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集成样品制备和分析的系统技术方案

技术编号:40804348 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-28 19:28
根据本发明专利技术,用于传送分离装置的机械臂与液体处理系统集成,所述液体处理系统可使用单个探针或一次性移液管头以用于液体处理的目的。在计量控制下,液体处理系统将生物流体样品和必要的试剂转移到分离装置中。然后,将分离装置中的内容物暴露于超声波功率下,以实现均匀性并加速蛋白质变性或分子相互作用。然后,通过过滤获得完全去除不需要的蛋白质和其他杂质的清洁样品提取物,并将其装入样品环,然后通过具有各种类型的色谱检测器(例如质谱仪)的二元泵系统注入并进行分析。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术总体上涉及生物源样品的液相色谱分析领域,更具体地说,本专利技术涉及一种随机访问系统,所述随机访问系统根据各种不同的测定来自动制备和分析此类样品。


技术介绍

1、液相色谱-质谱(lc-ms)技术具有许多优点,包括分析特异性强、灵敏度高、可在一次测定中对多种目标化合物进行多重分析、测定开发成本远低于免疫测定、不受免疫测定的限制(如非特异性结合和交叉反应),因此在生物医学研究和制药行业得到广泛认可的同时,也越来越多地被临床诊断实验室所采用。

2、尽管如此,lc-ms技术在全球临床诊断中的普及率仍然很低,在全球范围内,使用lc-ms进行诊断分析的比例可能远低于1%。lc-ms仍局限于专业实验室,而且存在许多挑战,使其无法在典型的临床实验室中常规应用。整体工作流程是劳动密集型和人工流程驱动型的;它需要训练有素的技术人员来执行日常操作和测定开发;获得这些专业知识的途径有限,并且大量的技术培训要求阻碍了这一平台的发展和实施;其处理量低于全自动化学或免疫测定分析仪,这在许多临床应用中产生了不太理想的生产率和周转时间。

3、迄今为止,lc-ms仪器仍设计来用于有专业技术人员的研究环境中。此外,尽管样品制备程序对测定处理量、测定性能和总体成本有着巨大的影响,但用于从复杂的生物基质中富集或分离目标分析物的样品制备尚未集成到接近全自动的lc-ms仪器中。由于缺乏结合lc-ms和样品制备的全自动化平台,大多数临床实验室在技术和资金上都无法将lc-ms技术用于常规临床用途。取而代之的是,这些临床实验室通常使用可替代的诊断技术,如使用特异性较低的自动化免疫测定,或将样品送到已采用lc-ms技术的专业实验室。

4、将样品送到专业实验室进行分析有很多弊端,包括成本高、周转时间长和样品稳定性存在问题。为了实用性和提高生产率,每个这样的专业实验室通常都会将一项特定测定的样品分成较大的批次,并进行连续处理,每个批次都包括多次校准和多次质控。相比之下,对于典型的临床实验室来说,一项特定测定的样品数量往往太少,使得批次处理方法的成本效益不高,例如,一个批次包括一个样品、七次校准和七次质控。因此,必须要有能够随机访问的全自动化平台,全自动化平台意味着硬件可以通过软件自动重新配置,无需人工干预即可对样品进行不同的测定,无需校准设置且质控次数最少,如此保证典型临床实验室不同试验的样品总数以及最少的仪器停机时间,从而在经济上证明采用这种平台是合理的。

5、因此,需要能够处理各种不同生物基质的全自动化样品制备系统,以进行各种不同的测定。此外,还需要全自动化的和集成样品制备和分析的系统,这种系统可以由典型的临床实验室容易地操作,同时能够进行各种不同的测定。此外,还需要一种样品制备和分析系统,这种系统能够在单个系统上为各种不同的测定提供强大的随机访问能力。


技术实现思路

1、根据本专利技术,用于传送分离装置的机械臂与液体处理系统集成,所述液体处理系统可使用单个探针或一次性移液管头(pipette tip)以用于液体处理的目的。在计量控制下,液体处理系统将生物流体样品和必要的试剂转移到分离装置中。然后,将分离装置中的内容物暴露于超声波功率下,以实现均匀性并加速蛋白质变性或分子相互作用。然后,通过过滤获得完全去除不需要的蛋白质和其他杂质的清洁样品提取物,并将其装入样品环(sample loop),然后通过具有各种类型的色谱检测器(例如质谱仪)的二元泵系统注入以进行分析。

2、本专利技术的一个实施例优选地包括:计量控制装置上的分配端口,其用于设置分离装置,生物样品或试剂被分配到所述分配端口中并记录其重量;混合端口,其向分离装置施加超声波能量,以便充分混合;注射端口,分离装置通过所述注射端口耦合到由注射泵和注射阀组成的注射系统;二位四通阀,其用于选择典型的二元流动相中的一种,使其流经样品环;静态混合装置,其用于在两种流动相流进入分析柱之前将它们合并和混合,所述分析柱用于保留目标成分并将其与源自生物样品的其他成分分离;具有溶剂选择阀的液体输送泵,其用于访问各种类型的流动相;色谱柱选择阀,其用于访问多个分析柱;另一个二位四通通阀,其用于选择通过分析柱的流向。

3、本专利技术的一个实施例优选地还包括控制系统,所述控制系统包括计算机存储介质和数据处理器,所述控制系统1)与上述所有处理单元的所有参数和设置电耦合或操作耦合,并存储这些参数和设置;2)根据存储的参数和设置来自动验证制备项目和分析项目,所述制备项目和分析项目包含与分析人员提交的检测指令相关的数据,并指定了要对特定生物样品执行的预定义测定;3)必要时根据制备项目和分析项目来自动重新配置和制备所有处理单元;4)自动执行制备项目和分析项目,并获取信号数据;5)自动执行数据分析,以获取一个或多个测量值。

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【技术保护点】

1.一种全自动化样品制备系统,包括:

2.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中注射端口连接至注射系统,所述注射系统包括:

3.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中机械臂具有电动激活或气动激活的机器人夹持器。

4.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中计量控制装置记录分离装置中生物样品或试剂的重量。

5.根据权利要求4所述的全自动化样品制备系统,其中计量控制装置包括分配端口,所述分配端口定位为用于设置分离装置的承载器,以在生物样品或试剂被分配到分离装置中时对其进行测量。

6.根据权利要求5所述的全自动化样品制备系统,其中计量控制装置的测量精度为约1、0.1或0.01毫克。

7.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中混合装置选自超声波探针、振动器、涡流混合器以及它们的组合。

8.一种集成样品制备和分析的系统,包括:

9.根据权利要求8所述的集成样品制备和分析的系统,其中样品分析子系统包括:

10.根据权利要求9所述的集成样品制备和分析的系统,其中分析柱是能够进入分析流动路径的多个分析柱。

11.根据权利要求10所述的集成样品制备和分析的系统,还具有可选的二位阀,以切换通过分析柱的流动方向。

12.根据权利要求10所述的集成样品制备和分析的系统,还具有对在分析柱中分离的目标组分进行检测的检测器。

13.根据权利要求8所述的集成样品制备和分析的系统,其中控制子系统包括:

14.根据权利要求8所述的集成样品制备和分析的系统,其中分析子系统是应用于样品制备的集成的临床诊断系统。

15.根据权利要求14所述的集成样品制备和分析的系统,其中样品制备和分析是在样品上进行的多个测定,所述多个测定是从多个独特测定中选择的。

16.根据权利要求15所述的集成样品制备和分析的系统,其中多个测定能够在时间上随机进行。

17.根据权利要求16所述的集成样品制备和分析的系统,其中多重测定不需要校准器来常规建立用于定量分析的校准曲线。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种全自动化样品制备系统,包括:

2.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中注射端口连接至注射系统,所述注射系统包括:

3.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中机械臂具有电动激活或气动激活的机器人夹持器。

4.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中计量控制装置记录分离装置中生物样品或试剂的重量。

5.根据权利要求4所述的全自动化样品制备系统,其中计量控制装置包括分配端口,所述分配端口定位为用于设置分离装置的承载器,以在生物样品或试剂被分配到分离装置中时对其进行测量。

6.根据权利要求5所述的全自动化样品制备系统,其中计量控制装置的测量精度为约1、0.1或0.01毫克。

7.根据权利要求1所述的全自动化样品制备系统,其中混合装置选自超声波探针、振动器、涡流混合器以及它们的组合。

8.一种集成样品制备和分析的系统,包括:

9.根据权利要求8所述的集成样品制备和分析的系统,其中样品分析子系统包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:岳丙方
申请(专利权)人:突破性创新实验室有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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