检测染色体非整倍性的试剂盒和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物医药领域，具体而言，涉及一种检测染色体非整倍性的试剂盒和 装置。
【背景技术】
[0002] 胎儿游离DNA(cff-DNA)自从1997被Lo发现至今已经有将近20个年头，正是这 项发现为许多无创的产前检测方法（NIPT)提供了可能。无创的产前检测方法主要有以下 两方面优势：第一方面：NIPT无需承担任何流产风险，而临床上通过羊水穿刺和脐穿等有 创方式进行的染色体核型分析则会带来约1/200的流产风险，也有研宄表明过早的脐穿还 可能造成胎儿位置倾斜；第一方面：NIPT可以最早于孕周8周时进行检测，更早地给出风险 判断，减少引产给孕妇带来的风险。
[0003] 正是这些优势使得无创产前相关的研宄方法日新月异，应用范围越来越广，现有 的方法比如NIPT胎儿染色体非整倍性检测，NIPT胎儿单基因病检测，NIPT胎儿CNV检测， NIPT胎儿全基因组检测，NIPT胎儿亲子鉴定等等。
[0004] 目前，在所有NIPT的应用中，应用最广泛也相对最成熟的当属胎儿染色体非整倍 性检测。在对胎儿染色体非整倍性检测的众多算法中，Chui于2008年发明的基于高通量 测序（MPS)的方法被认为临床使用中合适的，已经展现了它的稳健性。对于唐氏综合征，假 阳性率（FPR)可以达到0.443%，假阴性率（FNR)低至0.004% ;对于爱德华综合症，FPR则 为 0? 22%，FNR 为 0? 025%。
[0005] 虽然上述方法已经达到一个极低的错误率，但仍存在判断错误的风险。因此，仍需 要对现有的检测装置或试剂盒进行改进，以尽可能降低检测的错误率。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种检测染色体非整倍性的试剂盒和装置，以降低检 测的假阳性率。
[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种检测染色体非整倍性的 装置，该装置包括：检测模块：用于对来源对孕妇外周血游离DNA的待测样本进行高通量测 序，得到包含所有染色体的测序数据；第一判断模块：用于对测序数据中的所有染色体以 切分成窗口的形式进行计算，得到各染色体的Z值，并根据各染色体的Z值初步判断各染色 体是否存在非整倍性；第一计算模块，用于根据初步判断的存在非整倍性的染色体计算得 到待测样本中胎儿DNA的第一浓度值；第二计算模块，用于根据X染色体或甲基化的方法计 算得到待测样本中胎儿DNA的第二浓度值；第二判断模块：用于在初步判断染色体存在非 整倍性的情况下，判断待测样本中胎儿DNA的第一浓度值与第二浓度值是否被曲线y=x 所拟合；第一确定模块，用于在第一浓度值与第二浓度值能被曲线y = x所拟合的情形下， 确定染色体存在非整倍性。
[0008] 进一步地，第二判断模块中还包括：拟合计算子模块：用于按照公式
【主权项】
1. 一种检测染色体非整倍性的装置，其特征在于，所述装置包括： 检测模块，用于对来源对孕妇外周血游离DNA的待测样本进行高通量测序，得到包含 所有染色体的测序数据； 第一判断模块，用于对所述测序数据中的所有染色体W切分成窗口的形式进行计算， 得到各所述染色体的Z值，并根据各所述染色体的Z值初步判断各所述染色体是否存在非 整倍性； 第一计算模块，用于根据所述初步判断的存在非整倍性的所述染色体计算得到待测样 本中胎儿DNA的第一浓度值； 第二计算模块，用于根据X染色体或甲基化的方法计算得到所述待测样本中胎儿DNA的第二浓度值； 第二判断模块，用于在初步判断所述染色体存在非整倍性的情况下，判断所述待测样 本中胎儿DNA的所述第一浓度值与所述第二浓度值是否被曲线y=X所拟合； 第一确定模块，用于在所述第一浓度值与所述第二浓度值能被曲线y=X所拟合的情 形下，确定所述染色体存在非整倍性。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二判断模块中还包括： 拟合计算子模块，用于按照公式
时胎儿的DNA浓度差进行标准化处 理，得到Mf;其中，所述第一浓度值为fl，所述第二浓度值为f2 ; 第一拟合判断子模块，在Mf小于等于4的情况下，则认为能够拟合； 第二拟合判断子模块，在Mf大于4的情况下，则认为不能拟合。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一判断模块还包括： 第一覆盖度计算子模块，用于对所述测序数据中的所有染色体W切分成窗口的形式计 算覆盖度，得到各所述染色体的矫正前覆盖度； 单一序列计算子模块，用于对所述待测孕妇在各所述窗口中的单一序列的数量的Z值 进行计算； 拷贝数异常片段查询子模块，用于在所述测序数据中查询300肺W上的片段，且在所 述300肺W上的片段中，80%W上的窗口中染色体片段的Zew值都大于等于4或小于等 于-4的片段； 拷贝数异常片段确定子模块；用于将从所述测序数据中查询得到的所述300肺W上的 片段且在80%W上的窗口中染色体片段的Z值都大于等于4或小于等于-4的片段确定为 待测孕妇的拷贝数异常片段； a第一计算子模块：用于在胎儿遗传了母体的拷贝数异常片段的情况下，按照如式 (1)所示的计算公式计算参数a，其中，所述参数a是指孕妇的拷贝数异常片段对各所述 染色体的矫正前覆盖度的影响；
其中，m表示所述拷贝数异常片段所在染色体的有效长度，单位为Mb;n表示所述孕妇 的所述拷贝数异常片段的长度，单位为Mb;cn表示所述孕妇的所述拷贝数异常片段出现的 次数； a第二计算子模块；用于在胎儿未遗传母体的拷贝数异常的染色体的情况下，按照如 式（2)所示的计算公式所述参数a;
其中，m表示所述拷贝数异常片段所在染色体的有效长度，单位为Mb;n表示所述孕妇 的所述拷贝数异常片段的长度，单位为Mb;cn表示所述孕妇的所述拷贝数异常片段出现的 次数；f表示所述待测孕妇的外周血游离DNA中所含的胎儿游离DNA的浓度，且假定所述胎 儿游离DNA的浓度f小于50% ; 矫正子模块；用于利用-r= ^对各所述染色体的矫正前覆盖度进行矫正，得到各所述 a 染色体的矫正后覆盖度；其中，^￡1代表各所述染色体的矫正前覆盖度，X'代表各所述染色 体的矫正后染色体覆盖度； 第二覆盖度计算子模块：用于利用各所述染色体的矫正后覆盖度来计算各染色体的 ^aneu^^ ! 染色体非整倍性初步判断子模块；用于根据所述Z。。。。值是否大于等于3来判断所述染 色体是否具有非整倍性； 初步确定子模块；用于在所述Z。。。。值大于等于3的情况下，确定所述染色体具有非整 倍性。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一覆盖度计算子模块中还包括： 染色体窗口切分单元：用于对所述测序数据中的所有染色体W切分成相等大小的窗 P; 第一覆盖度计算单元：用于W所述相等大小的窗口的形式计算覆盖度，得到各所述染 色体的所述矫正前覆盖度。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在