣、該偶數-偶數生成矩陣、該奇數-偶數生成矩陣、該偶數-奇數生成矩陣之各生成矩陣，該生成矩陣之該第一元素子集、該第二元素子集、該第三元素子集及該第四元素子集不相交。
  18. 一種包含處理器及非暫時性電腦可讀取媒體之系統，該非暫時性電腦可讀取媒體儲存一組銳化核心及指令以在由該處理器執行時： 在一組光感測器之各光感測器處擷取表示由該光感測器所偵測到光子的所擷取照明值，其中： 該組光感測器依二維圖案予以設置，其中來自該組光感測器之各光感測器相鄰於來自該組光感測器之至少兩個其他光感測器；且 來自該組光感測器之各光感測器具有來自一組反應位點之對應反應位點； 及 針對來自該組光感測器之各光感測器獲得組經串擾校正照明值，將來自該組銳化核心之對應銳化核心應用至一組所擷取照明值，其中包含： 表示由該光感測器所偵測到之光子之該所擷取照明值；及 表示由複數個光感測器所偵測到之光子之所擷取照明值，其中該複數個光感測器包含相鄰於該光感測器的各光感測器。
  19. 如請求項18之系統，其中針對來自該複數個光感測器之各光感測器以獲得該組經串擾校正照明值包含： 藉由將第一對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第一中間經銳化矩陣； 藉由將第二對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第二中間經銳化矩陣； 藉由將第三對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第三中間經銳化矩陣； 藉由將第四對應經銳化核心應用至該組所擷取照明值而獲得第四中間經銳化矩陣； 藉由組合下列而獲得該組經串擾校正照明值： 該第一中間經銳化矩陣之第一元素子集； 該第二中間經銳化矩陣之第二元素子集； 該第三中間經銳化矩陣之第三元素子集；及 該第四中間經銳化矩陣之第四元素子集。
  20. 如請求項18至19中任一項之系統，其中： 該組反應位點經設置於流動池之表面上的槽；且 該非暫時性電腦可讀取媒體儲存指令以將該組經串擾校正照明值用於定序經設置於該組反應位點內之核苷酸。
TW111124074A 2021-06-29 2022-06-28 校正從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統 TW202323796A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163216125P 2021-06-29 2021-06-29
US63/216,125 2021-06-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202323796A true TW202323796A (zh) 2023-06-16

Family

ID=82594901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111124074A TW202323796A (zh) 2021-06-29 2022-06-28 校正從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220414839A1 (zh)
TW (1) TW202323796A (zh)
WO (1) WO2023278184A1 (zh)

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US59865A (en) 1866-11-20 smith
CA2044616A1 (en) 1989-10-26 1991-04-27 Roger Y. Tsien Dna sequencing
US6090592A (en) 1994-08-03 2000-07-18 Mosaic Technologies, Inc. Method for performing amplification of nucleic acid on supports
US5641658A (en) 1994-08-03 1997-06-24 Mosaic Technologies, Inc. Method for performing amplification of nucleic acid with two primers bound to a single solid support
WO1998044152A1 (en) 1997-04-01 1998-10-08 Glaxo Group Limited Method of nucleic acid sequencing
JP2002503954A (ja) 1997-04-01 2002-02-05 グラクソ、グループ、リミテッド 核酸増幅法
AR021833A1 (es) 1998-09-30 2002-08-07 Applied Research Systems Metodos de amplificacion y secuenciacion de acido nucleico
US20050191698A1 (en) 1999-04-20 2005-09-01 Illumina, Inc. Nucleic acid sequencing using microsphere arrays
CN100462433C (zh) 2000-07-07 2009-02-18 维西根生物技术公司 实时序列测定
WO2002044425A2 (en) 2000-12-01 2002-06-06 Visigen Biotechnologies, Inc. Enzymatic nucleic acid synthesis: compositions and methods for altering monomer incorporation fidelity
AR031640A1 (es) 2000-12-08 2003-09-24 Applied Research Systems Amplificacion isotermica de acidos nucleicos en un soporte solido
US7057026B2 (en) 2001-12-04 2006-06-06 Solexa Limited Labelled nucleotides
US20040002090A1 (en) 2002-03-05 2004-01-01 Pascal Mayer Methods for detecting genome-wide sequence variations associated with a phenotype
WO2004018497A2 (en) 2002-08-23 2004-03-04 Solexa Limited Modified nucleotides for polynucleotide sequencing
US7414116B2 (en) 2002-08-23 2008-08-19 Illumina Cambridge Limited Labelled nucleotides
US7595883B1 (en) 2002-09-16 2009-09-29 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Biological analysis arrangement and approach therefor
GB0321306D0 (en) 2003-09-11 2003-10-15 Solexa Ltd Modified polymerases for improved incorporation of nucleotide analogues
JP2007525571A (ja) 2004-01-07 2007-09-06 ソレクサ リミテッド 修飾分子アレイ
CN101914620B (zh) 2004-09-17 2014-02-12 加利福尼亚太平洋生命科学公司 核酸测序的方法
WO2006064199A1 (en) 2004-12-13 2006-06-22 Solexa Limited Improved method of nucleotide detection
EP1888743B1 (en) 2005-05-10 2011-08-03 Illumina Cambridge Limited Improved polymerases
EP3257949A1 (en) 2005-06-15 2017-12-20 Complete Genomics Inc. Nucleic acid analysis by random mixtures of non-overlapping fragments
GB0514936D0 (en) 2005-07-20 2005-08-24 Solexa Ltd Preparation of templates for nucleic acid sequencing
GB0517097D0 (en) 2005-08-19 2005-09-28 Solexa Ltd Modified nucleosides and nucleotides and uses thereof
US7405281B2 (en) 2005-09-29 2008-07-29 Pacific Biosciences Of California, Inc. Fluorescent nucleotide analogs and uses therefor
GB0522310D0 (en) 2005-11-01 2005-12-07 Solexa Ltd Methods of preparing libraries of template polynucleotides
WO2007107710A1 (en) 2006-03-17 2007-09-27 Solexa Limited Isothermal methods for creating clonal single molecule arrays
EP2018622B1 (en) 2006-03-31 2018-04-25 Illumina, Inc. Systems for sequence by synthesis analysis
US8178360B2 (en) 2006-05-18 2012-05-15 Illumina Cambridge Limited Dye compounds and the use of their labelled conjugates
WO2008051530A2 (en) 2006-10-23 2008-05-02 Pacific Biosciences Of California, Inc. Polymerase enzymes and reagents for enhanced nucleic acid sequencing
US20080242560A1 (en) 2006-11-21 2008-10-02 Gunderson Kevin L Methods for generating amplified nucleic acid arrays
US8965076B2 (en) 2010-01-13 2015-02-24 Illumina, Inc. Data processing system and methods
US20120015825A1 (en) * 2010-07-06 2012-01-19 Pacific Biosciences Of California, Inc. Analytical systems and methods with software mask
RU2736384C1 (ru) 2017-03-07 2020-11-16 Иллюмина, Инк. Секвенирование с помощью одиночного источника света и двух оптических каналов
US11423306B2 (en) * 2019-05-16 2022-08-23 Illumina, Inc. Systems and devices for characterization and performance analysis of pixel-based sequencing

Also Published As

Publication number Publication date
US20220414839A1 (en) 2022-12-29
WO2023278184A1 (en) 2023-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7013503B2 (ja) 生物学的または化学的な分析のためのバイオセンサおよびその製造方法
TWI679418B (zh) 具有整合式保護電路的感測器以及為感測器提供腐蝕保護的方法
TW202323796A (zh) 校正從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統
TW202309841A (zh) 用於即時提取從反應位點發射之照明中串擾的方法及系統
CA3183581A1 (en) Tile location and/or cycle based weight set selection for base calling
WO2022197752A1 (en) Tile location and/or cycle based weight set selection for base calling
CA3224382A1 (en) Self-learned base caller, trained using oligo sequences
CN117836605A (zh) 具有减少的串扰的流通池图像传感器布置