专利名称：光学组件、激发光模块以及光学成像系统的制作方法用于生物或化学研究的各种测定方案涉及进行大量的受控反应。在某些情况下， 所述受控反应在支撑表面上进行。然后可以观测并分析所述所需的反应，以帮助确定所述所需的反应中所涉及的化学品的属性或特征。例如，在一些方案中，在受控条件下，包含可识别的标记(例如荧光标记)的化学组成部分可以选择性地结合至另一化学组成部分。通过辐射激发所述标记并检测来自所述标记的光发射可以观测到这些化学反应。也可以通过其他方式(如化学发光)提供所述光发射。这类方案的例子包括DNA测序。在一个边合成边测序(SBS)方案中，通过桥式PCR在流动通道的表面上形成克隆扩增子簇。在生成所述克隆扩增子簇后，可以将所述扩增子“线性化”，以产生单链DNA(sstDNA)。将一系列的试剂流入流动池，以完成测序循环。每个测序循环通过具有独特的荧光标记的单核苷酸(例如A、T、G、C)延伸所述sstDNA。每个核苷酸具有只允许一个循环内发生单碱基掺入的可逆终止子。核苷酸被添加到所述sstDNA簇后，在四个通道内成像(即，每个荧光标记一个)。成像后，所述荧光标记和所述终止子被从所述sstDNA化学裂解，而不断增长的DNA链准备用于另一循环。可以重复几个循环的试剂输送和光学检测，以确定所述克隆扩增子的序列。然而，被配置以执行这些方案的系统可能能力有限以及可能不符合成本效益。因此，一般需要能够以具有成本效益的、更简易的或者以其他方式改进的方式执行测定方案(如上文所述的SBS方案)或能够用于所述测定方案过程的改进的系统、方法和装置。
图I是按照一个实施方式形成的用于进行生物或化学测定的测定系统的框图。图2是按照一个实施方式被配置以进行生物或化学测定的工作站的侧视图。图3是图2的所述工作站的前视图。图4是按照一个实施方式形成的射流网络的图。图5是按照一个实施方式形成的流动池的透视图。图6是沿图5中的线6-6所取的图5所示的所述流动池的横截面图。图7是图5的所述流动池的平面图。图8是流动通道的弯曲段的放大图。图9是按照一个实施方式形成的射流器件的透视图。图10是图9的所述射流器件的另一透视图。图11是沿图9中的线11-11所取的图9的所述射流器件的横截面图。图12是按照另一实施方式形成的射流器件的透视图。[0036]图13是图12的所述射流器件的透视图。图14是按照一个实施方式形成的射流器件的平面图。图15是图14的所述射流器件的侧面透视图。图16是按照一个实施方式形成的器件支架的部分分解图。图17是图16的组装支架的透视图。图18是可用于图16的所述支架的支撑结构的透视图。图19是图16的所述支架的俯视平面图。图20是在开口位置具有盖组件的图16所述支架的透视图。图21是图16的所述支架的扩增平面图。图22是可用于图16的所述支架的盖组件的透视图。图23是沿图22所示的线23_23所取的所述盖组件的横截面图。图24是可以与图16的所述支架一起使用的流动系统的透视图。图25是一种按照一个实施方式设置用于样品分析的射流器件的方法的框图。图26是说明一种按照一个实施方式设置用于样品分析的射流器件的方法的框图。图27是说明一种按照一个实施方式用于定位样品区域的方法的框图。图28是按照一个实施方式形成的流体存储系统的透视图。图29是图28的所述流体存储系统的侧面横截面图。图30是可以与图28的所述流体存储系统一起使用的移取组件的透视图。图31是按照一个实施方式形成的反应成分托盘的透视图。图32是图31所示的所述托盘的俯视平面图。图33是图31所示的所述托盘的侧视图。图34是图31所示的所述托盘的前视图。图35是可以与图31的所述托盘一起使用的成分孔的侧面横截面图。图36是图35的所述成分孔的底部透视图。图37是可以与图31的所述托盘一起使用的成分孔的透视图。图38是按照一个实施方式的光学成像系统的图。图39是按照一个实施方式的移动控制系统的透视图。图40是可以与图39的所述移动控制系统一起使用的部件的透视图。图41是可用于图38的所述成像系统的光学底板的透视图。图42是图41的所述底板的平面图。图43是按照一个实施方式形成的可用于图38的所述成像系统的光学部件的透视图。图44是图43的所述光学部件的剖开透视图。图45是图43的所述光学部件的前视图。图46是安装操作过程中图43的所述光学部件的侧视图。图47是说明一种按照一个实施方式装配光具组的方法的框图。图48是按照一个实施方式形成的光源模块的透视图。图49是图48的所述光源模块的侧视图。[0073]图50是图48的所述光源模块的平面图。图51是按照一个实施方式的图像聚焦系统的平面图。图52是可用于图51的所述图像聚焦系统的可旋转的镜子组件的透视图。图53是可用于图51的所述图像聚焦系统的位于成像位置的可旋转镜子的示意图。图54和图55示出可通过图51的所述图像聚焦系统获得的样品图像。图56是位于聚焦位置的图53的所述可旋转镜子的示意图。图57和第58示出可通过图51的所述图像聚焦系统获得的测试图像。 图59是说明一种用于控制光学成像系统的焦点的方法的框图。图60说明一种用于进行生物或化学分析测定的方法。图61说明一种用于进行生物或化学分析测定的方法。本文所述的实施方式包括各种用以检测用于生物或化学分析的样品中所需的反应的系统、方法、组件以及装置。在一些实施方式中，所述所需的反应提供通过光学组件检测的光信号。所述光信号可以是来自标记的光发射或者可以是由所述样品反射或折射的透射光。例如，实施方式可用于执行或便于执行其中sstDNA在流动池中测序的测序方案。在具体的实施方式中，本文所述的实施方式也可以执行扩增方案，以生成用于测序的相关样品O如本文所用，“所需的反应”包括对刺激做出响应的物质的化学、电学、物理和光学性质或质量的至少一个的变化。例如，所述所需的反应可以是化学转变、化学变化或化学作用。在具体的实施方式中，所述所需的反应由成像系统检测。所述成像系统可包括将光信号引导至传感器(如CCD或CMOS)的光学组件。然而，在其他实施的方式中，所述成像系统可以直接检测所述光信号。例如，流动池可被安装到CMOS传感器上。然而，所述所需的反应也可以是在电学性能中的变化。例如，所述所需的反应可以是溶液内离子浓度的变化。示例性的反应包括但不限于化学反应(如还原、氧化、加成、消除、重排、酯化、酰胺化、醚化、环化或取代)；结合作用，其中第一化学品结合至第二化学品；解离反应，其中两种或两种以上的化学品相互分离；荧光；发光；化学发光；以及生物反应(如核酸复制、核酸扩增、核酸杂交、核酸连接、磷酸化、酶促作用、受体结合或配体结合)。所述所需的反应也可以是，例如，检测为周围溶液或环境的PH值的变化的质子的加成或消除。所述刺激可以是如下至少一个物理的、光学的、电学的、磁学的和化学的。例如，所述刺激可以是激发物质中荧光团的激发光。所述刺激也可以是周围环境的变化，如溶液中的某些生物分子(如酶或离子)的浓度变化。所述刺激也可以是施加至预限定体积中溶液的电流。此外，所述刺激可通过晃动、振动或移动所述物质所处的反应室提供，以产生力(例如向心力)。如本文所用，短语“对刺激做出响应”拟作广义解释并包括对刺激做出的更直接的反应(例如，当吸收入射激发光后，荧光团发出特定波长的能量)以及由于所述刺激启动最终导致所述响应的一系列事件而对刺激做出更间接的反应(例如，在焦磷酸测序中引入碱，最终导致化学发光)。所述刺激可以是立即的(例如，荧光团上入射的激发光)或渐进的(例如，周围环境的温度变化)。[0087]如本文所用，短语“指示所需的反应的活动”及其变体包括可用以便于确定所需的反应是否发生的任何可检测到的事件、属性、质量或者特征。所述检测到的活动可以是荧光或化学发光中生成的光信号。所述检测到的活动也可以是预限定体积中或沿预限定区域的溶液的电学性能变化。所述检测到的活动可以是温度的变化。各种实施方式包括提供反应成分至样品。如本文所用，“反应成分”或“反应物”包括任何可以用来获取所需的反应的物质。例如，反应成分包括试剂、酶、样品、其他生物分子和缓冲溶液。所述反应成分通常被递送到溶液中的反应位点(例如，样品所处的区域)或在反应位点内固定化。所述反应成分可以与相关的物质直接或间接反应。在具体的实施方式中，通过光学组件光学检测所述所需的反应。所述光学组件可包括相互配合以将所述光信号引导至成像器件(例如(XD、CM0S或光电倍增管)的光学部件 的光具组。然而，在替代性的实施方式中，所述样品区域可被设置为紧邻检测所述所需的反应而不使用光具组的活动检测器。所述活动检测器可有能力检测预限定体积或区域内预定的事件、属性、质量或特征。例如，活动检测器可有能力捕捉所述预限定体积或区域的图像。活动检测器可有能力检测预限定体积的溶液内或沿预限定区域的离子浓度。示例性的活动检测器包括电荷耦合器件(CCD)(例如CCD相机)；光电倍增管(PMT);分子表征设备或检测器(如那些与纳米孔一起使用的所述分子表征设备或检测器)；微电路装置(例如美国专利号7，595，883描述的那些微电路装置，所述专利的全部内容以引用方式并入本文)；以及具有场效应晶体管(FET)(包括化学敏感场效应晶体管(chemFET)、离子敏感场效应晶体管(ISFET)和/或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))的CMOS制传感器。如本文所用，术语“光学部件”包括各种影响光信号传播的元件。例如，所述光学部件可以具有如下至少一个功能重引导、过滤、成型、扩增或集中所述光信号。可能受影响的所述光信号包括来自所述样品上游的光信号和来自所述样品下游的光信号。在荧光检测系统中，上游部件包括那些弓I导激发辐射朝向所述样品的部件而下游部件包括那些弓I导激发辐射远离所述样品的部件。光学部件可以是，例如，反射器、二向色镜、分束器、准直器、透镜、滤波器、楔子、棱镜、镜子、检测器等等。光学部件还包括带通滤波器、光楔以及与本文所述的那些器件类似的光学器件。如本文所用，术语“光信号”包括能够被检测到的电磁能量。所述术语包括来自标记的生物或化学物质的光发射且还包括由光学基片折射或反射的透射光。光信号包括入射至所述样品上的激发辐射和由所述样品提供的光发射，所述光信号可有一种或多种光谱特性曲线。例如，在成像阶段，可以激发一种类型以上的标记。在这种情况下，不同类型的标记可以通过共同的激发光源激发，或者在不同的时间或在同一时间通过不同的激发光源激发。每种类型的标记可以发出其光谱特性曲线不同于其他标记的光信号。例如，所述光谱特性曲线可有不同的发射光谱。所述光发射可被滤波，以分别检测来自其他发射光谱的光信号。如本文所用，术语“不同的”针对光发射(包括发射光谱或其他发射特征)使用，所述术语可以广义地解释为包括可辨别的或者可区分的光发射。例如，所述光发射的发射光谱可以具有至少部分重叠的波长范围，只要一种发射光谱的至少一部分不完全与其他的发射光谱重叠。不同的发射光谱也可以具有相同或类似的波长范围，但具有不同的可辨别的强度。基于产生所述光信号的激发光的不同特征可以辨别不同的光信号。例如，在荧光共振能量转移(FRET)成像中，所述光发射可以相同，但所述光发射的成因(例如激发光信号)可能会有所不同。更具体地，第一激发波长可以用来激发供体-受体对的供体荧光团，以便FRET导致来自所述受体的发射而所述受体的激发也将直接导致来自所述受体的发射。就这点而言，所述光信号的辨别可以基于对发射信号的观测，并结合对用以产生所述发射的所述发射波长的确认。不同的光发射可具有其他不重叠的特征，如发射各向异性或荧光寿命。此外，当所述光发射被滤波时，所述发射光谱的波长范围可被缩小。所述光学部件在光学组件中可具有固定的位置，或可以是选择性地可移动的。如本文所用，术语“选择性地”与“移动”和类似的术语一起使用，所述短语指所述光学部件的位置可以所需的方式被改变。所述光学部件的位置和方向的至少一个可被改变。例如，在具体的实施方式中，可旋转的镜子被选择性地移动，以便于聚焦光学成像系统。本文所述的不同的元件和部件可被可拆卸地耦合。如本文所用，当两个或两个以上元件或部件被“可拆卸地耦合”(或“可拆卸地安装”和其他类似的术语)时，所述元件可被容易地分离而不破坏所述耦合的部件。例如，当元件可以容易地彼此分离而不用过度费 力、不使用工具(即用手)或没有花费大量的时间在所述部件的分离上，所述元件可以是容易地可分离的。举例来说，在一些实施方式中，光学器件可被可拆卸地安装至光学底板。此外，流动池和射流器件可被可拆卸地安装至器件支架。成像阶段包括其中所述样品的至少部分被成像的时间段。一种样品可以经历或经受多个成像阶段。例如，一种样品可以经受两个不同的成像阶段，其中每个成像阶段试图检测来自一种或多种不同标记的光信号。作为一个具体的例子，沿核酸样品的至少部分的第一扫描可以检测与核苷酸A和C相关的标记而沿所述样品的至少部分的第二扫描可以检测与核苷酸G和T相关的标记。在测序实施方式中，在测序方案的单独循环中可发生单独的阶段。每个循环可以包括一个或多个成像阶段。在其他实施方式中，在不同的成像阶段检测光信号可包括扫描不同的样品。不同的样品可以是相同的类型(例如两个微阵列芯片)或不同的类型(例如流动池和微阵列芯片)。成像阶段期间，观测所述样品提供的光信号。各种类型的成像可与本文所述的实施方式一起使用。例如，本文所述的实施方式可以利用“步进扫描”方法，在所述方法中样品区域的各部分被单独成像。实施方式也可被配置以执行落射荧光成像和全内反射荧光(TIRF)成像的至少一个。在其他实施方式中，样品成像器为扫描时间延迟集成(TDI)系统。此外，所述成像阶段可包括“行扫描”一种或多种样品，以便光的线性聚焦区扫描整个所述样品。一些行扫描方法的描述见于，例如，美国专利号7，329，860和美国专利公布号2009/0272914，其中每个的完整主题以引用方式全部并入本文。成像阶段还可包括以光栅模式移动光的点聚焦区跨越所述样品。在替代性的实施方式中，成像阶段可包括检测无光照时以及完全基于所述样品内的标记的发射性能(例如所述样品中的放射性或化学发光成分)而生成的光发射。在替代性的实施方式中，流动池可被安装到检测所述所需的反应的成像器(如CCD或CMOS)上。如本文所用，术语“样品”或“相关样品”包括经历成像阶段的各种相关的材料或物质，在所述成像阶段中，观测来自所述材料或物质的光信号。在具体的实施方式中，样品可包括相关的生物或化学物质以及可选地，支撑所述生物或化学物质的光学基底或支撑结构。就这点而言，样品可以包括或可以不包括光学基底或支撑结构。如本文所用，术语“生物或化学物质”可以包括各种适于用本文所述的光学系统成像或检验的生物或化学物质。例如，生物或化学物质包括生物分子，如核苷、核酸、多核苷酸、寡核苷酸、蛋白质、酶、多肽、抗体、抗原、配体、受体、多糖、碳水化合物、多磷酸盐、纳米孔、细胞器、脂质层、细胞、组织、生物体和生物活性化合物(如上述种类的类似物或拟态物)。其他化学物质包括可以用于标识的标记，其例子包括荧光标记和下文进一步详述的其他标记。不同类型的样品可包括以不同的方式影响入射光的不同光学基底或支撑结构。在具体的实施方式中，待检测的样品可被连接到基底或支撑结构的一个或多个表面。例如，流动池可包括一个或多个流动通道。在流动池中，所述流动通道可以通过所述流动池的顶层和底层与周围环境分隔。因此，待检测的光信号投射自所述支撑结构的内部并可以传输通过具有不同折射率的多个材料层。例如，当检测来自流动通道的内底面的光信号以及当检测来自所述流动通道上面的光信号时，希望待检测的所述光信号可传播通过具有一种折射率的流体、通过所述流动池的具有不同的折射率的一个或多个层并通过具有一种不同折射率的周围环境。如本文所用，“射流器件”是一种包括一个或多个以预定的方式引导流体的流动通 道以进行所需的反应的装置。所述射流器件配置为被射流地耦合至测定系统的射流网络。举例来说，射流器件可包括流动池或芯片实验室(lab-on-chip)设备。一般地,流动池沿表面支承样品以通过外部成像系统成像。芯片实验室设备可支承样品并执行额外的功能，如利用集成检测器检测所述所需的反应。射流器件还可以可选地包含其他被可操作地耦合至所述流动通道的部件，如外壳或成像器。在具体的实施方式中，所述通道可以具有设置有样品的通道表面，而所述射流器件可以包含允许所述样品在所需的反应发生后成像的透明材料。在具体的实施方式中，所述流体器件具有微流体尺寸的通道。在这样的通道中，流动穿过其中的液体的表面张力和内聚力以及所述液体和所述通道的表面之间的粘合力至少对所述液体的流动有实质影响。例如，微流体通道的横截面面积(垂直于流动方向截取)可以是约10 μ Hi2或更小。在替代性的实施方式中，本文所述的光学成像系统可用于扫描具有微阵列的样品。一个微阵列可包括连接到一个或多个基底的一组不同的探针分子，以便所述不同的探针分子可以根据相对位置彼此区分开来。一个阵列可以包括不同的探针分子，或不同组的探针分子，其中每个位于基底上不同的寻址位置。替代地，一个微阵列可包括单独的光学基底(如珠)，每个承载一个不同的探针分子，或一组不同的探针分子，所述探针分子可以根据连接有所述光学基底的表面上所述基底的位置或者根据所述基底在液体中的位置来识别。其中单独的基底被设置于表面上的示例性的阵列包括但不限于，来自IllumiMf,Inc. (San Diego, CA)的BeadChip阵列或其他孔中包含珠的阵列，如那些描述于专利号为6，266，459,6, 355，431,6, 770，441,6, 859，570 和 7，622，294 的美国专利；以及 PCT 公布号为WO 00/63437的专利中的阵列，所述专利的每个以引用方式并入本文。其他在表面上具有颗粒的阵列包括那些在US 2005/0227252、WO 05/033681和WO 04/024328 (其中每个以引用方式并入本文)中阐述的阵列。可以使用本领域已知的各种微阵列的任何一种。典型的微阵列包含位点(有时也被称为功能部件)，每个具有一组探针。每个位点上的探针组通常具有单一品种的探针，是同质的，但在一些实施方式中，所述组中每个可以是异质的。阵列的位点或功能部件通常是离散的、被隔开的。单独的位点可以是连续的，或者它们彼此之间可以有间隔。所述探针位点的大小和/或所述位点之间的间距可以不同，以便阵列可以是高密度、中密度或较低密度。高密度阵列的特点是位点间隔小于约15 μ m。中密度阵列的位点间隔约15至30 μ m，而低密度阵列的位点间隔大于30 μ m。用于本发明的阵列可以具有间隔小于100 μ m、50 μ m、10μ m、5 μ m、I μ m或0. 5 μ m的位点。本发明实施方式的装置或方法可用来以足以辨别上述密度或密度范围的位点的分辨率使阵列成像。可以使用的市售微阵列的进一步的例子包括，例如AffymetrixivGeneCMpe微阵列或其他按照有时被称为VLSIPS (超大规模固定化聚合物合成)技术的方法合成的微阵列，如，例如专利号为 5，324，633; 5，744，305; 5，451，683; 5，482，867; 5，491，074; 5，624，711; 5，795，716; 5，831，070; 5，856，101; 5，858，659; 5，874，219; 5，968，740; 5，974，164; 5，98I, 185; 5，981, 956; 6，025, 601; 6，033, 860; 6，090, 555; 6，136, 269; 6，022, 963; 6，083, 697; 6，291，183; 6, 309，831; 6，416，949; 6, 428，752 和 6，482，591 的美国专利(其中每个以引用方 式并入本文)中所述。点状微阵列也可用于根据本发明的实施方式的方法中。示例性的点状微阵列是来自Amersham Biosciences的CodeLink 阵列。另一有用的微阵列是一种使用喷墨印刷方法(来自Agilent Technologies的SurePrint 技术)制造的微阵列。本文阐述的所述系统和方法可以用来检测所述微阵列接触的样品中具体靶分子的存在。这可以，例如基于标记的靶分析物至所述微阵列的具体探针的结合或者由于具体探针的靶点依赖性修改来确定，以掺入、去除或改变所述探针位置的标记。几种检测中的任何一种可以用来利用微阵列(如，例如公布号为2003/0108867、2003/0108900、2003/0170684、2003/0207295或2005/0181394的美国专利申请(其中每个以引用方式并入本文)中所述)识别或表征靶点。此外，本文所述的光学系统可被阐释为包括如2007年3月30日提交的题为“System and Devices for Sequence by Synthesis Analysis，，的PCT 申请PCT/US07/07991中所述的各种部件和组件和/或包括如2008年9月26日提交的题为“FluorescenceExcitation and Detection System and Method”的国际公开号为 WO 2009/042862 的国际申请中所述的各种部件和组件(所述两个申请的完整主题整体以引用方式并入本文)。在具体的实施方式中，光学系统可包括如美国专利号7，329，860和WO 2009/137435 (其完整主题整体以引用方式并入本文)中所述的各种部件和组件。光学系统还可包括如2009年12月15日提交的申请号为12/638，770的美国专利(其完整主题整体以引用方式并入本文)中所述的各种部件和组件。在具体的实施方式中，本文所述的方法和光学系统可用于核酸测序。例如，边合成边测序(SBS)方案尤为适用。在SBS中，多个突光标记的改性核苷酸被用于对光学基底的表面(例如在流动池中至少部分地限定通道的表面)上存在的多个扩增DNA簇(可能以百万计的簇)测序。所述流动池可包含用于测序的核酸样品，其中所述流动池被置于适当的流动池支架内。所述用于测序的样品可以呈现单一核酸分子的形式，所述单一核酸分子被彼此隔开，以便作为簇或其他特征形式的可单独拆分、扩增的核酸分子群，或者被连接至一个或多个核酸分子的珠。因此，可以在诸如那些上文阐述的阵列上进行测序。核酸可以制备为其在与未知靶序列相邻的位置包含寡核苷酸引物。要开始第一 SBS测序循环，一个或多个不同标记的核苷酸以及DNA聚合酶等可通过流体流动子系统(未显示)流入/流经所述流动池。单一类型的核苷酸可被一次加入，或者在测序过程中使用的核苷酸可被专门设计为具有可逆终止属性，从而允许在几种类型的标记核苷酸(如A、C、T、G)的存在下同时发生每个循环的测序反应。所述核苷酸可以包括可检测的标记部分，如荧光团。当所述四种核苷酸混合在一起时，所述聚合酶能够选择正确的碱以掺入，而每个序列通过单碱基被延伸。未掺入的核苷酸可以通过使洗液流过所述流动池被洗掉。一种或多种激光器可激发核酸并诱发荧光。所述核酸发出的荧光基于所掺入的碱的荧光团，而不同的荧光团可发出不同波长的发射光。解封闭试剂可被加至所述流动池，以从被延伸及检测的DNA链去除可逆终止子基团。然后，所述解封闭试剂可以通过使洗液流过所述流动池被洗掉。所述流动池然后备用于进一步的始于如上所述的标记核苷酸的引入的测序循环。射流和检测步骤可被重复多次，以完成测序操作。示例性测序方法的描述见于，例如Bentley等人，Nature456:53-59(2008), WO 04/018497 ；US 7, 057, 026 ；W0 91/06678 ；W0 07/123744 ；US7, 329, 492 ；US 7, 211, 414 ；US 7, 315, 019 ；US 7，405，281 和 US 2008/0108082，其中每个以引用方式并入本文。 在一些实施方式中，核酸可在测序之前或期间被附到表面并扩增。例如，可以使用桥式扩增进行扩增，以在表面上形成核酸簇。有用的桥式扩增方法的描述见于，例如，美国专利号5，641，658、美国专利公开号2002/0055100、美国专利号7，115，400、美国专利公开号2004/0096853、美国专利公开号2004/0002090、美国专利公开号2007/0128624和美国专利公开号2008/0009420。另一有用的用于扩增表面上的核酸的方法是滚环扩增(RCA)，例如，如 Lizardi 等人，Nat. Genet. 19:225-232(1998)和 US2007/0099208A1 (其中每个以引用方式并入本文)中所述。珠上乳液PCR也可以使用，例如,如Dressman等人，Proc. Natl.Acad. Sci. USA100:8817-8822 (2003)、WO 05/010145 或美国专利公开号 2005/0130173 或2005/0064460 (其中每个的全部内容以引用方式并入本文)中所述。其他适用于本文阐述的所述方法和系统的用途的测序技术为焦磷酸测序、纳米孔测序以及连接法测序。特别有用的示例性焦磷酸测序技术和样品被描述于US 6，210，891、US 6, 258, 568, US 6，2了4，32O 和 Ronaghi, Genome Research 11:3-11 (2001)(其中每个以引用方式并入本文)。也有用的示例性纳米孔技术和样品被描述于Deamer等人，Acc.Chem. Res. 35:817-825(2002) ；Li 等人，Nat. Mater. 2:611-615 (2003) ；Soni 等人,ClinChem. 53:1996-2001 (2007)、Healy 等人，Nanomed. 2:459-481 (2007)和 Cockroft 等人，J.am. Chem. Soc. 130:818-820 ;以及US 7，001，792(其中每个以引用方式并入本文)。具体地，这些方法利用重复的试剂递送步骤。本文提出的仪器或方法可配置有贮器、阀门、射流线和其他射流部件以及用于那些部件的控制系统，以引入试剂并根据所需的方案(例如如上所述的参考文献中提出的那些方案)检测光信号。各种样品中的任何一种可被用于这些系统，例如具有通过乳液PCR生成的珠的基底、具有零模式波导的基底、具有集成CMOS检测器的基底、在脂质双层中具有生物纳米孔的基底、具有合成纳米孔的固态基底以及本领域已知的其他基底。这些样品被描述于上文所述的参考文献中的各种测序技术背景并进一步被描述于 US2005/0042648、US 2005/0079510,US 2005/0130173 和 WO 05/010145 (其中每个以引用方式并入本文)。可以按照不同的实施方式被检测(例如，当存在于支撑结构上面或内部时)的示例性标记包括但不限于发色团、发光团、荧光团、光学编码的纳米粒子、以衍射光栅编码的颗粒、电化学发光的标记(如Ru(bpy)32+)或可以基于光学特性被检测到的部分。可以有用的荧光团包括，例如荧光镧系复合物(包括那些铕和铽的复合物)、荧光素、罗丹明、四甲基罗丹明、曙红、赤藓红、香豆素、甲基香豆素、芘、孔雀石绿、Cy3、Cy5、二苯乙烯、荧光黄(Lucifer Yellow)、Cascade Blue 、Texas Red、alexa 染料、藻红蛋白、氟硼突和本领域已知的其他突光团，如那些在 Haugland, Molecular Probes Handbook, (Eugene, OR)6thEdition ；The Synthegen catalog(Houston, TX. ), Lakowicz, Principles of FluorescenceSpectroscopy, 2nd Ed. , Plenum Press New York (1999)或 WO 98/59066 (其中每个以引用方式并入本文)中描述的荧光团。在一些实施方式中，一对标记可以是由第一激发波长可激发的而另一对标记可以是由第二激发波长可激发的。虽然实施方式是关于包括由光学基底支撑的生物或化学物质的样品的检测的示例，可以理解其他样品可以通过本文所述的实施方式被成像。其他示例性的样品包括但不限于生物标本(如细胞或组织)、电子芯片(如计算机处理器中所使用的那些)等等。一些应用的例子包括显微镜、卫星扫描仪、高分辨率复印、荧光图像采集、核酸分析和测序、DNA测 序、边合成边测序、微阵列成像、全息编码微粒成像等等。图I是按照一个实施方式形成的用于进行生物或化学分析的测定系统100的框图。在一些实施方式中，所述测定系统100是可类似于台式设备或台式电脑的工作站。例如，至少大多数用于进行所需的反应的系统和部件可以共同处于所述测定系统100的外壳117内。在其他实施方式中，所述测定系统100包括离所述测定系统100远程设置的一种或多种部件、组件或系统(例如远程数据库)。所述测定系统100可包括彼此相互作用以执行一种或多种用于生物或化学分析的预定方法或测定方案的各种部件、组件和系统(或子系统)。例如，所述测定系统100包括系统控制器102，所述系统控制器102可以与所述测定系统100的所述各种部件、组件和系统(或子系统)连通。如图所示，所述测定系统100具有光学组件104、激发源组件106、检测器组件108和支撑一个或多个其上具有样品的射流器件112的射流器件支架110。所述射流器件可以是流动池，如下文所述的流动池200，或者所述射流器件112可以是下文所述的射流器件300。在一些实施方式中，所述光学组件104被配置以引导来自所述激发源组件106的入射光到所述射流器件112之上。所述激发源组件106可包括一种或多种被配置以激发与所述样品相关的标记的激发光源。所述激发源组件106也可被配置以提供由所述样品反射和/或折射的入射光。如图所示，所述样品可提供包括光发射116和/或透射光118的光信号。所述器件支架110和所述光学组件104可彼此相对移动。在一些实施方式中，所述器件支架110包括相对于所述光学组件104移动所述射流器件112的电机组件132。在其他实施方式中，所述光学组件104可被另外或者替代地移动至所述器件支架110。所述光学组件104也可被配置以引导所述光发射116和/或透射光118至所述检测器组件108。所述检测器组件108可包括一种或多种成像检测器。所述成像检测器可以是，只是作为举例，CXD或CMOS摄像头，或光电倍增管。仍如图所示，所述测定系统100可包括控制整个射流网络135 (实线表示)的流体流动的射流控制系统134。所述射流控制系统134可于，例如测序方案期间递送反应成分(例如试剂)或其他流体至所述射流器件112。所述测定系统100还可包括被配置为存放所述测定系统100可用的流体的流体存储系统136以及调节所述流体的温度的温度控制系统138。所述温度控制系统138 —般地也可利用，例如散热模块、散热器和鼓风机来调节所述测定系统100的温度。仍如图所示，所述测定系统100可包括与用户互动的用户界面140。例如，所述用户界面140可包括显示或请求来自用户的信息的显示器142和接收用户输入的用户输入设备144。在一些实施方式中，所述显示器142和所述用户输入设备144是相同的设备(如触摸屏)。如将在下文作更详细的讨论，所述测定系统100可与各个部件连通以执行所需的反应。所述测定系统100也可被配置以分析检测数据，以向用户提供所需信息。所述射流控制系统134被配置以引导和调节一种或多种流体通过所述射流网络135。所述射流控制系统134可包括，例如，选择性地可操作用于控制流体流动的泵和阀门。所述射流网络135可与所述射流器件112和所述流体存储系统136流体连通。例如，选定的流体可被汲取自所述流体存储系统136并以受控的方式被引导至所述射流器件112，或所述流体可被汲取自所述射流器件112并被引向，例如所述流体存储系统136中的废物贮 器。虽未显示，所述射流控制系统134还可包括检测所述射流网络内所述流体的流速或压力的流量传感器。所述传感器可与所述系统控制器102连通。所述温度控制系统138被配置以调节所述射流网络135、所述流体存储系统136和/或所述射流器件112的不同区域的流体温度。例如，所述温度控制系统138可包括与所述射流器件112接合并控制沿所述射流器件112流动的流体的温度的热循环器113。虽未显示，所述温度控制系统138可包括检测流体或其他部件的温度的传感器。所述传感器可与所述系统控制器102连通。所述流体存储系统136与所述射流器件112流体连通并可存储本文中用来进行所需的反应的各种反应成分或反应物。所述流体存储系统136可存储用于清洗或清洁所述射流网络135或所述射流器件112以及也用于稀释所述反应物的流体。例如，所述流体存储系统136可包括各种用于存储试剂、酶、其他生物分子、缓冲溶液、水和非极性溶液等等的贮器。此外，所述流体存储系统136还可包括用于接收废产物的废物贮器。所述器件支架110被配置为例如，以机械、电气和流体方式中的至少一个啮合一个或多个所述射流器件112。所述器件支架110可以一个期望的方向支承所述射流器件112，以便于流体流过所述射流器件112和/或所述射流器件112成像。所述系统控制器102可包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括使用微控制器、精简指令组计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑电路和任何其他能够执行本文所述的功能的电路或处理器的系统。上面的例子仅仅是示例性的，并因此不一定旨在限制所述术语系统控制器的定义和/或含义。在示例性的实施方式中，所述系统控制器102执行存储于一种或多种存储单元、存储器或模块的指令组，以便实现检测数据的获取和分析的至少一个。存储元件可以是信息源或所述测定系统100内的物理存储元件的形式。所述指令组可包括各种指示所述测定系统100执行具体操作(如本文所述的各种实施方式的方法和过程)的命令。所述指令组可以是软件程序的形式。如本文所用，术语“软件”和“固件”是可以互换的，并包含存储在存储器中由计算机执行的任何计算机程序，所述存储器包括RAM存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、非易失性RAM (NVRAM)存储器。以上的存储器类型仅仅是示例性的，因而不是对可用于存储计算机程序的存储器的类型的限制。所述软件可以是各种形式，如系统软件或应用软件。此外，所述软件可以是单独的程序的集合，或者较大程序内部的程序模块或程序模块的一部分。所述软件还可包括面向对象编程的形式的模块化编程。获得检测数据后，可通过所述测定系统100自动处理、响应用户输入处理或响应另一处理机作出的请求(例如通过通信链路的远程请求)处理所述检测数据。所述系统控制器102可通过通信链路(虚线表示)连接至所述测定系统100的其他部件或子系统。所述系统控制器102也可被通信地连接至异地系统或服务器。所述通信链路可以是硬连线或无线的。所述系统控制器102可接收来自所述用户界面140的用户输入或命令。所述用户输入设备144可包括键盘、鼠标、触摸屏面板和/或语音识别系统等等。替代地或另外地，所述用户输入设备144也可以是所述显示器142。图I也示出所述系统控制器102的框图。在一个实施方式中，所述系统控制器102 包括一个或多个可以彼此连通的处理器或模块。所述系统控制器102在概念上被作为模块的集合示出，但可以利用专用硬件板、DSP、处理器等的任意组合来实现。替代地，所述系统控制器102可利用带有单处理器或多处理器的现成的个人电脑来实现，而功能操作分布在所述处理器之间。作为进一步的选择，下文所述的模块可以利用混合配置来实现，其中某些模块功能利用专用硬件来执行，而其余的模块功能利用现成的个人电脑等来执行。所述模块也可作为处理单元内的软件模块来实现。所述系统控制器102可包括与系统控制模块150连通的多个模块151-158。所述系统控制模块150可以与所述用户界面140连通。虽然所述模块151-158被显示与所述系统控制模块150直接连通，所述模块151-158也可以彼此、与所述用户界面140或者与其他系统直接连通。此外，所述模块151-158可以通过其他模块与所述系统控制模块150连通。所述多个模块151-158包括与所述子系统连通的系统模块151-153。所述流体控制模块151可以与所述射流控制系统134连通，以控制所述射流网络135的阀门和流量传感器，从而控制一种或多种流体流动通过所述射流网络135。当流体变低或当所述废物贮器必须更换时，所述流体存储模块152可通知用户。所述流体存储模块152还可以与所述温度控制模块153连通，以便所述流体可以在理想的温度下被存储。所述多个模块151-158还可包括接收并分析来自所述检测器组件108的检测数据(例如图像数据)的图像分析模块158。处理后的检测数据可被存储起来以供后续分析或可被传送到所述用户界面140以向用户显示所需的信息。方案模块155-157与所述系统控制模块150连通，以当进行预定的测定方案时控制所述子系统的运作。所述方案模块155-157可包括用于指示所述测定系统100根据预定方案执行具体操作的指令组。所述方案模块155可被配置以发出在所述射流器件112内生成样品的命令。例如，所述方案模块155可以指示所述流体存储系统136和所述温度控制系统138在样品区域中生成样品。在一个具体的实施方式中，所述方案模块155可发出执行桥式PCR的命令,其中克隆扩增子簇形成于流动池通道(或通路)内的局部区。所述方案模块156可以是被配置以发出各种执行边合成边测序过程的命令的边合成边测序(SBS)模块。在一些实施方式中，所述SBS模块156也可处理检测数据。通过桥式PCR生成所述扩增子后，所述SBS模块156可提供进行所述扩增子线性化或变性的指令以产生sstDNA并添加测序引物，以便所述测序引物可以杂交成为位于有关区域侧面的通用序列。每个测序循环通过单碱基延伸所述sstDNA并通过改性DNA聚合酶和四种核苷酸混合物(其递送可以受所述SBS模块156的指示)完成。不同类型的核苷酸具有独特的荧光标记，以及每个核苷酸具有只允许一个循环内发生单碱基掺入的可逆终止子。单碱基被加入所述sstDNA后，所述SBS模块156可以发出清洗步骤的指令，以通过使洗液流过所述流动池去除未掺入的核苷酸。所述SBS模块156可进一步指示所述激发源组件和检测器组件执行成像阶段以在所述四个通道的一个中检测荧光(即每个荧光标记一个)。成像后，所述SBS模块156可指示递送解封闭试剂，以从所述sstDNA化学切割所述荧光标记和所述终止子。所述SBS模块156可以发出清洗步骤的指令，以去除所述解封闭试剂和所述解封闭试剂的产物。随后可进行另一类似的测序循环。在这种测序方案中，所述SBS模块156可指示所述射流控制系统134引导试剂和酶溶液流动通过所述射流器件112。在一些实施方式中，所述SBS模块157可被配置以发出各种执行焦磷酸测 序方案步骤的命令。当具体的核苷酸被掺入到新生链时，焦磷酸测序检测无机焦憐酸(PPi)的释放(Ronaghi，M.等人·(1996) "Real-time DNA sequencing usingdetection of pyrophosphate release. "Analytical Biochemistry 242(I),84-9 ；Ronaghi,M. (2001)^Pyrosequencing sheds light on DNA sequencing. "GenomeRes. 11(1), 3-11 ；Ronaghi, M.等人·(1998) 〃A sequencing method based on real-timepyrophosphate. "Science 281 (5375)，363 ;美国专利号 6，210，891 ;美国专利号 6，258，568和美国专利号6，274，320，其披露的全部内容以引用方式并入本文)。在焦磷酸测序中，释放的PPi可以通过由腺苷三磷酸腺苷(ATP)硫酸化酶立即被转换为ATP进行检测，以及生成的ATP水平通过荧光素酶产生的光子进行检测。在这种情况下，所述射流器件112可包括数百万的孔，其中每个孔具有在其上具有克隆扩增sstDNA的单一捕获珠。每个孔还可包括其他较小的珠子(例如可携带固定化酶(例如ATP硫酸化酶和荧光素酶)或便于将所述捕获珠保持在所述孔中的珠子)。所述SBS模块157可被配置以向所述流体控制模块151发出命令，以连续进行携带单一类型核苷酸的流体的循环(例如，第I循环A ;第2循环G ;第3循环C ;第4循环T ;第5循环Α ;第6循环G ;第7循环C ;第8循环T ;等等)。当核苷酸被掺入到DNA中时，焦磷酸被释放，从而引发链式反应，其中产生光猝发。所述光猝发可以通过所述检测器组件的样品检测器进行检测。检测数据可被传达到所述系统控制模块150、所述图像分析模块158和/或所述SBS模块157进行处理。所述检测数据可存储起来用于以后的分析或可通过所述系统控制器102进行分析而图像可被发送到所述用户界面140。在一些实施方式中，用户可以通过所述用户界面140提供用户输入，以选择将由所述测定系统100运行的测定方案。在其他实施方式中，所述测定系统100可自动检测已被插进所述器件支架110的射流器件112的类型并与用户确认待运行的测定方案。替代地，所述测定系统100可提供数量有限的以确定类型的射流器件112运行的测定方案。用户可以选择所需的测定方案，然后所述测定系统100可根据预编程指令执行所选定的测定方案。图2和3示出按照一个实施方式被配置用于样品的生物和化学分析的工作站160。如图所示，所述工作站160相对于相互垂直的X、Y和Z轴定位。在所示的实施方式中,地球引力g平行于所述Z轴延伸。所述工作站160可包括工作站壳162 (或工作站外壳)，其被示于图2和图3的剖视图中。所述壳162被配置以容纳所述工作站160的各种元件。例如，所述工作站160可包括如上文所述的关于所述测定系统100 (图I)的类似元件。如图所示，所述工作站160具有光学台164，所述光学台164具有多个安装至其的光学部件。所述光学部件可以是光学组件(如根据图38等描述的所述光学组件602)的一部分。所述光学台164可以具有相对于所述壳162的固定位置。所述工作站160还可包括可移动地耦合至所述光学台164的样品台166。所述样品台166可具有在其上支撑具有有关样品的射流器件的滑动平台168。在所示的实施方式中，所述射流器件是在下文更详细地描述的射流器件300。所述平台168被配置为相对于所述光学台164以及，更具体地，相对于所述光学组件602的成像透镜滑动。为此，所述平 台168可以沿所述X轴双向滑动，以便所述射流器件300可被置于所述样品台166上以及以便所述成像透镜可以在所述射流器件300的上方滑动以使其中的样品成像。在其他实施方式中，所述平台168可以是静止的而所述样品台166可以沿所述X轴双向滑动，以相对于所述光学组件602的成像透镜设置所述射流器件300。因此，所述平台和样品台由于所述样品台、平台或两者的移动而可以是相对于彼此可移动的。仍如图所示，所述工作站160可包括用户界面172、计算系统174 (图2)以及流体存储单元176和178 (图4)。所述用户界面172可以是被配置以向用户显示信息并且也接收用户输入的触摸屏。例如，所述触摸屏可以接收执行预定的测定方案或接收来自用户的查询的命令。所述计算系统174可包括处理器和模块，如根据图I描述的所述系统控制器102和所述模块151-158。所述流体存储单元176和178可以是更大的流体存储系统的一部分。所述流体存储单元176可用于收集执行所述测定产生的废物而所述流体存储单元178可包括缓冲液。图4是可用于所述工作站160 (图2)的射流网络552的图。如本文所用，流体可以是液体、凝胶、气体或其混合物。此外，流体可以是两种或两种以上的液体的混合物。所述射流网络552可包括多个被配置为有一种或多种流体流过的射流部件(例如，流体线、泵、流动池或其他射流器件、歧管、贮器)。如图所示，所述射流网络552包括多个通过流体线互连的射流部件553-561 (实线表示)。在所示的实施方式中，所述射流网络552包括缓冲溶液容器553、试剂托盘554、多口阀555、旁路阀556、流量传感器557、流动池558、另一流量传感器559、泵560和废物贮器561。流体的流动方向通过沿所述流体线的箭头表示。除了所述射流部件553-561，所述射流网络还可包括其他射流部件。所述试