JP7305611B2 - 配列決定および高分解能画像化の方法 - Google Patents
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Description
この出願は2017年3月17日出願の米国特許仮出願第62/473,163号の恩典を主張するものであり、その開示全体は、すべての目的に関してその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
配列決定のコストを削減することは、ヘルスケアの改善を可能にするために重要である。配列決定のコストを判定するための基準は、90ギガ塩基として定義される、30Xヒトゲノムの価格である。
いくつかの態様において、ポリヌクレオチドは、単一分子の、合成による配列決定のために、該基材上で離れて配置される。いくつかの態様において、配列決定されようとする別個のポリヌクレオチド配列を含む近接するポリヌクレオチドに結合したプローブからの該検出可能な標識によって放出される光学シグナルの間にオーバーラップが存在するように、ポリヌクレオチドは、該基材上に高密度に詰め込まれる。いくつかの態様において、該表面上に固定化されたポリヌクレオチドは、平均して、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される。いくつかの態様において、該表面上に固定化された該ポリヌクレオチドの少なくとも2つは、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される。いくつかの態様において、該表面上に固定化された該ポリヌクレオチドの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%は、別の固定化されたポリヌクレオチドから、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される。
[本発明1001]
基材の表面上に高密度で固定化された複数のポリヌクレオチドを配列決定するための方法であって、以下の工程を含む、方法:
a. 表面を含む基材を提供する工程であって、表面が、表面上で別々の位置に固定化された複数のポリヌクレオチドを含み、かつ該表面が、合成による配列決定(sequencing by synthesis)のための試薬を含む、工程;
b. 以下を含む各サイクルを含む、単一分子の、合成による配列決定の、複数のサイクルを実施する工程:
i. 該ポリヌクレオチドを、検出可能な標識を含む可逆的ターミネーターヌクレオチドのセットと接触させること;
ii. 該ポリヌクレオチドに組み込まれた各ヌクレオチドからの光学シグナルを検出するために、光学システムを用いて該表面のフィールドを画像化することであって、それにより該サイクルについて該フィールドにおける複数の光学シグナルを検出する、画像化すること;
c. 該複数のサイクルの少なくとも2つからの該フィールドの画像からの該複数の光学シグナルのそれぞれからのピーク位置を決定する工程;
d. 各光学シグナルについて該ピーク位置をオーバーレイする工程、および該表面上の検出される各組み込まれたヌクレオチドの相対位置を、改善された正確性で決定するために、光学シグナルの各クラスターにおいて光学分布モデルを適用する工程;
e. 該決定された相対位置およびデコンボリューション関数を用いて、各サイクルからの各フィールド画像における該光学シグナルをデコンボリューションする工程;
f. 各フィールドおよび各サイクルについて、該ポリヌクレオチドに組み込まれた該検出可能な標識を、該デコンボリューションされた光学シグナルから同定する工程;ならびに
g. 各ポリヌクレオチドの位置で、該複数のサイクルにわたって同定された該検出可能な標識から、基材の表面上に固定化された該複数のポリヌクレオチドを配列決定する工程。
[本発明1002]
前記基材が、同一配列を含むポリヌクレオチドの1,000以下、500以下、100以下、50以下、25以下、20以下、15以下、または10以下のクローンコピーを含む、本発明1001の方法。
[本発明1003]
前記ポリヌクレオチドがDNAコンカテマーである、本発明1001の方法。
[本発明1004]
各サイクルが、前記表面を前記複数の可逆的ターミネーターヌクレオチドと接触させることの後であってかつ前記フィールドを画像化することの前に、未結合のヌクレオチドを除去するために前記表面を洗浄することをさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1005]
別のサイクルが実施されようとする場合に、前記サイクルが、前記可逆的ターミネーターを切断することをさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1006]
別のサイクルが実施されようとする場合に、前記サイクルが、前記検出可能な標識を切断することをさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1007]
可逆的ターミネーターヌクレオチドの前記セットが、それぞれ別個の検出可能な標識を有する少なくとも2つの別個のヌクレオチドを含む、本発明1001の方法。
[本発明1008]
可逆的ターミネーターヌクレオチドの前記セットが、それぞれ別個の検出可能な標識を有する少なくとも4つの別個のヌクレオチドを含む、本発明1001の方法。
[本発明1009]
可逆的ターミネーターヌクレオチドの前記セットが、アデニン、シトシン、チミン、およびグアニンを含む、本発明1001の方法。
[本発明1010]
可逆的ターミネーターヌクレオチドの前記セットが、アデニン、シトシン、ウラシル、およびグアニンを含む、本発明1001の方法。
[本発明1011]
前記ポリヌクレオチドがデオキシリボ核酸またはリボ核酸を含む、本発明1001の方法。
[本発明1012]
前記複数の標的ポリヌクレオチドが約1 kb~約100 kbの長さを有する、本発明1001の方法。
[本発明1013]
前記複数の標的ポリヌクレオチドが約10 kb~約50 kbの長さを有する、本発明1001の方法。
[本発明1014]
表面に結合した前記ポリヌクレオチドが、少なくとも10 nmの距離によって隔てられる、本発明1001の方法。
[本発明1015]
前記検出可能な標識が、前記可逆的ターミネーターヌクレオチドの3' -OH基に結合される、本発明1001の方法。
[本発明1016]
検出可能な標識ではない保護基が、前記可逆的ターミネーターヌクレオチドの3' -OHに結合される、本発明1001の方法。
[本発明1017]
前記複数の標的ポリヌクレオチドが、別々の位置で前記表面に結合した捕捉プローブへの結合によって固定化される、本発明1001の方法。
[本発明1018]
前記複数の標的ポリヌクレオチドが、前記捕捉プローブの配列に相補的な捕捉配列および前記配列決定プライマーの配列に相補的なプライミング配列を含むアダプターに連結される、本発明1017の方法。
[本発明1019]
前記捕捉配列が20マーから50マーである、本発明1018の方法。
[本発明1020]
前記プライミング配列が20マーから50マーである、本発明1018の方法。
[本発明1021]
同じ配列を有するポリヌクレオチドのセットを比較することによって、またはデータそれ自体に基づいて、位相誤差を補正するために前のサイクルの回帰を実施する工程をさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1022]
前記デコンボリューションが、隣接するポリヌクレオチドからの干渉光学シグナルを、前記隣接するポリヌクレオチド間の中心間距離を用いて、前記決定された相対位置から除去する工程を含む、本発明1001の方法。
[本発明1023]
前記デコンボリューション関数が最近傍変数回帰(nearest neighbor variable regression)を含む、本発明1022の方法。
[本発明1024]
前記デコンボリューションが、各サイクルにおいて使用される特有の検出可能な各標識から、オーバーラップする波長を分離する工程を含む、本発明1001の方法。
[本発明1025]
前記デコンボリューション関数がクロストーク回帰(cross-talk regression)を含む、本発明1024の方法。
[本発明1026]
前記デコンボリューション関数が、最近傍変数回帰、平滑化、またはクロストーク補正を含む、本発明1001の方法。
[本発明1027]
前記ポリヌクレオチドが、単一分子の、合成による配列決定のために、前記基材上で離れて配置される、本発明1001の方法。
[本発明1028]
配列決定されようとする別個のポリヌクレオチド配列を含む近接するポリヌクレオチドに結合したプローブからの前記検出可能な標識によって放出される光学シグナルの間にオーバーラップが存在するように、前記ポリヌクレオチドが、前記基材上に高密度に詰め込まれる、本発明1001の方法。
[本発明1029]
前記表面上に固定化された前記ポリヌクレオチドが、平均して、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1001の方法。
[本発明1030]
前記表面上に固定化された前記ポリヌクレオチドの少なくとも2つが、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1001の方法。
[本発明1031]
前記表面上に固定化された前記ポリヌクレオチドの少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、別の固定化されたポリヌクレオチドから、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1001の方法。
[本発明1032]
前記光学システムが0.2~2.0の開口数を含む、本発明1028~1031のいずれかの方法。
[本発明1033]
前記光学システムが1~1.1の開口数を含む、本発明1028~1031のいずれかの方法。
[本発明1034]
前記放出される光の前記波長が、約400~450 nm、約450~500 nm、約500~550 nm、約550~600 nm、約600~650 nm、または約650~700 nmである、本発明1028~1033のいずれかの方法。
[本発明1035]
固定化されたポリヌクレオチドが、600 nm未満、500 nm未満、400 nm未満、300 nm未満、または200 nm未満の、近接するポリヌクレオチド間の最少の中心間距離を含む、本発明1001の方法。
[本発明1036]
ポリヌクレオチドが、1平方ミクロンにつき分子約4~25個の平均密度で前記表面上に固定化される、本発明1001の方法。
[本発明1037]
ポリヌクレオチドが、1平方ミクロンにつき分子4個超、6個超、8個超、10個超、15個超、または20個超の平均密度で前記表面上に固定化される、本発明1001の方法。
[本発明1038]
前記表面の前記画像化が、光学システムのナイキスト限界によって決定される場合の臨界サンプリングレートより大きい分解能で実施される、本発明1001の方法。
[本発明1039]
前記表面の前記画像化が、少なくとも2Xナイキストサンプリング周波数の分解能で実施される、本発明1001の方法。
[本発明1040]
前記表面の前記画像化が、画像フィールドの1つの軸に沿って300 nmにつき1ピクセル、またはそれ以上の分解能で実施される、本発明1001の方法。
[本発明1041]
前記表面の前記画像化が、画像フィールドの1つの軸に沿って1ピクセルにつき約162.5 nmの分解能で実施される、本発明1001の方法。
[本発明1042]
各サイクルからの前記フィールド画像のそれぞれから、より高いピクセル密度を有するオーバーサンプリングされた画像を生成する工程をさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1043]
前記オーバーサンプリングされた画像が、前記光学シグナルについての予想される点像分布関数に基づき、各フィールド画像に平滑化を適用することによって生成される、本発明1042の方法。
[本発明1044]
前記フィールド画像もしくは前記オーバーサンプリングされた画像から、光学シグナルピークの位置を含むデータセットを生成する工程をさらに含む、本発明1001または1042の方法。
[本発明1045]
前記ピーク位置をオーバーレイする前記工程が、前記複数のサイクルから、各ポリヌクレオチドについての光学ピーク位置のクラスターを生成するために、複数の前記サイクルについて、各フィールドにおいて検出された前記光学シグナルピークの位置をアラインする工程を含む、本発明1001の方法。
[本発明1046]
前記光学分布モデルがガウス分布である、本発明1001の方法。
[本発明1047]
前記光学分布モデルが点像分布関数である、本発明1001の方法。
[本発明1048]
前記相対位置が、前記フィールドにおける複数の前記ポリヌクレオチドについて決定される、本発明1001の方法。
[本発明1049]
前記相対位置が、10 nm以内のRMSの正確性で決定される、本発明1001の方法。
[本発明1050]
前記フィールドの参照画像に対して相対オフセットを決定するために、異なるサイクルからの前記フィールドの複数の画像をオーバーレイする工程をさらに含む、本発明1001の方法。
[本発明1051]
前記参照フィールドにアラインされた前記フィールドのそれぞれについてオフセット値を生成する工程を含む、本発明1050の方法。
[本発明1052]
各フィールド内のポリヌクレオチドの前記相対位置が、前記オフセット値から決定される、本発明1051の方法。
[本発明1053]
そのアラインメントがアラインメント閾値外であるフィールド画像を除外する工程をさらに含む、本発明1052の方法。
[本発明1054]
方法が、前記フィールドの参照画像に対して相対オフセットを決定するために、前記フィールドからの複数の画像をオーバーレイする工程をさらに含み、前記相対位置が、5 nm以内のRMSの正確性で決定される、本発明1001の方法。
[本発明1055]
1平方ミクロンにつき約4~25個の密度で、表面からの光学シグナルを解像することができる、本発明1001の方法。
[本発明1056]
前記検出可能な標識が光を放出し、かつポリヌクレオチドが、前記検出可能な標識から放出される光の回折限界未満の平均ピッチで前記基材の表面上に固定化される、本発明1001の方法。
[本発明1057]
高密度に詰め込まれた基材の表面上に固定化された分析物の相対位置を正確に決定するための方法であって、以下の工程を含む、方法:
a. 表面を含む基材を提供する工程であって、表面が、表面上で別々の位置に固定化された複数の分析物を含む、工程;
b. 該表面上でのプローブ結合およびシグナル検出の複数のサイクルを実施する工程であって、各サイクルが以下を含む、工程:
i. 該分析物を、プローブセットからの複数のプローブと接触させることであって、該プローブが、検出可能な標識を含み、該プローブのそれぞれが、標的分析物に特異的に結合する、接触させること;および
ii. 該表面上の別々の位置で該分析物に結合した個々のプローブからの複数の光学シグナルを検出するために、光学システムを用いて該表面のフィールドを画像化すること;
c. 該複数のサイクルの少なくとも2つからの該フィールドの画像からの該複数の光学シグナルのそれぞれからのピーク位置を決定する工程;ならびに
d. 各光学シグナルについて該ピーク位置をオーバーレイする工程、および該表面上の検出される各分析物の相対位置を、改善された正確性で決定するために、光学シグナルの各クラスターにおいて光学分布モデルを適用する工程。
[本発明1058]
a. 前記決定された相対位置およびデコンボリューション関数を用いて、各サイクルからの各フィールド画像における前記光学シグナルをデコンボリューションする工程;ならびに
b. 各フィールドおよび各サイクルについて、前記固定化された分析物に結合した、前記検出可能な標識を、前記デコンボリューションされた光学シグナルから同定する工程
をさらに含む、本発明1057の方法。
[本発明1059]
前記基材上の複数の前記分析物を同定するために、各サイクルにおいて検出される各分析物についての前記検出可能な標識のアイデンティティを用いる工程をさらに含む、本発明1058の方法。
[本発明1060]
前記デコンボリューションが、隣接する分析物からの干渉光学シグナルを、前記隣接する分析物間の中心間距離を用いて、前記隣接する分析物の前記決定された相対位置から除去する工程を含む、本発明1058の方法。
[本発明1061]
前記デコンボリューション関数が最近傍変数回帰を含む、本発明1060の方法。
[本発明1062]
前記デコンボリューションが、各サイクルにおいて使用される特有の検出可能な各標識から、オーバーラップする波長を分離する工程を含む、本発明1058の方法。
[本発明1063]
前記デコンボリューション関数がクロストーク回帰を含む、本発明1062の方法。
[本発明1064]
前記デコンボリューション関数が、最近傍変数回帰、平滑化、またはクロストーク補正を含む、本発明1058の方法。
[本発明1065]
前記分析物が単一分子である、本発明1057の方法。
[本発明1066]
前記単一分子が単一の生体分子である、本発明1065の方法。
[本発明1067]
前記単一分子がポリヌクレオチドである、本発明1065の方法。
[本発明1068]
近接する分析物に結合したプローブからの前記検出可能な標識によって放出される光学シグナルの間にオーバーラップが存在するように、前記分析物が、前記基材上に高密度に詰め込まれる、本発明1057の方法。
[本発明1069]
前記表面上に固定化された前記分析物が、平均して、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1057の方法。
[本発明1070]
前記表面上に固定化された前記分析物の少なくとも2つが、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1057の方法。
[本発明1071]
前記表面上に固定化された前記分析物の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、別の分析物から、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1057の方法。
[本発明1072]
前記光学システムが0.2~2.0の開口数を含む、本発明1068~1071のいずれかの方法。
[本発明1073]
前記光学システムが1~1.1の開口数を含む、本発明1068~1071のいずれかの方法。
[本発明1074]
前記光の前記波長が、約400~450 nm、約450~500 nm、約500~550 nm、約550~600 nm、約600~650 nm、または約650~700 nmである、本発明1068~1073のいずれかの方法。
[本発明1075]
固定化された分析物が、600 nm未満、500 nm未満、400 nm未満、300 nm未満、または200 nm未満の、近接する分析物間の最少の中心間距離を含む、本発明1057の方法。
[本発明1076]
標的分析物が、1平方ミクロンにつき分子約4~25個の平均密度で前記表面上に固定化される、本発明1057の方法。
[本発明1077]
標的分析物が、1平方ミクロンにつき分子4個超、6個超、8個超、10個超、15個超、または20個超の平均密度で前記表面上に固定化される、本発明1057の方法。
[本発明1078]
各サイクルが、前記プローブセットからの追加のプローブを用いてステップi) および ii) を繰り返すことをさらに含む、本発明1057の方法。
[本発明1079]
各サイクルが、前記表面を前記複数のプローブと接触させることの後であってかつ前記フィールドを画像化することの前に、前記表面から未結合のプローブを除去することをさらに含む、本発明1057の方法。
[本発明1080]
別のサイクルが実施されようとする場合に、各サイクルが、結合したプローブの前記表面からの除去をさらに含む、本発明1057の方法。
[本発明1081]
少なくとも5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、または100サイクルが実施される、本発明1057の方法。
[本発明1082]
各サイクルが、前記光学システムを用いて前記表面の複数のフィールドを画像化することを含む、本発明1057の方法。
[本発明1083]
前記表面の前記画像化が、光学システムのナイキスト限界によって決定される場合の臨界サンプリングレートより大きい分解能で実施される、本発明1057の方法。
[本発明1084]
前記表面の前記画像化が、少なくとも2Xナイキストサンプリング周波数の分解能で実施される、本発明1057の方法。
[本発明1085]
前記表面の前記画像化が、画像フィールドの1つの軸に沿って300 nmにつき1ピクセル、またはそれ以上の分解能で実施される、本発明1057の方法。
[本発明1086]
前記表面の前記画像化が、画像フィールドの1つの軸に沿って1ピクセルにつき約162.5 nmの分解能で実施される、本発明1057の方法。
[本発明1087]
各サイクルからの前記フィールド画像のそれぞれから、より高いピクセル密度を有するオーバーサンプリングされた画像を生成する工程をさらに含む、本発明1057の方法。
[本発明1088]
前記オーバーサンプリングされた画像が、前記光学シグナルについての予想される点像分布関数に基づき、各フィールド画像に平滑化を適用することによって生成される、本発明1087の方法。
[本発明1089]
前記フィールド画像もしくは前記オーバーサンプリングされた画像から、光学シグナルピークの位置を含むデータセットを生成する工程をさらに含む、本発明1057または1087の方法。
[本発明1090]
前記ピーク位置をオーバーレイする前記工程が、前記複数のサイクルから、各分析物についての光学ピーク位置のクラスターを生成するために、複数の前記サイクルについて、各フィールドにおいて検出された前記光学シグナルピークの位置をアラインする工程を含む、本発明1057の方法。
[本発明1091]
前記光学分布モデルがガウス分布である、本発明1057の方法。
[本発明1092]
前記光学分布モデルが点像分布関数である、本発明1057の方法。
[本発明1093]
前記相対位置が、前記フィールドにおける複数の前記分析物について決定される、本発明1057の方法。
[本発明1094]
前記相対位置が、10 nm以内のRMSの正確性で決定される、本発明1057の方法。
[本発明1095]
前記フィールドの参照画像に対して相対オフセットを決定するために、異なるサイクルからの前記フィールドの複数の画像をオーバーレイする工程をさらに含む、本発明1057の方法。
[本発明1096]
前記参照フィールドにアラインされた前記フィールドのそれぞれについてオフセット値を生成する工程を含む、本発明1095の方法。
[本発明1097]
各フィールド内の分析物の前記相対位置が、前記オフセット値から決定される、本発明1096の方法。
[本発明1098]
そのアラインメントがアラインメント閾値外であるフィールド画像を除外する工程をさらに含む、本発明1095の方法。
[本発明1099]
前記フィールドの参照画像に対して相対オフセットを決定するために、前記フィールドからの複数の画像をオーバーレイする工程をさらに含み、前記相対位置が、5 nm以内のRMSの正確性で決定される、本発明1090の方法。
[本発明1100]
1平方ミクロンにつき約4~25個の密度で、表面からの光学シグナルを解像することができる、本発明1057の方法。
[本発明1101]
前記検出可能な標識が光を放出し、かつ前記アレイに結合した標的分析物が、前記検出可能な標識から放出される光の回折限界未満の平均ピッチを含む、本発明1057の方法。
[本発明1102]
基材の表面上に固定化されている、高密度に詰め込まれた複数の分析物を同定するための方法であって、以下の工程を含む、方法:
a. 表面を含む基材を提供する工程であって、表面が、表面上で別々の位置に固定化された複数の分析物を含む、工程;
b. 該表面上でのプローブ結合およびシグナル検出の複数のサイクルを実施する工程であって、各サイクルが以下を含む、工程:
i. 該分析物を、プローブセットからの複数のプローブと接触させることであって、該プローブが、検出可能な標識を含み、該プローブのそれぞれが、標的分析物に特異的に結合する、接触させること;および
ii. 該分析物に結合した個々のプローブからの複数の光学シグナルを検出するために、光学システムを用いて該表面のフィールドを画像化すること;
c. 該複数のサイクルの少なくとも2つからの該フィールドの画像からの該複数の光学シグナルのそれぞれからのピーク位置を決定する工程;
d. 各光学シグナルについて該ピーク位置をオーバーレイする工程、および該表面上の検出される各分析物の相対位置を、改善された正確性で決定するために、光学シグナルの各クラスターにおいて光学分布モデルを適用する工程;
e. 該決定された相対位置およびデコンボリューション関数を用いて、各サイクルからの各フィールド画像における該光学シグナルをデコンボリューションする工程;
f. 各フィールドおよび各サイクルについて、該固定化された分析物に結合した該検出可能な標識を、該デコンボリューションされた光学シグナルから同定する工程;ならびに
g. 該基材上の複数の該分析物のアイデンティティを決定するために、各サイクルにおいて検出される各分析物についての該検出可能な標識のアイデンティティを用いる工程。
[本発明1103]
a. 基材の表面上に固定化された分析物へのプローブ結合の複数のサイクルにわたる、基材のフィールドからの複数の光学シグナルを画像化するように構成される、光学画像化装置;ならびに
b. 以下:
i. 該複数のサイクルの少なくとも2つからの該フィールドの画像からの該複数の光学シグナルのそれぞれからのピーク位置を決定する;
ii. 該複数のサイクルからの光学シグナルの各クラスターに光学分布モデルを適用することにより、該表面上の検出される各分析物の相対位置を、改善された正確性で決定する;および
iii. 該決定された相対位置およびデコンボリューション関数を用いて、各サイクルからの各フィールド画像における該光学シグナルをデコンボリューションする
ように構成される、画像処理モジュール
を含む、複数の分析物のアイデンティティを決定するためのシステム。
[本発明1104]
前記画像処理モジュールが、前記デコンボリューションされた光学シグナルを用いて、前記表面上に固定化された前記分析物のアイデンティティを決定するようにさらに構成される、本発明1103のシステム。
[本発明1105]
前記分析物がそれぞれポリヌクレオチド分子であり、かつ前記アイデンティティが前記ポリヌクレオチド分子の配列を含む、本発明1104のシステム。
[本発明1106]
前記光学画像化装置が、スキャン可能な領域を定義する可動ステージを含む、本発明1103のシステム。
[本発明1107]
前記光学画像化装置が、前記スキャン可能な領域において、回折限界未満で基材の表面をサンプリングするように構成されるセンサーおよび光学拡大力(magnification)を含む、本発明1106のシステム。
[本発明1108]
回折限界未満の中心間の間隔で基材の表面に固定化された分析物を含む、基材
をさらに含む、本発明1103のシステム。
[本発明1109]
前記デコンボリューションが、隣接する分析物からの干渉光学シグナルを、前記隣接する分析物間の中心間距離を用いて、前記隣接する分析物の前記決定された相対位置から除去することを含む、本発明1103のシステム。
[本発明1110]
前記デコンボリューション関数が最近傍変数回帰を含む、本発明1109のシステム。
[本発明1111]
前記デコンボリューションが、各サイクルにおいて使用される特有の検出可能な各標識から、オーバーラップする波長を分離することを含む、本発明1103のシステム。
[本発明1112]
前記デコンボリューション関数がクロストーク回帰を含む、本発明1111のシステム。
[本発明1113]
前記デコンボリューション関数が、最近傍変数回帰、平滑化、またはクロストーク補正を含む、本発明1103のシステム。
[本発明1114]
前記分析物が単一分子である、本発明1103のシステム。
[本発明1115]
前記単一分子が単一の生体分子である、本発明1114のシステム。
[本発明1116]
前記単一分子がポリヌクレオチドである、本発明1114のシステム。
[本発明1117]
近接する分析物に結合したプローブからの前記検出可能な標識によって放出される光学シグナルの間にオーバーラップが存在するように、前記分析物が、前記基材上に高密度に詰め込まれる、本発明1103のシステム。
[本発明1118]
前記表面上に固定化された前記分析物が、平均して、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1103のシステム。
[本発明1119]
前記表面上に固定化された前記分析物の少なくとも2つが、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1103のシステム。
[本発明1120]
前記表面上に固定化された前記分析物の少なくとも10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、または90%が、別の分析物から、検出可能な標識によって放出される光の回折限界未満の距離を隔てて配置され、かつ光学システムによって画像化される、本発明1103のシステム。
[本発明1121]
前記光学システムが0.2~2.0の開口数を含む、本発明1117~1120のいずれかのシステム。
[本発明1122]
前記光学システムが1~1.1の開口数を含む、本発明1117~1120のいずれかのシステム。
[本発明1123]
前記光の前記波長が約400~450 nm、約450~500 nm、約500~550 nm、約550~600 nm、約600~650 nm、または約650~700 nmである、本発明1117~1122のいずれかのシステム。
[本発明1124]
固定化された分析物が、600 nm未満、500 nm未満、400 nm未満、300 nm未満、または200 nm未満の、近接する分析物間の最少の中心間距離を含む、本発明1103のシステム。
[本発明1125]
標的分析物が、1平方ミクロンにつき分子約4~25個の平均密度で前記表面上に固定化される、本発明1103のシステム。
[本発明1126]
標的分析物が、1平方ミクロンにつき分子4個超、6個超、8個超、10個超、15個超、または20個超の平均密度で前記表面上に固定化される、本発明1103のシステム。
[本発明1127]
前記光学画像化装置が、光学システムのナイキスト限界によって決定される場合の臨界サンプリングレートより大きい分解能で前記基材を画像化するように構成される、本発明1103のシステム。
[本発明1128]
前記光学画像化装置が、少なくとも2Xナイキストサンプリング周波数の分解能で前記基材を画像化するように構成される、本発明1103のシステム。
[本発明1129]
前記光学画像化装置が、画像フィールドの1つの軸に沿って1ピクセルにつき300 nm以下の分解能で前記基材を画像化するように構成される、本発明1103のシステム。
[本発明1130]
前記光学画像化装置が、画像フィールドの1つの軸に沿って1ピクセルにつき約162.5 nmの分解能で前記基材を画像化するように構成される、本発明1103のシステム。
[本発明1131]
前記画像処理モジュールが、各サイクルからの前記フィールド画像のそれぞれから、より高いピクセル密度を有するオーバーサンプリングされた画像を生成するように構成される、本発明1103のシステム。
[本発明1132]
前記画像処理モジュールが、前記オーバーサンプリングされた画像を生成するために、前記光学シグナルについての予想される点像分布関数に基づき、各フィールド画像に平滑化を適用するように構成される、本発明1131のシステム。
[本発明1133]
前記画像処理モジュールが、前記画像化されたフィールドから、光学シグナルピークの位置を含むデータセットを生成するように構成される、本発明1103または1131のシステム。
[本発明1134]
1平方ミクロンにつき約4~25個の密度で、表面からの光学シグナルを解像することができる、本発明1057のシステム。
[本発明1135]
標的分析物が、光学画像化装置によって検出される光の回折限界未満の平均中心間距離で、前記基材上に固定化される、本発明1057のシステム。
本発明のさまざまな態様の詳細が、以下の説明において記載される。本発明の他の特徴、目的、および利点は、説明および図面から、ならびに請求の範囲から、明らかである。
本明細書において使用される場合、中心間距離との語は、基材上の各分子の平均位置の間の差によって判定される、2つの近接する分子の間の距離を指す。平均の最少中心間距離との語は、基材上に置かれた各分析物の中心とその最近傍の分析物の中心との間の平均距離を特に指すが、一方で、中心間距離との語はまた、基材上の分析物の密度に関連する限定の文脈においては、最少の中心間距離をも指す。本明細書において使用される場合、「ピッチ」または「平均有効ピッチ」との語は、概して、平均の最少の中心間距離を指すために使用される。分析物の規則正しいアレイの文脈においては、ピッチはまた、定義された軸に沿って、近接する分子の間の中心間距離を決定するために、使用されてよい。
本明細書において、基材の表面に結合している密集して詰め込まれた分析物に結合したプローブの、光学検出および識別を容易にするシステムおよび方法が、提供される。部分的には、本明細書において記載される方法およびシステムは、基材上の各分析物の相対位置の同定の正確性を改善するために、基材の表面上の複数の標的分析物の、繰り返しの検出に依存する。この情報はその後、各サイクルについての基材のフィールドの各画像におけるシグナルのデコンボリューションを実施して、標的分析物に結合したプローブからのシグナルを信頼性をもって同定するために、使用され得る。いくつかの態様において、このタイプのデコンボリューション処理は、活性化光によって活性化された場合にオーバーラップする放出スペクトルを有する標的分析物に結合する、異なるプローブの間を区別するために使用され得る。いくつかの態様において、デコンボリューション処理は、光学シグナルを隣接する分析物から分離するために使用され得る。これは、光学システムの回折限界のために光学的検出が困難である密度を有する分析物を有する基材にとって、特に有用である。
配列決定技術は、IlluminaおよびComplete Genomicsなどの会社によって開発された、画像に基づくシステム、ならびにIon TorrentおよびOxford Nanoporeなどの会社によって開発された、電気に基づくシステムを含む。画像に基づく配列決定システムは、現在、既存のすべての配列決定技術の中で最少の配列決定コストを有する。画像に基づくシステムは、高スループットの画像化光学系および低コストの消耗品の組み合わせによって低コストを達成する。しかしながら、先行技術の光学的検出システムは、部分的には光学システムの回折限界のため、約1ミクロンという、近接する解像可能な分子間の最少の中心間の間隔を有する。いくつかの態様において、既存の生化学を用いる、画像に基づく配列決定システムに関して、回折限界未満で機能する、詰め込みの増大した密度に対応するために、反復検出、分析物の精確な位置の決定、および画像化されたシグナルの高度に正確なデコンボリューションのための位置情報の使用を用いる、有意により低いコストを達成するための方法が、本明細書において記載される。
図2Aは、240 nmのピッチで80 nmの直径の結合領域(スポット)という高密度領域の、提案される態様を示す。この態様において、単鎖DNA分子のみがチップ上の特定の領域に結合した、規則的なアレイが使用され得る。いくつかの態様において、スポットを埋め尽くさないよう、40 kBより小さいコンカテマー(すなわち、連続して連結された同じDNA配列の複数のコピーを含む、長く連続したDNA分子)が使用される。コンカテマーのサイズはほぼ領域に対応しており、同じ増幅プロセスが使用される場合、より小さいコンカテマーの予測される長さは、およそ10コピーをもたらすおよそ4 kB~5 kBとなることを意味する。4 kBの長さのDNAを使用し、そして単一の分子を直接的に配列決定することもまた、可能である。別の選択肢は、排他的な分子を作るのに必要なサイズまで全長を伸ばすために、DNAのより短いセグメントに、配列決定されないフィラーDNAを結合させることである。
画像化プラットフォームの増大した分子密度に関する根本的な制約は、回折限界である。光学システムの回折限界のための方程式は:
であり、ここでDは回折限界であり、λは光の波長であり、かつNAは光学システムの開口数である。典型的な空気中の画像化システムは、0.6~0.8のNAを有する。λ = 600 nmを用いると、回折限界は375 nm~500 nmとなる。水浸システムに関して、NAは約1.0であり、300 nmの回折限界となる。
デコンボリューションは、記録されたデータに対するコンボリューションの作用を逆転させるために使用される、アルゴリズムに基づくプロセスである。デコンボリューションの概念は、シグナル処理および画像処理の技術において広く使用されている。これらの技術は次々に、多くの科学および工学の分野において広く使用されているので、デコンボリューションは多くの応用性を提供している。
光学的検出画像化システムには回折限界があり、そのためこれは、配列決定において典型的に使用されるフルオロフォアに関して、約300 nmの、理論上の最大分解能を有する。現在まで、最良の配列決定システムは、それらのアレイ上で約600 nmの、または約2X回折限界の、近接するポリヌクレオチドの間の中心間の間隔を有している。この 2X という係数は、結果として位置の誤差を生じ得る、強度の、アレイの、および生物学的な変動を明らかにするために、必要とされる。10ドルゲノムを達成するために、およそ200 nmの中心間の間隔が必要とされ、これは回折限界未満の画像化能力を必要とする。
本明細書において記載されるように、検出方法およびシステムのそれぞれは、回折限界未満の画像化を達成するために、反復検出を必要とした。反復検出は、結合および画像化、または可視光の光学シグナルを放出することができる検出可能な標識に結合した抗体もしくはヌクレオチドなどのプローブを含む。異なるサイクルからの、フィールドの一連の画像からの位置情報を用いることにより、高密度に詰め込まれた基材からのシグナルを解像するデコンボリューションを、光学画像化の回折限界のために不明瞭にされたシグナルからの個々の光学シグナルを効果的に同定するために、使用することができる。複数のサイクル後、分子の厳密な位置は、ますますより正確となる。この情報を用いて、ピクセルへの離散化作用のために生じる、クロストークマトリックスにおける既知の非対称に関するクロストーク補正を補助するために、追加の計算が実施され得る。
回折限界未満での画像化を達成するために、本発明によって克服されるいくつかの障壁がある。
基材上の分析物について相対位置情報が正確に決定され、そして各サイクルからのフィールド画像がこの位置情報とアラインされると、クロストークおよび最近傍回帰を用いる、オーバーサンプリングされた各画像の分析が、各画像における各分析物からの光学シグナルを正確に同定するために、使用され得る。
分子の密度は、隣接する分子からのクロストークにより制約を受ける。図3は、単一分子のシミュレートされた画像を示す。この特定の画像は、2Xオーバーサンプリングフィルターで処理された、600 nmのピッチの単一分子アレイのシミュレーションである。8つの近接するスポット中へのクロストークは、アレイのピッチおよびアルゴリズムのタイプの関数として平均される。
いくつかの態様において、図6に示されるように、本明細書において、高密度に詰め込まれた基材の表面上に固定化された分析物の相対位置を正確に決定するための方法が提供される。該方法は、表面を含む基材を提供する工程を最初に含み、ここで表面は、表面上で別々の位置に固定化された複数の分析物を含む。その後、該表面上でのプローブ結合およびシグナル検出の複数のサイクルが実施される。検出の各サイクルは、分析物を、表面上に固定化された標的分析物に結合することができるプローブセットと接触させる工程、該表面上の別々の位置で該分析物に結合した個々のプローブからの複数の光学シグナルを検出するために、光学システムを用いて該表面のフィールドを画像化する工程、および検出の別のサイクルが実施されようとする場合に、結合したプローブを除去する工程を含む。各画像から、該複数のサイクルの少なくとも2つからの該フィールドの画像からの該複数の光学シグナルのそれぞれからのピーク位置が検出される。各分析物についてのピークの位置がオーバーレイされて、それから基材上の各分析物の正確な相対位置がその後決定される、ピークのクラスターが生成される。
本明細書において開示される方法およびシステムの効果は、図12A、図12B、図13A、および図13Bに示される、シミュレートされたクロストークプロットにおいて例示される。これらの図のそれぞれについて、10 um X 10 umの領域での検出された各分析物における4つのフルオロフォアの1つと相関する放出スペクトルの強度を示すクロストークプロットが、示される。4つのフルオロフォアのうちの1つに対応するそれぞれの軸は、プロットのそれぞれの角へと伸長する。したがって、プロットの中心に位置するスポットは、すべての4つのフルオロフォアからの、強度の等しい寄与を有する。画像化サイクル中の個々のフルオロフォアから検出された放出強度は、X、Y;X、-Y;-X、Y;または-X、-Yのいずれかの方向にスポットを移動させるように割り当てられる。したがって、これらの4つの軸に沿ったスポットの集団の分離は、分析物の位置におけるフルオロフォアからの明確なデコンボリューションされたシグナルを示す。各シミュレーションは、10.075 um x 10.075 umの領域における1024分子の検出に基づいており、これは1平方ミクロンあたり10.088分子の密度、または約315 nmの分子間の平均中心間距離を示す。これは、162.5 nm x 162.5 nmのピクセルサイズでの約62 x 62ピクセルの画像領域と相関する。
上述のおよび図11において記載される方法はまた、高密度に詰め込まれたポリヌクレオチドを含む基材上で伸長する相補鎖へと組み込まれる相補的な可逆的ターミネーターの光学的検出を用いる、合成による配列決定による配列決定を容易にする。したがって、回折限界未満の中心間距離で隣接しているポリヌクレオチドの配列と相関するシグナルは、本明細書において記載される方法および光学検出システムを用いて、信頼性をもって検出され得る。配列決定中の画像処理はまた、配列決定反応または検出における誤差を補正するための、基材上の繰り返されたクローン配列に基づく、もしくはデータそれ自体に基づく、前のサイクルの回帰を含み得る。いくつかの態様において、配列決定のために基材上に固定化されるポリヌクレオチドは、コンカテマーである。コンカテマーは、配列決定されようとするポリヌクレオチドの、複数の同一コピーを含み得る。したがって、本明細書において記載される方法およびシステムによって同定される各光学シグナルは、組み込まれたヌクレオチドからの単一の検出可能な標識(たとえばフルオロフォア)を指すことができ、または、シグナルが複数の位置からの平均であるように、単一のコンカテマーにおいて複数の位置に結合した複数の検出可能な標識を指すことができる。生じなくてはならない分解能は、個々の検出可能な標識の間ではなく、基材に固定化された異なるコンカテマーの間である。
当業者は、本明細書において記載される本発明にしたがった特定の態様の多くの等価物を認識するか、または慣例の実験だけを用いてこれらを確認することができる。本発明の範囲は、上述の説明に限定されることを意図せず、むしろ、添付の請求の範囲において記載されるように意図される。
以下の方法は、ピッチが200 nm~333 nmの間にわたる四角形の規則的なアレイをどのように利用するかについて記載する。より小さいピッチですらも可能にする追加の方法が、記載される。画像化システムは、2018年3月2日に出願され、かつ参照により本明細書に組み入れられる国際特許出願PCT/US2018/020737に記載されており、これは回折限界未満の画像化を可能にする参照システムとして使用される。光学システムは、332.8 um x 332.8 umのフィールドサイズで100 Hzまでのフレーム毎秒(fps)で作動する、2,048 x 2,048ピクセルの複数のカメラを含み得る。このシステムは、90 fps以上で、単一のフルオロ(fluor)と同じくらい小さいものを測定することができる。85 fpsにおいて、1分子につき1~10コピー(または1~10個のフルオロフォア)でこのシステムを使用することにより、63 mm x 63 mmのスライドを15分未満で画像化するという、必要とされるスループットが達成される。生化学サイクルおよび画像化が、2つのチップを用いること、または単一のチップを少なくとも2領域に分割することのいずれかによって、連続的かつ同時に実施される。
合成による配列決定アプローチを用いる、単一分子の配列決定が、the Apton Systemにおいて評価された。方法論を試験するため、5' リン酸基を有する単鎖DNA鋳型は、EDC(1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(1-Ethyl-3-(3-mplate dimethylaminopropyl) carbodiimide))の化学作用を介して、フローセルのカルボヒドラジド(tecarbohydrazide)活性化シリコン表面を有するチップへと最初に結合された。配列決定プライマーは、表面上に固定化された標的にアニールされた。本発明者らの最初の研究において使用された配列決定の鋳型は、EGFRのL858R変異、EGFRのT790M変異、およびBRAFのV600E変異を含む合成オリゴヌクレオチド、ならびにERCC 00013およびERCC 00171対照RNA転写物から逆転写された2つのcDNA試料を含んでいた。DNA鋳型の固定化およびプライマーのアニーリングの後、フローセルは配列決定反応のためthe Apton instrumentに装填される、ここで配列決定反応は、酵素学的な単一ヌクレオチドの組み込み反応、蛍光色素検出を検出するための画像化、その後に化学的切断が続くという、複数のサイクルを含む。NEBのTherminator IX DNAポリメラーゼが、単一塩基の伸長反応のために使用された、このポリメラーゼは、修飾ジデオキシヌクレオチドを組み込む能力が増強された、9°N(商標)DNAポリメラーゼの変種である。反応において使用された4つのdNTPは、4つの異なる切断可能な蛍光色素で標識されており、かつ3' -OH基において、切断可能なモエティで保護されている(MyChemより、dCTP-AF488、dATP-AFCy3、dTTP-TexRed、およびdGTP-Cy5)。各配列決定反応サイクル中に、標識された単一のdNTPが組み込まれ、そしてdNTPにおける3'-保護基のために、反応は終結する。dNTPの組み込み後、組み込まれなかったヌクレオチドは洗浄によってフローセルから除去され、そして組み込まれた、蛍光色素で標識されたヌクレオチドは、塩基を同定するために画像化される。画像がキャプチャーされた後、蛍光色素および保護モエティは、組み込まれたヌクレオチドから、100 mM TCEP((トリス(2-カルボキシエチル)ホスフィン)、pH9.0)を用いて切断され、次のサイクルにおける次の相補的ヌクレオチドの、その後の付加が可能になる。
この伸長、検出、および切断のサイクルは、その後、読み取りの長さを増大させるために繰り返される。
図16は、基材上に固定化され、そしてフルオロフォアを含むプローブによって結合された、単一分子の画像である。分子は、抗ERK抗体が結合した、細胞溶解物からのERKタンパク質であり、ERKタンパク質は固体の支持体に共有結合している。抗体は、1分子につき3~5個のフルオロフォアで標識されている。類似の画像は、たとえば合成による配列決定中に、単一のフルオロの核酸標的を用いて獲得可能である。
使用されている用語は、限定ではなく説明の用語であること、ならびにそのより広い局面における本発明の真の範囲および精神から逸脱することなく、添付の請求の範囲の範囲内で変更がなされてよいことが、理解される。
Claims (17)
- 複数の分析物を処理または分析するための方法であって、該方法が、
(a)少なくとも1平方μmにつき1分子の密度で基材に隣接して固定化されている複数の分析物を支持する基材を提供する工程;
(b)該基材に隣接して固定化された該複数の分析物に複数のプローブが結合する複数のサイクルにわたり、該複数のプローブから複数の干渉光学シグナルを得る工程であって、該複数の干渉光学シグナルが、光学画像化システムで得られ、かつ、該複数の干渉光学シグナルのうちの少なくとも2つの干渉光学シグナルが、該複数のサイクルにおいて得られる、工程;
(c)該複数の分析物のうちの1つまたは複数の分析物を同定するために、該複数の干渉光学シグナルのうちの少なくとも2つの干渉光学シグナルに光学分布モデルを適用する工程
を含み、
該複数の分析物のうち少なくとも10%が、λ / (2*N.A.)未満だけ互いから隔てられており、該複数の干渉光学シグナルのうちの少なくとも2つの干渉光学シグナルが、オーバーラップしており、λが、該複数の干渉光学シグナルの光の波長を含み、N.A.が、該光学画像化システムの開口数を含む、
方法。 - 前記方法が、(d)前記複数の分析物に前記複数のプローブが結合する前記複数のサイクルからの前記複数の干渉光学シグナルをオーバーレイするように、画像処理モジュールを構成する工程をさらに含み、
(e)該複数の分析物のうちの該1つまたは複数の分析物を同定するために、該複数の干渉光学シグナルのうちの少なくとも2つの干渉光学シグナルの該オーバーレイに光学分布モデルを適用する工程をさらに含む、
請求項1記載の方法。 - 前記複数の分析物に前記複数のプローブが結合する前記複数のサイクルについてのフィールド画像から、より高いピクセル密度を有する、前記複数の干渉光学シグナルのうちの前記少なくとも2つの干渉光学シグナルからのオーバーサンプリングされた画像を生成するために、前記画像処理モジュールを使用する工程をさらに含む、請求項2記載の方法。
- 前記複数の分析物が、少なくとも1平方μmにつき2分子の密度で前記基材に隣接して固定化されている、請求項1記載の方法。
- 前記複数の分析物が、少なくとも1平方μmにつき4分子の密度で前記基材に隣接して固定化されている、請求項1記載の方法。
- 前記少なくとも2つの干渉光学シグナルが、250 nmにつき1ピクセルまたはそれ未満の分解能で前記光学画像化システムにより得られる、請求項1記載の方法。
- 前記複数の分析物のうちの少なくとも1つの分析物が核酸分子である、請求項1記載の方法。
- 前記複数の分析物のうちの少なくとも1つの分析物がタンパク質またはポリペプチドである、請求項1記載の方法。
- 前記複数の干渉光学シグナルが蛍光シグナルを含む、請求項1記載の方法。
- 複数の分析物を処理または分析するためのシステムであって、
少なくとも1平方μmにつき1分子の密度で基材に隣接した固定化された複数の分析物を支持するよう構成された、基材;
該基材に隣接して固定化された該複数の分析物に複数のプローブが結合する複数のサイクルにわたり、該複数のプローブから複数の干渉光学シグナルを得るように構成された、光学画像化モジュール;および
該複数の分析物のうちの該1つまたは複数の分析物を同定するために、該複数の干渉光学シグナルのうちの少なくとも2つの干渉光学シグナルを処理するように構成された、画像処理モジュール
を含み、
該複数の分析物のうち少なくとも10%が、λ / (2*N.A.)未満だけ互いから隔てられており、λが、該複数の干渉光学シグナルの光の波長を含み、N.A.が、該光学画像化システムの開口数を含む、
システム。 - 前記画像処理モジュールが、
前記複数の分析物に前記複数のプローブが結合する前記複数のサイクルにわたり、前記基材からの前記複数の干渉光学シグナルをオーバーレイするように、および
該複数の分析物のうちの該1つまたは複数の分析物を同定するために、該複数の干渉光学シグナルの該オーバーレイに光学分布モデルを適用するように
構成されている、請求項10記載のシステム。 - 前記画像処理モジュールが、前記複数の分析物に前記複数のプローブが結合する前記複数のサイクルについてのフィールド画像から、より高いピクセル密度を有する、前記複数の干渉光学シグナルからオーバーサンプリングされた画像を生成するようにさらに構成されている、請求項11記載のシステム。
- 前記複数の分析物が、少なくとも1平方μmにつき2分子の密度で前記基材に隣接して固定化されている、請求項10記載のシステム。
- 前記複数の分析物が、少なくとも1平方μmにつき4分子の密度で前記基材に隣接して固定化されている、請求項13記載のシステム。
- 前記複数の分析物のうちの少なくとも1つの分析物が核酸分子である、請求項10記載のシステム。
- 前記複数の分析物のうちの少なくとも1つの分析物がタンパク質またはポリペプチドである、請求項10記載のシステム。
- 前記複数の干渉光学シグナルが蛍光シグナルである、請求項10記載のシステム。
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---|---|---|---|---|
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NL2020620B1 (en) | 2018-01-16 | 2019-07-25 | Illumina Inc | Pattern angle spatial selection structured illumination imaging |
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NL2020622B1 (en) | 2018-01-24 | 2019-07-30 | Lllumina Cambridge Ltd | Reduced dimensionality structured illumination microscopy with patterned arrays of nanowells |
NL2020623B1 (en) | 2018-01-24 | 2019-07-30 | Illumina Inc | Structured illumination microscopy with line scanning |
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TWI792150B (zh) | 2018-06-29 | 2023-02-11 | 美商伊路米納有限公司 | 用於預測結構照明參數之方法、系統和非暫時性電腦可讀取媒體 |
US10901202B2 (en) | 2018-09-19 | 2021-01-26 | Illumina, Inc. | Structured illumination of a sample |
JP2022501026A (ja) * | 2018-09-19 | 2022-01-06 | アプトン バイオシステムズ インコーポレイテッド | 高密度に詰め込まれた分析物の層および検出方法 |
CN109934949A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-06-25 | 上海商汤智能科技有限公司 | 考勤方法及装置、设备、存储介质 |
US11423306B2 (en) * | 2019-05-16 | 2022-08-23 | Illumina, Inc. | Systems and devices for characterization and performance analysis of pixel-based sequencing |
JP2022546278A (ja) * | 2019-08-27 | 2022-11-04 | アプトン バイオシステムズ,インク. | 核酸分子を使用するデータ保存のためのシステムおよび方法 |
KR20220074886A (ko) * | 2019-09-05 | 2022-06-03 | 앱톤 바이오시스템즈, 인코포레이티드 | 초고해상도 이미징을 위한 고속 스캐닝 시스템 |
US11053540B1 (en) | 2020-01-17 | 2021-07-06 | Element Biosciences, Inc. | High performance fluorescence imaging module for genomic testing assay |
GB2603051B (en) | 2020-01-30 | 2023-04-26 | Prognomiq Inc | Lung biomarkers and methods of use thereof |
WO2021183875A1 (en) * | 2020-03-13 | 2021-09-16 | Apton Biosystems, Inc. | Densely-packed analyte layers and detection methods |
EP4121559A4 (en) * | 2020-03-18 | 2024-03-27 | Pacific Biosciences of California, Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR DETECTING TIGHTLY PACKED ANALYTES |
WO2023028232A2 (en) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | Apton Biosystems, Inc. | Compositions and methods for densely-packed analyte analysis |
US12007397B2 (en) | 2021-09-13 | 2024-06-11 | PrognomIQ, Inc. | Enhanced detection and quantitation of biomolecules |
CN113746629B (zh) * | 2021-11-04 | 2022-03-01 | 山东凤和凰城市科技有限公司 | 基于高分子模拟的保密通信方法 |
CN117721191B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-05-10 | 深圳赛陆医疗科技有限公司 | 基因测序方法、测序装置、可读存储介质和基因测序*** |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030215862A1 (en) | 1999-02-23 | 2003-11-20 | Caliper Technologies Corp. | Sequencing by incorporation |
JP2010500563A (ja) | 2006-08-07 | 2010-01-07 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | 回折限界以下の画像解像技術および他の画像化技術 |
US20120052490A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Methods and systems for monitoring reactions |
WO2016134191A1 (en) | 2015-02-18 | 2016-08-25 | Singular Bio, Inc. | Assays for single molecule detection and use thereof |
JP2017504039A (ja) | 2014-01-10 | 2017-02-02 | グノティス ホールディング アーゲー | 高精度での単一分子解析 |
Family Cites Families (104)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1051043A (en) | 1909-03-03 | 1913-01-21 | Joseph Stokes Williams | Waterway concrete and reinforced concrete construction. |
US1037805A (en) | 1909-09-25 | 1912-09-03 | Alfred Rishworth Tattersall | Apparatus for making flour and meal. |
US1082981A (en) | 1911-01-28 | 1913-12-30 | Simon W Wardwell | Braiding-machine. |
US5302509A (en) | 1989-08-14 | 1994-04-12 | Beckman Instruments, Inc. | Method for sequencing polynucleotides |
US5494810A (en) | 1990-05-03 | 1996-02-27 | Cornell Research Foundation, Inc. | Thermostable ligase-mediated DNA amplifications system for the detection of genetic disease |
DE4497968T1 (de) * | 1993-10-20 | 1996-12-05 | Cambridge Imaging Ltd | Abbildungsverfahren und Abbildungseinrichtung |
US7569341B2 (en) | 1994-01-31 | 2009-08-04 | Trustees Of Boston University | Nucleic acid directed immobilization arrays and methods of assembly |
US6214987B1 (en) | 1994-09-02 | 2001-04-10 | Andrew C. Hiatt | Compositions for enzyme catalyzed template-independent formation of phosphodiester bonds using protected nucleotides |
US5763594A (en) | 1994-09-02 | 1998-06-09 | Andrew C. Hiatt | 3' protected nucleotides for enzyme catalyzed template-independent creation of phosphodiester bonds |
US6232465B1 (en) | 1994-09-02 | 2001-05-15 | Andrew C. Hiatt | Compositions for enzyme catalyzed template-independent creation of phosphodiester bonds using protected nucleotides |
US6654505B2 (en) | 1994-10-13 | 2003-11-25 | Lynx Therapeutics, Inc. | System and apparatus for sequential processing of analytes |
US6852487B1 (en) | 1996-02-09 | 2005-02-08 | Cornell Research Foundation, Inc. | Detection of nucleic acid sequence differences using the ligase detection reaction with addressable arrays |
US6586193B2 (en) | 1996-04-25 | 2003-07-01 | Genicon Sciences Corporation | Analyte assay using particulate labels |
US5853993A (en) | 1996-10-21 | 1998-12-29 | Hewlett-Packard Company | Signal enhancement method and kit |
US7060431B2 (en) | 1998-06-24 | 2006-06-13 | Illumina, Inc. | Method of making and decoding of array sensors with microspheres |
CA2342767C (en) | 1998-09-03 | 2009-11-03 | Trellis Bioinformatics, Inc. | Multihued labels |
US20060275782A1 (en) | 1999-04-20 | 2006-12-07 | Illumina, Inc. | Detection of nucleic acid reactions on bead arrays |
US6376191B1 (en) | 2000-03-22 | 2002-04-23 | Mergen, Ltd. | Microarray-based analysis of polynucleotide sequence variations |
US20030207300A1 (en) | 2000-04-28 | 2003-11-06 | Matray Tracy J. | Multiplex analytical platform using molecular tags |
KR100917731B1 (ko) | 2001-05-11 | 2009-09-15 | 파나소닉 주식회사 | 생체분자 기판 및 그것을 이용한 검사 및 진단의 방법 및장치 |
US6636623B2 (en) | 2001-08-10 | 2003-10-21 | Visiongate, Inc. | Optical projection imaging system and method for automatically detecting cells with molecular marker compartmentalization associated with malignancy and disease |
EP1288308A1 (en) | 2001-08-28 | 2003-03-05 | Roche Diagnostics GmbH | A method for the determination of multiple analytes |
US7057026B2 (en) | 2001-12-04 | 2006-06-06 | Solexa Limited | Labelled nucleotides |
GB0129012D0 (en) | 2001-12-04 | 2002-01-23 | Solexa Ltd | Labelled nucleotides |
WO2004061446A1 (en) | 2002-12-18 | 2004-07-22 | Aclara Biosciences, Inc. | Single cell analysis of membrane molecules |
CN101410530B (zh) | 2003-04-18 | 2013-03-27 | 贝克顿·迪金森公司 | 免疫-扩增 |
US20050250094A1 (en) | 2003-05-30 | 2005-11-10 | Nanosphere, Inc. | Method for detecting analytes based on evanescent illumination and scatter-based detection of nanoparticle probe complexes |
CN1584592A (zh) | 2003-08-22 | 2005-02-23 | 中国科学院上海原子核研究所 | 免疫微阵列蛋白质芯片 |
US20050049796A1 (en) | 2003-09-03 | 2005-03-03 | Webb Peter G. | Methods for encoding non-biological information on microarrays |
AT501110A1 (de) * | 2003-09-16 | 2006-06-15 | Upper Austrian Res Gmbh | Arrays zur bindung von molekülen |
US20050153320A1 (en) | 2003-11-06 | 2005-07-14 | Herron James N. | Single base extension |
US20050148100A1 (en) | 2003-12-30 | 2005-07-07 | Intel Corporation | Methods and devices for using Raman-active probe constructs to assay biological samples |
WO2006014392A1 (en) | 2004-07-02 | 2006-02-09 | The General Hospital Corporation | Endoscopic imaging probe comprising dual clad fibre |
US7170050B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-01-30 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Apparatus and methods for optical analysis of molecules |
US8218834B2 (en) * | 2005-04-15 | 2012-07-10 | Intelligent Virus Imaging Inc. | Method of analyzing cell structures and their components |
DK2620510T4 (da) | 2005-06-15 | 2020-03-30 | Complete Genomics Inc | Enkeltmolekyle-arrays til genetisk og kemisk analyse |
US20090081688A1 (en) | 2005-06-20 | 2009-03-26 | Advanced Cell Diagnostics | Methods of detecting nucleic acids in individual cells and of identifying rare cells from large heterogeneous cell populations |
US20070121196A1 (en) | 2005-09-29 | 2007-05-31 | The General Hospital Corporation | Method and apparatus for method for viewing and analyzing of one or more biological samples with progressively increasing resolutions |
US7960104B2 (en) | 2005-10-07 | 2011-06-14 | Callida Genomics, Inc. | Self-assembled single molecule arrays and uses thereof |
ES2961309T3 (es) | 2006-02-22 | 2024-03-11 | Dexcom Inc | Sensor de analito |
WO2008033167A2 (en) | 2006-03-28 | 2008-03-20 | Inanovate, Inc. | Nano-particle biochip substrates |
US20090317810A1 (en) | 2006-04-17 | 2009-12-24 | Epigenomics Ag | Methods and nucleic acids for the detection of colorectal cell proliferative disorders |
US7839507B2 (en) | 2006-06-28 | 2010-11-23 | Applied Biosystems, Llc | Minimizing effects of dye crosstalk |
US7838302B2 (en) | 2006-08-07 | 2010-11-23 | President And Fellows Of Harvard College | Sub-diffraction limit image resolution and other imaging techniques |
WO2008076406A2 (en) | 2006-12-14 | 2008-06-26 | Ion Torrent Systems Incorporated | Methods and apparatus for measuring analytes using large scale fet arrays |
CA2676570C (en) | 2007-01-26 | 2016-05-03 | Illumina, Inc. | Nucleic acid sequencing system and method |
EP2251435B1 (en) | 2007-03-02 | 2013-10-16 | DNA Electronics Ltd | Sensing apparatus for monitoring nucleic acid amplification, using an ion-sensitive field effect transistor (ISFET) for pH sensing |
US7769548B2 (en) | 2007-05-10 | 2010-08-03 | Illumina, Inc. | Microarray analytical data stitching system and method |
US9551026B2 (en) | 2007-12-03 | 2017-01-24 | Complete Genomincs, Inc. | Method for nucleic acid detection using voltage enhancement |
WO2009097626A2 (en) * | 2008-02-03 | 2009-08-06 | Helicos Biosciences Corporation | Paired-end reads in sequencing by synthesis |
US8222047B2 (en) | 2008-09-23 | 2012-07-17 | Quanterix Corporation | Ultra-sensitive detection of molecules on single molecule arrays |
WO2010036287A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-04-01 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Intermittent detection during analytical reactions |
US20100301398A1 (en) | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Ion Torrent Systems Incorporated | Methods and apparatus for measuring analytes |
US8693742B2 (en) * | 2008-12-17 | 2014-04-08 | The Regents Of The University Of Colorado | Three-dimensional single-molecule fluorescence imaging beyond the diffraction limit using a double-helix point spread function |
US9524369B2 (en) | 2009-06-15 | 2016-12-20 | Complete Genomics, Inc. | Processing and analysis of complex nucleic acid sequence data |
CN102858995B (zh) | 2009-09-10 | 2016-10-26 | 森特瑞隆技术控股公司 | 靶向测序方法 |
US8900850B2 (en) | 2009-09-17 | 2014-12-02 | Michael J. Lane | Lateral flow based methods and assays for rapid and inexpensive diagnostic tests |
US8914312B2 (en) | 2009-09-24 | 2014-12-16 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Method of contaminant prediction |
CA2775613C (en) | 2009-10-13 | 2018-06-12 | Nanostring Technologies, Inc. | Protein detection via nanoreporters |
US8965076B2 (en) | 2010-01-13 | 2015-02-24 | Illumina, Inc. | Data processing system and methods |
CN202281746U (zh) * | 2010-03-06 | 2012-06-20 | 伊鲁米那股份有限公司 | 检测来自样品光信号的测定设备及其光学组件和光学*** |
US8774494B2 (en) | 2010-04-30 | 2014-07-08 | Complete Genomics, Inc. | Method and system for accurate alignment and registration of array for DNA sequencing |
CN101865843B (zh) | 2010-05-04 | 2012-05-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 多组分生物标识物的检测方法 |
US9671344B2 (en) | 2010-08-31 | 2017-06-06 | Complete Genomics, Inc. | High-density biochemical array chips with asynchronous tracks for alignment correction by moiré averaging |
US8175452B1 (en) | 2010-10-26 | 2012-05-08 | Complete Genomics, Inc. | Method and system for imaging high density biochemical arrays with sub-pixel alignment |
CA2833165A1 (en) | 2011-04-14 | 2012-10-18 | Complete Genomics, Inc. | Processing and analysis of complex nucleic acid sequence data |
GB201108678D0 (en) | 2011-05-24 | 2011-07-06 | Olink Ab | Multiplexed proximity ligation assay |
US9001231B2 (en) * | 2011-06-03 | 2015-04-07 | Rambus Inc. | Image acquisition using oversampled one-bit poisson statistics |
AU2012272161B2 (en) | 2011-06-21 | 2015-12-24 | Illumina Cambridge Limited | Methods and systems for data analysis |
US20130265459A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-10-10 | Pelican Imaging Corporation | Optical arrangements for use with an array camera |
US10704164B2 (en) | 2011-08-31 | 2020-07-07 | Life Technologies Corporation | Methods, systems, computer readable media, and kits for sample identification |
WO2014015269A1 (en) | 2012-07-19 | 2014-01-23 | Ariosa Diagnostics, Inc. | Multiplexed sequential ligation-based detection of genetic variants |
US20150253321A1 (en) * | 2012-10-01 | 2015-09-10 | The Turstees of Princeton University | Microfluidic Sensors with Enhanced Optical Signals |
US10829816B2 (en) * | 2012-11-19 | 2020-11-10 | Apton Biosystems, Inc. | Methods of analyte detection |
MX2015006219A (es) | 2012-11-19 | 2015-11-13 | Apton Biosystems Inc | Analisis digital de analitos moleculares usando deteccion de molecula individual. |
US10378053B2 (en) | 2017-03-17 | 2019-08-13 | Apton Biosystems, Inc. | Sequencing and high resolution imaging |
JP2014164004A (ja) * | 2013-02-22 | 2014-09-08 | Hitachi High-Technologies Corp | 蛍光顕微鏡 |
EP2965078A4 (en) * | 2013-03-06 | 2016-11-09 | Obi Holdings Inc | MOLECULAR IMAGING AND RELATED METHODS |
US9193998B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-11-24 | Illumina, Inc. | Super resolution imaging |
US9708658B2 (en) | 2013-03-19 | 2017-07-18 | New England Biolabs, Inc. | Enrichment of target sequences |
KR20220029760A (ko) | 2013-04-30 | 2022-03-08 | 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 | 순차적 하이브리드화 바코딩에 의한 분자의 멀티플렉스 표지화 |
US10510435B2 (en) | 2013-04-30 | 2019-12-17 | California Institute Of Technology | Error correction of multiplex imaging analysis by sequential hybridization |
CA2921628A1 (en) * | 2013-08-19 | 2015-02-26 | Singular Bio, Inc. | Assays for single molecule detection and use thereof |
CN105637126B (zh) | 2013-08-22 | 2022-09-23 | 雅普顿生物***公司 | 使用电方法的分子分析物的数字分析 |
WO2015058138A1 (en) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Devices and methods for determining molecular structure |
CA2930836A1 (en) * | 2013-11-17 | 2015-05-21 | Quantum-Si Incorporated | Active-source-pixel, integrated device for rapid analysis of biological and chemical specimens |
WO2016009296A1 (en) * | 2014-07-16 | 2016-01-21 | Pfizer Inc. | N-acylpiperidine ether tropomyosin-related kinase inhibitors |
EP3175023A4 (en) | 2014-07-30 | 2018-03-07 | President and Fellows of Harvard College | Systems and methods for determining nucleic acids |
CN104372093B (zh) | 2014-11-10 | 2016-09-21 | 博奥生物集团有限公司 | 一种基于高通量测序的snp检测方法 |
CN107532205B (zh) | 2015-03-31 | 2021-06-08 | 伊卢米纳剑桥有限公司 | 模板的表面连环化 |
US11098304B2 (en) | 2015-11-04 | 2021-08-24 | Atreca, Inc. | Combinatorial sets of nucleic acid barcodes for analysis of nucleic acids associated with single cells |
EP3370667A1 (en) | 2015-11-04 | 2018-09-12 | The Procter and Gamble Company | Thin and flexible absorbent articles |
CN108495938B (zh) | 2016-01-12 | 2023-07-14 | 生物辐射实验室股份有限公司 | 利用相位移区块合成条码化序列及其用途 |
WO2017161251A1 (en) | 2016-03-17 | 2017-09-21 | President And Fellows Of Harvard College | Methods for detecting and identifying genomic nucleic acids |
US11512344B2 (en) | 2016-05-10 | 2022-11-29 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Consecutive hybridization for multiplexed analysis of biological samples |
US20190284552A1 (en) * | 2016-05-26 | 2019-09-19 | Singular Bio, Inc. | Arrays for Single Molecule Detection and Uses Thereof |
CN106198466B (zh) * | 2016-06-20 | 2018-09-14 | 北京大学 | 一种实现超分辨偶极子取向解析的方法 |
WO2017223041A1 (en) | 2016-06-21 | 2017-12-28 | Illumina, Inc. | Super-resolution microscopy |
GB201701296D0 (en) | 2017-01-26 | 2017-03-15 | Univ College Cork - Nat Univ Of Ireland | Smart coded access optical sensor |
JP7144457B2 (ja) | 2017-03-03 | 2022-09-29 | アプトン バイオシステムズ インコーポレイテッド | 加速度追跡による高速走査システム |
US20200140933A1 (en) | 2017-03-23 | 2020-05-07 | Apton Biosystems, Inc. | Polymorphism detection with increased accuracy |
US20200217850A1 (en) | 2017-09-15 | 2020-07-09 | Apton Biosystems, Inc. | Heterogeneous single cell profiling using molecular barcoding |
WO2019116337A1 (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-20 | Politecnico Di Milano | Opto-magnetic sensor device and molecular recognition system |
CA3067144C (en) | 2018-03-09 | 2023-09-05 | Illumina Cambridge Limited | Generalized stochastic super-resolution sequencing |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030215862A1 (en) | 1999-02-23 | 2003-11-20 | Caliper Technologies Corp. | Sequencing by incorporation |
JP2010500563A (ja) | 2006-08-07 | 2010-01-07 | プレジデント アンド フェローズ オブ ハーバード カレッジ | 回折限界以下の画像解像技術および他の画像化技術 |
US20120052490A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Pacific Biosciences Of California, Inc. | Methods and systems for monitoring reactions |
JP2017504039A (ja) | 2014-01-10 | 2017-02-02 | グノティス ホールディング アーゲー | 高精度での単一分子解析 |
WO2016134191A1 (en) | 2015-02-18 | 2016-08-25 | Singular Bio, Inc. | Assays for single molecule detection and use thereof |
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