用于樣品分析的方法、裝置和系統的制作方法
【專利說明】用于樣品分析的方法、裝置和系統
【背景技術】
[0001] 迅速而準確地檢測和鑒別生物樣品中的分析物和病原體有助于診斷受試者的疾 病和病癥。然而，這樣的分析可能是多步過程，并且按順序進行不同的測定可能是有利的或 者可能是需要的。測定裝置和系統可被配置用于完全分析所需要的測定中的一個而非全部 測定。
[0002] 因此，需要用于分析生物樣品的改進的方法、裝置和系統。 援引并入
[0003] 本發明書中所提及的所有出版物、專利和專利申請均通過引用而并入于此，程度 猶如具體地和個別地指出要通過引用而并入每一個別出版物、專利或專利申請。
【發明內容】
[0004] 本發明提供了用于生物樣品的分析的方法、裝置和系統，其可被配置用于對一個 樣品或多個樣品進行多個測定，包括一個初始測定或多個初始測定，并且還包括一個后續 測定或多個后續測定，這樣的一個或多個后續測定的進行和/或進行順序視這樣的一個或 多個初始測定的結果而定。因此，可以按視情況而定的方式進行一個后續測定或這樣的多 個后續測定，其中后續測定的進行取決于一個或多個先前測定的結果。在實施方式中，究竟 是否進行后續測定可以視先前測定的結果而定。在實施方式中，后續測定的進行順序或在 后續測定中的步驟的進行順序可以視先前測定的結果而定。在實施方式中，從多個可能的 后續測定中選擇后續測定可以視先前測定的結果而定。在實施方式中，進行后續測定的方 法可以視先前測定的結果而定。在實施方式中，進行后續測定的時機可以視先前測定的結 果而定。在實施方式中，在后續測定中使用的試劑的選擇可以視先前測定的結果而定。在 實施方式中，在后續測定中使用的檢測方法的選擇可以視先前測定的結果而定。在實施方 式中，是否在后續測定中使用第二生物樣品的選擇可以視測定第一生物樣品的先前測定的 結果而定。在實施方式中，是否獲得第二生物樣品的選擇可以視對第一生物樣品的先前測 定的結果而定。在實施方式中，是否獲得第二生物樣品以供后續測定使用的選擇可以視對 第一生物樣品的先前測定的結果而定。
[0005] 在實施方式中，對生物樣品的分析可以包括測定樣品或樣品的一部分中分析物的 存在。分析物是分析的主體。分析物可以是生物樣品的自然成分或者可以是正常情況下在 可以是分析的主體的生物樣品中無法發現的元素、化合物、物質或細胞。分析物可以包括存 在于樣品中的化合物，例如，小分子、蛋白質、核酸或其他化合物。分析物可以包括樣品或樣 品的一部分的物理特性或化學特性。分析物可以包括樣品或樣品的一部分中的細胞或病毒 的標記或者物理特性或化學特性。分析物可以包括樣品或樣品的一部分中的細胞或病毒或 其部分。
[0006] 因此，本文公開了方法、裝置和系統。在實施方式中，一種測試生物樣品的方法包 括： 進行針對所述生物樣品中是否存在分析物的初始測定，由此獲得初始結果，其中所述 初始測定可以提供指示出在所述生物樣品中未檢測到所述分析物的存在的陰性結果，或者 可以提供指示出在所述生物樣品中檢測到所述分析物的存在的陽性結果；并且 視所述初始結果而確定對所述生物樣品的進一步測試，其中如果所述初始結果是陰性 的，則不對所述生物樣品進行進一步測定；而其中如果所述初始結果是陽性的，則對所述生 物樣品進行進一步測定。
[0007] 在實施方式中，一種測試生物樣品的方法包括： 在裝置中進行針對所述生物樣品中的分析物的初始測定，由此獲得初始結果，其中所 述初始測定可以提供指示出在所述生物樣品中未檢測到所述分析物的存在或檢測到所述 分析物的存在處于正常水平的陰性結果，或者可以提供指示出在所述生物樣品中檢測到所 述分析物的存在或檢測到所述分析物的存在處于異常水平的陽性結果；并且 視所述初始結果而確定所述生物樣品的進一步測試，其中如果所述初始結果是陰性 的，則不對所述生物樣品進行進一步測定；而其中如果所述初始結果是陽性的，則在所述裝 置中對所述生物樣品進行進一步測定。
[0008] 在實施方式中，這樣的進一步測定可以是選自由基于抗體的測定、核酸測定、普通 化學測定和細胞計數測定組成的組的測定類型。在實施方式中，進一步測定可以包括與初 始測定類型不同類型的測定。在實施方式中，這樣的進一步測定可以包括對于所述分析物 的檢測比所述初始測定更靈敏的測定。在實施方式中，要通過這樣的進一步測定檢測的所 述分析物可以包括與要通過所述初始測定檢測的所述分析物不同的分析物。
[0009] 在實施方式中，這樣的初始測定可以包括使用檢測器來獲得所述初始結果，其中 所述檢測器選自光學檢測器、PH檢測器、電化學檢測器、溫度傳感器、離子敏感電極、輻射檢 測器和其他檢測器。在實施方式中，這樣的進一步測定可以包括使用檢測器來獲得進一步 結果，其中所述檢測器選自光學檢測器、PH檢測器、電化學檢測器、溫度傳感器、離子敏感電 極、輻射檢測器和其他檢測器。
[0010] 本文公開的方法包括關于進行一系列測定的方案。在實施方式中，方案可以包括 視情況而定的測定，所述測定的進行取決于先前測定的結果，其中如果第一測定的結果滿 足標準，則其觸發、改變或防止后續測定的進行。在實施方式中，在缺乏滿足標準的先前結 果時可以不進行這樣的后續測定。在實施方式中，后續測定的進行可以視兩個或三個或更 多個標準而定。方案包括視情況而定的系列測定，其中后續測定的進行由在進行該后續測 定之前進行的測定的結果所確定。在實施方式中，在安排（order)測定時可以請求包括一 個或多個視情況而定的系列測定的方案。在實施方式中，在安排測定時可以確定包括一個 或多個視情況而定的系列測定的方案。在實施方式中，在安排測定時可以請求包括一個或 多個視情況而定的系列測定的方案，并且可以在安排測定之后的某一時間確定該系列的詳 情和視情況而定的步驟的詳情。
[0011] 在實施方式中，包括一個或多個測定的方案可以包括關于獲取生物樣品的指令或 方案，所述測定的進行或進行順序是視初始測定的結果而定的。在實施方式中，這樣的方案 可以引導或要求獲取充足體積或充足量的生物樣品以便提供充足的生物樣品用于進行視 情況而定的測定（如果需要該視情況而定的測定）。在實施方式中，這樣的方案可以引導或 要求將生物樣品分成整分部分用于進行視情況而定的測定（如果需要該視情況而定的測 定）。在實施方式中，這樣的方案可以引導或要求稀釋生物樣品以便提供充足的生物樣品用 于進行視情況而定的測定（如果需要該視情況而定的測定）。在實施方式中，這樣的方案可 以引導或要求保持生物樣品或者其部分或稀釋品用于進行視情況而定的測定（如果需要 該視情況而定的測定）。
[0012] 可選地，應當理解，本文的實施方式不排除這樣的方案：其中如果在測試安排或其 他指令中指示出視情況而定的測定，則不管來自任何初始測定的結果如何，所述視情況而 定的測定都自動運行。可以在來自任何一個或多個初始測定的結果可以獲得的同時或甚至 之前運行這樣的一個或多個視情況而定的測定。盡管這樣的替代方案可能導致一種或多種 試劑、一種或多種稀釋劑和/或其他物質的額外使用，但是并行、同時或連續處理的工作流 程在一些情況下可能是有益的，諸如但不限于在處理初始測定或等待初始測定完成時過剩 的系統可用性。
[0013] 在實施方式中，初始測定可以包括較不靈敏的測定，而后續測定可以包括較靈敏 的測定；在實施方式中，后續測定的進行可以視初始測定的結果而定。例如，初始測定可以 包括在第一條件下進行的核酸測定，而后續測定可以包括在第二條件下進行的核酸測定， 其中所述第二條件包括比所述第一條件更嚴格的核酸測定條件（例如，所述第二條件包括 比所述第一條件更高的溫度，或者所述第二條件包括比所述第一條件更低的離子強度，或 者所述第二條件包括所述第一條件中不存在或以較低濃度存在的變性劑（諸如甲酰胺））。 在實施方式中，包括核酸測定的初始測定可以在中度嚴格的條件下進行，而后續測定可以 包括在高嚴格的條件下進行的核酸測定。
[0014] 在實施方式中，初始測定可以包括第一類型的測定，而視所述初始測定的結果而 定的后續測定可以包括第二類型的測定；例如，初始測定可以包括基于抗體的測定，而后續 測定可以包括核酸測定。
[0015] 因此，申請人還公開了在裝置中測試生物樣品的方法，該方法包括：在所述裝置中 進行對所述生物樣品中的分析物的初始測定，由此獲得初始結果，其中所述初始測定可以 提供指示出在所述生物樣品中未檢測到所述分析物的存在或檢測到所述分析物的存在處 于正常水平的陰性結果，或者可以提供指示出在所述生物樣品中檢測到所述分析物的存在 或檢測到所述分析物的存在處于異常水平的陽性結果；進行所述生物樣品的進一步測試， 其中不管所述初始測定的結果如何，都在所述裝置中對所述生物樣品進行進一步測定；以 及視所述初始測定的結果而報告所述生物樣品的所述進一步測定的結果。
[0016] 在實施方式中，所述方法還包括報告所述初始測定的結果。在實施方式中，如果所 述初始測定提供了陰性結果則不報告所述進一步測定的結果，而其中如果所述初始測定提 供了陽性結果則報告所述進一步測定的結果。在實施方式中，如果所述初始測定提供了陽 性結果則不報告所述進一步測定的結果，而其中如果所述初始測定提供了陰性結果則報告 所述進一步測定的結果。
[0017] 在實施方式中，所述進一步測定是針對與所述初始測定相同的分析物的測定，并 且所述進一步測定是比所述初始測定更靈敏的測定。
[0018] 在實施方式中，在獲得所述初始測定的結果之前獲得進行所述進一步測定所針對 的生物樣品。在實施方式中，對相同生物樣品的部分進行所述初始測定和所述進一步測定。 在實施方式中，所述生物樣品的所述部分的至少一個是所述生物樣品的稀釋的部分。在實 施方式中，所述進一步測定包括選自由基于抗體的測定、核酸測定、普通化學測定和細胞計 數測定組成的測定類型組的類型的測定。在實施方式中，所述進一步測定包括與所述初始 測定不同類型的測定。在實施方式中，要通過所述進一步測定檢測的分析物包括與通過所 述初始測定檢測的分析物不同的分析物。在實施方式中，所述初始測定包括分析物的測量， 而所述進一步測定包括細胞計數測定。
[0019] 所述方法、組合物、裝置和系統提供快速測試，該快速測試僅需要少量生物樣品， 并因此提供了相比于其他方法、組合物、測定、裝置和系統的優勢。本文公開的裝置和系統 被配置用于進行這樣的快速測定：其僅需要少量樣品，諸如僅少量樣品、尿液、痰、淚液，從 鼻拭子、咽喉拭子、臉頰拭子獲得的物質或其他生物樣品。因此，所述方法、裝置和系統提供 了快速測試，該快速測試僅需要少量生物樣品，并因此提供了相比于其他方法、組合物、測 定、裝置和系統的優勢。
[0020] 在實施方式中，生物樣品可以包括選自以下各項的樣品：血液、血清、血漿、咽喉拭 子、鼻拭子、鼻咽沖洗液、唾液、尿液、胃液、腦脊髓液、淚液、糞便、粘液、汗液、耳垢、油、腺體 分泌物、精液、陰道分泌物、來源于腫瘤組織的組織液、眼液、呼吸物、毛發、指甲、皮膚、活檢 組織、胎盤液、羊水、臍帶血、淋巴液、腔液、痰、膿、微生物群、胎糞、乳汁以及其他分泌物或 排泄物。
[0021] 在實施方式中，可以對不同的生物樣品進行這樣的初始測定和這樣的進一步測 定。在實施方式中，可以在獲得所述初始測定的結果之前獲得進行所述進一步測定所針對 的生物樣品。在實施方式中，可以在獲得所述初始測定的結果之后獲得進行所述進一步測 定所針對的生物樣品。
[0022] 因此，申請人在此公開了方法，其中從在所述裝置內接受由進一步測定測試的生 物樣品時起的短時間內進行所述進一步測定。在實施方式中，分別對相同生物樣品的至少 一部分進行所述初始測定和所述進一步測定；在這樣的實施方式中，從在所述裝置內接受 初始生物樣品時起的短時間內進行所述進一步測定。
[0023] 在實施方式中，如果進行了初始測定，則進行進一步測定。在本文公開的方法的實 施方式中，如果在裝置中進行的所述初始測定的結果是陽性的，則從在所述裝置內接受樣 品時起的短時間內在相同裝置中對生物樣品進行進一步測定，其中所述短時間是在進行所 述進一步測定之前的時間。在實施方式中，使用相同樣品用于所述初始測定和所述進一步 測定的進行，或者使用相同樣品的部分用于所述初始測定和所述進一步測定的進行。這樣 的短時間可以是例如包含以下時間的短時間：約3小時或更少；約2小時或更少；約1小時 或更少；約50分鐘或更少；約45分鐘或更少；約40分鐘或更少；約35分鐘或更少；約30 分鐘或更少；約25分鐘或更少；約20分鐘或更少；約15分鐘或更少；約10分鐘或更少；約 5分鐘或更少；約4分鐘或更少；約3分鐘或更少；約2分鐘或更少；以及約1分鐘或更少。 [0024] 在實施方式中，在獲得所述初始測定的結果之后獲得進行所述進一步測定所針對 的生物樣品；在這樣的實施方式中，從在所述裝置內接受進一步生物樣品時起的短時間內 進行所述進一步測定。可以在獲得初始生物樣品的時間之后獲得這樣的進一步生物樣品。 在實施方式中，在獲得生物樣品的單一時段期間從受試者獲得進一步生物樣品。在實施方 式中，在獲得初始生物樣品的所述時段之后的第二或后續時段期間從受試者獲得進一步生 物樣品。在實施方式中，第二或后續時段可以在獲得所述初始生物樣品的時段之后的以下 時間段內：約10分鐘或更少；或約20分鐘或更少；或約30分鐘或更少；或約40分鐘或更 少；或約50分鐘或更少；或約1小時或更少；或約2小時或更少；或約3小時或更少；或其 他時間段。
[0025] 可以在裝置或系統上進行本文公開的測定和方法用于處理樣品。本文公開的測定 和方法可以容易地并入到以及用于自動化測定裝置中和自動化測定系統中。在實施方式 中，如本文所公開的裝置可以適合于檢測、鑒別或測量生物樣品中的分析物。
[0026] 在實施方式中，用于對樣品測定樣品中分析物的存在的裝置可以包括：流體操作 系統，其用于運送生物樣品的至少一部分；和檢測器，其有效地檢測或測量分析物。在實 施方式中，檢測器可以包括以下各項中的一項或多項：光學檢測器、pH檢測器、電化學檢測 器、輻射檢測器、溫度傳感器和其他傳感器。光學檢測器可以包括以下各項中的一項或多 項：相機、光電倍增管、光電二極管、分光光度計和其他光學元件。在實施方式中，用于對樣 品測定樣品中分析物的存在的裝置可以包括用于運送樣品的至少一部分的系統。在實施方 式中，用于對樣品測定樣品中分析物的存在的裝置可以包括用于運送試劑的系統。在實施 方式中，用于運送樣品的至少一部分或用于運送試劑的系統可以包括流體操作系統。在實 施方式中，用于對樣品測定樣品中分析物的存在的裝置的流體操作系統可被配置用于運送 生物樣品的至少一部分并且還可被配置用于運送試劑。在實施方式中，用于對樣品測定樣 品中分析物的存在的裝置可被配置用于使用試劑稀釋樣品的至少一部分。在實施方式中， 用于對樣品測定樣品中分析物的存在的裝置可被配置用于使試劑與樣品的至少一部分相 混合。
[0027] 在實施方式中，包括用于運送生物樣品的至少一部分的流體操作系統的裝置可以 包括用于接觸生物樣品的裝置；或可以包括用于接受生物樣品的裝置；或可以包括用于儲 存生物樣品的裝置。在實施方式中，生物樣品可以由筒匣提供。在實施方式中，筒匣可以保 持包含生物樣品于其中的容器。被配置用于容納生物樣品的容器可被配置用于儲存生物 樣品，并且可被配置用于允許由流體操作系統訪問所述生物樣品。由流體操作系統對生物 樣品的訪問可以有效地允許運送所述生物樣品的至少一部分；允許混合所述生物樣品；允 許向所述生物樣品的至少一部分添加試劑；或者允許將所述生物樣品分成兩個或更多個部 分。
[0028] 在實施方式中，提供了系統，其包括被配置用于檢測生物樣品中是否存在分析物 的裝置。在實施方式中，裝置或系統還可以包括通信組裝件，該通信組裝件可以包括有效地 報告所述檢測和/或測量的結果的顯示元件和/或通信元件。在實施方式中，通信組裝件， 諸如顯示元件和/或通信元件，可以適合于雙向通信。在實施方式中，通信組裝件可被配置 用于傳送從測定樣品獲得的數據。在實施方式中，用于對樣品測定樣品中分析物的存在的 裝置可以包括其他元件和組裝件，所述其他元件和組裝件包括但不限于，加熱組裝件、冷卻 組裝件、超聲儀以及其他元件和組裝件。
[0029] 例如，如本文所公開的系統可以包括通信組裝件，用于傳輸或接收基于要檢測的 分析物或基于要由所述裝置或系統檢測的其他分析物的方案。在實施方式中，測定方案可 以基于先前從來自受試者的樣品獲得的結果或者基于先前從來自所述受試者的不同樣品 獲得的結果而改變。在實施方式中，通信組裝件可以包括用于將信息從所述裝置通信至計 算機的信道，其中所述信道選自計算機網絡、電話網絡、金屬通信鏈路、光學通信鏈路和無 線通信鏈路。在實施方式中，如本文所公開的系統可以向中央位置或最終用戶傳輸信號，并 且可以包括用于傳輸這樣的信號的通信組裝件。如本文所公開的系統可被配置用于根據需 要或定期地更新方案。
[0030] 因此，申請人公開了被配置用于根據本文公開的方法測量生物樣品中的分析物的 裝置。被配置用于根據本文公開的方法測量生物樣品中的分析物的裝置可被配置用于測量 來自包括以下體積的生物樣品的分析物：不超過約1000 μ L的樣品，或不超過約500 μ L的 樣品，或不超過約250 μ L的樣品，或不超過約150 μ L的樣品，或不超過約IOOyL的樣品， 或不超過約50 μ L的樣品，或者在實施方式中，其中所述生物樣品包括不超過約25 μ L的 樣品，或其中所述生物樣品包括不超過約10 μ L的樣品，或其中所述生物樣品包括少于約 10 μ L的樣品。這樣的裝置可被配置用于在以下時間內測量生物樣品中的分析物：少于約1 小時內，或者在實施方式中，少于約40分鐘內，或少于約30分鐘內。
[0031] 本文公開的裝置可被配置用于在所述生物樣品中進行用于測量第一分析物的測 定，以及還進行用于測量第二分析物的測定。在實施方式中，在所述生物樣品中進行用于測 量第二分析物的測定可以視在生物樣品中用于測量第一分析物的測定的結果而定。例如， 本文公開的裝置可被配置用于進行用于測量分析物的測定，以及還進行包括測量血液樣品 中血細胞的形態特性的測定。本文公開的裝置可被配置用于進行用于測量第一分析物的 測定，以及還進行包括測量另一血液分析物的測定，所述另一血液分析物例如為維生素、激 素、藥物或藥物的代謝物以及其他分析物。這樣的裝置可被配置成其中由所述裝置進行的 測定或測定的進行順序可以通過與另一裝置的通信而更改。
[0032] 申請人還公開了包括如本文所公開的裝置的系統。在實施方