CN105612002A - 用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板 - Google Patents

用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板 Download PDF

Info

Publication number
CN105612002A
CN105612002A CN201480056039.3A CN201480056039A CN105612002A CN 105612002 A CN105612002 A CN 105612002A CN 201480056039 A CN201480056039 A CN 201480056039A CN 105612002 A CN105612002 A CN 105612002A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microwell plate
hole
section
reacting hole
reacting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480056039.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105612002B (zh
Inventor
沃尔夫冈·曼
王兆强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
YANTAI AUSBIO LABORATORIES Co Ltd
Original Assignee
YANTAI AUSBIO LABORATORIES Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by YANTAI AUSBIO LABORATORIES Co Ltd filed Critical YANTAI AUSBIO LABORATORIES Co Ltd
Publication of CN105612002A publication Critical patent/CN105612002A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105612002B publication Critical patent/CN105612002B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251Colorimeters; Construction thereof
    • G01N21/253Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D57/00Separation, other than separation of solids, not fully covered by a single other group or subclass, e.g. B03C
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5025Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures for parallel transport of multiple samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N21/77Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
    • G01N21/82Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a precipitate or turbidity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/5302Apparatus specially adapted for immunological test procedures
    • G01N33/5304Reaction vessels, e.g. agglutination plates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/16Reagents, handling or storing thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/06Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/069Absorbents; Gels to retain a fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829Multi-well plates; Microtitration plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0848Specific forms of parts of containers
    • B01L2300/0858Side walls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0403Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0409Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces centrifugal forces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1765Method using an image detector and processing of image signal

Abstract

本发明涉及用于测定凝集反应结果的方法和在这样的方法中使用的微孔板。在离心步骤中通过分离材料例如凝胶材料或珠基体分离凝集的和非凝集的样品材料。通过比较各反应孔的顶侧和底侧的图像的颜色强度和/或灰度级确定是否发生凝集反应。比较两个图像的颜色强度和/或灰度级使自动测定可靠和稳定。此外,所述反应孔以二维陈列排列,这提供了高通量。

Description

用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板
技术领域
本发明涉及一种用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板(microplate)。
背景技术
利用测试元件例如凝胶卡或珠盒(beadcassettes)用于血型鉴定、抗原或抗体检测,或其他相关免疫血液学应用或用途是已知的。这些测试元件通常包括支撑多个光学透明并垂直布置的柱或反应孔的平面基底。各反应孔保留一些惰性材料,如玻璃珠或凝胶材料,其混合在具有抗原或抗体的悬浮液中或与此结合。在使用中,患者样品被放置在惰性材料顶部上的反应中。然后将样品孵育并离心以加速凝集反应。红血细胞凝结成块并通过惰性材料基体进行过滤。惰性材料用作过滤材料。所述卡或盒通常包括一排柱或反应孔,并由透明材料制成。由于凝胶材料或珠基体的过滤功能,成块的血细胞与无阻尼血细胞彼此分离,并且被保留在过滤材料的顶部或正在渗透过滤材料并到达对应反应孔的底部截面。在其中所述成块血细胞与无阻尼血细胞分离的一排反应孔可用摄影机扫描,其中摄影机的取景方向指向那排柱或反应孔的外侧面。因此,可以使用一张图片同时检测所有反应孔。
US8,076,126B2公开了适用于这种临床测试装置的单柱测试元件。每个测试元件包括具有惰性材料的单个反应孔,以及含有抗原或抗体或结合载体的抗原或抗体的悬浮液和覆盖所述反应孔的外包层或密封物。所述密封物是可穿透的以允许进入反应孔的内容物。提供了一种盒,其包含保持多个测试元件的框架,其中所述测试元件排成一排。
WO95/31731公开了一种用于检测血型抗原和抗体的方法和装置。由此使用免疫反应性亲和层析技术检测这些抗原和抗体。所述方法包括将被检测的红细胞添加至含具有免疫球蛋白结合配体像例如蛋白质A、蛋白质G等的多个颗粒的反应管中。此步骤之后是离心和检测步骤,由此由侧视透视图分析管内容物。
D.Harmening等人,“ModernBloodBankingandTransfusionPractices”,第五版,第15章:“AlternativeTechnologiesandAutomationinRoutineBloodBankTesting”2005年1月1日,MODERNBLOODBANKINGANDTRANSFUSIONPRACTICES5THEDITION,F:A:DAVISCOMPANY,USA,第293–302页,ISBN:0-8036-1248-6是常规血库测试技术的综述,讨论了使已知方法自动化的需要和益处。
US2012/0288887A1公开了一种用于血细胞凝集图像测定的另一种方法和对应的装置。在该方法中,使用具有以二维阵列排布的多个反应孔的微孔板。所述反应孔包含具有基本上圆锥形的底壁。底壁的内表面形成为包含以同心圆形成的多级台阶的分层部分。在反应孔中,凝集反应进行,并且或多或少的台阶部分覆盖有反应产物,取决于凝集反应的结果。通过摄影机光学检测反应产物的直径。基于所测得的直径,可自动地测定凝集反应的结果。所述方法包括离心步骤和倾斜步骤,用于加速凝集反应和迫使反应产物向下进入锥形底壁。
AshrafAgaylan等人,“AhighlysensitiveparticleagglutinationassayforthedetectionofP53autoantibodiesinpatientswithlungcancer”,CANCER,第110卷,11号,2007年1月1日,第2502-2506页,ISSN:0008-543X,DOI:10.1002/cncr.23057公开了一种用于来自大体积的血清样品的p53自身抗体、p53蛋白质和p53蛋白质-抗体复合物的使用超顺磁颗粒的高灵敏度和简单的颗粒凝集免疫试验。
EP0797097A1涉及通过凝集检测样品液体中的分析物的方法,其中所述样品液体与凝集试剂接触且其中测定分析物和凝集试剂间的反应。此外,公开了用于实施所述方法的反应容器和试剂。对于分离,使用具有定义直径的通道的紧凑基体。
EP1450159A2涉及凝集试验且特别地涉及用于实施这些试验的装置。由此,该装置包括分离段以分离凝集物。该分离段不使用头状(head-like)颗粒或凝胶,而是使用固定在基底的元件(参见0028])。此外,EP1450159A2公开了能够实施具有增加的速度和精确度的凝集试验的自动化系统。
WO2009/120516A1涉及一种免疫诊断测试,包括:支撑构件,包含测试材料的至少一个测试柱,和外包层,其覆盖至少一个测试元件的顶部。在WO2009/120516A1中使用的管排列在卡中。
US2004/002415A1涉及用于自动离心含生物材料的液体的自动化离心系统(参见摘要)。
EP2124054A1公开了具有至少一个成像器的免疫诊断测试装置以在离心循环中提供预先凝集评估(参见题目)。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于测定凝集反应的结果的方法,其可自动地进行,其是可靠的,并提供高通量。
本发明的另一个目的是提供一种微孔板,其允许实施具有高可靠性和高通量的测定凝集反应结果的方法。
本发明的目的是通过如在独立权利要求中所限定的方法和的微孔板解决。本发明的有利实施方案在对应的从属权利要求中限定。
一种用于测定凝集反应的结果的方法,包括以下步骤:
-反应步骤,其允许样品在孔中与试剂反应,其中使用具有以二维阵列排布的多个孔的微孔板;
-离心步骤,其使所述微孔板旋转,以使所述孔的底壁将相对于旋转轴向外排列,其中在离心步骤中,凝集的样品材料与非凝集的样品材料通过分离材料例如凝胶材料或珠基体分离;
-成像步骤,其获取所述微孔板的顶侧的至少一幅图像和所述微孔板的底侧的至少一幅图像;
-测定步骤,其测定所述孔中的样品对于凝集反应是阳性的还是阴性的,其中比较所述微孔板的顶侧图像和底侧图像中所述孔的颜色强度和/或灰度级。
使用该方法,测定孔的顶侧和底侧处的某些孔的颜色强度和/或的灰度级的差异。这种差异可以以高精度检测。干扰条件,如背景光,通常对孔的顶侧和底侧的图片具有相同的影响以使它们通过比较对应反应孔的顶侧和底侧的颜色强度和/或灰度级而被消除。这使得该方法非常稳健和可靠。这种方法适用于用于自动测试成千上万样品而无需任何人为干涉的工业应用。
此外,二维阵列的供应允许同时进行多个凝集反应和多个凝集反应的测定。由于从底侧以及从顶侧检测孔,仅使用一维排列的反应孔是没有必要的,正如从例如US8,076,126B2中已知的。
优选地,在离心步骤中,微孔板围绕水平轴旋转。这便于离心步骤在自动系统中的集成。WO2013/117606A1和EP13179437.2中公开了被实施具有水平旋转轴的离心的样品。EP13179437.2还未被公开。文献WO2013/117606A1和EP13179437.2通过引入并入。
根据一个优选的实施方案,孵育步骤可以在离心步骤前进行用于加速凝集反应。
在离心步骤中通过分离材料,例如凝胶材料或珠基体,将反应产物,即凝集的探针样品部分,与反应离析物,即未凝集的探针样品部分,分离。所述珠基体作为过滤材料起作用,其使凝集样品部分特别地成块的血细胞保留在珠基体的顶部,其中非凝集的样品部分渗透所述珠基体并在对应孔的底部被收集。使用凝胶基体,非凝集的样品部分与凝集的样品部分分离,在于非凝集的样品部分在分离步骤中渗透所述凝胶基体至反应孔的底部,其中较大的凝集的样品部分保留在凝胶基体的顶侧或在凝胶基体中。
可在分离材料的顶部提供试剂或所述分离材料可混合在含试剂的悬浮液中。所述试剂可包含与预定样品反应的抗体和/或抗原。如果凝胶基体与所述试剂混合,则凝集反应发生在凝胶基体中且凝集的产物保持在反应发生的凝胶基体中。
在需要基底以使抗体/抗原反应可见的情况下,这也可包括在凝胶中。其也可仅位于底部和顶部位置。
用于测定凝集反应产物的微孔板包含以二维阵列排布的多个孔,其中至少一个所述孔包含含分离材料例如凝胶或珠基体的分离段,其中所述分离段包含至少一个向下逐渐减小的圆锥部分,以使渗透分离材料的样品材料将被集中。
渗透分离材料的样品的集中增强孔的底侧的图片的颜色强度或灰度级,因为该样品材料集中在所述孔的中心。这有助于自动光学分析,这也提升了测试的可靠性,因为这使得比较反应孔的顶侧和底侧的颜色强度或灰度级更容易。
该反应孔优选在孔的顶端包含填充段,其中填充段的横截面积大于分离段的横截面积。
微孔板优选包括至少96个孔。这样的微孔板可包含至少300个,特别地384个或至少1000个或特别地1536个孔。反应孔的内部高度优选在5毫米至25毫米的范围内,且特别地10-20mm或10-15mm。
根据本发明的另一方面,测试装置包括离心机和用于检测反应孔的顶侧的摄影机和用于检测反应孔的底侧另一个摄影机。此测试装置包括用于实施上述方法的控制单元。
优选地,所述测试装置包括装载机构,用于将微孔板水平地装载进入离心机和用于将微孔板水平地从离心机卸下。可沿着微孔板的装载路径来提供线性摄影机用于检测微孔板的顶表面和底表面。所述线性摄影机朝着微孔板的移动方向横向延伸。
所述测试装置优选包括移液构件,用于自动地用分离材料例如凝胶材料填充反应孔。这允许仅使用所需的微孔板的反应孔。其他的反应孔可以留空。因此,使用具有多个反应孔的微孔板以低成本实现了高通量,因为只有反应孔装载有实际使用的分离材料和试剂。
附图说明
下面将结合附图更详细地解释本发明。在附图中:
图1a是根据本发明的微孔板的一个实施方案的顶视图,
图1b和1c是根据图1的微孔板的侧视图,
图2是根据图1a的微孔板的单个反应孔的侧视图,其中内边缘以虚线描绘,
图3是图1a的微孔板的单个反应孔的透视图,
图4a–4f每个反应孔含有进行凝集反应后的样品且包含顶侧(孔上方)和底侧(孔下方)的反应孔的各一幅图片,
图5-8用于实施用于测定凝集反应结果的方法的装置,以不同的视图,无外壳,以及
图9微孔板载体。
图1a-1c直至图3示出了根据本发明的微孔板1的实施方案。所述微孔板包含以16×24个孔的二维阵列排列的384个反应孔2。
微孔板1由透明的惰性塑料材料如聚碳酸酯形成。
每个孔2(图2,3)是相同的。每个反应孔2在其顶端具有开口3和在其底端具有底壁4。在预期用途中,微孔板被布置成具有向上指向的开口和向下指向的底壁。因此,在下面的描述中,术语“向上”被用作指向开口3以及术语“向下”用作指向底壁4。
反应孔2在顶端包括填充段5。填充段5具有正方形形式的横截面。当然,为圆形或矩形的其他横截面形式是可能的。然而,优选正方形的形式,因为这允许最大的横截面用于每单位面积布置一定密度的反应孔2。填充段5的横截面面积越大,越容易填充反应孔2。
在填充段5的下方提供传送段6,其连接填充段5和分离段7。所述分离段7包含比填充段5更小的横截面面积,以使传送段6是向下逐渐变小的以提供从填充段的较大的横截面面积至分离段7的较小的横截面面积的传送。
分离段7包含中空圆柱体形式的上部8。在本实施方案中,上部8具有正方形的横截面。
分离段7的下部9呈现为向下逐渐变小的圆锥形部分。
圆锥形部分9的下端通向收集段10。收集段10体现为中空圆柱体的形式。在本实施方案中,该中空圆柱体具有圆形的横截面。
收集段10的横截面面积显著小于分离段7的上部8的横截面面积。下部或圆锥形部分9,分别将分离段7的上部8的横截面面积以至少2:1的比例,优选至少3:1的比例和特别地优选至少4:1的比例降低至收集段10。
大部分分离段填充有分离材料,例如凝胶材料或珠基体。这样的分离材料用于从非凝集样品部分中分离凝集样品部分。如果样品材料的凝集的和非凝集的部分在分离材料的顶侧提供且经受来自反应孔2的顶端且指向反应孔2的底端的离心力,则仅样品的非凝集部分渗透凝胶材料或过滤材料,例如珠基体。因此,分离凝集的样品部分和非凝集的样品部分并在收集段收集非凝集的样品部分是可能的。
由于分离段7的上部8至收集段10的横截面面积的减少,样品材料的渗透部分集中在反应孔的中心。因此,样品材料的渗透部分集中在收集段10的小体积中。因此,收集段10包含穿过分离材料10的高浓度的样品材料。这样的高浓度的样品材料对于光学检测是有利的。
在本实施方案中,填充段的高度是4.5mm,传送段6的高度是3mm,分离段7的上部8的高度是5mm,分离段7的圆锥形部分9的高度是1mm且收集段10的高度是1mm。
填充段5的外部边缘的长度是4.5mm。反应孔的壁厚为约0.7mm。
分离段7的上部8的水平内部边缘的长度为约2mm,以使分离段7的上部8的横截面面积为约4mm2。收集段10的横截面的直径不大于1mm,以使横截面面积小于1mm2
从底壁4的内侧延伸至反应孔2的顶端的反应孔2的总内部高度为14.5mm。
上面给出的数字描述了反应孔2的一个具体实例。当然,改变所述尺寸是可能的。如果微孔板1包含较低数目的反应孔2,则对于具有相同尺寸的微孔板,各反应孔2的横截面积可被扩大。
取决于所使用的分离材料的类型,可改变分离段7的高度的尺寸。大部分分离段7填充有分离材料。传送段6和甚至填充段5的下部填充有分离材料也是可能的。
正如在图1b和1c中看到的,界定填充段5的壁是在这些壁的两侧的两个反应孔2的各部分。
微孔板1包含环绕反应孔2的阵列的框架11。所述框架11被垂直侧壁12支撑。
在本实施方案中,多个反应孔2在一个微孔板1中整体体现。这是优选的,然而,使用可放在机架(rack)中的单个反应孔也是可能的。所述机架包括用于保持反应孔的托座(socket),其中所述托座优选以二维阵列排列。
图5示出了用于测定凝集反应结果的测试装置13。
离心机14包含前平台15、离心段16和驱动段17(图6、7、8)。
在顶视图中,前平台15具有比标准微孔板稍大的矩形形状。在前平台15的除了与离心段16相邻的那一边的所有侧边提供边圈(rim)18。
离心段16包括转子19。转子19安装在水平轴20上(图7)。转子19包括用于接收一个微孔板1的容器段。所述容器段呈现为板状托盘21。板状托盘21由矩形基底壁22和两个U形轨23限定。U形轨23与它们的开放侧相对设置。在板状托盘的最低位置,U形轨23在基底壁22的下方。在图6中,板状托盘21被部分切开,以使保持在板状托盘21中的微孔板2和微孔板载体26是可见的。
板状托盘21到旋转轴线24的距离优选大于反应孔单元的横向延伸,特别是比反应孔单元的横向延伸大至少1.5倍或2倍。
与容器段或板状托盘21直径上相对的,平衡物40通过支架41固定在法兰39上。可提供另一个板状托盘替代平衡物40,其呈现为用于接收微孔板或具有微孔板的微孔板载体以形成对在板状托盘21中使用的微孔板类型可调节的平衡物。
在前侧壁28中的开口29呈现在板状托盘21的最低位置的水平,这是转子19的装载位置。在与装载位置中板状托盘21的基底壁22相同的水平上提供前平台15,以使微孔板或在微孔板载体上的微孔板可从前平台15滑动至基底壁22上,反之亦然,其中微孔板1的反应孔2的开口指向保持转子19的轴20。
在本实施方案中,基底壁22、U形轨23以及基底壁22之间的段由一个单一铝件形成。
在转子19的前侧,板状托盘21是开放的,使得微孔板可滑入板状托盘21。在转子19的后侧,提供阻挡器(stopper)25。阻挡器25优选包括磁性元件。
基底壁22之间的段尽可能地被切断并在基底壁22中提供孔以使转动惯量最小化。
在本实施方案中,板状托盘21被设计用于接收微孔板1连同微孔板载体26。微孔板载体26是在侧边具有边圈42的矩形框架,其中所述边圈的内表面界定微孔板在微板孔载体26上的位置,具有小的飘动(asmallplay)。边圈42的上表面向内倾斜以使微孔板滑入由边圈界定的段中。
微孔板载体26在一个侧边包含由磁性材料特别地由铁磁材料形成的耦合元件43。该耦合元件27可与转子19上的磁性阻挡器25协作。
前侧壁28中的开口29具有矩形滑道(slid)的形式。提供用于关闭开口29的自动门。开口29被布置在前平台15的水平上。在装载位置,转子19与其基底壁22水平布置,其中所述板状托盘21的基底壁被布置在与前平台15相同的水平上,以使微孔板载体26和微孔板1可从前平台15水平滑入较低的板状托盘21,反之亦然。
在开口的上边缘,提供用于将试剂分配入微孔板1的反应孔2中的移液喷嘴。
在前平台15和转子19间的间隙中,在微孔板的运输路径的上方设置上线性摄影机44,其取景方向向下进入微孔板1的顶部表面。在微孔板的运输路径的下方设置下线性摄影机45,其取景方向向上进入微孔板1的底部表面(图5)。当微孔板1穿过开口29时,线性摄影机44、45可检测微孔板1的完整的上侧面和下侧面的图像。
驱动段17包括用于旋转轴20和转子19的电动机(未示出)。电动机与用于控制旋转速度的控制单元连接。该离心机被设计用于离心微孔板1。由于微孔板和轴20或旋转轴线24之间的距离大,对于在不同的反应孔2中的流体表现几乎相同的离心加速度。因此,达到相同的离心效果,而与流体位于中心反应孔还是侧部反应孔无关。
提供控制单元以控制转子的速度和转子的加速度。转子的速度在100RPM至3000RPM的范围内。转子的加速度和减速度在100–1,200RPM/s范围内。当启动转子时,其应当被加速,以使在转动约180°后,应施加至少1g的离心加速度,使得没有流体从开口向下指向的反应孔滴出。具有深孔反应孔的微孔板可尽可能快地被加速。然而,加速具有小孔作为反应孔的微孔板由于加速度可通过流体从一个反应孔晃动至相邻反应孔而导致污染。这样的晃动污染的风险取决于反应孔的填充量和反应孔的形式。已显示具有高达500RPM/s至1,200RPM/s的加速度,不发生由于晃动导致的污染。
驱动段17也包含用于装载和卸载具有微孔板1的离心机14的装载机构30。
装载机构30包含柔性伸长板条(flexibleelongatedbeam)31,用于牵伸和收回微孔板1或连同微孔板1的微孔板载体26(图5)。柔性伸长板条31由横向轻微弯曲至其纵向延伸的金属片条形成。因此,如果它线性延伸,则所述金属片提供一定的刚度,且另一方面,其可围绕一个与纵向延伸横向垂直的轴线弯曲。已知如此弯曲的金属片条来自金属测量带。
在本实施方案中,板条31的一端垂直固定在驱动段17的内壁32上,其中所述板条从内壁32向后方延伸。板条31弯曲成U形转弯,使得板条的自由端33向前指向且所述板条延伸通过在内壁32中的滑道。因此,该板条包括固定于内壁32的上绞合线(upperstrand)34,和贯穿内壁32的滑道的下绞合线35。绞合线35,其延伸穿过内壁32并包括自由端33,夹在两个轮(未示出)之间,其中,所述两个轮中的一个由步进马达37驱动。在附图中仅显示了两个轮中的一个。板条31的自由端33装配有磁性元件38。板条31可通过步进马达37驱动,以延伸或驱动具有其磁性元件38的自由端33穿过离心段16和传过前侧壁28中的开口29。因此,板条31的自由端33在最大的牵伸位置达到前平台15的区域。在最大的缩回位置,板条31的自由端33配置在转子19的后面且特别地在离心段16之外,以使转子19可自由旋转。
可仅通过牵伸板条31直至板条的磁性元件38通过微孔板载体26的耦合元件27耦合,将装载机构30耦合至放置在前平台15上的微孔板载体26。通过缩回板条31,微孔板载体26被卷入转子19的一个板状托盘21中。当微孔板载体26与阻挡器25邻接时,通过进一步缩回所述板条,释放板条31的磁性元件38和微孔板载体26的耦合元件27之间的耦合,且同时微孔板载体26的耦合元件27与阻挡器25的磁性元件耦合并因此固定在转子19中的适当位置。
这种装载机构30允许离心机14耦合到任何以自动劳作机器人(anautomaticlaborrobot)的形式传输微孔板的传输系统。所述劳作机器人只需要将微孔板1放置在位于前平台15处的微孔板载体26上。然后装载机构30可装载和卸载转子19。也可能将不具有前板的离心机14直接放置在与用于传送微板的传送带邻近的位置,其中微孔板1可从具有装载机构30的传送带上取回,且可被再次放在传送带上。在本实施方案中,使用具有耦合元件27的微孔板载体26。也可能提供具有这样的耦合元件27的微孔板,以使不需要微孔板载体。
进一步的优点在于,装载机构30被放置在离心段16的后侧,从而使离心机14可以耦合到现有的实验室机器人而无需任何中间设备。这有利于将离心机集成至现有实验室机器人中。
在下文中,描述了在测试装置13中使用上述微孔板1用于测定一个或多个凝集反应的结果。
所述方法优选用空的微孔板1启动。通过移液装置使反应孔2填充有凝胶材料。对于将被实施的每个凝集反应,各个反应孔2填充有凝胶材料。如果凝集反应的数目小于在一个微孔板中提供的反应孔2的数目,则不需要的反应孔不填充凝胶材料。
在用各特定量的凝胶材料填充各反应孔之后,离心微孔板以迫使凝胶材料至反应孔的下部,以使凝胶材料填充收集段和大部分的分离段7而不含任何气泡。
由于离心步骤,有可能用凝胶材料原位填充反应孔,即使使用具有小直径的反应孔。不需要预先装入分离材料的反应孔。当然,也可能使用预先装载的反应孔。
含分离材料的反应孔转载有含特定试剂的悬浮液。不同反应孔可转载有不同试剂。所述试剂通常包括抗原或抗体或已知血型的血细胞。
将一定量的受试样品分配在含分离材料和试剂的反应孔中。优选地,将相同样品的样品材料分配在含不同试剂的反应孔中,可将不同样品的材料分配至不同组的反应孔中。因此,可能同时测试多个不同样品,其中各样品相对于多个不同的试剂被测试。
孵育含装载有样品、试剂和分离材料的反应孔的微孔板,其中应用特定的温度以预定的时间。该孵育步骤可在单独的孵化器中实施。任选地,所述离心机包含加热构件,以使微孔板可在离心机中孵育。此后,离心所述微孔板,其中非凝集的样品部分以向反应孔2的底壁4的方向渗透凝胶材料。在反应孔2的收集段10中收集样品的非凝集部分。如果凝集反应的结果是发生凝集,则凝集的样品材料保持在分离材料的顶侧(图4a)。如果仅有弱的凝集反应或迟钝的凝集反应,则凝集的块是小的,且停止在凝胶材料的内部而不到达反应孔2的底壁4或收集段10。正如在图4b和4c中可看到的,凝集的凝胶材料保持在凝胶材料中并分布在其中。凝集反应越弱,非凝集的样品部分的数目越大且到达收集段10的样品部分越多,正如可在图4d-4f中看到的。
在离心步骤后,将微孔板从离心机中取出,其中用线性摄影机从反应孔的顶侧和底侧摄取图像。
图4a–4f分别示出了各反应孔2上方顶侧的图像和各反应孔下方底侧的图像。这两个图象的灰度级被自动对比,其中,灰度级的差被计算。有五个结果等级,即0、1+、2+、3+和4+。每个灰度级差被分配给某一等级,其中,如果仅具有凝集的样品材料,则反应孔顶侧是深色的且反应孔底侧是浅色的,且对应的等级是4+,且如果凝集反应非常弱,则所有或几乎所有样品部分到达收集段10,且反应孔底侧是深色的且反应孔顶侧是浅色的(图4,4F),其中等级是0(=无凝集反应)。
如果样品材料包括红血细胞,则优选摄取彩色图像并对比顶侧和底侧的图像的红颜色的颜色强度。
在本实施方案中,反应孔2的开口3的横截面面积具有正方形的形状,并且收集段10具有圆形的横截面形状。因此,从顶侧拍摄的图片显示正方形且从底侧拍摄的图片显示圆形。通过检测的图案的形状(圆形或正方形),可以判定图片是来自于反应孔的顶侧还是底侧。这确保了,如果图片是手动控制的,则底侧和顶侧的图片不相互混合。因此,优选反应孔2的开口3和的收集段10的形状不同。
绝对颜色强度或灰度级取决于多种情况,如背景光、分离材料的类型、分配到各反应孔中的样品材料的量等。通过比较反应孔顶侧和底侧的图像,这些影响被消除,因为是否具有凝集反应或是否具有非凝集反应的决定仅基于两个图像的颜色强度和/或灰度级的差异。这使得测试非常可靠和稳定。此外,容易校准在不同分离材料和不同试剂上的试验,以使整个过程非常灵活。本系统特别适合于以高通量和低成本测试大量的样品。
在上述实施方案中,比较了反应孔的顶侧和底侧的两个图像的颜色强度和/或灰度级。此外,可将所述图像与预定的样品图像进行比较。
标号列表
1微孔板
2反应孔
3开口
4底壁
5填充段
6传送段
7分离段
8上部
9下部(圆锥形部分)
10收集段
11框架
12侧壁
13测试装置
14离心机
15前平台
16离心段
17驱动段
18边圈
19转子
20轴
21板状托盘
22基底壁
23U形轨
24旋转轴线
25阻挡器
26微孔板载体
27耦合元件
28前侧壁
29开口
30装载机构
31柔性伸长板条
32内壁
33自由端
34上绞合线
35下绞合线
36
37步进马达
38磁性元件
39法兰
40平衡物
41支架
42边圈
43移液喷嘴
44上线性摄影机
45下线性摄影机

Claims (14)

1.用于测定凝集反应结果的方法,包括
-反应步骤,其允许样品在孔(2)中与试剂反应,其中使用具有以二维阵列排列的多个孔(2)的微孔板(1);
-离心步骤,其使所述微孔板(1)旋转,以使所述孔(2)的底壁(4)将相对于旋转轴线(24)向外排列,其中在离心步骤中,凝集的样品材料与非凝集的样品材料通过分离材料例如凝胶材料或珠基体分离;
-成像步骤,其获取所述微孔板(1)的顶侧的至少一张图像和所述微孔板(1)的底侧的至少一张图像;
-测定步骤,其测定所述孔(2)中的样品对于凝集反应是阳性的还是阴性的,其中比较所述微孔板的顶侧图像和底侧图像中所述孔的颜色强度和/或灰度级。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在离心步骤中,微孔板(1)围绕水平轴线旋转。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其在离心步骤之前还包括孵育步骤。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其中所述分离材料混合在含试剂的悬浮液中。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其中在所述分离材料的顶部提供所述试剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其中所述样品包括血细胞样品。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其中所述试剂包括预定的抗体和/或抗原。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其中所述微孔板在该方法开始时包含空的孔且在反应步骤之前用分离材料、所述试剂和所述样品材料填充至少一些所述孔。
9.用于测定凝集反应产物的微孔板,其具有以二维阵列排列的多个孔(2),其中所述孔的至少一个包含含分离材料例如凝胶或珠基体的分离段(7),其中所述分离段(7)包含至少一个向下逐渐变小的圆锥形部分(9),以使渗透分离材料的样品材料将被集中在各个孔(2)的中心。
10.根据权利要求9所述的微孔板,其中所述孔(2)在孔的底端包含用于收集渗透所述分离材料的样品材料的收集段(10),其中所述收集段(10)优选具有中空圆柱体形状。
11.根据权利要求9或10所述的微孔板,其中所述分离段(7)包含中空圆柱体。
12.根据权利要求9-11任一项所述的微孔板,其中所述孔(2)在所述孔(2)的顶端包含填充段(5),其中所述填充段(5)的横截面积大于所述分离段(7)的横截面积。
13.根据权利要求9-12任一项所述的微孔板,其中所述微孔板(2)包含至少96个孔,和/或,其中所述反应孔(2)的内高度在5mm至20mm之间。
14.测试装置,其包括:
离心机(14)和用于检测反应孔(2)的顶侧的摄影机(44)和用于检测所述反应孔的底侧的摄影机(45),和用于实施在权利要求1-8任一项中限定的方法的控制单元,其中优选使用根据权利要求9-13中之一的微孔板。
CN201480056039.3A 2013-10-09 2014-10-07 用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板 Active CN105612002B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13187975 2013-10-09
EP13187975.1 2013-10-09
PCT/EP2014/071399 WO2015052162A2 (en) 2013-10-09 2014-10-07 Method for determining the result of an agglutination reaction and microplate for determining products of agglutination reactions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105612002A true CN105612002A (zh) 2016-05-25
CN105612002B CN105612002B (zh) 2018-10-09

Family

ID=49326563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480056039.3A Active CN105612002B (zh) 2013-10-09 2014-10-07 用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10895570B2 (zh)
EP (3) EP2859948A1 (zh)
JP (1) JP6263258B2 (zh)
KR (2) KR101940586B1 (zh)
CN (1) CN105612002B (zh)
BR (1) BR112016005671B1 (zh)
CA (1) CA2921647C (zh)
RU (1) RU2648471C2 (zh)
WO (1) WO2015052162A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107064503A (zh) * 2017-05-16 2017-08-18 上海兰卫医学检验所股份有限公司 一种梅毒螺旋体抗体检测结果的判断方法及装置
CN107091935A (zh) * 2017-04-20 2017-08-25 陈凡 自动化血凝抑制实验工作站的总体设计方案及其用途
WO2020147035A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-23 Yantai Ausbio Laboratories Co., Ltd. Automated liquid handling system and method for depositing biological samples for microscopic examination

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11009504B2 (en) * 2017-01-31 2021-05-18 Maxim Integrated Products. Inc. System and method for performing an assay with sub-pixel sized beads
CN112461857B (zh) * 2020-11-18 2023-01-06 天津德祥生物技术股份有限公司 一种样本检测过程及结果识别方法
CN112444527B (zh) * 2020-11-18 2022-12-09 天津德祥生物技术股份有限公司 一种离心式样本检测方法
DE102021006144A1 (de) * 2021-12-13 2023-06-15 BlueCat Solutions GmbH Reaktionsgefäßeinheit, Verfahren zum selektiven Entfernen einer Flüssigkeit sowie zum Einbringen einer einen Zielstoff enthaltenden Flüssigkeit aus einem bzw. in ein Reaktionsgefäß einer Reaktionsgefäßeinheit
CN114849316B (zh) * 2022-07-11 2022-09-23 冠兴(西安)通信电子工程有限公司 一种智能化反冲洗过滤的自动控制系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665558A (en) * 1994-05-17 1997-09-09 Gamma Biologicals, Inc. Method and apparatus useful for detecting bloodgroup antigens and antibodies
EP1262764B1 (en) * 2001-05-25 2007-04-11 Corning Incorporated Method for the detection of reactions and metabolic changes with temperature-sensitive fluorescent material
US20090155919A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Optix, Llp High throughput drug screening method
CN101629952A (zh) * 2008-07-18 2010-01-20 奥索临床诊断有限公司 单柱免疫学测试元件
CN102047125A (zh) * 2008-03-25 2011-05-04 奥索临床诊断有限公司 具有削弱箔层的免疫诊断检测元件
CN102687017A (zh) * 2009-12-24 2012-09-19 贝克曼考尔特公司 用于判定血细胞凝集图像的方法以及用于判定血细胞凝集图像的装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58105065A (ja) * 1981-12-17 1983-06-22 Olympus Optical Co Ltd 免疫学的凝集反応に基く分析装置
US5338689A (en) * 1987-08-24 1994-08-16 Stiftung Fur Diagnostische Forschung Method and card for detecting antigens and/or antibodies
JPH087215B2 (ja) * 1987-08-24 1996-01-29 シュティフツング・フュア・ディアグノスティッシュ・フォルシュンク 抗原および/又は抗体の検出方法および検出用の試験キット
US5491067A (en) * 1993-07-15 1996-02-13 Ortho Diagnostic Systems Inc. Agglutination reaction and separation vessel
US5780248A (en) * 1993-07-15 1998-07-14 Ortho Diagnostic Systems, Inc. Foil sealed cassette for agglutination reactions and liner therefor
US5905028A (en) * 1994-05-17 1999-05-18 Gamma Biologicals, Inc. Method and apparatus useful for detecting bloodgroup antigens and antibodies
US5603899A (en) * 1995-04-12 1997-02-18 Pharmacia Biotech, Inc. Multiple column chromatography assembly
ATE210829T1 (de) * 1996-03-18 2001-12-15 Diagnostische Forsch Stiftung Partikel-immunoassay mit kompakter matrix
JP4536968B2 (ja) * 2001-09-12 2010-09-01 ベックマン・コールター・インコーポレーテッド 血液検査装置
KR20040001439A (ko) * 2002-06-28 2004-01-07 (주)바이오넥스 자동화된 원심분리 시스템
US20040166551A1 (en) * 2003-02-24 2004-08-26 John Moulds Detection of agglutination of assays
JP4898828B2 (ja) * 2006-11-15 2012-03-21 ベックマン コールター, インコーポレイテッド 凝集判定方法
US8058073B2 (en) * 2008-01-30 2011-11-15 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Immunodiagnostic test cards having indicating indicia
US20090274348A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Ortho-Clinical Diagnostics, Inc. Immunodiagnostic test apparatus having at least one imager to provide agglutination evaluations during centrifugration cycle
JP2010060417A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Olympus Corp 血液検査用マイクロ反応容器
US20120109677A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 New York Blood Center, Inc. Blood bank management and rapid blood type determination system
DE102012201717A1 (de) 2012-02-06 2013-08-08 AusBio Laboratories Co, Ltd. Probenträger-Zentrifuge
EP2929939A1 (en) * 2014-04-07 2015-10-14 Yantai AusBio Laboratories Co., Ltd. Microplate

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5665558A (en) * 1994-05-17 1997-09-09 Gamma Biologicals, Inc. Method and apparatus useful for detecting bloodgroup antigens and antibodies
EP1262764B1 (en) * 2001-05-25 2007-04-11 Corning Incorporated Method for the detection of reactions and metabolic changes with temperature-sensitive fluorescent material
US20090155919A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Optix, Llp High throughput drug screening method
CN102047125A (zh) * 2008-03-25 2011-05-04 奥索临床诊断有限公司 具有削弱箔层的免疫诊断检测元件
CN101629952A (zh) * 2008-07-18 2010-01-20 奥索临床诊断有限公司 单柱免疫学测试元件
CN102687017A (zh) * 2009-12-24 2012-09-19 贝克曼考尔特公司 用于判定血细胞凝集图像的方法以及用于判定血细胞凝集图像的装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107091935A (zh) * 2017-04-20 2017-08-25 陈凡 自动化血凝抑制实验工作站的总体设计方案及其用途
CN107064503A (zh) * 2017-05-16 2017-08-18 上海兰卫医学检验所股份有限公司 一种梅毒螺旋体抗体检测结果的判断方法及装置
WO2020147035A1 (en) * 2019-01-16 2020-07-23 Yantai Ausbio Laboratories Co., Ltd. Automated liquid handling system and method for depositing biological samples for microscopic examination
CN113614532A (zh) * 2019-01-16 2021-11-05 烟台澳斯邦生物工程有限公司 沉积用于显微镜检查的生物样品的自动液体处理系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3055064A2 (en) 2016-08-17
EP3055064B1 (en) 2018-02-21
EP3326718B1 (en) 2019-08-14
RU2016105981A (ru) 2017-11-13
BR112016005671A2 (zh) 2017-08-01
KR20180055936A (ko) 2018-05-25
CN105612002B (zh) 2018-10-09
RU2648471C2 (ru) 2018-03-26
EP2859948A1 (en) 2015-04-15
KR101940586B1 (ko) 2019-01-21
WO2015052162A3 (en) 2015-06-18
JP2016533486A (ja) 2016-10-27
EP3326718A1 (en) 2018-05-30
CA2921647C (en) 2021-07-06
WO2015052162A2 (en) 2015-04-16
CA2921647A1 (en) 2015-04-16
BR112016005671B1 (pt) 2022-03-22
US10895570B2 (en) 2021-01-19
KR101922718B1 (ko) 2018-11-27
KR20160065943A (ko) 2016-06-09
JP6263258B2 (ja) 2018-01-17
US20160252499A1 (en) 2016-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105612002A (zh) 用于测定凝集反应结果的方法和用于测定凝集反应产物的微孔板
EP3408641B1 (en) Methods and apparatus for multi-view characterization
DK2124054T3 (en) Immunodiagnostic testing apparatus with at least one image generator to provide improved agglutination evaluations during the spin cycle
JP6552597B2 (ja) マイクロプレート
JP5330317B2 (ja) 生体試料の分析方法および分析装置
CN1667417A (zh) 检测血样凝固的装置
CN103235147A (zh) 分析装置、方法和试剂
CN102047125B (zh) 具有削弱箔层的免疫诊断检测元件
CN102016540A (zh) 分析装置、方法和试剂
CN102033007A (zh) 血液试样处理装置以及血液试样处理方法
US11763461B2 (en) Specimen container characterization using a single deep neural network in an end-to-end training fashion
US20220168735A1 (en) Point of Care Concentration Analyzer
CN103599817B (zh) 免疫学化验系统和方法
CN105115949A (zh) 分析装置、方法和试剂

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant