从生物样品的氧化还原电位测定生育力潜力制造技术

提供了用于测量和使用生物样品的氧化还原电位(ORP)的方法和系统。所述系统一般包含测试条和用于测定ORP的读出装置。然后，使用测量的ORP测定与样品或衍生样品的受试者的生育力相关的特征。可以测定的一些特征包括精液样品、卵母细胞或受精卵的质量。还可以使用测量的ORP值测定精子样品的特定特征，如精子的形态学、精子的运动性、样品中的细胞数目和样品中的细胞浓度。可以使用此类特征和生育力潜力的知识鉴定可以受益于特定生育力治疗的个体。

Determination of fertility potential from redox potentials of biological samples

Methods and systems for measuring and using redox potentials (ORP) of biological samples are provided. The system generally comprises a test strip and a read-out device for determining the ORP. Then, the measured ORP was used to determine the characteristics related to the fertility of subjects with sample or derived samples. Some of the features that can be measured include semen samples, oocytes, or the quality of fertilized eggs. The specific values of the sperm samples can also be measured using the measured ORP values, such as sperm morphology, motility of spermatozoa, cell numbers in the sample, and cell concentration in the sample. Knowledge of such characteristics and fertility potential can be used to identify individuals who benefit from specific fertility treatments.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从生物样品的氧化还原电位测定生育力潜力专利
本专利技术涉及用于测量流体样品的氧化还原电位(ORP)以及使用此类ORP测定样品和/或受试者的生育力潜力的方法和装置。专利技术背景许多生物流体，如全血、血浆、血清、精液、子宫和阴道液具有氧化还原电位(ORP)。临床上，此类流体的ORP提供动物的氧化状态。更具体地，此类流体的ORP与健康、疾病和生物过程的状态有关。氧化还原系统或氧还系统涉及根据下列等式将电子从还原剂转移至氧化剂：其中ne-等于转移的电子的数目。在平衡时，根据Nernst-Peters方程计算氧还电位(E)，或氧化还原电位(ORP)：E(ORP)＝Eo–RT/nFln[还原剂]/[氧化剂](2)其中R(气体常数)，T(以凯氏度数(degreesKelvin)计的温度)和F(法拉第常数)是常数。Eo是相对于氢电极测量的氧还系统的标准电位，其被任意分配为0伏的Eo，并且n是转移的电子数。因此，ORP依赖于还原剂和氧化剂的总浓度，并且ORP是特定系统中总氧化剂和还原剂之间平衡的综合测量(integratedmeasure)。因此，ORP提供了患者的体液或组织的整体氧化状态的测量。氧化应激是由活性氧和活性氮类别的较高产生或内源性保护性抗氧化能力的降低引起的。氧化应激已经与各种疾病和衰老相关联，并且已经发现它在所有类型的疾病中发生，并且已经显示它影响包括受孕和妊娠在内的许多生物学过程。参见例如Vegliaetal.,Biomarkers,11(6):562-573(2006)；Rothetal.,CurrentOpinioninClinicalNutritionandMetabolicCare,7:161-168(2004)；美国专利No.5,290,519和美国专利公开文本No.2005/0142613；Agarwaletal.,ReproductiveBiologyandEndocrinology,3:28:1-21(2005)；Radetal.,J.CaringSciences,2(4):287-294(2013)。几项调查显示了患者的氧化状态与患者的结果之间的密切相关。参见Rothetal.,CurrentOpinioninClinicalNutritionandMetabolicCare,7:161-168(2004)。已经通过测量各种单独的标志物评估患者中的氧化应激。参见例如Vegliaetal.,Biomarkers,11(6):562-573(2006)；Rothetal.,CurrentOpinioninClinicalNutritionandMetabolicCare,7:161-168(2004)；美国专利No.5,290,519和美国专利公开文本No.2005/0142613。然而，此类测量通常是不可靠的并且提供患者的氧化状态的冲突和可变的测量。参见Vegliaetal.,Biomarkers,11(6):562-573(2006)；Rothetal.,CurrentOpinioninClinicalNutritionandMetabolicCare,7:161-168(2004)。为了克服使用单一标志物的测量的问题，已经开发了多个标志物的测量，其然后用于提供患者的总体氧化状态的得分或其它评估。参见Vegliaetal.,Biomarkers,11(6):562-573(2006)；Rothetal.,CurrentOpinioninClinicalNutritionandMetabolicCare,7:161-168(2004)。虽然此类复合方法比单一标志物的测量更可靠和更灵敏，但是它们是复杂且耗时的。因此，需要用于可靠地测量患者的总体氧化状态的更简单且更快速的方法。可以电化学测量氧化/还原电位。用于测量血液、血液产品和其它生物流体的ORP的电化学装置通常需要大量样品体积(即10至数百毫升)和长平衡期。此外，电化学装置具有大的、庞大的电极，其需要在样品测量之间进行清洁。此类电化学装置不太适用于常规的临床诊断测试。已经提示了使用经过处理的电极来防止生物污损。然而，此类装置必然涉及复杂的制造技术。此外，常规的电化学装置尚未提供方便在临床环境中使用的形式。也可以在有和没有热引发的自由基产生的情况下从光化学发光(photochemiluminescent)测定生物流体(如血浆及其血液成分(如低密度脂蛋白、血清白蛋白和氨基酸))、精液(及其组分)、子宫和阴道分泌物的氧化和自由基特征。光化学发光系统通常包括自由基发生器和测量抗氧化剂存在下的化学发光变化的检测器。更具体地，为了测量抗氧化剂的存在，将含有一定量抗氧化剂的生物样品(或其组分之一)与已知量的自由基接触并起反应。以化学发光测定法测定在使生物样品接触后剩余的自由基。使用已知量的针对样品中的内源性自由基的抗氧化剂，以相似的化学发光法测量自由基。这些类型的测量和检测系统不适合用于评估或监测人或动物健康的临床环境中的生物流体样品的快速、大规模测量。近年来，满足正常精液形态学标准的雄性比例大幅下降。从被证实的供体鉴定不育供体的精液形态学的预测值的范围为98.6％至57.9％(Agarwal,A.etal.(2014).ReprodBiolEndocrinol,12,33；Menkveld,R.,etal.(2001)HumReprod,16,1165-1171.；Ho,L.M.,etal.(2007),J.Androl,28,158-163.)。发现形态学在鉴定不育供体方面优于精液运动性、浓度、总精液计数、仓鼠卵穿透测试(HEPT)或精液渗透指数的测量(Ombelet,W.,etal.(1997).HumReprod,12,987-993.)。更重要的是，形态学与妊娠和成功的体外受精(IVF)结果强烈相关，其中植入和妊娠的几率增加以及流产减少(vandenHoven,L.,etal.(2015).FertilSteril,103,53-58.；Mortimer,D.andMenkveld,R.(2001).J.Androl,22,192-205.；AbuHassanAbu,etal.(2012).Andrologia,44Suppl1,571-577)。尽管此参数的重要性，定性形态学测量比其它精液参数更具有技术、程序和主观误差。常见的精液样品可以产生变化多达30％的形态学结果(Brazil,C.(2010).AsianJournalofAndrology,12,14-20.；Auger,J.(2010).AsianJournalofAndrology,12,36-46)。因此，代表精液形态学的无偏差的定量测度将极大地有利于生育界。在一些研究中，氧化应激已经与雄性的不育有关，特别是与形态学有关。(Agarwal,A.,etal.(2014).SystBiolReprodMed,60,206-216.；Pons-Rejraji,H.,etal.(2009).GynecolObstetFertil,37,529-535.；Benedetti,S.etal.(2012).ReprodBiomedOnline,25,300-306.；Zorn,本文档来自技高网...

【技术保护点】
评估来自受试者的精液样品的生育力潜力的方法，其包括：a.测量来自所述受试者的样品的静态氧化还原电位(static oxidation‑reduction potential，sORP)和/或容量氧化还原电位(capacity oxidation‑reduction potential，cORP)；b.比较测量的sORP和/或cORP与参照数值；并且c.基于所述比较将所述精液样品的生育力潜力分类为高或低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 US 62/084,4141.评估来自受试者的精液样品的生育力潜力的方法，其包括：a.测量来自所述受试者的样品的静态氧化还原电位(staticoxidation-reductionpotential，sORP)和/或容量氧化还原电位(capacityoxidation-reductionpotential，cORP)；b.比较测量的sORP和/或cORP与参照数值；并且c.基于所述比较将所述精液样品的生育力潜力分类为高或低。2.权利要求1的方法，其中若测试的样品的sORP值与来自具有高生育力潜力的样品的参照数值相比显著增加，则将测试的精液样品表征为具有低生育力潜力；并且其中若测试的样品的ORP值与来自具有高生育力潜力的样品的参照数值基本上相同，则将测试的精液样品表征为具有高生育力潜力。3.测定来自受试者的精液样品的至少一种特征的方法，其包括：a.测量来自所述受试者的样品的静态氧化还原电位(sORP)和/或容量氧化还原电位(cORP)；b.比较测量的sORP和/或cORP与参照数值；并且c.基于所述比较测定所述精液的特征；其中所述至少一种特征选自下组：样品中具有健康形态学的精子细胞的百分比、样品中能动的精子细胞的百分比、样品中的精子细胞的数目和样品中的精子细胞的浓度。4.评估来自受试者的卵的能力(competence)的方法，其包括：a.测量来自受试者的样品的静态氧化还原电位(sORP)和/或容量氧化还原电位(cORP)；b.比较测量的sORP和/或cORP与参照数值；并且c.基于所述比较将所述卵分类为有能力的或无能力的。5.权利要求4的方法，其中若测试的样品的ORP值与指示有能力的卵的参照数值相比显著增加，则将测试的卵表征为无能力；并且，其中若测试的样品的ORP值与指示有能力的卵的参照数值基本上相似，则将测...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉斐尔巴尔奥尔，戴维巴尔奥尔，伦纳德T瑞尔，金伯利B比贾斯塔德，
申请(专利权)人：艾图生物科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US