[发明专利]在成分检验中的自校准梯度稀释以及在薄膜样本中执行的梯度稀释设备

说明书

本申请要求以下美国临时申请的优先权：2008年4月2日提交的第61/041,784号；2008年4月2日提交的第61/041,791号；2008年4月2日提交的第61/041,790号；2008年4月2日提交的第61/041,794号；2008年4月2日提交的第61/041,797号；以及2008年4月9日提交的第61/043,571号。

技术领域

本公开涉及用于在不需要多重稀释的自动化系统中对抗体滴定度进行测量的方法和设备。该系统提供了一种简单的方法，该方法用于在样本分析腔室之中建立原位稀释而无需使用任何精密流体处理部件，并且进一步使用相同的原理来在腔室之中提供大范围的样本稀释度，使得当处理可能包含大范围的分析物浓度的样本时避免对于额外的稀释步骤的需要。

背景技术

在大多数检验中，需要提供要被分析的样本的精确稀释，使得可以使分析物的浓度处于有效的检验范围，并且由于该稀释影响分析物的浓度，所以测试的精确性和准确性很大程度上取决于稀释的精确性和准确性。这种稀释的一个原因在于免疫测定受已知为前带效应(prozone effect)的现象的影响。本公开中使用的术语“前带”是指在基于沉淀或凝集的免疫测定反应中通常要禁止或防止的抗体过量(antibody excess)的情况；“后带”是指在凝集或沉淀反应被禁止的免疫测定中抗原过量的情况；以及“钩状效应(hook effect)”是指导致伪低(falsely low)的结果的抗原过量的情况。发生前带效应的情况会导致对患者具有灾难性后果的假阴性(false negative)和伪低的结果。

每个检验组合都具有根据经验限定的工作范围，并且检验必须使用适当稀释的样本和反应物来执行。传统上，已经通过精密流体处理部件的使用或者以较高的抗体稀释手动重复检验实现了这种类型的稀释，以检查该阴性是否为真阴性。尽管这些可以是非常准确的，但这需要仔细的校准并且极大地增加了自动化仪器的复杂性。另外，存在于样本中的分析物的范围可能会超过检验的动态范围，并且为了获得准确的结果可能会需要样本的进一步稀释。

诸如针对传染病病原抗体，血清检验是很重要的，这是因为基于存在的免疫球蛋白的种类，血清检验会表明是由于免疫作用或者是由于先前或当前暴露于感染原而存在免疫性。类似地，可以使用血清检验来检测自身免疫(auto-immunity)等。存在许多所进行的检验类型，包括凝集、补体结合(complement-fixation)、沉淀等。这些测试的一个几乎普遍的特征在于需要对样本进行多次稀释，以检测抗体不再对引起阳性测试有效的点。这被称作“滴定度”，滴定度是与测试抗原产生可检测的凝集或者被测量的反应的患者的血清或血浆的最高稀释度。实际上，这需要执行许多单独的测试来达到该结果。使用这种检验的另一个问题在于，有时难以确定结束点(end-point)，从而对滴定度测定增加了显著的误差。自动化可以增加测试效率和准确性，但是通过仪器来执行稀释是非常困难且耗时的，包括需要首先限定期望的稀释度，而对于不同的测试所需的稀释度是不同的，并且多重稀释步骤是非常复杂的。

提供一种用于在不需要多重稀释并且消除了由于前带效应引起的假阴性的风险的自动化系统中对抗体滴定度进行测量的方法和设备是所希望的。

发明内容

根据本发明的一个方面，使用可感测标记物以允许在被分析的反应区域中对添加到试管内(in vitro)腔室的反应物的浓度进行测量。本公开中的可感测标记物是指不会干扰被分析反应并且以接近该可感测标记物被加入其中的反应物的速率扩散的染料或可检测的物质。可感测标记物可以是能够通过诸如吸收或荧光发射之类的光学方法进行测量的一种或多种染料。可感测标记物均匀地存在于溶液或胶状悬浮体之中，该溶液或胶状悬浮体具有随后要被添加到所使用的薄分析腔室的并且允许在所使用的薄分析腔室中混合的两种或更多种液体中的至少一种液体。