CN107110843A - 用于生成细胞分裂的血液的方法 - Google Patents

用于生成细胞分裂的血液的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107110843A
CN107110843A CN201580069591.0A CN201580069591A CN107110843A CN 107110843 A CN107110843 A CN 107110843A CN 201580069591 A CN201580069591 A CN 201580069591A CN 107110843 A CN107110843 A CN 107110843A
Authority
CN
China
Prior art keywords
whole blood
sample
fissional
blood sample
component
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
CN201580069591.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107110843B (zh
Inventor
J·E·布朗
J·J·塔卡如斯基
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.)
Thermo Finnigan LLC
Original Assignee
Thermo Finnigan LLC
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 Thermo Finnigan LLC filed Critical Thermo Finnigan LLC
Publication of CN107110843A publication Critical patent/CN107110843A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107110843B publication Critical patent/CN107110843B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/492—Determining multiple analytes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/49—Blood
    • G01N33/491—Blood by separating the blood components
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/80—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving blood groups or blood types or red blood cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1016—Control of the volume dispensed or introduced
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1095—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers
    • G01N35/1097—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers characterised by the valves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/44—Sample treatment involving radiation, e.g. heat
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
    • G01N2030/8809—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample
    • G01N2030/8813—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample biological materials
    • G01N2030/8822—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86 analysis specially adapted for the sample biological materials involving blood
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N2035/00465—Separating and mixing arrangements
    • G01N2035/00475—Filters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
    • G01N30/72—Mass spectrometers
    • G01N30/7233—Mass spectrometers interfaced to liquid or supercritical fluid chromatograph

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

一种用于分析全血样本的方法可包含：将全血注射到双区样本环的第一区中，将足够的热或能量施加到所述全血以分裂所述全血样本的所述细胞组分从而产生细胞分裂的血液，以及将足够体积的缓冲剂注射到所述双区样本环中以将所述细胞分裂的血液移动到所述双区样本环的第二区中。所述方法可进一步包含：将多端口值切换到注射位置，使所述细胞分裂的血液从所述双区样品环流入固相萃取柱中，以及将所述细胞分裂的血液的组分从所述固相萃取柱洗脱到液相色谱柱中。

Description

用于生成细胞分裂的血液的方法
技术领域
本发明大体上涉及质谱领域，包含用于生成细胞分裂的血液的系统和方法。
背景技术
识别和量化来自生物流体的样本中的分析物可需要复杂且冗长的预处理程序，以便从流体样本去除细胞组分，例如全血中的红细胞、白细胞和凝血细胞。为了分析血液样本，这些细胞组分可必须通过处理前程序(例如，离心、过滤、沉积和/或使用化学反应剂或机械处理通过裂解均质化)来去除。然而，这些程序可能难以集成为自动测试格式。这也适用于目标分析物存在于细胞组分中的情形，例如红细胞中的免疫抑制药物。在此情况下，在添加裂解反应剂之前，可通过离心和/或过滤来隔离或富集细胞组分，或可通过将变性剂添加到原始样本(例如，ZnSO4与乙腈的混合物)来使细胞组分变性，或用-20℃到-170℃的温度处理原始样本。
可使用液相色谱法(LC)将混合物中的组分分离，以识别每种组分并量化每种组分。依赖泵将含有样本混合物的加压液体溶剂通过填充有固态吸附物质的柱。样本中的每种组分可以不同方式与吸附物质略微相互作用，从而致使不同组分具有不同迁移速率且导致组分在其流出柱时分离。
质谱(MS)被广泛用于识别和量化样本中的化合物。在质谱中，根据离子的质量/电荷(m/z)比率来分离离子，且依据m/z而测量离子丰度。一般来说，质谱仪具有三个主要组件：用于产生离子的离子源，用于通过m/z分离离子的质量分析器和用于检测经m/z分离的离子的检测器。
与质谱组合的液相色谱法(LC-MS)可提供对复杂样本的自动分析：首先基于穿过色谱柱的不同迁移速率来分离组分，且接着用质谱仪识别并量化样本的组分。然而，具有细胞组分的生物样本可能例如通过要求预处理以去除细胞组分或片段而破坏对样本中的组分的全自动分析。将需要用于处理全血以分解并去除残余细胞片段的在线系统。
全文特此以引用的方式并入本文中的美国专利案第7,799,579号公开了一种在分裂细胞组分但避免样本的粘度显著增大的状况下热处理生物样本的方法。通过在10秒与40秒之间的时间段内将样本维持在60℃与90℃之间的温度下，生物样本的细胞组分大体上定性地分裂而不导致流体组分的实质性沉积、沉淀、变性、凝集或胶凝。
由前所述，将了解，需要用以生成细胞分裂的血液且提供对全血的全自动分析的改进的系统和方法。
发明内容
在第一方面中，一种分析全血样本的方法可包含：将缓冲剂、所述全血样本和内标物装载到针筒或针筒环中，将多端口阀切换到装载位置，将所述内标物和所述全血注射到双区样本环的第一区中，将足够的热或能量施加到所述全血以分裂所述全血样本的所述细胞组分从而产生细胞分裂的血液，以及将足够体积的所述缓冲剂注射到所述双区样本环中以将所述细胞分裂的血液移动到所述双区样本环的第二区中。所述方法可进一步包含：将所述多端口值切换到注射位置，使所述细胞分裂的血液从所述双区样本环流入固相萃取柱中，以及将所述细胞分裂的血液的组分从所述固相萃取柱洗脱到液相色谱柱中。
在第一方面的各种实施例中，所述方法可进一步包含将所述细胞分裂的血液的组分从所述液相色谱柱洗脱到质量分析器。
在第一方面的各种实施例中，所述方法可进一步包含基于保留时间、质量、碎片质量或其任何组合而识别所述细胞分裂的血液的组分。
在第一方面的各种实施例中，所述全血样本可在所述第一区中驻留足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间。
在第一方面的各种实施例中，所述全血样本可持续移动穿过所述第一区。所述第一区的流动速率和体积可导致足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的所述全血样本在所述第一区内的停留时间。
在第一方面的各种实施例中，在注射所述缓冲剂以将所述细胞分裂的血液移动到所述第二区之前，所述全血样本可在所述第一区内中止足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间。
在第二方面中，一种全血分析系统可包含：注射针筒；多端口阀；装载泵；双区样本环，其包括第一区和第二区；以及固相萃取柱。
在第二方面的各种实施例中，所述系统可进一步包含液相色谱柱。
在第二方面的各种实施例中，所述系统可进一步包含质量分析器。
在第二方面的各种实施例中，所述系统可进一步包含控制器，所述控制器被配置成将缓冲剂和全血样本装载到所述针筒中，将所述多端口阀切换到装载位置，使所述全血样本从所述针筒穿过双区样本环的所述第一区流入所述双区样本环的所述第二区中。在所述第一区内，所述全血样本可暴露于足够的热或能量足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间以产生细胞分裂的血液。所述控制器可被进一步配置成将所述多端口值切换到注射位置，以及启动所述装载泵以使所述细胞分裂的血液从所述双区样本环流动穿过固相萃取柱以将组分的子集与所述细胞分裂的血液分离。
在第二方面的各种实施例中，所述多端口阀可被配置成在处于装载位置时将流体流从所述针筒导入所述双区样本环的邻近于所述第一区的第一端部中且从所述双区样本环的邻近于所述第二区的第二端部导出到废料，且在处于注射位置时将流体流从所述装载泵导入所述第一端部中且从所述第二端部导出到所述固相萃取柱。
在第三方面中，一种全血分析系统可包含：注射针筒；多端口阀；双区样本环，其包括第一区和第二区；固相萃取柱；以及控制器。所述控制器可被配置成将缓冲剂、所述全血样本和内标物装载到所述针筒中，将所述多端口阀切换到装载位置，将所述内标物和所述全血注射到双区样本环的第一区中，在所述第一区内将足够的热或能量施加到所述全血以分裂所述全血样本的所述细胞组分从而产生细胞分裂的血液，以及将足够体积的所述缓冲剂注射到所述双区样本环中以将所述细胞分裂的血液移动到所述双区样本环的第二区中。所述控制器可被进一步配置成将所述多端口值切换到注射位置，以及使所述细胞分裂的血液从所述双区样本环流入固相萃取柱中以将所述细胞分裂的血液的液体部分与所述细胞分裂的血液的固体部分分离。
在第三方面的各种实施例中，所述系统可进一步包含液相色谱柱。在特定实施例中，所述控制器可被进一步配置成使组分的所述子集从所述固相萃取柱流动到所述液相色谱柱上。
在第三方面的各种实施例中，所述系统可进一步包含质量分析器。在特定实施例中，所述控制器可被进一步配置成将所述细胞分裂的血液的组分从所述液相色谱柱洗脱到所述质量分析器。另外，所述控制器可被进一步配置成基于保留时间、质量、碎片质量或其任何组合而识别所述细胞分裂的血液的组分。
在第三方面的各种实施例中，所述控制器可被进一步配置成使所述全血样本在持续流动时移动穿过所述第一区。所述第一区的流动速率和体积可导致足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的所述全血样本在所述第一区内的停留时间。
在第三方面的各种实施例中，所述控制器可被配置成在将所述全血样本注射到所述第一区中之后且在注射所述缓冲剂之前中止所述流动。当所述全血样本在所述第一区内时且在足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间内，所述流动可中止。
在第三方面的各种实施例中，当所述多端口阀处于所述装载位置时，流体从所述针筒流入所述双区样本环的邻近于所述第一区的第一端部中且从所述双区样本环的邻近于所述第二区的第二端部流出到废料，且当所述多端口阀处于所述注射位置时，流体从泵流入所述第一端部中且从所述第二端部流出到所述固相萃取柱。
附图说明
为了更加全面地理解本文中所公开的原理及其优点，现在参考结合附图获得的以下描述，在附图中：
图1为说明根据各种实施例的用于分析全血的示范性系统的框图。
图2为根据各种实施例的用于从全血样本产生细胞分裂的血液的示范性系统的图。
图3为根据各种实施例的用于分析全血样本的示范性方法的流程图。
图4为说明根据各种实施例的示范性质谱仪的框图。
图5为说明根据各种实施例的示范性计算机系统的框图。
应理解，图式未必按比例绘制，图式中的物件也未必相对于彼此按比例绘制。图式是意图为本文中所公开的设备、系统和方法的各种实施例带来清晰性和理解的描绘。在可能的情况下，将贯穿图式使用相同的参考数字来指代相同或类似的部分。此外，应了解，附图并不意图以任何方式限制本发明教示的范围。
具体实施方式
本文中描述用于生成细胞分裂的血液的系统和方法的实施例。
本文中所使用的章节标题仅用于组织目的并且不应解释为以任何方式限制所描述的标的物。
在各种实施例的此详细描述中，出于解释的目的，阐述许多特定细节以提供对所公开实施例的透彻理解。然而，所属领域的技术人员将了解，可在具有或不具有这些特定细节的情况下实践这些各种实施例。在其它情况下，结构和装置以框图形式展示。此外，所属领域的技术人员可容易地了解，呈现和执行方法的特定顺序为说明性的，且预期顺序可改变且仍保持在本文中所公开的各种实施例的精神和范围内。
在本申请案中，引用的所有文献和类似材料(包含(但不限于)专利、专利申请案、文章、书籍、论文和因特网网页)出于任何目的明确地以全文引用的方式并入。除非另外描述，否则本文中所使用的所有技术和科学术语具有与本文中所描述的各种实施例所属的领域的一般技术人员通常所理解相同的含义。
将了解，在本发明教示中论述的温度、浓度、时间等之前隐含“约”，使得微小并且非实质的偏差在本发明教示的范围内。在本申请案中，除非另外具体规定，否则单数的使用包含复数。此外，“包括”、“含有”和“包含”的使用并不意图为限制性的。应理解，前述一般描述和以下详细描述均仅是示范性和解释性的并且不限制本发明教示。
如本文中所使用，“一”也可指“至少一个”或“一个或多个”。此外，“或”的使用是包含性的，使得当“A”为真、“B”为真或“A”和“B”均为真时，短语“A或B”为真。另外，除非上下文另外需要，否则单数术语应包含复数并且复数术语应包含单数。
阐述一组组分的“系统”(真实或抽象)包括一个整体，在所述整体中每个组分与整体内的至少一个其它组分相互作用或与其相关。
全血分析系统
图1为说明用于分析全血样本102的系统100的框图。系统100可包含针筒和保持环104。针筒和保持环104可抽取样本102的至少一部分。在各种实施例中，针筒和保持环104可为被配置成依序处理多个样本以供分析而不需要手动干预的自动取样器的部分。针筒和保持环104可借助于多端口阀108将全血样本供应到双区样本环106。双区样本环106可包含第一区110和第二区112。可在第一区内将热或能量供应到全血样本。在各种实施例中，可通过在第一区周围使用热水浴或加热干浴将热或能量供应到全血样本。替代地，可使用对第一区的电感或电阻加热。在另一些实施例中，可使用微波或红外能源。在各种实施例中，样本的均匀加热对于实现细胞组分的分裂而无样本或其部分的凝结可为重要的。多端口阀108可将所置换的液体从双区样本环引导到废料114。
在样本102的部分在样本环106中的情况下，阀108可改变位置，且装载泵116可将样本推入固相萃取柱118中。来自样本102的所关注组分可通过固相萃取柱118留存，而其它材料通过阀120引导到废料114。当所关注组分离开固相萃取柱118时，阀120可将流重新引导到色谱柱122。
在所关注组分装载到色谱柱122中的情况下，阀120可将流从色谱泵124引导穿过色谱柱122。色谱柱122可分离所关注组分，且阀126可将所关注组分引导到质谱仪128。阀126还可将流的部分从不含有所关注组分的色谱柱122引导到废料114。质谱仪128可识别所关注组分且对其进行定量。
图2为说明用于热处理全血以产生细胞分裂的血液的系统200的图，系统200可作为图1中所描绘的系统100的部分并入。系统200可包含针筒组合件202、多端口阀204和双区注射环206。针筒组合件202可包含圆筒和活塞208、保持环210和螺线管212。双区注射环206可包含第一区214和第二区216。
针筒组合件202可将内标物218、全血样本220和装载缓冲剂222装载到保持环210中。此外，圆筒和活塞208以及保持环的部分可填充有置换流体224。空气体积226、228和230可用于将内标物218、全血样本220、装载缓冲剂222和置换流体224彼此隔离。在各种实施例中，将全血样本220与内标物218和装载缓冲剂222隔离可防止扩散且可确保全血样本220含在已知体积内。在各种实施例中，螺线管212可适用于在针筒组合件202内调整置换流体224的体积且适用于冲洗注射值和回路。
图3为展示用于分析全血样本的方法300的示范性流程图。在302处，可例如通过自动取样器将全血样本装载到针筒中。在各种实施例中，针筒可包含样本环，且全血样本可装载到针筒的样本环部分中。针筒可进一步装载有可维持以一空气体积与全血样本分离的内标物。此外，针筒可进一步装载有以一空气体积与全血样本分离的装载缓冲剂体积。在各种实施例中，可按后入先出(LIFO)次序装载针筒，使得首先抽取装载缓冲剂，接着一空气体积、全血样本、另一空气体积和内标物。
在304处，可将多端口阀切换到装载位置。装载位置可允许来自针筒的流体流入双区样本环中。此外，双区样本环中由来自针筒的流体置换的任何液体可被引导到多端口阀的废料端口。装载位置可被配置成使液体流入双区样本环的最接近第一区的第一端部中且使流体从最靠近第二区的另一端部退出到废料。
在306处，可将全血样本注射到双区样本环的第一区中。在各种实施例中，可首先注射内标物，接着注射全血样本，从而借助其间的空气体积来维持分离。当在双区样本环的第一区中时，全血可暴露于足以分裂全血的细胞组分而不凝结或致使样本胶凝的热或能量以产生细胞分裂的血液样本，如在308处所展示。
在各种实施例中，可从双区样本环的第一区周围的热水浴或加热干浴供应热或能量。替代地，可通过对第一区的电感或电阻加热来供应能量。可注意避免热点且确保均匀加热，以便实现细胞组分的最大分裂而不致使样本或其部分凝结或胶凝。在其它实施例中，可使用例如微波源或红外源等能源在第一区内将能量供应到全血样本。
在各种实施例中，所供应能量的量可为能量输入速率与样本在第一区内的停留时间两者的函数。借助于实例，在约64℃与约74℃之间的温度下，停留时间可在约8秒与约51秒之间，例如在70℃下为17秒。然而，各种因素可影响实现最优热传递所需的时间和温度，例如，样本环的内径、壁厚度和材料、能源的类型等等，且有必要凭经验确定最优结果的时间和温度。在各种实施例中，能量输入速率可为热水浴或加热干浴的温度的函数。在其它实施例中，能量输入速率可为能源的强度的函数。可通过调整第一区的体积和流动速率而在持续流过第一区期间实现停留时间。替代地，可至少部分地通过将样本中止在第一区内来实现停留时间。
在310处，可通过使装载缓冲剂流入双区样本环中而将细胞分裂的血液样本从双区样本环的第一区移动到第二区。如先前所提及，细胞分裂的血液样本的移动可持续发生，使得样本的停留时间基于第一区的体积和流动速率而实现，或可在施加能量之后通过在血液样本处于第一区时中止流动且在血液样本已在第一区中耗费足够时间之后重新开始流动来进行移动。
在各种实施例中，注射到样本环中的装载缓冲剂的体积可足以将样本从第一区移动到第二区，但不至于将样本或内标物移出样本环且移动到废料。此外，抽取到针筒中的装载缓冲剂的体积可足以提供待注射到样本环中的体积。
在312处，多端口阀可切换到注射位置。在注射位置，来自装载泵的液体可穿过双区样本环流动到固相萃取柱。注射位置可被配置成使液体流动到双区样本环的最接近第一区的第一端部中且使流体从最靠近第二区的另一端部退出到固相萃取柱。以此方式，双区样本环可被配置在先入先出(FIFO)布置中。
在314处，来自装载泵的缓冲剂可从样本环推动内标物和细胞分裂的血液且将其推入固相萃取柱中。来自细胞分裂的血液和内标物的所关注组分可吸附到固相萃取柱上，而固态亚细胞材料可被滤除且其它组分可以水相通过固相萃取柱。在各种实施例中，可通过使流体流反向穿过固相萃取柱且将流引导到废料而将累积的固态亚细胞材料从过滤器和固相萃取柱去除。
在316处，所关注组分可从固相萃取柱洗脱且流入液相色谱柱中。在各种实施例中，可通过更改施加到固相萃取柱的溶剂(例如，通过更改pH、盐浓度或溶剂极性)来实现洗脱。此外，所关注组分可吸附到色谱柱的柱材料上。
在318处，可从色谱柱洗脱所关注组分。在各种实施例中，所关注组分可基于组分吸附到柱材料时的差异而分离。在各种实施例中，可通过改变溶剂条件(从一种溶剂条件快速改变成另一溶剂条件而逐步进行，或具有第一溶液和第二溶液的相对浓度随时间改变的梯度)来洗脱组分。在其它实施例中，溶液条件可保持相同。当从柱洗脱所关注组分时，所关注组分可被引导到质谱仪。质谱仪可分析由所关注组分生成的离子的质量，且可对每种组分的量进行定量。在320处，可基于在液相色谱柱中的保留时间、离子的质量、由来自所关注组分的离子的碎片产生的离子的质量或其任何组合而确定对每种所关注组分的识别。
质谱平台
质谱平台400的各种实施例可包含如图4的框图中所显示的组件，这是因为所述组件可形成图1中所描绘的质谱仪128的全部或部分。根据各种实施例，质谱仪400可包含离子源402、质量分析器404、离子检测器406和控制器408。
在各种实施例中，离子源402从样本生成多个离子。离子源可包含(但不限于)基质辅助激光解吸/电离(MALDI)源、电喷雾电离(ESI)源、电感耦合等离子体(ICP)源、电子电离源、光电离源、辉光放电电离源、热喷雾电离源等等。
在各种实施例中，质量分析器404可基于离子的质荷比而分离离子。举例来说，质量分析器404可包含四极滤质器分析器、飞行时间(TOF)分析器、四极离子阱分析器、静电阱(例如，轨道阱)质量分析器等等。在各种实施例中，质量分析器404还可被配置成使离子破碎且基于质荷比而进一步分离破碎的离子。
在各种实施例中，离子检测器406可检测离子。举例来说，离子检测器406可包含电子倍增器、法拉第杯等等。离开质量分析器的离子可由离子检测器检测到。在各种实施例中，离子检测器可定量，使得可确定离子的准确计数。
在各种实施例中，控制器408可与离子源402、质量分析器404和离子检测器406通信。举例来说，控制器408可配置离子源或启用/停用离子源。另外，控制器408可配置质量分析器404以选择待检测的特定质量范围。另外，控制器408可例如通过调整增益来调整离子检测器406的灵敏度。另外，控制器408可基于正检测的离子的极性而调整离子检测器406的极性。举例来说，离子检测器406可被配置成检测正离子或被配置成检测负离子。
计算机实施的系统
图5是说明计算机系统500的框图，本发明教示的实施例可实施于所述计算机系统500上，这是因为所述实施例可形成图4中所描绘的质谱平台400的控制器408的全部或部分。在各种实施例中，计算机系统500可包含用于传达信息的总线502或其它通信机构，以及与总线502耦合以用于处理信息的处理器504。在各种实施例中，计算机系统500还可包含存储器506，存储器506可为随机存取存储器(RAM)或其它动态存储装置，存储器506耦合到总线502以确定基础呼叫，和待由处理器504执行的指令。存储器506还可用于在执行待由处理器504执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。在各种实施例中，计算机系统500可进一步包含耦合到总线502以供存储用于处理器504的静态信息和指令的只读存储器(ROM)508或其它静态存储装置。可提供存储装置510(例如，磁盘或光盘)且将其耦合到总线502以供存储信息和指令。
在各种实施例中，处理器504可包含多个逻辑门。逻辑门可包含“与”门、“或”门、“非”门、“与非”门、“或非”门、“异或”门、“异非”门或其任何组合。“与”门仅在所有输入为高时才产生高输出。如果输入中的一者或多者为高，那么“或”门可产生高输出。“非”门可产生输入的逆转版本作为输出，例如当输入低时输出高值。“与非”(NOT-AND)门可产生逆与输出，使得输出在任何输入为低时将为高。“或非”(NOT-OR)门可产生逆或输出，使得“或非”门输出在任何输入为高时为低。“异或”(Exclusive-OR)门可在任一输入但并非两个输入为高时产生高输出。“异非”(Exclusive-NOR)门可产生逆异或输出，使得输出在任一输入但并非两个输入为高时为低。
表5：逻辑门真值表
所属领域的技术人员将了解，逻辑门可以各种组合使用以执行比较、算术运算等等。另外，所属领域的技术人员将了解如何对使用逻辑门的各种组合排序以执行复杂方法，例如本文中所描述的方法。
在一个实例中，可使用“同或”门执行5位二进制比较，这是由于结果仅在两个输入相同时为高。对两个多位值的比较可通过以下操作来执行：使用多个“同或”门比较每对位，并且组合“同或”门使用和“与”门的输出，使得结果仅在每对位具有相同值时为真。如果任何对位不具有相同值，那么对应“同或”门的结果可为低，且接收低输入的“与”门的输出可为低。
在另一实例中，可使用“与”门和“异或”门的组合来实施5位加法器。具体来说，5位加法器可接收三个输入——两个待相加的位(A和B)和进位位(Cin)，以及两个输出——总和(S)和进位输出位(Cout)。Cin位可针对两个一位值的相加设置成0，或可用于将多个5位加法器耦合在一起以通过从较低阶加法器接收Cout将两个多位值相加。在示范性实施例中，S可以通过将A和B输入应用到“异或”门且接着将结果和Cin应用到另一“异或”门来实施。Cout可通过将A和B输入应用到“与”门，将来自总和的A-B“异或”的结果和Cin应用到另一“与”，并且将“与”门的输入应用到“异或”门来实施。
表2：5位加法器真值表
在各种实施例中，计算机系统500可经由总线502耦合到显示器512(例如，阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD))，以将信息显示给计算机用户。包含字母数字键和其它键的输入装置514可耦合到总线502以用于将信息和命令选择传达到处理器504。另一类型的用户输入装置为光标控制件516，例如鼠标、轨迹球或光标方向键，其用于将方向信息和命令选择传达到处理器504且用于控制显示器512上的光标移动。此输入装置通常具有在两个轴线(第一轴线(即，x)和第二轴线(即，y))上的两个自由度，这允许所述装置指定平面中的位置。
计算机系统500可执行本发明教示。与本发明教示的某些实施方案一致，结果可由计算机系统500响应于处理器504执行含在存储器506中的一个或多个指令的一个或多个序列来提供。可将此类指令从另一计算机可读媒体(例如，存储装置510)读取到存储器506中。含在存储器506中的指令序列的执行可使得处理器504执行本文中所描述的方法。在各种实施例中，存储器中的指令可对使用在处理器内可用的逻辑门的各种组合排序以执行本文中所描述的方法。替代地，可使用硬连线电路代替或结合软件指令以实施本发明教示。在各种实施例中，硬连线电路可包含必需逻辑门，其以必需顺序操作以执行本文中所描述的方法。因此，本发明教示的实施方案不限于硬件电路和软件的任何特定组合。
如本文中所使用的术语“计算机可读媒体”指参与将指令提供到处理器504以供执行的任何媒体。此类媒体可呈许多形式，包含(但不限于)非易失性媒体、易失性媒体和传输媒体。非易失性媒体的实例可包含(但不限于)光盘或磁盘，例如存储装置510。易失性媒体的实例可包含(但不限于)动态存储器，例如存储器506。传输媒体的实例可包含(但不限于)同轴电缆、铜线和光纤，包含包括总线502的电线。
非暂时性计算机可读媒体的常见形式包含(例如)软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其它磁性媒体、CD-ROM、任何其它光学媒体、穿孔卡片、纸带、具有孔洞图案的任何其它物理媒体、RAM、PROM和EPROM、闪存EPROM、任何其它存储器芯片或盒带，或计算机可读取的任何其它有形媒体。
根据各种实施例，被配置成待由处理器执行以执行方法的指令存储在计算机可读媒体上。计算机可读媒体可为存储数字信息的装置。举例来说，计算机可读媒体包含用于存储软件的如所属领域中已知的压缩光盘只读存储器(CD-ROM)。计算机可读媒体由适合于执行被配置成待执行的指令的处理器访问。
在各种实施例中，本发明教示的方法可在以例如C、C++、G等常规编程语言编写的软件程序和应用程序中实施。
虽然结合各种实施例来描述本发明教示，但是并不意图将本发明教示限制于此类实施例。相反地，如所属领域的技术人员应了解，本发明教示涵盖各种替代方案、修改和等效物。
另外，在描述各种实施例时，本说明书可能将方法和/或过程呈现为特定顺序的步骤。然而，就方法或过程不依赖于本文中所阐述的步骤的特定次序来说，所述方法或过程不应限于所描述的步骤的特定顺序。如所属领域的一般技术人员将了解，步骤的其它顺序可为可能的。因此，本说明书中所阐述的步骤的特定顺序不应解释为对权利要求书的限制。另外，针对方法和/或过程的权利要求书不应限于以书写的次序执行其步骤，且所属领域的技术人员可易于了解，顺序可变化且仍保持在各种实施例的精神和范围内。
本文中所描述的实施例可用包含以下各者的其它计算机系统配置实践：手持式装置、微处理器系统、基于微处理器或可编程消费型电子装置、微型计算机、大型主机计算机等。实施例也可在任务通过经网络链接的远程处理装置执行的分布式计算环境中实践。
还应理解，本文中所描述的实施例可使用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实施操作。这些操作为需要物理量的物理操纵的操作。通常(但未必)，这些量呈能够被存储、转移、组合、比较和以其它方式操纵的电或磁信号的形式。另外，所执行的操纵通常以术语提及，例如产生、识别、确定或比较。
形成本文中所描述的实施例的部分的操作中的任一者为有用的机器操作。本文中所描述的实施例也涉及执行这些操作的装置或设备。本文中所描述的系统和方法可出于所需目的专门构造，或其可为通过存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或配置的通用计算机。确切地说，各种通用机器可与根据本文中的教示编写的计算机程序一起使用，或可能更方便的是构造更专门设备以执行所需操作。
某些实施例还可体现为计算机可读媒体上的计算机可读代码。计算机可读媒体是可存储此后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读媒体的实例包含硬盘驱动器、网络附接存储装置(NAS)、只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、CD-R、CD-RW、磁带以及其它光学和非光学数据存储装置。计算机可读媒体也可分布在网络耦合的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布方式存储和执行。
结果
测试具有1/16英寸外径和0.020英寸内径的不锈钢HPLC级钢管的样本环。25cm的样本环浸没在加热浴中以形成加热区，从而提供50.6μL的所计算体积。所述浴为含有300mL聚乙二醇400的机械搅拌温控浴。结果概述于表1中。
表1
温度(℃) 流动速率(μL/s) 停留时间(秒) 结果
64 6.5 8 不完全分裂
64 3 17 分裂
64 1 51 分裂
70 6.5 8 分裂
70 3 17 分裂
70 1 51 分裂
74 6.5 8 分裂
74 3 17 分裂
74 1 51 部分胶凝

Claims (20)

1.一种分析全血样本的方法，其包括：
将缓冲剂、所述全血样本和内标物装载到针筒组合件中；
将多端口阀切换到装载位置；
将所述内标物和所述全血样本注射到双区样本环的第一区中；
将足够的能量施加到所述全血样本以分裂所述全血样本的细胞组分从而产生细胞分裂的血液；
将足够体积的所述缓冲剂注射到所述双区样本环中，以将所述细胞分裂的血液移动到所述双区样本环的第二区中；
将所述多端口值切换到注射位置；
使所述细胞分裂的血液从所述双区样本环流入固相萃取柱中；以及
将所述细胞分裂的血液的组分从所述固相萃取柱洗脱到液相色谱柱中。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述细胞分裂的血液的组分从所述液相色谱柱洗脱到质量分析器。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括基于保留时间、质量、碎片质量或其任何组合而识别所述细胞分裂的血液的组分。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述全血样本在所述第一区中驻留足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述全血样本持续移动穿过所述第一区，所述第一区的流动速率和体积产生足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的所述全血样本在所述第一区内的停留时间。
6.根据权利要求1所述的方法，其中在注射所述缓冲剂以将所述细胞分裂的血液移动到所述第二区之前，所述全血样本在所述第一区内中止足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间。
7.一种全血分析系统，其包括：
注射针筒组合件；
多端口阀；
装载泵；
双区样本环，其包括第一区和第二区，所述第一区可操作以将能量供应到全血样本；以及
固相萃取柱。
8.根据权利要求7所述的系统，其进一步包括液相色谱柱。
9.根据权利要求7所述的系统，其进一步包括质量分析器。
10.根据权利要求7所述的系统，其进一步包括控制器，所述控制器被配置成：
将缓冲剂和所述全血样本装载到所述针筒组合件中；
将所述多端口阀切换到装载位置；
使所述全血样本从所述针筒组合件穿过双区样本环的所述第一区流入所述双区样本环的所述第二区中，其中足够的能量被施加到所述全血样本以分裂所述全血样本的所述细胞组分从而产生细胞分裂的血液；
将所述多端口值切换到注射位置；以及
启动所述装载泵以使所述细胞分裂的血液从所述双区样本环流过固相萃取柱，以将组分的子集与所述细胞分裂的血液分离。
11.根据权利要求7所述的系统，其中所述多端口阀被配置成在处于装载位置时将流体流从所述针筒组合件导入所述双区样本环的邻近于所述第一区的第一端部中且从所述双区样本环的邻近于所述第二区的第二端部导出到废料，且在处于注射位置时将流体流从所述装载泵导入所述第一端部中且从所述第二端部导出到所述固相萃取柱。
12.一种全血分析系统，其包括：
注射针筒组合件；
多端口阀；
双区样本环，其包括第一区和第二区；
固相萃取柱；以及
控制器，其被配置成：
将缓冲剂、所述全血样本和内标物装载到所述针筒组合件中；
将所述多端口阀切换到装载位置；
将所述内标物和所述全血注射到双区样本环的第一区中；
将足够的热施加到所述全血以分裂所述全血样本的所述细胞组分从而产生细胞分裂的血液；
将足够体积的所述缓冲剂注射到所述双区样本环中以将所述细胞分裂的血液移动到所述双区样本环的第二区中；
将所述多端口值切换到注射位置；以及
使所述细胞分裂的血液从所述双区样本环流入固相萃取柱中以将组分的子集与所述细胞分裂的血液隔离。
13.根据权利要求12所述的系统，其进一步包括液相色谱柱。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制器被进一步配置成使组分的所述子集流动洗脱到所述液相色谱柱上。
15.根据权利要求14所述的系统，其进一步包括质量分析器。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制器被进一步配置成将所述细胞分裂的血液的组分从所述液相色谱柱洗脱到所述质量分析器。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制器被进一步配置成基于保留时间、质量、碎片质量或其任何组合而识别所述细胞分裂的血液的组分。
18.根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器被配置成使所述全血样本以持续流移动穿过所述第一区，所述第一区的流动速率和体积产生足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的所述全血样本在所述第一区内的停留时间。
19.根据权利要求12所述的方法，其中所述控制器被配置成在将所述全血样本注射到所述第一区中之后且在注射所述缓冲剂之前中止所述流，当所述全血样本在所述第一区内时且在足以分裂所述全血样本的所述细胞组分的时间内，所述流中止。
20.根据权利要求12所述的系统，其中在所述装载位置，流体从所述针筒组合件流入所述双区样本环的邻近于所述第一区的第一端部中且从所述双区样本环的邻近于所述第二区的第二端部流出到废料，且在所述注射位置，流体从泵流入所述第一端部中且从所述第二端部流出到所述固相萃取柱。
CN201580069591.0A 2014-12-19 2015-12-07 用于生成细胞分裂的血液的方法 Active CN107110843B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/578,136 2014-12-19
US14/578,136 US9702864B2 (en) 2014-12-19 2014-12-19 Means for generating cell-disintegrated blood
PCT/US2015/064268 WO2016099979A1 (en) 2014-12-19 2015-12-07 Means for generating cell-disintegrated blood

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107110843A true CN107110843A (zh) 2017-08-29
CN107110843B CN107110843B (zh) 2019-03-08

Family

ID=55025429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580069591.0A Active CN107110843B (zh) 2014-12-19 2015-12-07 用于生成细胞分裂的血液的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9702864B2 (zh)
EP (1) EP3234612B1 (zh)
JP (1) JP6348668B2 (zh)
CN (1) CN107110843B (zh)
WO (1) WO2016099979A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1715907A (zh) * 2004-07-02 2006-01-04 中国科学院兰州化学物理研究所 人体血液中微量乙醇的气相色谱分析方法
CN101542292A (zh) * 2006-09-22 2009-09-23 爱科来株式会社 血液分析装置
US20100311153A1 (en) * 2006-07-03 2010-12-09 Sebo Gmbh Method and device for processing a biological fluid for analyte determination
US20110229870A1 (en) * 2008-07-25 2011-09-22 Sebo Gmbh Disintegration of cellular components in body fluids

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4577492A (en) * 1983-05-12 1986-03-25 Phillips Petroleum Company Analytical method and apparatus
DE602006009245D1 (de) 2006-07-03 2009-10-29 Sebo Gmbh Verfahren zur Verarbeitung von Vollblut für analytische Zwecke
US10054569B2 (en) * 2010-10-29 2018-08-21 Thermo Finnigan Llc Method and system for liquid chromatography fluidic monitoring
US8759753B1 (en) * 2013-03-14 2014-06-24 Thermo Finnigan Llc Methods and apparatus for improved immunosuppressant drug monitoring

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1715907A (zh) * 2004-07-02 2006-01-04 中国科学院兰州化学物理研究所 人体血液中微量乙醇的气相色谱分析方法
US20100311153A1 (en) * 2006-07-03 2010-12-09 Sebo Gmbh Method and device for processing a biological fluid for analyte determination
CN101542292A (zh) * 2006-09-22 2009-09-23 爱科来株式会社 血液分析装置
US20110229870A1 (en) * 2008-07-25 2011-09-22 Sebo Gmbh Disintegration of cellular components in body fluids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NILS HELGE SCHEBB 等: "Development of an ultra fast online-solid phase extraction (SPE) liquid chromatography electrospray tandem mass spectrometry (LC-ESI-MS/MS) based approach for the determination of drugs in pharmacokinetic studies", 《ANAL.METHODS》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107110843B (zh) 2019-03-08
EP3234612A1 (en) 2017-10-25
WO2016099979A1 (en) 2016-06-23
US9702864B2 (en) 2017-07-11
JP2017538946A (ja) 2017-12-28
US20160178608A1 (en) 2016-06-23
EP3234612B1 (en) 2019-02-27
JP6348668B2 (ja) 2018-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xin et al. Rapid identification of plant materials by wooden-tip electrospray ionization mass spectrometry and a strategy to differentiate the bulbs of Fritillaria
Clavijo et al. Analytical strategies for coupling separation and flow-injection techniques
Jankevics et al. Separating the wheat from the chaff: a prioritisation pipeline for the analysis of metabolomics datasets
Staub et al. CE‐TOF/MS: fundamental concepts, instrumental considerations and applications
US20040236603A1 (en) System of analyzing complex mixtures of biological and other fluids to identify biological state information
US9285342B2 (en) Ion mobility spectrometer system
Hansen et al. Implementation of suitable flow injection/sequential injection-sample separation/preconcentration schemes for determination of trace metal concentrations using detection by electrothermal atomic absorption spectrometry and inductively coupled plasma mass spectrometry
CN104062348A (zh) 组织喷雾电离质谱直接分析肺癌组织样品的方法
US20170010243A1 (en) Multiple column chromatographic system and methods of use
CN107884507A (zh) 一种同时快速筛查废水中农药、药物及其转化产物的方法
US20170047209A1 (en) Systems and Methods for Targeted Top Down Discovery
Wang et al. Screening specific biomarkers of herbs using a metabolomics approach: a case study of Panax ginseng
Armenta et al. Analytical methods to determine cocaine contamination of banknotes from around the world
Hyotylainen et al. Chromatographic methods in metabolomics
Arapitsas et al. LC-MS untargeted protocol for the analysis of wine
CN107110843B (zh) 用于生成细胞分裂的血液的方法
US20140264003A1 (en) Method for Cleaning an Atmospheric Pressure Chemical Ionization Source
US20070005254A1 (en) Methods and apparatuses for processing biological data
Zhan et al. The comparison between 2DE‐MS and bottom‐up LC‐MS demands high‐end techniques for both technologies
CN107991411B (zh) 使用优化的低聚物调度用于质谱生物聚合物分析的方法
Guzzetta et al. A double-vented tetraphasic continuous column approach to MuDPIT analysis on long capillary columns demonstrates superior proteomic coverage
CN107014936B (zh) 尿液中褪黑素硫酸盐的检测方法
US10429364B2 (en) Detecting low level LCMS components by chromatographic reconstruction
Thompson et al. Phosphorus and sulfur metabonomic profiling of tissue and plasma obtained from tumour‐bearing mice using ultra‐performance liquid chromatography/inductively coupled plasma mass spectrometry
CN105675772A (zh) 一种液质联用检测技术中减弱基质效应的方法

Legal Events

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