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樣品處理方法和樣品處理盒的制作方法

文檔序號:511253閱讀:425來源:國知局
樣品處理方法和樣品處理盒的制作方法
【專利摘要】本發明尤其涉及用于分析包含生物分子的樣品的方法,所述方法包含下列步驟:A)a)裂解所述樣品以提供裂解的樣品,并任選地澄清所述裂解的樣品;b)將至少一部分所述裂解的樣品與包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物相接觸,由此提供重構的組合物;c)使用所述重構的組合物執行分析方法;或B)a)將所述樣品與裂解溶液相接觸,由此提供裂解混合物;b)使用所述裂解混合物來重構包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物,由此提供重構的組合物;c)使用所述重構的組合物執行分析方法,其中所述重構的組合物任選地被澄清,并且其中在步驟b)之后執行支持所述樣品的裂解的至少一個步驟。此外,提供了特別適合的處理盒和系統。
【專利說明】樣品處理方法和樣品處理盒

【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物【技術領域】,并提供了用于重構包含執行分析方法、澄清裂解物所 用試劑的干組合物的方法,使用重構的干組合物和可用于處理樣品的特定盒來檢測生物分 子的分析方法。

【背景技術】
[0002] 目前,對處理生物樣品并檢測和分析其中包含的生物分子的快速分析方法,存在 著極大需求。這樣的分析方法的先決條件是使待分析的生物分子例如核酸可用于所述分 析方法,使得目標生物分子以能夠被分析的量和足以用于目標分析方法的純度被提供。例 如,對于分析例如檢測核酸來說,廣泛使用的方法是擴增目標核酸的聚合酶鏈反應(PCR)。 PCR是一種分析方法,因為通過選擇特異性引物,可以鑒定樣品中包含的核酸群體中相應序 列的存在。此外,PCR擴增本身可能是進一步分析的主題,例如它可以被檢測、測序、鑒定或 進行其他分析。等溫核酸擴增和檢測反應是PCR的公知可替選方法。這種類型的分析方法 的實例是LAMP (環介導的等溫擴增)、RPA (重組酶聚合酶擴增)、tHDA (螺旋依賴性擴增)、 NEAR (切口酶擴增反應)、TMA (轉錄介導的擴增)和NASBA (基于核酸序列的擴增)。
[0003] 由于情況通常是必須同時處理較大量的不同樣品,因此理想情況下對這樣的分析 使用廉價省時的方法。因此,希望能夠分析目標生物分子而不用首先純化它們,并因此能夠 使用包含目標生物分子的粗裂解物來執行分析方法。通過克服對首先分離生物分子的需 要,可以節省時間和成本。為了能夠在分析方法例如擴增反應中使用粗裂解物,必須仔細地 選擇裂解條件,因為如果選擇了不適合的條件或緩沖系統,則分析方法不能足夠準確地進 行。具體來說,重要的是減少或中和可能抑制目標分析方法的污染物。能夠在擴增反應中 直接使用粗裂解物的適合的裂解緩沖液描述在例如US2011/0177516中。其中公開的裂解 緩沖液包含結合或中和裂解物中包含的PCR抑制劑的結合劑或增稠劑例如PVP。然而,對于 提供用于提供能夠在分析方法例如擴增方法中直接使用的裂解物的改進的方法,仍存在需 求。具體來說,對于提供允許更有效地移除可能潛在地干擾目標分析方法的污染物的裂解 方法,存在著需求。
[0004] 為了能夠高成本效益地并且也在非專門機構中執行分析方法,對于提供廉價、可 簡單管理的全生物分子分析方法,存在著需求。目前,用于傳染病診斷或癌癥檢測和監測的 遺傳試驗的涉及核酸擴增的分析方法,是在診斷實驗室中的常見方法。大量專用裝置通過 對許多流程步驟進行自動化,使試驗容易進行。大部分試驗目前在中央實驗室中使用非便 攜且操作復雜的儀器進行。目前,試驗一般需要非常專業的個人來進行分析。結果,在獲得 懷疑含有特定核酸片段的樣品與確定其是否存在之間花費的時間,通常為幾小時或甚至數 日。然而,與其他類型的分析化驗相同,醫生和其他人常常要求結果更快并且可以以方便的 用戶友好的格式獲得。因此,對于能夠快速方便地進行核酸試驗的便攜分析系統,存在著需 求。同時,對所謂的"一體化"裝置進行了工程設計,并且在構造上存在小型化的趨勢。這 種演變產生了"芯片實驗室"(Lab-on-a-Chip) (LoC)系統,其中最精巧的能夠進行從樣品 到結果的診斷試驗。因此,可以獲得在小型化系統例如盒中執行分析方法的系統。相應的 盒描述在例如 W02006/071770、US2009/0130658、W02006/042734 和 DE102008004646 中。
[0005] 相應的盒通常包含執行目標分析方法所必需的試劑,其采取干燥形式、優選地冷 凍干燥形式。試劑的干組合物被廣泛用于分析方法中,特別是用于擴增反應例如聚合酶鏈 反應中或用于檢測其他被分析物例如蛋白質。相應的干組合物通常包含分析方法所必需的 一種或多種或甚至所有試劑,例如酶、檢測化合物例如標記的抗體或探針、緩沖劑、鹽、寡核 苷酸等。相應的干組合物、特別是冷凍干燥的組合物的使用具有干組合物在儲存期間穩定 的優點,因此相應的冷凍干燥的組合物通常使用在盒中以提供在盒中執行分析方法所必需 的所有試劑。以相應的干燥形式提供試劑,具有用戶不必自己合并必需試劑的優點。相反, 僅僅加入預定量的液體例如水或適合的緩沖液來重構干燥試劑,由此提供適合于在一旦摻 入包含例如核酸的樣品后即可執行目標分析方法的反應混合物。在這里,重要的是為重構 過程加熱預定量的液體,以便確保試劑以適合的濃度提供。為此目的,通常將泵或分發裝置 與盒聯合使用。此外,相應的盒也被設計并裝配有適合的試劑和組分例如磁性粒子,以允許 在執行目標分析方法、尤其是例如PCR方法之前,從樣品純化生物分子,尤其是核酸。在這 些系統中進行純化是為了確保核酸以足夠純的形式提供,以便能夠進行分析方法例如尤其 是擴增方法。因此,已知的LoC系統具有盒具有相當復雜的設計,此外為了確保分析方法的 性能在盒中進行的過程通常也相當復雜的缺點。目前的系統為了在芯片內進行樣品處理, 需要幾種樣品處理緩沖液和其他溶液。此外,為了處理特定體積的用于樣品處理的所述緩 沖液,需要復雜的閥、泵和其他機構。這增加了相應盒的成本。因此,對于使用相應盒系統 執行目標分析方法的更簡單的方法,存在著需求。此外,對于提供設計更簡單的盒,尤其是 可以以較低成本生產的盒,存在著需求。
[0006] 本發明的目的是克服上述現有技術方法和系統的至少一種缺點和/或對它們進 行改良。此外,本發明的目的針對至少一種上述需求。
[0007] 發明概述
[0008] 根據本發明的第一方面,提供了一種用于分析包含生物分子的樣品的分析方法, 其中所述方法包括包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物的重構。在這里,本發明 人發現了一種快速方法,其允許不需首先純化生物分子或使用重構溶液例如重構緩沖液或 水來重構干組合物,即可重構相應的干組合物。
[0009] 在第一子方面A中,所述方法包括下列步驟:
[0010] a)將所述樣品裂解以提供裂解的樣品,并任選地澄清所述裂解的樣品;
[0011] b)將至少一部分裂解的樣品與包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物相 接觸,由此提供重構的組合物;
[0012] c)使用所述重構的組合物執行分析方法。
[0013] 本發明人令人吃驚地發現,通過直接使用裂解的樣品,可以重構包含用于執行所 述分析方法的試劑的干組合物。因此,與現有技術方法相反,不必通過在加入裂解的樣品之 前加入例如水或適合的緩沖液來重構干組合物。相反,優選地從污染物例如特別是沉淀物 澄清的裂解的樣品,可以直接用于重構。因此,不需首先純化生物分子和/或通過加入分開 的液體來重構干組合物。相反,在裂解后,將裂解的樣品與用于重構的干組合物直接進行接 觸。這相當多地節省時間,并且使相應的過程特別適合使用在處理盒中,當所述處理盒被用 于LoC系統中時。不需分開的用于純化生物分子和/或用于重構樣品的試劑。整個方法(相 應地處理盒)可以用裂解的樣品來運行。因此,當用裂解溶液進行樣品裂解時,只需一種溶 液即可進行所有要求的過程步驟。有利的是,可以將樣品直接收集在適合的裂解溶液中,由 此省去進一步的處理步驟。因此,提供了用于執行分析方法的驚人簡單和快速的方法,所述 分析方法涉及使用包含用于執行目標分析方法的試劑的干組合物。
[0014] 根據第二子方面B,所述方法包括下列步驟:
[0015] a)將所述樣品與裂解溶液相接觸,由此提供裂解混合物;
[0016] b)使用所述裂解混合物來重構包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物,由 此提供重構的組合物;
[0017] c)使用所述重構的組合物執行分析方法,
[0018] 其中所述重構的組合物任選地被澄清,并且其中在步驟b)后進行支持所述樣品裂 解的至少一個步驟。
[0019] 本發明人發現,也可以在裂解樣品之前有效地重構干組合物。在這種變化形式中, 將包含與裂解溶液混合的樣品的裂解混合物用于重構干組合物,因此將所述干組合物提供 為重構的混合物,所述混合物除了用于執行所述分析方法的試劑之外,還包含樣品和裂解 溶液。在重構后,進行至少一個步驟、優選為加熱步驟,以便(充分)裂解包含在重構的混合 物中的樣品。所述步驟可以在步驟c)之前,例如作為分開的中間步驟來進行。然而,裂解 也可以在執行分析方法期間實現或完成。這在分析方法包含加熱步驟的情況下是特別可行 的。由此,所述方法能夠節省過程步驟。
[0020] 根據第二方面,本發明涉及將裂解的樣品、優選為澄清的裂解的樣品或與裂解溶 液混合的樣品用于重構包含用于執行分析方法的試劑的干組合物,所述使用經向干組合物 加入裂解的樣品或與裂解溶液混合的樣品并進行混合。
[0021] 正如上面討論的,本發明人發現,通過至少加入裂解的樣品、優選為澄清的裂解的 樣品或包含與裂解溶液混合的樣品的裂解混合物的等分試樣,可以重構包含用于執行分析 方法例如PCR方法的試劑的干組合物。由此,提供了適用于執行分析方法的重構的組合物。 直接使用優選地在使用之前進行澄清的裂解的樣品,具有可以節約時間和重構試劑的優 點。此外,本發明人發現,通過加入包含樣品和裂解溶液的裂解混合物,可以實現干組合物 的有效重構。由此,可以相當大地簡化重構過程。
[0022] 根據第三方面,本發明涉及用于澄清樣品除去沉淀物的方法,其中將樣品在裂解 之前、期間或之后與至少一種固相支持物相接觸,所述固相支持物結合源自于裂解的樣品 的沉淀物,由此與沉淀物形成復合物,并且其中任選地將所述復合物與殘留的樣品分離開。
[0023] 這種方法在提供澄清的裂解的樣品方面特別有效。本發明人開發了特別適合于澄 清裂解的樣品以除去可以抑制分析方法的污染物例如沉淀物的方法。正如由實例所示,沉 淀物的有效結合提高隨后的分析方法的性能,尤其是在打算進行擴增反應時,因為相應的 方法可以受到從裂解的樣品帶入到分析反應中的沉淀物的抑制。此外,正如由實例所示,使 用所述方法也適合于澄清重構的組合物以除去相應的抑制性污染物。
[0024] 根據第四方面,提供了用于提高酸性樣品的pH值的方法,所述方法包括向所述樣 品加入分子篩例如沸石以提高酸性樣品的pH值。這種方法可以有利地使用,以便例如將裂 解的樣品的pH值從酸性到中性調整到堿性pH范圍。
[0025] 根據第五方面,本發明涉及一種處理盒,其適用于本發明的第一方面的用于分析 包含生物分子的樣品的方法,其中所述處理盒包含盒體和至少一個反應倉室,所述反應倉 室包含含有用于執行分析方法的試劑的干組合物,其中所述盒體包含樣品攝入口、至少一 個樣品出口以及連接所述樣品攝入口與所述樣品出口的流體通路,其中所述樣品出口通入 所述反應倉室,其中所述盒被設計成通過經所述樣品攝入口進入所述盒的樣品來實現所述 反應倉室中包含的干組合物的重構。
[0026] 本發明人開發了與現有技術盒相比明顯簡單的盒設計。在所述盒內發生的整個過 程,由通過樣品入口進入盒的樣品來操作。樣品被提供成適用于重構干組合物的形式,以 便可以以足夠的靈敏度和/或特異性執行所述目標分析方法。為此目的,在一種實施方式 中,樣品是預處理過的樣品,例如上面描述的裂解的樣品。預處理可以有利地發生在用于收 集樣品的容器中,并且所述容器可以組裝到處理盒以使樣品容器開口與樣品攝入口流體連 接,由此允許預處理過的樣品進入盒體。通過樣品攝入口進入盒的樣品優選地是裂解的樣 品,更優選地是澄清的裂解的樣品。此外,樣品可以是包含樣品和裂解溶液的裂解混合物。 在相應的裂解混合物中,樣品的裂解尚未完成。正如本文中所示,可以在使用所述裂解混 合物重構干組合物之后,通過例如在分析例如PCR反應期間進行的簡單加熱步驟來完成裂 解。因此,有利的是,為了實現干組合物的重構,在用于純化樣品中包含的生物分子的處理 盒或用于將液體例如水或緩沖液從儲液器分配到反應倉室的機構中,不提供分離機構。相 反,干組合物在反應倉室內的重構,通過經樣品入口進入盒的樣品來實現。由于盒的簡單設 計,可以以非常低的成本生產盒。此外,相應的簡單的盒設計與更復雜的設計相比易錯性更 低。
[0027] 根據第六方面,提供了一種盒體,其適合于提供從含有流體并且可以組裝到所述 盒體的樣品容器到可以組裝到所述盒體或被提供為所述盒體的有機組成部分的至少一個 反應倉室的流體連接,所述盒體包含
[0028] -樣品攝入口和樣品出口,
[0029] -連接所述樣品攝入口與所述樣品出口的樣品通路,
[0030]-用于連接所述樣品容器的樣品容器連接突起物,其中在將所述樣品容器組裝到 所述連接突起物之后,所述樣品攝入口與所述樣品容器流體連通,
[0031] -用于連接反應倉室的至少一個反應倉室連接突起物,其中在將所述反應倉室組 裝到所述連接突起物之后,所述樣品出口與所述反應倉室流體連通,和/或包含被提供為 所述盒體的有機組成部分的至少一個反應倉室
[0032] 其中至少一個流體開口 A被提供在所述反應倉室連接突起物和/或所述反應倉室 中,并且其中所述流體開口 A包含阻擋物,其中所述阻擋物至少在所述阻擋物與液體發生 接觸之前允許空氣通過,但是其中所述阻擋物基本上阻止液體通過。
[0033] 本發明的第六方面的盒體具有下述優點,即它包含成本效益高的靈巧設計,允許 容易地重構反應倉室中包含的干組合物,正如在本發明的詳細描述中進一步解釋的。至少 一個反應倉室被通過樣品攝入口進入盒體并通過提供在至少一個反應倉室處的流體通路 到達的樣品的填充,由包含在流體開口 A中的用于液體的阻擋物來控制。所述阻擋物優選 地是多孔疏水膜,其允許空氣通過(至少在潤濕之前)但基本上不允許樣品通過。一旦樣品 到達所述疏水膜,它不能通過所述膜,并且反應倉室的填充自動停止,由此確保干組合物被 預定的足夠量的樣品重構,所述樣品優選地是如上所述的澄清的裂解的樣品。所述盒體可 以有利地用作本發明的第五方面的處理盒中的盒體。
[0034] 根據第七方面,提供了用于生產本發明的第五方面的處理盒的方法,所述處理盒 包含反應倉室,所述反應倉室包含含有用于執行分析方法的試劑的干組合物,所述方法包 括下列步驟:
[0035] (a)從聚合物制造盒體,所述盒體具有至少一個通道和/或空腔,以在所述盒體的 樣品攝入口與所述盒體的至少一個樣品出口之間提供流體通路;
[0036] (b)將試劑點樣到至少一個反應倉室中并干燥其中的試劑,由此提供包含含有用 于執行分析方法的試劑的干組合物的反應倉室;
[0037] (c)用蓋子封閉所述盒體的至少一個通道和/或空腔。
[0038] 由于所述盒的簡單有效的設計,它的生產是成本效益非常高的。
[0039] 根據第八方面,提供了用于執行包含生物分子的樣品的分析方法的系統,所述系 統包含:
[0040] a)本發明的第五方面的處理盒,其中所述處理盒包含至少一個反應倉室,所述反 應倉室包含含有用于所述分析方法的試劑的干組合物;
[0041] b)用于接收包含生物分子的樣品的容器,其中所述容器可以組裝到所述處理盒;
[0042] c)處理裝置,其用于接收包含被組裝的容器的處理盒,并與所述處理盒聯合用于 執行所述分析方法。
[0043] 由于盒的獨特設計以及在樣品容器內處理樣品以提供適合于重構干組合物的預 處理過的樣品、例如澄清的裂解的樣品的可能性,相應的系統具有下述優點,即所述系統可 以低成本自動地處理樣品。此外,由于所述處理裝置相當簡單并且尺寸小,因此它可以例如 與現場護理診斷聯合,用于任何實驗室或收集并分析樣品的設施中。
[0044] 根據第九方面,提供了使用本發明的第七方面的系統執行分析方法和操作方法, 所述方法包括:
[0045] a)將包含樣品的容器連接到本發明的第四方面的處理盒,其中所述處理盒包含至 少一個反應倉室,所述反應倉室包含含有用于所述分析方法的試劑的干組合物;
[0046] b)將所述帶有組裝的樣品容器的處理盒插入到處理裝置中;并且
[0047] c)開始全自動測定。
[0048] 處理盒的簡單設計以及通過從容器進入盒的預處理過的樣品--其優選地為澄 清的裂解物或裂解混合物--來運行盒內的整個過程、包括干組合物的重構這一特點,導 致提供了成本效益非常高且可靠的方法。為了制備用于分析方法的樣品,除了將包含收集 的樣品的容器連接到盒以及將盒插入到處理裝置中之外,不需手動工作步驟。所有物質和 試劑(除了優選地收集在預處理組合物、優選為裂解溶液中的樣品之外)被提供在封閉的單 一用途的盒中。此外,所有過程在封閉的盒系統內進行。在用戶與潛在地對健康有危害的 物質之間沒有直接接觸(樣品和試劑廢物保留在封閉盒中)。處理盒小、結構簡單且生產廉 價。
[0049] 對于本領域技術人員來說,從下面的描述和隨附的權利要求書,本發明的其他目 的、特點、優點和方面將變得明顯。然而,應該理解,下面的描述、隨附的權利要求書和具體 實例,盡管指明了本申請的優選實施方式,但僅僅是出于示例的目的而提供。對于本領域技 術人員來說,在閱讀了下文之后,在所公開的發明的精神和范圍之內的各種改變和修改將 變得顯而易見。
[0050] 發明詳述
[0051] 在第一方面,提供了一種用于分析包含生物分子的樣品的分析方法,其中所述方 法包括樣品的裂解和包含用于執行分析方法的試劑的干組合物的重構。
[0052] 在第一子方面A中,所述方法包括下列步驟:
[0053] a)將樣品裂解以提供裂解的樣品,并任選地澄清所述裂解的樣品;
[0054] b)將至少一部分裂解的樣品與包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物相 接觸,由此提供重構的組合物;
[0055] c)使用所述重構的組合物執行分析方法。
[0056] 本發明人令人吃驚地發現,通過使用裂解的樣品代替通常用于重構目的的液體例 如水或重組緩沖液,可以重構包含用于執行分析方法的試劑的干組合物。使用裂解的樣品 進行重構,提供了適用于執行目標分析方法的重構的組合物。因此,與現有技術的方法相 反,有利的是,通過取消生物分子的事先純化和/或干組合物的分開的重構過程,可以節省 相當多的時間和過程步驟。正如由實例所示,當直接使用裂解的樣品來重構包含執行方法 所必需的試劑的干組合物時,可以有效地執行所述分析方法,例如擴增反應。裂解物可以直 接用于重構這一點是非常令人吃驚的,因為重構通常基本上通過水和不含相當大量的可能 干擾目標分析方法的污染物的其他液體來實現。非常令人吃驚的是,即使僅僅使用裂解的 樣品,重構也是成功的,并提供了適用于目標分析方法的重構的組合物。
[0057] 當在本文中使用時,術語"裂解"是指樣品的破壞、降解和/或消化。在相應的裂解 步驟中,生物分子例如尤其是核酸可以從細胞釋放,或者可以不含其他樣品組分例如蛋白 質。在本文中,我們將破壞、降解和/或消化樣品的相應步驟通稱為裂解步驟,而不管生物 分子例如尤其是核酸是否從細胞釋放,或者進行裂解是否是為了例如從樣品中包含的蛋白 質或其他物質釋放生物分子例如核酸。在現有技術中,已知幾種允許實現不同樣品材料的 有效裂解的方法。適合的裂解方法包括但不限于對樣品的機械、化學、物理或酶作用。相應 的裂解步驟的實例包括但不限于在玻珠研磨機中研磨樣品、超聲處理、表面聲波(SAW)、重 復的凍融循環、加熱、加入去污劑和/或加入蛋白質降解性化合物例如蛋白質降解酶例如 水解酶或蛋白酶或鹽類。根據一種實施方式,在裂解期間使用蛋白質降解性化合物。根據優 選實施方式,蛋白質降解性化合物是蛋白消化酶。蛋白消化酶(proteolytic enzyme)是指 催化例如蛋白質、多肽、寡肽和肽中的肽鍵切開的酶。示例性的蛋白消化酶包括但不限蛋白 質酶和蛋白酶,尤其是枯草桿菌蛋白酶類、枯草桿菌酶類、堿性絲氨酸蛋白酶等??莶輻U菌 酶類是一類絲氨酸蛋白酶,即在活性側鏈中具有絲氨酸殘基的酶。枯草桿菌蛋白酶類是具 有廣泛底物特異性的細菌絲氨酸蛋白酶。示例性的枯草桿菌蛋白酶類包括但不限于蛋白酶 K、蛋白酶R、蛋白酶T、枯草桿菌蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶A、QIAGEN蛋白酶。枯草桿菌酶類、 枯草桿菌蛋白酶類、蛋白酶K和其他蛋白酶的討論,可以在尤其是Genov等,Int. J. Peptide Protein Res. 45:391-400, 1995中找到。優選地,蛋白消化酶是蛋白酶K。優選地,蛋白消化 酶在加熱和/或攪拌下使用。此外,一種或多種細胞壁消化酶類可用于裂解,例如溶菌酶、 消解酶和/或果膠酶。適合的裂解方法還取決于目標分析方法。當通過加入裂解的樣品來 實現包含用于分析方法的試劑的干組合物的重構時,重要的是確保所執行的裂解不以將隨 后的分析方法的性能抑制到使所述分析方法不能充分進行的程度的濃度引入一種或多種 所述隨后分析方法的抑制劑。所述可耐受濃度取決于待執行的分析方法,例如所使用的酶 和它們對抑制劑的敏感性以及所述分析方法的足夠性能所需的靈敏度。這些參數也可以隨 著樣品而變。在這里,必須考慮到,由于重構通過加入裂解的樣品來實現這一事實,與僅向 干燥試劑的已重構的組合物加入較少量裂解樣品的等分試樣的方法相比,通常在分析方法 中引入了較大量的生物分子。這種較大量的生物分子也可能抵補了裂解的樣品中包含的污 染物對分析反應的潛在抑制。
[0058] 根據第二子方面B,所述方法包括下列步驟:
[0059] a)將樣品與裂解溶液相接觸,由此提供裂解混合物;
[0060] b)使用所述裂解混合物來重構包含用于執行分析方法的試劑的干組合物,由此提 供重構的組合物;
[0061] c)使用所述重構的組合物執行分析方法,
[0062] 其中所述重構的組合物任選地被澄清,并且其中在步驟b)后進行支持所述樣品裂 解的至少一個步驟。
[0063] 如上所述,本發明人發現,也可以在將樣品完全裂解之前有效地重構干組合物。在 這種變化形式中,將包含與裂解溶液混合的樣品的裂解混合物用于重構干組合物,因此將 所述干組合物提供為重構的混合物,所述混合物除了用于執行分析方法的試劑之外,還包 含樣品和裂解溶液。在裂解混合物中,樣品的裂解至少是不完全的。在重構后,進行至少一 個步驟、優選為加熱步驟,以便(充分)裂解包含在重構的混合物中的樣品。所述步驟可以在 步驟c)之前,例如作為分開的中間步驟來進行。然而,裂解也可以在執行分析方法期間實 現或完成。這在分析方法包含加熱步驟的情況下,例如在進行PCR的情況下是特別可行的。 由此,本發明方法的這種變化形式能夠節省過程步驟。
[0064] 由于本發明的第一方面的方法的兩個子方面具有許多共同特點,因此兩種方法的 共同步驟在后面一起討論。
[0065] 根據一種實施方式,將樣品與裂解組合物、優選為裂解溶液相接觸,所述裂解組合 物包含實現和/或促進生物樣品裂解的化學物質和/或試劑。取決于裂解溶液的組成,裂 解可以被直接啟動。根據某些實施方式,通過其他機構例如通過執行加熱步驟來促進并因 此協助裂解。根據優選實施方式,通過將樣品與適合的裂解緩沖液相接觸并加熱,來實現樣 品的裂解。正如在上文和實施例中所示,可以在實現樣品裂解之后將裂解的樣品與干組合 物相接觸,以進行重構。然而,也可以在向干組合物加入優選地作為混合物的樣品和裂解溶 液之后,實現并相應地完成裂解。例如,可以將重構的混合物加熱,以便在重構的混合物中 實現和/或完成樣品的裂解。當執行包含加熱步驟的分析方法例如PCR反應時,這種實施 方式是特別適合的。
[0066] 根據一種在目標生物分子是核酸時特別適合的實施方式,向樣品加入裂解溶液, 所述裂解溶液包含非離子型表面活性劑或非離子型去污劑的混合物作為組分(a)。非離子 型去污劑優選地選自聚氧化乙烯脂肪醇醚、聚氧化乙烯烷基苯基醚、聚氧化乙烯-聚氧化 丙烯嵌段共聚物、聚山梨酸酯和烷基酚乙氧化物、優選為壬基酚乙氧化物、烷基糖苷和/或 聚氧化乙烯烷基苯基醚。出于本發明的目的,術語"脂肪醇"尤其是指鏈長為6至22個碳 原子,優選為8至20個碳原子,優選為10至18個碳原子,特別優選為12至18個碳原子 的醇類。特別優選的是具有12、14、16或18個碳原子的醇類。盡管脂肪醇可以是單或多不 飽和的,但它們優選地是飽和的脂肪醇。出于本發明的目的,術語"聚氧化乙烯"尤其是指 HO- (CH2CH20)n單元,其中η優選為2至150的整數,更優選為4至120,更優選為8至80,最 優選為選自 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、 27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49 和 50 的整 數。適合的聚氧化乙烯脂肪醇的優選實例是聚乙氧基化的月桂基、鯨蠟基、油基或硬脂基 醇,它們可以單獨地或作為混合物使用。根據本發明的優選實施方式,至少一種聚氧化乙烯 脂肪醇醚包含具有6至22個碳原子的脂肪醇組分和具有2至150個(CH 2CH20)單元的聚氧 化乙烯組分。優選地,聚氧化乙烯脂肪醇醚選自聚氧化乙烯月桂基醚、聚氧化乙烯鯨蠟基 醚、聚氧化乙烯硬脂基醚和/或聚氧化乙烯油基醚。作為烷基糖苷類,優選地使用來自于聚 山梨酸酯類的非離子型去污劑,優選為聚山梨酸酯20 (TWeen20)、聚山梨酸酯40或聚山梨 酸酯80,更優選為聚山梨酸酯20。聚氧化乙烯烷基苯基醚的優選實例包括TritonX-100和 NonidetP-40。優選地,在裂解溶液中包含至少兩種相應的非離子型去污劑。根據一種實 施方式,裂解溶液中的組分(a)選自Tween、TritonX100、NonidetP40 (壬基苯基聚乙二醇) 和Brij58。優選地,在裂解溶液中包含至少兩種相應的非離子型去污劑作為組分(a)。在所 使用的裂解溶液中,非離子型表面活性劑或非離子型去污劑混合物的濃度在〇. 05至5%之 間,優選地在0. 1%至2%之間,更優選地在0. 2%至1. 5%之間,最優選地在0. 4%至1%之間。 優選地,在裂解溶液中包含Triton X-100和/或Tween20作為組分(a)。
[0067] 作為組分(b),裂解溶液包含至少一種防止或降低隨后分析方法的抑制的聚合物。 因此,將所述聚合物合并到裂解溶液,具有當所述聚合物合并到裂解溶液中時與所述聚合 物未合并到裂解溶液中時相比,隨后的分析方法例如擴增反應顯示出提高的性能的效果。 據推測,所述聚合物通過非特異性地絡合潛在的抑制劑來防止或降低抑制。哪些化合物起 到抑制劑的作用也取決于隨后執行的分析方法。例如,通常源自于含核酸的樣品的核酸 擴增反應的典型抑制劑包括但不限于蛋白聚糖、蛋白質和糖類。聚合物優選地以〇. 05至 0. 5%、優選地0. 085%至0. 2%范圍內的濃度包含在裂解溶液中。還可以使用聚合物的混合 物。根據一種實施方式,聚合物起到粘合劑和/或增稠劑的作用,并優選地選自聚乙烯吡咯 烷酮(PVP )、聚噁唑啉、聚乙二醇、聚乙烯醇和Luvitec。優選地,將聚乙烯吡咯烷酮合并到 裂解溶液中??捎糜诖四康牡倪m合的粘合劑和/或增稠劑也描述在W02010/003493中。正 如在實施例中所示,這樣的粘合劑和/或增稠劑例如PVP在防止擴增反應的抑制中非常有 效。用于防止或降低在裂解的樣品或澄清的裂解的樣品中包含的污染物的抑制效應的其他 化合物,也可以合并在裂解溶液中。
[0068] 作為組分(c),裂解溶液可以包含至少一種酶,優選為蛋白消化酶。適合的蛋白消 化酶如上所述。優選地使用嗜熱蛋白酶,特別優選為選自蛋白酶K或枯草桿菌蛋白酶的嗜 熱蛋白酶。非常特別優選地在裂解溶液中使用嗜熱蛋白酶K。蛋白酶的使用量優選地使它 在每毫升裂解溶液中提供0.5至10μ單位,優選地1.5至4μ單位(國際單位)。然而,蛋 白消化酶也可以分開添加。
[0069] 根據一種實施方式,裂解溶液包含至少一種用于二價陽離子的螯合劑作為組分 (d)。適合的螯合劑包括但不限于二亞乙基三胺五乙酸(DTPA)、乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二 醇四乙酸(EGTA)和N,N-雙(羧甲基)甘氨酸(NTA)。根據優選實施方式,使用EDTA。當在 本文中使用時,術語"EDTA"尤其是指EDTA化合物例如K2EDTA、K3EDTA或Na2EDTA的EDTA 部分。使用螯合劑例如EDTA具有抑制核酸酶例如DNase和RNase的有利效果。螯合劑優選 地以0. 5mM至5mM、優選地0. 75mM至2mM、最優選地ImM至1. 5mM的濃度用于裂解溶液中。 優選地,使用EDTA。
[0070] 根據一種實施方式,裂解溶液包含至少一種緩沖物質作為組分(e)。緩沖物質應該 能夠在與執行隨后的分析方法所需的pH范圍相容的pH范圍下緩沖裂解溶液。當裂解的樣 品的pH受到用于裂解的溶液的強烈影響,并且使用裂解的樣品來重構包含用于分析方法 的試劑的干組合物時,需要緩沖物質。優選地,在裂解溶液中使用緩沖劑以使溶液的pH在 7. 5至11、更優選地7. 5至9之間。相應地緩沖的裂解溶液特別適用于重構包含適合于執行 核酸擴增反應的試劑的干組合物。pH緩沖物質可以以5mM至lOOmM、優選地10mM至80mM、 更優選地30-50mM的濃度包含在裂解溶液中。優選地,緩沖物質選自Tris、MOPS、HEPES或 磷酸鹽。
[0071] 特別優選的裂解溶液包含
[0072] -作為組分(a),兩種非離子型去污劑、優選為聚山梨酸酯20 (TWeen20)和壬基 苯基聚乙二醇(Nonidet P40)的混合物,其中每種非離子型去污劑以0. 2%至0. 6%、優選地 0. 4%至0. 5%的濃度被包含;
[0073] -組分(b),濃度為0. 05%至0. 15%、優選為0. 1%的聚合物,其優選地是PVP ;
[0074] -任選地,蛋白消化酶例如蛋白酶K作為組分(c );
[0075] -作為組分(d ),濃度低于L 5mM的EDTA ;
[0076] -作為組分(e),濃度為7. 5mM至20mM、優選為10mM的緩沖物質,優選為TRIS。
[0077] 相應的裂解溶液的pH值優選地大約在8. 0至9. 0之間,優選為pH8. 5。
[0078] 如上所述的裂解溶液,當與加熱步驟組合時,對于裂解樣品特別有效。為此目的, 將包含樣品和裂解溶液的裂解混合物加熱至少3min、優選地至少5min到至少90°C、優選地 至少95°C的溫度。優選地,然后將加熱的樣品冷卻至低于50°C的溫度,更優選地至少將它 冷卻到室溫。在這里,已發現相應的冷卻步驟促進沉淀物的形成,所述沉淀物由相應地構成 它們自身的污染物組成。沉淀物的有效形成以及沉淀物如下所述通過執行澄清步驟的移除 /結合,提供了污染物被有效貧化的剩余的裂解樣品。如果裂解溶液包含蛋白消化酶和/或 與蛋白水解組合使用,優選地將裂解混合物在適合于蛋白消化酶工作的溫度下,例如在低 于70°C、優選地低于65°C、更優選地低于60°C的溫度下溫育,并優選地與攪拌相組合。在所 述溫育后,在更高溫度下進行加熱步驟。這樣的加熱步驟在本文中也被稱為煮沸裂解。這 種用于實現樣品的有效裂解的過程步驟序列,具有將樣品有效裂解并將蛋白消化酶變性的 優點。所描述的裂解溶液特別適合于進行擴增反應例如PCR,因為它不包含濃度顯著抑制相 應的擴增反應的組分。
[0079] 在將樣品與裂解組合物進行接觸之后,優選地將得到的混合物攪拌,以便確保充 分混合。混合可以通過渦旋振蕩、將氣體例如空氣導入到混合物中或通過磁力攪拌來輔助, 正如將在下面進一步詳細描述的。根據一種實施方式,裂解溶液包含至少一個磁性攪拌棒, 其可用于在使用磁體移動所述攪拌棒時協助樣品的混合。
[0080] 為了提高隨后的分析方法的性能,尤其是在進行擴增反應例如PCR反應時,優選 地首先將裂解物澄清然后再將它與用于重構的干組合物相接觸。因此,根據這種實施方式, 干組合物的重構包括將干組合物與至少一部分澄清的裂解的樣品(等分試樣)相接觸并混 合。為了澄清裂解的樣品,存在幾種選擇方案。其非限制性的實例將在下面描述。此外,相 應的澄清步驟還有利地移除和/或失活包含在重構的組合物中的污染物。如上所述,在本 發明的第一方面的方法的子方面B的方法中,在已用裂解混合物重構干組合物之后實現和 /或完成樣品的裂解。因此,源自于樣品裂解并相應地在樣品裂解期間釋放的污染物例如蛋 白聚糖、蛋白質和糖類,被釋放到重構的組合物中,并且相應的污染物可能在其中形成污染 物,尤其是在執行如上所述的熱處理時。根據一種實施方式,在執行分析方法之前澄清相應 的重構的組合物。為了澄清重構的組合物,存在幾種選擇方案。其非限制性實例將在下面 描述。
[0081] 根據一種實施方式,在裂解之前、期間或之后將樣品與用于移除源自于裂解的樣 品的污染物的機構相接觸。由此可以提供澄清的裂解的樣品或澄清的重構的組合物。不是 所有的污染物都需要被移除。相反,污染物的量只需被移除到使目標分析方法可以充分地 進行并且尤其是提供必需的靈敏度和/或特異性的水平。根據一種實施方式,使用化學試 劑來移除或失活隨后分析方法的抑制劑。適合的化合物例如聚合物、尤其是PVP,已在上面 描述。為了在裂解期間直接實現污染物的有效移除,優選地在裂解之前或期間加入這些試 齊IJ。它們優選地被合并到裂解溶液中。
[0082] 污染的主要來源,尤其是在處理含細胞的樣品時,是裂解期間沉淀物的形成。尤其 是當樣品在裂解期間被加熱時,形成相應的沉淀物。沉淀物從裂解的樣品夾帶到分析方法 例如擴增反應或檢測反應中,可以嚴擾亂所述所述分析方法和/或得到的結果的解釋。因 此,有利的是復合相應的沉淀物,并優選地將復合物與剩余的裂解的樣品分離開,以例如提 供澄清的裂解的樣品。分離可以例如通過沉降或離心來協助。沉淀物可能例如沉降在管的 底部,留下上清液,其對應于澄清的裂解物或澄清的重構的組合物,如果為此目的執行所述 步驟的話。沉降可以例如通過離心來加速和改進。然而,協助沉淀物的分離是優選的。由 于從剩余的樣品中移除污染物,因此沉淀物的復合已經具有澄清效果。然而,優選地將至少 一部分污染物與剩余的樣品分離開。
[0083] 根據一種實施方式,在裂解之前、期間或之后提供用于移除沉淀物的機構,由此提 供澄清的裂解物或澄清的重構的組合物。當在這種情形中使用時,術語移除是指將沉淀物 的量減少到使隨后的分析方法可以充分進行的程度。根據一種實施方式,在用于支持或甚 至實現樣品裂解的步驟已進行的情況下,將至少一部分裂解物和/或至少一部分重構的組 合物通過在裂解的樣品通過或重構的組合物通過期間能夠留住或移除沉淀物的機構。適合 的機構可以選自過濾材料、膜或層,或結合沉淀物的粒子的填充物。裂解的樣品或重構的組 合物通過所述機構,沉淀物被所述機構捕獲并相應地留下,由此在樣品通過濾器后提供澄 清的樣品。所述機構例如濾器或膜可以是多孔的。所述孔應該足夠小,以有效地留住并因 此移除裂解的樣品或重構的組合物中存在的沉淀物。
[0084] 根據優選實施方式,將樣品在裂解之前、期間或之后與結合沉淀物的至少一種固 相支持物相接觸,由此與沉淀物形成復合物。當然,當例如使用粒子例如珠子作為固相支持 物時,也可以形成超過一種復合物。因此,當在本文中使用時,術語"復合物"也指多種復合 物。與固相支持物的結合優選地是非特異性的,并通過吸附來實現。優選地將復合物與剩 余的裂解物和相應的剩余的重構的組合物分離開,由此提供澄清的裂解物。復合物的分離 可以通過沉降、離心或者如果使用磁性固相支持物的話通過磁性分離來協助。例如,可以將 復合物集中在容器的底部,并且可以獲得對應于澄清的裂解的樣品的上清液。將沉淀物結 合于固相支持物幫助復合物的沉降,從而改善沉淀物從剩余樣品的移除。然而,正如在實施 例中所示,如果復合物未被移除而是因此在分析方法期間存在,則固相支持物的添加也是 有益的,并且提供了澄清效果,這是因為所包含的污染物例如沉淀物的抑制效應被降低。顯 然,通過將沉淀物結合于固相支持物來復合沉淀物已經提供了有益效果,這是因為結合的 沉淀物不可接近并因此失活。
[0085] 根據一種實施方式,固相支持物選自粒子、板和其他顆粒物質。根據一種實施方 式,固相支持物包含與裂解物或重構的組合物中存在的污染物、特別是沉淀物結合的表面。 術語"結合"在廣義上使用,并且是指污染物、尤其是沉淀物與固相支持物的允許將至少一 部分所述污染物與固相支持物一起移除的任何相互作用。結合優選地通過吸附來實現。 [0086] 根據一種實施方式,使用包含金屬氧化物或由金屬氧化物構成的無機粒子作為用 于澄清裂解的樣品或用于澄清重構的組合物的固相支持物。適合的固相支持物的實例包括 但不限于具有二氧化硅表面的固相支持物例如二氧化硅粒子或玻璃粒子和聚合支持物。根 據一種實施方式,固相支持物具有水合硅氧化物吸附性表面。然而,固相支持物也可以包 含一種或多種配體,以提供用于結合沉淀物或改善沉淀物結合的適合的表面。根據一種實 施方式,配體選自離子交換基團,其優選地選自陽離子交換基團例如羧基、磺酸基和硅烷配 體。也可以使用相應配體的組合。固相支持物可以另外地或可替選地在其表面上包含結合 下游分析方法的抑制劑,例如擴增反應的抑制劑的配體或化合物。適合的實例在上文描述。 優選地,固相支持物具有包含羧基的表面。
[0087] 提供適用于從裂解的樣品移除沉淀物的表面的示例性固相支持物,包括例如由玻 璃、二氧化硅、聚合物或涂層材料制成的小球,也稱為珠子或粒子。在特別優選的實施方式 中,固相支持物例如粒子是磁性的。然而,修改例如用于接收樣品的消耗品例如容器的內表 面,也在本發明的范圍之內。如果容器的與樣品相接觸的至少一部分內壁包含相應的配體, 則沉淀物可以結合、優選地吸附于所述表面,并由此固定到樣品壁。這允許將澄清的裂解的 樣品作為例如上清液回收,在所述上清液中沉淀物的量減少。
[0088] 污染物例如尤其是沉淀物與被提供用來結合所述污染物的固相支持物和相應的 表面的結合,在其中污染物結合于固相支持物,但目標生物分子不結合或與污染物(原文 為目標生物分子)相比以更低程度結合的條件下進行。因此,所使用的裂解條件是選擇性 的,其中大部分污染物例如尤其是沉淀物結合、優選地吸附于固相支持物和相應的表面,但 是目標生物分子不存在顯著結合,使得它們以足夠的量保留在裂解的樣品或重構的組合物 中,允許執行目標分析方法。
[0089] 優選地,用于結合沉淀物的固相支持物包含在裂解溶液中。由此,確保了在樣品裂 解后形成的任何沉淀物在其形成之后直接結合于固相支持物,從而形成復合物。由此從剩 余的樣品中貧化沉淀物。在用于移除污染物例如沉淀物的固相支持物存在下進行裂解,提 高了獲得的澄清結果。這是可能的,因為沉淀物在它們形成的同時可以被直接結合。這適 用于不論裂解在干組合物重構之前還是之后實現的情況。
[0090] 根據一種實施方式,固相支持物包含分子篩或者是分子篩。分子篩是含有尺寸精 確且均勻的小孔的材料,可用作吸附劑。優選地,分子篩包含鋁硅酸鹽礦物、粘土、多孔玻 璃、微孔炭、沸石、活性炭或合成化合物,它們具有開口結構,小分子例如水可以通過所述開 口結構擴散。正如由實施例所示,分子篩例如沸石在從裂解的樣品移除污染物例如沉淀物 中特別有效。可以向裂解組合物加入分子篩,所述裂解組合物優選地是裂解溶液。它們還 可以與上述固相支持物一同使用。
[0091] 當處理酸性樣品例如陰道拭子樣品時,使用分子篩例如沸石作為固相支持物具有 特別優點,即沸石能夠升高裂解的樣品和/或裂解混合物的pH值。這是有益的,因為許多 分析方法例如擴增反應在酸性pH值下不能正常工作。在包含執行擴增反應所必需的試劑 的干組合物中通常包含的緩沖物質,由于為重構而添加的酸性裂解樣品和相應的酸性裂解 混合物的量,通常不能將重構的組合物的pH值維持在理想的和相應地需要的pH范圍之內。 當在裂解混合物制備期間,尤其是在澄清的裂解物制備期間摻入沸石時,可以克服這一問 題。例如,沸石的加入允許將pH值從酸性pH值提高到7至9. 5、優選地7. 5至9之間的pH 值,從而額外地提高要求pH值在相應范圍內的分析方法例如擴增反應、尤其是PCR的性能。 因此,根據一種實施方式,在裂解之前、期間或之后加入至少一種類型的具有提高裂解的樣 品的pH值的效果的固相支持物。當處理具有低于7、低于6. 5、低于6、低于5. 5、低于5或 低于4. 5的pH的酸性樣品時,這種實施方式是特別適合的。優選地,分子篩、更優選為沸石 被用于此目的。分子篩還可以與結合沉淀物的其他固相支持物例如羧基化粒子一同添加。
[0092] 正如上面討論的,固相支持物優選地是磁性的。優選地,將固相支持物合并到 裂解組合物、優選為裂解溶液中。當使用磁性粒子作為固相支持物并與磁性攪拌棒聯合 時,可以非常有效地實現裂解期間的攪拌。所述方法可能對應于通過參考并入本文的 DE102007045474中所描述的方法。根據一種實施方式,裂解溶液包含大量作為固相支持物 的磁性粒子以及至少一個被用作攪拌棒的磁性和/或可磁化中心元件,所述元件優選地被 構造成桿、啞鈴和/或橢圓形狀。磁性和/或可磁化中心元件比所述大量磁性粒子更大。磁 性粒子分配在與樣品混合的裂解溶液中。它們隨后聚集在至少一個中心元件上。通過使用 被構造成與磁性材料相互作用的至少一個外部磁體例如永磁體或電磁體,來協助使用磁性 材料的攪拌和/或混合。作為磁性粒子,優選地使用如上所述的磁性固相支持物,因為相應 的磁性粒子額外地提供有益的澄清效果。
[0093] 根據一種實施方式,澄清步驟另外地或可替選地包括使用至少一種化合物或組合 物,所述化合物或組合物結合和/或中和隨后分析方法的一種或多種抑制劑,尤其是擴增 反應的抑制劑。優選地,所述化合物或組合物被包含在向樣品添加用于裂解的裂解溶液中。
[0094] 在優選實施方式中,樣品的裂解和重構通過下列步驟來實現:
[0095] (i)將樣品與如上所述的裂解溶液和用于移除沉淀物的固相支持物相接觸,由此 形成裂解混合物;優選地,將混合物攪拌、優選地渦旋振蕩,以提供均質混合物;
[0096] (ii)將所述混合物加熱到至少50°C、至少60°C、至少70°C、至少80°C、優選地至少 90°C、更優選地至少95°C的溫度;該加熱步驟促進或完成樣品的裂解;
[0097] ( iii )任選地將裂解的樣品冷卻至低于50°C的溫度,優選地冷卻至室溫;
[0098] (iv)通過分離包含固相支持物和形成的沉淀物的復合物來澄清所述裂解的樣品; 以及
[0099] (V)使用所述澄清的裂解物來重構干組合物。
[0100] 沉淀物尤其是由于加熱過程并且相應地在加熱過程期間形成。將固相支持物直接 合并到裂解混合物中,例如通過將其加入裂解溶液,具有沉淀物在形成和/或釋放后可以 直接結合、例如吸附于固相支持物的優點。任選的冷卻步驟(iii)促進沉淀物的形成并因 此改進裂解物的澄清。為了確保通過將沉淀物結合于固相支持物而降它們有效地移除,優 選地對裂解混合物進行攪拌,例如通過磁力攪拌。這增加了污染物例如沉淀物與固相支持 物發生接觸,并因此與其形成可以被容易地分離的復合物的機會。為了協助攪拌,可以將磁 性攪拌棒合并到裂解混合物中。相應的磁性攪拌棒優選地已被合并到裂解溶液中。這種實 施方式簡單且消費者友好,因為樣品收集容器可以預先裝備有裂解組合物例如上面描述的 裂解組合物和磁性攪拌棒。
[0101] 在其他實施方式中,樣品的裂解和重構通過下列步驟來實現:
[0102] (i)將樣品與裂解溶液和用于移除污染物、優選為沉淀物的固相支持物相接觸,由 此形成裂解混合物;
[0103] ( i i )使用所述裂解混合物來重構干組合物;
[0104] (iii)將所述重構的組合物加熱到至少90°C、優選地至少95°C的溫度,以便實現 或完成樣品的裂解;
[0105] (iv)任選地將所述包含裂解的樣品的重構的組合物冷卻至低于50°C的溫度;正 如上面討論的,這個任選的冷卻步驟協助沉淀物形成并因此協助澄清,以及
[0106] (V)通過分離形成的包含固相支持物和沉淀物的復合物來澄清所述重構的組合 物,由此提供澄清的重構的組合物。
[0107] 在這里,裂解在干組合物已被重構之后實現并相應地完成。這可以節省時間,尤其 是當打算進行熱啟動PCR反應時。在(iii)中進行的加熱步驟已經激活熱啟動聚合酶,由 此廢除了在實際PCR期間用于激活的其他加熱步驟。
[0108] 在其他實施方式中,樣品的裂解和重構通過下列步驟來實現:
[0109] (i)將樣品與裂解溶液和用于移除污染物、優選為沉淀物的固相支持物相接觸,由 此形成裂解混合物;
[0110] (i i )使用所述裂解混合物來重構干組合物;
[0111] (iii)對所述重構的組合物進行擴增反應,所述擴增反應包括涉及至少90°C、優選 地至少95°C的溫度下優選至少3min、更優選地至少5min的至少一個加熱步驟。
[0112] 取決于被處理的樣品,這種方法非常快速并且也產生可接受的結果。在這里,裂解 混合物也被用于干組合物的重構。然而,樣品的裂解在擴增反應期間實現或完成,例如在 樣品的初始加熱,例如為了激活酶而進行的例如用于執行熱啟動的加熱步驟期間實現或完 成。根據這種實施方式,包含固相支持物和污染物例如尤其是沉淀物的復合物可以殘留在 重構的組合物中并且不被分離。正如由實施例所示,這種實施方式也對某些樣品起作用,并 具有廢除進一步的處理步驟的優點。因此,即使不從重構的組合物移除復合物,相應的固相 支持物的存在也已提供顯著的改進。然而,根據一種實施方式,一旦沉淀物被結合后,將固 相支持物與剩余的樣品--在這里是重構的組合物--分離。
[0113] 干組合物包含執行目標分析方法所必需的一種或多種試劑。優選地,干組合物包 含至少一種蛋白質,優選為酶。在干組合物中包含哪些試劑取決于待分析例如檢測的生物 分子和目標分析方法。適合的實例在下文中描述。
[0114] 根據一種實施方式,干組合物是冷凍干燥的組合物。冷凍干燥的組合物被廣泛 用于以可儲存的形式提供分析方法所必需的試劑。相應的冷凍干燥的組合物尤其被用 于生物【技術領域】,以便以被制備并因此易于使用的形式提供目標分析方法所必需的試 齊[J。相應的冷凍干燥的組合物通常包含至少一種生物產品,例如選自核酸例如寡核苷酸、 蛋白質、抗體、酶等的生物產品。用于制備相應的冷凍干燥的組合物的方法以及使所包含 的反應組合物、尤其是生物化學組分例如蛋白質穩定的適合的添加劑,在現有技術中是公 知的(參見例如《藥物和生物制品的冷凍干燥/凍干》(Freeze-Drying/Lyophilization of Pharmaceutical and Biological Products)第二版、W001/92569、W02010/001162、 US2010/0068716和US2010/0159529),因此不需在這里詳細描述。在本發明的方法中使用 的干組合物是可儲存的組合物。它優選地適合于長期儲存。根據一種實施方式,干組合物在 至少3個月、至少6個月、至少10個月或至少12個月的時間段的儲存期間是穩定的。優選 地,干組合物在3至18個月或6至12個月的時間段內是穩定的。根據一種實施方式,干組 合物包含進行目標分析方法所必需的至少一些化學和/或生物化學試劑。優選地,它包含 所有必需試劑,因為在添加裂解的樣品、優選為澄清的裂解的樣品之后,組合物可隨時用于 執行分析方法。這在例如在下面描述的LoC系統中使用所述方法時是特別有利的。根據優 選實施方式,干組合物包含進行擴增反應、優選為PCR反應所必需的至少一些、優選地所有 試劑。正如上面討論的,相應的干組合物、尤其是冷凍干燥的組合物,被廣泛用于以所謂的 主混合物的形式將擴增反應所必需的試劑提供成可儲存形式。在打算進行擴增反應時,只 需使用裂解的樣品將干組合物重構以形成擴增反應混合物,然而,其中任選地可以加入其 他試劑,例如如果不是所有試劑都已經包含在干組合物中的話,但優選情況下,所有試劑都 已經包含在干組合物中。當打算進行擴增反應例如PCR反應時,干組合物包含一種或多種、 優選地所有試劑,所述試劑選自聚合酶、適合于進行擴增反應的反應緩沖液和dNTP。優選 地,它還包含允許例如檢測一種或多種靶核酸的存在或不存在的引物和/或標記的探針, 所述靶核酸是例如某些疾病或感染的指示。還可以包含其他添加劑例如酶和鹽類。此外, 干組合物可以包含磁性材料,其通過能夠在重構期間在磁體的協助下將組合物混合來輔助 重構過程。在使用裂解的樣品、優選為澄清的裂解的樣品重構并任選地加入其他添加劑后, 得到的重構的組合物可隨時用于進行目標分析方法,例如在提供適用于擴增、例如PCR反 應的干組合物的情況下執行靶核酸的擴增。根據一種實施方式,干組合物包含適用于分析 方法的試劑,其中所述分析方法可以是可用于分析包含目標生物分子的樣品的任何化學和 /或生物技術方法。示例性的分析方法在下文中描述。
[0115] 根據一種實施方式,用于重構的至少60%、至少70%、至少80%、至少90%、至少95% 或100%的液體由裂解的樣品或裂解混合物提供,所述裂解的樣品優選地是澄清的裂解的 樣品。有利的是,重構可以完全通過添加裂解的樣品或裂解混合物來實現,所述裂解的樣品 優選地是澄清的裂解的樣品。根據一種實施方式,至少將如上所述獲得的澄清的裂解物的 等分試樣與干組合物相接觸,用于重構所述干組合物。為了確保重構的組合物包含的試劑 具有適合于目標分析方法的濃度,向干組合物加入預定量的裂解的樣品或裂解混合物。所 述預定量被選擇成使得在重構的組合物中,試劑以適合于執行目標分析方法例如擴增反應 的濃度包含在其中??梢酝ㄟ^攪動例如通過上下吸打得到的混合物、攪拌、振搖或渦旋振 蕩來協助重構過程。根據一種實施方式,使用磁體來實現混合。因此,根據一種實施方式, 將磁性材料包含在干組合物中。所述磁性材料允許在重構期間和/或之后在磁體的協助 下攪拌和/或混合組合物。優選地,在將組合物干燥、優選地冷凍干燥以提供干組合物之前 將磁性材料合并到組合物中。由此,磁性材料被合并到干組合物中,并可用于協助重構過 程。根據優選實施方式,磁性材料是一片或多片磁性箔片??梢允褂玫钠渌椒ㄊ抢缭?DE102007045474中描述的方法,在此通過參考并入本文。根據一種實施方式,干組合物包含 大量磁性粒子以及至少一個磁性和/或可磁化中心元件,所述元件優選地被構造成桿、啞 鈴和/或橢圓形狀。磁性和/或可磁化中心元件比所述大量磁性粒子更大。優選地,在將 組合物干燥、優選地冷凍干燥之前將這些元件合并在組合物中。發生接觸以使用液體重構 的組合物包含大量第一磁性粒子以及至少一個中心元件,所述元件優選地被構造成桿、啞 鈴和/或橢圓形狀。磁性粒子被分配在液體中,并隨后聚集在至少一個中心元件上。通過 使用被構造成與磁性材料相互作用的至少一個外部磁體例如永磁體或電磁體,來協助使用 磁性材料的攪拌和/或混合。在反應倉室中進行的反應的進行期間,重構的組合物的攪拌 也可能是有利的。例如,如果進行包含加熱步驟、例如PCR擴增中的加熱步驟的反應,優選 地以一定間隔進行的攪拌,具有使熱量更快速且更均勻地分布的支持效果。磁性材料可以 包含選自順磁性材料、超順磁性材料、鐵磁性材料、亞鐵磁性材料及其混合物的材料,或由 所述材料構成。
[0116] 根據一種實施方式,干組合物包含如上所述用于澄清樣品的固相支持物。優選地, 將羧基化粒子包含在干組合物中。根據一種實施方式,將相應的干組合物與如上所述的包 含樣品和裂解溶液的裂解混合物相接觸。這種實施方式具有干組合物提供固相支持物的優 點,所述固相支持物通過結合污染物例如沉淀物并由此形成包含固相支持物和污染物的復 合物而適用于澄清重構的組合物。如上所述,在進行分析方法例如擴增反應之前,任選地但 優選地移除所述復合物。
[0117] 當在本文中使用時,術語"生物分子"尤其是指核酸和多肽,并優選地是指核酸。其 他生物分子包括代謝物。
[0118] 當在本文中使用時,術語"核酸"是指包含核糖核苷酸和/或脫氧核糖核苷酸的 聚合物,所述核苷酸通常通過亞基之間的磷酸二酯鍵、但在某些情況下通過硫代磷酸酯、甲 基膦酸酯等共價鍵合。核酸包括偶但不限于所有類型的DNA和/或RNA,例如gDNA ;環狀 DNA ;質粒DNA ;循環DNA ;PNA ;LNA,環己烯核酸;RNA/DNA雜合體;hnRNA ;mRNA ;非編碼RNA (ncRNA),包括但不限于 rRNA、tRNA、miRNA (micro RNA)、siRNA (小干擾 RNA)、snoRNA (小 核仁RNA)、snRNA (小核RNA)、pwi相互作用RNA (piRNA)、重復序列結合性RNA (rasiRNA)、 asRNA和stRNA (時序調節小RNA);片段化核酸;從亞細胞細胞器例如線粒體或葉綠體獲得 的核酸;以及從生物樣品中可能存在的病原體、微生物、寄生蟲或DNA或RNA病毒獲得的核 酸,例如細菌、病毒或真菌核酸;合成的核酸,細胞外核酸。當在本文中使用時,術語"細胞 外核酸"尤其是指不包含在細胞中的核酸。相應的細胞外核酸通常也被稱為無細胞核酸。 這些術語在本文中作為同義詞使用。術語"細胞外核酸"是指例如細胞外RNA以及細胞外 DNA。在生物樣品例如體液如血漿的無細胞級分(相應的部分)中存在的典型的細胞外核酸 的實例,包括但不限于哺乳動物的細胞外核酸例如細胞外腫瘤相關或腫瘤衍生DNA和/或 RNA、其他細胞外疾病相關DNA和/或RNA、表觀遺傳學修飾的DNA、胎兒DNA和/或RNA、小 干擾RNA例如miRNA和siRNA,以及非哺乳動物的細胞外核酸例如從例如原核生物(例如細 菌)、病毒或真菌釋放到細胞外核酸群體中的病毒核酸、病原體核酸。
[0119] 當在本文中使用時,術語"多肽"是指包含通過肽鍵連接在一起的氨基酸的聚合 物的分子。多肽包括任何長度的多肽,包括蛋白質(例如具有超過50個氨基酸)和肽(例如 2-49個氨基酸)。多肽包括具有任何活性或生物活性的蛋白質和/或肽類,包括例如生物活 性多肽如酶蛋白或肽、受體蛋白或肽、轉運蛋白或肽、殺細菌和/或內毒素結合蛋白、結構 蛋白或肽、免疫多肽、毒素、抗生素、激素、生長因子、疫苗等。所述多肽可以選自肽激素、白 介素、組織纖溶酶原激活劑、細胞因子、免疫球蛋白、尤其是抗體或抗體片段或其變體。還包 括修飾的多肽例如糖基化的多肽。
[0120] 分析方法可以是能夠用于分析包含目標生物分子的樣品,尤其是可用于分析樣品 中包含的一種或多種目標生物分子,以便例如擴增、鑒定、檢測和/或定量目標生物分子的 任何化學和/或生物技術方法。優選地,分析方法包括允許檢測裂解的樣品中包含的至少 一種生物分子的存在、不存在和/或量的檢測反應。優選地,所述方法包括至少一種靶核酸 的擴增和隨后使用例如標記的探針對產生的擴增子的檢測。相應的分析方法在現有技術中 是公知的,并且也共同適用于醫學、診斷和/或預后領域,以便分析樣品中包含的生物分子 例如核酸或特定核酸。因此,分析方法可以包括對裂解的樣品中包含的生物分子進行分析, 以鑒定疾病狀態的存在、不存在和/或嚴重性,所述疾病狀態包括但不限于大量腫瘤疾病, 尤其是初惡性腫瘤和惡性腫瘤,例如不同形式的癌癥。例如,在許多應用領域中,可以分析 裂解的樣品以便檢測診斷和/或預后標志物(例如胎兒或腫瘤來源的核酸),所述應用包括 但不限于非侵入性產前遺傳檢測以及相應的篩查、疾病篩查、腫瘤學、癌癥篩查、早期癌癥 篩查、癌癥治療監測、遺傳測試(基因分型)、傳染病測試、病原體測試、損傷診斷、外傷診斷、 移植醫學或許多其他疾病,因此在診斷和/或預后方面是重要的。
[0121] 當目標生物分子是核酸時,可以使用任何核酸分析方法來進行分析,所述方法 包括但不限于鑒定技術、擴增技術、聚合酶鏈反應(PCR)、等溫擴增、反轉錄聚合酶鏈反應 (RT-PCR)、定量實時聚合酶鏈反應(qPCR)、熒光檢測、雜交測定法、DNA或RNA測序、限制性 分析、反轉錄、NASBA、LAMP (環介導的等溫擴增)、RPA (重組酶聚合酶擴增)、tHDA (螺旋依賴 性擴增)、NEAR (切口酶擴增反應)、TMA (轉錄介導的擴增)和NASBA (基于核酸序列的擴增)、 等位基因特異性聚合酶鏈反應、聚合酶循環組裝(PCA)、不對稱聚合酶鏈反應、指數后線性 聚合酶鏈反應(LATE-PCR)、解旋酶依賴性擴增(HDA)、熱啟動聚合酶鏈反應、序列間特異性 聚合酶鏈反應(ISSR)、反向聚合酶鏈反應、連接介導的聚合酶鏈反應、甲基化特異性聚合酶 鏈反應(MSP)、多重聚合酶鏈反應、巢式聚合酶鏈反應、固相聚合酶鏈反應、使用標記的、優 選為熒光標記的引物和/或探針的檢測技術,或上述技術的任何組合。相應技術對本領域 技術人員來說是公知的,因此不需要在這里進行進一步描述。優選地,分析方法是核酸擴增 方法。
[0122] 其他分析方法包括例如使用結合目標生物分子的標記的抗體或其他適合的標記 的結合分子檢測多肽的存在、不存在和/或量。相應的試劑也可以以干組合物例如冷凍干 燥的組合物的形式提供。
[0123] 術語"樣品"在本文中廣義使用,并打算包括含有生物分子、尤其是核酸和蛋白質 的來源。示例性的樣品包括但不限于生物樣品例如通稱的體液、全血、血清、血漿、紅細胞、 白細胞、血沉棕黃層;拭子,包括但不限于口腔拭子、咽拭子、陰道拭子、尿道拭子、宮頸拭 子、咽拭子、直腸拭子、病損拭子、膿拭子、鼻咽拭子、肛門拭子;尿液、痰液、唾液、精液、淋巴 液、體液、羊水、腦脊液、腹膜流出物、糞便、胸腔積液、來自于囊腫的流體、滑液、玻璃體液; 水狀液、粘液囊液、洗眼液、眼吸出物、肺灌洗液、肺吸出物;組織,包括但不限于肝、脾、腎、 肺、腸、腦、心、肌肉、胰腺和細胞培養物、細菌、微生物、病毒、植物、真菌,包括源自于上述組 織或包含上述組織的樣品。從臨床或法醫情形獲得的材料或環境樣品例如含有或懷疑含有 核酸的土壤,也在術語樣品所打算的意義之內。此外,本領域技術人員將會認識到,從任何 上述示例性樣品獲得的提取物或材料或其部分,也在術語樣品的范圍之內。優選地,樣品源 自于人類、動物、植物、細菌或真菌。優選地,樣品選自細胞、組織、細菌、病毒和體液例如血 液、血液制品例如血沉棕黃層、血漿和血清、尿液、體液、痰液、糞便、CSF和精液、上皮拭子、 陰道拭子、宮頸樣品、活檢樣品、骨髓樣品和組織樣品,優選為器官組織樣品例如肺和肝???以將樣品穩定化。某些樣品例如血液樣品通常在收集后例如通過將它們與穩定劑相接觸進 行穩定化,所述穩定劑在血液和源自于血液的樣品的情況下是例如抗凝劑。
[0124] 本發明的方法不需要在將裂解的樣品與干組合物接觸之前,通過例如將目標生物 分子結合于固相和/或通過將它們沉淀以便純化它們而從裂解的樣品分離目標生物分子 的步驟。相反,通過如上所述澄清裂解的樣品和/或用裂解混合物重構并進行處理以誘導 或完成所包含的樣品的裂解的重構的組合物,來移除并相應地失活可能干擾目標分析方法 的污染物例如沉淀物。這種澄清步驟確保即使直接使用大量裂解的樣品、優選為澄清的裂 解的樣品或裂解混合物來重構包含用于執行分析方法的試劑的干組合物,分析方法也可以 有效地進行。因此,例如,可以在裂解(和任選的澄清)并用裂解的樣品重構干組合物之后立 即連續地執行分析方法,而不需在裂解與重構之間進行生物分子的純化,并且不需在加入 裂解的樣品之前重構干組合物,因為裂解的樣品被直接用于重構。當首先用裂解混合物重 構干組合物,然后例如通過進行加熱步驟在重構的組合物中實現或完成裂解時,類似的考 慮也適用。因此,所述方法特別適合在處理盒例如LoC系統中用于重構包含在處理盒的反 應倉室中的干組合物。
[0125] 當在本文中使用時,術語"溶液"例如裂解溶液,尤其是指液體組合物,優選為水性 組合物。它可以是僅僅單一相的均質混合物,但是按照本發明使用的溶液包含固體組分例 如沉淀物的情況,也在本發明的范圍之內。
[0126] 根據第二方面,本發明涉及使用裂解的樣品、優選為澄清的裂解的樣品或與裂解 溶液混合的樣品來重構包含用于執行分析方法的試劑的干組合物,所述重構包括向干組合 物加入裂解的樣品或與裂解溶液混合的樣品并混合。
[0127] 關于重構、包含在干組合物中的試劑、分析方法、裂解的樣品的制備、重構的樣品 的制備和澄清步驟的詳細情況,已在上面結合本發明的第一方面進行過描述。為了避免重 復,可以稱為相應的公開內容也適用于本發明的第二方面。正如上面討論的,本發明人發 現,通過至少向干組合物加入裂解的樣品、優選為澄清的裂解的樣品或裂解混合物的等分 試樣并混合,可以重構包含用于執行分析方法例如擴增方法的試劑的干組合物。如上所述, 不需加入其他溶液例如重構溶液。此外,生物分子例如核酸在重構之前不用純化。相反,重 構專門通過加入裂解的樣品、澄清的裂解的樣品或裂解混合物來實現。由此,提供了適用于 執行分析方法的重構的組合物。由于省略了用于重構的單獨液體的添加,重構過程被相當 大地簡化。這使所述方法對于在LoC系統中使用來說特別有用,因為這種方法允許使用簡 單得多的盒設計,正如在下面描述的。根據一種實施方式,所述用途包括使用重構的組合物 來執行分析方法。關于可以執行的分析方法和優選實施方式的詳細情況,已在上面結合本 發明的第一方面進行過描述。為了避免重復,可以稱為相應的公開內容也適用于本發明的 第二方面。
[0128] 根據獨立的第三方面,本發明涉及用于澄清樣品以除去沉淀物的方法,其中在裂 解之前、期間或之后將樣品與結合源自于裂解的樣品的沉淀物的至少一個固相支持物相接 觸,由此與沉淀物形成復合物,并且其中任選地但優選地將所述復合物與剩余樣品分離開。 這種方法特別適合于澄清如上所述的裂解的樣品。
[0129] 本發明人開發了特別適合于提供澄清的裂解的樣品的方法,所述澄清的裂解的樣 品由于澄清過程而包含更少量的沉淀物。沉淀物的有效移除提高了隨后的分析方法的性 能,尤其是打算進行擴增反應時,因為相應的方法可以被從裂解的樣品夾帶到分析反應中 的沉淀物抑制。因此,相應的澄清的裂解物可以直接用于分析方法例如擴增反應中。此外, 由于抑制性污染物例如尤其是沉淀物的量減少,所開發的裂解物澄清方法特別適合于提供 適用于重構包含用于執行分析方法的試劑的干組合物的澄清的裂解物。此外,正如上面討 論的,相應的方法也適合于提供澄清的重構的組合物,其中加入裂解混合物來重構。在相應 的裂解混合物中,裂解尚未完成。如上所述,可以通過將重構的組合物加熱到至少90°C、優 選地至少95°C的溫度來實現和/或完成裂解。詳細情況已在上文中描述。關于澄清方法、 用于結合沉淀物的適合和優選的固相支持物和表面、復合物的詳細情況,以及關于用于提 供裂解的樣品的裂解程序和適合和優選的裂解溶液的詳細情況,已在上面結合本發明的第 一方面進行過描述。為了避免重復,可以稱為相應的公開內容也適用于本發明的第三方面。
[0130] 根據獨立的第四方面,提供了用于提高酸性樣品的pH值的方法,所述方法包括向 樣品加入分子篩以提高酸性樣品的pH值。優選地,所述方法具有一個或多個下列特點:
[0131] a)酸性樣品的pH值彡6. 5、彡6. 0、彡5. 5、彡5、彡4. 5或在選自3至6. 5和3. 5 至6的范圍內;
[0132] b)分子篩的添加導致pH升高到選自7.5至9、8至9和8至8. 5的pH范圍;
[0133] c)所加入的分子篩是沸石;
[0134] d)在樣品裂解之前、期間或之后加入分子篩;
[0135] e)將已與分子篩接觸過的裂解的樣品隨后用于擴增反應中;和/或
[0136] f)在與分子篩接觸之后不進行核酸純化或分離。
[0137] 方法的詳細情況將在下面進行描述。在適合時,我們將參考上面的公開內容。
[0138] 分子篩的實例在上文中進行過描述。為了提高pH值,必須使用引起pH值升高的 分子篩。優選地,所述分子篩能夠使酸性樣品的pH值升高至少1個pH單位,更優選地至少 2個pH單位。酸性樣品可以具有彡6. 5、彡6.0、彡5. 5、彡5、彡4. 5的pH值。優選地,它 具有在3至6. 5、優選地3. 5至6之間的范圍內的pH值。典型的酸性樣品是陰道樣品,例 如陰道或宮頸拭子。根據一種實施方式,分子篩的加入導致pH升高到在7. 5至9、優選地8 至9、更優選地8至8. 5之間的pH范圍內。正如由實施例所示,提高pH的分子篩的加入具 有令人吃驚的效果,即盡管樣品的初始pH值可變,但可以將酸性樣品的pH值設定到預定的 pH范圍。根據本發明的這一方面使用的提高pH的分子篩,與加入化學緩沖劑相比性能甚至 更好。優選地,使用沸石作為分子篩。正如由實施例所示,沸石在提高酸性樣品的pH值方 面非常有效。優選地,它們的添加量為2-50mg/ml、優選為5至30mg/ml或5至20mg/ml與 裂解組合物例如裂解溶液混合的樣品。優選地,在樣品裂解之前、期間或之后加入提高pH 的分子篩。優選地,它在裂解期間出現。因此,對于在隨后的擴增反應中使用所提供的裂解 物來說,特別有利的是可以優選酸性樣品。由此,可以免除在進行擴增反應之前對裂解物的 pH值進行分別設定,相應地維持受到pH值影響的下游方法例如擴增反應如PCR的性能。此 夕卜,在裂解之前、期間或之后加入分子篩,具有可以有效地移除污染物例如尤其是沉淀物的 效果。優選為沸石的分子篩不是用于分離核酸,而是用于制備用于隨后的分析方法、尤其是 用于擴增方法例如PCR的樣品。因此,優選地將分子篩與酸性樣品在不發生核酸與分子篩 的顯著結合的條件下進行接觸。因此,優選地,在所使用的條件下,至少80%的所包含的核 酸、至少90%、至少95%或至少98%的靶核酸不結合于分子篩。靶核酸可以是DNA或RNA,或 者可以是指兩者。正如上面討論的,優選地在裂解期間加入分子篩。
[0139] 根據第五方面,提供了適用于本發明的第一方面的分析包含生物分子的樣品的分 析方法的處理盒。所述處理盒包含盒體和至少一個反應倉室,所述倉室包括含有用于執行 分析方法的試劑的干組合物,其中盒體包含樣品攝入口、至少一個樣品出口和連接樣品攝 入口與樣品出口的流體通路,其中樣品出口通入反應倉室,其中盒被設計成通過經樣品攝 入口進入盒的樣品來實現反應倉室中包含的干組合物的重構。
[0140] 當在本文中使用時,術語"流體"被用作通用術語,其涵蓋氣體和液體。
[0141] 樣品流體通路可以包含至少一個通道和/或空腔,并且優選地至少部分形成在盒 體的表面內。流體通路確保了在樣品經樣品攝入口進入后樣品的預定流動路徑,由此確保 它到達至少一個反應倉室。反應倉室可以整合在盒體內或者可以被提供為分開的元件,所 述元件可以組裝到盒體。優選地,一個或多個反應倉室被提供成組裝到盒體的分開的元件。 在這種反應倉室由分開的器件提供的實施方式中,盒體包含用于將至少一個反應倉室連接 到盒體的機構,優選為連接突起物。在連接后,在樣品出口與反應倉室之間建立起流體連 通,使得樣品可以進入反應倉室。盒體也可以包含多個反應倉室。在處理盒中提供超過一 個反應倉室,具有可以使用同一樣品進行超過一個反應和因此超過一項分析的優點。這允 許例如使用同一盒平行地檢測不同靶(例如疾病標志物或病原體)的存在或不存在。因此, 這樣的設計特別適合于執行多路測定。然而,正如在現有技術中公知的,也可以在一個反應 倉室中、例如在一個擴增反應中,使用不同的引物和/或探針進行幾個測定。
[0142] 如果使用被提供為分開的器件的多個反應倉室,則盒體包含多個用于將反應倉室 連接到盒體的機構,優選為連接突起物。幾個反應倉室可以被提供為一個器件,所述器件可 以流體密封地組裝到盒體。這允許在相應的倉室中進行不同反應,以例如平行地檢測不同 病原體或疾病標志物。不同反應倉室可以提供有包含不同試劑,例如在進行擴增反應的情 況下包含不同引物和/或探針的干組合物。將幾個反應倉室合并在一個器件中便于操作以 及因此處理盒的組裝,這節約成本。
[0143] 此外,盒體包含用于將樣品容器連接到盒體的機構,優選為連接突起物。用于將反 應倉室和樣品容器連接到盒的適合的連接在現有技術中是公知的,因此不需要任何詳細描 述。連接可以根據形狀鎖合、力鎖合和/或摩擦鎖合的原理來建立。優選的實施方式示出 在實施例中。
[0144] 當處理盒在使用中時,樣品必須通過樣品攝入口進入盒。進入可以通過注射或任 何其他適合的機構來協助。例如,樣品容器可以包含活塞,所述活塞允許將樣品從樣品容器 轉移到樣品通路中。
[0145] 根據優選實施方式,盒體包含流體攝入口 B,其在所述容器組裝到盒體時通過流體 通路B與樣品容器流體連通,并允許將空氣導入到樣品容器中。為此目的,盒體可以包含流 體出口 B,在所述容器組裝到盒體時空氣可以通過所述流體出口 B進入容器??梢詫毫Ξa 生裝置例如泵連接到流體攝入口 B,由此允許將空氣泵入樣品容器。如果使用泵,壓力優選 地在100至lOOOmbar、優選地150至500mbar、更優選地200至250mbar的范圍內。由泵產 生的壓力具有將樣品通過樣品攝入口壓入到盒中并因此由樣品流體通路引導到達反應倉 室的效果。樣品經樣品出口進入反應倉室。
[0146] 根據一種實施方式,提供了用于控制可以進入反應倉室用于干組合物重構的液體 的量的機構。根據一種實施方式,至少一個反應倉室和/或用于將反應倉室連接到盒體的 機構包含至少一個流體開口 A,流體、尤其是空氣或類似流體可以通過所述流體開口 A離開 反應倉室。因此,根據一種實施方式,反應倉室和/或用于將反應倉室連接到盒的連接突起 物包含相應的流體開口 A。由此,當樣品被導入盒體并進入反應倉室時,空氣可以從反應倉 室逸出??諝饣旧媳粯悠夫屘?。根據一種實施方式,流體可以通過其離開反應倉室的流 體開口 A包含阻擋物,其中所述阻擋物顯著阻止液體的通過。至少在所述阻擋物與液體發 生接觸之前,阻擋物允許空氣通過。然而,它顯著阻止液體的通過。由此控制可以進入反應 倉室的樣品的量,使得反應倉室填充有包含在反應倉室中的干組合物的正確重構所必需的 所需量的樣品。因此,所述阻擋物可以有利地用于計量,這是由于由阻止樣品通過的膜所產 生的反壓力,僅有所需量的樣品可以進入反應倉室。此外,它防止樣品、包括反應倉室中包 含的試劑被意外地沖出反應倉室。所述阻擋物優選為膜,其被放置成使得僅有預定量的樣 品能夠進入到反應倉室中。當干組合物的重構所需的預定量樣品已進入反應倉室時,至少 一部分所述優選為膜的阻擋物與樣品發生接觸,然后優選地阻斷樣品的進一步進入。膜優 選為疏水膜。它優選為多孔的。優選地,使用孔徑在〇. 05μπ?至0. 5μπκ優選地0. Ιμ--至 3μηι、更優選地1. 5μηι至2. 5μηι的范圍內、最優選約為2μηι的膜。膜可以包含聚合物。根 據一種實施方式,膜包含支持物例如非織造尼龍支持物。根據一種實施方式,膜是在非織造 尼龍支持物上鑄造的丙烯酸共聚物膜,或在空氣和液體通過方面具有相同性質的膜。所述 起到樣品阻礙物作用的膜,可以免除更復雜的裝置,例如用于將預定量液體導入反應倉室 的分發裝置。使用所述在反應倉室被樣品充滿后阻止進一步的樣品進入的阻擋物,可以實 現足夠精確的計量。因此,例如包含在處理裝置中的泵可以將空氣繼續泵入反應容器中,直 至膜產生可以阻止更多樣品從容器進入盒的反壓力。根據一種實施方式,所述可用于反應 倉室排氣并控制樣品在盒中的輸入的流體開口 Α,被定位成使得空氣直接離開盒。根據一種 實施方式,它可以包含在反應倉室中。
[0147] 然而,所述流體開口 Α也可以包含在盒內部。例如,如實施例所示,它可以位于用 于將反應倉室連接到盒的機構內,或可以由所述機構提供。優選地,所述用于反應倉室排氣 的流體開口 A通入連接到其他流體出口 A的其他流體通路A。提供這樣的從一個或多個流 體開口 A接收空氣的其他流體通路A具有特別的優點,尤其是如果分析方法涉及反應倉室 內的一個或多個加熱步驟的話,正如例如在許多擴增方法的情況下,這是由于可以阻斷另 外的流體通路A,由此防止或至少降低液體在加熱步驟期間蒸發的風險。這可以提高所執 行的包含加熱步驟的分析方法的精確性。根據一種實施方式,提供了允許關閉將樣品攝入 口與樣品出口相連的流體通路和/或將流體尤其是空氣可以通過其離開反應倉室的流體 開口 A與流體出口 A相連的流體通路A的機構。所述機構可以在所述流體通路內形成阻擋 物,所述阻擋物與封閉所述流體通路的蓋子聯合,允許關閉或打開所述流體通路,由此起到 簡單的閥的作用。當向蓋子施加壓力時,閥被關閉,如果壓力被移除,閥被打開。這種實施 方式的進一步詳細情況將在下面結合盒體進行描述。
[0148] 此外,在樣品通路中提供相應的阻擋物,具有可以以明顯簡單的方式進行樣品從 樣品容器到盒中的轉移的優點。在這里,樣品容器包含與裂解溶液混合的樣品。如上所述, 對所述混合物進行加熱以誘導樣品的裂解。向蓋子施加壓力,從而關閉閥。加熱步驟導致 在樣品容器中產生過壓。如果通過從蓋子移除壓力以打開閥,則由于樣品容器中產生的過 壓將樣品沖出盒。樣品由此通過所提供的樣品通路進入反應倉室。通過提供如上所述的用 于樣品的包含阻擋物的流體開口 A,來確保反應倉室的受控填充。這種實施方式是有利的, 因為為了實現樣品從相連的樣品容器到盒的轉移,不需分開的泵等。優選地,轉移的樣品是 裂解的樣品,更優選為如上所述的澄清的裂解的樣品,或如上所述的裂解混合物。
[0149] 本發明的盒具有明顯簡單的設計,因為它不需要用于樣品處理或反應倉室中包含 的干組合物的重構的液體或溶液的任何儲液器。此外,盒不需要用于儲存用過的樣品材料 和/或試劑的一個或多個分開的廢液儲存器。由于整個處理盒可以(僅)通過進入盒的樣品 來操作,所述樣品優選為如上所述的裂解的樣品或裂解混合物,因此不必操作或處理額外 的液體或溶液。此外,由于沒有在盒上提供液體以例如處理樣品或重構干組合物,因此降低 了所述液體淋濾的風險。這樣的淋濾是相當大的問題,因為干組合物的部分重構可能不可 逆地損害其中包含的試劑。除了樣品之外不必提供液體這一特點與現有技術盒相比是顯著 的優點,這也改進生產并減低成本。
[0150] 在優選實施方式中,盒體包含具有第一末端開口和第二末端開口的管,其中管的 第一末端開口與樣品攝入口對齊。因此管延長了樣品通路。來自于樣品容器的流體首先進 入到管的第二末端開口中并通過管流動,在第一末端開口處離開管,并通過與管的第一末 端開口對齊的樣品攝入口進入樣品通路。所述管可用于例如在組裝到盒體時達到樣品容器 內,并且在例如利用經流體出口 B進入樣品容器的流體在樣品容器中產生過壓的情況下, 或者通過當將裂解混合物加熱并如上所述將包含在樣品通路中的閥關閉時產生的過壓,允 許流體例如容器中包含的樣品流入到樣品通路中。
[0151] 優選地,樣品出口和流體開口 A由排列在反應倉室側壁中的管(尤其是在反應倉 室作為整合元件提供時)或反應倉室連接突起物提供。在管中構造樣品出口,具有樣品以受 控方式進入反應倉室,類似于好像用移液器將它吸取到反應容器的側壁的優點。優選地,管 包含在側壁的凸面中。由此,可以防止反應倉室的不受控制的沖出。與反應倉室流體連通 的流體開口 B也優選地包含在側壁的凸面中,優選地安排成與樣品出口相對。所述排列方 式的其他詳細情況和優點在下文和附圖中進行描述。
[0152] 根據一種實施方式,將盒體組裝到包含樣品容器開口的樣品容器,所述樣品容器 開口被安排成使樣品容器開口與樣品攝入口流體連接,使得流體例如樣品可以從容器進入 樣品攝入口。所述樣品容器含有與裂解組合物混合的待分析的樣品。裂解組合物可以具有 上面結合本發明的第一方面所描述的一種或多種特性。優選地,使用包含下列組分或由其 構成的裂解溶液:
[0153] (a)至少一種非離子型表面活性劑或非離子型去污劑的混合物,
[0154] (b)至少一種聚合物,所述聚合物優選地通過潛在抑制劑的非特異性復合來防止 或減少隨后分析方法的抑制;
[0155] (c)任選地,蛋白消化酶,
[0156] ( d)任選地,用于二價陽離子的螯合劑,和
[0157] (e)任選地,緩沖物質。
[0158] 適合的詳細情況也在上面進行過描述,參考相應的公開內容。它也可以包含磁性 攪拌棒來協助樣品在裂解溶液中的混合。優選地,它包含用于澄清裂解物的固相支持物,更 優選地,它包含羧基化的磁性粒子。由此,可以有效地移除沉淀物,并提供可以作為"樣品" 通過樣品攝入口的澄清的裂解物??赡芤驯涣呀夂?或從中移除了污染物或其他樣品組 分的相應地預處理過的樣品,為簡便起見在結合盒的情況下也被稱為"樣品"。裂解溶液和 可用于澄清裂解物的固相支持物的其他詳細情況已在上面進行過描述,參考相應的公開內 容。
[0159] 優選地,處理盒具有如下結合本發明的第六方面描述的盒體。
[0160] 根據第六方面,提供了特定盒體。本發明的盒體可用于提供從含有流體例如樣品 的樣品容器到至少一個反應倉室的流體連接??梢詫悠啡萜骱鸵粋€或多個倉室--如果 作為分開的元件提供的話--組裝到盒體。有利的是,這樣的盒體可用于將本發明的第一 方面的方法付諸實用。后面,我們將解釋所述盒體的設計、元件和它們的功能,以及它們與 可以組裝到所述盒體的樣品容器和反應倉室的相互作用,和/或可以使用相應的盒體進行 的分析方法。正如所述,盒體適用于提供從含有流體并可以組裝到盒體的樣品容器,到可以 組裝到盒體或被提供為盒體的有機組成部分的至少一個反應倉室的流體連接。所述盒體包 含:
[0161] -樣品攝入口和樣品出口,
[0162] -連接樣品攝入口與樣品出口的樣品通路,
[0163] -用于連接樣品容器的樣品容器連接突起物,其中在將樣品容器組裝到所述連接 突起物之后,樣品攝入口與樣品容器流體連通,
[0164] -用于連接反應倉室的至少一個反應倉室連接突起物,其中在將反應倉室組裝到 所述連接突起物之后,樣品出口與反應倉室流體連通,和/或包含被提供為盒體的有機組 成部分的至少一個反應倉室,
[0165] 其中在反應倉室連接突起物和/或反應倉室中提供有至少一個流體開口 A,并且 其中所述流體開口 A包含阻擋物,其中至少在所述阻擋物與液體發生接觸之前所述阻擋物 允許空氣通過,但是其中所述阻擋物顯著阻止液體通過。
[0166] 正如上面和下面描述的,用經樣品攝入口進入盒體并通過所提供的流體通路到達 至少一個反應倉室的樣品填充至少一個反應倉室,受到用于包含在流體開口 A中的液體的 阻擋物的控制。所述阻擋物優選地是多孔疏水膜,其允許空氣通過(至少在潤濕之前)但基 本上不允許樣品通過。一旦樣品到達疏水膜,它就不能通過所述膜,并且反應倉室的填充自 動停止,由此確保用預定的足夠量的樣品重構干組合物,所述樣品優選為如上所述的澄清 的裂解的樣品。有利的是,所述盒體可以在本發明的第五方面的處理盒中用作盒體。樣品 出口以及流體開口 A與至少一個反應倉室流體連通,所述反應倉室可以被提供為盒體的有 機組成部分或提供為分開的元件。
[0167] 隨后,我們將具體描述特別優選實施方式的詳細情況。進一步的詳細情況和其他 實施方式也在圖、權利要求書和下文中進行描述。
[0168] 盒體可以具有流體攝入口 B和流體出口 B,由此流體通路B將流體攝入口 B與流體 出口 B相連。流體攝入口 B可用于例如接收流體、優選為空氣,所述流體流過流體通路B并 在流體出口 B處離開盒體,以例如進入樣品容器。例如,如上所述,可以將流體攝入口 B連 接到壓力產生裝置,所述裝置通過第一攝入口泵送空氣。盒體還包含樣品攝入口和樣品出 口,由此樣品通路將樣品攝入口與樣品出口相連。樣品攝入口可例如用于從樣品容器獲取 液化產品例如樣品,所述樣品流過樣品通路并在樣品出口處離開,以例如進入反應倉室。
[0169] 反應倉室和/或用于將反應倉室連接到盒體的反應倉室連接突起物包含至少一 個流體開口,流體即空氣可以通過所述流體開口離開反應倉室。因此,根據一種實施方式, 反應倉室和/或反應倉室連接突起物包含流體開口 A。由此,當樣品被導入到盒體中并進入 反應倉室時,空氣可以從樣品通路和反應倉室逸出??諝獗粯悠夫屘妗8鶕炦x實施方式, 所述流體開口 A包含允許空氣通過但不允許樣品通過的阻擋物,優選為膜。詳細情況在上 文中描述。由此控制了可以進入反應倉室的樣品的量,使得反應倉室填充有重構反應倉室 中所包含的干組合物所必需的所需量的樣品。因此,所述阻擋物可用于計量,這是由于由阻 止樣品通過的膜所產生的反壓力使得僅有所需量的樣品被泵入反應倉室。使用包含在反應 倉室中的流體開口 A和/或包含流體開口 A的第二突起物中所包含的所述阻擋物,可以實 現足夠精確的計量。詳細情況在上面進行過描述。
[0170] 在優選實施方式中,盒體包含流體開口 A、流體出口 A和連接流體開口 A與流體出 口 A的流體通路A。流體開口 A可以獲取流體即氣體例如空氣,所述流體離開反應倉室并流 過流體通路A以在流體出口 A處離開盒體。如果分析方法包括在反應倉室中的加熱步驟, 例如在許多擴增方法的情形中那樣,則提供這樣的流體出口 A和流體通路A具有特別的優 點。流體通路A可以使用與蓋子一起起到與閥相同的作用的小棒進行阻斷,正如在上面描 述并且將在下面進一步詳細描述的。所述流體通路A的阻斷防止液體在加熱步驟期間的蒸 發。這可以提高所進行的包含加熱步驟的分析方法的準確性。
[0171] 盒體具有用于連接樣品容器的樣品容器連接突起物。在將樣品容器組裝到樣品容 器連接突起物之后,流體出口 B和樣品攝入口與容器流體連通。因此,流體例如空氣可以通 過流體出口 B進入樣品容器,并且流體例如樣品可以通過樣品攝入口進入樣品通路。優選 地,將過壓通過流體出口 B導入到容器中以誘導樣品的移動,正如在上面描述并且將在下 面進一步詳細描述的。然而,如上所述,為了將樣品從容器轉移到盒中,其他方法也是可行 的。
[0172] 所述第一突起物可以由一個或多個側壁構成。通過所述一個或多個側壁和底壁可 以形成倉室。所述倉室可以具有與底壁相對的開口。在將樣品容器連接到所述連接突起物 之后,流體出口 B和樣品攝入口被安排在所述第一突起物的底壁或一個側壁中。流體出口 B 和樣品攝入口的這種排列方式允許將第一流體、優選為空氣吹入到倉室和與樣品容器連接 突起物連接的樣品容器中。由于離開流體出口 B并進入倉室的樣品容器的流體所產生的過 壓,這種被吹入到第一倉室中的空氣可用于迫使其他液體例如樣品容器中包含的樣品離開 與樣品容器連接突起物相連的樣品容器。樣品攝入口的排列方式允許樣品離開樣品容器并 沿著樣品通路流向樣品出口。
[0173] 樣品容器與盒體的連接,可以通過允許樣品容器與盒體之間的緊密連接的任何適 合的機構來實現。實例包括但不限于螺紋連接、夾子機構或卡口式夾子。根據一種實施方 式,樣品容器連接突起物的一個或多個側壁適合于契合在樣品容器的開口中以實現連接。 或者,一個或多個側壁可能適合于將連接突起物契合在第一倉室中,所述第一倉室可以由 側壁和底壁形成。
[0174] 根據優選實施方式,本發明的盒體還具有至少一個用于連接反應倉室的反應倉室 連接突起物。在將反應倉室組裝到反應倉室連接突起物之后,樣品出口與反應倉室流體連 通。由此,樣品可以通過樣品出口進入到反應倉室中。反應倉室連接突起物可以由一個或 多個側壁和底壁構成。反應倉室與反應倉室連接突起物之間的連接同樣可以通過確保盒體 與反應倉室之間的緊密連接的任何適合的機構來實現。例如,第二突起物連接的一個或多 個側壁可以適合于契合到反應倉室的開口中,或者側壁可能適合于將反應倉室的連接突起 物契合在第二突起物連接的第一倉室中,所述第一倉室可以例如由一個或多個側壁和底壁 形成,并且具有與底壁相對的開口。反應倉室可以連接到反應倉室連接突起物的側壁或底 壁。
[0175] 樣品出口以及任選地流體開口 A可以安排在反應倉室連接突起物的底壁或至少 一個側壁中。正如上面討論的,還可以設想在反應倉室中提供流體開口 A。然而,優選地將 它們提供在盒體中,尤其是在本文中所描述的反應倉室連接突起物中。樣品出口和流體開 口的這種排列方式允許樣品通過樣品出口進入到反應倉室中。優選地,樣品出口和流體開 口 A由排列在反應倉室連接突起物的側壁中的管提供。所述管可以具有任何形狀,并且也 可以包含例如轉角。將樣品出口構造在管中,具有樣品以受控方式進入反應倉室,類似于好 像用移液器將它吸取到反應容器的側壁的優點。由此,可以防止反應倉室的不受控制的沖 出。與反應倉室流體連通的流體開口 A允許反應倉室中的空氣,被反應倉室內由來自于樣 品容器、通過樣品通路并經樣品出口進入反應倉室的樣品所產生的壓力驅動,離開反應倉 室。優選地,流體開口 A由安排在反應倉室連接突起物的底壁中的管提供。正如上面和下面 所描述的,所述流體開口 A優選地用膜、優選為疏水膜封閉,以便當反應倉室充滿預定量以 及因此所需量的重構所必需的樣品時,控制樣品進一步進入到盒和相應的反應倉室中。密 封流體開口 A的膜至少在樣品潤濕膜之前允許空氣逸出。一旦膜被潤濕,空氣的通過通常 也被阻礙或甚至阻止,或者只有在產生高壓時空氣才能通過,正如在反應倉室內進行加熱 反應時可能出現的情況。優選地,所述膜被置于包含在第二突起物連接的側壁中的管的上 部末端處。提供采取管的形式的流體開口 A并將膜置于所述管內或優選地置于所述管的上 部末端處,具有可以防止過早關閉反應倉室的優點。即使樣品由于施加的壓力而快速沖出 反應倉室,反應倉室也必定在樣品上升到管之前首先被填充。由此確保在樣品接觸并因此 潤濕膜從而鎖住反應倉室之前,反應倉室被所需量的樣品填充。由此防止了樣品出口和流 體開口 A的不想要的分流,所述分流可能導致反應倉室未填充有干組合物的正確重構所必 需的預定量的液體。
[0176] 本發明的盒體被描述為具有流體攝入口和流體出口。優選地,流體攝入口(或通稱 的開口 )和流體出口被理解為是或包含盒體中的孔。流體攝入口可以形成孔,流體通過所述 孔流入到流體通路中,流體出口可以形成孔,流體通過所述孔從流體通路流出。它可以提供 成管的形式。在兩個流體通路的聯結處,同一個孔可以提供兩種功能。流體攝入口、通稱的 開口和流體出口的形狀都不受限制。孔可能是圓形或橢圓形的。然而,孔也可以是正方形、 三角形或任何其他幾何形狀??卓梢允情_孔。孔也可以包含膜或濾器,或者可以被它們覆 蓋。在這種情況下,它們仍被理解為孔并因此被理解為開口或出口,只要目標流體能夠通過 膜或濾器流動即可,即使另一種類型的流體不能通過所述膜或濾器。
[0177] 根據權利要求,盒體具有流體通路。作為流體通路,它們允許流體例如液體(尤其 是樣品)或氣體、尤其是空氣的流動。它們可以具有任何形式或尺寸。通路可以包含一個或 多個通道和/或空腔。它們可以在其頂端開放,并且例如可以使用蓋子例如塑料薄膜來封 閉。如上所述,它們可以包含棒,所述棒與蓋子一起提供簡單的閥。通路還包括通過盒體進 行引導的用于流體的導管。通路在橫截面中不一定具有對稱形狀。本發明的通路可以引導 流體以預定方向流動。例如,如果通過施加壓力將樣品引入到樣品通路中,則樣品通路引導 樣品流入一個或多個反應倉室。流體通路A將空氣導向流體出口 A,從而在引入樣品時允許 空氣離開通路系統和反應倉室。
[0178] 盒體的樣品容器連接突起物可以由一個或多個側壁構成,所述側壁在優選實施方 式中可以圍出第一倉室,所述第一倉室由底壁進一步形成并與具有與底壁相對的開口。在 優選實施方式中,樣品容器連接突起物的側壁形成管狀體,這僅僅意味著所述側壁可以由 在其面向的末端處封閉的一個側壁構成。因此,當在本文中使用時,術語"側壁"也指稱并 涵蓋其中僅使用一個相應側壁的實施方式。然而,樣品容器連接突起物不一定是管狀形狀 的。例如,樣品容器連接突起物可以具有矩形或方形橫截面,由兩個或更多例如四個在其相 應末端處彼此相連的側壁構成。樣品容器連接突起物也可以具有三角形橫截面或任何其他 適合的橫截面。由一個或多個側壁形成的第一倉室由底壁進一步形成。優選地,樣品容器 連接突起物具有杯子形狀。樣品容器連接突起物的底壁可以是平坦表面。然而,與杯子相 同,底壁也可以具有圓形形狀。根據一種實施方式,倉室具有與底壁相對的開口。這個開口 可以與側壁所留下的面積一樣大。然而,開口也可以形成在頂壁中,所述頂壁進一步拓寬第 一倉室并被安排成與底壁相對。
[0179] 根據一種實施方式,樣品容器連接突起物適合于契合在樣品容器的開口中,或適 合于將樣品容器的連接突起物契合在樣品容器連接突起物的第一倉室中。連接突起物優選 地適合于將樣品容器連接到連接突起物的側壁,并因此適合于允許將樣品容器緊密連接到 盒體。
[0180] 優選地,將流體出口 B和樣品攝入口安排在樣品容器連接突起物的底壁中或一個 側壁中。流體出口 B和樣品攝入口不必安排在同一元件處。例如,可以將流體出口 B安排 在底壁中,并且可以將樣品攝入口安排在第一突起物的一個側壁中。優選地將流體出口 B 和樣品攝入口安排成開放到第一倉室中。然而,將流體出口 B和樣品攝入口安排在側壁中 并在側壁的頂表面上開口,也是可行的。
[0181] 盒體的反應倉室連接突起物也可以由一個或多個側壁構成,所述側壁在優選實施 方式中可以圍出第二倉室,所述第二倉室由底壁進一步形成。它可以包含與底壁相對的開 口。在優選實施方式中,反應倉室連接突起物的側壁形成管狀體,這意味著所述側壁可以由 在其面向的末端處封閉的一個側壁構成。然而,反應倉室連接突起物不一定是管狀形狀的。 例如,反應倉室連接突起物可以具有矩形或方形橫截面,由四個在其相應末端處彼此相連 的側壁構成。反應倉室連接突起物也可以具有三角形橫截面或任何其他適合的橫截面。由 側壁形成的第二倉室由底壁進一步形成。優選地,反應倉室連接突起物具有杯子形狀。反 應倉室連接突起物的底壁可以是平坦表面。然而,與杯子相同,底壁也可以具有圓形形狀。 倉室具有與底壁相對的開口。這個開口可以與側壁所留下的面積一樣大。然而,開口也可 以形成在頂壁中,所述頂壁進一步拓寬第一倉室并被安排成與底壁相對。
[0182] 根據一種實施方式,反應倉室連接突起物適合于契合在反應倉室的開口中,或者 適合于將反應倉室的連接突起物契合在反應倉室連接突起物的倉室中。連接突起物適合于 將反應倉室連接到連接突起物的側壁,并因此適合于允許將樣品容器連接到盒體。
[0183] 根據一種實施方式,將樣品出口和流體開口 A安排在反應倉室連接突起物的底壁 中或一個側壁中。樣品出口和流體開口 A不必安排在同一兀件中。例如,可以將樣品出口 安排在底壁中,并且可以將流體開口 A安排在一個側壁中。優選地將樣品出口和流體開口 A 安排成開口在反應倉室連接突起物的倉室中。然而,將樣品出口和流體開口 A安排在側壁 中并在側壁的頂表面上開口,也是可行的。此外,如上所述,流體開口 A也可以包含在反應 倉室中,優選地在頂部處,盡管優選地將它提供在盒體中。在這里,出于上述原因,樣品出口 和流體開口 A優選地也提供為側壁的凸面中的管。
[0184] 在優選實施方式中,盒體包含具有第一末端開口和第二末端開口的管,其中管的 第一末端開口與樣品攝入口對齊。因此,管延長了樣品通路。來自于樣品容器的流體將首 先進入到管的第二末端開口中并通過管流動,在第一末端開口處離開管并通過與管的第一 末端開口對齊的樣品攝入口進入樣品通路。所述管例如可用于在組裝到盒體時到達樣品容 器內,并且如果利用經流體出口B進入樣品容器的流體在樣品容器中產生過壓,則允許容 器中包含的流體例如樣品流入到流體通路中。過壓可以由壓力產生裝置例如泵來產生,所 述壓力產生裝置可以連接到流體攝入口 B。
[0185] 管可以具有任何形狀和材料,并且可以例如是柔性的。然而,根據優選實施方式, 管是剛性、縱向的管。這允許將樣品容器更容易地附連于盒體,并且在將樣品容器附連于盒 體時允許管更容易地進入到樣品容器的開口中。優選地,管由與盒體相同的材料制成。優 選地,它形成所述盒體的有機組成部分。
[0186] 在優選實施方式中,樣品容器連接突起物的一個或多個側壁和/或反應倉室連接 突起物的一個或多個側壁形成管狀體。以管狀體的形式形成樣品容器連接突起物和/或反 應倉室連接突起物,促進樣品容器與樣品容器連接突起物的緊密連接,并促進反應倉室與 反應倉室連接突起物的緊密連接。
[0187] 樣品容器和反應倉室與連接突起物之間的組裝,可以通過任何適合的機構來實 現。連接可以基于形狀鎖合、力鎖合和/或摩擦鎖合的原理。取決于所選的連接機構,第一 和反應倉室連接突起物包含適合的元件是實現這樣的連接。在優選實施方式中,樣品容器 連接突起物的一個或多個側壁形成管狀體,并且管狀體具有外螺紋,由此允許在匹配的樣 品容器與盒體之間通過螺絲接合實現連接。優選地,反應倉室連接突起物的一個或多個側 壁也形成管狀體,所述管狀體包含用于組裝反應倉室的機構。由于優選地將超過一個反應 倉室組裝到一個盒體,因此優選地使用允許一次組裝包含多個反應倉室的套件的機構。
[0188] 流體通路可以至少部分地由形成在盒體的底板表面中的至少一個通道和/或空 腔形成。提供帶有底板的盒體,允許更容易地操作盒體。提供至少部分地采取形成在底板 表面中的至少一個通道和/或空腔形式的流體通路,允許獲得產生流體通路的容易的制造 方法,因為例如通過對底板進行注射模制或通過在已經提供的底板內切割出通道或空腔, 可以容易地在底板表面內形成通道和/或空腔。
[0189] 通路尤其是指相應的流體可以通過其流動并且引導流體流動的空間。因此,相應 的通路通常始于相應的攝入口并終止于相應的流體出口。優選地,通路由至少一個通道和 /或空腔提供。這也包括其中通過通道和/或空腔的系統并因此通過多個通道和/或空腔 來實現流體連通的通路。為了到達可以安排在盒體的不同側面上的相應的流體攝入口或相 應的流體出口,其中相應的通路不能完全由基體表面中的通道形成的設計也是可行的。例 如,其中通路不得不至少部分地以導管的形式引過盒體以便到達相應的流體攝入口或相應 的流體出口的設計,是可行的。
[0190] 在優選實施方式中,盒體提供有附連于底板的蓋子,由此使蓋子至少部分地封閉 包含在盒體中的通路。這允許以簡單的方式制造盒體。正如上面討論的,可以將流體通路設 計成導管,所述導管可以例如在盒體內鉆出。與在盒體內鉆出的導管相比,包含在盒體表面 中的通道或空腔可以更容易地制造。為了使由一個或多個通道或空腔形成的流體通路流體 密封,正如在本發明的這一特定實施方式中所述,將它用至少一個蓋子封閉。蓋子優選地由 塑料薄膜或箔片提供,所述薄膜或箔片可以附著于或融合到盒體。蓋子的厚度可以為20 μ m 至500 μ m,并且優選地在50 μ m至300 μ m、更優選地75 μ m至250 μ m、最優選地100 μ m至 150 μ m的范圍內。在一種實施方式中,盒體包含復合蓋子,例如可以使用不同的蓋子部分來 封閉不同流體通路的一個或多個通道和/或空腔。在優選實施方式中,盒體包含封閉至少 兩個、優選地所有流體通路的通道和/或空腔的蓋子。這種設計進一步簡化了盒體的制造 過程。
[0191] 在優選實施方式中,盒體提供有底板,由此將流體攝入口 B、流體出口 B、樣品攝入 口、樣品出口、流體開口 A和流體出口 A安排在底板的同一表面中。將流體攝入口和流體出 口安排在底板的同一表面上,允許以簡單的方式將盒插入到處理裝置中。
[0192] 在優選實施方式中,通過膜和濾器將流體攝入口 B、流體開口 A和/或流體出口 A 封閉。此外,正如在附圖中所示,也可以用膜將一個或多個流體通路在其長度上至少部分地 覆蓋并相應地密封。這種除了蓋子之外的措施確保沒有液體、尤其是樣品能夠離開盒體。 所提供的膜或濾器可以例如通過擋住由流體運輸的粒子,而具有清潔流入或流出的流體的 基本功能。此外,對于包含在與反應倉室流體連通的流體開口 A中的膜或濾器來說,濾器或 膜可以用作一種類型的閥,用于控制流體、在這里是樣品的流動。在優選實施方式中,流體 開口 A提供有僅允許空氣或類似流體通過,但是阻止其他類型的流體、特別是密度較高的 流體和/或特別是水或基于水的流體例如樣品通過的膜。在優選實施方式中,膜是疏水的。 這樣的膜的使用允許控制可以流出反應倉室的流體的類型。樣品可以通過樣品出口進入反 應倉室。進入反應倉室的流體引起反應倉室中的過壓。然而,空氣可以通過包含在流體開 口 A中的膜逸出,由此允許更多樣品進入到反應倉室中。然而,流體樣品不能通過所述膜。 由此,反應倉室中包含的樣品的量受到控制。一旦膜與樣品發生接觸,反應倉室就基本上被 鎖住。因此,提供包含相應的疏水性膜或濾器的流體開口 A,為控制反應倉室中的壓力和控 制經樣品出口進入反應倉室的樣品的量,提供了可能性。反應倉室的尺寸可以使一旦基本 上所有的空氣通過包含在流體開口 A中的膜離開反應倉室,因此反應倉室完全或基本上完 全被樣品填充之后,在反應倉室中提供預定量的樣品來重構干組合物,所述預定量的樣品 對于提供包含必需濃度的試劑的重構的組合物來說,是必需的。
[0193] 在優選實施方式中,盒體是單片元件。在特別優選的實施方式中,單片元件通過 di_澆鑄或注射模制來生產。在可選實施方式中,盒體具有單片盒體和附連于所述單片基體 的蓋子。這允許更容易地制造盒體。蓋子優選地可以制造成箔片,在箔片的某些區域中提 供有膠粘劑,從而允許將蓋子永久地附連于基體。
[0194] 根據一種實施方式,樣品通路和/或流體通路A可以安排有閥。閥優選地被設計 成防止流體通過相應的流體通路流動。優點已在上面描述,并且當在樣品容器和/或反應 倉室中進行加熱反應時尤其適用。如上所述,如果將相應的流動通路設計成具有阻斷通路 的棒例如壁,由此中斷通道,則可以實現閥的容易的實施方式。為了形成閥,可以將這樣的 通道用蓋子關閉,所述蓋子在壁的區域中包含可移動的例如柔性的板??梢苿拥膮^域可以 通過機械機構,例如包含在處理裝置中的銷針或力量來固定。如果撤回銷針,通路中流體的 壓力將蓋子的可移動部分向后推,并允許流體流過通道中提供的壁。根據一種實施方式,蓋 子的可移動部分通過柔性機構連接到蓋子的剩余部分,所述柔性機構在一方面允許可移動 部分移動,在另一方面提供必需的流體密閉性以防通路中的流體流到除了跟隨在壁之后的 流體通路的其他部分之外的任何別的地方。在可選實施方式中,蓋子本身可以包含能夠在 流體通路中移動以阻斷它的棒,例如壁。例如,上面描述的可移動部分可以包含壁。如果可 移動部分后移,則壁后移并阻斷流體通路,由此關閉以這樣的方式設計的閥。
[0195] 盒體可以包含用于連接其他反應倉室的至少一個其他連接突起物,其中所述其他 連接突起物可以包含與上述反應倉室連接突起物相同的元件。使用超過一個反應倉室具有 可以使用同一盒進行超過一個分析反應的優點。這允許檢測同一樣品中例如不同病原體或 疾病的存在。
[0196] 根據第八方面,提供了用于生產本發明的第五方面的處理盒的方法,其中所述處 理盒包含至少一個反應倉室,其包含含有用于執行分析方法的試劑的干組合物。所述方法 包括下列步驟:
[0197] (a)從聚合物制造盒體,所述盒體具有至少一個通道和/或空腔,以在盒體的樣品 攝入口與盒體的至少一個樣品出口之間提供流體通路;
[0198] (b)將試劑點樣在至少一個反應倉室中并將其中的試劑干燥,由此提供包含含有 用于執行分析方法的試劑的干組合物的反應倉室;
[0199] (c)用蓋子封閉盒體的至少一個通道和/或空腔。
[0200] 優選地將一個或多個反應倉室提供為分開的器件。這簡化了試劑的點樣和干燥過 程,所述干燥過程優選為冷凍干燥過程。關于干組合物和其中包含的組分的詳細情況,在上 面已結合本發明的第一方面進行過描述。可以參考相應的公開內容。在一個或多個反應倉 室中獲得干組合物之后,所述方法包括將至少一個反應倉室組裝到盒體的步驟。所述組裝 在步驟c)之后進行。
[0201] 盒體優選地通過注塑模制技術生產。如上所述,盒體優選地包含至少一個膜。它 在多步驟過程中生產,其中將至少一個膜組裝在注塑模具中,并且其中在第一步中注塑盒 的上側或下側并在第二步中注塑另一側,由此提供包含膜的盒體。
[0202] 根據本發明的第九方面,提供了用于執行包含生物分子的樣品的分析方法的系 統,所述系統包含:
[0203] a)本發明的第五方面的處理盒;其中處理盒包含至少一個反應倉室,所述倉室包 含包括用于分析方法的試劑的干組合物;
[0204] b)用于接收包含生物分子的樣品的容器,其中容器可以組裝到處理盒;
[0205] c)用于接收包含組裝有容器的處理盒,并與處理盒聯合來執行分析方法的處理裝 置。
[0206] 所述系統包含如上所述的處理盒。此外,系統包含用于收集包含生物分子的樣品 的容器,其中容器可以連接到處理盒。作為第三個元件,系統包含用于接收盒并在處理盒內 執行分析方法的處理裝置。處理裝置的設計取決于待執行的分析方法。一些詳細情況將在 后面結合使用相應系統執行分析方法的操作方法進行描述。
[0207] 根據第十方面,提供了使用第九方面的系統執行分析方法的操作方法,所述方法 包括:
[0208] a)將包含樣品的容器連接到本發明的第五方面的處理盒;
[0209] b)將處理盒插入到處理裝置中;以及
[0210] c)開始全自動測定。
[0211] 下面,我們將解釋相應的操作方法的各個步驟。在第一步中,獲得樣品并將其插入 到容器中。容器優選地包含適合于裂解收集到的樣品并適用于重構包含在處理盒的反應倉 室中的干組合物的裂解組合物。裂解組合物優選為如上所述的裂解溶液??梢詫瑯悠?的容器封閉,以便例如能夠操作容器而沒有將包含的樣品灑出的風險。為了啟動操作方法, 將包含樣品和裂解組合物的容器連接到處理盒。為此目的,處理盒包含允許容器與盒之間 的緊密連接的適合機構。詳細情況在上文中進行過描述。一旦將容器連接到盒之后,可以 將包含組裝的容器的盒立即插入到處理裝置中。因此,顧客需要做的僅僅是將包含收集到 的樣品的容器連接到處理盒并插入到處理裝置中。所有隨后的步驟自動進行。
[0212] 根據優選實施方式,樣品在容器內裂解。優選地,包含在容器中的裂解組合物包含 如上所述用于澄清裂解的樣品的固相支持物。優選地,通過加熱來協助裂解。為此目的,處 理裝置可以包含加熱單元。此外,如果使用磁性固相支持物來澄清裂解物,則處理裝置優選 地包含磁體,以便將帶有結合的沉淀物/污染物的磁性固相支持物收集在容器的底部或側 壁處。由此,可以高度有效地澄清裂解的樣品。裂解的樣品、優選為澄清的裂解的樣品,通 過樣品攝入口進入處理盒。優選地,處理盒具有如上結合本發明的第五和/或第六方面所 描述的盒體設計,具有流體攝入口 B、第一流體通路和流體出口 B以及樣品攝入口。如上所 述,相應的流體系統提供了非常簡單的設計,以便實現樣品、優選為澄清的裂解物向處理盒 的轉移。處理裝置可以包含壓力產生裝置,其允許將空氣泵過流體攝入口 B??諝馔ㄟ^第一 流體通路和流體出口 B進入到反應容器中。得到的壓力具有將包含在容器中的樣品、優選 為澄清的裂解物推高,并因此通過樣品攝入口進入處理盒的效果,所述樣品攝入口優選地 被設計成如上所述的樣品攝入口。實現樣品進入的其他方式已在上面進行過描述。
[0213] 為了協助樣品的進入,處理盒優選地包含延伸到容器內并優選地延伸到樣品、優 選為澄清的裂解的樣品內的管。在通過樣品攝入口進入處理盒之后,樣品通過樣品通路直 至它到達樣品出口。從所述樣品出口,樣品、優選為如上所述獲得的澄清的裂解物進入包含 干組合物的反應倉室。由此,樣品、優選為裂解的樣品,與干組合物發生接觸并因此將其重 構。重構過程可以例如通過如上所述的混合、渦旋振蕩或磁導向來協助。在干組合物包含 磁性材料以允許磁導向、例如磁性箔片的情形中,處理裝置包含允許包含在反應倉室內的 干組合物中的磁性材料移動的磁體。根據一種實施方式,處理裝置包含交流電壓下的電磁 體。根據其他實施方式,提供旋轉的永磁體。
[0214] 對反應倉室的填充進行控制,以便確保僅使用預定量的液體來重構干組合物。根 據優選實施方式,一旦樣品到達形成液體樣品阻擋物的疏水膜時,樣品對反應倉室的填充 立即停止。正如在附圖中所示,所述疏水膜優選地放置在第三流體攝入口的末端處。
[0215] 在重構干組合物后,可以執行分析方法。處理裝置包含執行分析方法所必需的機 械。例如,如果進行核酸擴增,則處理裝置在反應倉室所在區域中包含執行PCR反應所必需 的所有元件,例如尤其是加熱和冷卻元件。此外,處理裝置優選地包含熒光檢測器,以便能 夠進行實時PCR和/或能夠檢測熒光信號。然而,處理裝置也可以包含用于進行檢測的其 他機構,例如分光光度測量、霧度測量、納米粒子聚集體測量等。隨后,優選地也通過處理裝 置展現測定法的結果,例如展現在讀數單元中。
[0216] 由于非常簡單的設計以及非常簡單的流體系統,本發明的整個系統是獨特的。處 理盒使用疏水膜作為樣品停止和計量結構,并且不包含任何復雜的閥,而是能夠通過阻擋 物例如棒/壁暫時關閉流體通路。此外,它能夠通過將空氣泵入容器或利用當樣品在與處 理盒相連的容器中加熱時產生的過壓,在系統內簡單地移動樣品。因此,與其他處理盒和系 統相反,整個設計被減小到最小,由此允許高成本效益地生產所有元件。在完成測定后,整 個處理盒可以與連接到它的容器一起丟棄。在將容器組裝到處理盒之后,將整個系統封閉, 由此防止包含在盒中的樣品或例如擴增產物能夠逸出盒。為此目的使用適合的膜。為執行 分析方法而需要使用的唯一液體來自于包含樣品的容器。容器是收集容器,并在同時起到 樣品處理容器的作用,因為用于在處理盒內進行分析的樣品的制備例如樣品裂解,在其中 進行。此外,容器還起到包含唯一液體即樣品的液體容器的作用,如果需要,對所述液體進 行預處理以使它適用于反應倉室中包含的干組合物的重構。如果目標生物分子是核酸,優 選地在上面結合本發明的第一方面描述的容器內將樣品裂解并澄清。通過樣品攝入口進入 盒體的樣品適用于重構包含在反應倉室中的干組合物,使得重構的組合物適合于以所需的 靈敏度和/或特異性執行目標分析方法,包括例如擴增和檢測反應。根據一種實施方式,為 此目的,將樣品在容器中進行制備,例如如上所述的裂解和澄清。容器優選地包含500 μ 1 至3ml的裂解和/或穩定化溶液。制備用于核酸分析的樣品的優選裂解溶液已在上面進行 過描述。所述裂解溶液優選地包含如上所述用于澄清裂解物的固相支持物。通過將容器連 接到處理盒來獲得有功能的測試單元。
[0217] 使用本發明的處理盒操作測定法流程的處理裝置包含精心設計的機械系統。設計 取決于待進行的分析方法。處理裝置內部的主要機械-電子零件是支持樣品裂解的加熱元 件、當將容器組裝到處理盒時適用于將空氣泵入容器中的泵、用于磁導向的至少一個磁體。 此外,在將要進行PCR反應的情形中,提供PCR單元。通常通過Pelletier元件來便于在處 理裝置內進行的PCR反應的熱循環。處理盒與處理裝置之間的所有連接優選地用膜密封。 整個系統具有低的復雜度。
[0218] 本文中提到的數值范圍包含定義范圍的數字。本文中提供的標題不限制可以通過 參考作為整體的本發明的說明書而看到的本發明的各個方面或實施方式。根據一種實施方 式,在本文中,在方法的情形中被描述為包含某些步驟,或者在組合物、溶液和/或緩沖劑 的情形中被描述為包含某些成分的主題內容,是指由相應的步驟或成分構成的主題內容。 優選地對本文描述的優選實施方式進行選擇和組合,并且從優選實施方式的相應組合產生 的特定主題內容也屬于本公開。
[0219] 附圖描述
[0220] 圖1示出了使用按照實施例1獲得的澄清的裂解物和未澄清的裂解物(參比)進行 的定量 PCR 的結果。MasG :MagAttract 懸液 G(QIAGEN);MasB :MagAttract 懸液 B(QIAGEN), Seradyn (羧基化磁性粒子);ref :沒有進行磁性粒子處理(澄清)的裂解物。
[0221] 圖2示出了實施例2的結果,其中測試了不同珠子的裂解物澄清。一個參比在沒 有珠子但具有血液的情況下處理(無裂解物澄清),第二參比在沒有珠子也沒有血液但具有 摻入的細菌的情況下測試。因此,第二參比示出了其中基本上不存在PCR抑制性化合物/ 沉淀物的PCR的結果。
[0222] 圖3證實了本發明的裂解物澄清過程的效率。在左側示出了未澄清的血液裂解 物,在右側是同樣的樣品,但是在其中已按照本發明進行了裂解物澄清。
[0223] 圖4示出了實施例3的結果,其中使用7個不同的陰道拭子樣品來產生澄清的裂 解物;將10 μ 1澄清的或粗(未澄清的)裂解物直接用于定量PCR中。
[0224] 圖5示出了 4個不同的陰道拭子樣品的結果,所述樣品被裂解并在其中使用不同 類型的磁性粒子來澄清裂解物。在定量PCR中使用10μ1裂解物。Seradyn (羧基化珠子); MasG (MagAttract 懸液 G (QIAGEN));MasB (MagAttract 懸液 B (QIAGEN))。
[0225] 圖6示出了合并的陰道拭子樣品,所述樣品使用不同磁性粒子進行處理,并且其 中將不同體積的澄清的裂解物直接用于定量PCR,在其中檢測人類基因組DNA。通過加入 25 μ 1裂解物或澄清的裂解物來重構干燥的PCR組合物。
[0226] 圖7示出了當處理酸性樣品例如陰道拭子樣品時,在裂解期間摻入沸石的有益效 果。按照實施例6,將樣品在具有和不具有沸石的情況下進行處理。
[0227] 圖8示出了實施例7的結果,其中在具有和不具有沸石的情況下對血樣進行處理, 并將不同體積的裂解物直接用于定量PCR中,以便檢測大腸桿菌的基因組DNA。使用25 μ 1 澄清的裂解物來重構包含引物和探針的干燥的PCR混合物。
[0228] 圖9示出了實施例8的結果。將來自于8位不同供體的口腔拭子樣品在具有和不 具有沸石的情況下進行處理,并將不同體積的裂解物直接用于定量PCR中。
[0229] 圖10示出了實施例9的結果,其中將來自于16個獨立制備物的糞便拭子樣品在 Seradyn珠子存在下進行處理;并將不同體積的得到的澄清的裂解物直接用于定量PCR中, 在其中檢測大腸桿菌基因組DNA和人類基因。
[0230] 圖11示出了當使用羧基化磁性珠子移除沉淀物時對PCR的影響(參見實施例11)。 樣品1、2、5和7是其中未加入磁性珠子來澄清裂解物的陰道拭子樣品。樣品3、4、6和8是 通過向陰道拭子樣品的裂解物加入羧基化磁性粒子而獲得的澄清的裂解物。
[0231] 圖12a)示出了本發明的盒體的頂視圖,圖12b)示出了圖12a)的盒體沿著圖12a) 的線A-A切開的側視圖。
[0232] 圖13示出了組裝有樣品容器和反應倉室的圖12的盒體的側視圖。
[0233] 圖14示出了本發明的盒從下方觀察的透視圖。
[0234] 圖15示出了本發明的盒的其他實施方式的部件分解圖。
[0235] 圖16是如圖15中所示的樣品盒的頂視圖。
[0236] 圖17示出了包含可以組裝到盒的多個反應倉室的裝置,用于提供包含反應倉室 的處理盒。
[0237] 圖18示出了流體通路6和9內起到閥的作用的壁的功能。
[0238] 圖19示出了本發明的系統。
[0239] 圖20示出了樣品的收集。
[0240] 圖21示出了如實施例12中所述的用于進行樣品裂解和冷凍干燥的PCR混合物的 重構的本發明的不同實施方式的性能。
[0241] 圖12a)中示出的盒體33具有流體攝入口 B (1)和流體出口 B (2)。流體通路B (3)由排列在盒體頂表面處的邊界壁提供。由此形成允許流體通過的空腔。因此,在圖12a) 中示出的實施方式中,提供了具有接近正方形橫截面的流體通路B (3),由此將流體攝入口 B (1)安排在正方形流體通路B (3)的一個角中,并將流體出口 B (2)安排在流體通路B (3)的第二個角中。在將樣品容器連接到盒體時,可以通過流體攝入口 B (1)進入流體通路 B (3)的流體、優選為空氣,從流體攝入口 B (1)穿過正方形形狀的流體通路B (3)流向流 體出口 B (2)并進入樣品容器。正如本文中所述,可以將泵連接到流體攝入口 B (1),以便 使用壓力將空氣導入到盒以及因此樣品容器中,由此緩解樣品向盒的進入。圖12a)中示出 的盒體33進一步提供有樣品攝入口 4和樣品出口 5。樣品攝入口 4和樣品出口 5由樣品通 路6相連。樣品通路6由盒體頂表面上的通道產生。如果將反應倉室組裝到盒體33,從容 器通過樣品攝入口 4進入盒體的樣品沿著樣品通路6移動,直至它到達樣品出口 5并通過 樣品出口 5進入反應倉室。圖12中示出的實施方式被設置用于接受4個反應倉室,其通過 盒體33的4個反應倉室連接突起物連接到盒體。反應倉室連接突起物可以在圖12b)中看 至IJ。在組裝反應倉室之后,它們與樣品通路6流體連通,所述樣品通路6具有支路,并且其 中每個支路終止于通入不同反應倉室的不同樣品出口。然而,正如在本文中所述,將反應倉 室提供為盒體的有機組成部分,也在本發明的范圍之內。
[0242] 此外,盒體被提供有流體開口 A (7)和流體出口 A (8)。設計類似于樣品通路6的 流體通路A (9)是盒體頂表面內的通道,其將流體開口 A (7)與流體出口 A (8)相連。流體 開口 A (7)和樣品出口 5各自被設計成管,所述管被部分地包含在反應倉室連接突起物側 壁的凸面中。所述管與反應倉室流體連通。流體開口 A (7)和樣品出口 5彼此相對排列。 將流體開口 A (7)和樣品出口 5設計成至少部分在反應倉室側壁內的管,具有良好地調節 流體在反應倉室內的流動的優點。樣品通過管狀樣品出口 5進入到反應倉室中,類似于好 像將樣品手動吸取到反應倉室的側壁。由此,可以防止反應倉室的不受控制的沖出,其可能 引起反應倉室的不規則的填充。流體開口 A (7)包含作為液體阻礙物的疏水膜。所述膜防 止進入反應倉室的液體例如尤其是樣品通過所述阻擋物。因此,由于流體開口 A中的膜,液 體不能進入流體通路A (9)。然而,疏水膜至少在被液體潤濕之前允許空氣通過。因此,被 樣品驅替的空氣可以通過流體開口 A (7)離開樣品通路6和反應倉室。因此,對于空氣來 說,流體開口 A (7)可以被當作流體攝入口,它引導空氣進入流體通路9,從那里通過流體出 口 A (8)逸出盒。流體出口 A (8)和流體攝入口 B (1)兩者包含疏水膜,用于密封盒以防 反應倉室中包含的液體、尤其是樣品和/或反應產物(例如擴增子)的無意泄漏。在組裝樣 品容器后,處理盒的這種不透流體的密封,具有可以將包括所連接的樣品容器的整個處理 盒在使用后容易地丟棄的優點。
[0243] 樣品通路6和流體通路9包含小棒54,其通過破壞提供流體通路的通道來阻斷流 體通路6和7。與優選為封閉盒體的箔片的處理盒的蓋子(未示出)一起,所述棒起到閥的 作用,允許可逆地關閉并因此密封樣品通路6和流體通路A。這是有利的,因為它防止液體, 例如源自于在相連的樣品容器或組裝的反應倉室中進行的加熱反應的蒸發的水,通過樣品 通路6和流體通路A流動。對于樣品通路6來說,有利的是防止液體、例如在為裂解樣品而 進行的加熱步驟期間從樣品容器蒸發的水意外地通過樣品通路6流動并到達包含干組合 物的反應倉室。蒸發的液體的這種逸出可能引起反應倉室中包含的干組合物的部分重新水 合,這可能損害所述干組合物,由此危及隨后分析方法的性能。通過在為樣品裂解而執行的 熱處理期間在蓋子上施加壓力,閥被關閉,從而防止蒸發的液體到達反應倉室。在裂解后, 從蓋子撤除壓力,由此打開閥并允許樣品流過小棒54,所述樣品因此可以通過樣品出口 5 進入反應倉室。對于流體通路A (9)的阻斷來說,可以阻止反應倉室中包含的液體的蒸發。 盡管流體開口 A (7)包含疏水膜,但如果在反應倉室中進行加熱步驟,由于產生的壓力,有 時不能通過膜完全防止蒸發。因此,如果在反應倉室中進行加熱步驟,在流體通路A (9)中 提供棒54是特別有利的。
[0244] 正如可以在圖12b)中看到的,盒體被提供有樣品容器連接突起物10。樣品容器連 接突起物10由圍出第一倉室12的側壁11構成,所述倉室進一步由底壁13形成并具有與 底壁13相對的開口 14。連接突起物的側壁適合于契合到樣品容器的開口中,并適合于將樣 品容器連接到連接突起物10的側壁11。正如可以在圖12b)中看到的,將樣品攝入口 4安 排在底壁13中。正如可以從圖12a)看出的,也將流體出口 B (2)安排在底壁13中??梢?利用提供在側壁11的外側上的外螺紋15將樣品容器連接到樣品容器連接突起物10的側 壁11。
[0245] 盒體還提供有反應倉室連接突起物20,其由圍出第二倉室22的側壁21構成,所述 倉室進一步由底壁23形成,并具有與底壁23相對的開口 24。連接突起物的側壁21適合 于契合到形成反應倉室的插座的開口中。所述形成反應倉室的插座可以連接到反應倉室連 接突起物20的側壁。正如可以在圖12b)中看到的,樣品出口 5被安排成一個側壁21中的 管或通道,并在側壁21的下端處開口。同樣地,第三流體開口 A (7)被安排在一個側壁21 中,并在所述側壁21的下端處開口。在上端處提供有疏水膜。
[0246] 正如可以從圖12b)看出的,提供了管30。管30具有第一末端開口 31和第二末端 開口 32。第一末端開口 31與樣品攝入口 4對齊。正如可以從圖12b)看出的,管30與盒體 33被安排成單片。
[0247] 圖13a)示出了與圖12中示出的相同盒體33的側視圖,其中已將樣品容器39組 裝到盒體。在組裝之后,管30伸到樣品容器39中,并因此當樣品管39被裂解溶液和待分 析的樣品充滿時位于裂解溶液中,由此減緩了樣品的進入。此外,樣品處理盒包含反應倉室 38,其包含包括用于執行目標分析方法的試劑的干組合物。正如可以從圖13b)看出的,提 供了 4個反應倉室38 (a)至38 (d)。將反應倉室38提供為一個獨立的器件,將所述器件 安裝在反應倉室連接突起物20上以組裝到盒。
[0248] 圖13b)示出了圖13a)的包含反應倉室38 (a)至38 (d)的器件沿著圖13a)中 的線A-A切開的側視圖。將包含用于執行分析方法的干試劑的反應倉室38 (a)至38 (d), 通過反應倉室連接突起物20組裝到盒體33。將流體開口 A (7)用膜40密封,所述膜是疏 水和多孔的,并且允許空氣但不允許液體通過。一旦疏水膜40被液體潤濕后,空氣的通過 被阻礙。因此,一旦樣品潤濕疏水膜40,反應倉室38立即被密封。
[0249] 在圖12和13中示出的盒體33,可以形成如圖14中所示的組裝有樣品容器39的 處理盒的一部分。在圖12、13和14中示出的實施方式中,將盒設計成具有4個反應倉室 38。為此,圖12中示出的盒體的樣品通路6形成支路,其中每個支路終止于用于每個反應 倉室的樣品出口中。此外,每個反應倉室包含并相應地連接到流體開口 A (7),由此允許樣 品流入到相應的反應倉室中并允許空氣逸出。將反應倉室38連接到流體通路A (9),以便 引導從反應倉室逸出的空氣通過相應的流體開口 A到達流體出口 A,并在那里離開盒。如圖 13b)中所示,所有反應倉室的流體開口 A (7)包含膜40,以便允許空氣逸出反應倉室并控 制反應倉室的填充。在這里,使用貫穿所有流體開口 A (7)的一個膜40。反應倉室38含有 干組合物,所述干組合物包含用于執行擴增反應的試劑例如引物、探針、酶、dNTP和緩沖劑。
[0250] 正如在圖14中所示,可以將樣品容器39組裝到盒體33。樣品容器39具有樣品 容器開口,所述開口被安排成使得樣品容器開口與在這里包含管30的樣品攝入口 4流體連 通。樣品容器39具有內螺紋,并被擰在樣品容器連接突起物10的外螺紋15上。樣品容器 39含有待分析的樣品。正如上面討論的,在優選實施方式中,將樣品與如上所述的裂解溶 液混合。裂解溶液優選地包含用于澄清裂解物的固相支持物。優選地使用羧基化珠子。由 此將樣品預處理并制備以用于分析。澄清的樣品隨后可以通過樣品攝入口 4進入樣品通路 6。然而,與裂解溶液混合的樣品通過樣品攝入口 4進入樣品通路6,并且相應地發生的裂 解,在干試劑重構之后例如在PCR反應中進行的加熱步驟期間,在盒中、例如在反應倉室38 內完成的情況,也在本發明的范圍之內。
[0251] 圖15示出了盒的其他實施方式。類似的元件被指派有相同的參考數字,只是與圖 12至14中示出的實施方式中相當的元件相比增加了 100的值。圖15中示出的實施方式 顯示,可以在流體通路B (103)的整個長度上提供膜150。圖15還顯示,可以在流體通路A (109)的整個長度上提供膜151。圖15還顯示,可以將蓋子152附連于盒體133以緊密密 封所有的流體通路。蓋子152附連于盒體133的方式,使得蓋子152封閉至少部分地形成 流體通路B (103)的第一通道、至少部分地形成樣品通路106的第二通道以及至少部分地 形成流體通路A (109)的空腔。蓋子優選為塑料箔片。在這種實施方式中,只提供了兩個 反應倉室。
[0252] 圖16是如圖15中所示的盒的頂視圖。相同的元件用相同的編號標出。此外,在 沿著盒視圖中標出的線切開的側視圖中,示出了在盒下方,在檢測區域中的處理盒與處理 裝置之間的連接。檢測器被置于反應倉室底下,因此能夠例如捕獲熒光信號。
[0253] 圖17a)示出了反應倉室38 (a)至38 (d),它們被提供為分開的元件并可以安裝 到盒體的相應連接突起物,由此提供處理盒。正如可以看到的,4個反應倉室38 (a)至38 (d)被提供為一個器件,這簡化了操作,尤其是向盒的組裝。為此目的,將反應倉室38 (a) 至38 (d)通過聯結橋153相連。在圖17b)中示出了沿著線A-A的側視圖。提供更多反應 倉室,也在本發明的范圍之內。
[0254] 圖18是并入樣品通路6和流體通路A (9)中的流體阻擋物154的詳細視圖。阻 擋物被設計成與蓋子152聯合起到閥的作用的小壁,所述蓋子在示出的實施方式中是塑料 箔片。蓋子152覆蓋通道并附著于相應的壁。如果在蓋子152上施加壓力,則通道關閉,并 且液體例如水或樣品不能通過所述阻擋物154。一旦從蓋子撤除壓力,通路6和9的通道立 即打開,并且液體,在這里是樣品例如裂解的樣品或包含與裂解緩沖液混合的樣品的裂解 混合物,可以流過所述阻擋物154。在可替選的設計中,相應的阻擋物154附連于蓋子152, 并通過向蓋子施加壓力而被插入到通道中。下方示出了帶有組裝的樣品容器和反應倉室的 盒體,其中突出了詳細視圖。
[0255] 圖19示出了本發明的系統。樣品使用拭子41來收集,并將樣品插入到包含裂解 溶液的樣品容器39中。在圖20中也示出了使用不同設計的樣品管進行的樣品收集,所述 樣品管具有螺紋并包含磁性攪拌棒155。將樣品容器39組裝到包含組裝好的反應倉室的盒 體33,所述反應倉室包含用于執行分析方法的干試劑。然后使相應的組裝好的盒進入到處 理裝置160中。 實施例
[0256] 實施例1 :血漿中大腸桿菌的裂解
[0257] 材料
[0258] -血漿(EDTA穩定化的)
[0259] -大腸桿菌甘油儲用物(滴度:3.04x10s個細胞/ml ; 10 μ 1=3χ106個細胞)
[0260] -裂解緩沖液:0· 1%PVP MW10. 000 ;0· 45%Tween-20 ;0· 45%Nonidet P40 ;10mM Tris HCL pH8. 0 ; ImM EDTA
[0261] -磁性粒子懸液:
[0262] a) MasG (MagAttract 懸液 G (QIAGEN -二氧化娃珠子))
[0263] b) MasB (MagAttract 懸液 B (QIAGEN -二氧化娃珠子))
[0264] c )羧基化磁性粒子(Seradyn )
[0265] 流程
[0266] 在1. 5ml微量管中提供920 μ 1裂解緩沖液。加入50 μ 1血漿和20 μ 1珠子懸液。 在參比方法中加入20 μ 1水。加入10 μ 1細胞(未稀釋的),并將混合物在Eppendorf熱混 合儀上以1400rpm在95°C溫育5min。由此將細胞裂解。將混合物冷卻至室溫,并進行磁性 分離(以沉降作為參比)。由于加入的磁性粒子,沉淀物吸附到粒子,并使用磁體將其收集到 管的底部處。由此將裂解物澄清。將得到的上清液(澄清的裂解物)用于大腸桿菌定量PCR 中(Ιμ? 和 10μ1)。
[0267] qPCR 流程
[0268] 所使用的條件概述在下表中:
[0269]

【權利要求】
1. 一種用于分析包含生物分子的樣品的方法,所述方法包括下列步驟: A a) 裂解所述樣品以提供裂解的樣品,并任選地澄清所述裂解的樣品; b) 將至少一部分所述裂解的樣品與包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物相 接觸,由此提供重構的組合物; c) 使用所述重構的組合物執行分析方法; 或 B a) 將所述樣品與裂解溶液相接觸,由此提供裂解混合物; b) 使用所述裂解混合物來重構包含用于執行所述分析方法的試劑的干組合物,由此提 供重構的組合物; c) 使用所述重構的組合物執行分析方法, 其中所述重構的組合物任選地被澄清,并且其中在步驟b)之后執行支持所述樣品的裂 解的至少一個步驟。
2. 權利要求1的方法,其中所述裂解的樣品和/或所述重構的組合物的澄清包含一個 或多個下述步驟: a) 在裂解之前、期間或之后,將所述樣品與用于結合源自于所述裂解的樣品的污染物、 特別是沉淀物的機構相接觸; b) 將至少一部分所述裂解的樣品或所述重構的組合物通過濾器或濾膜; c) 其中權利要求2a)的用于結合污染物、特別是沉淀物的所述機構結合源自于所述裂 解的樣品的污染物、特別是沉淀物; d) 所述污染物的結合,在源自于所述裂解的樣品的污染物、特別是沉淀物結合于權利 要求2a的用于結合污染物的所述機構,但在分析方法中分析的目標生物分子不發生顯著 結合的條件下進行; e) 其中在裂解之前、期間或之后,將所述樣品與結合源自于所述裂解的樣品的污染物、 特別是沉淀物的至少一種固相支持物相接觸,由此形成與所述沉淀物的復合物,并且其中 優選地將所述復合物分離; f) 其中在裂解之前、期間或之后,將所述樣品與用于結合污染物、特別是沉淀物的機構 相接觸,其中所述干組合物的重構使用所述裂解混合物來進行,并且其中樣品裂解通過加 熱所述重構的組合物來促進,由此結合源自于所述裂解的樣品并包含在所述重構的組合物 中的污染物、特別是沉淀物,由此提供澄清的重構的組合物;和/或 g) 其中所述裂解的樣品的澄清和/或所述重構的組合物的澄清,包括添加結合于和/ 或中和所述分析方法的一種或多種抑制劑的至少一種化合物或組合物。
3. 權利要求2的方法,其中在裂解之前、期間或之后,將所述樣品與結合源自于所述裂 解的樣品的污染物的至少一種固相支持物相接觸,其中所述固相支持物具有一個或多個下 述特征: a) 所述固相支持物選自粒子、板和其他顆粒物質; b) 所述固相支持物包含將源自于裂解的樣品的污染物、特別是沉淀物結合于所述固相 支持物的表面; C)所述固相支持物包含金屬氧化物; d) 所述固相支持物包含二氧化硅表面; e) 所述固相支持物在其表面上包含促進污染物與所述固相支持物的結合的一種或多 種配體,其中優選地,所述配體選自離子交換基團、羧基、磺酸基和硅烷配體; f) 所述固相支持物在其表面上包含羧基; g) 所述固相支持物包含或者是分子篩,優選地沸石; h) 所述固相支持物在所述裂解的樣品和/或所述重構的組合物中的摻入,導致所述裂 解的樣品和/或所述重構的組合物的pH值升高; i) 所述固相支持物是磁性的;和/或 j )所述固相支持物包含在裂解溶液中。
4. 權利要求1至3的一項或多項的方法,其中所述重構過程具有一個或多個下列特 占 · a) 將所述澄清的裂解的樣品的至少等分試樣與所述干組合物相接觸,用于重構所述干 組合物; b) 將所述裂解混合物的至少等分試樣與所述干組合物相接觸,用于重構所述干組合 物; c) 向所述干組合物添加預定量的所述裂解的樣品、所述澄清的裂解的樣品或所述裂解 混合物,用于重構; d) 對包含所述干組合物與所述裂解的樣品、所述澄清的裂解的樣品或所述裂解混合物 的混合物進行攪拌,以協助所述重構過程;和/或 e) 在磁鐵和包含在所述干組合物中的磁性材料的協助下,對包含所述干組合物與(i ) 所述裂解的樣品、(ii )所述澄清的裂解的樣品或(iii )所述裂解混合物的混合物進行攪拌, 以協助所述重構過程。
5. 權利要求1至4的一項或多項的方法,其中所述樣品的裂解具有一個或多個下列特 占 · a) 裂解通過加熱、用一種或多種酶處理、添加一種或多種化學物質和/或機械處理所 述樣品中的一種或多種來實現或協助; b) 裂解通過將所述樣品與裂解溶液相接觸來實現,并且優選地,裂解通過加熱來協 助; c) 為了所述樣品的裂解,加入至少一種聚合物,所述聚合物優選地通過潛在抑制劑的 非特異性絡合來阻止或減少后續分析方法的抑制; d) 所述裂解溶液包含磁性攪拌棒; e) 所述裂解溶液包含用于澄清所述裂解物的固相支持物; f) 將所述裂解的樣品澄清以提供澄清的裂解的樣品,并且其中所述樣品的重構包括將 所述干組合物與至少一部分所述澄清的樣品相接觸;和/或 g) 裂解通過在所述干組合物的重構之后進行的加熱步驟來實現和/或協助。
6. 權利要求1至5的一項或多項的方法,其中所述樣品的裂解包括添加裂解溶液,所述 裂解溶液包含 (a)至少一種非離子型表面活性劑或非離子型去污劑的混合物; (b)至少一種聚合物,其優選地通過潛在抑制劑的非特異性絡合來阻止或減少后續分 析方法的抑制; (C)任選地,蛋白消化酶, (d) 任選地,用于二價陽離子的螯合劑,以及 (e) 任選地,緩沖物質。
7. 權利要求1至6的一項或多項的方法,其中所述樣品的裂解和重構包括: a) (i) 將所述樣品與裂解溶液和用于除去污染物、優選地沉淀物的固相支持物相接觸,由 此形成裂解混合物; (ii) 將所述混合物加熱到至少90°C、優選地至少95°C的溫度; (iii) 任選地將所述裂解的樣品冷卻到低于50°C的溫度; (iv) 通過分離形成的包含所述固相支持物和沉淀物的復合物來澄清所述裂解的樣品, 由此提供澄清的裂解物;以及 (v) 使用所述澄清的裂解物來重構所述干組合物; 或 b) (i) 將所述樣品與裂解溶液和用于除去污染物、優選地沉淀物的固相支持物相接觸,由 此形成裂解混合物; (ii) 使用所述裂解混合物來重構所述干組合物; (iii) 將所述重構的組合物加熱到至少90°C、優選地至少95°C的溫度; (iv) 任選地,將所述重構的組合物冷卻到低于50°C的溫度;以及 (v) 通過分離形成的包含所述固相支持物和沉淀物的復合物來澄清所述重構的組合 物,由此提供澄清的重構的組合物; 或 c) (i) 將所述樣品與裂解溶液和用于除去污染物、優選地沉淀物的固相支持物相接觸,由 此形成裂解混合物; (ii) 使用所述裂解混合物來重構所述干組合物; (iii) 對所述重構的組合物進行擴增反應,所述擴增反應包含涉及至少90°C、優選地至 少95°C的溫度的至少一個加熱步驟。
8. 權利要求1至7的一項或多項的方法,其中 -所述分析方法具有一個或多個下列特點: a) 它涉及所述樣品中包含的生物分子、優選地核酸的分析; b) 所述分析方法包含檢測反應; c) 所述分析方法包含涉及至少85°C、至少90°C或至少95°C的溫度的至少一個加熱步 驟; d) 所述分析方法包含擴增反應; e) 所述分析方法包含PCR或等溫擴增反應; f) 所述分析方法包含至少一個加熱步驟,并且包含在所述重構的組合物中的所述樣品 的裂解通過所述加熱步驟來協助;和/或 g)所述分析方法在添加的用于澄清的所述固相支持物的存在下進行; 和/或 -所述干組合物具有一個或多個下列特點 a) 它是冷凍干燥的組合物; b) 它包含執行所述目標分析方法必需的至少一些、優選地所有試劑; c) 它包含執行所述擴增反應必需的至少一些、優選地所有試劑; d) 它包含一種或多種、優選地所有選自下列的試劑:聚合酶,適合于進行擴增反應的反 應緩沖液,dNTP,引物和/或探針;和/或 e) 它包含磁性材料,所述磁性材料通過在重構期間能夠在磁鐵的協助下進行所述組合 物的混合來協助所述重構過程。
9. 權利要求1至8的一項或多項的方法,其中所述生物分子是核酸,所述干組合物是冷 凍干燥的組合物,并且所述裂解的樣品或所述重構的組合物被澄清。
10. -種處理盒,其適用于權利要求1或權利要求1至9的一項或多項的用于分析包 含生物分子的樣品的方法中,其中所述處理盒包含盒體(33)和包括含有用于執行分析方法 的試劑的干組合物的至少一個反應倉室(38),其中所述盒體(33)包含樣品攝入口(4)、至 少一個樣品出口(5)和連接所述樣品攝入口(4)和所述樣品出口(5)的流體通路(6),其中 所述樣品出口(5)通入所述反應倉室(38),其中所述盒被設計成使得包含在所述反應倉室 (38)中的所述干組合物的重構,通過經所述樣品攝入口(4)進入所述盒的樣品來實現。
11. 權利要求10的處理盒,其具有一個或多個下列特點: a) 所述流體通路(6)包含通道和/或空腔中的至少一種,并且至少部分地形成在所述 盒體(33)的表面中; b) 所述盒體(33)包含在所述樣品經所述樣品攝入口(4)進入后用于預定樣品通路的 通道和/或空腔系統; c) 所述盒包含至少兩個反應倉室(38),并且其中用于所述樣品的流體通路(6)分支并 終止于至少兩個樣品出口(5),其中每個樣品出口(5)通入不同的反應倉室(38); d) 所述一個或多個反應倉室(38)整體包含在所述盒體(33)中; e) 所述一個或多個反應倉室(38)作為組裝到所述盒體(33)的分開的裝置提供; f )所述盒體(33 )包含用于將至少一個反應倉室(38 )連接到所述盒體(33 )的機構、優 選地連接突起物(20); g) 所述盒體(33)包含多個反應倉室(38)和/或多個用于連接所述反應倉室的機構、 優選地連接突起物(20); h) 所述盒體(33)包含用于將樣品容器(39)連接到所述盒體(33)的機構、優選地連接 突起物(10); i )所述盒體(33 )包含流體攝入口 B (1),其在所述容器(39 )組裝到所述盒體(33 )時 通過流體通路B (3)與所述樣品容器(39)流體連通,并且其中空氣經所述流體出口 B (2) 被導入到所述樣品容器(39)中;和/或 j )所述盒體(33 )包含管30 ),其在所述容器(39 )組裝到所述盒體(33 )時位于所述樣 品容器(39)內,并且其中所述樣品經所述管(30)到達所述樣品攝入口(4)。
12. 權利要求10或11的處理盒,其中提供了用于控制能夠進入所述反應倉室(38)用 于所述干組合物的重構的液體的量的機構。
13. 權利要求10至12的一項或多項的處理盒,其中所述反應倉室(38)和/或用于將 所述反應倉室連接到所述盒體的機構(20)包含至少一個流體開口 A (7),流體例如空氣可 以通過所述至少一個流體開口 A (7)離開所述反應倉室(38)。
14. 權利要求13的處理盒,其中流體可以通過其離開所述反應倉室(3)的流體開口 A (7)包含阻擋物(40),其中所述阻擋物(40)基本上阻止液體的通過,并且其中優選地,所述 阻擋物(40)具有一個或多個下列特點: a) 所述阻擋物至少在所述阻擋物與液體發生接觸之前允許空氣通過,但是其中所述阻 擋物基本上阻止液體的通過; b) 所述阻擋物是膜或濾器; c) 所述阻擋物是疏水的;和/或 d) 所述阻擋物是有孔的。
15. 權利要求10至14的一項或多項的處理盒,其中 -所述樣品出口(5)和/或所述流體開口 A (7)被設計成管,其至少部分地包含在反應 倉室(38)的側壁中和/或用于將所述反應倉室連接到所述盒的機構(20)的側壁中, 和/或 -所述盒體(33)包含由流體通路A (9)連接到所述流體開口 A (7)的流體出口 A (8)。
16. 權利要求10至15的一項或多項的處理盒,其特征在于允許關閉所述樣品通路(6) 和/或所述流體通路A (9)的機構。
17. 權利要求16的處理盒,其中在所述樣品通路(6)和/或所述流體通路A (9)內提 供至少一個阻擋物(54, 154),其與覆蓋所述流體通路(6, 9)的蓋子(152)-起,允許在向所 述蓋子(152 )施加壓力時封閉所述樣品通路(6 )和/或所述流體通路A (9 )。
18. 權利要求10至17的一項或多項的處理盒,其中將所述盒體(33)組裝到包含樣品 容器開口的樣品容器(39),其排列方式使得所述樣品容器開口與所述樣品攝入口(4)流體 連通。
19. 權利要求18的處理盒,其特征在于所述樣品容器(39)含有與裂解組合物混合的待 分析樣品,并且其中優選地,所述裂解組合物具有一個或多個下列特點: a) 它是包含下列組分的裂解溶液 (a) 至少一種非離子型表面活性劑或非離子型去污劑的混合物, (b) 至少一種聚合物,其優選地通過潛在抑制劑的非特異性絡合來阻止或減少后續分 析方法的抑制; (c) 任選地,蛋白消化酶, (d) 任選地,用于二價陽離子的螯合劑,以及 (e) 任選地,緩沖物質; b) 它包含磁性攪拌棒;和/或 c) 它包含權利要求3的用于澄清所述裂解物的固相支持物。
20. -種盒體,其適合于提供從含有流體并可以組裝到所述盒體(33)的樣品容器(39) 到可以組裝到所述盒體(33)或被提供為所述盒體(33)的有機組成部分的至少一個反應倉 室(38)的流體連接,所述盒體包含: -樣品攝入口(4)和樣品出口(5), -連接所述樣品攝入口( 4 )與所述樣品出口( 5 )的樣品通路(6 ), -用于連接所述樣品容器(39)的樣品容器連接突起物(10),其中在將所述樣品容器 (39)組裝到所述連接突起物(10)之后,所述樣品攝入口(4)與所述樣品容器(39)流體連 通, -用于連接反應倉室(38)的至少一個反應倉室連接突起物(20),其中在將所述反應倉 室(38 )組裝到所述連接突起物(20 )之后,所述樣品出口( 5 )與所述反應倉室(38 )流體連 通,和/或包含被提供為所述盒體(33)的有機組成部分的至少一個反應倉室(38), 其中在所述反應倉室連接突起物(20)中和/或在所述反應倉室(38)中提供有至少 一個流體開口 A (7),并且其中所述流體開口(7)包含阻擋物(40),其中所述阻擋物至少在 所述阻擋物與液體發生接觸之前允許空氣通過,但是其中所述阻擋物基本上阻止液體的通 過。
21. 權利要求20的盒體,其中所述阻擋物(40)具有一個或多個下列特點: a) 所述阻擋物是膜或濾器; b) 所述阻擋物是疏水的;和/或 c) 所述阻擋物是有孔的。
22. 權利要求20或21的盒體,其具有一個或多個下列特點: a) 所述樣品出口(5)和/或所述流體開口 A (7)被設計成管,其中所述管至少部分地 包含在反應倉室(38)的側壁中和/或反應倉室連接突起物(20)的側壁中, b) 所述盒體(33)包含流體出口 A (8)和連接所述流體開口 A (7)和所述流體出口 A (8)的流體通路A (9);和/或 c) 所述盒體的特征在于允許關閉所述樣品通路(6)和/或所述流體通路A (9)的機 構。
23. 權利要求20至22的一項或多項的盒,其包含 -流體攝入口 B (1,101)和流體出口 B (2, 102), -連接所述流體攝入口 B (1,101)和所述流體出口 B (2, 102)的流體通路B (3, 103), 其中在將所述樣品容器(39)組裝到所述樣品容器連接突起物(10)之后,所述流體出 口 B (2)和所述樣品攝入口(4)與所述樣品容器(39)流體連通。
24. 權利要求20至23的一項或多項的盒體,其具有一個或多個下列特點: a) 在所述樣品通路(6)和/或所述流體通路A (9)內提供有至少一個阻擋物(54, 154), 其與覆蓋所述流體通路的蓋子(152)-起,在向所述蓋子(152)施加壓力時允許關閉所述 樣品通路(6)和/或所述流體通路A (9); b) 所述樣品出口(4)和/或所述流體開口 A (7)、優選地兩者被設計成管,其中所述管 至少部分地包含在反應倉室(38)的側壁的凸面內和/或所述反應倉室連接突起物(20)的 側壁的凸面內; c) 所述樣品容器連接突起物(10)包含側壁(11)和底壁(13)并任選地包含與所述底 壁(13)相對的開口(14),其中所述流體出口 B (2)和所述樣品攝入口(4)被安排在所述底 壁(13)或至少一個所述側壁(11)中; d) 所述反應倉室連接突起物(20)包含側壁(21)和底壁(23),其中所述樣品出口(5) 和任選地所述流體開口 A (7)被安排在所述底壁(23)或至少一個所述側壁(21)中; e) 所述盒體(33)包含具有第一末端開口( 31)和第二末端開口( 32)的管(30),由此使 所述第一末端開口(31)與所述樣品攝入口(4)對齊,其中所述管(30)優選地是剛性、縱向 的管; f) 所述樣品容器連接突起物(10)的所述側壁(11)和/或所述反應倉室連接突起物 (20)的所述側壁(21)形成管狀體; g) 所述樣品容器連接突起物(10)的所述側壁(11)適合于契合到所述樣品容器的開口 中,其中所述樣品容器連接突起物(10)的所述側壁(11)優選地形成管狀體并且所述管狀 體具有外螺紋(15),和/或所述反應倉室連接突起物(20)的所述側壁(21)適合于契合到 可以組裝到所述突起物(20)的反應倉室(38)的開口中,其中所述反應倉室連接突起物的 所述側壁優選地形成管狀體,并且所述管狀體具有外螺紋; h) 所述樣品通路(6, 106)至少部分地由形成在所述盒體(33, 133)的表面內的通道或 空腔提供,和/或所述流體通路A(9, 109)至少部分地由形成在所述盒體(33, 133)的表面內 的通道或空腔形成,和/或所述流體通路B(3, 103)至少部分地由形成在所述盒體(33, 133) 的表面內的通道或空腔提供; i) 將蓋子(152)附連到所述盒體(33, 133),其中所述蓋子封閉形成了所述樣品通路 (6, 106)、所述流體通路A (9, 109)和/或所述流體通路B (3, 103)的至少一部分的所述通 道或空腔,其中所述蓋子優選地是箔片; j) 所述樣品通路(6, 106)至少部分地由形成在所述盒體(33, 133)的表面內的通道或 空腔形成,并且所述流體通路A (9)至少部分地由形成在所述盒體(33, 133)的表面內的通 道或空腔形成,并且其中所述流體通路B(3, 103)至少部分地由形成在所述盒體表面內的通 道或空腔形成,由此將蓋子(152)附連到所述盒體(33, 133),以封閉所述所述通道或空腔; k) 所述流體攝入口 B (1,101)、所述流體出口 B (2, 102)、所述樣品攝入口(4, 104)、所 述樣品出口(5, 105)、所述流體開口 A (7, 107)和所述任選的流體出口 A (8, 108),被安排 在所述盒體(33, 133)的同一表面中; l) 所述流體開口 A (7)、所述流體攝入口 B (1)和/或所述任選的流體出口 A (8)被 膜或濾器(40)封閉; m) 所述盒體(33)包含用于將其他反應倉室(38)連接到所述盒體(33)的至少一個另 外的反應倉室連接突起物(20 ),其中所述另外的反應倉室連接突起物(20 )包含與前述權 利要求項中描述的反應倉室連接突起物(20)相同的元件,并且其中所述另外的反應倉室連 接突起物(20)的所述樣品出口(5)與所述樣品通路(6, 106)流體連通;和/或 η)所述盒體包含與所述樣品通路(6, 106)流體連通的至少一個另外的反應倉室。
25. 權利要求10至19任一項的處理盒,其特征在于盒體(33)具有權利要求20至24 任一項中定義的特點。
26. 使用用于執行包含生物分子的樣品的分析方法的系統來執行分析方法的操作方 法,其中所述系統包含: a)權利要求10至19和25的一項或多項的處理盒,其中所述處理盒包含至少一個反應 倉室(38 ),其包含含有用于所述分析方法的試劑的干組合物; b) 用于接收包含生物分子的樣品的樣品容器(39),其中所述容器(39)可以組裝到所 述處理盒; c) 處理裝置,其用于接受包含被組裝的所述容器的所述處理盒,并用于與所述處理盒 一起執行所述分析方法; 并且其中所述方法包括: a) 將包含樣品的樣品容器連接到權利要求10至19和25的一項或多項的處理盒; b) 將所述處理盒插入到處理裝置中;以及 c) 開始全自動測定。
【文檔編號】C12Q1/68GK104066849SQ201280050079
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2012年10月11日 優先權日:2011年10月11日
【發明者】安迪·溫德, 雷納·達爾克, 拉爾夫·希默爾賴希, 托馬斯·羅特曼, 邁克爾·埃伯哈德, 格爾德·格羅斯莎瑟爾, 馬庫斯·耶茲奧爾斯科, 漢斯·阿提卡, 約瑟夫·德雷克斯勒, 伊娃·霍爾澤 申請人:凱杰有限公司
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