分析生物液體樣本的分析盒和方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2011年12月08日、申請?zhí)枮?201180059681. 3"、發(fā)明名稱為 "使用抗吸附劑以方便樣本混合及分析的裝置和方法"的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002] 本申請享有的利益請結合參考在2010年12月9日申請的美國臨時專利 61/421,451中公開的基本主題。
技術領域
[0003] 本發(fā)明涉及生物液體分析的一般裝置和方法，以及采用同樣的裝置和方法混合生 物樣本，以生產(chǎn)均勻分布的成分和/或試劑。
【背景技術】
[0004] 從歷史上來看，評估生物液體樣本，如全血、尿、腦脊液、體腔液等的顆粒或細胞物 質(zhì)時，通常采用的方法為：在載玻片上涂抹少量未經(jīng)稀釋的液體，然后將該涂片放置于顯微 鏡下評估。可以從這種涂片獲得合理的結果，但細胞的完整性、數(shù)據(jù)的準確性和可靠性在很 大程度上取決于技術人員的經(jīng)驗和技術。通過涂片分析也有其局限性，并且不能用于分析 諸如全血計數(shù)（CBC)之類的數(shù)據(jù)。
[0005] 在某些情況下，生物液體樣本成分分析可采用阻抗或光學流式血細胞計數(shù)法。這 些技術用于評估稀釋的液體樣本，其方法為：將稀釋的液流穿過與阻抗計量裝置或光學成 像裝置相關的一個或多個孔。這些技術的不利之處在于：需要稀釋樣本，并且需要液流處理 裝置。
[0006] 眾所周知，像全血這樣的生物液體樣本靜止存放一定時間后將會"沉析"，在此期 間，該樣本內(nèi)的成分將會偏離采集樣本內(nèi)的當前成分分布，例如，偏離該樣本中均勻分布的 成分。如果將該樣本靜止存放足夠時間，那么該樣本內(nèi)的物質(zhì)可以完全沉析并分層（例如， 在一份全血樣本中，白血球、紅血球和血小板可在靜止樣本中形成分層）。當流體通道內(nèi)發(fā) 生吸附現(xiàn)象時，樣本內(nèi)也會呈現(xiàn)非均勻性。此處使用術語"吸附"是指液體樣本或其中部分 黏著在液體通道表面的趨勢。如果一份液體樣本中有足夠多的成分（例如，一份全血樣本 中的血小板、紅細胞、白細胞）黏著在位于采集點和樣本分析室之間的液體通道上，那么該 分析樣本就失去了對所采集樣本的代表作用。在這種情況下，分析精度將受到負面影響。
[0007] 在那些實施例中，最好在混合樣本的盒中沉淀一種或多種試劑，這些試劑可能為 可抑制樣本溶解的形式（例如，顆粒形式的、結晶形式、低溶解度形式，等等）。大于某一尺 寸的試劑未溶解顆粒不能進入分析室，但其他的可以進入，它們在分析室產(chǎn)生的樣本成像 中呈現(xiàn)為碎片。例如大顆粒染料可以產(chǎn)生局部高濃度染料，其濃縮物可以使細胞飽和并無 法識別。在兩個實施例中，樣本中試劑的濃縮物或不均勻性都可產(chǎn)生負面影響。
[0008] 需要一種分析生物液體樣本的裝置和方法，以促進樣本和/或樣本中試劑的均勻 性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于生物液體樣本的分析盒，該盒包括一外殼 和至少一抗吸附劑。該外殼包括一通道和一分析室。該通道與該分析室是液體相通的，且 該通道包括一或多個疏水性內(nèi)壁表面。以這樣一種方式向該外殼內(nèi)提供該抗吸附劑，使樣 本沉淀在該外殼內(nèi)的同時，或隨后從該外殼內(nèi)的通道通過時，可將該抗吸附劑與液體樣本 相混合。該抗吸附劑是可操控的以便與液體樣本混合，并且是可操控的以便抑制液體樣本 吸附到該通道內(nèi)壁表面上。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一用于分析生物液體樣本的方法。該方法包括 以下步驟：a)提供一具有一通道和一分析室的分析盒，其中該通道與該分析室是液體相通 的，且包括至少一疏水性內(nèi)壁表面；b)將一種或多種抗吸附劑與已加入到該通道內(nèi)的液體 樣本相混合，其中該抗吸附劑是可操控的，以便抑制液體樣本在該通道內(nèi)壁表面上的吸附； c)將液體樣本移到該分析室內(nèi)；d)對該分析室內(nèi)的樣本進行分析。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于生物液體樣本的分析盒。該盒包括一外 殼和至少一溶解添加劑。該外殼有一通道和一分析室。該通道與該分析室是液體相通的。 該通道包括至少一疏水性內(nèi)壁表面。以這樣一種方式向該外殼內(nèi)提供該溶解添加劑，使樣 本沉淀在該外殼內(nèi)的同時，或隨后從該外殼內(nèi)的通道通過時，可將該溶解添加劑與液體樣 本相混合。該溶解添加劑與該液體樣本混合，并且是可操控的以便促進至少一種試劑溶解 到該液體樣本中。
[0012] 根據(jù)下面提供的本發(fā)明的詳細描述和附圖的圖示說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點將變 得顯而易見。
【附圖說明】
[0013] 圖1所示為生物液體分析裝置；
[0014] 圖2是分析盒實施例平面圖；
[0015] 圖3是分析盒實施例剖面圖；
[0016] 圖4是本分析盒界面和分析盒實施例剖面圖；
[0017] 圖5是本發(fā)明的分析系統(tǒng)示意圖；以及
[0018] 圖6是壓電盤式雙邊驅(qū)動器示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 參考圖卜5,本發(fā)明的分析系統(tǒng)20包括一生物液體樣本盒22和一用于分析諸如 全血之類的生物液體樣本的自動分析裝置24。自動分析裝置24包括成像硬件26、樣本混 合系統(tǒng)28和用于控制樣本處理、成像和分析的可編程分析器30。樣本混合系統(tǒng)28是可操 控的以操控液體樣本，使分析樣本前該樣本內(nèi)成分至少大致均勻分布。下面是樣本分析盒 22的示意性描述，以圖示說明本發(fā)明的作用。本系統(tǒng)20并不限于任何特定分析盒22的實 施例。美國專利12/971，860、61/470, 142和61/527, 114中描述了可接受的分析盒22的例 子，每個都通過整體引用合并入本文。但本發(fā)明并不僅限于使用任何特定的分析盒22。
[0020] 美國專利12/971，860描述的分析盒22是此處使用的分析盒的一個例子，以便于 描述本裝置和方法，其包括液體樣本采集口 32、閥門34、初始通道36、二級通道38、液體驅(qū) 動口 40和分析室42。采集口 32被配置用于采集液體樣本（例如，用手指戳、用針沉淀等 等）。初始通道36與采集口 32是液體相通的，其尺寸使沉積在采集口 32的樣本可以被毛 細作用力吸入初始通道36。閥門34被放置或連接到初始通道36,在初始通道36末端附近 與采集口 32相連（在一些分析盒的代替實施例中無需使用閥門）。二級通道38與初始通 道36是液體相通的，位于初始通道36下游。初始通道36和二級通道38間的交叉點的幾 何形狀應能保證存在于初始通道36中的液體樣本不會被毛細作用力吸入二級通道38。二 級通道38直接或間接與分析室42液體相通。分析室42包括一對間隔一段距離的面板（至 少一個是透明的），配置用于容納面板間用于成像分析的液體樣本。為二級通道38和分析 室42提供液體相通的結構可采取多種形式。在一實施例中，一計量通道在二級通道38和 分析室42之間展開，其尺寸可以使液體被毛細作用力從二級通道38中吸出。在另一實施 例中，前腔46被放置于二級通道38和分析室42的一側之間，并與兩者都液體相通（例如， 參考圖· 3)。二級通道38中的液體樣本可被樣本混合系統(tǒng)28產(chǎn)生的壓力或重力等移入前 腔46。上述分析盒的實施例用于圖示說明本分析盒的作用和范圍。本分析盒及其方法并不 僅限于這些實施例。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明，一種或多種試劑（例如，肝素、乙二胺四乙酸、染料，如吖啶橙等）沉 淀在該分析盒內(nèi)一或多個區(qū)域（例如，液體樣本采集口 32、初始通道36、二級通道38、分析 室42等）。例如，可在采集口 32中放入抗凝血劑，抑制血液樣本凝血。此專利申請書中，術 語"試劑"被定義為包括與樣本相互作用的物質(zhì)和賦予樣本可檢測顏色的染料。當樣本液 體被吸入并通過初始通道36,該樣本至少部分與最初放置于采集口 32中的試劑混合。
[0022] 在本分析盒的一些實施例中，在樣本中加入多種試劑，樣本通過該分析盒時遇到 試劑的順序是特別選擇的。例如，在那些需要或最好讓樣本先與A試劑再與B試劑混合的 分析中，可以將所需份量的A試劑（例如抗凝血劑-乙二胺四乙酸）放在所需份量的B試 劑（例如放入二級通道38中的染料）上游（例如，初始通道34)。A、B試劑的距離應保證 樣本與A試劑充分混合后才接觸到B試劑。或者如下面將描述的那樣，樣本團可在A試劑的 位置循環(huán)，然后再移動該樣本團至B試劑的位置?？刹捎孟旅婷枋龅姆椒?，使用雙向驅(qū)動器 驅(qū)使樣本團來回運動從而實現(xiàn)樣本團循環(huán)。上述事例不是為了以任何方式起到限制作用。 可選擇試劑在分析盒內(nèi)的液體通道中的位置，例如：a)以確保執(zhí)行后續(xù)交互作用前已對試 劑做了預處理；b)以盡量減少或避免與細胞交互作用時特定試劑之間的競爭；和/或c)對 于某些事例，其中的試劑與其他試劑相比，需要更多時間與樣本發(fā)生交互作用。
[0023] 在那些需要在分析盒22中沉淀一或多種試劑，以便與沉淀在該盒中的樣本混合 的實施例中，可在試劑中加入一或多種添加劑，促進該試劑在該樣本中的溶解。例如，常用 手段是在樣本中加入染料（例如，叮啶橙-也被稱為"AcO"或堿性橙15 ;阿斯屈拉松橙-