EP0906449B1

System and method for carrying out and monitoring polymerase chain reactions

Abstract

The invention relates to container for holding a fluidic biological sample while undergoing nucleic acid amplification, said container comprising an optically clear material holding less than 1 ml of a sample, further comprising:a) a capillary tube portion which is closed at one end; andb) a funnel-like shaped portion joined to the open end of the capillary tube portion. Systems comprising the containers, and their use are also provided.

EP0906449B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 94

Term

Term ended

Expired 4 June 2017, 9.3 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

34 claims: 34 independent, 0 dependent

  1. 1
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling comprising;a plurality of sample containers each for holding a PCR sample, each sample container comprising an optically clear material, each sample container holding less than 1 milliliter of a sample, and each sample container having a first side, a second side, and an end;a rotatable carousel to sequentially move the PCR sample containers one by one to a monitoring location, during amplification;thermal cycling means comprising       a forced air heater for simultaneously heating all the PCR samples;means for simultaneously cooling all the PCR samples;and    control means for repeatedly operating the thermal cycling means to subject the PCR samples to thermal cycling;means for optically exciting one of the samples to cause that sample to fluoresce;and    means for detecting the fluorescence of the excited sample when the excited sample is in the monitoring location. Appareil pour effectuer une réaction en chaîne de polymérase (PCR) et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température comprenant ;une pluralité de conteneurs d'échantillon pour contenir chacun un échantillon de PCR, chaque conteneur d'échantillon comprenant un matériau optiquement transparent, chaque conteneur d'échantillon contenant moins de 1 millilitre d'un échantillon et chaque conteneur d'échantillon ayant un premier côté, un second côté et une extrémité ;un carrousel rotatif pour déplacer sequentiellement les conteneurs d'échantillon de PCR un par un à un emplacement de surveillance lors de l'amplification ;un moyen de cyclage thermique comprenant    un chauffage à air forcé pour chauffer simultanément les échantillons de PCR ;un moyen pour refroidir simultanément les échantillons de PCR ;et    un moyen de commande pour commander de manière répétée le moyen de cyclage thermique pour soumettre les échantillons de PCR au cyclage thermique ;un moyen pour exciter optiquement un des échantillons pour conduire cet échantillon à émettre une fluorescence ;et    un moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité lorsque l'échantillon excité est à l'emplacement de surveillance. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels mit;einer Vielzahl von Probencontainern jeweils zur Aufnahme einer PCR-Probe, wobei jeder Probencontainer ein optisch klares Material hat, wobei jeder Probencontainer weniger als 1 Milliliter einer Probe aufnimmt und jeder Probencontainer eine erste Seite, eine zweite Seite und ein Ende hat;einem drehbaren Karussell zum aufeinanderfolgenden Bewegen der PCR-Probencontainer einer nach dem anderen zu einem Überwachungsort während einer Verstärkung;einer thermischen Wechseleinrichtung mit       einem Zwangslufterwärmer zur gleichzeitigen Erwärmung sämtlicher PCR-Proben;eine Einrichtung zur gleichzeitigen Abkühlung aller PCR-Proben;und    einer Steuereinrichtung zum wiederholenden Betreiben der thermischen Wechseleinrichtung, um die PCR-Proben dem thermischen Wechsel auszusetzen;einer Einrichtung zur optischen Anregung einer der Proben, um zu veranlassen, dass diese Probe fluoresziert;und    einer Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe, wenn die angeregte Probe an dem Überwachungsort ist.
  2. 2
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 further comprising:means for determining at least one reaction parameter in accordance with the detected fluorescence;andmeans for adjusting the control means in accordance with the reaction parameter. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 comprenant, de plus : un moyen pour déterminer au moins un paramètre de réaction en fonction de la fluorescence détectée ;etun moyen pour ajuster le moyen de commande en fonction du paramètre de réaction. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1 desweiteren mit: einer Einrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Reaktionsparameters entsprechend der erfassten Fluoreszenz;undeiner Einrichtung zur Einstellung der Steuereinrichtung entsprechend des Reaktionsparameters.
  3. 3
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 2 in which the control means adjusts the operation of the means for heating and the means for cooling to alter the times the means for heating and the means for cooling operate in accordance with the reaction parameter. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 2 dans lequel le moyen de commande ajuste le fonctionnement du moyen de chauffage et du moyen de refroidissement pour modifier les temps pendant lesquels le moyen de chauffage et le moyen de refroidissement fonctionnent en fonction du paramètre de réaction. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 2, in der die Steuereinrichtung die Betätigung der Einrichtung zur Erwärmung und der Einrichtung zur Abkühlung einstellt, um die Zeiten zu ändern, in denen die Einrichtung zur Erwärmung und die Einrichtung zur Abkühlung entsprechend des Reaktionsparameters arbeiten.
  4. 4
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 2 in which the control means adjusts the operation of the means for heating and the means for cooling to alter the rate at which the biological samples are heated and cooled in accordance with the reaction parameter. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 2 dans lequel le moyen de commande ajuste le fonctionnement du moyen de chauffage et du moyen de refroidissement pour modifier la vitesse à laquelle les échantillons biologiques sont chauffés et refroidis en fonction du paramètre de réaction. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 2, in der die Steuereinrichtung die Betätigung der Einrichtung zur Erwärmung und die Einrichtung zur Abkühlung einstellt, um die Rate, bei der die biologischen Proben erwärmt und abgekühlt werden, entsprechend des Reaktionsparameters zu ändern.
  5. 5
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein each sample container is fabricated at least partially from glass, each sample container having a volume not greater than about 10,000 µl. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel chaque conteneur d'échantillon est fabriqué au moins partiellement à partir de verre, chaque conteneur d'échantillon ayant un volume inférieur ou égal à environ 10 000 µl. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei jeder Probencontainer wenigstens teilweise aus Glas hergestellt ist, wobei jeder Probencontainer ein Volumen hat, das nicht größer als etwa 10,000 µl ist.
  6. 6
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 further comprising means for positioning the means for optically exciting the sample and the means for detecting the fluorescence of excited sample to optimize the fluorescence which is detected. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 comprenant, de plus, un moyen pour positionner le moyen pour exciter optiquement l'échantillon et le moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité pour optimiser la fluorescence qui est détectée. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, desweiteren mit einer Einrichtung zur Positionierung der Einrichtung zur optischen Anregung der Probe und der Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe, um die Fluoreszenz zu optimieren, die erfasst wird.
  7. 7
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the means for cooling comprises an air movement mechanism which transports ambient air to the sample containers. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen de refroidissement comprend un mécanisme à mouvement d'air qui transporte l'air ambiant vers les conteneurs d'échantillon. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur Abkühlung einen Luftbewegungsmechanismus hat, der Außenluft zu den Probencontainern transportiert.
  8. 8
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the control means comprises a microprocessor. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen de commande comprend un microprocesseur. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung einen Mikroprozessor hat.
  9. 9
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the means for optically exciting the sample comprises a photo emitter structure positioned so that the fluorescence emitted therefrom impinges the side of the sample container that is holding the excited sample. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen pour exciter optiquement l'échantillon comprend une structure de photoémetteur positionnée de telle manière que la fluorescence émise par celle-ci atteigne le côté du conteneur d'échantillon qui contient l'échantillon excité. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur optischen Anregung der Probe eine Photoemitteranordnung hat, die so positioniert ist, dass die Fluroeszenz, die von dieser emittiert wird, auf dem Probencontainer auftritt, in dem die angeregte Probe aufgenommen ist.
  10. 10
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 9 wherein means for detecting the fluorescence of the excited sample comprises a photo detector structure positioned so that the fluorescence emitted from the side of the excited sample's sample container is detected. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 9 dans lequel le moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité comprend une structure de photodétecteur positionnée de telle manière que la fluorescence émise depuis le côté du conteneur d'échantillon de l'échantillon excité soit détectée. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 9, wobei die Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe eine Photodetektoranordnung hat, die so positioniert ist, dass die Fluoreszenz, die von der Seite des Probencontainer der angeregten Probe emittiert wird, erfasst wird.
  11. 11
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the means for optically exciting the sample comprises a photo emitter structure positioned so that the fluorescence emitted therefrom impinges the end of the excited sample's sample container. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen pour exciter optiquement l'échantillon comprend une structure de photoémetteur positionnée de telle manière que la fluorescence émise par celle-ci atteigne l'extrémité du conteneur d'échantillon de l'échantillon excité. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur optischen Anregung der Probe eine Photoemitteranordnung hat, die so positioniert ist, dass die Fluoreszenz, die von dieser emittiert wird, auf das Ende des Probencontainers mit der angeregten Probe auftritt.
  12. 12
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 11 wherein the means for detecting the fluorescence of the excited sample comprises a photo detector structure positioned so that the fluorescence emitted from the end of the excited sample's sample container is detected. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 11 dans lequel le moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité comprend une structure de photodétecteur positionnée de telle manière que la fluorescence émise depuis l'extrémité du conteneur d'échantillon de l'échantillon excité soit détectée. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 11, wobei die Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe eine Photodetektoranordnung hat, die so angeordnet ist, dass die Fluoreszenz, die von dem Ende des Probencontainers mit der angeregten Probe emittiert wird, erfasst wird.
  13. 13
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the means for determining at least one reaction parameter in accordance with the detected fluorescence comprises computing means for determining at least one reaction parameter selected from the group consisting of:product melting temperature, product melting time, product reannealing temperature, product reannealing time, probe melting temperature, probe melting time, primer annealing/extension temperature, and primer annealing/extension time. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen pour déterminer au moins un paramètre de réaction en fonction de la fluorescence détectée comprend un moyen de calcul pour déterminer au moins un paramètre de réaction choisi dans le groupe consistant en : la température de fusion du produit, le temps de fusion du produit, la température de ré-hybridation(« reannealing », en anglais) du produit, le temps de ré-hybridation du produit, la température de fusion de sonde, le temps de fusion de sonde, la température de hybridation (« annealing », en anglais) /extension d'amorce et le temps de hybridation/extension d'amorce. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Reaktionsparameters entsprechend der erfassten Fluoreszenz eine Rechnereinrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Reaktionsparameters hat, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus: einer Produktschmelztemperatur, Produktschmelzzeit, einer Produktnachglühtemperatur, einer Produktnachglühzeit, einer Messfühlerschmelztemperatur, einer Messfühlerschmelzzeit, einer ersten Ausglüh-/Ausdehnungstemperatur und einer ersten Ausglüh-/Ausdehnungszeit.
  14. 14
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the control means comprises means cooling the samples when the means for detecting the fluorescence of the excited sample detects that the product is completely melted. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen de commande comprend un moyen refroidissant les échantillons lorsque le moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité détecte que le produit est complètement fondu. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung hat, die die Proben abkühlt, wenn die Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe erfasst, dass das Produkt vollständig geschmolzen ist.
  15. 15
    An apparatus for performing PCR and monitoring reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the control means comprises means for heating the samples when the means for detecting the fluorescence of the excited sample detects no more product generation. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen de commande comprend un moyen pour chauffer les échantillons lorsque le moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité ne détecte plus de génération de produit. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung eine Einrichtung zur Erwärmung der Proben hat, wenn die Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe erfasst, dass keine weitere Produktgenerierung erfolgt.
  16. 16
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the means for optically exciting is positioned to interact with the first side of the sample container and the means for detecting the fluorescence is positioned to interact with the second side of the excited sample's sample container. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen pour exciter optiquement est positionné pour interagir avec le premier côté du conteneur d'échantillon et le moyen pour détecter la fluorescence est positionné pour interagir avec le second côté du conteneur d'échantillon de l'échantillon excité. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur optischen Anregung positioniert ist, um mit der ersten Seite des Probencontainers zu interagieren, und die Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz positioniert ist, um mit der zweiten Seite des Probencontainers mit der angeregten Probe zu interagieren.
  17. 17
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 wherein the means for optically exciting is positioned to interact with the end of the excited sample's container and the means for detecting the fluorescence is positioned to interact with the end of the excited sample's sample container. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 dans lequel le moyen pour exciter optiquement est positionné pour interagir avec l'extrémité du conteneur de l'échantillon excité et le moyen pour détecter la fluorescence est positionné pour interagir avec l'extrémité du conteneur d'échantillon de l'échantillon excité. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zur optischen Anregung positioniert ist, um mit dem Ende des Containers mit der angeregten Probe zu interagieren, und die Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz positioniert ist, um mit dem Ende des Probencontainers mit der angeregten Probe zu interagieren.
  18. 18
    A method of performing nucleic acid amplification while monitoring the progress of the amplification, the method comprising the steps of:(a) providing a rotatable carousel containing a plurality of biological samples each in a sample container to undergo nucleic acid amplification;(b) simultaneously contacting all the sample containers with hot air to induce a first temperature transition in the biological samples from a first temperature to a second temperature;(c) simultaneously cooling all the sample containers to induce a second temperature transition in the biological samples from the second temperature to the first temperature;(d) exciting the biological samples during the temperature transition such that fluorescence is emitted from the sample;(e) rotating the carousel to sequentially move the samples one by one to a monitoring location during amplification;and(f) detecting the fluorescence which is emitted from the samples at least once when each sample container is in the monitoring location to determine at least one reaction parameter. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique tout en surveillant l'avancement de l'amplification, le procédé comprenant les étapes consistant à : (a) fournir un carrousel rotatif contenant une pluralité d'échantillons biologiques étant chacun dans un conteneur d'échantillon pour subir une amplification d'acide nucléique ;(b) mettre en contact simultanément tous les conteneurs d'échantillons avec de l'air chaud pour induire une première transition de température dans les échantillons biologiques d'une première température à une seconde température ;(c) refroidir simultanément tous les conteneurs d'échantillon pour induire une seconde transition de température dans les échantillons biologiques de la seconde température à la première température ;(d) exciter les échantillons biologiques durant la transition de température de telle manière que la fluorescence soit émise par l'échantillon ;(e) tourner le carrousel pour déplacer successivement les échantillons un par un à un emplacement de surveillance lors de l'amplification ;et(f) détecter la fluorescence qui est émise par les échantillons au moins une fois lorsque chaque conteneur d'échantillon est à l'emplacement de surveillance pour déterminer au moins un paramètre de réaction. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung, während der Fortschritt der Verstärkung überwacht wird, wobei das Verfahren die Schritte hat: (a) Bereitstellung eines drehbaren Karussells, das eine Vielzahl von biologischen Proben vorsieht, wobei jede Probe in einem Container ist, um sich der Nukleinsäureverstärkung zu unterziehen;(b) gleichzeitige Beaufschlagung aller Probencontainer mit Heißluft, um einen ersten Temperaturübergang in den biologischen Proben von einer ersten Temperatur zu einer zweiten Temperatur zu induzieren;(c) gleichzeitiges Abkühlen aller Probencontainer, um einen zweiten Temperaturübergang in den biologischen Proben von der zweiten Temperatur zur ersten Temperatur zu induzieren;(d) Anregung der biologischen Proben während des Temperaturübergangs, derart, dass die Fluoreszenz von der Probe emittiert wird;(e) Drehung des Karussells, um die Proben nacheinander aufeinanderfolgend zu einem Überwachungsort während der Verstärkung zu bewegen;und(f) Erfassung der Fluoreszenz, die von den Proben wenigstens einmal emittiert wird, wenn jeder Probencontainer an dem Überwachungsort ist, um wenigstens einen Reaktionsparameter zu bestimmen.
  19. 19
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein step (f) takes place during the first temperature transition and comprises the step of determining the melting temperature of a product. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel l'étape (f) se produit lors de la première transition de température et comprend l'étape de détermination de la température de fusion d'un produit. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei der Schritt (f) während des ersten Temperaturübergangs stattfindet und den Schritt zur Bestimmung der Schmelztemperatur eines Produkts aufweist.
  20. 20
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein step (f) takes place during the first temperature transition and comprises the step of determining the melting temperature of a probe. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel l'étape (f) se produit lors de la première transition de température et comprend l'étape de détermination de la température de fusion d'une sonde. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei der Schritt (f) während des ersten Temperaturübergangs stattfindet und den Schritt zur Bestimmung der Schmelztemperatur einer Probe enthält.
  21. 21
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein step (b) further comprises the step of increasing the temperature of the biological samples at a rate of at least as great as 2.5°C per second. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel l'étape (b) comprend, de plus, l'étape d'augmentation de la température des échantillons biologiques à une vitesse au moins aussi élevée que 2,5°C par seconde. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei der Schritt (b) desweiteren den Schritt zur Steigerung der Temperatur der biologischen Proben mit einer Rate von wenigstens 2,5°C/sec. enthält.
  22. 22
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein step (b) further comprises the step of increasing the temperature of the biological samples at least 40°C during a period of not more than ten seconds. Ein Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei Schritt (b) desweiteren den Schritt zur Steigerung der Temperatur der biologischen Proben auf wenigstens 40°C während einer Periode enthält, die nicht länger als 10 Sekunden dauert. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel l'étape (b) comprend, de plus, l'étape d'augmentation de la température des échantillons biologiques à au moins 40°C pendant une durée inférieure ou égale à dix secondes.
  23. 23
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein step (d) takes place during the first temperature transition and comprises the step of detecting the fluorescence emitted from the excited sample at least twice during the temperature transition. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel l'étape (d) se produit lors de la première transition de température et comprend l'étape de détection de la fluorescence émise par l'échantillon excité au moins deux fois durant la transition de température. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei Schritt (d) während des ersten Temperaturübergangs stattfindet und den Schritt zur Erfassung der Fluoreszenz, die von der angeregten Probe emittiert wird, wenigstens zweimal während des Temperaturübergangs enthält.
  24. 24
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein step (b) further comprises the step of increasing the temperature of the biological samples until the product in the excited sample is completely melted. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel l'étape (b) comprend, de plus, l'étape d'augmentation de la température des échantillons biologiques jusqu'à ce que le produit dans l'échantillon excité ait complètement fondu. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei Schritt (b) desweiteren den Schritt zur Steigerung der Temperatur der biologischen Proben aufweist, bis das Produkt in der angeregten Probe vollständig geschmolzen ist.
  25. 25
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 1 which comprises monitoring means for ascertaining the biological reaction; and controlling means for controlling the operation of the carousel, thermal cycling means and the monitoring means such that the progress of the biological reaction is detected as thermal cycling occurs, wherein:the thermal cycling means repeatedly heats and cools in both the monitoring and non-monitoring positionsthe means for optically exciting one of the samples comprises an excitation source emitting excitation fluorescence;andmeans for directing the excitation fluorescence to the monitoring position such that the sample located at the monitoring position emits fluorescence;andthe means for detecting the fluorescence of the excited sample comprises means for converting the emitted fluorescence to an electrical signal;means for processing the electrical signal to arrive at a reaction parameter;means for displaying the reaction parameter;andmeans for recording the reaction parameter. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 1 qui comprend un moyen de surveillance pour déterminer la réaction biologique ;et un moyen de commande pour commander la génération du carrousel, un moyen de cyclage thermique et le moyen de surveillance de telle manière que l'avancement de la réaction biologique soit détecté au cours du cyclage, dans lequel : le moyen de cyclage thermique chauffe et refroidit de manière répétée dans les positions de surveillance et de non-surveillance,le moyen pour exciter optiquement un des échantillons comprend    une source d'excitation émettant une fluorescence d'excitation ;et    un moyen pour diriger la fluorescence d'excitation vers la position de surveillance de telle manière que l'échantillon situé à l'emplacement de surveillance émette une fluorescence ;etle moyen pour détecter la fluorescence de l'échantillon excité comprend    un moyen pour convertir la fluorescence émiseen un signal électrique ;un moyen pour traiter le signal électrique pour aboutir à un paramètre de réaction ;un moyen pour afficher le paramètre de réaction ;et    un moyen pour enregistrer le paramètre de réaction. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 1 mit einer Überwachungseinrichtung zur Feststellung der biologischen Reaktion;und einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs des Karussells, einer thermischen Wechseleinrichtung und der Überwachungseinrichtung, derart, dass der Fortschritt der biologischen Reaktion erfasst wird, wenn der Wechsel stattfindet, wobei: die thermische Wechseleinrichtung wiederholend sowohl in der Überwachungs- als auch in der Nichtüberwachungsposition erwärmt als auch abkühlt;die Einrichtung zur optischen Anregung einer der Proben hat eine Anregungsquelle, die Anregungsfluoreszenz emittiert;undeine Einrichtung zur Leitung der Anregungsfluoreszenz zur Überwachungsposition, derart, dass die Probe, die in der Überwachungsposition angeordnet ist, Fluoreszenz emittiert;unddie Einrichtung zur Erfassung der Fluoreszenz der angeregten Probe hat eine Einrichtung zur Verarbeitung der emittierten Fluoreszenz zu einem elektrischen Signal;eine Einrichtung zur Aufbereitung des elektrischen Signals, um zu einem Reaktionsparameter zu gelangen;eine Einrichtung zum Anzeigen des Reaktionsparameters;undeine Einrichtung zur Aufzeichnung des Reaktionsparameters.
  26. 26
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 25 wherein the reaction parameter is selected from the group consisting of denaturation temperature and time, primer annealing temperature and time, probe annealing temperature and time, enzyme extension temperature and time, and number of cycles. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 25 dans lequel le paramètre de réaction est choisi dans le groupe consistant en la température et le temps de dénaturation, la température et le temps d'hybridation d'amorce, la température et le temps d'hybridation de sonde, la température et le temps d'extension d'enzyme et le nombre de cycles. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 25, wobei der Reaktionsparameter aus einer Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus:einer Denaturiervngstemperatur und -zeit, einer ersten Ausglühtemperatur und -zeit, einer Messfühlerausglühtemperatur und -zeit, einer Enzymausdehnungstemperatur und -zeit und einer Anzahl von Zyklen.
  27. 27
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 25 wherein:the excitation source comprises a photo-emitting source, the photo-emitting source selected from the group consisting of a xenon lamp and a light emitting diode;the means for converting the emitted fluorescence to an electrical signal comprises a photo-detection device, the photo-detection device selected from the group consisting of a photo-multiplier tube and a photo-diode;andthe means for processing the electrical signal to arrive at a reaction parameter comprises a microprocessor. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 25 dans lequel : la source d'excitation comprend une source photoémettrice, la source photoémettrice étant choisie dans le groupe consistant en une lampe à xénon et une diode à émission de lumière;le moyen pour convertir la fluorescence émise en un signal électrique comprend un dispositif de photodétection, le dispositif de photodétection étant choisi dans le groupe consistant en un tube photomultiplicateur et une photodiode ;etle moyen pour traiter le signal électrique pour aboutir à un paramètre de réaction comprend un microprocesseur. Vorrichtung zur Durchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 25, wobei: die Anregungsquelle eine Photoemitterquelle hat, wobei die Photoemitterquelle aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Xenonlampe und einer Lichtemittierdiode besteht;die Einrichtung zur Umwandlung der emittierten Fluoreszenz in ein elektrisches Signal ein Photoerfassungsgerät hat, wobei das Photoerfassungsgerät aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Photovervielfacher und einer Photodiode besteht;unddie Einrichtung zur Verarbeitung des elektrischen Signals, um zu einem Reaktionsparameter zu gelangen, einen Mikroprozessor hat.
  28. 28
    An apparatus for performing PCR and monitoring the reaction in real time during temperature cycling as defined in claim 27 wherein the means for converting the emitted fluorescence to an electrical signal comprises a first photo-detection device, the first photo-detection device is selected from the group consisting of a photo-multiplier tube and a photo-diode and a second photo-detection device selected from the group consisting of a photo-multiplier tube and a photo-diode. Appareil pour effectuer une PCR et surveiller la réaction en temps réel durant le cyclage de température selon la revendication 27 dans lequel le moyen pour convertir la fluorescence émise en un signal électrique comprend un premier dispositif de photodétection, le premier dispositif de photodétection étant choisi dans le groupe consistant en un tube photomultiplicateur et une photodiode et un second dispositif de photodétection choisi dans le groupe consistant en un tube photomultiplicateur et une photodiode. Vorrichtung zur Duchführung einer PCR und Überwachung der Reaktion in Echtzeit während eines Temperaturwechsels nach Anspruch 27, wobei die Einrichtung zur Umwandlung der emittierten Fluoreszenz in ein elektrisches Signal ein erstes Photodetektionsgerät hat, wobei das erste Photodetektionsgerät aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Photovervielfacher und einer Photodiode besteht, und ein zweites Photodetektionsgerät, welches aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Photovervielfacher und einer Photodiode besteht.
  29. 29
    A method of performing nucleic acid amplification as defined in claim 18 wherein    the excited biological sample includes a substance which emits fluorescence at a first wavelength which is related to the progress of the nucleic acid amplification;    the temperature transition from the first temperature to the second temperature defines a first range;    step (f) further comprises detecting the fluorescence emitted by the excited biological sample a plurality of times when the temperature of the sample is within the first range;    and further comprising the steps of:(g) adjusting the temperature of all of the samples over a second range including the second temperature and a third temperature, the third temperature being different than the second temperature;and(h) detecting the fluorescence emitted by the excited biological sample of plurality of times when the temperature of the sample is within the second range. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 18 dans lequel    l'échantillon biologique excité comprend une substance qui émet une fluorescence à une première longueur d'onde qui est liée à l'avancement de l'amplification d'acide nucléique ;la transition de température de la première température à la seconde température définit une première plage ;l'étape (f) comprend, de plus, la détection de la fluorescence émise par l'échantillon biologique excité une pluralité de fois lorsque la température de l'échantillon est dans la première plage ;et comprenant, de plus, les étapes consistant à : (g) ajuster la température de tous les échantillons dans une seconde plage comprenant la seconde température et une troisième température, la troisième température étant différente de la seconde température ;et(h) détecter la fluorescence émise par l'échantillon biologique excité une pluralité de fois lorsque la température de l'échantillon est dans la seconde plage. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 18, wobei die angeregte biologische Probe eine Substanz aufweist, die bei einer ersten Wellenlänge Fluoreszenz emittiert, die auf den Fortschritt der Nukleinsäureverstärkung bezogen ist;der Temperaturübergang von der ersten Temperatur zur zweiten Temperatur einen ersten Bereich definiert;Schritt (f) desweiteren die Erfassung der Fluoreszenz aufweist, die von der angeregten biologischen Probe mehrmals emittiert wird, wenn die Temperatur der Probe in dem ersten Bereich ist;und desweiteren mit den Schritten: (g) Einstellung der Temperatur aller Proben über einem zweiten Bereich, der die zweite Temperatur und eine dritte Temperatur aufweist, wobei die dritte Temperatur von der zweiten Temperatur verschieden ist;und(h) Erfassung der Fluoreszenz, die von der angeregten biologischen Probe mehrmals emittiert wird, wenn die Temperatur der Probe in dem zweiten Bereich ist.
  30. 30
    A method of performing nucleic acid amplification as set forth in claim 29 further comprising the step of:(i) adjusting at least one parameter of the amplification reaction in accordance with the fluorescence detected in step (d) or (h). Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 29 comprenant, de plus, l'étape consistant à : (i) ajuster au moins un paramètre de la réaction d'amplification conformément à la fluorescence détectée dans l'étape (d) ou (h). Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 29, desweiteren mit dem Schritt: (i) Einstellung wenigstens eines Parameters der Verstärkungsreaktion entsprechend der Fluoreszenz, die in dem Schritt (d) oder (h) erfasst wird.
  31. 31
    A method of performing nucleic acid amplification as set forth in claim 29 wherein step (b) further comprises the step of ceasing to adjust the temperature of the samples over a first range when product melting is substantially complete. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 29 dans lequel l'étape (b) comprend, de plus, l'étape d'arrêt de l'ajustement de la température des échantillons dans une première plage lorsque la fusion du produit est sensiblement complète. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 29, wobei Schritt (b) desweiteren den Schritt zur Beendigung der Einstellung der Temperatur der Proben über einen ersten Bereich aufweist, wenn das Produkt im wesentlichen vollständig geschmolzen ist.
  32. 32
    A method of performing nucleic acid amplification as set forth in claim 29 wherein step (g) further comprises the step of ceasing to adjust the temperature of the samples over a second range when primer annealing substantially ceases. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 29 dans lequel l'étape (g) comprend, de plus, l'étape d'arrêt de l'ajustement de la température des échantillons dans une seconde plage lorsque l'hybridation d'amorce cesse sensiblement. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 29, wobei Schritt (g) desweiteren den Schritt zur Beendigung der Einstellung der Temperatur der Proben über einen zweiten Bereich enthält, wenn die erste Ausglühung im wesentlichen beendet ist.
  33. 33
    A method of performing nucleic acid amplification as set forth in claim 29 further comprising the step of:(j) adjusting the temperature of all of the samples over a third range and ceasing to adjust the temperature of the samples over the third range when product accumulation reaches an effective level. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 29 comprenant, de plus, l'étape consistant à : (j) ajuster la température de tous les échantillons dans une troisième plage et arrêter d'ajuster la température des échantillons dans la troisième plage lorsque l'accumulation de produit atteint un niveau effectif. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 29 desweiteren mit dem Schritt: (j) Einstellung der Temperatur sämtlicher Proben über einen dritten Bereich und Beendigung der Einstellung der Temperatur der Proben über den dritten Bereich, wenn die Produktakkumulation ein wirksames Niveau erreicht.
  34. 34
    A method of performing nucleic acid amplification as set forth in claim 29 wherein steps (f) and (h) further comprise the step of detecting the fluorescence emitted from the excited biological sample in the range from about 400 nm to about 800 nm. Procédé pour effectuer l'amplification d'acide nucléique selon la revendication 29 dans lequel les étapes (f) et (h) comprennent, de plus, l'étape consistant à détecter la fluorescence émise par l'échantillon biologique excité dans la plage d'environ 400 nm à environ 800 nm. Verfahren zur Durchführung einer Nukleinsäureverstärkung nach Anspruch 29, wobei die Schritte (f) und (h) desweiteren den Schritt zur Erfassung der Fluoreszenz, die von der angeregten biologischen Probe emittiert wird, im Bereich über 400 nm bis 800 nm enthalten.
Independent claims34