Claims (20)
1. Платформа для двухрежимного генетического анализа, содержащая:1. A platform for dual-mode genetic analysis, containing:
микрожидкостную платформу;microfluidic platform;
термоблок для полимеразной цепной реакции иfuser for polymerase chain reaction and
многоканальный детектор оптического излучения, причем указанная микрожидкостная платформа состоит из двух модулей, включая:a multi-channel optical radiation detector, wherein said microfluidic platform consists of two modules, including:
модуль анализа числа копий иcopy number analysis module and
модуль генотипирования,genotyping module,
при этом указанный модуль анализа числа копий пространственно отдален и отделен от указанного модуля генотипирования и каждый из них оптически связан с отдельным каналом многоканального детектора оптического излучения,wherein said copy number analysis module is spatially distant and separated from said genotyping module and each of them is optically coupled to a separate channel of a multi-channel optical radiation detector,
указанные модуль анализа числа копий и модуль генотипирования состоят каждый из реакционных сосудов и, кроме того,said copy number analysis module and genotyping module consist of each of the reaction vessels and, in addition,
указанные модуль для анализа числа копий и модуль для генотипирования находятся каждый в тепловом контакте с указанным термоблоком.said module for analyzing the number of copies and a module for genotyping are each in thermal contact with the indicated thermal block.
2. Платформа по п.1, в которой указанный многоканальный детектор оптического излучения включает ПЗС-устройство, первый канал которого соединен с реакционными сосудами указанного модуля анализа числа копий, а второй канал соединен с реакционными сосудами указанного модуля генотипирования, причем реакционные сосуды модуля генотипирования пространственно удалены от реакционных сосудов модуля анализа числа копий, что обеспечивает возможность регистрации отдельных оптических сигналов от каждого модуля.2. The platform according to claim 1, in which the specified multi-channel optical radiation detector includes a CCD device, the first channel of which is connected to the reaction vessels of the specified module for analyzing the number of copies, and the second channel is connected to the reaction vessels of the specified module of genotyping, and the reaction vessels of the genotyping module are spatially remote from the reaction vessels of the module for analyzing the number of copies, which makes it possible to register individual optical signals from each module.
3. Платформа по п.2, в которой указанный первый канал, соединенный с указанным модулем генотипирования, дополнительно содержит электронное управление, выполненное с возможностью регистрации оптического сигнала в отдельный момент времени; а3. The platform of claim 2, wherein said first channel connected to said genotyping module further comprises electronic control configured to register an optical signal at a particular point in time; but
второй канал, соединенный с указанным модулем анализа числа копий, дополнительно содержит электронное управление, выполненное с возможностью регистрации нескольких дискретных оптических сигналов на протяжении некоторого периода времени.the second channel connected to the specified module for the analysis of the number of copies additionally contains electronic control, configured to register several discrete optical signals over a period of time.
4. Платформа по п.3, в которой указанный первый канал дополнительно оборудован электронным управлением, выполненным с возможностью регистрации сигналов на нескольких длинах волн.4. The platform according to claim 3, in which the specified first channel is additionally equipped with electronic control, configured to register signals at several wavelengths.
5. Платформа по п.4, в которой каждая длина волны соответствуют своему особому варианту одного однонуклеотидного полиморфизма.5. The platform according to claim 4, in which each wavelength corresponds to a particular variant of one single nucleotide polymorphism.
6. Платформа по п.3, в которой указанный второй канал дополнительно оборудован электронным управлением, обеспечивающим возможность регистрации детектором оптического излучения возвратного оптического сигнала, интенсивность которого варьируют в пределах по меньшей мере двух порядков величины.6. The platform according to claim 3, in which the specified second channel is additionally equipped with electronic control, which makes it possible to register an optical radiation detector with a return optical signal whose intensity varies within at least two orders of magnitude.
7. Платформа по п.1, которая дополнительно содержит химические реагенты, известные как реагенты для ПЦР типа ′TaqMan′.7. The platform according to claim 1, which additionally contains chemical reagents, known as reagents for PCR type 'TaqMan'.
8. Платформа по п.7, в которой указанные реагенты TaqMan представлены в форме двух композиций, причем одна композиция TaqMan предназначена для использования в модуле генотипирования, а другая композиция TaqMan предназначена для использования в модуле анализа числа копий.8. The platform according to claim 7, in which these TaqMan reagents are presented in the form of two compositions, one TaqMan composition is intended for use in the genotyping module and the other TaqMan composition is intended for use in the copy number analysis module.
9. Платформа по п.8, в которой композиция реагентов TaqMan, связанная с модулем анализа числа копий, дополнительно содержит контрастное вещество.9. The platform of claim 8, wherein the TaqMan reagent composition associated with the copy number analysis module further comprises a contrast agent.
10. Платформа по п.6, в которой указанный модуль анализа числа копий дополнительно содержит эталонный аллель, способный реагировать с реагентами TaqMan, что порождает оптический сигнал, позволяющий проводить сравнение с исследуемыми аллелями.10. The platform of claim 6, wherein said copy number analysis module further comprises a reference allele capable of reacting with TaqMan reagents, which generates an optical signal that allows comparison with the alleles under study.
11. Платформа по п.7, в которой указанные реагенты TaqMan включают генетические зонды с цветными репортерными флюорохромами нескольких цветов, по одному оптическому репортеру для каждого варианта SNP.11. The platform according to claim 7, in which these TaqMan reagents include genetic probes with color reporter fluorochromes of several colors, one optical reporter for each variant of SNP.
12. Платформа по п.1, дополнительно содержащая образец ДНК, причем по меньшей мере одна приемная ячейка модуля генотипирования и по меньшей мере одна приемная ячейка модуля анализа числа копий получают части одного и того же образца ДНК.12. The platform according to claim 1, additionally containing a DNA sample, and at least one receiving cell of the genotyping module and at least one receiving cell of the copy number analysis module receive parts of the same DNA sample.
13. Способ двухрежимного генетического анализа, включающий следующие этапы:13. The method of dual-mode genetic analysis, comprising the following steps:
i) размещение реагентов TaqMan в приемных ячейках двух раздельных модулей анализа, причем указанные два раздельных модуля включают модуль генотипирования и модуль анализа числа копий;i) placing TaqMan reagents in the receiving cells of two separate analysis modules, said two separate modules including a genotyping module and a copy number analysis module;
ii) размещение по меньшей мере одного образца ДНК в приемных ячейках двух раздельных модулей анализа, включающих модуль генотипирования и модуль анализа числа копий;ii) placing at least one DNA sample in the receiving cells of two separate analysis modules, including a genotyping module and a copy number analysis module;
iii) смешивание указанных реагентов TaqMan по меньшей мере с одним образцом ДНК;iii) mixing said TaqMan reagents with at least one DNA sample;
iv) повторяющееся выполнение цикла индукции репликации ДНК и образования множества копий, причем указанный цикл включает:iv) repeated execution of the cycle of induction of DNA replication and the formation of multiple copies, and this cycle includes:
a) нагрев генетического материала в реакционном сосуде для денатурации двойной спирали ДНК в образце;a) heating the genetic material in the reaction vessel to denature the DNA double helix in the sample;
b) охлаждение генетического материала в реакционном сосуде для гибридизации и репликации ДНК в образце;b) cooling the genetic material in the reaction vessel for hybridization and DNA replication in the sample;
c) освещение модуля анализа копий светом высокой интенсивности для стимуляции флюоресценции в реакционных сосудах модуля;c) illuminating the copy analysis module with high-intensity light to stimulate fluorescence in the reaction vessels of the module;
d) регистрацию возвратного оптического сигнала из модуля анализа числа копий;d) registering the return optical signal from the copy number analysis module;
e) определение, является ли последний выполненный цикл конечным циклом заданной последовательности температурных циклов;e) determining whether the last completed cycle is the final cycle of a given sequence of temperature cycles;
v) освещение модуля генотипирования светом высокой интенсивности, что вызывает флюоресценцию в реакционных ячейках модуля; иv) illumination of the genotyping module with high-intensity light, which causes fluorescence in the reaction cells of the module; and
vi) регистрацию пространственно распределенного оптического сигнала от модуля генотипирования.vi) registration of a spatially distributed optical signal from the genotyping module.
14. Способ по п.13, в котором при указанном размещении химических реагентов TaqMan дополнительно выполняют загрузку реагентов TaqMan в приемные ячейки модуля анализа числа копий; и загрузку других реагентов TaqMan в приемные ячейки модуля генотипирования.14. The method according to item 13, in which at the indicated location of TaqMan chemicals reagents additionally load TaqMan reagents into the receiving cells of the copy number analysis module; and loading other TaqMan reagents into the receiving cells of the genotyping module.
15. Способ по п.14, в котором при указанной загрузке в приемные ячейки модуля анализа числа копий дополнительно снабжают композицию TaqMan добавкой для повышения контрастности.15. The method according to 14, in which when the specified load in the receiving cells of the module for analyzing the number of copies additionally provide the composition TaqMan additive to increase contrast.
16. Способ по п.13, в котором при указанном размещении по меньшей мере одного образца ДНК дополнительно размещают эталонный олигонуклеотид по меньшей мере в одной приемной ячейке модуля анализа числа копий.16. The method according to item 13, in which when the specified location of at least one DNA sample is additionally placed a reference oligonucleotide in at least one receiving cell of the module for analyzing the number of copies.
17. Способ по п.13, в котором при указанной регистрации возвратного оптического сигнала из модуля анализа числа копий дополнительно регистрируют сигналы в ходе выполнения последовательности температурных циклов с построением графика интенсивности возвратного сигнала в зависимости от выполненной последовательности температурных циклов, который может служить основанием для определения числа копий.17. The method according to item 13, in which when the specified registration of the return optical signal from the module for analyzing the number of copies, signals are additionally recorded during the execution of the sequence of temperature cycles with plotting the intensity of the return signal depending on the performed sequence of temperature cycles, which can serve as the basis for number of copies.
18. Способ по п.13, в котором при указанной регистрации возвратного оптического сигнала из модуля генотипирования дополнительно регистрируют и сравнивают с пороговым значением оптического сигнала в конце последовательности температурных циклов, что может служить основанием для определения генотипа.18. The method according to item 13, in which when the registration of the return optical signal from the genotyping module is additionally recorded and compared with a threshold value of the optical signal at the end of the sequence of temperature cycles, which can serve as the basis for determining the genotype.
19. Способ по п.17, в котором при указанной регистрации возвратного оптического сигнала из модуля генотипирования дополнительно регистрируют двухцветный сигнал, что позволяет выполнить определение гетерозиготы, гомозиготы, основных и минорных аллелей.19. The method according to 17, in which at the indicated registration of the return optical signal from the genotyping module, an additional two-color signal is additionally recorded, which allows the determination of heterozygotes, homozygotes, major and minor alleles.
20. Способ по п.13, в котором при указанном размещении по меньшей мере одного образца ДНК дополнительно размещают ДНК из одного организма по меньшей мере в одну приемную ячейку модуля генотипирования и по меньшей мере в одну приемную ячейку модуля анализа числа копий.
20. The method according to item 13, in which at the specified location of at least one DNA sample, additionally place DNA from one organism in at least one receiving cell of the genotyping module and at least one receiving cell of the copy number analysis module.