[发明专利]用于生命科学的样品存储和样品管理的综合

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于生物样品存储的改善的组合物和方法，并且涉及 将生物物质和样品接收和放入编目系统的方法。本发明还涉及所述生物物 质和样品的应用、组织、存储、跟踪、检索以及分析，并且涉及这些方法 的自动化。

发明背景

生命科学领域的研究是基于生物物质和样品以及矿物质或化学物质 的分析，所述生物物质和样品诸如DNA，RNA，血，尿，口腔拭子(buccal swabs)，细菌，病毒，PCR产物，克隆的DNA，蛋白，细胞和组织。这 样的样品典型地从适当来源收集或获得，并且放入存储和详细目录中，以 备进一步的处理和分析。

用于所述样品的存储容器包括瓶，管，小瓶，袋，盒，架，多孔器皿 以及多孔平板，其典型地通过单独的螺旋盖或按盖，按扣或密封，盖，粘 合条或带，或者多盖条密封。对于高通量样品存储的介质，用于处理和生 物学工艺的自动化的标准容器形式为96-，384-或1536-孔平板或阵列。所 述容器以及包含在其内的样品存储在各种温度下，例如在环境温度下或者 在4℃或者在低于0℃的温度下，典型地在约-20℃或在-70℃--80℃。放 置并且存储在装置中的样品大多数经常地包含在液体培养基或者缓冲溶 液中，并且它们要求在这样的零度以下的存储(例如，-20℃或-70--80℃)。 在一些情形中，首先将样品干燥，然后存储在环境温度下，或者在4℃， 在-20℃或在-70--80℃下。

例如，目前，核酸以液体形式在低温下保存。对于短期存储，核酸可 以保存在4℃。对于长期存储，温度一般降低至-20--70℃，以防止遗传 物质的降解，特别在基因组DNA和RNA的情形中。核酸还保存在室温下、 在诸如纤维素膜的固体基质上。两种存储系统都有相关缺点。低温下存储 需要昂贵的设备，诸如冷室，冷冻机，备用发电机系统；在意外的电力断 供期的情形中，这样的设备可能是不可靠的，或者可能很难用在没有现成 的电力来源或者具有不可靠的电力系统的区域。由于所述核酸被截留并且 因此与纤维素纤维缔合，而不能在数量上再回收，所以在再水合处理过程 中，核酸在纤维素纤维上的存储还导致大量的物质损失。另外，由于纤维 素纤维污染生物样品，所以核酸在纤维素上的干存储还需要将纤维素与生 物物质分离。所述核酸与纤维素纤维的分离需要额外的处理，其包括将样 品移取、转移到新的管或容器中，以及离心的步骤，所有这些步骤都可能 导致减少回收产率和增加引入不必要的污染物或暴露于促进样品降解的 条件的机会，并且所述这些步骤还是成本和劳动密集型的。

目前，蛋白主要在典型地从-20℃到液氮存储的范围的冷却或冷冻环境 中在液体状态处理。在一些例外中，在海藻糖存在下，蛋白可以是冻干的， 或者在室温干燥并且直接应用到未处理的表面。(Garcia de Castro等.，2000 Appl.Environ.Microbiol.66：4142；Manzanera等.，2002 Appl.Environ. Microbiol.68：4328)即使在冷却(4℃)，或冷冻(-20℃或-80℃)下保存时，蛋 白经常降解和/或失去活性。蛋白的冻结-解冻压力减少了生物活性(例如， 酶活性，对关联配体的特异性结合，等等)，特别如果需要将蛋白样品的等 分试样反复冻结-解冻时。由此导致的可能为生物测定所需要的蛋白活性的 损失典型地需要重新调整蛋白浓度，以便获得相当的测定结果，或者为了 获得新的蛋白试剂而昂贵地抛弃损坏的蛋白试剂。将多种用途的酶试剂保 存在实验室中，特别由不同的使用者在不同的时间以及应用非标准化的操 作程序保存，这种常规习惯进一步减少使用这样的试剂产生的实验数据的 可靠性。因此，蛋白的半衰期被减小了，并且昂贵的试剂必须经常更换， 这等于对使用者的巨大的经济成本。对于蛋白的供应者，需要高成本来维 持无中断的冷冻供应链，其从初始的冷室工作开始，用于样品的装运，冷 冻保存，以及蛋白从生产到应用地点的冷冻转运。例如，在装运期间的耽 搁可能导致蛋白的灭活，那么其必须由供应者高成本替换；失活产品的接 收还可能导致消费者的不满。