用于样品分析的方法、装置和系统的制作方法_2

文档序号:9510021阅读:来源:国知局
式中,所述系统包括 被配置用于在血液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 物的测定的装置。在实施方式中,所述系统包括被配置用于在血液样品中进行用于测量分 析物的测定以及还进行用于测量血细胞的形态特性的测定的装置。在这样的系统的实施方 式中,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。
[0033] 提供本
【发明内容】
来以简化形式介绍挑选出的概念,所述概念在以下【具体实施方式】 中进一步描述。本
【发明内容】
并不旨在确定请求保护的主题的关键特征或主要特征,也不旨 在用于限制请求保护的主题的范围。
【附图说明】
[0034] 图1示出了来自全血样品的血细胞的代表性图像,图示了可使用不同成像技术和 染料获得的各种类型的图像。
[0035] 图2示出了全血中的若干细胞类型的代表性合成图像,包括单核细胞、淋巴细胞、 嗜酸性粒细胞和嗜中性粒细胞的图像。
[0036] 图3示出了通过在该实施例中所描述的细胞计数测定而鉴别和量化的各种细胞 类型的标绘图,包括单核细胞(图3Α)、嗜碱性粒细胞(图3Β)、淋巴细胞(图3C)以及嗜中 性粒细胞和嗜酸性粒细胞(图3D)。
[0037] 图4示出了标绘图,其展示如本文所公开的细胞计数方法鉴别不同的细胞类型, 与通过其他方法进行的此类鉴别一致。图4Α示出了白细胞("WBC")数目的标绘图;图4Β 示出了红细胞("RBC")数目的标绘图;图4C示出了血小板数目的标绘图;图4D示出了嗜 中性粒细胞数目的标绘图;图4Ε示出了单核细胞数目的标绘图;而图4F示出了淋巴细胞 数目的标绘图。
【具体实施方式】
[0038] 可以使用本文公开的方法、装置和系统或与之一起使用的试剂、测定、方法、套件、 装置和系统的示例的描述和公开内容可参见以下文献:例如,美国专利8, 088, 593 ;美国专 利8, 380, 541 ;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769, 798 ;提交于2013 年2月18日的美国专利申请序列号13/769,779 ;提交于2013年2月18日的美国专利申 请序列号13/769,817 ;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,818 ;提交 于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,820 ;提交于2011年9月26日的美 国专利申请序列号13/244,947 ;提交于2012年9月25日的PCT/US2012/57155 ;提交于 2011年9月26日的美国申请序列号13/244,946 ;提交于2011年9月26日的美国专利申 请13/244,949 ;提交于2013年3月27日的美国专利申请61/805, 900 ;以及提交于2011年 9月26日的美国申请序列号61/673,245,上述专利和专利申请的公开内容特此通过引用而 全文并入于此。 定义
[0039] 在公开和描述本方法、装置和系统之前,应当理解,本文使用的术语只以描述特定 的实施方式为目的,并非意在限制。还应当理解,本公开内容提供解释性的和示例性的描述 和示例,因此,除非另有说明,本文公开的装置、系统和方法并不限于本文描述的特定实施 方式。
[0040] 必须指出,如说明书和随附权利要求书中所使用,除非上下文另有明确规定,否则 单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数指称。因此,例如,提及"一种盐"是指单种盐或 不同盐的混合物等。
[0041] 在本说明书和随附的权利要求书中,将会提到许多术语,这些术语应定义为具有 以下含义:
[0042] 诸如"rpm"(每分钟转数)、"min"(分钟)、"sec"(秒)等首字母缩略词和缩写 词具有其惯常含义。
[0043] 如本文所使用的,术语"测定"及语法等同词是指测试、测量、观察和其他实验程 序,其可适用于样品以进行对样品中分析物的检测、样品中分析物的鉴别和样品中分析物 的量的测量。测定可以是检测、鉴别或测量样品的物理性质的物理测定;测定可以是检测、 鉴别或测量样品的化学性质,或者在样品中或与样品进行化学反应的化学测定;并且包括 使用光学的、电气或电子的、化学的或其他的检测和测量手段的测定。
[0044] 如本文所使用的,"分析物"是测定或分析的主体,要通过进行测定来确定其存在 或量。分析物可以是生物样品的天然成分;分析物可以在流体样品或溶液中是游离的,或 者可以结合至另一化合物(例如,结合至载体蛋白),可以存在于细胞上,或者可以存在于 细胞中;分析物可以是在正常情况下不存在于生物样品中的化合物,诸如药物、药物或其他 化合物的代谢物、感染原(例如,病毒、细菌或其他外来生物体或物质)、毒素或者其他可作 为分析的主体的化合物、元素、细胞或细胞标志物。分析物可以包括细胞,或病毒,或者其部 分;并且可以包括细胞、病毒、组织或其部分的物理特性或化学特性。
[0045] 对分析物的测定是针对以下各项的测试或程序:在样品中检测该分析物的存在, 或者确定该分析物的量,或者鉴别该分析物,或者表征该分析物,或者以其他方式获得关于 该分析物的信息。
[0046] 如本文所使用的,术语"阴性结果"及其语法等同词是指在生物样品中未检测到目 标分析物的存在或检测到目标分析物的存在处于正常水平的测定结果。
[0047] 如本文所使用的,术语"阳性结果"及其语法等同词是指在生物样品中检测到目标 分析物的存在或检测到目标分析物的存在处于异常水平的测定结果。
[0048] 如本文所使用的,术语"反射测试"和"反射测定"是指视先前测试(可以称为"初 始测试"或"初始测定")的结果而进行的测定(等同地,测试)。是否进行反射测试,或者 进行反射测试的时机或顺序,是由初始测试的结果所确定的。
[0049] 如本文所使用的,术语"视情况而定的"是指对先前事件、结果、情况或状态的依赖 性。因此,在行动是视标准(例如,行动的发生;测试的结果;状态或情况的存在;或者对任 何种类的标准的满足)而定的情况下,该行动的进行是以所述标准为条件的,并且所述行 动将会根据该标准而发生或进行,或者将不会发生或进行,或者将会以特定的方式发生或 进行。例如,反射测试的一种形式是其中来自一般测试的阳性结果触发更具体性质的自动 测试的测试;例如,针对流感病毒的存在呈阳性的流感反射测试可以自动地触发更具体的 测试,该测试将会鉴别在来自受试者的样品中存在的流感的特定毒株,或者将会确定在来 自受试者的样品中是否存在流感的特定毒株。
[0050] 如本文所使用的,术语"视情况而定的测定"是指其进行(或无法进行)取决于先 前事件或情况的测定。例如,视情况而定的测定可以是仅在先前测定的结果满足一个或多 个标准的情况下才进行的测定;视情况而定的测定可以是在先前测定的结果满足一个或多 个标准的情况下不进行的测定;视情况而定的测定可以是在先前测定的结果满足一个或多 个标准的情况下以一种方式进行而在不满足所述一个或多个标准的情况下以不同的方式 进行的测定。因此,单一的视情况而定的测定可以取决于单一标准;或者,单一的视情况而 定的测定可以取决于多个标准。多个视情况而定的测定可以取决于单一标准;或者,多个视 情况而定的测定可以取决于多个标准。
[0051] 类似地,测定中的步骤可以是"视情况而定的步骤",即,视先前测定的发生或结果 或者测定(包括在其中进行视情况而定的步骤的测定)的先前步骤而定的步骤。
[0052] 如本文所使用的,术语"基于抗体的测定"是指针对可以在生物样品中发现的分析 物的测定,其中使用抗体、抗体片段或抗体模拟物(例如,免疫粘附素、适体或其他与目标 特异性结合而与其他化合物没有或几乎没有交叉反应性的构建体)与分析物的特异性结 合来检测样品中分析物的存在,并且如果需要的话,量化样品中分析物的量。因此,如本文 所使用的,术语"基于抗体的测定"包括免疫测定(包括ELISA)、基于受体的测定和其他利 用受体与配体之间的特异性结合来检测、鉴别或量化分析物的测定。Western印迹法可以称 为基于抗体的测定。
[0053] 适体是能够与靶分子结合的核酸分子。该核酸可以是脱氧核糖核酸、核糖核酸、连 接的肽核酸或其他核酸、其类似物或衍生物。适体的生成和使用在本领域内是已知的;例 如,参见美国专利号5, 475, 096。
[0054] 术语"免疫粘附素"指的是组合了异源蛋白质("粘附素")的结合特异性与免 疫球蛋白恒定区的效应物功能的抗体样分子。在结构上,免疫粘附素包括具有期望的结 合特异性、不同于抗体的抗原识别和结合位点的氨基酸序列(即,为"异源的")和免疫 球蛋白恒定域序列的融合。免疫粘附素分子的粘附素部分通常是至少包含受体或配体 的结合位点的连续氨基酸序列。可以从任何免疫球蛋白(诸如,IgG-1、IgG-2、IgG-3或 IgG4亚型、IgA(包括IgA-I和IgA-2)、IgE、IgD或IgM)获得免疫粘附素中的免疫球蛋 白恒定域序列。文献中报告的免疫粘附素包括T细胞受体(Gascoigne等人,Proc. Natl. Acad.Sci.USA 84:2936-2940[1987])、CD4(Capon 等人,Nature 337:525-531[1989])、 CD44(Aruffo 等人,Cell 61:1303-1313[1990])和 IgE 受体 a (Ridgway 等人,J. Cell. Biol. 115:abstr. 1448[1991])的融合。对于免疫球蛋白融合物的产生,还参见1995年6月 27日授予的美国专利号5, 428, 130。
[0055] 如本文所使用的,术语"细胞计数测定"是指通常通过光学手段(例如,通过显微 术)检测或鉴别或量化样品中的细胞或颗粒的测定。例如,可以在样品或样品内的视野中 对细胞或颗粒进行计数,以提供关于样品中的细胞或颗粒的数目或密度或其他数值。可以 测量或表征样品中细胞或颗粒的大小或光强度或其他特性。可以标记或以其他方式处理在 细胞计数测定中测定的样品中的细胞,以提高它们的鉴别性或易于在细胞之间和细胞类型 之间进行区分。因此,例如,可以通过将细胞暴露于针对特定细胞表面抗原的抗体或抗体片 段来标记和光学鉴别细胞表面标志物,其中用荧光染料或其他可鉴别的标记物来标记抗体 或抗体片段。除了抗体和抗体片段(以及它们的类似物)之外,还可以使用适体、免疫粘附 素、核酸分子、核酸模拟物、染料以及其他对于细胞特征、细胞器、分子或特性具有特异性的 探针或标记在细胞计数测定中鉴别和表征细胞。
[0056] 如本文所使用的,对细胞或颗粒的"形态特性的测量"及其语法变化形式是指针对 鉴别、量化或表征样品中的细胞、颗粒或者细胞群或颗粒群的大小、形状或其他物理特性的 细胞计数测定。对细胞或颗粒的外观的观察、测量或表征是对形态特性的一种类型的测量。 对细胞或颗粒的大小的测量或表征可以指对细胞或颗粒的直径、横截面积、体积或其他特 性的测量或表征。对细胞或颗粒的形状的测量或表征可以指对细胞或颗粒的对称性(或不 对称性),或者突出物的存在或数目,或者细胞表面的光滑度(或粗糙度)或者其他特性的 测量或表征。对跨细胞或颗粒的维度的亮度或其他光学性质的测量或表征包括对细胞或颗 粒的形态特性的测量。还可以观察、测量和表征其他形态特性。
[0057] 词语"标记物"或"标志物"或词组"可检测的标记物"和"标志物部分"在本文使 用时是指这样的可检测的化合物或组合物,其直接地或间接地与抗体偶联以便生成"标记 的"抗体。标记物可以是可靠自身检测到的(例如,放射性同位素标记物或荧光标记物), 或者在酶标记物的情况下,可以催化可检测到的底物化合物或组合物的化学改变(标记 物可以例如是,染料、荧光部分、发光部分、化学发光部分、酶标记物、磁标记物、顺磁标记 物、对比剂、纳米颗粒、放射性同位素、表位标签、生物素、链霉亲和素或猝灭剂)。染料包 括,例如,嵌入双链DNA的荧光染料包括,例如,SYBR Gold?、SYBR Green I?、SYBR Green II?、溴化乙锭、BlueView?、亚甲蓝、DAPI和吖啶橙。进一步的荧光染料包括,例如,CAL Fluor Gold、CAL Fluor Orange、Quasar 570、CAL Fluor Red 590、CAL Fluor Red 610、 CAL Fluor Red 610、CAL Fluor Red 635、Quasar 670 (Biosearch Technologies)、VIC、 NED(Life Technologies)、Cy3、Cy5、Cy5. 5(GE Healthcare Life Sciences)、Oyster 556、Oyster 645 (Integrated DNA Technologies)、LC 红 610、LC 红 610、LC 红 640、LC 红 670、LC 红 705 (Roche Applies Science)、德克萨斯红(Texas red)、FAM、TET、HEX、JOE、 TMR 和 ROX。可以使用的猝灭剂包括,例如,DDQ-I、DDQ-II (Eurogentec)、Eclipse (Epoch Biosciences)、Iowa Black FQ、Iowa Black RQ(Integrated DNA Technologies)、BHQ-I、 BHQ-2、BHQ_3(Biosearch Technologies)、QSY_7、QSY_21 (Molecular Probes)和 Dabcyl〇
[0058] 如本文所使用的,术语"小分子"是指小于典型蛋白质的化合物,通常为非聚合型 有机化合物。小分子的示例包括乙酰水杨酸(阿司匹林)、咖啡因、胆固醇、维生素 D和其他 分子。小分子通常具有约500道尔顿以下的分子量。如本文所使用的,小分子可以是有机 小分子,并且可以是无机小分子。
[0059] 如本文所使用的,术语"普通化学测定"是指针对可以在生物样品中发现的元素或 化合物的测定,其中使用化学反应或物理反应来检测样品中分析物的存在,并且如果需要 的话,量化样品中分析物的量。如本文所使用的,"普通化学测定"可以针对检测小分子分析 物(包括离子和元素,诸如钠或钾)或针对样品的化学特性(例如,ρΗ、0^和度或其他通 过化学手段确定的样品特性)。
[0060] 如本文所使用的,术语"核酸测定"是指针对可以在生物样品中发现的核酸(不管 是脱氧核糖核酸(DNA)还是核糖核酸(RNA))的测定;这样的测定通常使用探针与靶核酸之 间的杂交来检测样品中分析物的存在,并且如果需要的话,量化样品中分析物的量。核酸测 定包括,例如,全部类型的聚合酶链反应(PCR)测定、Northern印迹法、Southern印迹法以 及其他测定。
[0061] 杂交反应的"严格性"可由本领域普通技术人员容易地确定,并且通常是取决 于探针、长度、洗涤温度和盐浓度的经验计算。通常,较长的探针需要较高的温度以供适 当退火,而较短的探针需要较低的温度。杂交通常取决于当互补链存在于低于其解链温 度的环境中时变性的DNA再退火的能力。探针与可杂交序列之间的期望同源性程度越 高,可以使用的相对温度越高。因此得出以下结论:较高的相对温度将会倾向于使反应 条件更严格,而较低的温度则不那么严格。对于杂交反应的严格性的附加细节或解释, 见 Ausubel 等人,Current Protocols in Molecular Biology, Wiley Interscience Publishers, (1995)。
[0062] 如本文所定义的"严格的条件"或"高严格性条件"可以通过以下各项来确定: (1)采用低离子强度和高洗涤温度,例如,在50°c下使用0. 015M氯化钠/0. 0015M柠檬酸 钠/0. 1%十二烷基硫酸钠;(2)在杂交期间采用变性剂,诸如甲酰胺,例如,在42°C下使用 50% (v/v)甲酰胺与0. 1 %牛血清白蛋白/0. 1% Ficol 1/0. 1 %聚乙烯吡咯烷酮/pH6. 5的 50禮磷酸钠缓冲液,含7501111氯化钠、751111柠檬酸钠;或者(3)在42°(:下采用50%甲酰 胺、5x SSC(0. 75M氯化钠、0. 075M柠檬酸钠)、50mM磷酸钠 (pH 6. 8)、0. 1%焦磷酸钠、5x Denhardt溶液、超声处理的鲑精DNA(50 μ g/ml)、0. 1% SDS和10%葡聚糖硫酸酯,在42°C 下的洗液,55°C下在0.2x SSC(氯化钠/柠檬酸钠)和50%甲酰胺中,随后是55°C下由含 有EDTA的0.1 x SSC组成的高严格性洗液。
[0063] "中度严格的条件"可以如 Sambrook 等人,Molecular Cloning:A Laboratory Manual, New York:Cold Spring Harbor Press, 1989所述来确定,并且包括严格性低于上文 所描述的条件的洗涤溶液和杂交条件(例如,温度、离子强度和% SDS)的使用。中度严格的 条件的示例是在37 °C下在溶液中温育过夜,该溶液包含:20%甲酰胺、5x SSC(150mM NaCl、 15禮柠檬酸三钠)、50禮磷酸钠(?!17.6)、51〇61111&^丨溶液、10%葡聚糖硫酸酯和2〇11^/ ml变性的剪切鲑精DNA,随后是在约37-50°C下在lx SSC中洗涤过滤器。熟练的技术人员 将会明白如何根据需要调节温度、离子强度等以适应诸如探针长度等因素。
[0064] 术语"血液"和"全血"是指血液样品中如动物体内所存在的和如从受试者直接获 得的血液。血液包含红细胞、白细胞、蛋白质(诸如白蛋白、球蛋白和凝血因子)、盐、水和其 他成分。
[0065] 术语"血浆"和"血液血浆"是指在移除血细胞之后剩余的血液(例如,血液样品) 的液体部分。可以通过血液样品的离心分离来移除红细胞和白细胞,在离心管的底部在沉 淀的细胞上方留下血浆。血浆保留了血液凝血因子,并且从抗凝的血液样品获得。
[0066] 术语"血清"和"血液血清"是指在让血液凝结并且移除凝块之后剩余的血液的液 体部分。血清不同于血浆之处在于血清缺乏凝血因子:由于凝结需要血纤蛋白、凝血酶和其 他形成并保留了部分血液凝块的蛋白质,血清缺乏这些蛋白质而血浆包含它们。
[0067] 如本文所使用的,"手指针刺"是指:i)在受试者的皮肤上进行小穿刺的行为,从而 允许少量(例如,小滴或者一滴、两滴或若干滴)血液流动并变得可供收集;ii)穿刺本身; 以及iii)由此收集的血液。例如,通过使用刺血针或其他可
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