用於分析試驗的個體化質量對照物的製作方法

2023-06-10 00:31:16

用於分析試驗的個體化質量對照物的製作方法
【專利摘要】將合併的各含有選定量分析物的固體珠，以及具有生物流體屬性的待測定的液體基本基質一起組成試劑盒，所述試劑盒使實驗室技術人員能在使用時從中製備特定分析物的液體對照物，並且優選製備根據特定試驗個體化的相同分析物的不同水平的一系列此類對照物。
【專利說明】用於分析試驗的個體化質量對照物
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年9月20日提交的美國臨時專利申請61/536，902的權益，通過引用將該申請的內容全文納入本文。
[0003]發明背景
[0004]1.發明領域
[0005]本發明屬於用於生物液體中分析物試驗的質量對照物領域。
[0006]2.現有技術說明
[0007]臨床診斷實驗室中通常使用質量對照物材料來監測手動或自動化進行的試驗所使用的試驗設備、材料和方法的精確度和準確度。常用於測試的分析物的例子是藥物、激素、酶和抗體；其它對於有經驗的生物化學家是顯而易見的。用於人樣品試驗的對照物通常通過向經加工的人基質(如人血清或人尿)添加已知量的目標分析物來製備，採用所述基質是因為諸如這些基質確保所述對照物對所有預期的分析差異與實際患者樣品一樣靈敏。這些對照物多數通過將完全形成的液體凍幹來製備成固體形式，而留給使用者的僅是通過將其溶解在水中來使該固體再水化的簡單任務。
[0008]市售可得的對照物(無論是供於單一分析物或多重分析物)通常都以雙水平(b1-level)或三水平(tr1-level)組合的形式提供，以提供高於、接近和低於各試驗的醫學診斷點的水平。例如，這些對照物多數指定相關分析物的組(如腫瘤標誌物)，或通過一種類型的檢測技術檢測的分析物(如通過光度法檢測的常規化學分析物或採用幹化學測試條通過反射光度法檢測的尿分析物)的組。所述對照物通常經設計、開發和優化以用於某些常規測試方法和技術，但不能用於這些常規應用以外的目的，尤其是需要不同濃度水平、不同試驗方法和執行所述試驗的不同原因的目的。
[0009]由於試驗架構、檢測技術和試驗供應來源的差異，臨床診斷試驗可能在以下這些因素上不同:如精確度、準確度、定量的限值、檢測的限值、線性度和可報告範圍。例如，某些分析物的測定缺少標準化，如醫學診斷點特徵方面的標準化，因此這些測定中提供的對照物不可完全互換，並且它們不可用於對照物給定範圍以外的檢測水平上的質量控制。例如，目前供應商之間對於肌鈣蛋白I的可用試驗設計針對的診斷點之間的差異高達4倍。患者群也有差異，並且在一些情況下，患者群之間的診斷點差異很大以至於為一個患者群設計的對照物不適於另一個患者群。

【發明內容】

[0010]本發明提供可由使用者在使用時製備並且讓使用者能夠根據特定的試驗選擇一種或多種分析物的可個體化的質量對照物，從而所述對照物反映對照物水平的數目、各對照物中分析物的濃度、基本基質和影響所述對照物應用的其它因素。因此，本發明涉及用於製備對照物的試劑盒和用於製備對照物的方法。所述試劑盒物質由水性液體基質和含有所述一種或多種分析物的固體水溶性珠組成。本文使用的術語「珠」表示球、粒或任何相似大小的固體，即，例如能夠被包裝在瓶中並且單獨使用或以小量使用的相似大小的固體。除所述分析物以外，珠可獨立地含有膨脹劑來增加各珠的結構完整性，外加其它任選的組分以在其重建時幫助控制對照物的性質和質量。水性液體基質(也被稱為基本基質)，是鹽的水性溶液以及在人的生物液體或水中pH為約4.0?約9.0的緩衝液，並且在水中時，所述溶液優選還含有使基質具有生物學樣品屬性的人或動物來源的材料。所述珠和基本基質可以被運輸並且單獨出售或作為試劑盒的部分出售，並且可將它們在用於測試試驗材料、設備或過程之前於使用地點即時合併，或由銷售商合併且儲存以備後用。未合併的珠和基質可在不需要特別的維持條件(如冷藏或冷凍)的情況下被運輸和儲存。
[0011]本發明的這些和其它目的、特徵和優勢在下文中進一步描述。
[0012]發明詳述和所選實施方式
[0013]可將水溶性的固體珠方便地製成球，而所述球的大小對於本發明的實用性或新穎性並非至關重要且可以變化。在許多情況下，直徑為約3mm?約IOmm的球是便於使用的。對於待用於單一分析物測定的對照，在本發明的某些實施方式中的各珠將含有所述單一分析物作為珠中僅有的生物來源物質，並且可以通過在單獨的和等體積或不等體積的基本基質中溶解不同數量的珠來得到該分析物的不同濃度水平的對照物。本發明範圍內的對照物也可通過在所述珠中包含兩種或更多種分析物來配製供於多組分試驗，即，用於同時檢測或分開檢測兩種或更多種分析物的試驗。在此，也可以通過在相同體積的基本基質的不同等份中溶解不同數量的珠來得到兩種分析物的不同水平濃度的對照物。供於多組分試驗的對照物也可以由含單一分析物的各珠製備，所述通過在單一體積的基本基質中合併不同分析物的珠來進行，從而讓使用者對於對照物的設計和使用中更加靈活。可以通過在單獨但是等體積的基本基質中使用不同數量的珠，或在不同體積的基本基質中採用相同數量的珠來獲得不同水平的各分析物的組。
[0014]各珠的分析物的量可具有寬變化範圍，並且受到重建對照物的體積和各對照物所用的珠的最小數量的控制。例如，給定對照物的組可包含分析物的三個水平，因此單個珠中分析物的量可以是通過在一定體積的基本基質中重建單個珠能夠獲得含有最低分析物水平的對照物的量。使用者在形成對照組中所製備的水平的數目也可不同，並且在一些情況下少至兩個水平就足夠了。然而，在大多數情況下，會製備構成分析物的3個或更多個水平的對照物，從而讓使用者能夠檢查試驗反應的線性度，並且獲得代表大約等於診斷點的水平以及高於和低於診斷點的水平的對照物。
[0015]在本發明的某些實施方式中，所述珠將含有單一分析物並且不含除配方佐劑以外的其它物質，所述配方佐劑是包含以稀釋所述珠中分析物濃度或增強或修飾所述珠的物理性質以及所述珠在基本基質中快速溶解或分散的能力的物質。配方佐劑可具有如下作用，例如，在儲存、運輸或操作期間維持珠的物理完整性，使珠、分析物或兩者具有化學穩定性同時仍保持在珠的形式，當珠溶解於基本基質時維持重建對照物的離子強度或PH，或在不幹擾檢測分析物能力的各方面中的任何方面使重建的對照物具有人類樣品的屬性。某些珠可以含有兩種或更多種分析物，雖然限於單一分析物的珠可以在其重建為對照物時具有更高的靈活性，因為含有兩種或更多種分析物的對照物可通過合併各自含有單一分析物的不同的珠來製備，使實驗室技術人員能控制或改變相關的量。優選的配方佐劑是不幹擾對重建對照物中的分析物的檢測的那些，所述幹擾通過在不允許一種分析物與另一種分析物分開檢測的情況下在與所述分析物的聯合檢測中遮蔽分析物，或以影響針對分析物測定的靈敏性的任何方式。珠中最好加以避免的物質包括除分析物以外的蛋白質和免疫球蛋白。
[0016]一種類型的配方佐劑是膨脹劑。一種或多種膨脹劑會通過幫助珠保持其形狀來使珠具有物理完整性。可使用已知實現該效果的常規材料。膨脹劑的示例是甘氨酸、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖、右旋糖、白蛋白、卵清蛋白、明膠、多糖(如葡聚糖)，和親水聚合物(如聚乙烯基吡咯烷酮)。在許多情況下，牛血清白蛋白是特別方便的。對於技術人員，珠製劑中的膨脹劑的合適體積是顯而易見的，並且實際值對於本發明的新穎性或實用性並非至關重要。例如，當由水性溶液的凍乾物形成珠時，在許多情況下，凍幹前的溶液將含有約0.3g?約3g的膨脹劑/分升溶液。
[0017]另一種類型的配方佐劑是鹽，其可以被包含以在珠溶解於基質時維持基本基質的離子強度。因此，珠中鹽的最優量將是在基本基質的鹽濃度與重建對照物的鹽濃度之間至多產生最小差異的量。同樣，用由水性溶液的凍乾物形成的珠作為示例，在凍幹前，水性珠溶液的鹽濃度範圍可以是約IOmM?約300mM。鹽本身可以是與生物樣品相容並且在對照物中以與在待分析樣品中相同方式起作用的任何鹽。氯化鈉是用於此類應用的常用鹽。
[0018]第三種類型的配方佐劑是將重建對照物維持在所需pH下的緩衝液。如上述引用的範圍所示，所述珠的PH可具有寬變化範圍，但是對於用於人和其它哺乳動物對象的一般試驗的對照物，PH範圍通常是中性到弱鹼性。在許多情況下，最優pH水平將在約6.2?約
8.5的範圍內。合適的緩衝劑的示例是三(羥甲基)氨基甲烷(Tris鹼)、三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸(Tris-HCl)、雙(2-羥乙基)亞氨基三_(羥甲基)甲烷(Bis-Tris鹼)、雙(2-羥乙基)亞氨基三_(羥甲基)甲烷鹽酸(Bis-Tris-HCl)和N-2-羥乙基-哌嗪-N-2-乙磺酸(HEPES)。
[0019]可以通過任何常規方式製備用於本發明的珠，其中最方便的是通過從其中溶解有最終珠組分的水性溶液凍幹。在冷凍和升華之前，溶液的體積可具有寬變化範圍，雖然在大多數情況下，約5 μ L?約1000 μ L的體積將提供最佳結果。凍幹使珠組分免於因暴露於升高溫度所致的降解或使所述降解最小化。
[0020]在本發明的某些實施方式中的基本基質中包含的人或生物來源物質可以是人血清白蛋白、牛血清白蛋白或任何其它白蛋白或一般與人血清白蛋白類似的蛋白質。當人血清白蛋白或牛血清白蛋白也作為膨脹劑包含在珠中時，其含量優選很低以至於珠在基本基質中溶解時不會導致重建對照物的濃度與重建前的基本基質濃度明顯不同。因此，當珠中的膨脹劑是牛血清白蛋白(BSA)而基本基質中的添加劑是人血清白蛋白(HSA)時，從中形成珠(例如，通過凍幹)的水溶液中BSA的濃度可以是基本基質中HSA濃度的例如十分之一?三分之一。
[0021]基本基質可以一定的滲透壓提供，該滲透壓提供最接近待分析樣品的重建對照物。基於這些考慮，滲透壓水平可具有寬變化範圍，雖然在大多數情況下，採用約50m0sm/kg?約1000m0sm/kg的滲透壓可以實現最佳結果。可以通過(如在珠本身中)納入鹽來控制滲透壓。再次用氯化鈉作為方便的示例，在兩者中可以採用相同類型的鹽。可(如在所述珠中)方便地採用相同緩衝劑來使基本基質帶緩衝。
[0022]也可以從已經處理以去除可能干擾特定試驗的內源性分析物的人和動物來源的物質製備基本基質。這些來源的物質的示例是人全血、血漿、血清、尿以及口腔和滑液。可通過過濾、沉澱、酶和熱處理分解，和色譜分離(如親和分離、離子交換和尺寸排阻)來實現內源性分析物的去除。
[0023]基本基質的其它任選組分是穩定劑和抗微生物劑。穩定劑的示例是蛋白酶抑制劑、螯合劑、冷凍保護劑、還原劑、交聯劑和表面活性劑。抗微生物劑的示例是疊氮化鈉、環丙沙星、氯黴素、慶大黴素、丁胺卡那黴素、妥布黴素和兩性黴素B。對於技術人員，這些添加劑在其應用中的合適的量將是顯而易見的。
[0024]實施例1.珠的製備
[0025]從水性溶液中製備五種不同分析物的單一分析物珠，其中，分析物的濃度比重建對照物中分析物目標濃度高100~200倍，以計入重建後的稀釋因子。用於製備珠的各水性溶液的配方示於表1。
[0026]表1:凍幹前的珠組成
[0027]溶液組分溶液中的濃度
[0028]分析物:甲狀腺素:
[0029]
【權利要求】
1.一種用於製備個體化對照物的試劑盒，所述個體化對照物用於通過選定的試驗方法來測定人生物液體樣品中選定的分析物，所述試劑盒包含: 多種固體水溶性珠，所述珠各自包含所述分析物、膨脹劑、鹽和緩衝劑，以及 包含鹽和PH為約4.0~約9.0的緩衝劑的水性液體基質。
2.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述試驗方法具有檢測限值，並且當存在於所述基質中時所述分析物低於所述檢測限值。
3.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述固體水溶性珠基本由所述分析物、所述膨脹劑、所述鹽和所述緩衝劑組成。
4.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述測定是針對多種不同選定分析物的測定，所述試劑盒包含多種不同的水溶性珠，不同的珠各自含有單一不同的分析物。
5.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述測定是針對多種不同選定分析物的測定，並且所述水溶性珠各自含有全部所述分析物。
6.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水性液體基質是人生物液體，已從該液體去除幹擾所述分析物的檢測的內源性物質。
7.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水性液體基質還包含選自下組的成分:人血清白蛋白和牛血清白蛋白。
8.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水性液體基質還包含選自下組的穩定劑:蛋白酶抑制劑、 螯合劑、交聯劑、冷凍保護劑、還原劑和表面活性劑。
9.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水性液體基質還包含選自下組的抗微生物劑:置氣化納、環丙沙星、氣黴素、慶大黴素、丁胺卡那黴素、妥布黴素和兩性黴素B。
10.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水性液體基質的pH是約6.2~約8.5。
11.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水性液體基質的滲透壓是約50~約1000m0sm/kg。
12.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水溶性珠各自基本是直徑為約3mm~約10mm的球形。
13.如權利要求1所述的試劑盒，其特徵在於，所述水溶性珠各自從約5μL~約1000 μ L體積的水性溶液凍幹製備。
14.一種製備對照物組的方法，所述對照物組用於通過選定的試驗技術測定人生物液體樣品中選定的分析物，所述方法用於確定所述樣品中所述分析物的相對於已知醫學診斷點的水平，所述方法包括在分開的水性液體基質等分中溶解多個量的固體水溶性珠，所述水溶性珠各自包含所述分析物、膨脹劑、鹽和緩衝劑，並且所述水性液體基質包含鹽和PH為約4.0~約9.0的緩衝劑，以形成多種液體溶液，所述液體溶液的所述分析物的濃度確定包括所述醫學診斷點的的範圍。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述試驗技術具有檢測限值，並且當存在於所述基質中時所述分析物低於所述檢測限值。
16.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述固體水溶性珠基本由所述分析物、所述膨脹劑、所述鹽和所述緩衝劑組成。
17.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述方法包括製備用於分析多種不同的選定分析物以確定各所述分析物相對於該分析物的已知醫學診斷點的水平的對照物的組，所述方法通過在分開的所述水性液體基質等分中溶解多個量的多種不同的各水溶性珠來進行，其中不同的水溶性珠各自含有單一的不同分析物，以形成多種液體溶液，所述液體溶液的各分析物的濃度確定包括該分析物的所述醫學診斷點的範圍。
18.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水性液體基質是人生物液體，已從該液體去除幹擾所述分析物的檢測的內源性物質。
19.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水性液體基質還包含選自下組的成分:人血清白蛋白和牛血清白蛋白。
20.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水性液體基質還包含選自下組的穩定劑:蛋白酶抑制劑、冷凍保護劑、還原劑、螯合劑、交聯劑和表面活性劑。
21.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水性液體基質還包含選自下組的抗微生物劑:置氣化納、環丙沙星、氣黴素、慶大黴素、丁胺卡那黴素、妥布黴素和兩性黴素B。
22.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水性液體基質的pH是約6.2~約.8.5。
23.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水性液體基質的滲透壓是約50~約.1000m0sm/kg。
24.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水溶性珠各自基本是直徑為約3mm~約1Omm的球形。
25.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述水溶性珠各自從約5μL~約.1000 μ L體積的水性溶液凍幹製備。
【文檔編號】G01N33/53GK103890584SQ201280052657
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月7日 優先權日:2011年9月20日
【發明者】A·艾布拉赫姆, C·斯佩茨, K·德瓦爾 申請人:生物輻射實驗室股份有限公司