发明内容
提供了用于检测单个临床样品中或单个临床样品的多个等分试样中指示多种感染病原体中的一种或多种的标志物的存在的系统、方法和装置。本文所公开的系统、方法和装置可以是被配置成在服务点地点使用的服务点系统、方法和装置,其中服务点地点可以是从受试者获得样品的地点。
在实施方式中,申请人公开了用于测试单个小体积临床样品或其等分试样中指示感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的系统、方法和装置。在实施方式中,所述系统、方法或装置是服务点(POS)系统、方法或装置。在实施方式中,在POS地点收集样品,并且在位于该POS地点的装置中分析所述样品。在实施方式中,在短时间段内完成对所述小体积临床样品的分析。在实施方式中,所述感染性疾病包括呼吸疾病。在实施方式中,所述感染性疾病包括选自上呼吸道疾病和下呼吸道疾病的呼吸疾病。在实施方式中,所述感染性疾病包括性传播疾病。
在实施方式中,申请人公开了用于检测单个小体积临床样品或其等分试样中指示感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的系统、方法和装置。在实施方式中,所述系统、方法或装置是POS系统、方法或装置。在实施方式中,在POS地点收集样品,并且在位于该POS地点的装置中分析所述样品。在实施方式中,在短时间段内完成对所述小体积临床样品的分析。
在实施方式中,所述感染性疾病是细菌性疾病或病毒性疾病或者另一类型的疾病,并且对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是细菌性疾病、病毒性疾病还是另一类型的疾病。对感染性疾病的类型的确定有助于确定向受试者提供的治疗的类型,例如,当所述确定表明所述感染性疾病是真菌性疾病时,应当用抗真菌药物来治疗所述受试者;当所述确定表明所述感染性疾病是酵母感染时,应当用抗酵母药物来治疗所述受试者;并依此类推。
在实施方式中,所述感染性疾病是细菌性疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是否为细菌性疾病。在对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是细菌性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中使用抗生素。在实施方式中,所述感染性疾病是病毒性疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是否为病毒性疾病。在对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中使用抗病毒药物。在对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中不应当使用抗生素。在实施方式中,所述感染性疾病是细菌性疾病或病毒性疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是细菌性疾病还是病毒性疾病。类似地,当对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是真菌性疾病时,应当用抗真菌药物来治疗所述受试者;当所述确定表明所述感染性疾病是酵母感染时,应当用抗酵母药物来治疗所述受试者;并依此类推。
在实施方式中,所述感染性疾病包括呼吸疾病。在实施方式中,所述感染性疾病包括选自上呼吸道疾病和下呼吸道疾病的呼吸疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是上呼吸道疾病还是下呼吸道疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定存在于该小体积临床样品中的上呼吸道疾病或下呼吸道疾病的类型。例如,在实施方式中,所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是细菌性疾病或病毒性疾病或者另一类型的疾病,并且对所述小体积临床样品的分析确定所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是细菌性疾病、病毒性疾病还是另一类型的疾病。在对所述小体积临床样品的分析确定所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是细菌性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中使用抗生素。在对所述小体积临床样品的分析确定所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中使用抗病毒药物。在对所述小体积临床样品的分析确定所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中不应当使用抗生素。类似地,当对所述小体积临床样品的分析确定所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是真菌性疾病时,应当用抗真菌药物来治疗所述受试者;当所述确定表明所述感染性疾病是酵母感染时,应当用抗酵母药物来治疗所述受试者;并依此类推。
在实施方式中,所述感染性疾病包括性传播疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定存在于该小体积临床样品中的性传播疾病的类型。例如,在实施方式中,所述性传播疾病是细菌性疾病或病毒性疾病或者另一类型的疾病,并且对所述小体积临床样品的分析确定所述性传播疾病是细菌性疾病、病毒性疾病还是另一类型的疾病。在对所述小体积临床样品的分析确定所述性传播疾病是细菌性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中使用抗生素。在对所述小体积临床样品的分析确定所述性传播疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中使用抗病毒药物。在对所述小体积临床样品的分析确定所述性传播疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中不应当使用抗生素。类似地,当对所述小体积临床样品的分析确定所述性传播疾病是真菌性疾病时,应当用抗真菌药物来治疗所述受试者;当所述确定表明所述感染性疾病是酵母感染时,应当用抗酵母药物来治疗所述受试者;并依此类推。
在被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置的实施方式中,以及在被配置用于检测多种标志物的系统、方法或装置中,标志物可指示呼吸疾病;在实施方式中,标志物可指示上呼吸道疾病。在实施方式中,标志物可指示下呼吸道疾病。在实施方式中,申请人公开了被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置,其中呼吸疾病标志物指示下组呼吸疾病标志物中的两种或更多种:腺病毒B(adenovirus B)、腺病毒C(adenovirus C)、腺病毒E(adenovirus E)、百日咳博德特氏菌(Bordetella pertussis)、结核分枝杆菌(MTB)(mycobacterium tuberculosis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus)、A群链球菌(Group A streptococcus)以及B群链球菌(Group B streptococcus)。在实施方式中,申请人公开了用于测试多种标志物的系统、方法和装置,其中呼吸疾病标志物指示下组呼吸疾病标志物中的两种或更多种:腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、百日咳博德特氏菌、副百日咳博德特氏菌、结核分枝杆菌(MTB)、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、A群链球菌、B群链球菌、卡他莫拉菌(Moraxella catarrhais)、产气肠杆菌(Enterobacteraerogenes)、副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfluenzae)、偏肺病毒(MetapneumoVirus)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia)、副流感病毒1(Parainfluenza Virus1)、副流感病毒2(Parainfluenza Virus 2)、副流感病毒3(Parainfluenza Virus 3)、冠状病毒OC43(Coronavirus OC43)、冠状病毒NL63(Coronavirus NL63)、冠状病毒MERS(Coronavirus MERS)、冠状病毒HKU1(Coronavirus HKU1)、冠状病毒229E(Coronavirus229E)、肺炎克雷伯氏菌phoE(Klibsiella pneumonia phoE)、肺炎克雷伯氏菌KPC(Klebsiella pneumonia KPC)、博卡病毒2,4型(Bocavirus type 2,4)以及博卡病毒1,3型(Bocavirus type 1,3)。在实施方式中,呼吸疾病标志物指示该呼吸疾病标志物组中的三种或更多种、或四种或更多种、或五种或更多种、或六种或更多种、或七种或更多种、或八种。
在被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置的实施方式中,以及在被配置用于检测多种标志物的系统、方法和装置中,标志物可指示性传播疾病。在实施方式中,申请人公开了被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置,其中性传播疾病标志物指示下组标志物中的两种或更多种:单纯性疱疹病毒(HSV)、人免疫缺陷病毒(HIV)、链球菌B和梅毒螺旋体。在实施方式中,申请人公开了被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置,其中性传播疾病标志物指示下组标志物中的两种或更多种:A组HIV-2、B组HIV-2、M组HIV-1、乙型肝炎、丁型肝炎、单纯性疱疹病毒(HSV)、链球菌B和梅毒螺旋体。在实施方式中,性传播疾病标志物指示该性传播疾病标志物组中的三种或更多种、或四种。
在被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置的实施方式中,以及在被配置用于检测多种标志物的系统、方法和装置中,标志物可指示流感。在实施方式中,申请人公开了被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置,其中流感标志物指示甲型流感和乙型流感。在实施方式中,申请人公开了被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置,其中流感标志物指示由以下形式的流感组成的下组标志物中的两种或更多种:H1N1(季节性)、H1N1(新型)、H3N2、H7N9(血凝素基因标志物(HA)和神经氨酸酶基因(NA))以及H5N1。在实施方式中,流感标志物指示该流感标志物组中的三种或更多种、或四种或更多种、或五种。在实施方式中,流感标志物可以是流感基质蛋白标志物,或者可以是流感神经氨酸酶蛋白标志物,或者可以是流感血凝素标志物或其他流感标志物。在实施方式中,小体积临床样品的分析确定感染性疾病是否为流感。在实施方式中,小体积临床样品的分析确定存在于小体积临床样品中的流感的类型。在小体积临床样品的分析确定感染性疾病为流感(病毒疾病)的实施方式中,所述确定指示抗生素不应该用于该疾病的治疗。在小体积临床样品的分析确定感染性疾病为流感的实施方式中,所述确定指示抗病毒药物应该用于该疾病的治疗。
在被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置的实施方式中,以及在被配置用于检测多种标志物的系统、方法和装置中,标志物可指示可通过血液样品分析检测的疾病和疾病标志物。在实施方式中,这类可通过血液样品分析检测的疾病和疾病标志物包括西尼罗病毒(West Nile Virus)、Epstein-Barr病毒、疟原虫(plasmodium)、克氏锥虫(Trypanosoma cruzi)和登革病毒(Dengue Virus)(包括1、2、3和4型)。
可以从受试者的咽喉获得样品,例如,通过咽喉拭子获得样品;可以从受试者的鼻获得样品,例如,通过鼻拭子获得样品。在实施方式中,可以将从受试者的咽喉和鼻获得样品一起测试。在实施方式中,对从咽喉、或从鼻、或从鼻和咽喉获得的样品的测试可以通过核酸分析;或通过氨基酸分析(例如,ELISA或其他基于抗体或基于结合蛋白的分析);或通过一般化学分析;或通过细胞计数分析;或通过它们的组合来测试。例如,可以通过核酸分析和通过氨基酸分析来测试样品。这样的测试可以用于确定受试者已经感染了多久,例如,通过记录样品中指示特定疾病的抗体的水平上升的延迟;或通过追踪样品中指示特定疾病的抗体水平随时间推移的上升(例如,通过随时间重复测试)。类似地,这样的测试可以用于通过下列各项来检测或确定治疗的效果:通过记录样品中指示特定疾病的抗体的水平上升的延迟;或通过追踪样品中指示特定疾病的抗体水平随时间推移的上升(例如,通过随时间重复测试)。在实施方式中,来自咽喉和来自鼻的样品可以包含在单个溶液中,并且一起测试。在实施方式中,来自咽喉和来自鼻的样品可以处于单独的器皿(例如,样品容器)中,但全都包含在单个筒匣中,并且同时测试所述单独的器皿。这样的同时测试可以包括单独地测试所述器皿,或者可以包括对所述器皿的内容物进行混合并测试混合物。
在实施方式中,申请人公开了被配置用于通过检测或确定或者检测和确定指示特定感染的核酸标志物和指示同一感染的抗体标志物的量而鉴别或估计或以其他方式确定受试者体内感染的阶段的系统、方法和装置。这样的系统、方法和装置可以用于随时间检测、测量和追踪这样的标志物,以有效地提供对感染发生了多久的估计或确定。这样的系统、方法和装置可以用于随时间检测、测量和追踪这样的标志物,以有效地帮助评价患有感染的受试者的现状。这样的系统、方法和装置可以用于随时间检测、测量和追踪这样的标志物,以有效地帮助确定患有感染的受试者的可能的预后。例如,当指示特定感染的核酸标志物相对较多,而指示该特定感染的抗体或其他蛋白标志物相对稀少时,则可以估计或确定所述感染是近期感染;然而,当指示特定感染的核酸标志物相对较多,而指示该特定感染的抗体或其他蛋白标志物也相对较多时,则可以估计或确定所述感染不是近期感染,这是因为所述受试者已经有时间产生感染特异性抗体。当指示特定感染的核酸标志物相对稀少,而指示该特定感染的抗体或其他蛋白标志物也相对较多时,则可以估计或确定所述感染处于后期阶段,并且表明所述感染逐渐减弱,这是因为这样的观察表明所述受试者正在克服所述感染。
在实施方式中,申请人公开了被配置用于测试多种标志物的系统、方法和装置,并且公开了被配置用于检测多种标志物的系统,其中所述标志物指示单个小体积临床样品或其等分试样中的多种感染性疾病。在实施方式中,所述系统、方法和装置可被配置用于测试或检测指示多于约8种不同疾病、或多于约8种不同疾病、或多于约12种不同疾病、或多于约16种不同疾病、或多于约20种不同疾病、或多于约25种不同疾病、或多于约35种不同疾病、或多于约45种不同疾病或者多于约60种不同疾病的标志物。在实施方式中,所述系统、方法和装置可被配置用于测试或检测多种核酸标志物和蛋白标志物,每一标志物指示多种疾病或状况中的至少一种。在实施方式中,所述系统、方法和装置可被配置用于测试或检测多种核酸标志物、蛋白标志物和细胞计数标志物,每一标志物指示多种疾病或状况中的至少一种。在实施方式中,所述系统、方法和装置可被配置用于测试或检测多种核酸标志物、蛋白标志物、细胞计数标志物、细胞因子和炎症标志物,每一标志物或细胞因子指示多种疾病或状况中的至少一种。在实施方式中,所述系统、方法和装置包括服务点系统。在实施方式中,可以在所述服务点处收集样品,并且可以在位于该POS地点的装置中分析该样品。在实施方式中,可以在短时间段内完成对所述小体积临床样品的分析。
在实施方式中,所述感染性疾病包括呼吸疾病。在实施方式中,所述感染性疾病包括选自上呼吸道疾病和下呼吸道疾病的呼吸疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述感染性疾病是上呼吸道疾病还是下呼吸道疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定存在于该小体积临床样品中的上呼吸道疾病或下呼吸道疾病的类型。在实施方式中,所述呼吸疾病包括由选自病毒、细菌、酵母、真菌、支原体以及其他微生物的致病体所引起的呼吸疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定存在于该小体积临床样品中的上呼吸道疾病或下呼吸道疾病的类型。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述上呼吸道疾病或下呼吸道疾病是病毒性疾病、细菌性疾病还是一些其他类型的疾病。在对所述小体积临床样品的分析确定所述疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中不应当使用抗生素。在对所述小体积临床样品的分析确定所述疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中应当使用抗病毒药物。在对所述小体积临床样品的分析确定所述疾病是细菌性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中应当使用抗生素。
在实施方式中,所述感染性疾病包括性传播疾病。在实施方式中,所述性传播疾病包括由选自病毒、细菌、酵母、真菌、支原体以及其他微生物的致病体所引起的性传播疾病。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定存在于该小体积临床样品中的性传播疾病的类型。在实施方式中,对所述小体积临床样品的分析确定所述性传播疾病是病毒性疾病、细菌性疾病还是一些其他类型的疾病。在对所述小体积临床样品的分析确定所述疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中不应当使用抗生素。在对所述小体积临床样品的分析确定所述疾病是病毒性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中应当使用抗病毒药物。在对所述小体积临床样品的分析确定所述疾病是细菌性疾病的实施方式中,所述确定表明在该疾病的治疗中应当使用抗生素。
申请人还公开了一种确定受试者体内对疾病的反应状态的方法,所述方法包括a)将临床样品引入样品处理装置中,所述样品是从疑似患有由致病生物引起的疾病的受试者获得的,所述临床样品具有不超过500微升的体积,其中所述装置包括:i)样品操纵系统;ii)检测站;以及iii)测定站,其至少包括第一可独立移动的测定单元和第二可独立移动的测定单元;b)借助于所述样品操纵系统,将所述临床样品的一部分转移至所述第一测定单元和第二测定单元中的每一个,其中在所述第一测定单元中执行用于检测指示所述致病生物的核酸的测定,并且在所述第二测定单元中执行用于检测对所述致病生物的抗体的测定;c)借助于所述样品操纵系统,将所述第一测定单元和第二测定单元转移至所述检测站;d)借助于所述检测站获得数据测量,所述数据测量包括确定指示所述样品中的病原生物的核酸水平,以及确定所述样品中针对该病原生物的抗体水平;e)i)确定所述感染是近期感染,并且处于所述疾病的早期阶段,其中指示病原生物的核酸水平较高,而针对该病原生物的抗体水平较低或正常;ii)确定所述感染不是近期感染,并且不处于所述疾病的早期阶段,其中指示病原生物的核酸水平较高,并且针对该病原生物的抗体水平较高;以及iii)确定所述感染是正在减弱的感染,并且处于所述疾病的后期,其中指示病原生物的核酸水平较低或正常,而针对该病原生物的抗体水平较高,其中标志物的正常水平是在健康的正常受试者群体中确定的该标志物的水平,其中高水平是显著超过在健康群体中所确定的正常水平的水平,而低水平是处于或低于在健康群体中所确定的正常水平的水平。
在实施方式中,所述确定受试者体内对疾病的反应状态的方法,还包括检测炎症细胞因子的水平。在所述确定受试者体内对疾病的反应状态的方法的实施方式中,所述装置还包括包含成像装置和用于接收显微容槽的平台的细胞计数站,并且所述方法还包括对从所述受试者获得的血液样品中的白细胞进行成像。在实施方式中,对从所述受试者获得的血液样品中的白细胞进行成像包括检测从所述受试者获得的血液样品中的白细胞类型的水平,以及确定所述检测到的所述白细胞类型的水平是高于、处于还是低于该血细胞类型的正常水平,其中该白细胞类型的正常水平是由来自健康群体的血液样品中该白细胞类型的水平所确定。
测试可以用于对指示任何感染性疾病的标志物的检测。例如,可测试的疾病包括呼吸疾病,并且包括上呼吸道疾病和下呼吸道疾病。标志物可以包括核酸标志物、蛋白标志物、多糖标志物、细胞标志物(包括细胞和细胞器或细胞片段)以及其他标志物。标志物可以包括病毒感染、细菌感染、真菌感染、酵母感染、支原体感染以及其他感染的标志物。可以针对指示炎症的标志物来测试样品。可以针对细胞因子来测试样品。可以针对炎症细胞因子来测试样品。可以抗炎性细胞因子来测试样品。可以由受试者的状况或既往病史来确定样品的稀释量或标志物的检测水平。
可以在从将样品放置在测试装置中以供分析时起的3小时、或2小时、或1小时、或半小时或更短时间内获得测试结果。可以将样品放置在测试装置中,以便在从由受试者获得样品时起的5小时、或4小时、或3小时、或2小时、或1小时、或半小时或更短时间内进行分析。可以在从由受试者获得样品时起的8小时、7小时、或6小时、或5小时、或3小时、或2小时、或1小时、或半小时或更短时间内获得测试结果。
在实施方式中,申请人公开了一种检测疾病标志物的方法,包括:a)将包含一个或多个样品的筒匣引入自动样品处理装置中,所述筒匣被配置用于容纳至少一个样品,并且被配置用于容纳拭子,其中所述自动样品处理装置包括:i)样品操纵系统,其被配置用于运送样品的至少一部分,并且被配置用于运送可独立移动的测定单元;以及ii)光检测器;b)使样品或其一部分与可移动的测定单元或试剂或全部两者接触,以便执行用于检测疾病标志物的测定,所述接触包括借助于所述样品操纵系统运送所述样品的至少一部分、或可移动的测定单元、或试剂、或它们的组合;c)将所述样品或其部分定位在适合于由所述光检测器检测来自所述样品或其部分的光信号的位置;以及d)检测疾病标志物的存在。在实施方式中,这样的方法可以包括执行用于检测疾病标志物的两个或更多个测定,以及检测所述一个或多个样品或其一个或多个部分中两种或更多种疾病标志物。在实施方式中,所述样品具有小于约500微升(μL)的体积。在实施方式中,所述一个或多个样品包括血液样品;或者包括使用拭子获得的样品;或者包括血液样品和使用拭子获得的样品。在实施方式中,使用所述拭子获得的样品可以是通过擦拭受试者的口腔、咽喉、鼻腔通道、阴道区域或其他体腔而获得的。在实施方式中,所述方法包括检测核酸疾病标志物和蛋白质疾病标志物的存在。
本文公开的方法包括进行两个或更多个用于检测疾病标志物的测定,以及检测所述样品或其一个或多个部分中的两种或更多种疾病标志物。在实施方式中,该方法包括检测核酸疾病标志物和蛋白质疾病标志物的存在。在实施方式中,该疾病标志物选自核酸疾病标志物、蛋白质疾病标志物、糖类、前列腺素、细胞因子、组胺、类固醇以及炎症标志物。在实施方式中,检测到两种或更多种疾病标志物,其中该疾病标志物选自核酸疾病标志物、蛋白质疾病标志物、糖类、前列腺素、细胞因子、组胺、类固醇以及炎症标志物。在实施方式中,疾病标志物是选自前列腺素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-8(IL-8)、白介素-12(IL-12)、干扰素γ(IF-γ)、缓激肽、补体系统分子、凝血因子、C反应蛋白、红细胞沉降率(ESR)、白细胞计数以及血细胞和其他细胞的形态变化的炎症标志物。
在实施方式中,疾病标志物是致病体的标志物,其中所述致病体选自下组的致病生物:病毒、细菌、支原体、真菌、酵母和其他微生物。在实施方式中,致病体的疾病标志物选自:甲型流感基质蛋白、流感H3N2、季节性流感H1N1、新型流感H1N1、乙型流感、酿脓链球菌(A)、结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌(MR)、金黄色葡萄球菌(RS)、百日咳博德特氏菌(百日咳)、无乳链球菌(B)、流感H5N1、流感H7N9、腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、乙型肝炎、丙型肝炎、丁型肝炎、梅毒螺旋体、HSV-1、HSV-2、HIV-1、HIV-2、登革热1、登革热2、登革热3、登革热4、疟疾、西尼罗病毒、克氏锥虫(Chagas)、肺炎克雷伯氏菌(肠杆菌科菌)、肺炎克雷伯氏菌碳青霉烯酶(KPC)、Epstein Barr病毒(单)、鼻病毒、副流感病毒(1)、副流感病毒(2)、副流感病毒(3)、副流感病毒(4a)、副流感病毒(4b)、呼吸道合胞病毒(RSV)A、呼吸道合胞病毒(RSV)B、冠状病毒229E、冠状病毒HKU1、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、新型冠状病毒、博卡病毒、人偏肺病毒(HMPV)、肺炎链球菌(penic R)、肺炎链球菌(S)、肺炎支原体、肺炎衣原体、百日咳博德特氏菌、流感嗜血杆菌(ampic R)、流感嗜血杆菌(ampic S)、卡他莫拉菌、假单孢菌属菌(假单孢菌)、副流感嗜血杆菌、阴沟肠杆菌(肠杆菌科菌)、产气肠杆菌(肠杆菌科菌)、粘质沙雷氏菌(肠杆菌科菌)、鲍曼不动杆菌、军团菌属菌、大肠杆菌、念珠菌、沙眼衣原体、人乳头状瘤病毒、淋病奈瑟氏菌、疟原虫和毛滴虫(阴道)。
在实施方式中,所述方法包括检测血液样品中的疾病标志物和检测从拭子获得的样品中的疾病标志物,其中所述疾病标志物中的一种是炎症标志物,并且所述疾病标志物中的一种是致病体的标志物。在实施方式中,这样的炎症疾病标志物选自前列腺素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-8(IL-8)、白介素-12(IL-12)、干扰素γ(IF-γ)、缓激肽、补体系统分子、凝血因子、C反应蛋白、红细胞沉降率(ESR)、白细胞计数以及血细胞和其他细胞的形态变化,并且这样的致病体的疾病标志物选自下组的致病生物:病毒、细菌、支原体、真菌、酵母和其他微生物。
在实施方式中,疾病标志物是选自流感、呼吸疾病、性传播疾病和另一种感染性疾病的疾病的标志物。在疾病是流感的实施方式中,疾病标志物选自H1N1(季节性)、H1N1(新型)、H3N2、H7N9和H5N1。在实施方式中,该疾病是选自上呼吸道疾病和下呼吸道疾病的呼吸疾病。在疾病是呼吸疾病的实施方式中,标志物可以是选自下组的致病生物的标志物:腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、百日咳博德特氏菌、结核分枝杆菌(MTB)、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、A群链球菌、B群链球菌、卡他莫拉菌、产气肠杆菌、副流感嗜血杆菌、偏肺病毒、肺炎链球菌、副流感病毒1、副流感病毒2、副流感病毒3、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、冠状病毒MERS、冠状病毒HKU1、冠状病毒229E、肺炎克雷伯氏菌phoE、肺炎克雷伯氏菌KPC、博卡病毒2,4型以及博卡病毒1,3型。
在疾病是性传播疾病的实施方式中,标志物可包括选自下组的指示性传播疾病的致病生物的标志物:单纯性疱疹病毒(HSV)、人免疫缺陷病毒(HIV)、A组HIV-2、B组HIV-2、M组HIV-1、乙型肝炎、丁型肝炎、单纯性疱疹病毒(HSV)、链球菌B和梅毒螺旋体。
在实施方式中,所述方法包括检测血液样品中的疾病标志物和检测从拭子获得的样品中的疾病标志物,其中所述疾病标志物中的至少一种是选自下组的指示呼吸疾病的致病生物的标志物:腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、百日咳博德特氏菌、结核分枝杆菌(MTB)、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、A群链球菌、B群链球菌、卡他莫拉菌、产气肠杆菌、副流感嗜血杆菌、偏肺病毒、肺炎链球菌、副流感病毒1、副流感病毒2、副流感病毒3、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、冠状病毒MERS、冠状病毒HKU1、冠状病毒229E、肺炎克雷伯氏菌phoE、肺炎克雷伯氏菌KPC、博卡病毒2,4型以及博卡病毒1,3型。
在疾病是感染性疾病的实施方式中,疾病标志物可包括选自下组的感染性致病体的标志物:西尼罗病毒、Epstein-Barr病毒、疟原虫、克氏锥虫和登革病毒。
在包括检测血液样品中的疾病标志物和检测从拭子获得的样品中的疾病标志物的实施方式中,其中所述疾病标志物中的至少一种是选自下组的指示性传播疾病的致病生物的标志物:单纯性疱疹病毒(HSV)、人免疫缺陷病毒(HIV)、A组HIV-2、B组HIV-2、M组HIV-1、乙型肝炎、丁型肝炎、单纯性疱疹病毒(HSV)、链球菌B和梅毒螺旋体。
在包括检测血液样品中的疾病标志物和检测从拭子获得的样品中的疾病标志物的实施方式中,其中所述疾病标志物中的至少一种是选自下组的致病体的标志物:西尼罗病毒、Epstein-Barr病毒、疟原虫、克氏锥虫和登革病毒。
在检测疾病标志物的方法的实施方式中,所述方法是在服务点地点执行的服务点方法。在检测疾病标志物的方法的实施方式中,所述方法可以在少于约40分钟内执行。在包括检测血液样品中的疾病标志物和检测从拭子获得的样品中的疾病标志物的实施方式中,所述方法是在服务点地点执行的服务点方法。在包括检测血液样品中的疾病标志物和检测从拭子获得的样品中的疾病标志物的实施方式中,所述方法可以在少于约40分钟内执行。
例如,申请人在本文公开了一种用于确定患有感染的受试者体内的感染阶段的方法,包括:针对1)指示所述感染的核酸的存在和2)指示所述感染的抗体的存在而测试从所述受试者获得的至少一个样品或者其一个或多个等分试样,以及确定a)指示所述感染的核酸和b)指示所述感染的抗体的相对量是否表明所述感染是近期感染,其中i)与指示所述感染的抗体的相对量相比更大的指示所述感染的核酸的相对量表明所述感染是近期感染,并且ii)针对感染病原体的显著量的抗体表明所述感染不是近期感染。在这样的方法的实施方式中,所述至少一个样品包括血液样品。在这样的方法的实施方式中,所述至少一个样品包括选自咽喉拭子样品、颊拭子样品、鼻拭子样品、唾液样品以及血液样品的样品。在这样的方法的实施方式中,当检测到针对所述感染病原体的显著量的抗体时,并且当指示所述感染病原体的核酸标志物相对稀少时,所述方法表明所述感染处于晚期阶段并且所述感染逐渐减弱。
在实施方式中,这样的方法可进一步包括测试一个样品或多个样品的炎症标志物。在实施方式中,该炎症标志物可选自前列腺素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-8(IL-8)、白介素-12(IL-12)、干扰素γ(IF-γ)、缓激肽、补体系统分子、凝血因子以及血细胞或其他细胞的形态变化。在实施方式中,该炎症标志物是选自淋巴因子、趋化因子、白介素和干扰素的细胞因子。
在实施方式中,本文公开的方法包括测试以确定受试者是否患有细菌感染、病毒感染、酵母感染、支原体感染、真菌感染、其他感染或其组合。在实施方式中,这样的测试包括确定是否检测到指示病毒感染的标志物或指示细菌感染的标志物,以有效确定受试者是否患有细菌感染或病毒感染。
在本文公开的方法的实施方式中,该方法进一步包括开出适合于治疗感染的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有细菌感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括开出抗生素的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有支原体感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括开出抗支原体药物的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有病毒感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括开出抗病毒药物的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有病毒感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括避免抗生素的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有病毒感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括避免抗生素的处方以及提供抗病毒药物的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有真菌感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括开出抗真菌药物的处方。在实施方式中,本文公开的方法包括当所述测试确定受试者患有酵母感染时,提供适合于治疗所述感染的处方包括开出抗酵母药物的处方。
在实施方式中,所述方法包括检测疾病,其中所检测的疾病由选自下组的致病生物的致病体引起:病毒、细菌、支原体、真菌、酵母和其他微生物,并且所述方法进一步包括提供用于所述病毒、细菌、支原体、真菌、酵母或其他微生物的合适的治疗的处方。
在实施方式中,所述方法是在服务点地点执行的服务点方法。在实施方式中,所述方法包括对单个小体积临床样品或其等分试样进行多个测定,并且可以在少于约40分钟内进行。在实施方式中,所述感染由选自流感、呼吸疾病、性传播疾病和另一种感染性疾病的疾病引起。在感染包括流感的实施方式中,该流感可选自H1N1(季节性)、H1N1(新型)、H3N2、H7N9和H5N1。在感染包括呼吸疾病的实施方式中,该感染可选自上呼吸道疾病和下呼吸道疾病。在实施方式中,呼吸疾病选自下组:腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、百日咳博德特氏菌、结核分枝杆菌(MTB)、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、A群链球菌、B群链球菌、卡他莫拉菌、产气肠杆菌、副流感嗜血杆菌、偏肺病毒、肺炎链球菌、副流感病毒1、副流感病毒2、副流感病毒3、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、冠状病毒MERS、冠状病毒HKU1、冠状病毒229E、肺炎克雷伯氏菌phoE、肺炎克雷伯氏菌KPC、博卡病毒2,4型以及博卡病毒1,3型。
在实施方式中,所述感染包括选自由单纯性疱疹病毒(HSV)、人免疫缺陷病毒(HIV)、A组HIV-2、B组HIV-2、M组HIV-1、乙型肝炎、丁型肝炎、单纯性疱疹病毒(HSV)、链球菌B和梅毒螺旋体引起的疾病的性传播疾病。在实施方式中,所述感染包括由选自下组的感染性致病体引起的疾病:甲型流感基质蛋白、流感H3N2、季节性流感H1N1、新型流感H1N1、乙型流感、酿脓链球菌(A)、结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌(MR)、金黄色葡萄球菌(RS)、百日咳博德特氏菌(百日咳)、无乳链球菌(B)、流感H5N1、流感H7N9、腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、乙型肝炎、丙型肝炎、丁型肝炎、梅毒螺旋体、HSV-1、HSV-2、HIV-1、HIV-2、登革热1、登革热2、登革热3、登革热4、疟疾、西尼罗病毒、克氏锥虫(Chagas)、肺炎克雷伯氏菌(肠杆菌科菌)、肺炎克雷伯氏菌碳青霉烯酶(KPC)、Epstein Barr病毒(单)、鼻病毒、副流感病毒(1)、副流感病毒(2)、副流感病毒(3)、副流感病毒(4a)、副流感病毒(4b)、呼吸道合胞病毒(RSV)A、呼吸道合胞病毒(RSV)B、冠状病毒229E、冠状病毒HKU1、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、新型冠状病毒、博卡病毒、人偏肺病毒(HMPV)、肺炎链球菌(penic R)、肺炎链球菌(S)、肺炎支原体、肺炎衣原体、百日咳博德特氏菌、流感嗜血杆菌(ampic R)、流感嗜血杆菌(ampic S)、卡他莫拉菌、假单孢菌属菌(假单孢菌)、副流感嗜血杆菌、阴沟肠杆菌(肠杆菌科菌)、产气肠杆菌(肠杆菌科菌)、粘质沙雷氏菌(肠杆菌科菌)、鲍曼不动杆菌、军团菌属菌、大肠杆菌、念珠菌、沙眼衣原体、人乳头状瘤病毒、淋病奈瑟氏菌、疟原虫和毛滴虫(阴道)。
在实施方式中,所述感染包括由选自下组的细菌引起的细菌感染:百日咳博德特氏菌、结核分枝杆菌(MTB)、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、A群链球菌、B群链球菌、卡他莫拉菌、产气肠杆菌、副流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、肺炎克雷伯氏菌phoE、肺炎克雷伯氏菌KPC和梅毒螺旋体。
在实施方式中,所述感染包括由选自下组的病毒引起的病毒感染:流感病毒、单纯性疱疹病毒(HSV)、人免疫缺陷病毒(HIV)、A组HIV-2、B组HIV-2、M组HIV-1、乙型肝炎、丁型肝炎、单纯性疱疹病毒(HSV)、西尼罗病毒、Epstein-Barr病毒、登革病毒、腺病毒B、腺病毒C、腺病毒E、偏肺病毒、副流感病毒1、副流感病毒2、副流感病毒3、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、冠状病毒MERS、冠状病毒HKU1、冠状病毒229E、博卡病毒2,4型以及博卡病毒1,3型。在流感感染的实施方式中,流感可选自H1N1(季节性)、H1N1(新型)、H3N2、H7N9和H5N1流感病毒。在实施方式中,病毒感染包括由登革病毒引起的感染,其中所述登革病毒选自1型登革病毒、2型登革病毒、3型登革病毒和4型登革病毒。
可以在所述POS处自动生成针对所述测试的账单。可以针对所执行的每次测试或依据测试的结果来计算账单的金额。可以将针对所述测试的账单自动发送给所述受试者的保险提供者。可以从所述受试者、或从所述受试者的保险承保人或者从其他来源自动获得针对所述测试的付款。
可以在POS地点提供用于检测到的病症的治疗的处方。可以在POS地点按用于检测到的病症的治疗的处方配药。可以自动生成针对已配药的处方的账单。可以将针对所述处方的账单自动发送给所述受试者的保险提供者。可以从所述受试者、或从所述受试者的保险承保人或者从其他来源自动获得针对已配药的处方的付款。
因此,申请人提供了用于在短时间段内对小体积临床样品进行快速分析的系统、方法和装置。这样的快速分析包括在短时间段内测试指示多种致病体的标志物的存在。在实施方式中,这样的致病体包括引起上呼吸道病症的病原体,并且包括引起下呼吸道病症的病原体。在实施方式中,这样的系统、方法和装置被配置用于检测一种或多种炎症指标。在实施方式中,这样的系统、方法和装置被配置用于检测一种或多种细胞因子。在实施方式中,这样的系统、方法和装置被配置用于检测一种或多种炎症细胞因子。在实施方式中,这样的系统、方法和装置被配置用于检测一种或多种抗炎症细胞因子。
在实施方式中,申请人提供用于检测单个临床样品中或单个临床样品的多个等分试样中的多种致病体的系统、方法和装置。在实施方式中,单个临床样品可以是取自受试者的血液、痰、泪液、鼻拭子、咽喉拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子或其他体液、组织、分泌物或排泄物的小体积临床样品。在实施方式中,单个临床样品具有小于约500μL、或小于约250μL、或小于约150μL、或小于约100μL、或小于约50μL、或小于约25μL、或小于约10μL、或小于约5μL、或小于约1μL或更小的体积。
在实施方式中,可以在服务点(POS)地点处获得临床样品。POS地点例如可以是零售药店、超级市场、医院、诊所、医生办公室或其他地点。可以在所述POS地点针对指示可能引起多种疾病中的一种或多种疾病的病原体的多种标志物(例如,指示相同或相似数目的不同疾病的至少8种、或至少10种、或至少12种、或至少20种、或至少30种、或至少40种、或至少50种、或至少60种或更多种标志物)来测试临床样品。可以在短时间段内完成所述测试。在实施方式中,所述短时间段可以从将所述样品插入用于执行分析的装置或系统中的时间开始测量。在实施方式中,所述短时间段可以从由所述受试者获得所述样品的时间开始测量。
在实施方式中,可以在POS地点分析临床样品。在实施方式中,在POS地点获得的临床样品可以在同一POS地点分析。在实施方式中,可以在服务点(POS)地点获得临床样品,并且可以在不同地点分析该临床样品。在实施方式中,可以在短时间段内分析临床样品,例如,在小于约5小时、或小于约4小时、或小于约3小时、或小于约2小时、或小于约1小时或小于约半小时的时间段内分析临床样品。
在实施方式中,申请人提供了用于执行用以检测单个临床样品中或单个临床样品的多个等分试样中的多种致病体的测定的装置(例如,筒匣)。在实施方式中,这样的装置可以包括多个器皿,所述器皿包含试剂,所述试剂用于在这样的测定中使用:该测定用于检测指示感染病原体的多种标志物,所述感染病原体例如为上呼吸道感染病原体;下呼吸道感染病原体;性传播疾病致病体;可从由拭子(例如,咽喉拭子、鼻拭子或其他拭子)获得的样品检测的病原体;可从血液样品检测的病原体;或它们的组合。在实施方式中,装置可以是被配置用于包含多个试剂器皿的筒匣。在实施方式中,装置可以是被配置用于包含试剂器皿的筒匣,该试剂器皿包含用于检测指示致病体的标志物的试剂。在实施方式中,装置可以是被配置用于包含多个试剂器皿的筒匣,该试剂器皿包含用于检测指示致病体的标志物的试剂。在实施方式中,这样的一种致病体或这样的多种致病体包括引起上呼吸道病症的致病体。在实施方式中,这样的一种致病体或这样的多种致病体包括引起下呼吸道病症的致病体。在实施方式中,这样的一种致病体或这样的多种致病体包括引起性传播疾病的致病体。在实施方式中,这样的一种致病体或这样的多种致病体包括可能在血液样品中检测到的致病体。在实施方式中,这样的一种致病体或这样的多种致病体包括可能在用诸如咽喉拭子、或鼻拭子、或颊拭子等拭子获得的样品或者其他样品或它们的组合中检测到的致病体。
在实施方式中,本文公开的用于执行用以检测多种致病体的测定的装置还可以包括空间或器皿,用于容纳一个拭子;或者还可以包括空间或器皿,用于容纳两个拭子或多个拭子。在实施方式中,这样的装置还可以包括两个空间或两个器皿,用于容纳两个拭子;或者还可以包括多个空间或器皿,用于容纳多个拭子。在实施方式中,可以将单个拭子放置在单个空间或器皿中;在实施方式中,可以将两个拭子放置在单个空间或器皿中;并且在实施方式中,可以将多个拭子放置在单个空间或器皿中。因此,在实施方式中,可以将一个拭子放置在一个器皿中,并且,在实施方式中,可以将一个拭子或多个拭子放置在单个器皿中。在实施方式中,可以将多个拭子放置在多个器皿中。这样的用于容纳一个拭子的一个器皿或这样的用于容纳多个拭子的多个器皿可以包含试剂或稀释液或者其他用于与一个或多个拭子一起使用的溶液。在实施方式中,用于容纳拭子的器皿可以用于提供洁净的拭子用以获得样品。在实施方式中,用于容纳拭子的器皿可以用于i)提供洁净的拭子用以获得样品和ii)在使用该拭子从受试者获得样品之后接收所述拭子。在实施方式中,用于容纳多个拭子的器皿可以用于提供多个洁净的拭子用以获得样品。在实施方式中,用于容纳多个拭子的器皿可以用于i)提供多个洁净的拭子用以获得样品和ii)在使用该拭子从受试者获得样品之后接收所述多个拭子中的一个或多个。
例如,可以从受试者获得咽喉拭子和鼻拭子。鼻拭子可以用于测试上呼吸道疾病,而咽喉拭子可以用于测试下呼吸道疾病。在实施方式中,可以将所述咽喉拭子放置在装置(例如,筒匣)内的一个器皿中,并且可以将所述鼻拭子放置在所述装置内的不同的器皿中。这些器皿可以包含试剂、或稀释液或者其他用于与拭子一起使用的溶液;这样的试剂对于所述咽喉拭子和所述鼻拭子可以是不同的。在实施方式中,可以将所述咽喉拭子和所述鼻拭子放置在装置内的同一器皿中。所述器皿可以包含试剂、或稀释液或者其他用于与这些拭子一起使用的溶液。可以将所述装置放置在分析装置中或分析系统内以进行分析。可以将这样的分析装置和分析系统放置在与获得样品的地点相同的地点上;或者这样的分析装置和分析系统可以位于与获得样品的地点不同的一个或多个地点上。
在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于包含一个反应器皿或多个试剂器皿的筒匣。在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于包含一个反应器皿或多个反应器皿的筒匣。在实施方式中,装置可以是被配置用于包含一个细胞计数容槽或多个细胞计数容槽的筒匣。在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于包含一个废物容器或多个废物容器的筒匣。在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于包含样品的筒匣;在实施方式中,样品可以被包含在样品收集装置中。在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于包含样品收集器皿的筒匣。
在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于包含一个试剂器皿或多个试剂器皿以及一个反应器皿或多个反应器皿的筒匣。在实施方式中,这样的装置可以包括用于以下各项的试剂:核酸测定;免疫测定(例如,ELISA测定);一般化学测定(例如,临床电解质、维生素水平、血液成分水平以及其他靶标);细胞计数测定;以及它们的组合。在实施方式中,这样的装置可以包括用于以下各项的试剂和反应器皿:核酸测定;免疫测定(例如,ELISA测定);一般化学测定(例如,临床电解质、维生素水平、血液成分水平以及其他靶标);细胞计数测定;以及它们的组合。在实施方式中,这样的装置可以包括用于以下各项的试剂、反应器皿以及工具、容槽和其他器具:核酸测定;免疫测定(例如,ELISA测定);一般化学测定(例如,临床电解质、维生素水平、血液成分水平以及其他靶标);细胞计数测定;以及它们的组合。
因此,申请人公开了用于检测指示小体积临床样品中的感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的系统,包括:
a)样品操纵系统;
b)检测站,其包括光学传感器;
c)流体隔离的样品收集单元,其被配置用于保留临床样品;
d)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元和第二流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂而所述第二单元包含第二试剂;以及
e)控制器,其中所述控制器包括本地存储器并且可操作地耦合至所述样品操纵系统和所述检测站;
其中所述系统被配置成用所述第一测定单元和第二测定单元中的一个或全部两者执行测定;其中所述控制器的所述本地存储器包含方案,该方案包含用于以下各项的指令:i)引导所述样品操纵系统以将所述临床样品的一部分转移至所述第一测定单元和所述第二测定单元;和ii)引导所述样品操纵系统以将所述第一测定单元和第二测定单元转移至所述检测站。
因此,申请人公开了用于检测指示小体积临床样品中的感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的系统,包括:
a)样品操纵系统;
b)检测站,其包括光学传感器;
c)流体隔离的样品收集单元,其被配置用于保留临床样品;
d)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元和第三流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂,所述第二单元包含第二试剂,而所述第三单元包含第三试剂;以及
e)控制器,其中所述控制器包括本地存储器并且可操作地耦合至所述样品操纵系统和所述检测站;
其中所述系统被配置成用所述第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元中的任何一个或多个执行测定;其中所述控制器的所述本地存储器包含方案,该方案包含用于以下各项的指令:i)引导所述样品操纵系统以将所述临床样品的一部分转移至所述第一测定单元、所述第二测定单元和所述第三测定单元;和ii)引导所述样品操纵系统以将所述第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元转移至所述检测站。在实施方式中,所述系统可以仅包括两个测定单元;或者可以包括四个测定单元;或者可以包括多于四个测定单元。
在实施方式中,所述系统是服务点系统。在实施方式中,所述系统包含在外壳内。在实施方式中,所述系统位于服务点地点,并且被配置成用于在所述服务点地点分析样品。在实施方式中,所述系统是被配置用于对单个小体积样品或对其等分试样执行多个测定的服务点系统。
申请人还公开了用于检测指示小体积临床样品中的感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的系统,包括:
a)样品操纵系统;
b)检测站,其包括光学传感器;
c)流体操纵系统,其被配置用于在所述系统的组件之间运送流体,其中所述流体的运送包括流体的隔离的等分试样的运送;
d)流体隔离的样品收集单元,被配置用于保存临床样品;
e)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元和第三流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂,所述第二单元包含第二试剂,而所述第三单元包含第三试剂;以及
f)控制器,其中所述控制器包括本地存储器并且可操作地耦合至所述样品操纵系统和所述检测站;
其中所述系统被配置成用所述第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元中的任何一个或多个执行测定;其中所述控制器的所述本地存储器包含方案,该方案包含用于以下各项的指令:i)引导所述样品操纵系统以将所述临床样品的一部分转移至所述第一测定单元、所述第二测定单元和所述第三测定单元;和ii)引导所述样品操纵系统以将所述第一测定单元、所述第二测定单元和所述第三测定单元转移至所述检测站。
在实施方式中,所述系统是服务点系统。在实施方式中,所述系统包含在外壳内。在实施方式中,所述流体操纵系统被配置用于在所述外壳内运送流体。在实施方式中,所述系统位于服务点地点,并且被配置成用于在所述服务点地点分析样品。在实施方式中,所述系统是被配置用于对单个小体积样品或对其等分试样执行多个测定的服务点系统。
在实施方式中,申请人公开了一种临床样品处理系统,包括:
a)样品操纵系统;
b)检测站,其包括光学传感器;
c)流体隔离的样品收集单元,其被配置用于保留临床样品;
d)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元和第三流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含抗体,所述第二单元包含寡核苷酸,而所述第三单元包含色原或染料或其他标记;以及
e)控制器,其中所述控制器可操作地耦合至所述样品操纵系统,其中所述样品操纵系统被配置用于从所述样品收集单元向所述第一测定单元、所述第二测定单元和所述第三测定单元中的每一个转移所述临床样品的一部分,并且所述装置被配置用于执行免疫测定、核酸测定以及包含色原的一般化学测定。在实施方式中,所述系统是服务点系统。在实施方式中,所述系统包含在外壳内。在实施方式中,所述系统位于服务点地点,并且被配置成用于在所述服务点地点分析样品。在实施方式中,所述系统是被配置用于对单个小体积样品或对其等分试样执行多个测定的服务点系统。
在实施方式中,申请人公开了对小体积临床样品执行选自免疫测定、核酸测定、细胞计数测定以及一般化学测定中的至少4个不同测定的方法,包括:
a)将具有不超过500微升体积的临床样品引入样品处理装置中,其中所述装置包括:
i)样品操纵系统;
ii)检测站;
iii)细胞计数站,其包括成像装置和用于接收显微容槽的平台;以及
iv)测定站,其至少包括第一可独立移动的测定单元、第二可独立移动的测定单元、第三可独立移动的测定单元和第四可独立移动的测定单元;
b)借助于所述样品操纵系统,将所述临床样品的一部分转移至所述第一测定单元、第二测定单元、第三测定单元和第四测定单元中的每一个,其中在所述第一测定单元、第二测定单元、第三测定单元和第四测定单元中的每一个中执行不同的测定;
c)借助于所述样品操纵系统,将所述第一测定单元、第二测定单元、第三测定单元和第四测定单元转移至所述检测站或细胞计数站,其中将包含免疫测定或一般化学测定的测定单元转移至所述检测站并且将包含细胞计数测定的测定单元转移至所述细胞计数站;
d)借助于所述检测站或细胞计数站,获得在所述第一测定单元、第二测定单元、第三测定单元和第四测定单元中的每一个中执行的测定的数据测量。
在实施方式中,所述方法是服务点方法。在实施方式中,用于执行所述方法的系统包含在外壳内。在实施方式中,所述方法在服务点地点执行,并且可以用于在所述服务点地点分析样品。在实施方式中,所述方法包括用于对单个小体积样品或对其等分试样执行多个测定的服务点方法。
在实施方式中,所述方法包括确定受试者所患有的感染的类型的方法。本文公开的确定感染类型的方法包括但不限于:本文公开的包括确定受试者是否患有细菌感染、病毒感染、酵母感染、真菌感染以及其他感染的方法。例如,本文公开的确定感染类型的方法包括确定受试者是否患有细菌感染或病毒感染的方法。在实施方式中,所述方法包括对样品中指示受试者所患有的感染的类型的标志物进行检测、鉴别、量化及其组合的方法。本文公开的对样品中指示感染类型的标志物进行检测、鉴别、量化及其组合的方法包括但不限于本文公开的包括对样品中指示细菌感染、病毒感染、酵母感染、真菌感染以及其他感染的标志物进行检测、鉴别、量化及其组合的方法。例如,本文公开的方法包括对样品中指示细菌感染或病毒感染的标志物进行检测、鉴别、量化及其组合的方法。
本文公开的方法可以用于确定受试者是否例如患有细菌感染、病毒感染、酵母感染、真菌感染以及其他感染。如本文公开的对感染类型的确定可以用于指导对患有所述感染的受试者的治疗。如本文公开的对感染类型的确定可以用于指导用以治疗患有所述感染的受试者的药品选择。如本文公开的对感染类型的确定可以用于指导用以治疗患有所述感染的受试者的药品的剂量或剂量方案的选择。例如,本文公开的方法可以用于确定受试者是否患有细菌感染或病毒感染。如本文公开的对受试者是否患有细菌感染或病毒感染的确定可以用于指导对患有所述感染的受试者的治疗。如本文公开的对受试者是否患有细菌感染或病毒感染的确定可以用于指导用以治疗患有所述感染的受试者的药品选择。如本文公开的对受试者是否患有细菌感染或病毒感染的确定可以用于指导在对患有所述感染的受试者的治疗中所使用的药品选择、剂量选择、剂量方案或它们的组合。例如,当确定感染是细菌感染时,可以开具抗生素的处方;然而,当确定感染是病毒感染时,抗生素不对症,并且在实施方式中,将不会开具抗生素的处方。确定受试者患有病毒感染可以使该受试者能够避免不必要的治疗和费用(例如,其中当感染被鉴别为病毒感染时避免抗生素治疗)。确定受试者患有病毒感染可以使该受试者能够获得更适当的针对病毒感染的治疗,而不是针对细菌感染的抗生素治疗。
类似地,对受试者是否患有酵母感染、真菌感染或其他感染而不是细菌感染或病毒感染的确定可以指导或确定向患有感染性疾病的受试者提供的治疗,包括指导或确定在对患有所述感染的受试者的治疗中所使用的药品选择、剂量选择、剂量方案或它们的组合。对感染类型的确定可以使所述受试者能获得针对该受试者所患有的特定类型的感染的更适当的治疗,而不是可能对该类型的感染不甚有效的不适当或不太有特效的治疗。
因此,申请人在本文公开了用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法,包括:提供从受试者获得的临床样品;分析所述临床样品,其中分析包括测试或检测所述临床样品中多种疾病标志物的存在;为由所述分析检测到的标志物的存在所指示的疾病确定合适的治疗;以及为所述合适的治疗提供处方。申请人在本文还公开了用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法,包括:提供从受试者获得的临床样品;在服务点(POS)地点分析所述临床样品,其中分析包括测试或检测所述临床样品中多种疾病标志物的存在;为由所述分析检测到的标志物的存在所指示的疾病确定合适的治疗;以及为所述合适的治疗提供处方。
在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,对所述样品的分析包括进行分析以确定所述受试者是否患有细菌感染、病毒感染、酵母感染、真菌感染、其他感染或它们的组合。在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,对所述样品的分析包括进行分析以确定所述受试者是否患有细菌感染或病毒感染。在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,当对所述样品的分析确定所述受试者患有细菌感染时,为所述合适的治疗提供处方包括开具抗生素的处方。在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,当对所述样品的分析确定所述受试者患有病毒感染时,为所述合适的治疗提供处方包括避免开具抗生素的处方,并且可以包括开具抗病毒药物的处方。在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,当对所述样品的分析确定所述受试者患有真菌感染时,为所述合适的治疗提供处方包括开具抗真菌药物的处方。在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,当对所述样品的分析确定所述受试者患有是支原体感染的细菌感染时,为所述合适的治疗提供处方包括开具抗支原体药物的处方。在用于为受试者体内感染性疾病的治疗提供处方的方法的实施方式中,当对所述样品的分析确定所述受试者患有酵母感染时,为所述合适的治疗提供处方包括开具抗酵母药物的处方。
因此,本文公开的所述系统、装置和方法是服务点方法。在实施方式中,本文公开的系统——包括用于执行本文公开的方法的系统——可以包含在外壳内,并且可以在该外壳内执行所述方法。在实施方式中,可以将本文公开的装置放置在外壳内或在该外壳内使用所述装置,所述外壳例如是包含本文公开的系统的外壳。在实施方式中,本文公开的系统可以位于POS地点,并且可以在服务点地点执行所述方法。本文公开的系统和方法可以用于在所述服务点地点分析样品。在实施方式中,所述系统和方法包括用于对单个小体积样品或对其等分试样执行多个测定的服务点方法。
在实施方式中,申请人公开了用于检测在从服务点(POS)地点获得的临床样品中指示疾病的多种标志物中的一种或多种的系统、方法和装置。在实施方式中,这样的临床样品是小体积临床样品。在实施方式中,在短时间段内检测所述一种或多种标志物。在实施方式中,在POS地点获得所述样品。在实施方式中,所述系统和装置位于POS地点。在实施方式中,在POS地点执行对所述一种或多种标志物的检测。在实施方式中,所述疾病是感染性疾病。在实施方式中,所述疾病是由选自包含病毒、细菌(包括支原体)、真菌、酵母以及其他微生物的一组致病生物的致病体所引起。在实施方式中,所述疾病是感染性呼吸疾病,并且可以是上呼吸道疾病,也可以是下呼吸道疾病。
因此,在实施方式中,申请人公开了POS系统、方法和装置。在实施方式中,这样的POS系统、方法和装置包括自动化POS系统、方法和装置。在实施方式中,例如,申请人公开了自动化POS系统、自动化方法及其装置,用于检测在POS地点获得的临床样品中指示病症的多种标志物中的一种或多种;这样的病症可以是呼吸病症,并且可以是由选自包含病毒、细菌(包括支原体)、真菌、酵母以及其他微生物的一组致病生物的致病体所引起的病症。在实施方式中,这样的自动化POS系统、自动化方法及其装置被配置成在POS地点使用,并且被配置成与在POS地点获得的样品一起使用。在实施方式中,这样的自动化POS系统、自动化方法及其装置被配置成在单个小体积临床样品上使用。在实施方式中,这样的自动化POS系统、自动化方法及其装置被配置用于在短时间段内检测临床样品中指示病症的多种标志物中的一种或多种(如果存在)。
在实施方式中,这样的自动化POS系统、方法和装置位于选自零售药店、超级市场、诊所、医院和医生办公室之中的POS地点。在实施方式中,在所述POS地点开具用于治疗的处方。在实施方式中,依据由位于所述POS地点的自动化POS系统、方法和装置所执行的这样的测试的结果,在所述POS地点开具用于治疗的处方。在实施方式中,在所述POS地点按用于治疗的处方配药,其中依据由位于所述POS地点的自动化POS系统、方法和装置所执行的这样的测试的结果而开具用于治疗的处方。在实施方式中,在所述POS地点开具针对测试的账单;可以自动开具这样的账单。在实施方式中,在所述POS地点开具针对处方的账单,其中依据由位于所述POS地点的自动化POS系统、方法和装置所执行的这样的测试的结果而开具用于治疗的处方;可以自动开具这样的账单。在实施方式中,从所述POS地点向受试者的保险承保人开具针对测试或处方的账单;可以自动开具这样的账单。在实施方式中,依据从所述POS地点自动开具的账单,受试者的保险承保人可以针对在所述POS地点执行的测试或配药的处方作出自动付款。
因此,申请人公开了被配置用于根据本文公开的方法来测量或检测样品中的致病体或指示致病体的标志物的装置。这样的样品可以是小体积临床样品。这样的装置可被配置用于在小于约3小时、或小于约2小时、或小于约1小时内,或者在实施方式中,在小于约40分钟或小于约30分钟内测量或检测样品中的特定致病体或指示特定致病体的标志物。
本文公开的装置可被配置用于执行用以检测或测量多种致病体或指示该多种致病体的标志物的测定。本文公开的装置可被配置用于执行用以检测或测量特定致病体或指示该特定致病体的标志物的测定,并且还可被配置用于执行包括对样品中细胞的形态学特性的测量的测定。本文公开的装置可被配置用于执行用以测量致病体或指示该致病体的标志物的测定,并且还可被配置用于执行包括对另一分析物的测量的测定,所述另一分析物例如为细胞因子、前列腺素、组胺、类固醇(例如,糖皮质激素或其他类固醇)、维生素、激素、药物或药物代谢物或者其他分析物。这样的装置可被配置成其中由所述装置执行的测定或测定的执行顺序可以通过与另一装置通信而改变。
本文公开的方法和组成提供了快速测定,该快速测定仅需要少量的样品,诸如仅少量的唾液、尿液、血液或者咽喉拭子、颊拭子或鼻拭子经浸入其中的流体。在实施方式中,多个样品(包括多个小样品)可以包括多种样品类型,诸如唾液、尿液、血液或流体样品,可以提供给本文公开的系统、装置和方法并且由本文公开的系统、装置和方法来分析。本文公开的方法、装置和系统被配置用于执行这样的仅需要少量样品的快速测定。本文公开的方法、装置和系统被配置用于对多种样品类型执行这样的快速测定,并且可仅需要少量的每种样品类型。本文公开的方法、装置和系统被配置用于对一个样品或对多种样品类型执行多个测定,并且可以用于筛查多种疾病中的一种或多种。本文公开的方法、装置和系统被配置用于对一个样品或对多种样品类型执行多个测定,并且可以用于筛查由病毒、细菌、酵母、真菌、支原体、古细菌、真菌、酵母、寄生虫和其他微生物中的一种或多种引起的疾病。因此,本文公开的方法、装置和系统提供快速测试,该快速测试仅需要小临床样品,并因此提供优于其他方法、装置和系统的优点。
附图说明
图1A提供了针对一系列标志物和两个不同的标志物浓度范围(10c/μL和100c/μL,其中“c/μL”意指每微升(μL)的拷贝数),从核酸测定的开始直到检测到样品中的靶核酸的存在的持续时间的图表总结。时间标注为“LOD”(“延迟时间”)。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图1B提供了示出了针对各种疾病的指示标志物(100c/μl),从核酸测定的开始直到检测到样品中的靶核酸的存在的持续时间的条形图。
图1C提供了示出了针对若干种流感毒株和鉴别靶标的指示标志物(100c/μl),从核酸测定的开始直到检测到样品中的靶核酸的存在的持续时间的条形图。
图1D提供了示出了针对若干种呼吸疾病的指示标志物(100c/μl),从核酸测定的开始直到检测到样品中的靶核酸的存在的持续时间的条形图。
图1E提供了示出了针对若干种性传播疾病的指示标志物(100c/μl),从核酸测定的开始直到检测到样品中的靶核酸的存在的持续时间的条形图。
图1F提供了示出了针对可在血液中检测到的若干种疾病的指示标志物(100c/μl),从核酸测定的开始直到检测到样品中的靶核酸的存在的持续时间的条形图。
图2A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(季节性H1N1毒株)标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图2B示出了样品中甲型流感(季节性H1N1毒株)的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示甲型流感(季节性H1N1毒株)信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图2B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(季节性H1N1毒株)标志物的检测。
图3A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(新型H1N1毒株)标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图3B示出了样品中甲型流感(新型H1N1毒株)的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示甲型流感(新型H1N1毒株)信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图3B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(新型H1N1毒株)标志物的检测。
图4A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(H3N2毒株)标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图4B示出了样品中甲型流感(H3N2毒株)的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示甲型流感(H3N2毒株)信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图4B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(H3N2毒株)标志物的检测。
图5A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(H7N9毒株)标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图5B示出了样品中甲型流感(H7N9毒株)的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示甲型流感(H7N9毒株)信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图5B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(H7N9毒株)标志物的检测。
图6A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(H5N1毒株)标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图6B示出了样品中甲型流感(H5N1毒株)的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示甲型流感(H5N1毒株)信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图6B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对甲型流感(H5N1毒株)标志物的检测。
图7A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对乙型流感标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图7B示出了样品中乙型流感的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示乙型流感信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图7B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对乙型流感标志物的检测。
图8A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对流感基质蛋白标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图8B示出了样品中流感基质蛋白标志物的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示流感基质蛋白信息的初始拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。图8B示出了在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对流感基质蛋白标志物的检测。
图9A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对结核标志物(结核分枝杆菌)的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图9B示出了样品中结核的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,其中数字“TB 1000”表示结核标志物信息的1000个拷贝;“TB 100”表示结核标志物信息的100个拷贝;而“TB 10”表示结核标志物信息的10个拷贝;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图10A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对葡萄球菌标志物(金黄色葡萄球菌)的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图10B示出了样品中金黄色葡萄球菌的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示金黄色葡萄球菌信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图11A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对葡萄球菌标志物(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌-MRSA)的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图11B示出了样品中MRSA金黄色葡萄球菌的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示MRSA金黄色葡萄球菌信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图12A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对链球菌标志物(A群链球菌)的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图12B示出了样品中A群链球菌的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示A群链球菌信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图13A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对百日咳杆菌标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图13B示出了样品中百日咳杆菌的检测。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示百日咳杆菌信息的拷贝数(按最终每μL的DNA拷贝);“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图14A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对腺病毒B标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图14B示出了样品中腺病毒B的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示腺病毒B信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图15A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对腺病毒C标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图15B示出了样品中腺病毒C的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示腺病毒C信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图16A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对腺病毒E标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图16B示出了样品中腺病毒E的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示腺病毒E信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图17A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对单纯性疱疹病毒(HSV)标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图17B示出了样品中单纯性疱疹病毒(HSV)的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示HSV信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图18A示出了随时间进行的扩增,图中示出在远早于发生任何显著量的非靶核酸信息扩增之前的时间对梅毒螺旋体标志物的检测。横轴称为“循环数”但未使用温度循环;每单位“循环”大约为一分钟,以便能够以分钟为单位读取横轴的数字。纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示,以千计。
图18B示出了样品中梅毒螺旋体的检测极限。条的高度表示直到拷贝数显示出拐点(显著地上升到高于背景水平)的时间,以横轴表示梅毒螺旋体信息的拷贝数;“NTC”表示“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝)。
图19A示出了随时间进行的扩增,在约15至20分钟时相对荧光的上升表明季节性流感H1N1标志物的存在。横轴以“分钟”计;纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示。
图19B示出了“无模板对照”(无添加的靶标志物拷贝;NTC)的扩增。注意,大多数实验显示无扩增;显示出相对荧光的后期增大的三次运行是在约25分钟或更晚时显示出后期增大的。横轴以“分钟”计;纵轴以相对荧光(相对荧光单位,RFU)单位表示。
图20A示出了用于容纳拭子的示例性器皿(拭子器皿)和示例性筒匣(其包括用于试剂和器皿的腔和孔,并且被配置用于容纳试剂器皿、反应器皿以及其他器皿和器具)。从拭子器皿引出的箭头指示出如何能够将拭子器皿放置到筒匣内的接受器中。
图20B示出了示例性拭子器皿(被配置用于容纳拭子)和示例性筒匣(其包括用于试剂和器皿的腔和孔,并且被配置用于容纳试剂器皿、反应器皿以及其他器皿和器具)。除了如图20A的实施方式中所示被配置用于容纳试剂器皿、反应器皿以及其他器皿和器具的腔和孔之外,图20B中所示的示例性筒匣包括适合于容纳除拭子器皿之外的其他样品器皿(例如,血液或尿液样品器皿)的腔和孔。从拭子器皿引出的箭头指示出如何能够将拭子器皿放置到筒匣内的接受器中。
图20C示出了示例性拭子器皿和示例性筒匣,该筒匣包括用于容纳拭子和拭子器皿的腔和孔,以及被配置用于容纳试剂器皿、反应器皿以及其他器皿和器具(其可以可选地包括其他样品器皿,例如,血液或尿液样品器皿)的腔和孔。从拭子引出的箭头指示出如何能够将拭子放置到筒匣内的拭子接受器中。从拭子器皿引出的箭头指示出如何能够将拭子器皿放置到筒匣内的拭子器皿接受器中。
图21示出了可以用于从受试者的咽喉、鼻腔通道、脸颊或其他身体位置获得样品的拭子的示例。
图22示出了列出可由本文论述的方法和装置鉴别的病症的名称的各种组。
图23A示出了列出可由本文论述的方法和装置鉴别的流感类型的名称的各种流感组。
图23B示出了可由本文论述的方法和装置鉴别的若干种流感类型的拐点时间。
图24A示出了列出可由本文论述的方法和装置鉴别的呼吸疾病类型的名称的各种呼吸疾病组。
图24B示出了可由本文论述的方法和装置鉴别的上呼吸道和下呼吸道疾病类型的拐点时间。
图25A示出了列出可由本文论述的方法和装置鉴别的呼吸疾病类型的名称的各种医院获得性感染性疾病组。
图25B示出了列出可由本文论述的方法和装置鉴别的呼吸疾病类型的名称的各种医院获得性感染性疾病组的拐点时间。
图26示出了被设计用于包含所有甲型流感亚型的、针对甲型流感的测定的结果。结果是特异性的。
图27示出了针对靶H2N2流感类型的核酸测定的特异性。
图28示出了针对靶H1N1季节性流感类型的核酸测定的特异性。
图29列出了被发现不干扰核酸测定的、性传播疾病(STD)组的潜在干扰物质。
图30列出了被发现不干扰核酸测定的、性传播疾病(STD)尿液组的潜在干扰物质。
图31列出了被发现不干扰核酸测定的、血液组的潜在干扰物质。
具体实施方式
可随本文公开的方法、测定、试剂、装置和系统一起使用的试剂、测定、方法、试剂盒、装置和系统的示例的描述和公开可以例如参见以下文献:美国专利8,088,593;美国专利8,380,541;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,798;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,779;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,820;提交于2012年9月25日的PCT/US2012/57155;提交于2011年9月26日的美国专利申请13/244,949;提交于2013年2月18日的美国申请序列号61/766,095;提交于2013年9月6日的美国专利申请序列号61/874,976;提交于2013年10月1日的美国专利申请序列号61/885,462;提交于2014年5月20日的美国专利申请序列号62/001,039;提交于2014年5月21日的美国专利申请序列号62/001,053;提交于2014年6月10日的美国专利申请序列号62/010,382;提交于2011年9月26日的美国申请序列号61/673,245;提交于2013年10月1日的美国专利申请序列号61/885,467;提交于2013年9月18日的美国专利申请序列号61/879,664;以及提交于2013年3月27日的美国专利申请61/805,923;上述所有专利和专利申请的公开内容特此通过引用而全文并入于此。
检测核酸靶标的方法的公开例如包括以下文献中公开的方法、测定、试剂和装置:提交于2013年3月15日的美国申请序列号61/800,606;提交于2013年11月22日的美国申请序列号61/908,027;提交于2014年5月20日的美国申请序列号62/001,050;提交于2014年3月15日的美国申请序列号14/214,850;提交于2014年3月15日的PCT/US2014/030034;提交于2013年3月15日的美国申请序列号61/800,241;以及提交于2013年3月15日的美国申请序列号61/800,340;上述专利和专利申请的公开内容特此通过引用而全文并入于此。用于检测核酸靶标的进一步方法例如包括聚合酶链反应(PCR)法,该方法例如描述于美国专利号4,683,195中;并且总体描述于Mullis等人,Cold Spring Harbor Symp.Quant.Biol.51:263(1987);Erlich,ed.,PCR Technology(Stockton Press,NY,1989)中。
用于检测蛋白靶标的方法(包括抗体法)的公开可以例如参见以下文献:美国专利号4,376,110;美国专利号4,816,567;美国专利号7429652;欧洲专利EP 404,097;以及国际专利申请公开WO 93/11161,这些文献的公开内容特此通过引用而全文并入于此。用于检测蛋白靶标的进一步方法(本文统称“免疫测定”)例如包括使用诸如蛋白印迹法、放射免疫测定、ELISA(酶联免疫吸附测定)、“夹心式”免疫测定、免疫沉淀测定、荧光免疫测定和A蛋白免疫测定等技术的直接或竞争性结合测定。
关于用以分析临床样品的系统、装置和方法的公开内容——包括诸如小体积临床样品等临床样品,并且包括用以在短时间内分析小体积临床样品的系统、装置和方法,可以例如参见以下文献:美国专利8,380,541;美国专利8,088,593;美国专利8,380,541;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,798;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,820;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,779;提交于2012年9月25日的PCT/US2012/57155;以及提交于2013年3月27日的美国专利申请61/805,923,上述这些文献通过引用并入于此。
在公开和描述当前的新颖靶结合分子、组成、测定、方法和试剂盒之前,应当理解,本文所用的术语仅用于描述具体实施方式的目的,并不旨在进行限制。还应当理解,本公开内容提供了说明性和示例性的描述和示例,因此除非另有说明,本文公开的分子、组成、测定、方法和试剂盒不限于本文描述的特定实施方式。
必须指出,如说明书和随附的权利要求书中所使用,除非上下文中明确规定,否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指称。因此,举例而言,提及“一种盐”是指单种盐或不同盐的混合物,等等。
在本说明书和后面的权利要求书中,将会提到许多术语,这些术语应被定义为具有以下含义:
缩写和缩略语,诸如“rpm”(每分钟转数)、“min”(分)、“sec”(秒)等具有其惯常含义。
如本文所使用,术语“正常”和“正常水平”是指见于健康的正常受试者群体中的标志物水平。例如,发现的特定类型白细胞的正常水平是见于来自健康的正常受试者群体的血液样品中的该类型的白细胞的水平。
如本文所使用,术语“高”和“高水平”等是指显著超过正常水平的水平,即,高标志物水平是显著超过在健康的正常受试者群体中发现的该标志物水平的水平。
如本文所使用,术语“低”和“低水平”等是指低于正常水平的水平,即,低标志物水平是低于在健康的正常受试者群体中发现的该标志物水平的水平。
应当理解,当一种标志物在正常受试者体内通常不存在或稀少时,标志物的正常水平在绝对数量(例如,以每单位体积的标志物数目或每单位体积的标志物重量测量)上可能非常低,但其仍然是该标志物的正常水平。因此,举例而言,当标志物是针对特定感染性疾病的抗体,并且大多数健康的正常受试者近期未暴露于该特定疾病时,针对该疾病的抗体的正常水平按绝对值计可能很低,而受试者体内超过正常水平的水平将表明该受试者近期曾暴露于该疾病或患有该疾病的感染。
本文所使用的术语“分离的”在用于描述本文公开的各种核酸和蛋白时,意指该核酸或蛋白(或者其他分子)已经从至少一种通常与其相关联的杂质中分离和/或回收。然而,通常而言,分离的核酸和蛋白将会通过至少一个纯化步骤来制备。
本文所使用的术语“部分”是指物质的任何特定组成,例如,分子片段、完整的分子,或者材料的混合物。
如本文所使用,术语“致病体”、“致病生物”以及复数和语法等效项可互换地用于指病毒、细菌、酵母以及可在受试者体内导致疾病的其他微生物。因此,当指疾病及其病因时,本文中术语“病原体”、“生物”以及复数和语法等效项可互换使用。
如本文所使用,术语“病毒”是指这样的生物:其包含允许其在受感染的宿主细胞内复制的核酸信息(RNA或DNA)。术语“病毒”包括DNA病毒或RNA病毒。病毒可以引起疾病。
如本文所使用,术语“微生物”是指可感染植物或动物(包括人类)的细胞、器官、组织或表面的小型单细胞或多细胞生物。术语“微生物”包括细菌(包括支原体)、古细菌、真菌、酵母、寄生虫和其他小型生物。微生物可以引起疾病。
如本文所使用,术语“细菌”是指可感染植物或动物(包括人类)的细胞、器官、组织或表面的小型单细胞原核生物。术语“细菌”包括革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌。细菌可以引起疾病。支原体是一种缺少细胞壁的细菌形式。
如本文所使用,术语“药物”广义地用于指可向受试者施用以便治疗该受试者所患疾病或状况的任何药剂;这样的治疗可以包括预防、改善症状、加速恢复、使面对疾病或状况的患者变强,以及直接对抗疾病或状况。当疾病或状况是由感染造成时,例如,是归因于感染性疾病时,药物可以是但不限于抗生素、抗病毒药物、抗真菌药物、抗支原体药物、抗酵母药物或其组合。
如本文所使用,术语“抗生素”广义地用于指发挥作用以减少或消除细菌感染的药物。抗生素包括但不限于青霉素、氨苄青霉素、阿莫西林、四环素、土霉素、多西环素、米诺环素、磺胺类药物(诸如磺胺、磺胺甲噁唑、磺胺嘧啶)、红霉素、环丙沙星、庆大霉素、寡霉素、阿奇霉素、克拉霉素、头孢菌素(例如,头孢克洛、头孢丙烯、头孢呋辛酯、氯碳头孢、头孢地尼、头孢克肟、头孢泊肟酯、头孢布烯或头孢曲松)、短杆菌肽、缬氨霉素、无活菌素、丙甲菌素以及其他抗生素。
如本文所使用,术语“抗支原体”广义地用于指发挥作用以减少或消除在其中细菌是支原体的细菌感染的药物。靶向细胞壁的抗生素对缺少细胞壁的支原体通常是无效的。诸如plasmocin、多西环素、米诺环素、短杆菌肽、缬氨霉素、无活菌素、丙甲菌素、大环内酯类抗生素等抗生素可以用于治疗支原体感染。
如本文所使用,术语“抗病毒”广义地用于指发挥作用以减少或消除病毒感染的药物。抗病毒药物例如包括扎那米韦、奥司他韦、阿昔洛韦、阿德福韦、地瑞那韦(darunivir)、泛昔洛韦、更昔洛韦、nexavir、利福平、普来可那立(pleconaril)、金刚烷胺、金刚乙胺等。
如本文所使用,术语“抗真菌”广义地用于指发挥作用以减少或消除真菌感染的药物。抗真菌药物例如包括两性霉素、制霉菌素、坎底辛、非律平菌素、哈霉素、netamycin、rimocydin、联苯苄唑、克霉唑、其他咪唑、三唑、以及噻唑等。一些可用于治疗真菌感染的药物还可以适合于治疗酵母感染。
如本文所使用,术语“抗酵母”广义地用于指发挥作用以减少或消除酵母感染的药物。抗酵母药物例如包括诸如克霉唑、制霉菌素、氟康唑、酮康唑、两性霉素、龙胆紫等抗真菌剂和其他药物。一些可用于治疗酵母感染的药物还可以适合于治疗真菌感染。
如本文所使用,短语“指示特定感染的核酸标志物”是指这样的核酸分子(包含单链和双链DNA和RNA分子)及其片段:其来源于致病生物,或者是来源于引起该特定感染性疾病的生物的核酸分子的拷贝,或者基本上类似于或互补于该核酸分子。对样品中指示特定感染的核酸标志物的检测表明致病生物存在于或曾经存在于该样品中,并且因此受试者已暴露于该致病生物,并且可能患有或曾患有由该特定致病生物所引起的特定感染。
如本文所使用,短语“指示特定感染的抗体标志物”是指针对见于引起该特定感染性疾病的生物上的一种或多种抗原的抗体(或者其部分或片段)。对样品中指示特定感染的抗体标志物的检测表明致病生物存在于或曾经存在于该样品中,并且因此受试者已暴露于该致病生物,并且可能患有或曾患有由该特定致病生物所引起的特定感染。
如本文所使用,核酸包括由核苷酸构成的分子,并且是指脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)分子。
如本文所使用,“核酸”包括DNA和RNA,包括含有非标准核苷酸的DNA和RNA。“核酸”含有至少一种多核苷酸(“核酸链”)。“核酸”可以是单链的或双链的。术语“核酸”是指例如构成脱氧核糖核酸(DNA)大分子和核糖核酸(RNA)大分子的核苷酸和核苷。核酸可以通过附接至糖(例如,脱氧核糖或核糖)的碱基来鉴别;如本文所使用,以下这些碱基的缩写用于在序列表中表示核酸,以鉴别和描述核酸的结构(可以使用大写或小写)。
表1A
如本文所使用,“多核苷酸”是指含有两个或更多个核苷酸的聚合链。“多核苷酸”包括引物、寡核苷酸、核酸链等。多核苷酸可含有标准或非标准核苷酸。通常,多核苷酸含有位于链的一个末端(“5’末端”)的5’磷酸和位于链的另一末端(“3’末端”)的3’羟基。在本文中多核苷酸的最5’核苷酸可以称为多核苷酸的“5’末端核苷酸”。在本文中多核苷酸的最3’核苷酸可以称为多核苷酸的“3’末端核苷酸”。
如本文所使用,“靶”核酸或分子是指感兴趣的核酸。靶核酸/分子可以是任何类型,包括单链或双链DNA或RNA(例如,mRNA)。
如本文所使用,描述为含有模板或其他核酸的“序列”的核酸分子还可以被认为含有该模板或其他核酸本身(例如,描述为含有模板的序列的分子还可以被描述为含有该模板),除非上下文另有明确说明。
如本文所使用,“互补”序列是指这样的两个核苷酸序列:其在彼此反平行对齐时含有彼此配对的多个单个的核苷酸碱基。对于将两个序列认为是“互补”的而言,所述序列中的每个核苷酸碱基不必全都彼此配对。例如,如果两个序列中至少30%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%或100%的核苷酸碱基彼此配对,则可以认为所述序列是互补的。此外,当两个序列的总长度彼此显著不同时仍可以认为所述序列是互补的。例如,当15个核苷酸的引物与含有数百个核苷酸的较长多核苷酸的特定区域反平行对齐时,如果所述引物中的多个单个的核苷酸碱基与所述较长多核苷酸中的核苷酸碱基配对,则可以认为所述引物“互补”于所述较长多核苷酸。
如本文所使用,“多联体”是指在其内含有特定核酸的两个或更多个拷贝的核酸分子,其中所述拷贝是串联的。在多联体内,所述特定核酸的拷贝可以彼此直接连接,或者它们可以间接连接(例如,在所述特定核酸的拷贝之间可能存在核苷酸)。在一个示例中,所述特定核酸可以是双链核酸模板的核酸,使得多联体可以含有该双链核酸模板的两个或更多个拷贝。在另一示例中,所述特定核酸可以是多核苷酸模板的核酸,使得多联体可以含有该多核苷酸模板的两个或更多个拷贝。
如本文所使用,“糖类”是包含一个、若干个或多个糖部分的分子,并且包括单糖、寡糖和多糖。
如本文所使用,蛋白质包括由氨基酸组成的分子,所述氨基酸通过酰胺键共价连接。术语“肽”、“多肽”和“蛋白质”可互换使用以指代由肽键连接的氨基酸组成的分子。单个氨基酸可被称为多肽或蛋白质的“残基”。本文公开的多肽的氨基酸序列可通过以一串字母显示的SEQ ID NO:进行鉴定,其中所述字母具有以下含义:
表1B
如本文所使用,“细胞因子”是哺乳动物中通常响应于损伤、感染、炎症或其他应激源而释放的天然存在的蛋白质分子。细胞因子包括淋巴因子、白介素、趋化因子、干扰素及其他细胞因子。细胞因子可以是炎性细胞因子(倾向于引起炎症;也被称为促炎性细胞因子)或者可以是抗炎性细胞因子(倾向于抑制炎症)。炎性细胞因子包括例如白介素-1(IL-1)、白介素-6(IL-6)、白介素-12(IL-12)、白介素-18(IL-18)、γ干扰素(IF-γ)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)。抗炎性细胞因子包括例如白介素-10(IL-10)。一些细胞因子可具有多种作用或效果(例如,白介素-6(IL-6)同时具有炎性和抗炎性效果)。
如本文所使用,术语“炎症的标志物”、“炎症标志物”及其复数和语法等同词指可以在样品中检测的、可以在样品中鉴定的、指示从其获得样品的受试者的炎症的存在或水平的标志物。炎症的标志物包括肽和非肽标志物两者;例如,炎症的标志物包括但不限于,前列腺素、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-8(IL-8)、白介素-12(IL-12)、干扰素γ(IF-γ)、缓激肽、补体系统分子、凝血因子、C反应蛋白、红细胞沉降率(ESR)、白细胞计数以及血细胞和其他细胞的形态变化。
术语“抗体”以其最广义的含义使用并且特别涵盖单克隆抗体(包括激动剂和抗结剂抗体)、具有多表位特异性的抗体组合物和抗体片段,并且包括人源化的抗体。单克隆抗体从基本同源的抗体群获得,即除了可能以极少量存在的可能的天然存在的突变之外,组成该群的单个抗体是相同的。最丰富的抗体类别是IgG类,其特征在于具有约150kD的分子量。
如本文所使用,术语“单克隆抗体”(mAb)是指从基本同源的抗体群获得的抗体,即除了可能以极少量存在的可能的天然存在的突变之外,组成该群的单个抗体是相同的。例如,单克隆抗体可通过由Kohler等人,Nature,256:495(1975)首次描述的杂交瘤法进行制备,或可通过重组DNA法(参见例如,Cabilly等人的美国专利号4,816,567)进行制备。
术语“完整抗体”是指完整的抗体,或该完整的抗体的氨基酸序列,抗体片段是该完整的抗体的一部分。应理解,抗体片段可通过完整抗体的部分消化(例如,通过木瓜蛋白酶或胃蛋白酶)产生,或可通过重组或其他手段产生。
如本文所使用,“抗体片段”及其所有的语法变体被定义为(1)完整抗体中包含该完整抗体的抗原结合位点或可变区的部分,其中该部分不含该完整抗体的Fc区的恒定重链域,和(2)包含完整抗体的一部分(如由完整抗体的氨基酸序列定义的)的构建体,该部分包含该完整抗体的抗原结合位点或可变区。
抗体片段是或包含具有一级结构的多肽,该一级结构由具有完整抗体的氨基酸序列的连续氨基酸残基的一个未中断序列组成。抗体片段的实例包括Fab、Fab’、Fab′-SH、F(ab′)2、Fd、Fc、Fv、双抗体以及如在例如美国专利号7429652中描述的任何其他的“非单链抗原结合单元”。
术语“双抗体(diabodies)”是指具有两个抗原结合位点的小抗体片段,该片段包含与同一多肽链中的轻链可变域连接的重链可变域。通过使用由于过短而不能允许在同一条链上的两个域之间配对的连接体,迫使该域与另一条链的互补域配对,并产生两个抗原结合位点。双抗体在例如EP 404097、WO 93/11161;以及Hollinger等人,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,90:6444-6448(1993)中进行了更全面的描述。
如本文所使用,“抗原结合的抗体片段”是保留与特异性靶标结合的能力的任意抗体片段,该特异性靶标与完整抗体特异性结合。与完整抗体相比,抗原结合的抗体片段可具有对靶抗原的不同的(例如,更小的)结合亲和性。如本文所用的,除非另外说明,抗体片段是抗原结合的抗体片段。
与特定多肽或特定多肽上的表位“特异性结合”或“对......具有特异性”抗体是与该特定多肽或特定多肽上的表位结合,而基本不与任何其他多肽或多肽表位结合的抗体。
术语“抗原”、“靶分子”、“靶多肽”、“靶表位”等在本文中用于表示由抗体或抗体片段特异性结合的分子。
如本文所使用,“标志物”、“标记”、“标志物部分”和“标记部分”是指直接或间接偶联到抗体从而生成“标记的”抗体的可检测的化合物或组成。标记或标志物提供至少在一段时间内可检测的信号,在该段时间内可以观察到该信号。标记或标志物可以是自身可检测的(例如,放射性同位素标记或荧光标记),或者在酶标记的情况下,可以催化可检测的底物化合物或组成的化学变化。
标记或标志物部分例如可以是染料、表位标签、荧光部分、发光部分、化学发光部分、酶标记、磁标记、顺磁标记、对比剂、纳米颗粒、放射性同位素、生物素、链霉亲和素和猝灭剂。纳米颗粒可以是元素的颗粒,诸如金纳米颗粒,或者是合金或化合物的颗粒,诸如量子点(半导体材料的颗粒),或者是其他具有通常在约1nm至约100nm之间范围内的尺寸的颗粒。
标记或标志物部分可以通过反射或调节射到该标记或标志物部分上的能量来提供信号。标记或标志物部分可以通过发射或增大可检测的信号来提供信号。类似地,标记或标志物部分可以通过减弱或消灭信号(例如,信号的猝灭)来提供信号。应当理解,标记或标志物部分可以是可直接检测的(例如,可以提供可检测的信号而无需进一步的行动或能量输入),或者可以使用或需要能量、底物、结合配偶体或其他行动以便提供可检测的信号。酶标记可以适合于随结合配偶体或底物一起使用;例如,过氧化物酶诸如辣根过氧化物酶可以充当标记,这是因为当其与例如二氨基联苯胺或其他适合于随过氧化物酶一起使用的分子一起使用时,可以用于检测靶标的存在或测量靶标的量;举另一非限制性示例,荧光素酶可以充当标记,这是因为当其与荧光素一起使用时,可以用于检测靶标的存在或测量靶标的量。
如本文所使用,术语“色原”是指可易于转化成染料或其他有色化合物的化合物。
如本文所使用,“BSA”意指牛血清白蛋白;“PEG”意指聚乙二醇;“ELISA”意指酶联免疫吸附测定;而其他术语、缩略语和缩写具有在化学和生物学领域理解的标准含义。
组成可包含缓冲液。缓冲液包括但不限于,磷酸盐、柠檬酸盐、铵盐、乙酸盐、碳酸盐、三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)、3-(N-吗啉基)丙磺酸(MOPS)、3-吗啉基-2-羟基丙磺酸(MOPSO)、2-(N-吗啉基)乙磺酸(MES)、N-(2-乙酰氨基)-亚氨基二乙酸(ADA)、哌嗪-N,N′-双(2-乙磺酸)(PIPES)、N-(2-乙酰氨基)-2-氨基乙磺酸(ACES)、乙醇胺氯化物、N,N-双(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸(BES)、2-[[1,3-二羟基-2-(羟甲基)丙-2-基]氨基]乙磺酸(TES)、4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙磺酸(HEPES)、乙酰氨基甘氨酸、tricine(N-(2-羟基-1,1-双(羟甲基)乙基)甘氨酸)、甘氨酰胺以及bicine(2-(双(2-羟乙基)氨基)乙酸)缓冲液。除了本文明确提到的磷酸盐、柠檬酸盐、铵盐、乙酸盐和碳酸盐缓冲液之外,缓冲液还包括其他有机酸缓冲液。
组成可以包括生理上可接受的载体。例如,生理上可接受的载体可以是水性pH缓冲溶液。生理上可接受的载体的示例包括:缓冲液,诸如磷酸盐、柠檬酸盐以及如上文论述的其他有机酸等;抗氧化剂,包括抗坏血酸;低分子量(少于约10个残基)多肽;蛋白质,诸如血清白蛋白、明胶、细胞色素和免疫球蛋白;亲水性聚合物,诸如聚乙烯吡咯烷酮;氨基酸,诸如甘氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、精氨酸或赖氨酸;单糖、二糖、多糖和其他碳水化合物,包括葡萄糖、甘露糖和糊精;螯合剂,诸如乙二胺四乙酸(EDTA);糖醇,诸如甘露糖醇或山梨糖醇;成盐平衡离子,诸如钠、钾、钙、镁等;非离子型表面活性剂,诸如TWEENTM、聚乙二醇(PEG)和PLURONICSTM;和/或本领域内已知的其他化合物。
例如,组成可以包括白蛋白、明胶、细胞色素C、免疫球蛋白、氨基酸、琼脂、甘油、乙二醇、蛋白酶抑制剂、抗微生物剂、金属螯合剂、单糖、二糖、多糖、还原剂、螯合剂或其组合。
如本文所使用,“样品”或“生物样品”或“临床样品”是指从受试者获得的流体、组织、分泌物或排泄物的样品。样品、生物样品或临床样品可以是血液,血清,血浆,唾液,痰液,尿,胃液,消化液,泪液,汗液,粪便,精液,阴道液,间质液,源自肿瘤组织的流体,眼内液,粘液,耳垢,油,腺体分泌物,脊髓液,皮肤,来自颅骨内的脑脊液,来自鼻拭子、咽喉拭子、口拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子或鼻咽洗液的组织、流体或物质,活检流体或材料,胎液,羊水,脐带血,淋巴液,腔液,脓液,从受试者获得的微生物群,胎粪,乳汁或者其他分泌物或排泄物的样品。样品可以是呼气样品、毛发样品、指甲样品或其他样品。
生物和临床样品可以包括鼻咽洗液,或者通过冲洗受试者的体腔或体表、或通过在向受试者的体腔或体表应用拭子之后冲洗该拭子而获得的其他流体。鼻拭子、口拭子(包括颊拭子)、咽喉拭子、阴道拭子、粪便样品、毛发、指甲、耳垢、呼气以及其他固体、半固体或气体样品可以在提取缓冲液中处理,例如,在它们的分析之前处理固定或可变的时间量。如果需要,继而可以类似于其他流体样品那样处理提取缓冲液或其等分试样。受试者的组织样品的示例可以包括但不限于结缔组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织、软骨、癌症样品或骨。可以从人类或动物获得样品。可以从脊椎动物,例如,鸟、鱼,或者哺乳动物诸如大鼠、小鼠、猪、猿、其他灵长类动物(包括人类)、家畜、运动动物或宠物获得样品。可以从活的或死的受试者获得样品。可以从受试者新鲜获得样品,或者样品可以经历一些形式的预处理、储存或运送。
如本文所使用,“小体积”是指小于约1mL、或小于约500μL、或小于约250μL、或小于约150μL、或小于约100μL、或小于约50μL、或小于约25μL或更小的体积。在特定实施方式中,小体积诸如“手指针刺”体积可以包括小于约250μL,并且通常包括小于约150μL、或小于约100μL、或小于约50μL、或小于约25μL或更小。
可以将样品可以分成两个或更多个部分。如本文所使用,当指一个或多个样品时,术语“部分”和“等分试样”及其复数和语法等效项可互换地用于指取自原始的完整样品的部分量的样品。这样的分数可以是任何分数或量,从而一部分或等分试样可以包括原始样品的大部分、原始样品的很大一部分、原始样品的很小一部分或原始样品的相对较小的部分。短语“至少一部分”、“至少一个等分试样”等可以是指原始样品的分数部分和整个原始样品。
标志物的检测和致病(或其他)生物的检测可以包括核酸标志物的检测;蛋白质(肽)标志物的检测,包括抗体的检测;炎症标志物(包括肽和非肽标志物)的检测;以及其他标志物的检测。标志物的鉴别和致病(或其他)生物的鉴别可以包括核酸标志物的鉴别;蛋白质(肽)标志物的鉴别,包括抗体的鉴别;炎症标志物(包括肽和非肽标志物)的鉴别;以及其他标志物的鉴别。标志物和生物的检测和鉴别可以包括此类标志物和此类生物的定量检测和鉴别。
方法可以在短时间段内执行。装置可以能够在短时间段内执行方法的所有步骤。装置可以能够在短时间量内对单个样品执行方法的所有步骤。装置可以能够在短时间量内对两个样品诸如血液样品和从拭子获得的样品执行方法的所有步骤。装置可以能够在短时间量内对多于两个样品执行方法的所有步骤。例如,从自受试者收集样品到检测一种疾病标志物或到检测多种疾病标志物可用时约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或者1分钟或更少。例如,从自受试者收集样品到传输关于一个样品或多个样品的数据和/或到对一个样品或多个样品的分析可用时约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或者1分钟或更少。
例如,从开始检测疾病标志物的方法到检测出一种疾病标志物或到检测出多种疾病标志物的时间段可以是约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或者1分钟或更少。例如,从开始检测疾病标志物的方法到传输关于这样的检测的数据的时间段可以是约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或者1分钟或更少。
从在装置内接纳样品到检测出一种疾病标志物、或到检测出多种疾病标志物、或到传输关于一个或多个样品的数据和/或到对一个或多个样品的分析的时间段可取决于对一个或多个样品执行的步骤、测试或测定的类型或数目。从在装置内接纳一个样品或多个样品到检测出一种或多种疾病标志物或到从该装置传输关于这样的一个样品或多个样品的数据和/或到分析这样的一个样品或多个样品的时间量可用时约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或1分钟或更少。
因此,如本文所使用,“短时间段”是指约5小时或更少、或约4小时或更少、或约3小时或更少、或约2小时或更少、或约1小时或更少、或约50分钟或更少、或约40分钟或更少、或约30分钟或更少、或约20分钟或更少、或约10分钟或更少、或约5分钟或更少的时间段。短时间段可以相对于初始时间来确定;初始时间可以是样品分析开始的时间;初始时间可以是将样品插入装置以供样品分析的时间;初始时间可以是从受试者获得样品的时间。
本文所使用的术语“服务点”(缩写POS)和“服务点系统”是指这样的地点和位于该地点的系统:其能够在受试者的场所或地点处或者其附近提供服务(例如,测试、监测、治疗、诊断、指导、样品收集、身份验证(ID验证)和其他服务)。服务可以是医疗服务,并且可以是非医疗服务。在一些情况下,POS系统在预定地点提供服务,该预定地点诸如为受试者的家里、学校或工作场所,或者在杂货店、药店、社区中心、诊所、医生办公室、医院等。POS系统可以包括一个或多个服务点装置。在一些实施方式中,POS系统是照护点系统。
“照护点”(缩写POC)是提供医疗相关护理(例如,治疗、测试、监测、诊断、咨询等)的地点。POC例如可以位于受试者的家里、工作场所或学校,或者位于杂货店、社区中心、药店、医生办公室、诊所、医院等。POC系统是可以帮助或可以用于提供这样的医疗相关护理并且可以位于受试者或受试者的医疗保健提供者的场所或地点(例如,受试者的家里、工作场所或学校,或者在杂货店、社区中心、药店、医生办公室、诊所、医院等)或者其附近的系统。
如本文所使用,术语“免疫测定”是指检测、鉴别、表征、量化或以其他方式测量样品中的氨基酸靶标的任何测定(其中氨基酸靶标可以是小肽、多肽、蛋白质或蛋白质大分子)。免疫测定例如包括使用诸如蛋白印迹法、放射免疫测定、ELISA(酶联免疫吸附测定)、“夹心”免疫测定、免疫沉淀测定、荧光免疫测定和蛋白A免疫测定等技术的直接或竞争性结合测定。免疫测定通常使用抗体或抗体片段,但还可以使用以高特异性结合靶分子的结合蛋白或载体蛋白。
如本文所使用,术语“核酸测定”用于指检测、鉴别、表征、量化或以其他方式测量样品中的核酸靶标的任何测定(其中核酸靶标可以是任何大小的单链、双链或其他核酸分子)。核酸测定包括聚合酶链反应(PCR)测定(例如,参见美国专利号4,683,202)、环介导等温扩增(“LAMP”)(例如,参见美国专利号6,410,278)以及其他方法,包括下文论述的用于检测样品中的核酸靶标的方法。可以通过任何合适的手段来检测核酸标志物,这些手段包括核酸扩增(例如,热循环扩增法,包括PCR,和其他核酸扩增方法;等温扩增法,包括LAMP,等等)和任何其他可以用于检测样品中指示致病生物的核酸标志物的存在的方法。
如本文所用的,术语“一般化学测定”是指检测、鉴定、表征、定量或测量样品中的靶标的任何测定(除了核酸靶标之外或除了通过使用抗体或其他特异性结合蛋白之外)。一般化学测定包括例如对电解质、维生素水平、血液组分水平、痕量金属、脂质及其他靶标的测定。一般化学测定可包括,例如单独或任意组合形式的基本代谢组[葡萄糖、钙、钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)、CO2(二氧化碳、碳酸氢盐)、肌酸酐、血液尿素氮(BUN)]的测定,电解质组[钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)、CO2(二氧化碳、碳酸氢盐)]的测定,Chem 14组/综合代谢组[葡萄糖、钙、白蛋白、总蛋白、钠(Na)、钾(K)、氯(Cl)、CO2(二氧化碳、碳酸氢盐)、肌酸酐、血液尿素氮(BUN)、碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT/GPT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST/GOT)、总胆红素]的测定,脂质谱/脂质组[LDL胆固醇、HDL胆固醇、总胆固醇和甘油三酯]的测定,肝脏组/肝功能[碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基转移酶(ALT/GPT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST/GOT)、总胆红素、白蛋白、总蛋白、γ-谷氨酰转移酶(GGT)、乳酸脱氢酶(LDH)、凝血酶原时间(PT)]、碱性磷酸酶(APase)、血红蛋白、VLDL胆固醇、乙醇、脂肪酶、pH、锌原卟啉、直接胆红素、血型(ABO、RHD)、铅、磷酸盐、血凝抑制、镁、铁、铁吸收、大便潜血以及其他的测定。
如本文所使用,术语“细胞计数测定”是指检测、鉴别、表征、量化或以其他方式测量样品中的细胞或大颗粒(例如,晶体)的任何测定。细胞计数测定通常利用其他基于光的技术的成像来检测、测量、表征和量化样品中的细胞和颗粒。
系统、装置和方法
在实施方式中,申请人公开了用于检测临床样品中多种致病体中的一种或多种的系统,包括上文论述的此类系统。在实施方式中,申请人公开了用于检测临床样品中多种致病体中的一种或多种的系统,包括上文论述的此类系统,其中所述疾病包括呼吸疾病。在实施方式中,申请人公开了用于检测临床样品中多种致病体中的一种或多种的系统,包括上文论述的此类系统,其中所述致病体引起选自病毒疾病、细菌疾病、真菌疾病、支原体疾病和其他疾病的呼吸疾病。
在实施方式中,所述多种致病体引起一定数目的疾病,其中所述疾病的数目包括8种或更多种疾病、或10种或更多种疾病、或12种或更多种疾病、或14种或更多种疾病、或16种或更多种疾病、或18种或更多种疾病、或20种或更多种疾病、或30种或更多种疾病、或40种或更多种疾病、或50种或更多种疾病、或60种或更多种疾病或者更多疾病。在实施方式中,所述多种致病体引起一定数目的疾病,其中所述疾病选自病毒疾病、细菌疾病、真菌疾病、支原体疾病和其他疾病。
在实施方式中,本文公开的系统和本文公开的方法可以用于对单个小体积样品或者其一个或多个等分试样执行全部的多种测定。在实施方式中,小体积样品具有选自不超过约1mL、或不超过约500μL、或不超过约250μL、或不超过约150μL、或不超过约100μL、或不超过约75μL、或不超过约50μL、或不超过约25μL、或不超过约15μL、或不超过约10μL、或不超过约5μL、或不超过约4μL、或不超过约3μL、或不超过约2μL、或不超过约1μL或小于约1μL的体积。
在实施方式中,本文公开的系统和本文公开的方法可以用于在短时间段内执行全部的多种测定。在实施方式中,这样的短时间段包括小于约3小时、或小于约2小时、或小于约1小时、或小于约50分钟、或小于约45分钟、或小于约40分钟、或小于约30分钟、或小于约20分钟、或小于约15分钟、或小于约10分钟、或小于约5分钟、或小于约4分钟、或小于约3分钟、或小于约2分钟、或小于约1分钟。
在实施方式中,所述多种致病体可引起多种疾病,其中所述致病体选自结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌(包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、链球菌(包括A群链球菌和B群链球菌)、百日咳博德特氏菌、腺病毒(包括腺病毒B、腺病毒C和腺病毒E)、流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)、腺病毒、冠状病毒、博卡病毒、副流感嗜血杆菌、人乳头状瘤病毒(HPV)、肝炎病毒、人免疫缺陷病毒(HIV)、单纯性疱疹病毒(HSV)、西尼罗病毒、EB病毒、鼻病毒和其他病毒。在实施方式中,所述多种致病体引起多种疾病,其中所述致病体选自链球菌属菌、葡萄球菌属菌、百日咳博德特氏菌、结核病、肠道菌、假单胞菌属菌、登革热、疟疾、克氏锥虫、梅毒螺旋体、支原体、衣原体、卡他莫拉菌、不动杆菌属菌、军团菌属菌、大肠杆菌、念珠菌、衣原体、奈瑟氏球菌属菌、毛滴虫以及其他微生物致病体,包括但不限于本文其他各处提起的致病体。
在实施方式中,所述多种致病体可引起一定数目的呼吸疾病,其中所述呼吸疾病的数目包括8种或更多种呼吸疾病、或10种或更多种呼吸疾病、或12种或更多种呼吸疾病、或14种或更多种呼吸疾病、或16种或更多种呼吸疾病、或18种或更多种呼吸疾病、或20种或更多种呼吸疾病、或30种或更多种呼吸疾病、或40种或更多种呼吸疾病、或50种或更多种呼吸疾病、或60种或更多种呼吸疾病,或者更多种。
在实施方式中,所述多种致病体可引起多种呼吸疾病,其中所述呼吸疾病选自病毒性疾病、细菌性疾病、真菌性疾病、支原体疾病和其他疾病。
在实施方式中,所述多种致病体可引起多种呼吸疾病,其中所述呼吸疾病致病体选自结核分枝杆菌、金黄色葡萄球菌(包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)、链球菌(包括A群链球菌)、百日咳博德特氏菌、腺病毒(包括腺病毒B、腺病毒C和腺病毒E)。在实施方式中,呼吸疾病致病体可进一步包括下组的一种或多种:流感病毒、副流感病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)、腺病毒、冠状病毒、博卡病毒、副流感嗜血杆菌、人乳头状瘤病毒(HPV)、肝炎病毒、人免疫缺陷病毒(HIV)、单纯性疱疹病毒(HSV)、西尼罗病毒、EB病毒、鼻病毒以及其他病毒。
在实施方式中,所述多种致病体可引起流感。在实施方式中,该流感可选自甲型流感、乙型流感、H1N1流感(包括季节性和新型H1N1流感)、H3N2流感、H7N9流感、H5N1流感以及其他流感。
在实施方式中,所述多种致病体可引起性传播疾病。在实施方式中,该性传播疾病选自单纯性疱疹病毒(HSV)、人免疫缺陷病毒(HIV,包括HIV-1、HIV-2,包括A组HIV-2)、淋病、梅毒、人乳头状瘤病毒(PPV)、链球菌属(包括链球菌B)、梅毒螺旋体以及其他性传播疾病。
其他靶标包括耐药性微生物,包括表现出多重耐药性的那些。当微生物如细菌的群(或亚群)获得或表现出对一种或多种药物(例如,一种或多种抗生素)的抗性时得到耐药性(也被称为抗生素抗性)。对通过多种药物的治疗具有抗性的微生物被称为“具有多重耐药性”,并将那些微生物称为具有或表现出“多重耐药性”;任一个术语均可缩写为“MDR”。当微生物群在药物的存在或(在MDR的情况下)多种药物的存在下而存活(并且通常继续生长并且数目成倍增加)时,观察到或表现出对一种或多种药物的抗性。特别感兴趣的耐药性生物包括但不限于,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、万古霉素中度耐受金黄色葡萄球菌(VISA)、耐万古霉素金黄色葡萄球菌(MRSA)、具有超广谱β-内酰胺酶(ESBL)的细菌(例如,肠杆菌科菌)、耐万古霉素肠球菌(VRE)和多重耐药鲍曼不动杆菌(MRAB)。包括MDR靶生物的耐药性靶生物可通过核酸标志物、蛋白质(或肽)标志物、其他标志物或其组合,以及通过观察其在药物存在下的生长来鉴定。
许多抗生素化合物包含β-内酰胺环(四个碳原子的环);例如,青霉素是具有β-内酰胺环的抗生素。许多细菌具有可以裂解β-内酰胺环的β-内酰胺酶,并由此保护细菌免受这类抗生素的影响。可裂解β-内酰胺环的酶常在革兰氏阴性细菌中发现,包括TEM和ROBβ-内酰胺酶。耐药性流感嗜血杆菌可以具有blaTEM或blaROB抗性基因(通常为blaTEM-1,尽管也发现blaTEM-2和blaROB-1以及其他);在致病生物中发现的其他耐药性标志物包括KPC抗性基因(在肺炎克雷伯氏菌碳青霉烯酶(KPC)中发现);mecA和mecC抗性基因(负责对含有β-内酰胺的抗生素如甲氧西林的抗性);可在致病细菌诸如例如耐万古霉素肠球菌中找到的万古霉素抗性基因A和B(vanA和vanB);及其他耐药性标志物。
感兴趣的致病生物包括病毒的丝状病毒科家族(filo病毒),其包括埃博拉病毒、马尔堡病毒和Cueva病毒。埃博拉病毒引起埃博拉病毒疾病(也被称为埃博拉出血热);马尔堡病毒也引起出血热-马尔堡出血热;而Cueva病毒如lloviu病毒(LLOV)可能在法国、西班牙或葡萄牙地方性流行。这类病毒可根据对这些病毒具有特异性的核酸标志物、根据对这些病毒具有特异性的蛋白质(肽)标志物以及根据对这些病毒具有特异性的其他标志物在样品中进行检测和鉴定。
Filo病毒通常引起出血热和相关的病症。如本文公开的,可通过单独或组合地鉴定核酸标志物、肽标志物和其他标志物来检测和鉴定这些和其他疾病。Filo病毒疾病、其他出血热以及其他疾病(包括许多热带病,例如,登革热1、登革热2、登革热3、登革热4、疟疾、伤寒以及其他疾病)具有许多不利影响(包括出血和内部出血),并且可引起对电解质的破坏,可引起贫血,并且可导致其他症状和影响。综合电解质测定(例如,针对钠、钾及其他电解质,包括钠和钾一起,并且包括钠和钾连同其他电解质一起)可鉴定患有电解质失衡的受试者,并且可因此鉴定患有出血热、贫血或两者的受试者。对血红蛋白、对铁的测定以及其他测定可鉴定患有贫血、出血热或两者的受试者。贫血可由出血、寄生虫感染(例如,钩虫)、出血和寄生虫感染两者,以及其他病因引起。因此,除了测试核酸、肽和其他标志物之外,这些出血和其他疾病还可通过单独或组合的综合电解质测量、血红蛋白测量、铁测量以及其他一般化学测定进行检测和鉴定。在实施方式中,综合电解质测量、血红蛋白、铁或其他一般化学测定可提供受试者患有贫血、出血热如埃博拉、马尔堡或其他疾病如疟疾或伤寒热的指征;这样的指征可用于作出针对这类疾病的标志物的进一步测试的建议。因此,在实施方式中,包括钠和钾的电解质测试或其他一般化学测定可在测试埃博拉、马尔堡或其他出血疾病时(例如,在测试这类疾病的核酸、肽或其他标志物时)同时进行。
在实施方式中,来源于一般化学测试结果(例如,来自综合电解质测量,血红蛋白、铁或其他一般化学测定的结果)的这类指征可自动触发一种或多种出血热疾病标志物、或疟疾、伤寒热或其他疾病标志物的反射测试,并可自动触发这类标志物的组合或其全部的反射测试。在实施方式中,可测试受试者的其他疾病而不(最初)测试埃博拉、马尔堡或其他出血疾病(例如,虚弱或发烧的患者最初可不测试埃博拉、马尔堡或其他出血疾病);根据综合电解质测量、血红蛋白、铁或其他一般化学测定的结果,埃博拉、马尔堡或其他出血疾病的反射测试可自动进行,或可由医疗保健专业人员指示。在实施方式中,患者或受试者可能不希望被测试埃博拉、马尔堡或其他出血疾病、或其他关心的疾病(例如,患者可能害怕隔离,或可能害怕测试成本可能会过高)并因此可能最初不测试埃博拉、马尔堡或其他出血疾病;根据综合电解质测量、血红蛋白、铁或其他一般化学测定的结果,埃博拉、马尔堡或其他出血疾病的反射测试可自动进行,或可由医疗保健专业人员指示。在实施方式中,如果患者首先测试了除了埃博拉、马尔堡或其他出血疾病之外的一种或多种感染性疾病,并且初始测试组没有显示任何已知疾病的感染(并因此将需要进一步的测试以鉴定该受试者疾病或状况的其他可能来源),则可进行对埃博拉、马尔堡或其他出血疾病、或其他关心的疾病的这种反射测试。
本文公开的方法、装置和系统可用于检测,并可用于鉴定正常或健康个体和群体的致病生物。本文公开的方法、装置和系统可用于检测,并可用于鉴定正常或健康个体和群体的良性生物。这类致病生物和这类良性生物可在从正常个体获得的样品(例如,一次性或持续进行的)中检测和鉴定,以便在该个体健康时确定该个体的基线或正常水平。致病生物和良性生物的这种检测可包括核酸标志物的检测;蛋白质(肽)标志物的检测,包括抗体的检测;炎症标志物的检测(包括肽和非肽标志物两者);以及其他标志物的检测。致病生物和良性生物的这种鉴定可包括核酸标志物的鉴定;蛋白质(肽)标志物的鉴定,包括抗体的鉴定;炎症标志物的鉴定(包括肽和非肽标志物两者);以及其他标志物的鉴定。标志物的检测和鉴定可包括这类标志物的定量检测和鉴定。可使用来自样品的结果与正常或基线结果之间的差异来提高检测个体是否患有疾病或状况的可能性。例如,通过将来自后获得的样品的结果与个体健康时确定的基线或正常水平进行比较,个体的基线或正常水平的确定有助于检测、鉴定、以及诊断疾病状况,或疾病或有害状况的进展。在个体受试者的结果与在个体健康时获得的先前结果中得到的基线或正常水平之间的这类比较可用于确定该个体受试者是否可能患有感染。这类比较可包括考虑将该个体受试者的症状(如果有的话)与之前在该个体健康时发现的症状(或无该症状)进行比较。
在从多个个体获得的样品中可以检测且可以鉴别这样的致病生物和这样的良性生物,例如,检测或鉴别一次,或者持续进行检测或鉴别,以便确定见于正常(健康)群体中的基线或正常水平。致病和良性生物的此类检测可以包括核酸标志物的检测;蛋白质(肽)标志物的检测,包括抗体的检测;炎症标志物(包括肽和非肽标志物)的检测;以及其他标志物的检测。致病和良性生物的此类鉴别可以包括核酸标志物的鉴别;蛋白质(肽)标志物的鉴别,包括抗体的鉴别;炎症标志物(包括肽和非肽标志物)的鉴别;以及其他标志物的鉴别。标志物的检测和鉴别可以包括对这样的标志物的定量检测和鉴别。从来自个体受试者的样品获得的结果与从可比较的健康个体的群体获得的正常或基线结果之间的差异可以用于提高检测出个体受试者是否患有疾病或状况的可能性。例如,对个体受试者的基线或正常水平的确定通过将个体受试者的结果与见于可比较的健康个体的群体中的基线或正常水平基线比较来帮助检测、鉴别和诊断疾病状况,或者向疾病或有害状况的进展。在个体受试者的结果与见于健康群体中的基线或正常水平之间的此类比较可以用于确定个体受试者是否有可能患有感染。这样的比较可以包括与健康群体中发现的症状(或者没有症状)相比,考虑该个体受试者的症状(如有)。
在实施方式中,这样的系统是服务点系统(POS系统),其中POS系统位于服务点地点。在实施方式中,POS系统位于服务点地点并且被配置用于接受在POS地点处从受试者获得的临床样品。在实施方式中,POS系统位于服务点位置并且被配置用于接受在POS地点处从受试者获得的临床样品,并且还被配置用于在POS地点分析该临床样品。在实施方式中,临床样品是小体积临床样品。在实施方式中,在短时间段内分析临床样品。在实施方式中,短时间段是相对于样品分析开始的时间而确定的。在实施方式中,短时间段是相对于将样品插入装置以供样品分析的时间而确定的。在实施方式中,短时间段是相对于从受试者获得样品的时间而确定的。
申请人在本文公开了用于检测单个小体积样品或其等分试样中靶致病体或指示靶致病体的存在的标志物的存在的方法。在实施方式中,公开了用于在短时间段内从单个样品或其等分试样检测多种靶致病体或指示该靶致病体的标志物的存在的方法。在实施方式中,所述多种靶致病体或指示该靶致病体的标志物被称为“靶标”,包括至少5种靶标、或至少10种靶标、或至少15种靶标、或至少20种靶标、或至少25种靶标、或至少30种靶标、或至少35种靶标、或至少40种靶标、或至少45种靶标、或至少50种靶标、或至少55种靶标、或至少60种靶标、或至少65种靶标或更多种靶标。在实施方式中,短时间段是5小时或更少、或4小时或更少、或3小时或更少、或2小时或更少、或1小时或更少、或50分钟或更少、或40分钟或更少、或30分钟或更少、或20分钟或更少、或10分钟或更少、或5分钟或更少的时间段。
申请人在本文公开了用于检测样品中靶流感病毒分子的存在的方法,其中在短时间段内从单个样品检测多种可能的靶流感病毒的存在。在实施方式中,所述多种可能的靶流感病毒包括至少5种可能的靶流感病毒、或至少10种可能的靶流感病毒、或至少15种可能的靶流感病毒、或至少20种可能的靶流感病毒、或至少25种可能的靶流感病毒、或至少30种可能的靶流感病毒、或至少35种可能的靶流感病毒、或至少40种可能的靶流感病毒、或至少45种可能的靶流感病毒、或至少50种可能的靶流感病毒、或至少55种可能的靶流感病毒、或至少60种可能的靶流感病毒、或至少64种可能的靶流感病毒、或至少65种或更多种可能的靶流感病毒。
申请人在本文还公开了用于在短时间段内检测单个样品中多种靶分子的存在的方法,其中所述多种靶分子包括核酸分子、或蛋白质分子、或糖类、或细胞因子、或类固醇、或组胺、或其他分子。申请人在本文还公开了用于在短时间段内检测单个样品中多种靶分子的存在的方法,其中所述多种靶分子包括核酸分子和蛋白质分子。申请人在本文还公开了用于在短时间段内检测单个样品中多种靶分子的存在的方法,其中所述多种靶分子包括核酸分子、蛋白质分子、炎症标志物和细胞因子。申请人在本文还公开了用于在短时间段内检测单个样品中多种靶分子的存在的方法,其中所述多种靶分子包括核酸分子、蛋白质分子和糖类。
申请人在本文公开了用以在如本文公开的系统和方法中使用的装置,这样的装置例如包括包含保持器的装置,该保持器被配置用于接受和保留临床样品(例如,包含在样品收集装置内的临床样品);一个试剂器皿或多个试剂器皿;以及一个反应器皿或多个反应器皿。在实施方式中,这样的装置还可被配置用于接受和保留以下各项中的一个或多个:一个或多个细胞计数容槽;一个或多个废物容器;一个或多个被配置用于抽吸或释放流体的端头;以及其他工具。
申请人在本文还公开了用于在短时间段内在单个样品中检测多种靶分子中的一种或多种的测定,其中所述多种靶分子包括核酸分子、蛋白质分子、糖类、炎症标志物和细胞因子中的一种或多种。在实施方式中,这样的测定可被配置成与如本文公开的系统和装置一起使用。
因此,申请人在本文公开了系统、装置和方法,包括以下的示例性集成系统。
1)一种用于提供对疑似患有疾病的受试者的测试和诊断的集成系统,所述系统包括用于获得样品的装置(其例如可以包括样品收集装置,包括刺血针、注射器、针和管或其他血液收集装置;或者鼻拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、咽喉拭子、阴道拭子或其他拭子,以及在使拭子与受试者接触后将拭子浸泡于其中的流体);筒匣,其包含用于疾病测定的试剂;用于运行用以检测多种疾病的多种测定的装置;用于显示/传送对一种或多种所述疾病的检测的装置/工具。这样的集成系统可被配置成在样品是小体积样品的情况下使用;在短时间段内执行检测的情况下使用;或者在样品是小体积样品并且在短时间段内执行检测的情况下使用。
2)一种用于提供对疑似患有呼吸病症的受试者的测试和诊断的集成系统,所述系统包括用于获得样品的装置(其例如可以包括样品收集装置,包括鼻拭子、咽喉拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子或其他拭子,以及在使拭子与受试者接触后将拭子浸泡于其中的流体);筒匣,其包含用于呼吸病症测定的试剂;用于运行用以检测多种呼吸病症的多种测定的装置;用于显示/传送对一种或多种所述呼吸病症的检测的装置/工具。这样的集成系统可被配置成在样品是小体积样品的情况下使用;在短时间段内执行检测的情况下使用;或者在样品是小体积样品并且在短时间段内执行检测的情况下使用。
3)一种用于提供对疑似患有呼吸病症的受试者的测试、诊断和处方开具的集成系统,所述系统包括用于获得样品的装置(其例如可以包括鼻拭子、咽喉拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子或其他拭子,以及在使拭子与受试者接触后将拭子浸泡于其中的流体);筒匣,其包含用于呼吸病症测定的试剂;用于运行用以检测多种呼吸病症的多种测定的装置;用于显示/传送对一种或多种所述呼吸病症的检测的装置/工具;以及用于为在所述样品中检测到的呼吸病症的治疗提供处方的装置。这样的集成系统可被配置成在样品是小体积样品的情况下使用;在短时间段内执行检测的情况下使用;或者在样品是小体积样品并且在短时间段内执行检测的情况下使用。
4)一种用于提供对疑似患有呼吸病症的受试者的测试、诊断、处方开具和治疗的集成系统,所述系统包括用于获得样品的装置(其例如可以包括鼻拭子、咽喉拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子或其他拭子,以及在使拭子与受试者接触后将拭子浸泡于其中的流体);筒匣,其包含用于呼吸病症测定的试剂;用于运行用以检测多种呼吸病症的多种测定的装置;用于显示/传送对一种或多种所述呼吸病症的检测的装置/工具;用于为在所述样品中检测到的呼吸病症的治疗提供处方的装置;以及用于依据所述处方向所述受试者提供/销售/递送治疗(药物/药丸/注射)的装置。这样的集成系统可被配置成在样品是小体积样品的情况下使用;在短时间段内执行检测的情况下使用;或者在样品是小体积样品并且在短时间段内执行检测的情况下使用。
本文公开了用于检测样品中靶流感病毒分子的存在的方法,其中在短时间段内从单个样品测试多种可能的靶流感病毒的存在。在实施方式中,所述多种可能的靶流感病毒包括至少5种可能的靶流感病毒、或至少10种可能的靶流感病毒、或至少15种可能的靶流感病毒、或至少20种可能的靶流感病毒、或至少25种可能的靶流感病毒、或至少30种可能的靶流感病毒、或至少35种可能的靶流感病毒、或至少40种可能的靶流感病毒、或至少45种可能的靶流感病毒、或至少50种可能的靶流感病毒、或至少55种可能的靶流感病毒、或至少60种可能的靶流感病毒、或至少64种可能的靶流感病毒、或至少65种或更多种可能的靶流感病毒。在实施方式中,短时间段是5小时或更少、或4小时或更少、或3小时或更少、或2小时或更少、或1小时或更少、或50分钟或更少、或40分钟或更少、或30分钟或更少、或20分钟或更少、或10分钟或更少、或5分钟或更少的时间段。
检测疑似患有呼吸病症的受试者体内的呼吸疾病致病体的存在的方法,其中使用核酸测试和蛋白质测试从单个样品测试多种可能的呼吸疾病致病体的存在,其中核酸测试包括对靶核酸序列的存在的检测,而其中蛋白质测试包括对具有靶氨基酸序列的靶蛋白质的存在的检测。在实施方式中,靶核酸序列可以包括具有至少8个核苷酸、或至少10个核苷酸、或至少15个核苷酸、或至少20个核苷酸、或至少30个核苷酸、或至少40个核苷酸、或至少50个核苷酸或更多个核苷酸的序列,该序列与靶核苷酸序列相同或非常相似。在实施方式中,靶氨基酸序列可以包括具有至少8个氨基酸、或至少10个氨基酸、或至少15个氨基酸、或至少20个氨基酸、或至少30个氨基酸、或至少40个氨基酸、或至少50个氨基酸或更多个氨基酸的序列,该序列与靶氨基酸序列相同或非常相似。
在实施方式中,如果在从受试者获得的小体积样品中检测到超过最低水平的呼吸疾病致病体,则检测到这样的呼吸疾病致病体,其中针对多种呼吸疾病致病体的存在而测试所述小体积样品。在实施方式中,小体积样品是150μL或更小的体积、或75μL或更小的体积、或50μL或更小的体积、或25μL或更小的体积、或15μL或更小的体积、或10μL或更小的体积、或5μL或更小的体积。
本文公开的方法的实施方式包括这样的方法,其中如果在从受试者获得的小体积样品中检测到超过最低水平的致病体,则检测到这样的致病体。例如,这样的方法包括其中针对多种致病体的存在而测试小体积样品的方法。在这样的方法的实施方式中,可以将该最低水平设定在由受试者的状况所决定的水平。对于展现出活动性感染症状的受试者,可以将最低水平设定在更高的水平。对于在获得样品时正在接受感染治疗的受试者,可以将最低水平设定在更低的水平。对于在获得样品的时间之前接受过感染治疗的受试者,例如,在获得样品的时间之前近期接受过感染治疗的受试者,可以将最低水平设定在更低的水平。
在实施方式中,可以在测试多种致病体的存在之前稀释样品。在实施方式中,对于具有以下状况的受试者,对样品的这样的稀释更大:所述状况表明所述受试者可能具有比不具有该状况的受试者更高或者比具有不同状况的受试者更高的致病体水平。
本文公开的方法的实施方式包括这样的方法,其中如果在从受试者获得的小体积样品中检测到超过最低水平的呼吸疾病致病体,则检测到这样的呼吸疾病致病体。例如,这样的方法包括其中针对多种呼吸疾病致病体的存在而测试小体积样品的方法。在这样的方法的实施方式中,可以将该最低水平设定在由受试者的状况所决定的水平。对于展现出活动性感染症状的受试者,可以将最低水平设定在更高的水平。对于在获得样品时正在接受感染治疗的受试者,可以将最低水平设定在更低的水平。对于在获得样品的时间之前接受过感染治疗的受试者,例如,在获得样品的时间之前近期接受过感染治疗的受试者,可以将最低水平设定在更低的水平。
在实施方式中,可以在测试多种致病体诸如呼吸疾病致病体的存在之前稀释样品。在实施方式中,对于具有以下状况的受试者,对样品的这样的稀释更大:所述状况表明所述受试者可能具有比不具有该状况的受试者更高或者比具有不同状况的受试者更高的致病体诸如呼吸疾病致病体水平。
例如,表明受试者可能具有更高水平的致病体诸如呼吸疾病致病体的状况包括:患有活动性感染的受试者;患有包括持续性咳嗽在内的咳嗽的受试者;患有发烧的受试者;报告寒战的受试者;报告疲劳的受试者;报告头痛的受试者;患有盗汗的受试者;以及具有或报告其他指示活动性感染的症状的受试者。
例如,表明受试者可能不具有更高水平的致病体诸如呼吸疾病致病体的状况包括:当前正在接受感染治疗的受试者;近期接受过感染治疗的受试者;当前正在接受或近期接受过对咳嗽(包括持续性咳嗽)、发烧、寒战、疲劳、头痛、盗汗或感染的其他症状或者指征的治疗的受试者。
在其中如果在从受试者获得的小体积样品中检测到超过最低水平的致病体(例如,呼吸疾病致病体)则检测到这样的致病体诸如呼吸疾病致病体的方法的实施方式中(其中针对多种致病体诸如呼吸疾病致病体的存在而测试小体积的样品),针对近期未被诊断出患有疾病诸如呼吸疾病的受试者将最低水平设定在比针对近期被诊断出患有疾病(诸如呼吸疾病)的受试者的最低水平更高的水平。在实施方式中,可以在测试所述多种致病体诸如呼吸疾病致病体的存在之前稀释样品。在实施方式中,对于近期未被诊断出患有疾病诸如呼吸疾病的受试者,这样的样品稀释大于从近期已被诊断出患有疾病诸如呼吸疾病的受试者获得的样品的稀释。
在实施方式中,可进一步测试样品的炎症指示物的存在。例如,可进一步测试样品中高于正常水平的糖皮质激素如皮质醇的存在(例如,在血液中、或在唾液或眼泪、或其他体液或通过拭子获得的样品中)。例如,可进一步测试样品中高于正常水平的组胺的存在(例如,在血液中、或在唾液或眼泪、或其他体液或通过拭子获得的样品中)。其他的炎症指示物包括但不限于,升高的前列腺素水平、升高的炎性细胞因子(包括,例如肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素-1(IL-1)、白介素-8(IL-8)、白介素-12(IL-12)、白介素-18(IL-18)和干扰素γ(IF-γ))水平、缓激肽、补体系统分子、凝血因子、C反应蛋白、红细胞沉降率(ESR)、白细胞计数、血细胞和其他细胞的形态变化、以及指示炎症的其他分子和细胞标志物。此外,可对受试者进行检查,或要求其自我报告炎症症状,诸如例如肿胀、发红、疼痛、或感染区或组织的热感。
在实施方式中,可进一步测试样品中一种细胞因子或多种细胞因子的存在。在实施方式中,可进一步测试样品中一种细胞因子或多种细胞因子的水平。在实施方式中,靶细胞因子选自淋巴因子、趋化因子、白介素和干扰素。在实施方式中,靶细胞因子选自淋巴因子、趋化因子、白介素和干扰素。在实施方式中,细胞因子可以是炎性细胞因子。在实施方式中,细胞因子可以是抗炎性细胞因子。在实施方式中,靶细胞因子可以是选自IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、IL-11、IL-12、IL-13、IL-14、IL-15、IL-16、IL-17、IL-18、IL-19、IL-20、IL-21的白介素(IL)及其他白介素。在实施方式中,靶细胞因子可以是选自α趋化因子(也被称为CXC趋化因子)、β趋化因子(也被称为CC趋化因子)、γ-趋化因子(也被称为C趋化因子)和d趋化因子(也被称为CX3C趋化因子)的趋化因子。在实施方式中,靶细胞因子可以是肿瘤坏死因子(TNF)家族的成员。
在实施方式中,可以针对致病体和细胞因子而测试同一样品。在实施方式中,可以针对呼吸疾病致病体和细胞因子而测试同一样品。
在实施方式中,可以针对致病体的抗体的存在而进一步测试样品。在实施方式中,可以针对多种致病体和针对多种致病体的抗体而测试同一样品。
在实施方式中,可以针对呼吸疾病致病体的抗体的存在而进一步测试样品。在实施方式中,可以针对多种呼吸疾病致病体和针对多种呼吸疾病致病体的抗体而测试同一样品。
本文公开了检测样品中靶流感病毒分子的存在的方法,其中使用核酸测试和蛋白质测试从单个样品测试多种可能的靶流感病毒的存在,其中核酸测试包括对靶核酸序列的存在的检测,而其中蛋白质测试包括对具有靶氨基酸序列的靶蛋白质的存在的检测。在实施方式中,靶核酸序列可以包括具有至少8个核苷酸、或至少10个核苷酸、或至少15个核苷酸、或至少20个核苷酸、或至少30个核苷酸、或至少40个核苷酸、或至少50个或更多个核苷酸的序列,该序列与靶核苷酸序列相同或非常相似。在实施方式中,靶氨基酸序列可以包括具有至少8个氨基酸、或至少10个氨基酸、或至少15个氨基酸、或至少20个氨基酸、或至少30个氨基酸、或至少40个氨基酸、或至少50个或更多个氨基酸的序列,该序列与靶氨基酸序列相同或非常相似。
在实施方式中,所述多种可能的靶流感病毒包括至少5种可能的靶流感病毒、或至少10种可能的靶流感病毒、或至少15种可能的靶流感病毒、或至少20种可能的靶流感病毒、或至少25种可能的靶流感病毒、或至少30种可能的靶流感病毒、或至少35种可能的靶流感病毒、或至少40种可能的靶流感病毒、或至少45种可能的靶流感病毒、或至少50种可能的靶流感病毒、或至少55种可能的靶流感病毒、或至少60种可能的靶流感病毒、或至少64种可能的靶流感病毒、或至少65种或更多种可能的靶流感病毒。
本文公开的测定和方法可在用于处理样品的装置上或系统上进行。这样的样品可以是小体积临床样品。本文公开的测定和方法可以容易地并入并用在用于处理样品的装置中,或用于处理样品的系统中,该装置和系统可以是自动化的测定装置,或者可以是自动化的测定系统。这样的装置和这样的系统可用于实施本文中公开的方法。例如,装置可用于接收样品。装置可用于制备或处理样品。装置可用于对样品进行测定。装置可用于从样品获得数据。装置可用于传输从样品获得的数据。装置可用于在样品的处理或测定后处置样品。
本文公开的测定和方法可以容易地并入并用在自动化的测定装置中和自动化的测定系统中。例如,本文公开的系统可以包括通信组件,该通信组件用于传输或接收基于要检测的分析物(例如,特定致病体或指示特定致病体的标志物)或基于其他要通过所述装置或系统检测的分析物的方案。在实施方式中,可以基于要通过装置执行的多种测定的优化调度改变测定方案,或者可以基于先前从来自受试者的样品获得的结果改变测定方案,或者可以基于先前从来自受试者的不同的样品获得的结果改变测定方案。在实施方式中,通信组件可以包括用于从所述装置向计算机传递信息的信道,其中所述信道是选自于计算机网络、电话网络、金属通信链路、光学通信链路和无线通信链路。在实施方式中,如本文公开的系统可以传输信号至中心位置或终端用户,并且可以包括用于传输这样的信号的通信组件。如本文公开的系统可以被配置为根据需要或定期地更新方案。
装置可以是系统的一部分,该系统的组件可以是样品处理装置。装置可以是样品处理装置。样品处理装置可被配置用于促进样品的采集、制备样品以供临床测试,或实现与一种或多种试剂的化学反应或者其他化学或物理处理,如本文所公开。样品处理装置可被配置用于从样品获得数据。样品处理装置可被配置用于传输从样品获得的数据。样品处理装置可被配置用于分析来自样品的数据。样品处理装置可被配置用于与另一装置或实验室或附属于实验室的个人进行通信,以分析从样品获得的数据。
样品处理装置可被配置用于放置在受试者体内或身上。样品处理装置可被配置用于直接或间接地从受试者接受样品。样品例如可以是血液样品(例如,从手指针刺获得的样品,或来自于静脉穿刺,或动脉血液样品)、尿液样品、活检样品、组织切片、粪便样品或其他临床样品;水样品、土壤样品、食物样品、空气样品;或其他样品。血液样品例如可以包括全血、血浆或血清。样品处理装置可通过该装置的外壳接收来自受试者的样品。样品收集可发生在样品收集场所或其他地方。样品可在样品收集场所提供给该装置。
在一些实施方式中,样品处理装置可被配置用于接受或容纳筒匣。在一些实施方式中,样品处理装置可包括筒匣。筒匣可以是可从样品处理装置移除的。在一些实施方式中,可将样品提供给样品处理装置的筒匣。或者,可将样品提供给样品处理装置的另一部分。筒匣和/或装置可包含样品收集单元,该样品收集单元可被配置用于接受样品。
筒匣可包含样品,并且可包含用于处理或测试样品的试剂,用于处理或测试样品的一次性用品,或其他材料。在将筒匣置于样品处理装置上或插入样品处理装置中之后,可以使筒匣的一个或多个组件与样品处理装置的其他组件流体连通。例如,如果在筒匣处收集样品,则可将样品转移到样品处理装置的其他部分。类似地,如果在筒匣上提供一种或多种试剂,则可将该试剂转移到样品处理装置的其他部分,或者样品处理装置的其他组件可被带到试剂处。在一些实施方式中,筒匣的试剂或组分可留在筒匣上。在一些实施方式中,不包含需要管路或需要维护(例如,手动或自动维护)的流体部件。
样品或试剂可转移到装置如样品处理装置。样品或试剂可在装置内转移。可以在不提供从筒匣到装置的连续流体路径的情况下实现这样的样品或试剂的转移。可以在不提供装置内的连续流体路径的情况下实现这样的样品或试剂的转移。在实施方式中,这样的样品或试剂的转移可通过样品操纵系统(例如,移液器)来完成;例如,样品、试剂或其等分试样可被吸入尖端开放的转移组件如移液器端头中,该组件可以可操作地连接到样品操纵系统,该系统将端头连同端头内所包含的样品、试剂或其等分试样转移到样品处理装置之上或之内的位置。样品、试剂或其等分试样可以存放在样品处理装置之上或之内的位置。样品和试剂,或多种试剂,可以使用样品操纵系统以类似的方式混合。筒匣的一种或多种组分可以按自动化的方式转移到样品处理装置的其他部分,并且反之亦然。
装置,如样品处理装置,可具有流体操纵系统。流体操纵系统可执行或者可帮助执行流体如样品的运送、稀释、提取、整分、混合和其他动作。在一些实施方式中,流体操纵系统装可包含在装置外壳内。流体操纵系统可允许收集、递送、处理和/或运送流体,溶解干试剂,将液体和/或干试剂与液体混合,以及收集、递送、处理和/或运送非流体组分、样品或材料。该流体可以是样品、试剂、稀释剂、洗液、染料或其他任何可被所述装置使用的流体,并且可包括但不限于均匀流体、不同液体、乳液、悬浮液和其他流体。流体操纵系统,包括但不限于移液器,也可用于在所述装置附近运送器皿(内含或不含流体)。所述流体操纵系统可分配或抽吸流体。样品可包含漂浮在流体内的一种或多种微粒或固体物质。
在实施方式中,流体操纵系统可包含移液器、移液器端头、注射器、毛细管或其他组件。该流体操纵系统可具有包含内表面和外表面的部分和开口端。该流体操纵系统可包含移液器,该移液器可包括移液器主体和移液器管口,并且可包含移液器端头。移液器端头可以是或者可以不是可从移液器管口移除的。在实施方式中,流体操纵系统可使用与移液器端头配合的移液器;移液器端头可以是一次性的。端头在与移液器配合时可形成流体密封。移液器端头可被使用一次、两次或更多次。在实施方式中,流体操纵系统可使用具有或没有移液器端头的移液器或类似的装置来抽吸、分配、混合、运送或以其他方式操纵流体。需要时,流体可从流体操纵系统分配出去。流体在从例如移液器端头中的孔口分配之前可容纳在移液器端头内。在实施方式或使用期间的实例中,所有流体均可被分配;在其他实施方式或使用期间的实例中,端头内的流体的一部分可被分配。移液器可以选择性地抽吸流体。移液器可以抽吸选定量的流体。移液器可以能够致动搅拌机构来混合端头内或器皿内的流体。移液器可结合端头或器皿,从而生成连续的流动环路以用于混合,包括混合非液体形式的材料或试剂。移液器端头也可通过同时或顺序地按计量递送多种流体来促进混合,如两段式底物反应。
流体操纵系统可包含一个或多个流体隔离或液压独立的单元。例如,该流体操纵系统可包含一个、两个或更多个移液器端头。该移液器端头可被配置用于接受和限制流体。该端头可彼此为流体隔离或液压独立的。容纳在每个端头内的流体可与其他端头内的流体和该装置内的其他流体为流体隔离或液压独立的。该流体隔离或液压独立的单元相对于该装置的其他部分和/或相对于彼此可以是可移动的。该流体隔离或液压独立的单元可以是可单独移动的。流体操纵系统可包含一个或多个底座或支撑物。底座或支撑物可支撑一个或多个移液器或移液器单元。底座或支撑物可将流体操纵系统的一个或多个移液器彼此相连。
样品处理装置可被配置用于对从受试者获得的样品执行处理步骤或动作。样品处理可包括样品制备,包括例如样品稀释、样品整分、提取、与试剂接触、过滤、分离、离心或其他预备或处理动作或步骤。样品处理装置可被配置用于对样品执行一个或多个样品制备动作或步骤。任选地,可以为化学反应和/或物理处理步骤准备样品。样品制备动作或步骤可包括以下一个或多个:离心、分离、过滤、稀释、富集、纯化、沉淀、孵育、移液、运送、色谱分析、细胞裂解、细胞计数、粉碎、研磨、活化、超声处理、微柱处理、磁珠处理、纳米颗粒处理或其他样品制备动作或步骤。例如,样品制备可包括一个或多个步骤来将血液分离成血清和/或微粒部分,或将任何其他样品分离成各种组分。样品制备可包括一个或多个步骤来稀释和/或浓缩样品,如血液样品或其他临床样品。样品制备可包括向样品中添加抗凝剂或其他成分。样品制备还可包括样品的纯化。在实施方式中,所有样品处理、制备或测定动作或步骤均由单一装置执行。在实施方式中,所有样品处理、制备或测定动作或步骤均在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,大部分样品处理、制备或测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,许多样品处理、制备或测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,样品处理、制备或测定动作或步骤可以由不止一个装置执行。
样品处理装置可被配置用于对样品运行一个或多个测定,并且从样品获得数据。测定可包括一个或多个物理或化学处理,并且可包括运行一个或多个化学或物理反应。样品处理装置可被配置用于对小的体液样品执行一个、两个或更多个测定。一个或多个化学反应可在具有如本文其他地方描述的体积的样品上发生。例如,一个或多个化学反应可在体积小于飞升的丸粒中发生。在一个实例中,样品收集单元被配置用于接收体积相当于一滴或更少的血液或组织液的体液样品。在实施方式中,样品的体积可以是小体积,其中小体积可以是小于约1000μL、或小于约500μL、或小于约250μL、或小于约150μL、或小于约100μL、或小于约75μL、或小于约50μL、或小于约40μL、或小于约20μL、或小于约10μL的体积或其他小体积。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均在单一样品上执行。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均由单一装置执行。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,大部分样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,许多样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,样品处理、制备或测定动作或步骤可以由不止一个装置执行。
样品处理装置可被配置用于对样品执行多个测定。在实施方式中,样品处理装置可被配置用于对单一样品执行多个测定。在实施方式中,样品处理装置可被配置用于对单一样品执行多个测定,其中该样品是小样品。例如,小样品可具有为小于约1000μL、或小于约500μL、或小于约250μL、或小于约150μL、或小于约100μL、或小于约75μL、或小于约50μL、或小于约40μL、或小于约20μL、或小于约10μL的小体积或其他小体积的样品体积。样品处理装置可以能够对单一样品执行多重测定。多个测定可同时运行;可顺序运行;或者一些测定可同时运行而其他测定顺序运行。一个或多个对照测定和/或校准物(例如,包括具有用于该测定/试验的校准物对照的配置)也可引入该装置内;对照测定和对校准物的测定可与对样品进行的测定同时进行,或者可在对样品进行的测定之前或之后进行,或其任意组合。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均由单一装置执行。在实施方式中,所有多个测定动作或步骤均在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,多个测定的大部分样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,多个测定的许多样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,样品处理、制备或测定动作或步骤可以由不止一个装置执行。
在实施方式中,所有多个测定可在短时间段内执行。在实施方式中,这样的短时间段包括小于约3小时、或小于约2小时、或小于约1小时、或小于约40分钟、或小于约30分钟、或小于约25分钟、或小于约20分钟、或小于约15分钟、或小于约10分钟、或小于约5分钟、或小于约4分钟、或小于约3分钟、或小于约2分钟、或小于约1分钟或其他短时间段。
样品处理装置可被配置用于检测一个或多个与样品相关的信号。样品处理装置可被配置用于鉴别样品的一种或多种性质。例如,样品处理装置可被配置用于检测样品中(例如在体液、分泌物、组织或其他样品中或在其整体中)一种分析物或多种分析物的存在或浓度或疾病状况。或者,样品处理装置可被配置用于检测一个或多个信号,可分析该信号以检测样品中一种或多种分析物(其可指示疾病状况)的存在或浓度或疾病状况。该信号可在该装置上或在另一位置处分析。运行临床测试可包括或者可不包括对所收集的数据的任何分析或比较。
化学反应或其他处理步骤可在使用或不使用样品的情况下进行。可由所述装置准备或运行的步骤、测试或测定的例子可包括但不限于免疫测定、核酸测定、基于受体的测定、细胞计数测定、比色测定、酶测定、电泳分析、电化学测定、光谱分析、色谱分析、微观测定、地形测定(topographic assay)、量热测定、浊度测定(turbidmetric assay)、凝集测定、放射性同位素测定、粘度测定、凝结测定、凝固时间测定、蛋白质合成测定、组织学测定、培养测定、摩尔渗透压浓度测定和/或其他类型的测定,离心、分离、过滤、稀释、富集、纯化、沉淀、粉碎、孵育、移液、运送、细胞裂解或其他样品制备动作或步骤,或其组合。可由所述装置准备或运行的步骤、测试或测定可包括成像,包括显微术、细胞计数和其他制作或使用图像的技术。可由所述装置准备或运行的步骤、测试或测定还可包括对样品的组织学、形态学、运动学、动力学和/或状态的评估,其可包括对细胞的这类评估。
装置可以能够在短时间内执行所有在装置上的步骤(例如,由单一装置执行的步骤或动作)。装置可以能够在短时间内对单一样品执行所有在装置上的步骤。例如,从由受试者收集样品到传输数据和/或到分析可用时约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或1分钟或更少。关于这样的样品从在装置内接受样品到传输数据和/或到从该装置分析的时间量可取决于在该样品上执行的步骤、测试或测定的类型和数目。关于这样的样品从在装置内接受样品到传输数据和/或到从该装置分析的时间量可用时约3小时或更少、2小时或更少、1小时或更少、50分钟或更少、45分钟或更少、40分钟或更少、30分钟或更少、20分钟或更少、15分钟或更少、10分钟或更少、5分钟或更少、4分钟或更少、3分钟或更少、2分钟或更少、或1分钟或更少。
装置可被配置用于在样品处理或测定后准备样品以供处置,或处置样品,如临床样品。
在实施方式中,样品处理装置可被配置用于传输从样品获得的数据。在实施方式中,样品处理装置可被配置用于经由网络而通信。样品处理装置可以包含可与网络相连接的通信模块。样品处理装置可通过有线连接或无线地连接至网络。所述网络可以是局域网(LAN)或广域网(WAN)如因特网。在一些实施方式中,所述网络可以是个人局域网。所述网络可包括云。样品处理装置可无需中间装置而连接至网络,或者可能需要中间装置将样品处理装置连接至网络。样品处理装置可通过网络与另一设备通信,该设备可以是任意类型的联网设备,包括但不限于个人计算机、服务器计算机或膝上型计算机;个人数字助理(PDA)如Windows CE设备;电话如蜂窝电话、智能电话(例如,iPhone、Android、Blackberry等)或位置感知便携式电话(如GPS);漫游设备,如联网的漫游设备;无线设备如无线电子邮件设备或其他能够与计算机网络进行无线通信的设备;或其他任何类型的可以有可能通过网络而通信和处理电子事务的网络设备。这样的通信可包括将数据提供至云计算基础架构或其他任何类型的可被其他设备访问的数据存储基础架构。
样品处理装置可将关于样品的数据提供给例如医疗保健专业人员、医疗保健专业场所,如实验室,或其附属机构。实验室、医疗保健专业人员或受试者中的一个或多个可具有能够接收或访问由样品处理装置提供的数据的网络设备。样品处理装置可被配置用于将关于样品的数据提供至数据库。样品处理装置可被配置用于将关于样品的数据提供至电子病历系统、实验室信息系统、实验室自动化系统或者其他系统或软件。样品处理装置可以按报告的形式提供数据。
实验室、装置或其他实体或软件可实时地对关于样品的数据进行分析。软件系统可执行化学分析和/或病理分析,或者这些可分布在实验室、临床和专门或专业人员的组合中。分析可包括对样品的定性和/或定量评价。数据分析可包括对样品的后续定性和/或定量评价。任选地,可基于原始数据、预处理的数据或分析后的数据生成报告。可以准备这样的报告以便保持从样品获得的数据的保密性,关于从中获得样品的受试者的身份和其他信息,数据的分析,和其他保密信息。所述报告和/或数据可传输至医疗保健专业人员。由样品处理装置获得的数据,或对此类数据的分析,或报告,可提供至数据库、电子病历系统、实验室信息系统、实验室自动化系统或者其他系统或软件。
核酸检测
指示疾病诸如呼吸疾病的标志物包括核酸标志物。这样的核酸标志物例如包括病毒核酸或其部分;细菌核酸或其部分;以及来源于其他微生物的核酸或其部分。用于检测样品(包括小体积样品)中核酸标志物的方法包括在其中可以扩增少量的核酸(例如,制作拷贝)的方法。例如,聚合酶链反应(PCR)和相关的方法是核酸扩增的常用方法。例如,在美国专利号4,683,195中论述了PCR;并且在Mullis等人,Cold Spring Harbor Symposium onQuantitative Biology,volume 51:263(1987);Erlich编著,PCR Technology(StocktonPress,NY,1989)中概括地论述了PCR。PCR是用于扩增核酸测试样品的核酸聚合酶反应方法的一个示例,但并非唯一示例,其包括使用作为引物的已知核酸和核酸聚合酶来扩增或生成特异性的核酸片段。例如,可以在Green和Sambrook所著的《Molecular Cloning ALaboratory Manual》,Cold Spring Harbor Laboratory Press,第4版2012中找到对PCR和其他方法的进一步论述,该文献通过引用而全文并入于此。PCR和许多其他扩增方法必须在多个不同温度下执行,在PCR反应过程中需要重复的温度变化(“热循环”)。其他扩增方法,例如环介导等温扩增(“LAMP”)(例如,参见美国专利号6,410,278)和其他方法,包括下文论述的方法,相比于PCR需要更少或更小程度的热循环,或者不需要热循环。
无需热循环的核酸扩增和检测方法
在提交于2013年3月15日的美国专利申请61/800,606中论述了用于核酸扩增而不需要热循环的方法,其全部内容通过引用而并入于此。这样的方法可以用于在短时间内检测小体积样品中疾病诸如呼吸疾病的核酸标志物。下文中论述了这样的方法,并且将在短时间内用这样的方法从小样品中获得的结果的示例呈现在本文公开的图和实施例中。在下文中,这样的方法被称为“非循环扩增方法”。
可以将核酸扩增的非循环扩增方法应用于双链DNA。然而,靶核酸分子不必局限于双链DNA靶标;例如,在本文描述的非循环扩增方法中使用的双链DNA可以从病毒RNA或mRNA或者其他单链RNA靶标来源通过逆转录酶而制备。在进一步的示例中,在本文描述的非循环扩增方法中使用的双链DNA可以通过DNA聚合酶从单链DNA靶标制备。这样的方法可以在应用下文所论述的非循环扩增方法之前作为初始步骤应用。
双链DNA靶标的扩增,例如,开始于待扩增的一级双链DNA(下文中术语为“一级核酸”)。一级核酸包含被称为模板区域的靶区;该模板区域具有模板序列。这样的双链模板区域包含第一DNA链和互补的第二DNA链,并且包括在一个链中的5’末端核苷酸和在另一个彼此互补的链中的3’末端核苷酸。
提供了第一引物和第二引物,其各自具有模板结合区域和尾区;引物模板结合区域与靶模板区域互补。引物的尾区可包含3个部分:a)引物的5’末端核苷酸,b)最内核苷酸,其中该最内核苷酸在5’末端核苷酸的下游,以及c)5’末端核苷酸与最内核苷酸之间的中间部分,该中间部分包含一个或多个核苷酸。此外,当适当地对齐时,两个引物尾区的至少一些部分可以彼此互补。
应当注意,虽然第二引物的尾区可含有与第一引物的尾区的核苷酸序列互补的核苷酸序列,但通过第一引物与第二引物退火而形成的产物对于本文提供的方法或组合物来说是不期望的或无用的。因此,在一些实施方式中,可以采取步骤来最小化第一引物-第二引物退火产物的形成。这样的步骤可包括,例如,在开始本文提供的方法之前,不在引物可退火持续延长的时间段的条件下对第一引物和第二引物进行预温育。
可在使得第一引物的第一拷贝的模板结合区与核酸模板的第一链退火的条件下,用聚合酶和第一引物的第一拷贝处理一级核酸。在这些条件下,形成第一引物的第一拷贝的延伸产物。可具有链置换活性的聚合酶可催化第一引物的第一拷贝的延伸产物的形成。第一引物的第一拷贝可与合成的延伸产物共价连接,使得第一引物的第一拷贝(与核酸模板的第一链互补)变为本文描述为“第一引物的第一拷贝的延伸产物”的分子的一部分。第一引物的第一拷贝的模板结合区而非尾区与核酸模板的第一链退火。适合基于聚合酶的核酸合成的条件的示例是本领域已知的并提供于例如,Molecular Cloning:A LaboratoryManual,M.R.Green and J.Sambrook,Cold Spring Harbor Laboratory Press(2012)中,该文献通过引用全文并入本文。
可在使得第二引物的模板结合区与第一引物的第一拷贝的延伸产物退火的条件下,用第二引物和聚合酶(其可具有链置换活性)处理第一引物的第一拷贝的延伸产物。以这种方式,可以形成第二引物的延伸产物。在合成第二引物的延伸产物的过程中,聚合酶可从第一引物的第一拷贝的延伸产物置换核酸模板的第一链。第二引物可与合成的延伸产物共价连接,使得第二引物变为本文描述为“第二引物的延伸产物”的分子的一部分。第二引物的延伸产物与第一引物的第一拷贝的延伸产物互补。当第二引物与第一引物的第一拷贝的延伸产物退火时,第二引物的模板结合区而非尾区可以与第一引物的第一拷贝的延伸产物退火。
可以用聚合酶(其可具有链置换活性)和第一引物的第二拷贝处理第二引物的延伸产物,以便形成第一引物的第二拷贝的延伸产物。在生成第一引物的第二拷贝的延伸产物的过程中,第一引物的第二拷贝可与合成的延伸产物共价连接,使得第一引物的第二拷贝变为本文描述为“第一引物的第二拷贝的延伸产物”的分子的一部分。第一引物的第二拷贝的延伸产物与第二引物的延伸产物互补。
第一引物的第二拷贝的延伸产物的生成可导致生成包含第一引物的第二拷贝的延伸产物和第二引物的延伸产物的分子,该分子在本文中可被称为“二级核酸”。二级核酸可包含第二引物的延伸产物的3’末端区(及其互补序列)并且可包含第一引物的第二拷贝的延伸产物的3’末端区(及其互补序列)。二级核酸分子包含与尾序列相邻的模板区域的序列。在实施方式中,产生双链核酸,其中互补模板和尾区序列排成一行。在实践中,通过任何凭此可以生成具有二级核酸的通用结构的核酸的过程,包括通过本文论述的非循环扩增方法的实践,产生二级核酸的多个拷贝(例如两个或更多个)。
因此,可以提供二级核酸的成对的拷贝。例如,通过重复前述的步骤和方法,然后可以生成进一步的数目的拷贝。例如,如上文描述的用于从一级核酸生成二级核酸的全过程可以重复两次,以便生成两对二级核酸拷贝;可以执行进一步的重复以进一步地扩增拷贝数,例如,指数扩增拷贝数(例如,二次幂)。
此外,因为二级核酸分子包含与尾序列相邻的模板区域的序列,可产生部分双链的核酸,其中尾区序列杂交并排成一行。因为这些尾区序列附接至单链模板区,所以产生具有通过杂交的尾区序列结合在一起的两个核酸链的交叉结构。可以通过聚合酶延伸这些交叉结构以形成两个组分链的延伸产物。这些延伸产物可以称为“多联体链”。两个多联体链可以退火在一起,并且可以共同地称为多联体;这样的多联体可以包含核酸模板的两个或更多个拷贝。
在一些实施方式中,可以形成甚至更长的多联体。例如,多联体可以退火在一起;或者两个多联体分子可以形成交叉结构,该交叉结构类似于那些由被称为多联体链的较短分子所形成的,如上文论述的,随后是包含核酸模板的四个拷贝的更大的多联体分子。在另一示例中,二级核酸和多联体可以形成交叉结构,随后是包含核酸模板的三个拷贝的更大的多联体分子。在一些实施方式中,可同时生成多个不同长度的多个不同的多联体。
因此,根据这样的方法生成的多联体可以具有任何长度的核苷酸。在一些实施方式中,本文生成的多联体分子可以是至少30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10,000、15,000、20,000或25,000个核苷酸的长度。根据这样的方法生成的多联体可以包含核酸模板的任何数目的拷贝。在一些实施方式中,本文生成的多联体分子可含有核酸模板的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90或100个拷贝。在提交于2013年3月15日的美国专利申请61/800,606中提供了进一步的示例和这些以及其他示例的更多的细节。
反应的检测
可以用多个不同的方式监控本文提供的方法的进程。在一个实施方式中,可以测定反应的核酸扩增产物(例如,产物的水平或其生成速率)。在另一实施方式中,可以测定反应的聚合酶沿着核酸模板的活性(例如,聚合酶沿着模板链的移动)。因此,在一些实施方式中,由于来自方法的产物的积累(其可以是在该方法的步骤的过程中或完成之后),或者由于在方法的步骤过程中发生的可检测的事件,可以观察到本文提供的方法的事件。
可测定扩增的核酸的存在,例如,通过检测反应产物(扩增的核酸或反应副产物)或通过检测与反应进程相关联的探针。
在一些实施方式中,反应产物可通过将产物用染料染色来鉴定。在一些实施方式中,染料可在与核酸结合时比在不与核酸结合时具有更大的荧光。在一些实施方式中,染料可嵌入双链核酸或者它可以与核酸的外部区结合。可与本文提供的方法和组合物一起使用的核酸染料包括例如花青染料、 染料、Gold、Green I、Green II、溴化乙锭、二氢乙锭、BlueViewTM、染料、染料、染料、染料、染料、染料、染料、染料、染料、碘化丙锭、碘化己锭(hexidium iodide)、亚甲基蓝、DAPI、吖啶橙、奎纳克林、吖啶二聚体、9-氨基-6-氯-2-甲氧基吖啶、双苯甲亚胺染料、Hoechst染料、7-氨基放线菌素D、放线菌素D、羟基司替巴脒(hydroxystilbamidine)、派洛宁Y、DiamondTM染料、GelRedTM、GelGreenTM和LDS 751。
在一些实施方式中,可通过分析扩增反应的浊度来鉴定反应产物,例如,在增加的浊度与反应产物和反应副产物(例如,与镁络合的焦磷酸盐)的形成相关的情况下。
在一些实施方式中,可通过经由凝胶电泳分离根据本文方法进行的反应并随后用核酸染料对凝胶进行染色来鉴定反应产物。该染料可以是本文公开的或本领域以其他方式已知的任何核酸染料。
在一些实施方式中,本领域已知的用于检测核酸的任何方法或组合物或与生成核酸相关的过程可与本文提供的方法和组合物一起使用。
在一些实施方式中,含有与核酸模板链(或具有相似或相同的序列的链)的一部分互补的核苷酸序列且含有荧光报道分子(荧光团)和猝灭剂中的一种或两种的核酸探针包含在本文提供的反应中。
在实例中,核酸探针可含有在其5’或3’末端的荧光报道分子,以及在另一末端的猝灭剂。
在另一实例中,核酸探针可在其5’或3’末端含有荧光报道分子,并且它可与含有猝灭剂的核酸引物退火。含有猝灭剂的核酸引物可在引物的某位置上含有猝灭剂,使得当核酸探针与引物退火时,荧光报道分子被猝灭。
在含有荧光报告分子和猝灭剂对的探针中,可选择该荧光报告分子和猝灭剂,使得猝灭剂可有效地将报告分子猝灭。在一些实施方式中,当荧光报告分子的发射最大值与猝灭剂的吸收最大值相似时,荧光报告分子与猝灭剂配对。可用作荧光报告分子的荧光团包括例如CAL Fluor Gold、CAL Fluor Orange、Quasar 570、CAL Fluor Red 590、CALFluor Red 610、CAL Fluor Red 610、CAL Fluor Red 635、Quasar 670(BiosearchTechnologies)、VIC、NED(Life Technologies)、Cy3、Cy5、Cy5.5(GE Healthcare LifeSciences)、Oyster 556、Oyster 645(Integrated DNA Technologies)、LC红610、LC红610、LC红640、LC红670、LC红705(Roche Applies Science)、德克萨斯红、FAM、TET、HEX、JOE、TMR以及ROX。可以使用的猝灭剂包括例如DDQ-I、DDQ-II(Eurogentec)、Eclipse(EpochBiosciences)、Iowa Black FQ、Iowa Black RQ(Integrated DNA Technologies)、BHQ-1、BHQ-2、BHQ-3(Biosearch Technologies)、QSY-7、QSY-21(Molecular Probes)以及Dabcyl。
在一些实施方式中,可在含有光源和光学传感器的装置中监测本文提供的方法。在一些情况下,可将反应定位于来自光源的光路上,并且可测量由样品吸收(例如,在混浊的反应的情况下)、由样品散射(例如,在混浊的反应的情况下)或由样品发射(例如,在含有荧光分子的反应的情况下)的光。在一些实施方式中,本文提供的方法可在如在2013年2月18日提交的美国专利申请系列号13/769,779中公开的设备或其中的模块中进行或监测,该专利申请通过引用全文并入本文。
感染的核酸和蛋白质标志物的检测
样品,诸如咽喉拭子、鼻拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子、唾液、血液或其他样品,可以用于不只一个测定。例如,样品可以经历核酸测试和指示感染的肽的测试。在实施方式中,可以将样品分为两个或更多个部分,并且每一个部分可以经历单个测试或可以经历多个测试。核酸测试可以用于鉴别核酸分子或其部分,其存在表明致病生物(例如,病毒、细菌和其他携带这样的核酸的生物)的存在。蛋白质(或肽)测试可以用于鉴别肽或蛋白质或其部分,其存在表明致病生物(例如,表达这样的蛋白质或肽的生物)的存在。蛋白质或肽测试可以用于鉴别样品中的致病生物(例如,病毒、细菌和其他生物),并且还可以用于鉴别针对样品中可能存在的这类病原体的抗体。因此,蛋白质(或肽)测试的形式包括测试针对靶标的抗体的存在,该抗体的存在表明致病生物的存在。这样的核酸和蛋白质(或肽)测试可以用于通过检测或确定(或者两者均进行)指示特定感染的核酸标志物和指示相同感染的蛋白质(肽)标志物(这样的指示相同感染的蛋白质标志物包括针对引起感染的微生物的抗体,以及在微生物本身之上或之中存在的蛋白质标志物)的量而鉴别或评估或以其他方式确定在采取样品时受试者体内感染处于什么阶段。
感染的核酸标志物包括对感染病原体独特的DNA和RNA分子,及其片段(例如,病毒核酸,或细菌核酸,或者任何其他感染微生物的其他核酸)。感染的肽或蛋白质标志物包括对感染病原体独特的肽或蛋白质(例如,细菌肽);响应于感染产生的细胞因子和其他肽;以及响应于感染产生的抗体。
例如,当指示特定感染的核酸标志物相对较多,而指示该特定感染的抗体标志物相对稀少时,该感染是近期感染;然而,当指示特定感染的核酸标志物相对较多,并且指示该特定感染的抗体标志物也相对较多时,该感染不是近期感染,因为所述受试者已经有时间产生感染特异性抗体。当指示特定感染的核酸标志物相对稀少,而指示该特定感染的抗体标志物相对较多时,该感染可能逐渐减弱并且处于晚期。由致病生物本身所产生的其他蛋白质标志物(除了针对感染性生物的抗体外),诸如病毒外壳蛋白质、细菌细胞壁蛋白质、细菌毒素和其他非抗体标志物,通常遵循这样的时程,其更类似于特定感染的核酸标志物的时程而不太类似于特定感染的抗体标志物的时程。
人类受试者对由许多感染性病原体引起的感染的典型反应包括升高的炎性细胞因子(包括白介素1(IL-1)、IL-6、IL-18、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、γ干扰素(IFN-γ)及其他)水平。细胞因子水平在感染时可能迅速升高。
针对感染性病原体(例如,病毒、细菌或其他感染性微生物)的抗体的产生的时程在个体受试者之间以及随感染的不同而不同;对于不同种类的感染,这类时程可能是已知的或者可被识别。通常,在针对感染性病原体的抗体在受试者中可检测之前需要数日或更长的时间;一旦检测到,在受试者中检测到的抗体的量将增加,通常非常快速地增加,并且可在感染后数周或数月的时间达到稳定期(或峰值)。除了感染的类型外,可能影响稳定期(或峰值)水平以及达到这些水平的时间点的因素还包括感染是急性的还是慢性的;感染的严重性;影响受试者的其他疾病或状况;受试者的营养状态;环境因素;以及其他因素。
急性感染的时程可能较短;例如,疾病感染可遵循在数天或数周内测量的时程。例如,许多在健康的人类受试者中的病毒和细菌感染通常在约一周内消退。指示病毒、细菌和其他感染的核酸和蛋白质标志物的水平在感染过程中通常升高,并随后下降。最初,在感染时以及紧随感染时间点,感染性病原体的标志物(例如,指示病毒、细菌或其他感染的核酸标志物和蛋白质标志物)将可在从受试者获得的样品中检测到;这类标志物的水平将从感染的时间点上升,并且通常将在数日内(对于短期存在的感染)或在数周内(对于持续期较长的感染)达到峰值。针对感染性病原体的抗体可在感染后一或两周内检测到,并且随后可进一步升高数周(例如,一个月或更长时间)。如果感染自身消退并且感染性病原体从受试者中清除,则随后抗体水平将经数月的时间段缓慢降低。
长期或慢性感染可以遵循更长的时程。例如,感染人免疫缺陷病毒(HIV)的人的病毒标志物和抗体形成的时程可以遵循经多个月和多年的时程。最初,HIV病毒标志物(例如,病毒p24抗原、病毒核酸以及由病毒自身产生的其他病毒标志物)可在感染后前几个月内以高水平存在(在从受试者获得的样品中),并可在感染后约6个月时达到峰值。相比之下,抗HIV抗体(例如,针对gp120或其他病毒抗原表位的抗体)在感染后数月内在从受试者获得的样品中检测不到,但在感染后约3-5个月时变得可检测,并且抗HIV抗体水平在之后的6个月左右快速上升,在感染后约1年到感染后约4到6年之间继续以不那么快的速度上升。在该时间段(从约1年到约5年),病毒标志物水平可能非常低;然而,在缺乏治疗时,由于T细胞水平(例如,CD4 T细胞)通常将在HIV感染后约1年到约5年的时间段内一直下降,因此受试者在HIV感染后约5-6年可能开始遭受全身性免疫缺陷和进一步的T细胞损失(例如,CD-8 T细胞)。随着全身性免疫缺陷在HIV感染后5-6年变得明显,HIV病毒标志物的水平通常将上升。
与标志物的检测有关的时程还可取决于测试标志物的存在的样品的类型。例如,在一些感染中,病原生物和该生物的核酸及蛋白质标志物最初可见于血液或唾液或其他流体或组织中;而稍后可见于尿液或粪便样品中;再后来可以在组织样品中检测到。针对这样的致病生物的抗体——其通常在该生物本身在样品中出现一段时间后出现,可首先在血液中发现,然后,在它们出现在血液中后,在唾液、尿液或粪便中发现。
装置
本文公开的装置、系统和测定可以采用例如在以下文献中公开的技术、装置、系统和测定:美国专利8,088,593;美国专利8,380,541;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,798;提交于2013年2月18日的美国专利申请序列号13/769,779;提交于2013年3月15日的美国申请序列号61/800,606;提交于2013年2月18日的美国申请序列号61/766,095;以及提交于2013年3月27日的美国专利申请61/805,923,上述所有文献通过引用而并入于此。
例如,用于执行用以检测单个临床样品中或单个临床样品的多个等分试样中的多种致病体的测定的装置包括筒匣,该筒匣包含在测定中所使用的试剂器皿、反应器皿、工具和器具以及在测定中所使用的试剂之中的一些或全部。筒匣可以包含以下各项中的一个或多个:试剂器皿;反应器皿;细胞计数试管;废物容器;样品收集装置或样品收集器皿;以及其他器皿和材料。这样的装置可以包括含有用于在对指示感染病原体的多种标志物进行检测的测定中使用的试剂的多个器皿,所述感染病原体例如为上呼吸道感染病原体;下呼吸道感染病原体;性传播疾病致病体;可从由拭子(例如,咽喉拭子、鼻拭子、口腔拭子(例如,颊拭子)、阴道拭子或其他拭子)获得的样品检测的病原体;可从血液样品检测的病原体;或者其组合。
因此,举例而言,筒匣可以包含多个试剂器皿;含有用于检测指示致病体的标志物的试剂的多个试剂器皿。致病体可包括引起上呼吸道病症或下呼吸道病症或者性传播疾病的病原体。可以在血液样品中检测致病体。可以在用拭子诸如咽喉拭子、或鼻拭子、或口腔拭子(例如,颊拭子)、或阴道拭子获得的样品或其他样品或者它们的组合中检测致病体。
在实施方式中,装置可以是或包括被配置用于容纳一个或多个试剂器皿以及一个或多个反应器皿的筒匣,所述试剂器皿和反应器皿例如用于核酸测定;或用于免疫测定(例如,ELISA测定);用于一般化学测定(例如,临床电解质、维生素水平、血液成分水平以及其他靶标);用于细胞计数测定;以及用于其组合。在实施方式中,这样的装置可以包括用于以下测定的试剂、反应器皿和工具、容槽以及其他器具:核酸测定;免疫测定(例如,ELISA测定);一般化学测定(例如,临床电解质、维生素水平、血液成分水平以及其他靶标);细胞计数测定;以及它们的组合。
在实施方式中,用于执行用以检测如本文公开的致病体的测定的筒匣可以包括一个或多个用于容纳一个或多个拭子的空间或器皿。可以将单个拭子放置在单个空间中或单个器皿中;在实施方式中,可以将两个拭子放置在单个空间中或单个器皿中。在实施方式中,可以将多个拭子放置在单个空间中或单个器皿中。用于容纳一个或多个拭子的器皿可以含有试剂或稀释液或者其他用于与一个或多个拭子一起使用的溶液。
鼻拭子可用于对上呼吸道疾病进行测试,而咽喉拭子可用于对下呼吸道疾病进行测试。在实施方式中,可以附加于或替代于鼻拭子或咽喉拭子使用口腔拭子(例如,颊拭子、舌拭子、牙龈拭子或其他取自口腔的拭子)。可以从单个患者获得鼻拭子和咽喉拭子,并且可以同时或几乎同时分析鼻拭子和咽喉拭子。例如,可以将咽喉拭子放置在筒匣内的一个器皿中,并且可以将鼻拭子放置在筒匣内不同的器皿中,以供在分析装置或分析系统中进行分析。例如,可以将口腔拭子放置在筒匣内的一个器皿中,并且可以将鼻拭子放置在筒匣内不同的器皿中,以供在分析装置或分析系统中进行分析。例如,可以将咽喉拭子放置在筒匣内的一个器皿中,并且可以将口腔拭子放置在筒匣内不同的器皿中,以供在分析装置或分析系统中进行分析。这些器皿可以含有试剂或稀释液或者其他用于与拭子一起使用的溶液;这样的试剂对于咽喉拭子和鼻拭子可以是不同的。在实施方式中,用于口腔拭子的试剂可以不同于用于咽喉拭子或鼻拭子的试剂。在进一步的示例中,可以将来自单个受试者的咽喉拭子和鼻拭子放置在装置内的同一器皿中。在进一步的示例中,可以将来自单个受试者的口腔拭子和鼻拭子放置在装置内的同一器皿中。在进一步的示例中,可以将来自单个受试者的咽喉拭子和口腔拭子放置在装置内的同一器皿中。所述器皿可以含有试剂或稀释液或者其他用于与这些拭子一起使用的溶液。可以将所述装置放置在分析装置中或在分析系统内用于分析。可以将这样的分析装置和分析系统放置在与获得样品的地点相同的地点上;或者这样的分析装置和分析系统可以位于与获得样品的地点不同的一个或多个地点上。
在实施方式中,用于执行用以检测如本文公开的多种致病体的测定的筒匣可以包括一个或多个用于容纳血液样品的空间或器皿。在实施方式中,用于执行用以检测如本文公开的多种致病体的测定的筒匣可以包括一个或多个用于容纳血液样品的空间或器皿,并且还可以包括一个或多个用于容纳一个或多个拭子的空间或器皿。因此,装置诸如筒匣可以容纳血液样品和咽喉拭子;可以容纳血液样品和鼻拭子;并且可以容纳血液样品、咽喉拭子和鼻拭子。在实施方式中,装置诸如筒匣可以容纳血液样品和口腔拭子;可以容纳血液样品、口腔拭子和鼻拭子;并且可以容纳血液样品、口腔拭子、咽喉拭子和鼻拭子。类似地,装置诸如筒匣可以容纳血液样品和阴道拭子;并且可以容纳血液样品,以及口腔拭子、咽喉拭子、鼻拭子和阴道拭子之中的一个或多个。
在实施方式中,用于执行用以检测如本文公开的多种致病体的测定的筒匣可以包括一个或多个用于容纳尿液样品的空间或器皿。在实施方式中,用于执行用以检测如本文公开的多种致病体的测定的筒匣可以包括一个或多个用于容纳尿液样品的空间或器皿,并且还可以包括一个或多个用于容纳一个或多个拭子的空间或器皿。因此,装置诸如筒匣可以容纳尿液样品和咽喉拭子;可以容纳尿液样品和鼻拭子;可以容纳尿液样品、咽喉拭子和鼻拭子;可以容纳尿液样品、咽喉拭子、口腔拭子和鼻拭子;并且可以容纳尿液样品,以及咽喉拭子、口腔拭子、阴道拭子和鼻拭子之中的一个或多个。
应当理解,这样的装置诸如筒匣还可以容纳其他类型的样品,并且任何样品类型的组合均可由这样的装置(例如,筒匣)所容纳。在任何和所有这样的情况下,可以在样品分析装置或样品分析系统中分析一个或多个样品。
筒匣可以包含样品,并且可以包含用于处理或测试样品的试剂、用于处理或测试样品的一次性用品,或者其他材料。在将筒匣置于样品处理装置或系统上或者插入样品处理装置或系统中之后,可使筒匣的一个或多个组件与样品处理装置的其他组件流体连通。例如,如果在筒匣处收集样品,则可将该样品转移到样品处理装置的其他部分。类似地,如果在筒匣上提供一种或多种试剂,则可将该试剂转移到样品处理装置的其他部分,或者样品处理装置的其他组件可被带到试剂处。在一些实施方式中,筒匣的试剂或组分可留在筒匣上。在一些实施方式中,不包含需要管路或需要维护(例如,手动或自动维护)的流体部件。
样品或试剂可转移到装置如样品处理装置。样品或试剂可在装置内转移。可以在不提供从筒匣到装置的连续流体路径的情况下实现这样的样品或试剂的转移。可以在不提供装置内的连续流体路径的情况下实现这样的样品或试剂的转移。在实施方式中,这样的样品或试剂的转移可通过样品操纵系统(例如,移液器)来完成;例如,样品、试剂或其等分试样可被吸入尖端开放的转移组件如移液器端头中,该组件可以可操作地连接到样品操纵系统,该系统将端头连同端头内所含的样品、试剂或其等分试样转移到样品处理装置之上或之内的位置。样品、试剂或其等分试样可以存放在样品处理装置之上或之内的位置。样品和试剂,或多种试剂,可以使用样品操纵系统以类似的方式混合。筒匣的一种或多种组分可以按自动化方式转移到样品处理装置的其他部分,并且反之亦然。
如图20A、图20B和图20C中所示,可以将用于容纳拭子的器皿装载到筒匣上,在该筒匣上可以保留该器皿直到需要用于分析;可以将该筒匣装载到分析装置或分析系统上,从而装载拭子(以及该筒匣上的任何其他样品或样品容器)。如图20A中所示,可以通过将用于容纳拭子的器皿(拭子器皿10)放置到接受器30中而将其装载到筒匣20上。如图所示的筒匣20还可包括用于接收和容纳试剂和器皿的腔和孔40。拭子器皿10可在该拭子器皿10内的位置上包含拭子,或者可以在该拭子器皿10内无拭子的情况下被装载到筒匣上。
如图20B中所示,可以通过将用于容纳拭子的器皿(拭子器皿10)放置到接受器30中而将其装载到筒匣20上。如图所示的筒匣20还可包括用于接收和容纳试剂和器皿的腔和孔40。在图20B中所示的实施方式中,筒匣20还包括样品收集器皿50,其例如可以容纳血液、尿液或其他样品。从拭子器皿10引出的箭头指示出如何能够将拭子器皿10放置到筒匣20内的接受器30中。
如图20C中所示,可以通过将用于容纳拭子的器皿(拭子器皿10)放置到接受器30中而将其装载到筒匣20上。如图所示的筒匣20还可包括用于接收和容纳试剂和器皿的腔和孔40。如图20C的实施方式中所示,筒匣20包括被配置用于容纳拭子70的拭子接受器60。在实施方式中(例如,在图20C中所示的实施方式中),具有拭子接受器60的筒匣20可以任选地包括样品收集器皿50,其例如可以容纳血液、尿液或其他样品。这样的拭子70可以在其用于收集样品之前被容纳在拭子接受器60中。在实施方式中,在用拭子70收集样品之后,可以将拭子70放置在拭子器皿10内。在图20C中所示的实施方式中,可以在使用拭子70之前,在拭子器皿10内不含拭子的情况下将该拭子器皿10装载到筒匣上,并且可以在接受器30中替换拭子器皿10,从而在通过拭子70收集样品之后将拭子70容纳在拭子器皿10内。
拭子可以是用于样品收集的任何适合的拭子。图21中示出了适合用于样品收集的拭子的若干示例。绒头拭子(拭子100,以及适合于儿童使用的较短的拭子200),或者那些还适合用于建立通过擦拭受试者的身体孔口、体腔或体表获得的材料的培养物的拭子(拭子300)、棉头拭子(拭子400)以及其他拭子可以用于从患者收集样品,以便与本文公开的方法、系统和装置一起使用。例如,可以通过擦拭鼻腔、咽喉、口腔、阴道或其他孔口、体腔或者受试者身上或体内的位置而获得样品。
系统
分析系统(其可以包含分析装置,诸如样品处理装置)可以具有流体操纵系统(本文也称为样品操纵系统)。流体操纵系统可执行或可帮助执行流体如样品的运送、稀释、提取、整分、混合和其他动作。在一些实施方式中,流体操纵系统可包含在装置外壳内。流体操纵系统可允许收集、递送、处理和/或运送流体,溶解干试剂,将液体和/或干试剂与液体混合,以及收集、递送、处理和/或运送非流体组分、样品或材料。该流体可以是样品、试剂、稀释剂、洗液、染料或任何其他可由所述装置使用的流体,并且可包括但不限于均匀流体、不同液体、乳液、悬浮液和其他流体。流体操纵系统,包括但不限于移液器,也可用于在所述装置附近运送器皿(内含或不含流体)。所述流体操纵系统可以分配或抽吸流体。样品可以包含漂浮在流体内的一种或多种微粒或固体物质。
在实施方式中,流体操纵系统可包含移液器、移液器端头、注射器、毛细管或其他组件。该流体操纵系统可具有包含内表面和外表面的部分和开口端。该流体操纵系统可包含移液器,该移液器可包括移液器主体和移液器管口,并且可包含移液器端头。移液器端头可以是或者可以不是可从移液器管口移除的。在实施方式中,流体操纵系统可使用与移液器端头配合的移液器;移液器端头可以是一次性的。端头在与移液器配合时可形成流体密封。移液器端头可被使用一次、两次或更多次。在实施方式中,流体操纵系统可使用具有或没有移液器端头的移液器或类似的装置来抽吸、分配、混合、运送或以其他方式操纵流体。需要时,流体可从流体操纵系统分配出去。流体在从例如移液器端头中的孔口分配之前可被容纳在移液器端头内。在实施方式或使用期间的实例中,所有流体均可被分配;在其他实施方式或使用期间的实例中,端头内的流体的一部分可被分配。移液器可以选择性地抽吸流体。移液器可以抽吸选定量的流体。移液器可以能够致动搅拌机构来混合端头内或容器内的流体。移液器可结合端头或器皿,从而生成连续的流动环路以用于混合,包括混合非液体形式的材料或试剂。移液器端头也可通过同时或顺序地按计量递送多种流体来促进混合,如两段式底物反应。
流体操纵系统可包含一个或多个流体隔离或液压独立的单元。例如,该流体操纵系统可包含一个、两个或更多个移液器端头。该移液器端头可被配置用于接受和限制流体。该端头可彼此为流体隔离或液压独立的。容纳在每个端头内的流体可与其他端头内的流体和该装置内的其他流体为流体隔离或液压独立的。该流体隔离或液压独立的单元相对于该装置的其他部分和/或相对于彼此可以是可移动的。该流体隔离或液压独立的单元可以是可单独移动的。流体操纵系统可包含一个或多个底座或支撑物。底座或支撑物可支撑一个或多个移液器或移液器单元。底座或支撑物可将流体操纵系统的一个或多个移液器彼此相连。
样品处理系统(其可包括样品处理装置)可被配置用于对从受试者获得的样品执行处理步骤或动作。样品处理可包括样品制备,包括例如样品稀释、样品整分、提取、与试剂接触、过滤、分离、离心或者其他预备或处理动作或步骤。样品处理装置可被配置用于对样品执行一个或多个样品制备动作或步骤。任选地,可以为化学反应和/或物理处理步骤准备样品。样品制备动作或步骤可包括以下一个或多个:离心、分离、过滤、稀释、富集、纯化、沉淀、孵育、移液、运送、色谱分析、细胞裂解、细胞计数、粉碎、研磨、活化、超声处理、微柱处理、磁珠处理、纳米颗粒处理或其他样品制备动作或步骤。例如,样品处理可包括一个或多个步骤来将血液分离成血清和/或微粒部分,或将任何其他样品分离成不同组分。样品制备可以包含一个或多个步骤以稀释和/或浓缩样品,诸如临床样品或生物样品,例如,血液、尿液、痰、从鼻拭子、咽喉拭子、颊拭子获得的材料、或其他样品、或者其他临床或生物样品。样品制备可包括向样品中添加抗凝剂或其他成分。样品制备还可包括样品的纯化。在实施方式中,所有样品处理、制备或测定动作或步骤均由单一装置执行。在实施方式中,所有样品处理、制备或测定动作或步骤均在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,大部分样品处理、制备或测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,许多样品处理、制备或测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,样品处理、制备或测定动作或步骤可以由不止一个装置执行。
样品处理系统(其可包括样品处理装置)可被配置用于对样品运行一个或多个测定,并且从样品获得数据。测定可包括一个或多个物理或化学处理,并且可包括运行一个或多个化学或物理反应。样品处理装置可被配置用于对小的体液样品执行一个、两个或更多个测定。一个或多个化学反应可在具有如本文其他地方描述的体积的样品上发生。例如,一个或多个化学反应可在体积小于飞升的丸粒中发生。在一个实例中,样品收集单元被配置用于接收体积相当于一滴或更少的血液或组织液的体液样品。在实施方式中,样品的体积可以是小体积,其中小体积可以是小于约1000μL、或小于约500μL、或小于约250μL、或小于约150μL、或小于约100μL、或小于约75μL、或小于约50μL、或小于约40μL、或小于约20μL、或小于约10μL的体积或其他小体积。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均在单一样品上执行。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均由单一装置执行。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,大部分样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,许多样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,样品处理、制备或测定动作或步骤可以由不止一个装置执行。
样品处理系统(其可包括样品处理装置)可被配置用于对样品执行多个测定。例如,样品处理装置可被配置用于检测、或鉴别、或测量样品中的病原体标识材料。在实施方式中,样品处理装置可被配置用于对单一样品执行多个测定。在实施方式中,样品处理装置可被配置用于对单一样品执行多个测定,其中该样品是小样品。例如,小样品可具有为小于约1000μL、或小于约500μL、或小于约250μL、或小于约150μL、或小于约100μL、或小于约75μL、或小于约50μL、或小于约40μL、或小于约20μL、或小于约10μL的小体积或其他小体积的样品体积。样品处理装置可以能够对单一样品执行多重测定。多个测定可同时运行;可顺序运行;或者一些测定可同时运行而其他测定顺序运行。一个或多个对照测定和/或校准物(例如,包括具有用于该测定/试验的校准物对照的配置)也可引入该装置内;对照测定和对校准物的测定可与对样品进行的测定同时进行,或者可在对样品进行的测定之前或之后进行,或其任意组合。在实施方式中,所有样品测定动作或步骤均由单一装置执行。在实施方式中,所有多个测定动作或步骤均在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,多个测定的大部分样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,多个测定的许多样品测定动作或步骤由单一装置执行,而且可在单一装置的外壳内执行。在实施方式中,样品处理、制备或测定动作或步骤可以由不止一个装置执行。
在实施方式中,所有多个测定可在短时间段内执行。在实施方式中,这样的短时间段包括小于约3小时、或小于约2小时、或小于约1小时、或小于约40分钟、或小于约30分钟、或小于约25分钟、或小于约20分钟、或小于约15分钟、或小于约10分钟、或小于约5分钟、或小于约4分钟、或小于约3分钟、或小于约2分钟、或小于约1分钟或其他短时间段。
在本文公开的方法、装置和系统的实施方式中,系统可以包括一个或多个测定站,在该测定站处例如可以混合样品和试剂。在本文公开的方法、装置和系统的实施方式中,系统可以包括一个或多个检测站,在该检测站处例如可以检测样品、或样品中附接到靶标的标记、或者其他指示样品中靶分析物的存在的信号。在本文公开的方法、装置和系统的实施方式中,一个或多个测定站还可以充当检测站。例如,当测定使一种或多种试剂与分析物在器皿内反应时,该器皿充当测定站;当该器皿对于由反应产生的信号是透明的时,并且当该器皿与检测器相邻使得可以有效地检测该信号(因此检测分析物的存在或浓度)时,该器皿还充当检测站。例如,一些核酸分析方法和系统在反应期间以及在对反应结果的检测期间,在放置含有样品和试剂的器皿的位置处或其附近提供加热块(或其他温度控制元件)和检测器。在这样的实施方式中,不将器皿从反应的位置移动到用于检测反应结果的不同位置,所以该器皿(和该位置以及附属装置和操作元件)既充当测定站又充当检测站。在进一步的实施方式中,将器皿从发生反应的位置移动到发生检测的不同位置,或者将样品(或含有样品的)溶液从测定器皿移动到发生检测的器皿。在这样的实施方式中,当将器皿(或溶液)从反应的位置移动到用于检测反应结果的不同位置时,该器皿(和该位置以及附属测定装置和操作元件)充当测定站,而不同的位置(和装置或元件)充当检测站。
用于检测小体积临床样品中指示感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的系统例如包括a)样品操纵系统;b)检测站,其包括光学传感器;c)流体隔离的样品收集单元,其被配置用于保留临床样品;d)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元和第二流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂而所述第二单元包含第二试剂;以及e)控制器,其中该控制器包括本地存储器并且可操作地耦合至该样品操纵系统和检测站。这样的系统可被配置成用所述第一测定单元和第二测定单元中之一或全部两者执行测定;其中所述控制器的本地存储器包含方案,该方案包含用于以下各项的指令:i)引导样品操纵系统以向第一测定单元和第二测定单元转移临床样品的一部分;和ii)引导样品操纵系统以向检测站转移第一单元和第二单元。在进一步的实施方式中,这样的系统中的测定站可以至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元和第三流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂,所述第二单元包含第二试剂,而所述第三单元包含第三试剂。在进一步的实施方式中,这样的系统中的测定站可以至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元、第三流体隔离的测定单元和第四流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂,所述第二单元包含第二试剂,所述第三单元包含第三试剂,而所述第四单元包含第四试剂。应当理解,这样的系统的实施方式可以包括多于四个测定单元;或者其他数目的测定单元。
在实施方式中,用所述第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元中的任何一个或多个;或用所述第一测定单元、第二测定单元、第三测定单元和第四测定单元中的任何一个或多个来执行测定,其中所述控制器的本地存储器包含方案,该方案包含用于用于以下各项的指令:i)引导样品操纵系统以向第一测定单元、第二测定单元,以及在适用的情况下,向第三测定单元和/或第四测定单元转移临床样品的一部分;和ii)引导样品操纵系统以向检测站转移第一测定单元、第二测定单元,以及在适当的情况下,第三测定单元和/或第四测定单元。
用于检测小体积临床样品中指示感染性疾病的多种标志物中的一种或多种的存在的其他系统包括a)样品操纵系统;b)检测站,其包括光学传感器;c)流体操纵系统,其被配置用于在所述系统的组件之间运送流体,其中所述流体的运送包括流体的隔离的等分试样的运送;d)流体隔离的样品收集单元,其被配置用于保留临床样品;e)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元和第三流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含第一试剂,所述第二单元包含第二试剂,而所述第三单元包含第三试剂;以及f)控制器,其中该控制器包括本地存储器并且可操作地耦合至样品处理系统和检测站。这样的系统可被配置成用所述第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元中的任何一个或多个执行测定;其中所述控制器的本地存储器包含方案,该方案包含用于以下各项的指令:i)引导样品操纵系统以向第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元转移临床样品的一部分;和ii)引导所述样品操纵系统以向检测站转移第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元。应当理解,这样的系统的实施方式可以仅包括两个测定单元;或者可以包括四个测定单元;或者其他数目的测定单元。
用于执行如本文公开的测定的临床样品处理系统可以包括a)样品操纵系统;b)检测站,其包括光学传感器;c)流体隔离的样品收集单元,其被配置用于保留临床样品;d)测定站,其至少包括第一流体隔离的测定单元、第二流体隔离的测定单元和第三流体隔离的测定单元,其中所述第一单元包含抗体,所述第二单元包含寡核苷酸,而所述第三单元包含色原或染料或其他标记;以及e)控制器,其中所述控制器可操作地耦合至样品操纵系统,其中所述样品操纵系统被配置用于从样品收集单元向第一测定单元、第二测定单元和第三测定单元中的每一个转移临床样品的一部分,并且所述装置被配置用于执行免疫测定、核酸测定以及包含色原的一般化学测定。
这样的系统可以是服务点(POS)系统。这些系统可以包含在外壳内。位于POS地点处的系统可被配置用于在该POS地点处分析样品。这些系统可以是被配置用于对单个小体积样品或对其等分试样执行多个测定的POS系统。