[发明专利]免疫学化验系统和方法

说明书

本申请是申请人为“爱莫里大学”、申请日为“2004年6月24日”、申请号为“200480021043.2”、发明名称为“免疫学化验系统和方法”的中国发明专利申请的分案申请。

优先权要求

本申请要求同样未决的美国实用专利申请为优先权，所述实用专利申请于2003年6月24日提交，其名称为“免疫学化验系统及方法（Immunological Assay System and Method）”，序列号为10/602,981，并在此将其整体结合作为参考。

技术领域

本发明总体涉及一种免疫学化验系统，更特别地，涉及一种用于分离和分析免疫学和免疫血液学标本成分的系统和方法。

背景技术

免疫学化验设计用于检测抗体和抗原之间的反应。这些化验通常采用细胞，例如作为“抗原载体”的红血球（RBCs）或者小球（bead）。在适当的化验构造中，抗体可以交叉连接抗原载体，从最初单独的抗原载体和抗体而聚集产生大的三维抗原抗体。在其他构造中，抗体结合在抗原载体上而不与它们交叉连接。

在血库设定中，免疫血液学测试使用RBCs和抗体以确定输血捐赠者和接受者在输血之前的可配伍性。例如，如果接受者的抗体与捐赠者的RBCs产生交叉连接，捐赠者和接受者是不配伍的，结果会形成大的RBC聚集。现在商业上可用的测试试剂是设计用来区分这些聚集和单独的、非凝集的RBCs。例如在标准的“试管测试”中，RBCs与抗体混合，在大约1000X重力加速度（g）下离心分离很短的时间，大约30秒，以增强形成的抗原抗体复合体，然后用手轻轻地再次悬挂，从而可将凝集的RBCs从非凝集的RBCs中区别出来。试管测试要使用大量的劳动力，不能自动化，由于要依赖各个操作者的技巧，各个实验室的结果难以实现标准化。

一种可选的用于鉴别凝聚RBCs的近似法是自旋柱技术（column technology），它基于标准的色谱分析原理。有了这种方法，利用充满诸如小球、凝胶、或者聚丙烯酰胺的均质基体试管，便可分离聚集的和独立的RBCs。基体材料设计有特定大小的洞或微孔，从而在仔细控制的离心力作用下，大的（“4＋”）聚集几乎不能进入基体。然而，较小的聚集（“3＋”到“1＋”）依次进入基体增加等级，而未凝聚的RBCs不仅进入基体，而且完全沉积在试管底部。为了让单一均质色谱分析基体有效地将独立的RBC从不同尺寸的RBC聚集中分离出来，必须在精控制80Xg低速离心条件下，进行相对较长运行时间的离心分离，大约10分钟。与最佳离心分离状况的偏差，例如为缩短化验运行时间而采用较高的离心分离速度，，会导致RBCs的不良分离，损害确定血液捐赠者和接受者之间可配伍性的化验能力。这种方法在一定范围内可以自动化，较少地依赖于操作者的技术。

由于处理柱的生产成本，自旋柱技术相比试管测试昂贵许多。基体材料为溶液，典型地必须要有精控的包装、运输、和存储条件。另外，离心分离步骤的延长，其测试要比试管测试慢了，大约10分钟，而试管测试为大约30秒。解释化验的结果也需要对操作者进行培训，因为读出的是“模拟”刻度，即典型地必须估算RBC迁移通过基体的距离。

这种技术在免疫血液学测试中主要有三种应用：正向血型测定、逆向血型测定、以及抗体筛选。每一种都将单独讨论。

ABO/D正向测定（ABO/D Forward Typing）

正向测定用来检测在RBC表面上是否存在特殊的临床上重要的抗原。这些包括，但是不限于A－抗原、B－抗原，Rh（D）－抗原，以及其它包括Kell、Duffy等的RBC抗原。通常，测试各种这些抗原用在单独的测试/反应中。因此，需要三个单独的反应识别这三种RBC抗原。这种规程通常需要设立三个单独的试管/反应检测RBCs上是否存在A、B和Rh（D）抗原。

对于A和B抗原测定，我们现在主要使用老鼠抗体直接接触适合的抗原，尽管也可以使用人类的抗血清。理论上，如果检测设备，即流动血细胞计数器或其他适合的仪器，可以检测的话，则这些抗体可以用例如荧光或其它多种商业上可用的荧光染料直接标记。A和B抗原包括部分糖残余，然而准备来接触这些抗原的大多抗体是免疫球蛋白M（IgM）类的，因而难以直接标记。