分析物检测系统和方法技术方案

公开了一种用于检测样本中的感兴趣分析物的系统(1)，其包括：测量腔室(21)，其用于对所述样本进行计量并包括限定浓度的活化剂(27)，所述活化剂当与所述感兴趣分析物相互作用时使得生成产物；加热元件(31)，其被热耦合到所述测量腔室；控制器(33)，其适于控制所述加热元件，使得所述测量腔室被维持在限定温度(Td)处；传感器(35)，其适于检测所述产物；计时器(37)，其适于对所述样本与所述活化剂之间的相互作用时间进行定时；以及处理器(39)，其对所述传感器和所述计时器做出响应。所述处理器适于在将所述样本添加到所述测量腔室的情况下根据以下项来确定所述样本中的所述感兴趣分析物的量：在所述相互作用的终止之前由所述传感器提供的传感器信号，所述传感器信号指示所述测量腔室中的所述产物的量；所述限定温度和所述限定浓度处的所述感兴趣分析物与所述活化剂之间的已知相互作用动力学；以及所述传感器信号的生成的时间处的所述相互作用时间。还公开了使用这样的系统检测样本中的感兴趣分析物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分析物检测系统和方法
本专利技术涉及用于检测样本中的感兴趣分析物的系统。本专利技术还涉及利用这样的系统检测样本中的感兴趣分析物的方法。
技术介绍
护理点诊断是一个迅速增长的医学领域。护理点处的诊断工具的提供允许在许多情况下迅速确定能够用于诊断目的的数据，例如，中间诊断相关性的数据，而不需要医学专业人员的存在。例如，这样的诊断工具可以以(一次性)试验的形式被提供，其中，用户可以将样本插入到测量腔室中，以使用一些结合剂或试剂检测样本中的感兴趣分析物(的浓度)。这样的诊断工具的范例是酶联免疫吸附试验，其可以被用于检测利用试验测试的样本中的感兴趣抗原的存在。在这样的试验中，感兴趣分析物在其与活化剂(例如酶)相互作用从而使得生成能够被检测到的产物后被检测。备选地，可以直接检测一些感兴趣分析物，例如，葡萄糖。这样的检测可以以任何合适的方式实现，通常使用某种传感器，例如，用于确定样本的光学特性的光学传感器，所述光学特性是该样本中存在的感兴趣分析物的量的函数；生物传感器，所述生物传感器具有感兴趣分析物可以结合的功能化表面，从而引起传感器的可测量参数(诸如其阻抗或电容)的变化，等等。这样的诊断工具的范例在US9133504B2中公开，其公开了用于实时测量溶液中的分析物与被结合到表面的探针的结合的方法和系统。方法包括使具有多种不同分析物的流体体积与具有多种不同探针的固体基质接触。探针能够特异性结合到分析物。方法还涉及在流体体积与基质接触的同时在多个时间点处测量信号。在多个时间点处测量的信号可以与分析物和探针的结合的量相关联。以这种方式，可以在运行中确定相关性。然而，这需要实质性处理能力，从成本的角度来看这能够是不期望的。此外，在具体分析物的结合的量能够被确定之前执行多次测量的需要意味着测量结果不会快速可用，这也是不利的。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于检测样本中的感兴趣分析物的系统，所述系统不需要校准并且可以快速产生测量结果。本专利技术提供了一种用于检测样本中的感兴趣分析物的方法，所述方法不需要校准并且可以快速产生测量结果。根据一个方面，提供了一种用于检测样本中的感兴趣分析物的系统，包括：测量腔室，其用于对样本进行计量并且包括限定浓度的活化剂，所述活化剂当与感兴趣分析物相互作用时使得生成产物；加热元件，其热耦合到测量腔室；控制器，其适于控制加热元件，使得测量腔室被维持在限定温度处；传感器，其适于检测所述产物；计时器，其适于对样本和活化剂之间的相互作用时间进行计时；以及处理器，其响应于传感器和计时器并且适于在将样本添加到所述测量腔室的情况下根据以下项来确定样本中的感兴趣分析物的量：在所述相互作用终止之前由传感器提供的传感器信号，所述传感器信号指示测量腔室中的所述产物的量；在限定温度和限定浓度处感兴趣分析物与活化剂之间的已知相互作用动力学；以及所述传感器信号的生成的时间处的相互作用时间。本专利技术基于以下认识：通过准确控制活化剂的量和感兴趣分析物与活化剂之间的相互作用发生的温度，可以过早地，即在所有感兴趣分析物已经与活化剂相互作用(例如与活化剂反应，结合到活化剂，等等)之前检测样本中的感兴趣分析物的浓度，这是由于以下事实：对于特定感兴趣分析物，相互作用动力学(例如，与活化剂的反应速率或结合速率)通常在给定温度处是公知的。因此，通过准确地控制样本、活化剂的量以及样本与活化剂相互作用的温度，可以通过对感兴趣分析物与活化剂之间的相互作用的持续时间进行计时根据相互作用动力学，并且根据利用传感器提供的传感器信号来准确地确定感兴趣分析物的量。这对于相对低浓度的样本中通常丰足的感兴趣分析物尤其有益，因为对于这样的分析物，能够需要相对长的相互作用时间来完成所有分析物与活化剂之间的相互作用，使得在这样的情形下可以实现利用系统获得诊断相关数据所需的时间的显着缩短。在实施例中，测量腔室由一次性盒包括，所述系统还包括分析单元，所述分析单元包括加热元件、控制器、传感器、计时器、处理器和适于接收一次性盒的腔。这具有以下优点：可以利用系统容易地测量大量样本，例如，通过使用其中可以提供计量样本的一次性盒，而不需要间歇清洁。处理器可以包含控制器和计时器中的至少一个。这减少了系统内分立部件的数量，从而降低了其成本。该系统还可以包括用于检测将样本添加到测量腔室的检测器，所述计时器响应于检测器。这确保了准确地确定感兴趣分析物与活化剂之间的相互作用的持续时间。传感器可以适于响应于来自计时器的控制信号而生成传感器信号，使得传感器在期望的时间点处获得传感器信号。感兴趣分析物可以是小分子、电解质、血气、蛋白质或核酸。如本领域公知的，活化剂可以被定义为增加生物过程的活动的分子，这继而增加细胞过程的活动。具体地，活化剂可以结合(一个或多个)特定的细胞受体，从而将生物过程设置在运动中(激活细胞过程)。活化剂可以根据本专利技术并且以范例的方式是以下中的至少一项：fMLP(甲酰基-甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸)、CRP(cAMP受体蛋白)、抗原、内源性或外源性危险相关联分子模式和微生物病原相关联分子模式。如本文所用“危险”是指，如本领域公知的，针对人体的异质，例如，fMLP是从细菌导出的，并且可以称为危险分子，因为由其存在对人体发警报。如本文所用的“模式”，如本领域公知的，可以与氨基酸或DNA中的特定部分相关，如N-甲酰基-met(fM)或甲基化DNA模式。在实施例中，产物是人中性粒细胞载脂蛋白，活化剂是fMLP。根据另一方面，提供了一种利用根据本专利技术的任一实施例的系统检测样本中的感兴趣分析物的方法，所述方法包括：提供包含限定浓度的活化剂的测量腔室，所述活化剂当与感兴趣分析物相互作用时使得生成产物；通过利用样本填充所述测量腔室来对所述样本进行计量；在感兴趣分析物和活化剂之间的相互作用期间利用加热元件将测量腔室维持在限定温度处，并且利用计时器对所述样本与所述活化剂之间的相互作用时间进行计时；在限定相互作用时间之后利用所述传感器感测产物的量；并且利用处理器根据以下项来确定样本中的感兴趣分析物的量：所感测的产物的量；在限定温度和限定浓度处感兴趣分析物与活化剂之间的已知相互作用动力学；以及限定相互作用时间。这样的方法有利于快速确定样本中的感兴趣分析物的量，这是因为以下事实：所有感兴趣分析物与活化剂相互作用是不必要的，如前所述。限定温度可以在25-40℃的范围内，优选地，其中，限定温度在30-39℃的范围内，更优选地，其中，限定温度在36-38℃的范围内。限定浓度可以在0.003-0.3μM的范围内，优选地，其中，限定浓度在0.01-0.1μM的范围内，更优选地，其中，限定浓度在0.025-0.05μM的范围内。限定相互作用时间可以为小于15分钟，优选地，其中，限定相互作用时间为小于10分钟，更优选地，其中，限定相互作用时间为小于5分钟。样本可以是体液，例如全血、包含中性粒细胞的衍生血液样本、血浆、血清、脓液、尿液或汗液。感兴趣分析物可以是小分子、电解质、血气、蛋白质或核酸。活化剂可以是以下中的至少一项：fMLP(甲酰基-甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸)、CRP(cAMP受体蛋白)、抗原、内源或外源危险相关联分子模式和微生物病原相关联分子模式。在实施例中，产物是人中性粒细胞载脂蛋白，并且活化剂是fMLP本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测样本中的感兴趣分析物的系统(1)，包括：测量腔室(21)，其用于对所述样本进行计量并包括限定浓度的活化剂(27)，所述活化剂当与所述感兴趣分析物相互作用时使得生成产物；加热元件(31)，其被热耦合到所述测量腔室；控制器(33)，其适于控制所述加热元件，使得所述测量腔室被维持在限定温度(Td)处；传感器(35)，其适于检测所述产物；计时器(37)，其适于对所述样本与所述活化剂之间的相互作用时间进行定时；以及处理器(39)，其对所述传感器和所述计时器做出响应，并且适于在将所述样本添加到所述测量腔室的情况下根据以下项来确定所述样本中的所述感兴趣分析物的量：‑在所述相互作用的终止之前由所述传感器提供的传感器信号，所述传感器信号指示所述测量腔室中的所述产物的量；‑所述限定温度和所述限定浓度处的所述感兴趣分析物与所述活化剂之间的已知相互作用动力学；以及‑所述传感器信号的生成的时间处的所述相互作用时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.21 EP 16175453.61.一种用于检测样本中的感兴趣分析物的系统(1)，包括：测量腔室(21)，其用于对所述样本进行计量并包括限定浓度的活化剂(27)，所述活化剂当与所述感兴趣分析物相互作用时使得生成产物；加热元件(31)，其被热耦合到所述测量腔室；控制器(33)，其适于控制所述加热元件，使得所述测量腔室被维持在限定温度(Td)处；传感器(35)，其适于检测所述产物；计时器(37)，其适于对所述样本与所述活化剂之间的相互作用时间进行定时；以及处理器(39)，其对所述传感器和所述计时器做出响应，并且适于在将所述样本添加到所述测量腔室的情况下根据以下项来确定所述样本中的所述感兴趣分析物的量：-在所述相互作用的终止之前由所述传感器提供的传感器信号，所述传感器信号指示所述测量腔室中的所述产物的量；-所述限定温度和所述限定浓度处的所述感兴趣分析物与所述活化剂之间的已知相互作用动力学；以及-所述传感器信号的生成的时间处的所述相互作用时间。2.如权利要求1所述的系统(1)，其中，一次性盒(20)包括所述测量腔室(21)，所述系统还包括分析单元(10)，所述分析单元(10)包括所述加热元件(31)、所述控制器(33)、所述传感器(35)、所述计时器(37)、所述处理器(39)和适于接收所述一次性盒的腔(11)。3.如权利要求1或2所述的系统(1)，其中，所述处理器(39)包含以下中的至少一项：所述控制器(33)和所述计时器(35)。4.如权利要求1-3中的任一项所述的系统(1)，还包括用于检测将所述样本添加到所述测量腔室(21)的检测器，所述计时器(37)对所述检测器做出响应。5.如权利要求1-4中的任一项所述的系统(1)，其中，所述传感器(35)适于响应于来自所述计时器(37)的控制信号而生成所述传感器信号。6.如权利要求1-5中的任一项所述的系统(1)，其中：所述感兴趣分析物是小分子、电解质、血气、蛋白质或核酸；和/或所述活化剂(27)是以下中的至少一项：fMLP(甲酰-甲硫氨酰-亮氨酰-苯丙氨酸)、CRP(cAMP受体蛋白)、抗原、内源性或外源性危险相关联分子模式和微生物病原相关联分子模式。7.如权利要求6所述的系统(1)，其中，所述产物是人中性粒细胞载脂蛋白，并且所述活化剂(27)是fMLP。8.一种利用如权利要求1-7中的任一项所述的系统(1)来检测样本中的感兴趣分析物的方法(100)，所述方法包括：提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·尼乌文赫伊斯，M·H·范罗斯马伦，P·文吉，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL