通过PCR模拟和双S形方程式确定单峰熔解温度

摘要

用于从熔解曲线数据确定DNA的熔解温度，Tm的系统和方法。所述的系统和方法也允许基于峰高的基因数量的定量确定。PCR模拟被用于完成获得的熔解曲线数据集的量化。该熔解曲线利用水平翻转和水平平移被变换，并且双S形方程式然后拟合所述数据。逆平移和逆水平翻转变换被应用到所述方程式中以产生基于方程式的熔解曲线数据集的解析。基于方程式的熔解曲线的解析然后被用于确定一阶导数(例如，Tm值)和峰高。

说明书

发明背景

本发明一般地涉及到代表寡聚核苷酸熔解特征的数据处理，并且更具体地涉及以熔解曲线数据为基础的确定寡聚核苷酸样品的熔解温度的系统和方法。

熔解温度的确定是一种区分基因型的重要方法。在确定DNA或寡核苷酸熔解温度的典型单步、均质、封闭管法中，双链特异性DNA染料(例如，SYBRGreen I，分子探针，Eugene，Oregon)或标记的寡核苷酸被用于在实时PCR中监测产品的形成(Wittwer CT，et al.，BioTechniques 1997；22：130-8)和熔解温度(Ririe KM，et al.，Anal.Biochem 1997；245：154-60)。通常，使用热稳定酶和至少一对寡核苷酸引物来进行扩增，该热稳定酶对于DNA变性温度是稳定的。在某些实施方案中可使用一个或更多个额外的寡核苷酸引物(例如用于扩增多于一个DNA座位或多于一个基因型)。特别地，均质的并且不需要在扩增开始之后添加试剂或对以分析为目的的反应进行物理抽样的荧光技术是吸引人的。示例性的均质技术使用用以定位目标区域的寡核苷酸引物，和用于产生信号的荧光标记或染料。典型的基于PCR的方法使用带有两个互相作用的发色团的FRET寡核苷酸探针(相邻杂交探针，TaqMan探针，分子信标，Scorpions)，带有单独一个发色团的单寡核苷酸探针(G-猝灭探针，Crockett，A.O.and C.T.Wittwer，Anal.Biochem.2001；290：89-97和SimpleProbes，Idaho Technology)，以及使用dsDNA染料(比如SYBR Green I)代替共价荧光标记的寡核苷酸探针的技术。

确定寡核苷酸或DNA熔解温度的典型方法包括扩增目的核酸的一部分和随后确定扩增子的熔解温度。在后面一步中，待分析样品的温度改变(比如提高)通常为一定温度范围内部分度数，并测量荧光的改变。在熔点时，DNA的两条链将分开，荧光迅速减弱。相对荧光单位(RFU)与时间(T)的变化比率(-d(RFU)/dT)被标绘在Y轴，与X轴上的温度相对。通常，熔解温度的确定在扩增步骤之后直接进行。在某些实施方案中，熔解温度的确定可能在扩增反应过程中就已经进行了。

确定寡核苷酸或DNA熔解温度，通常在PCR试验以后直接进行，是辨别基因型的一种重要方法。一些方法需要确定多重熔解温度以从突变基因中鉴定野生型。作为选择的，熔解方法能在峰高的基础上用于单个基因型定量确定基因数量。例如，最近有文献报道检验KRAS基因可确定哪些患者可能是非小细胞肺癌治疗的候选者。KRAS基因是野生型的患者将从治疗中获益，然而，如果患者的这一基因突变变异，治疗将是毫无益处的。由于这些治疗往往有很大的副作用，确定患者正确的基因型就非常重要。这也可以用于了解目前基因的数量。

因此，提供准确、有效的确定DNA样品的熔解温度和以峰高为基础确定基因数量的系统和方法是人们所希望获得的。

发明概述

本发明提供基于熔解曲线数据确定寡核苷酸的熔解温度，Tm的系统和方法。所述的系统和方法也允许基于峰高的基因数量的定量确定。

按照不同的实施方式，PCR模拟被用于完成获得的熔解曲线数据集的量化。在某些方面，所述熔解曲线利用水平翻转和水平平移变换。双S型方程式然后拟合所述数据。接着逆平移和逆水平翻转变换被应用到所述方程式中以产生基于方程式的所述熔解曲线数据集的解析。基于方程式的融解曲线的解析被用于确定一阶导数(例如，Tm值)和峰高。

按照本发明的一方面，提供了由以计算机执行的方法用于DNA的熔解温度，Tm的确定。所述方法通常包括在处理模块上运行的步骤。所述方法的步骤通常包括接收代表DNA样品的熔解曲线的数据集，所述的数据集包括表示成数据值序列{(X₁，Y₁)，(X₂，Y₂)...(X_n-1，Y_n-1)，(X_n，Y_n)}的复数个数据点，此处的X代表温度(T)值，Y代表荧光强度值，所述方法还包括确定拟合所述数据集的解析表达式，以及通过取所述的解析表达式对X的导数获得导数曲线。该方法的所述步骤还通常包括对应于所述导数曲线的最大导数(dY/dX)值的值X_max的确定，以及所述值X_max的输出，此处的值X_max代表DNA样品的熔解温度，Tm。在某些方面，所述方法还包括对应于Tm值的导数曲线的峰高的确定，以及输出所述的峰高。在某些方面，通过将回归方法应用于双S形函数来确定所述函数参数来计算拟合所述数据集的曲线的逼近来确定所述解析表达式。在某些方面，回归方法是Levenberg-Marquardt回归方法。

在某些实施方式中，解析表达式由下列来确定：将第一变换应用到数据集上，如此导致数据值序列{(X1，Y1)，(X2，Y2)...(Xn-1，Yn-1)，(Xn，Yn)}变成变换的序列{(Xn，Y1)，(Xn-1，Y2)...(X2，Yn-1)，(X1，Yn)}，并通过将回归方法应用于双S形函数来确定所述双S形函数的参数来计算拟合所述变换的序列的曲线的逼近。这里，在某些方面，回归方法是Levenberg-Marquardt回归方法。另一方面，所述方法还包括将第二变换应用到所述双S形函数，第二变换与第一变换逆向。如此，在某些方面，第二转变包括(X1+Xn)-x形式的函数。

在另一种实施方式，所述方法还包括，在计算之前，将所述的数据集或所述变换的序列的X值改变第一数量(Xtrans)，以便变换的序列从1个单位的值开始。这里，在某些方面，所述方法还包括在计算以后，将双S形函数的X值改变-Xtrans。

在该方法另一个方面，确定导数曲线包括取所述解析表达式对X的负导数。在所述方法的另一方面，处理模块整合入计算机系统或PCR数据获取装置或系统或热循环仪(例如，动力学热循环仪)。

按照本发明的另一方面，提供了计算机可读介质，该可读介质包括为控制处理器以确定DNA的熔解温度，Tm的代码。所述代码通常包括接收代表DNA样品的熔解曲线的数据集的指令，所述的数据集包括表示成数据值序列{(X₁，Y₁)，(X₂，Y₂)...(X_n-1，Y_n-1)，(X_n，Y_n)}的复数个数据点，此处的X代表温度(T)值，Y代表荧光强度值，所述代码还包括确定拟合所述数据集的解析表达式的指令，以及通过取所述的解析表达式对X的导数确定导数曲线的指令。所述代码还通常包括对应于所述导数曲线的最大导数(dY/dX)值的值X_max的确定的指令，以及所述的X_max的输出指令，此处的值X_max代表DNA样品的熔解温度，Tm。在某些方面，该代码还包括对应于所述Tm值的导数曲线的峰高的确定，以及输出所述的峰高的指令。在某些方面，通过将回归方法应用于双S形函数来确定所述函数参数来计算拟合所述数据集的曲线的逼近来确定解析表达式。在某些方面，回归方法是Levenberg-Marquardt回归方法。

在某些实施方式中，确定解析表达式的所述指令包括这样的指令，其将第一变换应用到所述数据集，如此导致数据值序列{(X1，Y1)，(X2，Y2)...(Xn-1，Yn-1)，(Xn，Yn)}变成变换的序列{(Xn，Y1)，(Xn-1，Y2).，.(X2，Yn-1)，(X1，Yn)}，并通过将回归方法应用于双S形函数来确定所述双S形函数参数来计算拟合所述变换的序列的曲线的逼近。在这里，在某些方面，所述的回归方法是Levenberg-Marquardt回归方法。另一个方面，计算机可读介质还包括将第二变换应用到双S形函数的指令，第二变换与第一变换逆向。在此，在某些方面，第二变换包括(X1+Xn)-x形式的函数。

在另一个实施方式中，所述的计算机可读介质还包括，在运算之前，将所述的数据集或所述的变换序列的X值改变第一数量(Xtrans)，以便变换序列从1个单位的值开始的指令。这里，在某些方面，所述的计算机可读介质还包括在计算以后，将双S形函数的X值改变-Xtrans的指令。

在所述的计算机可读介质的另一个方面，确定导数曲线包括取所述解析表达式对X的负导数。在所述的计算机可读介质的另一方面，处理器整合入计算机系统或PCR数据获取装置或系统之一。

按照本发明的另一个方面，提供了动力学聚合酶链式反应(PCR)系统。这个PCR系统通常包括动力学PCR分析模块，它产生表示DNA熔解曲线的熔解曲线数据集，这一数据集包括表示为数据值序列{(X₁，Y₁)，(X₂，Y₂)...(X_n-1，Y_n-1)，(X_n，Y_n)}的复数个数据点，此处的X代表温度(T)值，Y代表荧光强度值，还有适应于处理熔解曲线数据集以确定Tm值的智能模块。所述智能模块通常通过确定拟合所述数据集的解析表达式适应于确定Tm值，通过取所述解析表达式对于X的导数适应于确定导数曲线，并且适应于确定相当于所述的导数曲线的最大导数(dY/dX)值的值Xmax。所述的智能模块通常还适应于输出值Xmax，此处的值Xmax代表DNA样品的熔解温度，Tm。在某些方面，所述的智能模块包括一个或更多个处理器。在某些方面，这个智能模块还适应于确定相当于Tm值的导数曲线的峰高和输出所述的峰高。在某些方面，所述的解析表达式通过通过将回归方法应用于双S形函数来确定所述函数的参数来计算拟合所述数据集的曲线的逼近来确定。在某些方面，所述的回归方法是Levenberg-Marquardt回归方法。

在某些具体实施方式中，所述的解析表达式通过以下确定：将第一变换应用到数据集中以导致数据值序列{(X1，Y1)，(X2，Y2)...(Xn-1，Yn-1)，(Xn，Yn)}变成变换的序列{(Xn，Y1)，(Xn-1，Y2).，.(X2，Yn-1)，(X1，Yn)}，并通过将回归方法应用于双S形函数来确定所述双S形函数参数来计算拟合所述变换的序列的曲线的逼近。这里，在某些方面，所述的回归方法是Levenberg-Marquardt回归方法。另一方面，所述的解析表达式还通过将第二变换应用到所述双S形函数来确定，第二变换与第一变换逆向。在此，在某些方面，第二变换包括(X1+Xn)-x形式的函数。

所述的动力学PCR系统的另一个实施方式中，智能模块还适应于，在运算之前，将所述的数据集或所述的变换的序列的X值改变第一数量(Xtrans)，以便所述变换的序列从1个单位的值开始。这里，在某些方面，所述的智能模块还适应于，在运算以后，将双S形函数的X值改变-Xtrans。

在所述动力学PCR系统的另一个方面，确定导数曲线包括取所述解析表达式对X的负导数。

参考说明书的剩余部分，包括附图和权利要求书，将认识到本发明的其他特征和优势。本发明的其他的特征和优势，以及本发明的各个实施方式的结构和操作，均在以下关于附图详细描述。在这些附图中同样的引用号代表相同或功能上类似的元件。

附图简述

图1显示了PCR方法背景中熔解曲线的实例。

图2显示了按照一个实施方式确定熔解温度的方法。

图3显示了根据一个实施方式利用PCR模拟确定熔解温度的方法。

图4显示了将图1的数据集水平倒转变换的结果。

图5显示了将图4的数据集水平平移变换的结果。

图6显示了拟合图5中的数据的得到的双S形曲线。

图7显示了逆向平移变换的结果。

图8显示了建立为PCR曲线的熔解曲线。

图9显示了导出的熔解峰曲线的图解表示。

图10显示了一个概括的方框图的例子，所述的方框图显示了可用于实现本发明的方法和系统的软件和硬件资源之间的关系。

图11显示了一个概括的方框图的例子，所述的方框图显示了热循环仪装置和计算机系统之间的关系。

发明详述

本发明提供用于从熔解曲线数据确定DNA的熔解温度，Tm的系统和方法。所述的系统和方法也允许基于峰高的基因数量的定量确定。

在图1中显示了PCR方法背景中熔解曲线的实例。图1中所示的曲线是一个典型的熔解曲线图，它是只有一个基因型存在的情况中的PCR试验之后产生的。在这一曲线中，荧光强度作为渐增温度的函数而降低。

如图1所示，典型的熔解曲线的数据可在二维坐标系中被表示出来，比如，温度定义x轴，积累的多核苷酸的指示剂定义y轴。通常，积累的多核苷酸的指示剂是荧光强度值，因为荧光标记的使用或许是最广泛使用的标记方案。然而，应当了解可以使用其他指示剂，这依赖于使用的特定的标记和/或检测方案。其他有用的积累信号的指示剂的例子包括发光强度、化学发光强度。生物发光强度、磷光强度、电荷转移、电压、电流、功率、能量、温度、粘性、光散射、放射性强度、反射率、透光度和吸光度。

总的方法概要

考虑图1所示的典型的熔解曲线。我们希望从图1代表的数据获得一个或更多个熔解温度。按照一个实施方式，参考图2，确定熔解温度的方法100可以被简要地描述。在步骤110，代表熔解曲线的试验数据集被接收或被获得。图1显示了一个绘制的熔解曲线数据集的例子，在图中熔解曲线的y轴(横坐标)和x轴(纵坐标)分别表示荧光强度和温度。获得的数据集包括复数个表示为数据值序列{(X₁，Y₁)，(X₂，Y₂)...(X_n-1，Y_n-1)，(X_n，Y_n)}的数据点，此处的X代表温度(T)值，Y代表荧光强度值。在某些方面，所述的数据集应该包括沿着纵轴的连续的、等距的数据。

在方法100在智能模块(例如，一个或更多个执行指令的处理器)中被执行的情况下，所述的智能模块位于例如像热循环仪这种PCR装置中，当所述数据被收集时所述的数据集可被实时提供给智能模块，或可被保存在记忆单元或缓冲器中，并且在实验完成后被提供给智能模块。类似的，所述的数据集可被提供给例如台式计算机系统或其他计算机系统这样的分离系统，通过网络连接(例如，LAN，VPN，内部网，因特网，等等)或直接连接(例如，USB或其他直接有线或无线连接)到获得装置，或被提供到便携式介质，比如CD、DVD、软盘等等。在某些方面，所述的数据集包括有坐标值对(或二维矢量)的数据点。至于熔解数据，所述的坐标值对通常代表温度和荧光强度值，当在二维图中显示时，例如，x轴(纵坐标)通常表示温度，y轴(横坐标)通常表示荧光强度。在步骤110中，所述的数据集已被接收或被获得之后，所述的数据集可被分析用于确定导数曲线的熔解温度和/或峰高值。

在步骤120中，确定拟合所述数据集的解析表达式。在某些方面，如在后面更详细讨论的，双S形类型的方程式拟合所述数据集。在某些方面，使用Levenberg-Marquardt回归方法以使所述双S形方程式拟合所述数据集，尽管也可以用其他的回归方法。步骤130中，通过取所述解析表达式对X(温度)的导数从所述的解析表达式确定导数曲线。然后所述的导数曲线的峰在步骤140中通过确定相当于所述导数曲线的最大导数(dY/dX)值的值Xmax来确定。在某些方面，曲线最大化的标准分析方法，例如，牛顿，梯度，格点搜索，和其他方法，被用于确定所述导数曲线的最大值Xmax。值Xmax代表DNA样品的熔解温度，Tm。步骤150中，Tm值和/或峰高值被返回，例如为了显示或更进一步处理。利用与实施图2中分析的系统耦合的显示装置，例如监视屏或打印机，可产生图形显示，或数据可被提供到用于提供到显示装置上的分离系统上。

图3显示了根据一个实施方式利用PCR模拟确定熔解温度的方法200。在这个实施例中，所述的熔解曲线数据集被变换以类似于PCR曲线的数据集(例如，当视觉观察所述数据集时)，以利用被设计来对PCR数据进行处理和分析的上述算法，由此确定拟合所述熔解曲线数据集的解析方程式。

在步骤210中，所述的熔解曲线数据集从步骤110中接收或获得。步骤220到步骤260，确定拟合所述数据集的解析表达式。在步骤220中，根据一个实施方式，应用水平倒转变换到所述数据集使温度值颠倒。例如，应用变换使序列{{T₁，F₁}，{T₂，F₂}，...，{T_n-1F_n-1}}，{T_n，F_n}}变成{{T_n，F₁}，{T_n-1，F₂}，...，{T₂，F_n-1}，{T₁，F_n}}，此处的T代表温度，F代表荧光，下标代表序列中的顺序。图1中完成的所述数据的变换产生了图4所示的结果。如图4显示的，这个形状代表典型的PCR曲线。步骤230中，水平平移变换被应用于所述的数据集以便所述数据集从X轴的单位1(例如，1摄氏度)开始。用这种方式，所述曲线被移位到左边，以便它从1℃开始，以具有PCR曲线的相同特征，使得先前对于PCR发展而来的解析表达式可以容易地应用到所述的熔解曲线。图4的数据的这种平移(在本例中平移39.47C)的结果显示在图5中。需要认识到的是不必进行步骤230，并且步骤220和230的顺序可以颠倒。

步骤240中，解析方程式拟合图5的数据。在一个实施方式中，双S形方程式拟合数据曲线。当图5中的所述曲线有PCR曲线的特征时，先前为拟合双S形方程式而发展的方法能被应用到这一数据。步骤240中，在一个实施方式中，具有通过Levenberg-Marquardt(LM)回归方法或其他回归方法来确定的参数的双S形函数被用于获得代表所述数据集的曲线的逼近。这个LM方法是一个非线性回归方法；它是一个将非线性函数和数据集之间的距离的二次方最小化的迭代技术。所述方法表现为类似于最速下降方法和高斯-牛顿方法的结合：当当前的逼近拟合不好时它像最速下降方法(更慢但是更可靠的收敛)，但是当当前的逼近更精确时，它更类似于高斯-牛顿方法(更快但是较少可靠的收敛)。所述的LM回归方法被广泛的用于解决非线性回归问题。

一般地，LM回归法包括需要各种输入和提供输出的算法。一方面，所述的输入包括将要处理的数据集，用于拟合所述数据的函数，和对所述函数的参数或变量的初始估计。所述的输出包括最小化所述函数和所述数据集之间的距离的所述函数的一组参数。

按照一个实施方式，所述的拟合函数为双S形形式：

$f\left(x\right)=.a+\mathrm{bx}+\frac{c}{(1-{\exp }^{-d(x-e)})(1+{\exp }^{-f(x-g)})}.$

(1)

选择这个方程式为所述的拟合函数是基于它的灵活性和它拟合典型PCR曲线或其他生长曲线可能采取的不同曲线形状的能力。本领域技术人员可理解，需要时可使用上述拟合函数或其他拟合函数的变体，所述的双S形方程式(1)有7个参数：a，b，c，d，e，f和g。所述的方程式能被分解成一个定值、一个斜率和一个双S形的总和。所述的双S形本身是两个S形的相乘。使双S形方程式拟合PCR数据集的方法细节，包括参数确定，能从2006年2月6日提交，公开号为US2007-0143385的US申请系列号11/349,550中找到。

图6中显示拟合图5中数据的得到的双S形曲线，所述的双S形表达式如方程式(2)所示：

$\mathrm{ds}\left(x\right)=1.94755+0.00905407x+\frac{5.14876}{(1+e^{-0.755677(-26.2596+x)})(1+e^{0.0529859(-16.2445+x)})}$

(2)

方程式(2)中所示的双S形表达式现在必须被变换回未加工的熔解曲线形式。步骤250中，将相当于图6和方程式(2)的所述的曲线和双S形表达式改变在步骤230中改变的负数量。获得的改变的曲线和双S形表达式分别在图7和方程式3中显示。

$\mathrm{ds}2\left(x\right)=1.94755+0.00905407(-39.47+x)+\frac{5.14876}{(1+e^{-0.755673(-65.7296+x)})(1+e^{-0.0529859(-55.7145+x)})}$

(3)

步骤260中，确定和应用了用于图7所示的曲线的逆向水平倒转的函数。用于逆向水平倒转的函数可确定为原始未加工的熔解曲线的x轴坐标值的第一个和最后一个的和减去x。例如，假定原始未加工的熔解数据是{{T₁，F₁}，{T₂，F₂}，...，{T_n-1F_n-1}}，{T_n，F_n}}。那么所述的逆向水平倒转函数是：(T₁+T_n)-x。至于图7中的数据，我们发现所述逆向函数为InvFlip(x)＝125-x。

图8和方程式4中显示重新建立所述的原始熔解函数和曲线：

$\mathrm{ds}3\left(x\right)=\mathrm{ds}2\left(\mathrm{InvFlip}\left(x\right)\right)=1.94755+0.00905407(86.03-x)+\frac{5.14876}{(1+e^{-0.755673(59.7704-x)})(1+e^{-0.0529859(69.7855-x)})}$

方程式4被确定为ds3(x)＝ds2(InvFlip(x))。ds3(x)和原始未加工熔解数据的迭加的图在图8中显示。可以看出拟合度接近于理想状态，从而在未加工熔解曲线和PCR曲线之间建立起所述函数等价。

步骤270中，所述未加工的熔解曲线的函数形式的负导数被确定；所述熔解峰的表示是通过取所述未加工的熔解数据的负导数来建立的。利用用于未加工的熔解曲线的等价解析表达式，所述熔解峰曲线的表达式推导为方程式5：

(5)

图9显示方程式5的图解表示。

步骤280中，所述的熔解温度，Tm，和/或峰高被确定并返回，例如，为了显示或进一步的处理。熔解温度确定为相当于熔解峰曲线的最大值的温度。所述的熔解温度，Tm能通过曲线最大化的标准分析方法来获得，例如，Newton，梯度，格点搜索，以及其他方法。此处使用的例子中，温度最大值被确定为Tm＝59.64，峰高被确定为峰高＝0.655。

此处描述的方法论可以通过利用允许多个肘形弯(elbow)的PCR曲线的解析表达式扩展到具有多个峰的熔解曲线。或者，可以重建步骤以直接把双S形表达式应用于所述原始未加工的熔解曲线，以便所述的熔解-PCR模拟不是必须的。建立这样的步骤的细节能在2006年2月6日提交，公开号为US2007-0143385的US申请系列号11/349,550中找到。

应理解可通过将未加工数据除以下列中的任何一个而使得获得的峰高值独立于机器(machine independent)：

1)平均数

2)中位数

3)范围(最大-最小)。

如果机器包括多通道(channel)，那么每个通道可除以它自己的平均数或中位数或范围，或者全部通道可以除以单个通道的平均数/中位数/范围，例如通道1和通道2除以通道1的平均数/中位数/范围。

也应该理解Tm确定方法能在在计算机系统的处理器上运行的计算机代码中实现。所述的代码包括用于控制处理器以实现Tm确定方法的各个方面和步骤的指令。所述代码通常存储在硬盘、RAM或便携式介质例如CD、DVD等上。类似的，所述方法可在PCR装置，例如热循环仪，或其他专门装置，包括执行存储在耦合于所述处理器的记忆单元的指令的处理器来实现。包括所述指令的代码可以通过网络连接或直接连接到代码来源或利用便携式介质下载到设备的记忆单元中，如众所周知的那样。

本领域技术人员将会理解，本发明所述的Tm确定方法可以利用各种编程语言来编码，例如C，C++，C#，Fortran，VisualBasic，等等，还可以利用应用程序，例如提供用于数据可视化和分析的预打包途径，函数和程序的另一个有关后者的例子是

在某一实施方式中，按照本发明的方法可通过利用常规的个人计算机系统来实现，所述的常规的个人计算机系统包括但不限于，用于输入数据集的输入设备，例如键盘、鼠标、等等；用于表示在曲线的区域内具体的目的点的显示设备，例如监视器；执行所述方法的各个步骤所必须的处理装置，例如CPU；网络接口，例如调制解调器，存储所述数据集的数据存储装置，在处理器上运行的计算机代码，等等。此外，所述方法可能还在例如按照权利要求所述的实施方式的PCR方法中或例如按照权利要求所述的实施方式的PCR系统中实现。

图10-11显示了按照本发明所述的系统的例子。图10显示解释可用于实现本发明的方法和系统的软件和硬件资源之间关系的总的方框图。图11描述的系统包含可定位于热循环仪装置中的动力学PCR分析模块和为计算机系统的一部分的智能模块。该数据集(PCR数据集)通过网络连接或直接连接被从所述的分析模块传递到所述的智能模块，或反之亦然。所述的数据集，例如，可被按照图2和3描述的流程图处理。所述的流程图可方便地通过存储在计算机系统硬件上的软件所实现，例如，按照图10所描述的流程图。关于图10，计算机系统(300)可包含接收装置(310)，如用于接收在PCR反应期间获得的荧光数据，计算装置(320)，其用于按照本发明的所述方法处理所述数据，应用装置(330)，其用于按照所述计算装置获得的结果替代部分所述数据，以及在计算机屏幕上显示所述结果的显示装置(340)。图11显示了热循环仪装置和计算机系统之间的交互作用。所述的系统包含可定位于热循环仪装置中的动力学PCR分析模块和为计算机系统一部分的智能模块。所述的数据集(PCR数据集)通过网络连接或直接连接被从所述的分析模块传递到所述的智能模块，或反之亦然。所述的数据集可按照图10，通过在处理器上运行的计算机代码处理并存储在所述智能模块的存储装置上，以及处理后回传到所述分析模块的存储装置，此处所述的修饰过数据可在显示装置上显示。

本发明已通过举例以及按照具体的实施方式进行了描述，但应理解本发明不限于已公开的实施方式。相反，它意图包括各种对于本领域技术人员是显而易见的各种修饰和类似的布置。因此，附加权利要求的范围应该给予最宽的解释以便涵盖所有像这样的修饰和类似的布置。