用于测定的系统、方法和样品载体技术方案

本文提供了用于测定的样品载体，包括至少部分地由针脚表面上的至少一种物质涂覆的多个针脚，所述针脚设计成使得它们能够被引入微孔板的相应反应容器中。进一步描述了一种系统，包括用于测定的样品载体和微孔板。进一步描述了将物质涂覆到样品载体的一个多个针脚的方法。

Systems, methods and sample carriers for determination

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测定的系统、方法和样品载体
本专利技术涉及生物医学测定领域。特别地，本专利技术涉及用于测定的样品载体，使用样品载体测定的方法和用于测定的系统。
技术介绍
微孔板，也称为多孔板或微量滴定板，是最关键的一次性可用实验室器具之一。有各种各样具有标准化的占用空间、支持设备和测量系统的板类型。在20世纪60年代开发注塑成型之前，早期的微孔板是手工制作的，并作为商业化96孔微孔板的制造基础。模塑丙烯酸后来被聚苯乙烯(PS)取代，这是目前用于微孔板的最常见的塑料材料。微孔板在实验室中的常见用途始于20世纪50年代后期，如酶联免疫吸附测定(ELISA)的免疫测定是在20世纪70年代中期开发的，其在CLIA2(化学发光免疫分析(ChemiluminescentImmunoassay)之前作为放射免疫测定(RIA)的更安全和方便的替代，最新一代测定技术出现于20世纪90年代初。病原体检测的另一种方法涉及分子诊断技术，例如实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)，其能够检测和定量特定DNA或RNA序列的核酸扩增。单重固相结合测定法的特征在于仅用一种捕获探针脚(例如蛋白质如抗体或抗原)涂覆的反应容器，并加入样品以确定是否可检测到任何单一分析物。这种并行单重测试的优点在于，不需要随后的确认/区分测试以确定感染的亚型或阶段，因此可以减少或甚至消除与之相关的额外成本。在一个孔中不同类型的涂覆蛋白质之间没有干扰，因此最大化了测定的灵敏度和特异性。然而，对几种分析物进行单独测试的缺点是除了人员成本之外，材料成本也会显着增加。由于各种病原体生命周期导致的相关分析物的数量和变化的模式也使得检测变得困难。大多数情况下，不知道感染的哪个阶段。因此，需要测试跨越几个不同阶段的各种各样的分析物。因此，待测分析物的数量越多，成本越高，但是，单独进行的测试的次数越多，其自身和组合可以被视为对诊断有用的单个测试。使用相同或更小工作体积的患者样本和分析进行更多测试至关重要，因为体积和样品瓶的增加直接影响加工成本。因此，就反应容器的尺寸和工作体积而言的多路复用和小型化是期望的特征。当代流行的多重免疫测定是这样的技术，例如Luminex平台，其中高亲和力捕获配体离散地固定在荧光活化塑料微珠上并在液相中与样品混合。对于血液筛查中的预期用途，特异性必须非常高，以避免由于假阳性而丧失健康的血液单位。该测定必须非常灵敏，以在病原体水平低时检测靶向分析物以缩短窗口期。为开发筛查和诊断技术投入了大量资源，旨在缩短初始感染和疾病检测之间的时间。例如，HCV免疫测定的进展显着缩短了在第一代测定中观察到的平均5周的窗口期，并且允许在暴露后10周早期检测到抗HCV。目前改进的组合抗体/抗原免疫测定具有比核酸扩增测试(NAAT)长几天的窗口期。第一代HCV测定基于酵母表达的重组蛋白，其仅含有来自HCV基因组的NS4区(C100-3)的一个表位。第二代和第三代测定使用多重形式，包括来自核心，NS3和NS4区域的抗原；第四代具有改善的敏感性并缩短HCV感染与可检测抗体的出现之间的时间。与单重测定相比，通常需要更敏感和昂贵的测试，例如重组免疫印迹(RIBA)，蛋白质印迹或核酸测试，以确认多重结果的阳性筛选或检测低水平的循环病原体，并鉴定和区分病原体的组和亚型。这是有问题的，例如，乙型肝炎病毒(HBV)已被分类为八种基因型，A至H，其中一些已进一步分为许多亚基因型。HIV-1和HIV-2之间的区别在临床上很重要。在其他情况下，同时筛选几种同时或共同感染的病原体的多重测定('鸡尾酒'混合物)，需要额外的鉴别方案来区分病原体之间的阳性结果。一些制造商提供多重测定，允许同时检测和区分。例如，基于珠子的Bio-Plex2200HIVAg/Ab为HIV-1和HIV-2抗体提供单独的结果。然而，多重复用方案以与单重测定的工作方案具有最小可能偏差的方式重新构建。不同分子之间交叉相互作用/干扰的可能性很可能并且可能导致不希望的结果。交叉反应的脆弱性随着目标数量的增加而呈二次方增加，可能产生假阳性信号和背景噪声。发现由于对抗体的敏感性降低，第四代HIV组合测定有可能打开第二诊断窗口。它可能发生在HIVp24Ag和HIVAb检测不到的水平的过渡期。公布的清单中揭示了其他新出现的病原体的挑战，其中包括基孔肯雅病毒和登革热病毒以及细菌和34种寄生虫，已知病毒的突变体，这些突变体将使用现有的献血者筛查试验，和许多其他非常规血液传播剂逃脱检测。这对多重测定的发展提出了独特的挑战，多种蛋白质分子必须在其各自的最佳条件下固定(即电荷和疏水性的差异)，同时，所有多种固定化蛋白质分子必须在常规测定条件下与所有分析物和试剂甚至稀释剂有效地相互作用。Kingsmore及其同事将多重复用的实际限制设定为30-50个目标，实际上，目前的多重测定尚未超出此限制。如果改变试剂或添加额外的生物标记物，则可能破坏测定的性能，并且必须重复整个优化过程。当微阵列和基于珠子的测定设计为交叉反应的系统、组合测试时，这是昂贵且劳动密集的。此外，经验测试和反复试验方法通常是测试几个引物对的唯一方法，因为当在反应中单独使用时，引物对彼此的相互作用可以改变单个引物对的性能并超过其性能。对抗上述障碍的更激进的方法是不混合试剂和样品，并提出了两种策略：时间和空间分离。专利WO2010075632A1公开了串联多重分析物捕获(SMAC)，其通过暂时分离试剂克服交叉反应性，并且顺序地添加具有cAb的珠子并将它们与相应的dAb分开孵育。WO2013029155A1公开了一种用于多重微阵列的快照芯片组件，其具有dAb的空间分离，通过将每个dAb递送至具有同源cAb的单个微阵列点。该方法可以是单重微尺度测定的微阵列。这些系统的非标准化形式不便于自动化，因为可以在多个步骤中进行测定，其中添加试剂并在不同点处洗去或分离。因此，希望基于384和1536孔微孔板适应几种分析物的物理分离测试。将更多测试压缩到更高密度的板上可减少样品与样品之间的距离。由于液体处理是实践中的重要时间因素，因此每个样品的总分析时间显着减少。由于分析物7测量总是在保持给定样品可达到的每单位体积的最高浓度的同时，由于缩短的扩散距离而减少的反应时间，因此小型化可以实现高的总灵敏度。然而，由于板洗和液体处理，很少商业化的1536孔微孔板自动化平台一般来说非常具有挑战性。在洗涤方面，确保洗去非特异性物质，同时保留目标分子。洗涤步骤对整个过程的产量、灵敏度、特异性和成本具有很大影响。传统的洗涤器限制了高密度板的测试性能，因为随着孔(well)的尺寸变小，它们的剩余体积成为更大的问题，使得背景(background)能够持续存在。因此，需要增加时间和洗涤步骤，并且变得更难以避免孔到孔，针对孔的污染。在液体处理方面，高通量实验需要整个过程中的液体处理。各种材料的液体形式必须经常在不同尺寸的容器之间转移和/或分配到不同类型的基材上。采用目前的市场液体处理方法，随着体积变小，样品体积的精度会下降；体积越小，精度越差，因此导致样品中成分的浓度测定精度低。另外，重新格式化各种测定稀释剂是一个不可避免的障碍，这是一个耗时且存在严重交叉污染风险的障碍。通常，这些液体组分是散装包装的，并且不是预先填充或标准化的即用型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于测定的样品载体(1)，其特征在于，包括多个针脚(4)，所述多个针脚(4)至少部分地被所述针脚的表面上的至少一种物质涂覆，所述针脚设计成使得它们能够被引入微孔板(13)的相应的反应容器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于测定的样品载体(1)，其特征在于，包括多个针脚(4)，所述多个针脚(4)至少部分地被所述针脚的表面上的至少一种物质涂覆，所述针脚设计成使得它们能够被引入微孔板(13)的相应的反应容器中。2.用于测定的样品载体，其特征在于，包括一个或多个能够在表面上拾取至少一种物质的针脚，所述针脚被布置成使得一个或多个或优选所有针脚可以被引入到微孔板的相应反应容器(16)中，同时将样品载体放在微孔板(13)上。3.根据权利要求2所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体是根据权利要求1或2中任一项的样品载体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的样品载体，其特征在于，所述微孔板(13)符合标准，优选符合ANSI标准，更优选符合ANSI/SLAS1-2004至ANSI/SLAS4-2004标准中的任一个。5.根据权利要求2或3中任一项所述的样品载体，其特征在于，通过所述针脚(4)拾取所述物质的方式使得所述针脚的外表面至少部分地涂覆有所述物质。6.根据权利要求1至5中任一项所述的样品载体，其特征在于，所述针脚由合成聚合物制成，优选聚苯乙烯。7.根据前述权利要求中任一项所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体包括支架(2)，所述针脚设置在所述支架上。8.根据权利要求7所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体与所述针脚和所述支架一起模制为单个单元。9.根据权利要求1至7中任一项所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体被分成一个或多个优选基本上为二次横截面的模块(5)，每个模块包括一个或多个针脚。10.根据权利要求9所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体包括支架，所述支架适于使得所述模块(5)能够可释放地和/或可互换地固定在所述支架上。11.根据权利要求10所述的样品载体，其特征在于，所述模块还包括锁定装置(8b)，所述锁定装置设置在一定位置，使得所述模块(5)能够通过设置在所述支架上的相应锁定装置(8a)与所述支架(2)锁定。12.根据权利要求10至11中任一项所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体在所述上表面上设置有至少一个凹槽(6)，以使得能够处理所述支架上的所述模块。13.根据权利要求12所述的样品载体，其特征在于，所述凹槽(6)设置在与设置所述针脚的表面相对的表面上。14.根据权利要求1至13中任一项所述的样品载体，其特征在于，所述样品载体具有或能够具有以规则图案排列的96,384或1536个针脚。15.根据权利要求1-14中任一项的样品载体，其特征在于，所述物质是生物化学物质。16.系统，其特征在于，包括根据权利要求1-15中任一项的用于测定的样品载体，和微孔板，其中样品载体的针脚布置成使得当样品载体放置在微孔板上时它们能够被引入微孔板的相应反应容器中。17.根据权利要求1至15中任一项所述的将物质涂覆到样品载体的一个或多个针脚上的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过将样品载体放置在微孔板(13，C-板)上，优选在预定时间内和预定的环境温度下涂覆样品载体(1，P-板)的至少一个针脚，使得至少一个针脚到达微孔板(13，C-板)的相应反应容器内；其中微孔板(13，C-板)的相应容器包含含有所述物质的溶液，使得当样品载体放置在微孔板(13，C-板)上时，针脚至少部分地被所述物质覆盖。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包括步骤通过将样品载体(P-板)放置在另一个微孔板(13，C-板)上，优选在预定时间内和预定温度下洗涤样品载体(1，P-板)的至少一个针脚，使得所述至少一个针脚到达微孔板(13，C-板)的相应反应容器内，其中微孔板(13，C-板)包括洗涤缓冲液。19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，还包括步骤通过将样品载体(1，P-板)放置在另一个微孔板(13，C-板)上，优选在预定的时间内和预定的温育温度下浸泡样品载体(P-板)的至少一个针脚来进行孵育，微孔板包含其中含有孵育液的封闭缓冲液。20.如权利要求18或19所述的方法，其特征在于，还包括通过以下方式干燥样品载体(1，P-板)的至少一个针脚的步骤。将样品载体(P-板)放在废板(W-Plate)上；和离心，优选预定的一段时间，将样品载体和废板一起组装，以将至少一个针脚上的残留缓冲液转移到废板(W-板)的相应容器上。21.根据权利要求17至20中任一项的方法，其特征在于，微孔板(13，C-板)具有96,384或1536个反应容器的微孔板，所述反应容器以规则图案排列并对应于样品载体(P-板)上的针脚，至少有一些容器含有液体；和/或，当该方法取决于权利要求20时，废板(W-Plate)的特征在于它是一个空的微孔板，具有以规则的方式排列的96,384或1536个反应容器并对应于样品载体(P-板)上的针脚。22.测定方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1,2或4中任一项所限定的样品载体(1，P-板)或权利要求5-15中任一项所述的样品载体(1，P-板)放置于微孔板(13，C-板)上时，优选在预定时间和预定温度下进行孵育，使至少一个针脚，优选所有的针脚到达微孔板的相应反应容器内，其中至少一个，优选所有微孔板(13，C-板)的相应的容器包含优选预定体积的样品，使得样品载体(1，P-板)被放置于微孔板(13，C-板)上时，至少一个针脚，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆强，
申请(专利权)人：烟台澳斯邦生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37