用于样品分析的方法、装置和系统的制作方法

用于样品分析的方法、装置和系统的制作方法
【专利说明】用于样品分析的方法、装置和系统
【背景技术】
[0001] 迅速而准确地检测和鉴别生物样品中的分析物和病原体有助于诊断受试者的疾 病和病症。然而，这样的分析可能是多步过程，并且按顺序进行不同的测定可能是有利的或 者可能是需要的。测定装置和系统可被配置用于完全分析所需要的测定中的一个而非全部 测定。
[0002] 因此，需要用于分析生物样品的改进的方法、装置和系统。 援引并入
[0003] 本发明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用而并入于此，程度 犹如具体地和个别地指出要通过引用而并入每一个别出版物、专利或专利申请。

【发明内容】

[0004] 本发明提供了用于生物样品的分析的方法、装置和系统，其可被配置用于对一个 样品或多个样品进行多个测定，包括一个初始测定或多个初始测定，并且还包括一个后续 测定或多个后续测定，这样的一个或多个后续测定的进行和/或进行顺序视这样的一个或 多个初始测定的结果而定。因此，可以按视情况而定的方式进行一个后续测定或这样的多 个后续测定，其中后续测定的进行取决于一个或多个先前测定的结果。在实施方式中，究竟 是否进行后续测定可以视先前测定的结果而定。在实施方式中，后续测定的进行顺序或在 后续测定中的步骤的进行顺序可以视先前测定的结果而定。在实施方式中，从多个可能的 后续测定中选择后续测定可以视先前测定的结果而定。在实施方式中，进行后续测定的方 法可以视先前测定的结果而定。在实施方式中，进行后续测定的时机可以视先前测定的结 果而定。在实施方式中，在后续测定中使用的试剂的选择可以视先前测定的结果而定。在 实施方式中，在后续测定中使用的检测方法的选择可以视先前测定的结果而定。在实施方 式中，是否在后续测定中使用第二生物样品的选择可以视测定第一生物样品的先前测定的 结果而定。在实施方式中，是否获得第二生物样品的选择可以视对第一生物样品的先前测 定的结果而定。在实施方式中，是否获得第二生物样品以供后续测定使用的选择可以视对 第一生物样品的先前测定的结果而定。
[0005] 在实施方式中，对生物样品的分析可以包括测定样品或样品的一部分中分析物的 存在。分析物是分析的主体。分析物可以是生物样品的自然成分或者可以是正常情况下在 可以是分析的主体的生物样品中无法发现的元素、化合物、物质或细胞。分析物可以包括存 在于样品中的化合物，例如，小分子、蛋白质、核酸或其他化合物。分析物可以包括样品或样 品的一部分的物理特性或化学特性。分析物可以包括样品或样品的一部分中的细胞或病毒 的标记或者物理特性或化学特性。分析物可以包括样品或样品的一部分中的细胞或病毒或 其部分。
[0006] 因此，本文公开了方法、装置和系统。在实施方式中，一种测试生物样品的方法包 括： 进行针对所述生物样品中是否存在分析物的初始测定，由此获得初始结果，其中所述 初始测定可以提供指示出在所述生物样品中未检测到所述分析物的存在的阴性结果，或者 可以提供指示出在所述生物样品中检测到所述分析物的存在的阳性结果；并且 视所述初始结果而确定对所述生物样品的进一步测试，其中如果所述初始结果是阴性 的，则不对所述生物样品进行进一步测定；而其中如果所述初始结果是阳性的，则对所述生 物样品进行进一步测定。
[0007] 在实施方式中，一种测试生物样品的方法包括： 在装置中进行针对所述生物样品中的分析物的初始测定，由此获得初始结果，其中所 述初始测定可以提供指示出在所述生物样品中未检测到所述分析物的存在或检测到所述 分析物的存在处于正常水平的阴性结果，或者可以提供指示出在所述生物样品中检测到所 述分析物的存在或检测到所述分析物的存在处于异常水平的阳性结果；并且 视所述初始结果而确定所述生物样品的进一步测试，其中如果所述初始结果是阴性 的，则不对所述生物样品进行进一步测定；而其中如果所述初始结果是阳性的，则在所述装 置中对所述生物样品进行进一步测定。
[0008] 在实施方式中，这样的进一步测定可以是选自由基于抗体的测定、核酸测定、普通 化学测定和细胞计数测定组成的组的测定类型。在实施方式中，进一步测定可以包括与初 始测定类型不同类型的测定。在实施方式中，这样的进一步测定可以包括对于所述分析物 的检测比所述初始测定更灵敏的测定。在实施方式中，要通过这样的进一步测定检测的所 述分析物可以包括与要通过所述初始测定检测的所述分析物不同的分析物。
[0009] 在实施方式中，这样的初始测定可以包括使用检测器来获得所述初始结果，其中 所述检测器选自光学检测器、PH检测器、电化学检测器、温度传感器、离子敏感电极、辐射检 测器和其他检测器。在实施方式中，这样的进一步测定可以包括使用检测器来获得进一步 结果，其中所述检测器选自光学检测器、PH检测器、电化学检测器、温度传感器、离子敏感电 极、辐射检测器和其他检测器。
[0010] 本文公开的方法包括关于进行一系列测定的方案。在实施方式中，方案可以包括 视情况而定的测定，所述测定的进行取决于先前测定的结果，其中如果第一测定的结果满 足标准，则其触发、改变或防止后续测定的进行。在实施方式中，在缺乏满足标准的先前结 果时可以不进行这样的后续测定。在实施方式中，后续测定的进行可以视两个或三个或更 多个标准而定。方案包括视情况而定的系列测定，其中后续测定的进行由在进行该后续测 定之前进行的测定的结果所确定。在实施方式中，在安排（order)测定时可以请求包括一 个或多个视情况而定的系列测定的方案。在实施方式中，在安排测定时可以确定包括一个 或多个视情况而定的系列测定的方案。在实施方式中，在安排测定时可以请求包括一个或 多个视情况而定的系列测定的方案，并且可以在安排测定之后的某一时间确定该系列的详 情和视情况而定的步骤的详情。
[0011] 在实施方式中，包括一个或多个测定的方案可以包括关于获取生物样品的指令或 方案，所述测定的进行或进行顺序是视初始测定的结果而定的。在实施方式中，这样的方案 可以引导或要求获取充足体积或充足量的生物样品以便提供充足的生物样品用于进行视 情况而定的测定（如果需要该视情况而定的测定）。在实施方式中，这样的方案可以引导或 要求将生物样品分成整分部分用于进行视情况而定的测定（如果需要该视情况而定的测 定）。在实施方式中，这样的方案可以引导或要求稀释生物样品以便提供充足的生物样品用 于进行视情况而定的测定（如果需要该视情况而定的测定）。在实施方式中，这样的方案可 以引导或要求保持生物样品或者其部分或稀释品用于进行视情况而定的测定（如果需要 该视情况而定的测定）。
[0012] 可选地，应当理解，本文的实施方式不排除这样的方案：其中如果在测试安排或其 他指令中指示出视情况而定的测定，则不管来自任何初始测定的结果如何，所述视情况而 定的测定都自动运行。可以在来自任何一个或多个初始测定的结果可以获得的同时或甚至 之前运行这样的一个或多个视情况而定的测定。尽管这样的替代方案可能导致一种或多种 试剂、一种或多种稀释剂和/或其他物质的额外使用，但是并行、同时或连续处理的工作流 程在一些情况下可能是有益的，诸如但不限于在处理初始测定或等待初始测定完成时过剩 的系统可用性。
[0013] 在实施方式中，初始测定可以包括较不灵敏的测定，而后续测定可以包括较灵敏 的测定；在实施方式中，后续测定的进行可以视初始测定的结果而定。例如，初始测定可以 包括在第一条件下进行的核酸测定，而后续测定可以包括在第二条件下进行的核酸测定， 其中所述第二条件包括比所述第一条件更严格的核酸测定条件（例如，所述第二条件包括 比所述第一条件更高的温度，或者所述第二条件包括比所述第一条件更低的离子强度，或 者所述第二条件包括所述第一条件中不存在或以较低浓度存在的变性剂（诸如甲酰胺））。 在实施方式中，包括核酸测定的初始测定可以在中度严格的条件下进行，而后续测定可以 包括在高严格的条件下进行的核酸测定。
[0014] 在实施方式中，初始测定可以包括第一类型的测定，而视所述初始测定的结果而 定的后续测定可以包括第二类型的测定；例如，初始测定可以包括基于抗体的测定，而后续 测定可以包括核酸测定。
[0015] 因此，申请人还公开了在装置中测试生物样品的方法，该方法包括：在所述装置中 进行对所述生物样品中的分析物的初始测定，由此获得初始结果，其中所述初始测定可以 提供指示出在所述生物样品中未检测到所述分析物的存在或检测到所述分析物的存在处 于正常水平的阴性结果，或者可以提供指示出在所述生物样品中检测到所述分析物的存在 或检测到所述分析物的存在处于异常水平的阳性结果；进行所述生物样品的进一步测试， 其中不管所述初始测定的结果如何，都在所述装置中对所述生物样品进行进一步测定；以 及视所述初始测定的结果而报告所述生物样品的所述进一步测定的结果。
[0016] 在实施方式中，所述方法还包括报告所述初始测定的结果。在实施方式中，如果所 述初始测定提供了阴性结果则不报告所述进一步测定的结果，而其中如果所述初始测定提 供了阳性结果则报告所述进一步测定的结果。在实施方式中，如果所述初始测定提供了阳 性结果则不报告所述进一步测定的结果，而其中如果所述初始测定提供了阴性结果则报告 所述进一步测定的结果。
[0017] 在实施方式中，所述进一步测定是针对与所述初始测定相同的分析物的测定，并 且所述进一步测定是比所述初始测定更灵敏的测定。
[0018] 在实施方式中，在获得所述初始测定的结果之前获得进行所述进一步测定所针对 的生物样品。在实施方式中，对相同生物样品的部分进行所述初始测定和所述进一步测定。 在实施方式中，所述生物样品的所述部分的至少一个是所述生物样品的稀释的部分。在实 施方式中，所述进一步测定包括选自由基于抗体的测定、核酸测定、普通化学测定和细胞计 数测定组成的测定类型组的类型的测定。在实施方式中，所述进一步测定包括与所述初始 测定不同类型的测定。在实施方式中，要通过所述进一步测定检测的分析物包括与通过所 述初始测定检测的分析物不同的分析物。在实施方式中，所述初始测定包括分析物的测量， 而所述进一步测定包括细胞计数测定。
[0019] 所述方法、组合物、装置和系统提供快速测试，该快速测试仅需要少量生物样品， 并因此提供了相比于其他方法、组合物、测定、装置和系统的优势。本文公开的装置和系统 被配置用于进行这样的快速测定：其仅需要少量样品，诸如仅少量样品、尿液、痰、泪液，从 鼻拭子、咽喉拭子、脸颊拭子获得的物质或其他生物样品。因此，所述方法、装置和系统提供 了快速测试，该快速测试仅需要少量生物样品，并因此提供了相比于其他方法、组合物、测 定、装置和系统的优势。
[0020] 在实施方式中，生物样品可以包括选自以下各项的样品：血液、血清、血浆、咽喉拭 子、鼻拭子、鼻咽冲洗液、唾液、尿液、胃液、脑脊髓液、泪液、粪便、粘液、汗液、耳垢、油、腺体 分泌物、精液、阴道分泌物、来源于肿瘤组织的组织液、眼液、呼吸物、毛发、指甲、皮肤、活检 组织、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔液、痰、脓、微生物群、胎粪、乳汁以及其他分泌物或 排泄物。
[0021] 在实施方式中，可以对不同的生物样品进行这样的初始测定和这样的进一步测 定。在实施方式中，可以在获得所述初始测定的结果之前获得进行所述进一步测定所针对 的生物样品。在实施方式中，可以在获得所述初始测定的结果之后获得进行所述进一步测 定所针对的生物样品。
[0022] 因此，申请人在此公开了方法，其中从在所述装置内接受由进一步测定测试的生 物样品时起的短时间内进行所述进一步测定。在实施方式中，分别对相同生物样品的至少 一部分进行所述初始测定和所述进一步测定；在这样的实施方式中，从在所述装置内接受 初始生物样品时起的短时间内进行所述进一步测定。
[0023] 在实施方式中，如果进行了初始测定，则进行进一步测定。在本文公开的方法的实 施方式中，如果在装置中进行的所述初始测定的结果是阳性的，则从在所述装置内接受样 品时起的短时间内在相同装置中对生物样品进行进一步测定，其中所述短时间是在进行所 述进一步测定之前的时间。在实施方式中，使用相同样品用于所述初始测定和所述进一步 测定的进行，或者使用相同样品的部分用于所述初始测定和所述进一步测定的进行。这样 的短时间可以是例如包含以下时间的短时间：约3小时或更少；约2小时或更少；约1小时 或更少；约50分钟或更少；约45分钟或更少；约40分钟或更少；约35分钟或更少；约30 分钟或更少；约25分钟或更少；约20分钟或更少；约15分钟或更少；约10分钟或更少；约 5分钟或更少；约4分钟或更少；约3分钟或更少；约2分钟或更少；以及约1分钟或更少。 [0024] 在实施方式中，在获得所述初始测定的结果之后获得进行所述进一步测定所针对 的生物样品；在这样的实施方式中，从在所述装置内接受进一步生物样品时起的短时间内 进行所述进一步测定。可以在获得初始生物样品的时间之后获得这样的进一步生物样品。 在实施方式中，在获得生物样品的单一时段期间从受试者获得进一步生物样品。在实施方 式中，在获得初始生物样品的所述时段之后的第二或后续时段期间从受试者获得进一步生 物样品。在实施方式中，第二或后续时段可以在获得所述初始生物样品的时段之后的以下 时间段内：约10分钟或更少；或约20分钟或更少；或约30分钟或更少；或约40分钟或更 少；或约50分钟或更少；或约1小时或更少；或约2小时或更少；或约3小时或更少；或其 他时间段。
[0025] 可以在装置或系统上进行本文公开的测定和方法用于处理样品。本文公开的测定 和方法可以容易地并入到以及用于自动化测定装置中和自动化测定系统中。在实施方式 中，如本文所公开的装置可以适合于检测、鉴别或测量生物样品中的分析物。
[0026] 在实施方式中，用于对样品测定样品中分析物的存在的装置可以包括：流体操作 系统，其用于运送生物样品的至少一部分；和检测器，其有效地检测或测量分析物。在实 施方式中，检测器可以包括以下各项中的一项或多项：光学检测器、pH检测器、电化学检测 器、辐射检测器、温度传感器和其他传感器。光学检测器可以包括以下各项中的一项或多 项：相机、光电倍增管、光电二极管、分光光度计和其他光学元件。在实施方式中，用于对样 品测定样品中分析物的存在的装置可以包括用于运送样品的至少一部分的系统。在实施方 式中，用于对样品测定样品中分析物的存在的装置可以包括用于运送试剂的系统。在实施 方式中，用于运送样品的至少一部分或用于运送试剂的系统可以包括流体操作系统。在实 施方式中，用于对样品测定样品中分析物的存在的装置的流体操作系统可被配置用于运送 生物样品的至少一部分并且还可被配置用于运送试剂。在实施方式中，用于对样品测定样 品中分析物的存在的装置可被配置用于使用试剂稀释样品的至少一部分。在实施方式中， 用于对样品测定样品中分析物的存在的装置可被配置用于使试剂与样品的至少一部分相 混合。
[0027] 在实施方式中，包括用于运送生物样品的至少一部分的流体操作系统的装置可以 包括用于接触生物样品的装置；或可以包括用于接受生物样品的装置；或可以包括用于储 存生物样品的装置。在实施方式中，生物样品可以由筒匣提供。在实施方式中，筒匣可以保 持包含生物样品于其中的容器。被配置用于容纳生物样品的容器可被配置用于储存生物 样品，并且可被配置用于允许由流体操作系统访问所述生物样品。由流体操作系统对生物 样品的访问可以有效地允许运送所述生物样品的至少一部分；允许混合所述生物样品；允 许向所述生物样品的至少一部分添加试剂；或者允许将所述生物样品分成两个或更多个部 分。
[0028] 在实施方式中，提供了系统，其包括被配置用于检测生物样品中是否存在分析物 的装置。在实施方式中，装置或系统还可以包括通信组装件，该通信组装件可以包括有效地 报告所述检测和/或测量的结果的显示元件和/或通信元件。在实施方式中，通信组装件， 诸如显示元件和/或通信元件，可以适合于双向通信。在实施方式中，通信组装件可被配置 用于传送从测定样品获得的数据。在实施方式中，用于对样品测定样品中分析物的存在的 装置可以包括其他元件和组装件，所述其他元件和组装件包括但不限于，加热组装件、冷却 组装件、超声仪以及其他元件和组装件。
[0029] 例如，如本文所公开的系统可以包括通信组装件，用于传输或接收基于要检测的 分析物或基于要由所述装置或系统检测的其他分析物的方案。在实施方式中，测定方案可 以基于先前从来自受试者的样品获得的结果或者基于先前从来自所述受试者的不同样品 获得的结果而改变。在实施方式中，通信组装件可以包括用于将信息从所述装置通信至计 算机的信道，其中所述信道选自计算机网络、电话网络、金属通信链路、光学通信链路和无 线通信链路。在实施方式中，如本文所公开的系统可以向中央位置或最终用户传输信号，并 且可以包括用于传输这样的信号的通信组装件。如本文所公开的系统可被配置用于根据需 要或定期地更新方案。
[0030] 因此，申请人公开了被配置用于根据本文公开的方法测量生物样品中的分析物的 装置。被配置用于根据本文公开的方法测量生物样品中的分析物的装置可被配置用于测量 来自包括以下体积的生物样品的分析物：不超过约1000 μ L的样品，或不超过约500 μ L的 样品，或不超过约250 μ L的样品，或不超过约150 μ L的样品，或不超过约IOOyL的样品， 或不超过约50 μ L的样品，或者在实施方式中，其中所述生物样品包括不超过约25 μ L的 样品，或其中所述生物样品包括不超过约10 μ L的样品，或其中所述生物样品包括少于约 10 μ L的样品。这样的装置可被配置用于在以下时间内测量生物样品中的分析物：少于约1 小时内，或者在实施方式中，少于约40分钟内，或少于约30分钟内。
[0031] 本文公开的装置可被配置用于在所述生物样品中进行用于测量第一分析物的测 定，以及还进行用于测量第二分析物的测定。在实施方式中，在所述生物样品中进行用于测 量第二分析物的测定可以视在生物样品中用于测量第一分析物的测定的结果而定。例如， 本文公开的装置可被配置用于进行用于测量分析物的测定，以及还进行包括测量血液样品 中血细胞的形态特性的测定。本文公开的装置可被配置用于进行用于测量第一分析物的 测定，以及还进行包括测量另一血液分析物的测定，所述另一血液分析物例如为维生素、激 素、药物或药物的代谢物以及其他分析物。这样的装置可被配置成其中由所述装置进行的 测定或测定的进行顺序可以通过与另一装置的通信而更改。
[0032] 申请人还公开了包括如本文所公开的装置的系统。在实施方