[发明专利]移液器吸头中的颗粒凝集

说明书

本申请是2009年3月3日提交的题为“移液器吸头中的颗粒凝集”、国家申请号为200980117622.X(PCT/US2009/035813)的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

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。 

背景技术

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 fur diagnostische Forschung）中公开了如库姆斯氏测定的基于细胞的凝集测定或如ID-Micro Typing 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。 

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专利申请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EP212314、EP340562、EP483117、EP542655和日本专利文档JP58073866、JP62240843和JP2005164330。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。 

发明内容