背景技術：

1、臨床研究人員會面臨許多感興趣的生物分析物在生物試樣存在解凍、儲存不當或處理不當時會變得不穩定的問題。例如，美國臨床腫瘤學會(asco)/美國病理學家協會(cap)指南指出，收集用于乳腺癌臨床her2檢測的組織在固定前的冷缺血時間(coldischemic?time)必須少于1小時。當組織經受持續的冷缺血時，雌激素受體(er)檢測更容易產生假陰性結果，這種情況通常發生在手術切除與活檢之后。對于要冷凍的血漿/血清和許多類型的組織試樣(specimen)，適當的冷藏溫度遠低于-20℃的常見實驗室冷凍箱溫度。血清中的游離前列腺特異性抗原(psa)在4℃下會在4小時內失去穩定性。在4℃保存24小時的血漿中，無細胞dna是不穩定的。血清中的timp-1、vegf和vegf-r在-20℃下儲存約3個月后失去穩定性，但在-75℃下保持穩定。每年，分析前樣品處理和儲存中的不當操作和不一致性(包括生物樣本庫(biobanking)實踐中的不一致性)都會在生物醫學研究中生成不可接受的大量代價高昂的假性線索，并損害診斷的完整性。目前，幾乎沒有用于對暴露于解凍條件的生物試樣實施循證追蹤的工具和廣泛接受的方法。

2、離體生物試樣處理和儲存條件有可能對某些臨床生物標志物的測量產生與感興趣的體內(臨床)條件一樣多或更大的影響。因此，在診斷或生物醫學研究中使用受損的生物試樣可能直接導致假性結論。對于非針對性的生物標志物發現研究，或在尚未驗證的一種或多種靶標分析物穩定性的針對性分析中，假性發現/假性結論的危險性尤其大。有許多分析前變量(pav)可能損害經收集用于生物醫學研究的組織和生物流體的完整性。對于冷凍試樣，在存檔樣品的整個生命周期內，最難以控制和追蹤的pav是暴露于解凍條件–尤其是在個體等分試樣(aliquot)水平的那些。當生物試樣暴露于解凍條件時，所有類型的冷凍生物試樣中感興趣的臨床分析物都表現出定量不穩定性。盡管這個問題有時被忽視或不被重視，但越來越多的生物醫學研究人員開始意識到在研究中采用未經記錄或歷史可疑的生物試樣可能造成的災難。

3、處理此問題的常用方法是遵循標準操作程序(sop)并記錄偏差，或對暴露于解凍條件的生物試樣實施循證追蹤。不幸的是，循證型生物試樣質量保證(qa)或質量控制(qc)的工具很少，也沒有被廣泛接受的方法，除了仔細遵守sop和記錄之外，這無疑是最理想的。實際上，生物醫學研究人員很少采用任何循證qa/qc工具。因此，需要易于使用的、個體的等分試樣水平解凍狀態指示劑，用于指示生物試樣的時間-溫度暴露。

技術實現思路

1、在第一個方面中，本文提供了一種指示劑體系，其包含高錳酸鹽、有機還原劑(諸如草酸(鹽))、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽，其初始被配置為防止高錳酸鹽還原為mn2+。高錳酸鹽、有機還原劑、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽的混合物是具有預定凝固點的共晶組合物。在高于預定凝固點的溫度下，有機還原劑引起高氯酸鹽到mn2+的還原反應，而在低于預定凝固點的溫度下，該還原反應停止。

2、在一些實施方式中，無機高氯酸鹽選自以下組：高氯酸鈉(naclo4)、高氯酸鎂(mg(clo4)2)和高氯酸鋰(liclo4)。在一些實施方式中，共晶組合物包含約15重量％至約60重量％的無機高氯酸鹽。

3、在一些實施方式中，預定凝固點低于-10.0℃，包括例如-18℃、-37℃和-67℃。

4、在一些實施方式中，預定凝固點在-16℃至-20℃的范圍內(例如，-18℃)，并且共晶組合物包含20重量％至30重量％(例如，約25重量％)的liclo4。在一些實施方式中，預定凝固點在-35℃至-39℃的范圍內(例如，-37℃)，并且共晶組合物包含50重量％至54重量％(例如，約52重量％)的naclo4。在一些實施方式中，預定凝固點在-65℃至-69℃的范圍內(例如，-67℃)，并且共晶組合物包含42重量％至46重量％(例如，約44重量％)的mg(clo4)2。

5、在一些實施方式中，所述共晶組合物包含與前述段落中使用的相對量相同的高氯酸鈉、高氯酸鎂或高氯酸鋰。例如，在一些情況下，所述共晶組合物包含8.9重量摩爾濃度(molal)的高氯酸鈉(每千克溶劑的高氯酸鈉摩爾數)。在一些情況下，所述共晶組合物包含3.7重量摩爾濃度的高氯酸鎂。在一些情況下，所述共晶組合物包含3.1重量摩爾濃度的高氯酸鋰。在一些實施方式中，所述共晶組合物包含0.5mm至5mm的高錳酸鹽。在一些實施方式中，所述共晶組合物包含1至15mm的有機還原劑。在一些實施方式中，所述共晶組合物包含1mm至300mm的硫酸或高氯酸。

6、在一些實施方式中,指示劑系統進一步包括多腔室儲存器皿，所述多腔室儲存器皿包括可拆卸的屏障，所述可拆卸的屏障界定了其中具有高錳酸鹽的第一腔室和其中具有有機還原劑的第二腔室，其中所述可拆卸的屏障被配置為防止高錳酸鹽和有機還原劑混合。在一些實施方式中，其中第一腔室具有高錳酸鹽，并且其中第二腔室具有包含有機還原劑、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽的溶液。

7、在一些實施方式中，指示劑系統還包括儲存器皿，并且共晶組合物被構建到儲存器皿的部分中。在一些實施方式中，儲存器皿是多腔室儲存器皿。

8、在第二方面中，本文提供了一種生物試樣收集或儲存系統，其包括儲存器皿(被配置為容納生物試樣)和本文所述的任何指示劑系統。在一些實施方式中，生物試樣收集或儲存器皿包括凹部，該凹部被配置為接收指示劑系統并允許在不干擾生物試樣的情況下觀察指示劑系統。

9、在第三方面中，本文提供了一種監測生物試樣儲存的方法，其包括：將生物試樣儲存在生物試樣儲存器皿(例如，被配置為在其中容納生物試樣)中；將本文所述的任何指示劑系統與生物試樣或生物試樣儲存器皿(例如，具有被配置為容納生物試樣的腔室)相關聯；混合高錳酸鹽、有機還原劑、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽，從而形成共晶組合物；觀察共晶組合物的顏色或測量525nm處的吸光度；其中顏色從粉紅色變為無色或吸光度小于0.1表示生物試樣解凍、儲存不當或處理不當。

10、有利地，本系統可在個體等分試樣水平上提供即時目視評估生物試樣的完整性。此類系統還被設計為用于追蹤生物試樣在禁忌溫度下的有限暴露(幾分鐘到幾小時)。此外，本文描述的指示劑能針對特定的儲存條件和時間-溫度暴露間隔進行定制。

技術特征：

1.一種指示劑系統，其包含高錳酸鹽、有機還原劑、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽，其初始被配置為防止高錳酸鹽還原為mn2+，

2.根據權利要求1所述的指示劑系統，其包含0.5mm至5mm的高錳酸鹽、1mm至15mm的有機還原劑和1mm至300mm的酸。

3.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述無機高氯酸鹽包含naclo4、mg(clo4)2或liclo4。

4.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述指示劑系統包含15重量％至60重量％的無機高氯酸鹽。

5.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述預定凝固點低于-10.0℃。

6.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述指示劑系統包含20重量％至55重量％的無機高氯酸鹽，并且其中所述預定凝固點低于-15.0℃。

7.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述預定凝固點為-18.0℃并且所述共晶組合物包含20重量％至30重量％的liclo4。

8.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述預定凝固點為-37.0℃并且所述共晶組合物包含50重量％至54重量％的naclo4。

9.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述預定凝固點為-67.0℃并且所述共晶組合物包含42重量％至46重量％的mg(clo4)2。

10.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述高錳酸鹽是高錳酸鉀。

11.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述有機還原劑是草酸(鹽)。

12.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述酸是高氯酸。

13.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述水性溶劑是水。

14.根據權利要求1所述的指示劑系統，其中所述共晶組合物在混合時呈粉紅色，并且其中在525nm處測量的所述組合物的吸光度在預定的時間段內降低。

15.根據權利要求1所述的指示劑系統，其進一步包括多腔室儲存器皿，所述多腔室儲存器皿包括可拆卸的屏障，所述可拆卸的屏障界定了其中具有高錳酸鹽的第一腔室和其中具有有機還原劑的第二腔室，其中所述可拆卸的屏障被配置為防止高錳酸鹽和有機還原劑混合。

16.根據權利要求15所述的指示劑系統，其中所述第一腔室中有高錳酸鹽，所述第二腔室中有包含有機還原劑、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽的溶液。

17.一種生物試樣收集或儲存系統，其包括生物試樣儲存器皿和根據權利要求1所述的指示劑系統。

18.根據權利要求17所述的生物試樣收集或儲存系統，其中所述指示劑系統的無機高氯酸鹽包括naclo4或mg(clo4)2，并且所述預定凝固點低于-30℃。

19.根據權利要求17所述的生物試樣收集或儲存系統，其包括凹部，所述凹部被配置為接收所述指示劑系統并且允許在不干擾所述生物試樣的情況下觀察所述指示劑系統。

20.根據權利要求17所述的生物試樣收集或儲存系統，其中所述指示劑系統進一步包括多腔室儲存器皿，所述多腔室儲存器皿包括可拆卸的屏障，所述屏障界定了其中具有高錳酸鹽的第一腔室和其中具有有機還原劑的第二腔室，其中所述可拆卸的屏障被配置為防止高錳酸鹽和有機還原劑混合。

21.一種監測生物試樣的儲存或處理的方法，其包括：

22.根據權利要求21所述的方法，其中所述指示劑系統的無機高氯酸鹽包括naclo4或mg(clo4)2，并且所述預定凝固點低于-30.0℃。

23.根據權利要求21所述的方法，其中所述混合步驟包括移除可拆卸的屏障，所述屏障界定了其中具有高錳酸鹽的所述多腔室儲存器皿的第一腔室和其中具有有機還原劑、酸、水性溶劑和無機高氯酸鹽的所述多腔室儲存器皿的第二腔室。

技術總結
本文提供了一種指示劑系統，其包含高錳酸鹽、有機還原劑、酸和無機高氯酸鹽。還提供了使用所述指示劑系統以監測生物試樣完整性的方法。本文所述系統和方法可以提供易于使用的、個體的等分試樣水平解凍狀態指示劑，用于指示生物試樣的時間?溫度暴露。

技術研發人員：C·鮑吉斯
受保護的技術使用者：代表亞利桑那州立大學的亞利桑那校董會
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28