移液器吸头中的颗粒凝集制造技术

公开了在单个一次性探针吸头中进行颗粒凝集反应的设备和相关方法。所述探针吸头包括用于样品获得的样品腔，用于通过离心或其它方式捕获颗粒的至少一个侧腔，用于将所述样品与凝集试剂混合的过渡区和用于颗粒凝集光学检测的检测区。可以将机械装置连接到所述探针吸头用于控制通过所述探针吸头的内体积的流体的移动。所述探针吸头对高通量凝集型测定的自动化特别有用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移液器吸头中的颗粒凝集
本专利申请涉及用于在单个一次性吸头元件内快速检测是否存在颗粒凝集 (agglutination)的设备和方法。
技术介绍
基于配体和配体结合分子的相互作用的诊断测定在本领域中是熟知的，并且在 临床实验室中广泛使用以检测生物样品内的多种抗原或抗体。历史上，凝集测定提供 了通过较大免疫复合物结构的形成和沉淀检测抗原和抗体之间特异性相互作用的简单方 法。一般说来，细胞(并且具体为红血球)也适用于多种凝集方法。如直接和间接 库姆斯氏(Coomb’ s)测试的常规血型检定测试依赖于红血球的凝集以确定血型相容性或 诊断严重的自身免疫疾病，如溶血性贫血。使用直接库姆斯氏测试或直接抗球蛋白测试以检测与患者红血球表面抗原体内 结合的抗体或补体系统因子。在阳性库姆斯氏测试中，将兔抗人抗体(库姆斯氏试剂) 加入到人抗体结合的患者红血球中从而导致红血球的凝集和沉淀，并借此指示了自身免 疫性溶血性贫血。在间接库姆斯氏测试或间接抗球蛋白测试中，将患者血清与可能供体的红血球 一同培育。如果患者血清中的抗体与供体的红血球结合，则库姆斯氏试剂的加入会导致 供体红血球的凝集和沉淀，并借此指示患者和可能供体血液之间不适合。相反地，不存 在凝集则指示患者血清中的抗体不识别供体红血球上的表面抗原。因此，供体血液是相 容的并且可以用于输血。尽管简单并且成本合算，但是凝集免疫测定通常对微量抗原的检测缺乏所需的 灵敏度并且在解释结果时也具有主观性倾向。最近，通过将抗体连接到亚微米尺寸的 聚苯乙烯微球(通常称为“均一乳胶颗粒”)实现了较高灵敏度并且可重复的凝集型测 定。由于当在接枝胶体之间发生聚集时增加了散射光，因此这些布朗颗粒(Brownian particle)显著提高了检测灵敏度。对凝集免疫测定的这些改善已导致了用于检测多 种疾病相关抗原的可商购诊断试剂盒的快速扩张。在美国专利No.5338689 (Stiftung for diagnostischeForschung)中公开了如库姆斯氏测定的基于细胞的凝集测定或如 ID-MicroTyping System, Inc.的简化血型检定方法，它们不断地提供重要的临床诊断工 具，特别是考虑到不断增长的输血需求以及在紧急护理设施中对用于输血的血型快速判 断的要求。尽管数年来已得到了改善，但是由于需要多个清洗步骤并且需要按照实验方案 的指示顺序加入试剂，因此凝集型测定，特别是基于细胞的凝集型测定仍然是费力并且 麻烦的。因此，这些测定不易于自动化。大量人患者样品(例如，血液样品)的处理同 样增加了实验误差、重复性、实验室人员受到人病原体(如HIV以及乙肝和丙肝病毒)污 染和感染的风险。8可以在下列专利中查到与尝试解决这些问题相关的信息，如美国专利 No.4087248 ； 4590157 ； 4775515 ； 4960566 ； 4963498 ； 5019351 ； 5144139 ； 5174162 ； 5891740 ； 5942442 ； 5976896 ； 6218193 ； 6261847 ； 6375817 ； 6517778 ；美国专利 申请公开 NO.US2003/0022382 ； US2005/0048519 ； US2006/0194342,国际 PCT 专 禾Ij 申请 NO.PCT/US87/02054 ； PCT/US94/01182 ； PCT/GB1999/000052 ； PCT/ GB2005/004166 ； PCT/EP2005/001029 ； PCT/GB1990/000202,欧洲专利文档 EP 212314、EP 340562、EP 483117、EP 542655 和日本专利文档 JP 58073866、JP 62240843 和JP 2005164330。然而，这些参考文献中的每一篇具有一个或多个下列缺点需要实验 室人员反复干预颗粒凝集反应，没有对可以发生颗粒凝集反应中所需所有步骤的设备的 描述，使用它们的设备不能自动化进行多个颗粒凝集反应以及缺少在设备中检测颗粒凝 集反应的手段。出于上述原因，在本领域中仍未满足对实现颗粒凝集型测定自动化的需求，所 述颗粒凝集型测定自动化使得它们与操作员之间所需的相互作用最少并以此改善这些重 要临床测定的安全性、可靠性、成本有效性和效率。专利技术概述描述了在一个或多个一次性探针吸头(disposable probe tips)中进行颗粒凝集反应所需的所有步骤的方法。本专利技术还涉及用于目视检测多个探针吸头内颗粒凝集的设备。根据一个方面，探针吸头用于在将试剂和样品吸入到所述吸头中后进行目视可 检测的凝集反应。所述探针吸头包括第一端口，其配置以允许使所述探针吸头的内体积 形成负压或正压。所述探针吸头的内体积包括(a)与所述第一端口流体连通的样品腔； (b)至少一个侧腔(flanking cavity)，其配置用于在颗粒与样品的其余部分分离后捕获所述 样品中的颗粒，其中所述侧腔与所述样品腔流体连通；(C)检测腔，其配置用于检测所述 样品内的凝集的颗粒，其中所述检测腔与所述样品腔流体连接，(d)布置在所述样品腔和 所述检测腔之间的过渡区，所述过渡区配置用于通过其搅拌作用使往复移动通过所述检 测区和所述样品腔之间的所述过渡区的样品旋转混合；和(e)与所述检测腔流体连接的 第二端口，所述第二端口配置以允许将试剂和样品吸入到所述探针吸头的内体积中或从 其中分配出。根据另一个方面，所述探针吸头内的样品包含细胞悬液。在一种方案中，所述 细胞悬液包含如供体红血球的红血球，或患者血清和供体红血球。在另一个方面，所述样品包含配体结合分子，如抗体或库姆斯氏试剂。在另一个方面，所述颗粒为微球。在一个方案中，所述微球与配体结合分子结 合，其中所述配体结合分子为抗体而所述颗粒为细胞，如红血球。在另一个方面，所述凝集为血细胞凝集。根据另一个方面，所述样品腔的垂直轴和所述至少一个侧腔的垂直轴形成45度 或更小的角。在另一个方面，所述颗粒与样品的其余部分的分离是由离心分离或在磁场中的 分离造成的。在另一个方面，所述离心是由探针吸头围绕所述探针吸头的主垂直轴旋转造成 的。在另一个方面，配置所述侧腔以允许所述经离心的颗粒用吸入到所述侧腔中的 试剂再悬浮。在另一个方面，配置所述侧腔以允许所述再悬浮的离心颗粒流动到所述探针吸 头的样品腔和检测腔中。在另一个方面，所述样品腔壁的内径大于所述检测腔壁的内径。在另一个方面，所述检测腔是光学透明的以允许对凝集进行光学检测。在另一个方面，所述探针吸头是由允许在所述检测腔中进行荧光检测的材料制 成的。在另一个方面，所述检测腔壁能够透射某些预定波长的光。根据另一种方案，提供了在将试剂和样品吸入其中后进行目视可检测的凝集反 应的探针吸头。所述探针吸头包括与探针吸头的内体积流体连通的第一端口。所述吸 头的内体积包括(a)与所述第一端口流体连通的样品腔；(b)检测腔，其配置用于检测样 品内的凝集颗粒，其中所述检测腔与所述样品腔流体连接；(c)布置在所述样品腔和所述 检测腔之间的过渡区，所述过渡区配置用于通过其搅拌作用使往复移动通过所述检测区 和所述样品腔之间的所述过渡区的样品旋转混合；(d)与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
探针吸头，用于在将试剂和样品吸入其中后进行目视可检测的凝集反应，所述探针吸头包括：　　ａ）第一端口，其配置以允许使探针吸头的内体积形成负压或正压；　　ｂ）所述内体积的样品腔，其与所述第一端口流体连通；　　ｃ）所述内体积的至少一个侧腔，其配置用于在颗粒与样品的其余部分分离后捕获所述样品中的颗粒，其中所述侧腔与所述样品腔流体连通；　　ｄ）所述内体积的检测腔，其配置用于检测所述样品内的凝集颗粒，其中所述检测腔与所述样品腔流体连接；　　ｅ）所述内体积的过渡区，其布置在所述样品腔和所述检测腔之间，所述过渡区配置用于通过其搅拌作用使往复移动通过所述检测腔和所述样品腔之间的所述过渡区的样品旋转混合；和　　ｆ）第二端口，其与所述检测腔流体连接，所述第二端口配置以允许将试剂和样品吸入到所述探针吸头的所述内体积中或从其中分配出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z丁，AM威尔逊科利，
申请(专利权)人：奥索临床诊断有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]