用于分析試驗(yàn)的個(gè)體化質(zhì)量對(duì)照物的制作方法
【專(zhuān)利摘要】將合并的各含有選定量分析物的固體珠，以及具有生物流體屬性的待測(cè)定的液體基本基質(zhì)一起組成試劑盒，所述試劑盒使實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員能在使用時(shí)從中制備特定分析物的液體對(duì)照物，并且優(yōu)選制備根據(jù)特定試驗(yàn)個(gè)體化的相同分析物的不同水平的一系列此類(lèi)對(duì)照物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于分析試驗(yàn)的個(gè)體化質(zhì)量對(duì)照物
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年9月20日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)61/536，902的權(quán)益，通過(guò)引用將該申請(qǐng)的內(nèi)容全文納入本文。
[0003]發(fā)明背景
[0004]1.發(fā)明領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明屬于用于生物液體中分析物試驗(yàn)的質(zhì)量對(duì)照物領(lǐng)域。
[0006]2.現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明
[0007]臨床診斷實(shí)驗(yàn)室中通常使用質(zhì)量對(duì)照物材料來(lái)監(jiān)測(cè)手動(dòng)或自動(dòng)化進(jìn)行的試驗(yàn)所使用的試驗(yàn)設(shè)備、材料和方法的精確度和準(zhǔn)確度。常用于測(cè)試的分析物的例子是藥物、激素、酶和抗體；其它對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的生物化學(xué)家是顯而易見(jiàn)的。用于人樣品試驗(yàn)的對(duì)照物通常通過(guò)向經(jīng)加工的人基質(zhì)(如人血清或人尿)添加已知量的目標(biāo)分析物來(lái)制備，采用所述基質(zhì)是因?yàn)橹T如這些基質(zhì)確保所述對(duì)照物對(duì)所有預(yù)期的分析差異與實(shí)際患者樣品一樣靈敏。這些對(duì)照物多數(shù)通過(guò)將完全形成的液體凍干來(lái)制備成固體形式，而留給使用者的僅是通過(guò)將其溶解在水中來(lái)使該固體再水化的簡(jiǎn)單任務(wù)。
[0008]市售可得的對(duì)照物(無(wú)論是供于單一分析物或多重分析物)通常都以雙水平(b1-level)或三水平(tr1-level)組合的形式提供，以提供高于、接近和低于各試驗(yàn)的醫(yī)學(xué)診斷點(diǎn)的水平。例如，這些對(duì)照物多數(shù)指定相關(guān)分析物的組(如腫瘤標(biāo)志物)，或通過(guò)一種類(lèi)型的檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)的分析物(如通過(guò)光度法檢測(cè)的常規(guī)化學(xué)分析物或采用干化學(xué)測(cè)試條通過(guò)反射光度法檢測(cè)的尿分析物)的組。所述對(duì)照物通常經(jīng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和優(yōu)化以用于某些常規(guī)測(cè)試方法和技術(shù)，但不能用于這些常規(guī)應(yīng)用以外的目的，尤其是需要不同濃度水平、不同試驗(yàn)方法和執(zhí)行所述試驗(yàn)的不同原因的目的。
[0009]由于試驗(yàn)架構(gòu)、檢測(cè)技術(shù)和試驗(yàn)供應(yīng)來(lái)源的差異，臨床診斷試驗(yàn)可能在以下這些因素上不同:如精確度、準(zhǔn)確度、定量的限值、檢測(cè)的限值、線性度和可報(bào)告范圍。例如，某些分析物的測(cè)定缺少標(biāo)準(zhǔn)化，如醫(yī)學(xué)診斷點(diǎn)特征方面的標(biāo)準(zhǔn)化，因此這些測(cè)定中提供的對(duì)照物不可完全互換，并且它們不可用于對(duì)照物給定范圍以外的檢測(cè)水平上的質(zhì)量控制。例如，目前供應(yīng)商之間對(duì)于肌鈣蛋白I的可用試驗(yàn)設(shè)計(jì)針對(duì)的診斷點(diǎn)之間的差異高達(dá)4倍。患者群也有差異，并且在一些情況下，患者群之間的診斷點(diǎn)差異很大以至于為一個(gè)患者群設(shè)計(jì)的對(duì)照物不適于另一個(gè)患者群。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明提供可由使用者在使用時(shí)制備并且讓使用者能夠根據(jù)特定的試驗(yàn)選擇一種或多種分析物的可個(gè)體化的質(zhì)量對(duì)照物，從而所述對(duì)照物反映對(duì)照物水平的數(shù)目、各對(duì)照物中分析物的濃度、基本基質(zhì)和影響所述對(duì)照物應(yīng)用的其它因素。因此，本發(fā)明涉及用于制備對(duì)照物的試劑盒和用于制備對(duì)照物的方法。所述試劑盒物質(zhì)由水性液體基質(zhì)和含有所述一種或多種分析物的固體水溶性珠組成。本文使用的術(shù)語(yǔ)“珠”表示球、?；蛉魏蜗嗨拼笮〉墓腆w，即，例如能夠被包裝在瓶中并且單獨(dú)使用或以小量使用的相似大小的固體。除所述分析物以外，珠可獨(dú)立地含有膨脹劑來(lái)增加各珠的結(jié)構(gòu)完整性，外加其它任選的組分以在其重建時(shí)幫助控制對(duì)照物的性質(zhì)和質(zhì)量。水性液體基質(zhì)(也被稱(chēng)為基本基質(zhì))，是鹽的水性溶液以及在人的生物液體或水中pH為約4.0?約9.0的緩沖液，并且在水中時(shí)，所述溶液優(yōu)選還含有使基質(zhì)具有生物學(xué)樣品屬性的人或動(dòng)物來(lái)源的材料。所述珠和基本基質(zhì)可以被運(yùn)輸并且單獨(dú)出售或作為試劑盒的部分出售，并且可將它們?cè)谟糜跍y(cè)試試驗(yàn)材料、設(shè)備或過(guò)程之前于使用地點(diǎn)即時(shí)合并，或由銷(xiāo)售商合并且儲(chǔ)存以備后用。未合并的珠和基質(zhì)可在不需要特別的維持條件(如冷藏或冷凍)的情況下被運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
[0011]本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)在下文中進(jìn)一步描述。
[0012]發(fā)明詳述和所選實(shí)施方式
[0013]可將水溶性的固體珠方便地制成球，而所述球的大小對(duì)于本發(fā)明的實(shí)用性或新穎性并非至關(guān)重要且可以變化。在許多情況下，直徑為約3mm?約IOmm的球是便于使用的。對(duì)于待用于單一分析物測(cè)定的對(duì)照，在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中的各珠將含有所述單一分析物作為珠中僅有的生物來(lái)源物質(zhì)，并且可以通過(guò)在單獨(dú)的和等體積或不等體積的基本基質(zhì)中溶解不同數(shù)量的珠來(lái)得到該分析物的不同濃度水平的對(duì)照物。本發(fā)明范圍內(nèi)的對(duì)照物也可通過(guò)在所述珠中包含兩種或更多種分析物來(lái)配制供于多組分試驗(yàn)，即，用于同時(shí)檢測(cè)或分開(kāi)檢測(cè)兩種或更多種分析物的試驗(yàn)。在此，也可以通過(guò)在相同體積的基本基質(zhì)的不同等份中溶解不同數(shù)量的珠來(lái)得到兩種分析物的不同水平濃度的對(duì)照物。供于多組分試驗(yàn)的對(duì)照物也可以由含單一分析物的各珠制備，所述通過(guò)在單一體積的基本基質(zhì)中合并不同分析物的珠來(lái)進(jìn)行，從而讓使用者對(duì)于對(duì)照物的設(shè)計(jì)和使用中更加靈活?？梢酝ㄟ^(guò)在單獨(dú)但是等體積的基本基質(zhì)中使用不同數(shù)量的珠，或在不同體積的基本基質(zhì)中采用相同數(shù)量的珠來(lái)獲得不同水平的各分析物的組。
[0014]各珠的分析物的量可具有寬變化范圍，并且受到重建對(duì)照物的體積和各對(duì)照物所用的珠的最小數(shù)量的控制。例如，給定對(duì)照物的組可包含分析物的三個(gè)水平，因此單個(gè)珠中分析物的量可以是通過(guò)在一定體積的基本基質(zhì)中重建單個(gè)珠能夠獲得含有最低分析物水平的對(duì)照物的量。使用者在形成對(duì)照組中所制備的水平的數(shù)目也可不同，并且在一些情況下少至兩個(gè)水平就足夠了。然而，在大多數(shù)情況下，會(huì)制備構(gòu)成分析物的3個(gè)或更多個(gè)水平的對(duì)照物，從而讓使用者能夠檢查試驗(yàn)反應(yīng)的線性度，并且獲得代表大約等于診斷點(diǎn)的水平以及高于和低于診斷點(diǎn)的水平的對(duì)照物。
[0015]在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中，所述珠將含有單一分析物并且不含除配方佐劑以外的其它物質(zhì)，所述配方佐劑是包含以稀釋所述珠中分析物濃度或增強(qiáng)或修飾所述珠的物理性質(zhì)以及所述珠在基本基質(zhì)中快速溶解或分散的能力的物質(zhì)。配方佐劑可具有如下作用，例如，在儲(chǔ)存、運(yùn)輸或操作期間維持珠的物理完整性，使珠、分析物或兩者具有化學(xué)穩(wěn)定性同時(shí)仍保持在珠的形式，當(dāng)珠溶解于基本基質(zhì)時(shí)維持重建對(duì)照物的離子強(qiáng)度或PH，或在不干擾檢測(cè)分析物能力的各方面中的任何方面使重建的對(duì)照物具有人類(lèi)樣品的屬性。某些珠可以含有兩種或更多種分析物，雖然限于單一分析物的珠可以在其重建為對(duì)照物時(shí)具有更高的靈活性，因?yàn)楹袃煞N或更多種分析物的對(duì)照物可通過(guò)合并各自含有單一分析物的不同的珠來(lái)制備，使實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員能控制或改變相關(guān)的量。優(yōu)選的配方佐劑是不干擾對(duì)重建對(duì)照物中的分析物的檢測(cè)的那些，所述干擾通過(guò)在不允許一種分析物與另一種分析物分開(kāi)檢測(cè)的情況下在與所述分析物的聯(lián)合檢測(cè)中遮蔽分析物，或以影響針對(duì)分析物測(cè)定的靈敏性的任何方式。珠中最好加以避免的物質(zhì)包括除分析物以外的蛋白質(zhì)和免疫球蛋白。
[0016]一種類(lèi)型的配方佐劑是膨脹劑。一種或多種膨脹劑會(huì)通過(guò)幫助珠保持其形狀來(lái)使珠具有物理完整性。可使用已知實(shí)現(xiàn)該效果的常規(guī)材料。膨脹劑的示例是甘氨酸、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖、右旋糖、白蛋白、卵清蛋白、明膠、多糖(如葡聚糖)，和親水聚合物(如聚乙烯基吡咯烷酮)。在許多情況下，牛血清白蛋白是特別方便的。對(duì)于技術(shù)人員，珠制劑中的膨脹劑的合適體積是顯而易見(jiàn)的，并且實(shí)際值對(duì)于本發(fā)明的新穎性或?qū)嵱眯圆⒎侵陵P(guān)重要。例如，當(dāng)由水性溶液的凍干物形成珠時(shí)，在許多情況下，凍干前的溶液將含有約0.3g?約3g的膨脹劑/分升溶液。
[0017]另一種類(lèi)型的配方佐劑是鹽，其可以被包含以在珠溶解于基質(zhì)時(shí)維持基本基質(zhì)的離子強(qiáng)度。因此，珠中鹽的最優(yōu)量將是在基本基質(zhì)的鹽濃度與重建對(duì)照物的鹽濃度之間至多產(chǎn)生最小差異的量。同樣，用由水性溶液的凍干物形成的珠作為示例，在凍干前，水性珠溶液的鹽濃度范圍可以是約IOmM?約300mM。鹽本身可以是與生物樣品相容并且在對(duì)照物中以與在待分析樣品中相同方式起作用的任何鹽。氯化鈉是用于此類(lèi)應(yīng)用的常用鹽。
[0018]第三種類(lèi)型的配方佐劑是將重建對(duì)照物維持在所需pH下的緩沖液。如上述引用的范圍所示，所述珠的PH可具有寬變化范圍，但是對(duì)于用于人和其它哺乳動(dòng)物對(duì)象的一般試驗(yàn)的對(duì)照物，PH范圍通常是中性到弱堿性。在許多情況下，最優(yōu)pH水平將在約6.2?約
8.5的范圍內(nèi)。合適的緩沖劑的示例是三(羥甲基)氨基甲烷(Tris堿)、三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸(Tris-HCl)、雙(2-羥乙基)亞氨基三_(羥甲基)甲烷(Bis-Tris堿)、雙(2-羥乙基)亞氨基三_(羥甲基)甲烷鹽酸(Bis-Tris-HCl)和N-2-羥乙基-哌嗪-N-2-乙磺酸(HEPES)。
[0019]可以通過(guò)任何常規(guī)方式制備用于本發(fā)明的珠，其中最方便的是通過(guò)從其中溶解有最終珠組分的水性溶液凍干。在冷凍和升華之前，溶液的體積可具有寬變化范圍，雖然在大多數(shù)情況下，約5 μ L?約1000 μ L的體積將提供最佳結(jié)果。凍干使珠組分免于因暴露于升高溫度所致的降解或使所述降解最小化。
[0020]在本發(fā)明的某些實(shí)施方式中的基本基質(zhì)中包含的人或生物來(lái)源物質(zhì)可以是人血清白蛋白、牛血清白蛋白或任何其它白蛋白或一般與人血清白蛋白類(lèi)似的蛋白質(zhì)。當(dāng)人血清白蛋白或牛血清白蛋白也作為膨脹劑包含在珠中時(shí)，其含量?jī)?yōu)選很低以至于珠在基本基質(zhì)中溶解時(shí)不會(huì)導(dǎo)致重建對(duì)照物的濃度與重建前的基本基質(zhì)濃度明顯不同。因此，當(dāng)珠中的膨脹劑是牛血清白蛋白(BSA)而基本基質(zhì)中的添加劑是人血清白蛋白(HSA)時(shí)，從中形成珠(例如，通過(guò)凍干)的水溶液中BSA的濃度可以是基本基質(zhì)中HSA濃度的例如十分之一?三分之一。
[0021]基本基質(zhì)可以一定的滲透壓提供，該滲透壓提供最接近待分析樣品的重建對(duì)照物?；谶@些考慮，滲透壓水平可具有寬變化范圍，雖然在大多數(shù)情況下，采用約50m0sm/kg?約1000m0sm/kg的滲透壓可以實(shí)現(xiàn)最佳結(jié)果?？梢酝ㄟ^(guò)(如在珠本身中)納入鹽來(lái)控制滲透壓。再次用氯化鈉作為方便的示例，在兩者中可以采用相同類(lèi)型的鹽。可(如在所述珠中)方便地采用相同緩沖劑來(lái)使基本基質(zhì)帶緩沖。
[0022]也可以從已經(jīng)處理以去除可能干擾特定試驗(yàn)的內(nèi)源性分析物的人和動(dòng)物來(lái)源的物質(zhì)制備基本基質(zhì)。這些來(lái)源的物質(zhì)的示例是人全血、血漿、血清、尿以及口腔和滑液?？赏ㄟ^(guò)過(guò)濾、沉淀、酶和熱處理分解，和色譜分離(如親和分離、離子交換和尺寸排阻)來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)源性分析物的去除。
[0023]基本基質(zhì)的其它任選組分是穩(wěn)定劑和抗微生物劑。穩(wěn)定劑的示例是蛋白酶抑制劑、螯合劑、冷凍保護(hù)劑、還原劑、交聯(lián)劑和表面活性劑。抗微生物劑的示例是疊氮化鈉、環(huán)丙沙星、氯霉素、慶大霉素、丁胺卡那霉素、妥布霉素和兩性霉素B。對(duì)于技術(shù)人員，這些添加劑在其應(yīng)用中的合適的量將是顯而易見(jiàn)的。
[0024]實(shí)施例1.珠的制備
[0025]從水性溶液中制備五種不同分析物的單一分析物珠，其中，分析物的濃度比重建對(duì)照物中分析物目標(biāo)濃度高100~200倍，以計(jì)入重建后的稀釋因子。用于制備珠的各水性溶液的配方示于表1。
[0026]表1:凍干前的珠組成
[0027]溶液組分溶液中的濃度
[0028]分析物:甲狀腺素:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備個(gè)體化對(duì)照物的試劑盒，所述個(gè)體化對(duì)照物用于通過(guò)選定的試驗(yàn)方法來(lái)測(cè)定人生物液體樣品中選定的分析物，所述試劑盒包含: 多種固體水溶性珠，所述珠各自包含所述分析物、膨脹劑、鹽和緩沖劑，以及 包含鹽和PH為約4.0~約9.0的緩沖劑的水性液體基質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述試驗(yàn)方法具有檢測(cè)限值，并且當(dāng)存在于所述基質(zhì)中時(shí)所述分析物低于所述檢測(cè)限值。
3.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述固體水溶性珠基本由所述分析物、所述膨脹劑、所述鹽和所述緩沖劑組成。
4.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述測(cè)定是針對(duì)多種不同選定分析物的測(cè)定，所述試劑盒包含多種不同的水溶性珠，不同的珠各自含有單一不同的分析物。
5.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述測(cè)定是針對(duì)多種不同選定分析物的測(cè)定，并且所述水溶性珠各自含有全部所述分析物。
6.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)是人生物液體，已從該液體去除干擾所述分析物的檢測(cè)的內(nèi)源性物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)還包含選自下組的成分:人血清白蛋白和牛血清白蛋白。
8.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)還包含選自下組的穩(wěn)定劑:蛋白酶抑制劑、 螯合劑、交聯(lián)劑、冷凍保護(hù)劑、還原劑和表面活性劑。
9.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)還包含選自下組的抗微生物劑:置氣化納、環(huán)丙沙星、氣霉素、慶大霉素、丁胺卡那霉素、妥布霉素和兩性霉素B。
10.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)的pH是約6.2~約8.5。
11.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)的滲透壓是約50~約1000m0sm/kg。
12.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水溶性珠各自基本是直徑為約3mm~約10mm的球形。
13.如權(quán)利要求1所述的試劑盒，其特征在于，所述水溶性珠各自從約5μL~約1000 μ L體積的水性溶液凍干制備。
14.一種制備對(duì)照物組的方法，所述對(duì)照物組用于通過(guò)選定的試驗(yàn)技術(shù)測(cè)定人生物液體樣品中選定的分析物，所述方法用于確定所述樣品中所述分析物的相對(duì)于已知醫(yī)學(xué)診斷點(diǎn)的水平，所述方法包括在分開(kāi)的水性液體基質(zhì)等分中溶解多個(gè)量的固體水溶性珠，所述水溶性珠各自包含所述分析物、膨脹劑、鹽和緩沖劑，并且所述水性液體基質(zhì)包含鹽和PH為約4.0~約9.0的緩沖劑，以形成多種液體溶液，所述液體溶液的所述分析物的濃度確定包括所述醫(yī)學(xué)診斷點(diǎn)的的范圍。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述試驗(yàn)技術(shù)具有檢測(cè)限值，并且當(dāng)存在于所述基質(zhì)中時(shí)所述分析物低于所述檢測(cè)限值。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述固體水溶性珠基本由所述分析物、所述膨脹劑、所述鹽和所述緩沖劑組成。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括制備用于分析多種不同的選定分析物以確定各所述分析物相對(duì)于該分析物的已知醫(yī)學(xué)診斷點(diǎn)的水平的對(duì)照物的組，所述方法通過(guò)在分開(kāi)的所述水性液體基質(zhì)等分中溶解多個(gè)量的多種不同的各水溶性珠來(lái)進(jìn)行，其中不同的水溶性珠各自含有單一的不同分析物，以形成多種液體溶液，所述液體溶液的各分析物的濃度確定包括該分析物的所述醫(yī)學(xué)診斷點(diǎn)的范圍。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)是人生物液體，已從該液體去除干擾所述分析物的檢測(cè)的內(nèi)源性物質(zhì)。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)還包含選自下組的成分:人血清白蛋白和牛血清白蛋白。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)還包含選自下組的穩(wěn)定劑:蛋白酶抑制劑、冷凍保護(hù)劑、還原劑、螯合劑、交聯(lián)劑和表面活性劑。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)還包含選自下組的抗微生物劑:置氣化納、環(huán)丙沙星、氣霉素、慶大霉素、丁胺卡那霉素、妥布霉素和兩性霉素B。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)的pH是約6.2~約.8.5。
23.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水性液體基質(zhì)的滲透壓是約50~約.1000m0sm/kg。
24.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水溶性珠各自基本是直徑為約3mm~約1Omm的球形。
25.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述水溶性珠各自從約5μL~約.1000 μ L體積的水性溶液凍干制備。
【文檔編號(hào)】G01N33/53GK103890584SQ201280052657
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月20日
【發(fā)明者】A·艾布拉赫姆, C·斯佩茨, K·德瓦爾 申請(qǐng)人:生物輻射實(shí)驗(yàn)室股份有限公司