CN109789409A - 用于测试样品的方法和分析系统 - Google Patents

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Abstract

提出了用于测试特别是生物样品的分析系统和方法,样品和/或样品的分析物被提前温度控制或在即将进行试验之前变性、和/或被加热,将热量通过传感器装置的晶片转移。

Description

用于测试样品的方法和分析系统
本发明涉及根据权利要求的前序的分析系统和根据权利要求20的前序的方法。
优选地,本发明涉及分析及测试特别是来自人类或动物的样品,特别优选地用于(例如)关于疾病和/或病原体的存在的分析及诊断和/或用于测定血球计数、抗体、激素、类固醇或类似者。因此,本发明特别是属于生物分析领域内。亦可任选测试食物样品、环境样品或另一样品,特别是用于环境分析或食物安全和/或用于检测其他物质。
特别是,借助于本发明,可以确定、识别或检测样品的至少一种分析物(靶分析物)、优选为核酸样品例如核酸序列。特别是,可以测试样品用于定性或定量确定至少一种分析物,例如以便于使得可以检测疾病和/或病原体。
本发明特别是涉及称为定点照护(point-of-care)系统的系统,即,系统、器件或其他装置,且涉及用于在采样地点和/或独立于或远离中心实验室等在样品上实行测试的方法。
US 5,096,669揭示一种用于测试生物样品(特别是血液样品)的定点照护系统。系统包括一次性储物筒及分析器件。一旦已接纳样品,将储物筒插入至分析器件中以便实行测试。储物筒包括微流体系统及包括电极的传感器装置,该装置凭借校准液体进行校准且接着用于测试样品。
此外,WO 2006/125767 A1和US 2016/0047832 A1揭示用于一体化和自动化的DNA或蛋白质分析的定点照护系统,其包括一次性储物筒和用于使用一次性储物筒完全自动处理和评价分子诊断分析的分析器件。储物筒经设计以接纳样品(特别是血液),且特别是允许细胞破碎、PCR和检测PCR扩增产物(其键结至捕获分子且配有标记酶),以便于使得可以在称为氧化还原循环过程的过程中检测作为靶分析物的键结的PCR扩增产物或核酸序列。PCR室中的温度可以通过相关的珀尔帖元件操纵。
US 2009/0227476 A1揭示生物化验装置,其可以在PCR热循环室中进行PCR,和然后可以检测微阵列中的核酸。PCR热循环室可以单独加热或冷却。
本发明所要解决的技术问题是提供用于测试特别是生物样品的改善的分析系统和改善的方法,其允许或有助于高效、可靠、快速和/或尽可能精确地测试样品。
以上技术问题通过根据根据权利要求1的分析系统或通过根据权利要求20的方法解决。有利的发展是从属权利要求的主题。
所提出的用于测试特别是生物样品的分析系统优选包括用于接纳样品的接纳腔体和/或用于扩增样品的分析物和/或用于形的来自样品的分析物的扩增产物的至少一个反应腔体。
优选地,分析系统包括特别是与接纳腔体和/或反应腔体分离的、和/或与接纳腔体和/或反应腔体空间隔离传感器装置的,以便于特别是电化学检测优选键结至传感器装置的捕获分子的分析物和/或扩增产物。
根据本发明的第一方面,分析系统包括用于主动温度控制(特别是加热)扩增的分析物和/或扩增产物的中间温度控制腔体,中间温度控制腔体排列在一个侧面上的接纳腔体和/或反应腔体和另一个侧面上的传感器装置之间,和/或传感器装置通过中间温度控制腔体流体连接于接纳腔体和/或反应腔体。
有利地,借助于中间温度控制腔体可以防止或减少分析物和/或扩增产物在被馈入到传感器装置之前的不期望杂交,和/或将彼此键结的分析物和/或扩增产物分离或变性,特别是使得未键结的或可用于杂交至对应的捕获分子的分析物和/或扩增产物的数目最大化或至少增加。以这种方式,键结至捕获分子的扩增产物的产率和因此的试验的效率增加。
特别是,借助于中间温度控制腔体,可以在将分析物和/或在反应腔体中扩增的扩增产物馈入到传感器装置之前使其变性和/或对其进行温度控制,优选使得可以将分析物和/或扩增产物在变性状态和/或其中它们被提前温度控制的状态馈入到传感器装置中。因此,可以省略使在传感器装置之中或之上的分析物和/或扩增产物变性,和/或可以减少对在传感器装置之中或之上的扩增产物的所需的温度控制,由此增加试验的效率。
根据本发明的另一方面(其也可以独立实施),特别是除了中间温度控制腔体之外,分析系统还包括传感器温度控制装置,用于特别是直接温度控制传感器装置和/或用于温度控制传感器装置中的捕获分子和分析物和/或扩增产物,特别是使得热量从传感器温度控制装置转移通过传感器装置到达捕获分子、分析物和/或扩增产物,反之亦然。
特别优选地,在传感器装置之中或之上的捕获分子和分析物和/或扩增产物的不同温度可以借助于传感器温度控制装置设置或反应,优选使得(不同的)分析物和/或扩增产物可以在不同的杂交温度键结至对应的捕获分子。有利地,试验和/或检测的效率和/或特异性由此增加。
优选地,传感器装置包括支撑件(特别是作为支撑件的晶片)、排列在支撑件和/或传感器隔室上的复数个电极,传感器温度控制装置优选经设计用于特别是直接温度控制支撑件和/或传感器隔室,特别是使得热量从传感器温度控制装置转移通过支撑件到达传感器隔室,反之亦然,和/或传感器温度控制装置在操作状态搁置在支撑件或其背部上或抵靠支撑件或其背部搁置(特别是按平面方式和/或在中心地),以便于从外部和/或特别是在热量转移通过支撑件的情况下温度控制传感器隔室。
借助于传感器温度控制装置,可以在传感器装置之中或之上和/或在传感器隔室之中实现不同的温度或温度曲线或温度量变曲线,和/或使对支撑件和/或传感器隔室的温度控制适用于(最佳地)使扩增产物杂交至捕获分子。
所提出的分析系统特别为便携的、可移动的和/或为定点照护系统和/或可以特别在采样位点和/或远离中心实验室使用。
分析系统优选包括分析器件和/或至少一个储物筒用于测试样品。
术语″分析器件″优选地理解为意谓仪器,其特别是可移动的和/或可以就地使用、和/或其经设计以化学、生物和/或物理测试和/或分析样品或其组分,优选在储物筒中和/或借助于储物筒。特别是,分析器件控制对储物筒中的样品的测试。
特别优选地,分析器件经设计以接纳储物筒或连接所述储物筒。
术语″储物筒″优选地理解为意谓结构装置或单元,其经设计以接纳、储存、物理、化学和/或生物处理和/或制备和/或测量样品,优选以便于使得可以检测、识别或确定样品的至少一种分析物。
本发明的含义内的储物筒优选包括具有复数个通道、腔体和/或用于控制通过通道和/或腔体的流量的阀的流体系统。
特别是,在本发明的含义内,储物筒经设计为至少大致平坦、扁平和/或卡状,特别是经设计为(微)流体卡和/或经设计为可优选关闭的主体或容器和/或当所述储物筒包含样品时其可以被插入和/或插塞至所提出分析器件中。
用于测试特别是生物样品的所提出的方法可使在反应腔体和传感器装置和/或在扩增/复制之后且在即将杂交至捕获分子之前主动温度控制(特别是加热)样品的分析物和/或扩增产物(其优选借助于PCR扩增),特别优选以便于使分析物和/或扩增产物变性,和/或防止或减少分析物和/或扩增产物彼此的不期望杂交。
优选地,不同的分析物和/或扩增产物或其群组最初(特别是同时和/或并行)在优选不同的PCR室和/或反应腔体中借助于扩增反应(特别是PCR)制备,然后在不同的杂交温度接连键结至捕获分子。
特别是提出,扩增产物的第一、第二和任选的第三群组在不同的反应腔体中制备。但是也可以提出,分析物借助于扩增反应(特别是PCR)在共用的PCR室或反应腔体中扩增,和/或扩增产物在共用的反应腔体中制备。
优选地,复数个扩增反应(特别是PCR)在试验过程中同时、并行地或彼此独立地运行。
优选地,提供或实行不同的扩增反应(特别是具有不同引物的PCR)。
在本发明的含义内,扩增反应特别是分子生物学反应,其中分析物是扩增/复制的和/或其中制备分析物的扩增产物(特别是核酸产物)。特别优选地,PCR是在本发明含义内的扩增反应。
″PCR″代表聚合酶链式反应且是分子生物学方法,该方法使用聚合酶或酶使样品的某些分析物(特别是RNA或RNA的部分)扩增(优选数个循环),特别是以便接着测试和/或检测扩增产物或核酸产物。若意欲测试和/或扩增RNA,则在实行PCR之前,特别是使用逆转录酶从RNA开始产生cDNA。使用cDNA作为用于随后PCR的模板。
优选地,在PCR期间,首先藉由加热使样品P变性以便分离DNA或cDNA股。优选地,接着将引物或核苷酸沉积在分离的单股DNA或cDNA上,且所要DNA或cDNA序列凭借聚合酶复制和/或丢失股凭借聚合酶替换。此程序优选重复复数个循环,直至获得所要数量的DNA或cDNA序列。
对于PCR而言,优选使用标记引物,即,在扩增分析物A或扩增产物上(额外地)产生标记或标签(特别是生物素)的引物。此允许或促进检测。优选地,所使用引物经生物素化和/或特别是包括或形成共价键结生物素作为标签。
据称在离开反应腔体之后和/或在实行PCR之后和/或即将馈入到传感器装置中之前,分析物和/或扩增产物优选在中间温度控制腔体中和/或借助于中间温度控制装置优选提前和/或在传感器装置之中被(再次)温度控制之前被主动温度控制(优选(预)加热),特别是以便于将任何潜在的双股分析物和/或扩增产物分离成单股。
优选地,接着将分析物和/或扩增产物随后和/或再次温度控制,特别是在中间温度控制腔体中温度控制之后,和/或将其带到对应的杂交温度,特别是在传感器装置之中或之上和/或借助于传感器温度控制装置,优选以便于将扩增产物杂交至对应的捕获分子。
优选地,将传感器隔室、或捕获分子、分析物和/或扩增产物主动温度控制和/或达到对应的杂交温度,特别是热量转移通过传感器装置的支撑件(特别是晶片)。
支撑件优选均在背部上电和热接触,和/或连接于和/或耦合至分析器件。这允许进行特别紧凑的设计。
杂交温度优选为在(扩增的)分析物(特别是RNA或DNA的部分)和/或扩增产物键结至对应的捕获分子和/或杂交至对应的捕获分子时的(平均)温度。
最佳杂交温度优选为键结至对应的捕获分子的扩增产物的数目最大化和/或彼此键结的扩增产物的数目最小化时的温度。
优选地,不同的分析物和/或扩增产物的(最佳)杂交温度可变化。
不同分析物和/或扩增产物的群组优选至少基本上仅包括具有类似的(最佳)杂交温度的分析物和/或扩增产物。因此,这得到群组的平均和/或最佳杂交温度或(最佳)杂交温度的温度范围。在该温度或在群组的该温度范围中–为了简便都称为″群组温度″–键结至捕获分子的该群组中分析物和/或扩增产物的总数为(可能为)最大的。温度范围优选小于8℃,特别是小于5℃。
优选地,形成具有不同群组温度的不同群组。群组温度优选相差或间隔至少2℃,特别是相差或间隔大于3℃。
特别是,第一群组的群组温度高于第二群组的群组温度。
优选地,(最佳)杂交温度根据DNA或cDNA的GC含量、DNA或cDNA的长度、DNA或cDNA序列的熔点或熔融温度和/或溶剂的调制或盐浓度、环境介质和/或缓冲液变化。
熔点或熔融温度优选为在DNA或cDNA变性和/或双股DNA或cDNA的股彼此分离时的温度或前述开始时的温度。熔点或熔融温度优选取决于DNA或cDNA的GC含量、DNA或cDNA的长度、DNA或cDNA序列的熔点或熔融温度和/或溶剂的调制或盐浓度、环境介质和/或缓冲液。优选地,熔点或熔融温度为至少85℃或90℃,特别优选为92℃或94℃,和/或至多99℃或98℃,特别优选为至多97℃或96℃。
优选地,杂交温度低于熔点或熔融温度,优选低至少2℃或5℃,特别优选为低8℃或10℃,特别是低15℃或20℃或更多。
传感器装置的捕获分子特别是寡聚核苷酸探针,其优选通过间臂(特别是C6间臂)固定在传感器、传感器阵列和/或电极上。破坏杂交的结构(例如发夹结构)的形成可以通过由间臂优选结合捕获分子来防止。
在不同的杂交温度键结的分析物和/或扩增产物优选在单一或共用检测方法中检测。
特别优选地,传感器装置对于用于检测所述分析物和/或扩增产物的方法仅使用一次,电化学测定优选特别是对于所有键结的扩增产物同时进行。这允许非常快速和有效的测试。
特别是,不同分析物和/或不同分析物的扩增产物可以通过接连的杂交温度非常高效地键结至优选固定的捕获分子,特别优选在传感器装置之上或之中,以便使得可以同时特别是在单一或共用检测方法中测量和/或确定或检测特别是大数目的不同扩增产物。
在本发明的上下文中,因此可以在单一检测方法中和同时且以高特异性地测试并行制备和/或扩增的且具有不同杂交温度的分析物和/或扩增产物。
优选地,键结的分析物和/或扩增产物通过将检测器分子馈入到传感器装置中检测。
在本发明的含义内,术语“检测器分子”优选地理解为意谓特异性键结至用于扩增分析物和/或分析物或用其提供的扩增产物的标记或标签且因此允许其检测的分子。
特别是,检测器分子可为酶轭合物和/或免疫轭合物,其等特异性键结至标记或标签(特别是生物素)且包括用于转化底物的报导酶。在本发明的内容中,检测器分子优选基于链霉亲和素(其具有对生物素的高亲和力)和/或碱性磷酸酶(其可将非反应性磷酸单酯转化成电化学活性分子及磷酸盐)。
优选地,使用检测系统,其中标签基于生物素,且其中检测器分子基于链霉亲和素/碱性磷酸酶。但是,也可以使用其它检测器分子。
本发明的上述方面及特征及将从发明权利要求书及以下描述明白的本发明的方面及特征原则上可彼此独立地实施,但亦以任何组合或顺序实施。
将参考附图从发明权利要求书及优选实施方案的以下描述明白本发明的其他方面、优势、特征及性质,其中:
图1为包括接纳在其中的所提出储物筒的所提出分析系统和/或分析器件的示意性剖面图;
图2是储物筒的示意图;
图3是分析系统和/或储物筒的所提出的的传感器装置的前视图;
图4是说明传感器装置的传感器场的来自图3的放大细节;
图5是传感器装置的后视图;
图6是传感器装置的剖面示意图;和
图7是样品和/或扩增产物的温度与在储物筒中的位置的函数关系的示意性曲线或量变曲线。
在仅系示意性且有时未按比例绘制的图中,相同元件符号用于相同或类似部分及组件,即使这些未重复描述,仍达成对应或可比较性质及优势。
图1为用于优选地凭借装置或储物筒100或在装置或储物筒100中测试特别是生物样品P的所提出分析系统1及分析器件200的高度示意图。
图2为用于测试样品P的所提出装置或储物筒100之一优选实施例的示意图。装置或储物筒100特别是形成手持单元,且在下文中仅称为储物筒。
术语“样品”优选地理解为意谓待测试样品材料,其特别是从人类或动物获取。特别是,在本发明的含义内,样品系优选地来自人类或动物的流体,诸如唾液、血液、尿液或另一液体,或其组分。在本发明的含义内,样品必要时可经预处理或制备,或可能直接来自人类或动物或类似者,例如。食物样品、环境样品或另一样品亦可任选测试,特别是用于环境分析、食物安全和/或用于检测其他物质,优选地天然物质,但亦生物或化学战剂、毒物或类似者。
优选地,分析系统1或分析器件200控制对特别是在储物筒100之中或之上的样品P的测试和/或用于评价来自试验的测量值的测试或收集、处理和/或储存。
凭借所提出分析系统1或分析器件200或借助于储物筒100和/或使用用于测试样品P的所提出方法,优选地样品P的分析物A(特别是核酸产物如核酸序列)或特别优选地样品P的复数个分析物A可经测定、识别或检测。所述分析物特别是不但定性地,而且特别优选地定量地加以检测、识别和/或测量。
因此,样品P可特别是经测试用于定性或定量地测定至少一个分析物A,例如以便可检测疾病和/或病原体或可测定对于诊断而言重要的其他值,例如。
特别优选地,分子生物学测试凭借分析系统1和/或分析器件200和/或凭借储物筒100而变得可行。
特别优选地,将特别是用于检测DNA和/或RNA(即核酸产物和/或序列)的分子和/或PCR分析制成可行和/或实行。
优选地,样品P或样品P的个别组分或分析物A必要时可特别是凭借PCR扩增,且在分析系统1、分析器件200中和/或在储物筒100中测试、识别或检测。优选地,因此产生一或若干分析物A的扩增产物V。
特别是借助于PCR扩增的样品P的分析物A和/或扩增产物V(特别是核酸产物)特别是具有下述长度:至少20或50个核苷酸,特别优选为80或100个核苷酸,和/或至多300或280个核苷酸,特别优选为250或220个核苷酸。但是,也可提出,较短或较长的扩增产物V特别借助于PCR制备。
在下文中,首先关于储物筒100的优选构造给出进一步细节,其中储物筒100的特征优选地亦直接表示分析系统1的特征,特别是甚至无任何进一步明确说明。
储物筒100优选为至少大致平坦、扁平和/或板形和/或卡状。
储物筒100优选包括特别是至少大致平坦、扁平、板形和/或卡状主体101,该主体101特别是由塑料材料(特别优选地聚丙烯)制成和/或自塑料材料(特别优选地聚丙烯)射出成型。
储物筒100优选包括用于至少部分(特别是在前端A上)覆盖主体101和/或形成在其中的腔体和/或通道和/或用于形成阀或类似者的至少一个膜或罩盖102,如藉由图2中的虚线展示。
分析系统1或储物筒100或其主体101特别是连同罩盖102优选形成和/或包括流体系统103,其在下文中被称为流体系统103。
储物筒100和/或其流体系统103在操作位置中和/或在测试期间、特别是在分析器件200中优选地至少大致垂直定向,如图1中示意性地展示。特别是,储物筒100的主平面或表面延伸因此在操作位置中至少大致垂直地延伸。
储物筒100和/或流体系统103优选包括复数个腔体,特别是至少一个接纳腔体104,至少一个计量腔体105,至少一个中间腔体106,至少一个混合腔体107,至少一个储存腔体108,至少一个反应腔体109,至少一个中间温度控制腔体110和/或至少一个收集腔体111,如图1中所示。
储物筒100和/或流体系统103也优选包括至少一个泵装置112和/或至少一个传感器装置113。
一些、大多数或全部腔体优选由储物筒100和/或主体101中的腔室和/或通道或其他凹痕形成,且特别优选地由膜或罩盖102覆盖或闭合。然而,其他结构解决方案亦可行。
在展示的实例中,储物筒100或流体系统103优选包括两个计量腔体105A和105B、复数个中间腔体106A至106G、复数个储存腔体108A至108E和/或复数个反应腔体109,其等优选可彼此独立地装载,特别是第一反应腔体109A、第二反应腔体109B及可选第三反应腔体109C,如图2中可见。
一个或多个反应腔体109特别是用于实行扩增反应(特别是PCR)或数个(优选地不同)扩增反应(特别是PCR)。优选地并行和/或独立地和/或在不同反应腔体109中实行数个(优选地不同)PCR,即,具有不同引物组合或引物对的PCR。
在一个或多个反应腔体109中形成的样品P的扩增产物V和/或其它部分特别是借助于泵装置112可以被引导至或馈入到连接的传感器装置113。
传感器装置113特别是用于检测(特别优选地定性和/或定量地测定)样品P的一或若干分析物A,在此情况中特别优选地为分析物A的扩增产物V。然而,替代地或额外地,亦可收集或测定其他值。
特别是,泵装置112特别是凭借膜或罩盖102特别优选地在储物筒的背部上包括或形成管状或珠状凸起部分,如图1中示意性地展示。
储物筒100,主体101和/或流体系统103优选包括复数个通道114和/或阀115,如图2中所示。
凭借通道114和/或阀115,腔体104至111、泵装置112和/或传感器装置113可根据需要和/或任选或选择性地暂时和/或永久地连接和/或彼此分离,特别是使得其等藉由分析系统1或分析器件200进行控制。
腔体104至111优选地各自藉由复数个通道114流体连结。特别优选地,各腔体系藉由至少两个关联通道114连结或连接,以便使流体可根据需要填充、流过各自腔体和/或从各自腔体汲取。
流体输送或流体系统103优选不基于毛细力,或不排外地基于这些力,而特别是基本上基于产生的重力和/或泵抽力和/或压缩力和/或吸力的作用,其等特别优选地由泵或泵装置112产生。在此情况中,流体的流量或流体输送及计量系藉由相应地打开及闭合阀115和/或藉由相应地特别是凭借分析器件200的泵驱动器202操作泵或泵装置112加以控制。
优选地,腔体104至110的各者在操作位置中具有位于顶部的入口及位于底部的出口。因此,若需要,则仅来自各自腔体的液体可经由出口移除。
特别是,含有液体的腔体(特别优选地为储存腔体108、混合腔体107和/或接纳腔体104)各自经定尺寸使得当这些腔体用液体填充时,可能潜在地形成的气体或空气的气泡在操作位置中向上升起,使得液体收集在出口上方而无气泡。然而,其他解决方案在此处亦可行。
优选地,至少一个阀115经指派于各腔体、泵装置112和/或传感器装置113和/或经配置在各自入口的上游和/或各自出口的下游。
优选地,腔体104至111或腔体序列104至111(例如,流体串联或连续流过其等)可选择性地释放和/或流体可藉由致动指派阀115而选择性地流过其等,和/或这些腔体可流体连接至流体系统103和/或连接至其他腔体。优选地,
特别是,阀115系藉由主体101及膜或罩盖102形成和/或以另一方式(例如藉由额外层、凹痕或类似者)形成。
特别优选地,提供一个或多个阀115A,其等优选地最初或当在储存时紧密闭合,特别优选地以便以储存稳定方式从打开接纳腔体104密封定位在储存腔体108中的液体或液体试剂F和/或流体系统103。
优选地,最初闭合阀115A经配置在各储存腔体108的上游及下游。这些阀优选仅在储物筒100实际上使用时和/或在将储物筒100插入至分析器件200中时而打开(特别是自动地打开)。
当除入口104B及出口104C以外亦提供任选的中间连接件104D,则复数个阀115A(在此情况中特别是三个阀)优选地指派于接纳腔体104,例如以便于使得可以任选地排放或移除样品P的上清液例如血清等。取决于使用,除入口104B上的阀115A以外,接着优选地仅打开出口104C处或中间连接件104D处的阀115A。
指派于接纳腔体104的阀115A特别是流体地和/或以气密方式密封流体系统103和/或储物筒100,直至插入样品P且闭合接纳腔体104或该接纳腔体104的连接件104A。
作为阀115A(其等最初闭合)的替代品或除阀115A以外,优选提供一个或多个阀115B,其等未以储存稳定方式闭合和/或其等最初打开和/或其等可藉由致动闭合。这些阀特别是用于在测试期间控制流体的流量。
储物筒100优选地经设计为微流体卡和/或流体系统103优选地经设计为微流体系统。在本发明中,术语“微流体”优选地理解为意谓个别腔体、一些腔体或全部腔体104至111和/或通道114的各自体积分别或累积地小于5ml或2ml,特别优选地小于1ml或800μl,特别是小于600μl或300μl,更特别优选地小于200μl或100μl。
特别优选地,可将具有最大体积5ml、2ml或1ml的样品P引入至储物筒100和/或流体系统103、特别是接纳腔体104中。
需要优选地在测试之前以如液体或液体试剂F的液体形式和/或以如干燥试剂S的干燥形式引入或提供的试剂及液体用于测试样品P,如根据图2的示意图中展示。
此外,其他液体F(特别是呈洗涤缓冲液、用于干燥试剂S的溶剂和/或底物SU的形式,例如以便形成检测分子和/或氧化还原系统)亦优选地需要以用于测试、检测程序和/或用于其他目的,且特别是提供在储物筒100中,即,同样在使用之前(特别是在递送之前)引入。在下文中的某些时刻,在液体试剂与其他液体之间不作区分,且因此各自说明相应地亦相互适用。
分析系统1或储物筒100优选装纳实行一个或多个扩增反应或PCR和/或实行试验所需的全部试剂及液体,且因此特别优选地,仅需接纳任选预处理的样品P。
储物筒100或流体系统103优选包括旁路114A,其可任选使用,以便必要时可引导或输送样品P或其组分通过反应腔体109和藉由使可选中间温度控制腔体110旁通,亦直接引导或输送至传感器装置113,和/或以便于使得当旁路114A打开时,更特别是当旁路114A的阀115B打开时可以输送或泵送液体或液体试剂F2-F5离开储存腔体108B-108E进入传感器装置113,特别是在与分析物A和/或扩增产物V相对的方向上。
储物筒100或流体系统103或通道114优选包括传感器部分116或用于检测液体前端和/或流体的流量的其他装置。
应注意,各种组件(诸如通道114、阀115(特别是最初闭合的阀115A及最初敞开的阀115B)及图2中的传感器部分116)为了清楚起见仅在一些情况中标注,但相同符号在图2中用于这些组件的各者。
收集腔体111优选地用于接纳过量的或所用的试剂及液体及样品的体积。优选给定合适的大尺寸和/或仅配有入口或出口,特别是使得在操作位置无法再次移除或泵送出液体。
接纳腔体104优选包括用于引入样品P的连接件104A。在将样品P引入到接纳腔体104中之后,将所述腔体和/或连接件104A关闭。
储物筒100可被插入至所提出分析器件200中和/或由此接纳以便测试样品P,如图1中展示。替代地,亦可随后馈入样品P。
图1展示处于即用型状态以对接纳于储物筒100中的样品P实行测试的分析系统1。在此状态中,储物筒100因此连结至分析器件200、由分析器件200接纳和/或插入至分析器件200中。
在下文中,首先更详细地说明分析器件200的一些特征及方面。关于该器件的特征及方面优选地也是所提出分析系统1的直属特征及方面,特别是甚至无任何进一步明确说明。
分析系统1或分析器件200优选包括用于安装和/或接纳储物筒100的安装座或容槽201。
优选地,储物筒100与分析器件200流体地(特别是液压地)分离或隔离。特别是,储物筒100形成用于样品P及试剂及其他液体的优选独立且特别是关闭的流体或液压系统103。
优选地,分析器件200经设计以致动泵装置112和/或阀115,以具有热效应和/或检测测量的数据,特别是借助于传感器装置113和/或传感器部分116。
分析系统1或分析器件200优选包括泵驱动器202,该泵驱动器202特别是经设计用于机械致动泵装置112。
优选地,泵驱动器202的一头可经旋转以便旋转地轴向按压泵装置112的优选珠状凸起部分。特别优选地,泵驱动器202及泵装置112一起特别是以软管泵或蠕动泵和/或计量泵的方式形成用于流体系统103和/或储物筒100的泵。
特别优选地,该泵系如DE 10 2011 015 184 B4中描述般构造。然而,其他结构解决方案亦可行。
优选地,泵的容量和/或排放速率可经控制和/或泵和/或泵驱动器202的输送方向可经切换。优选地,流体可因此根据需要向前或向后泵抽。
分析系统1或分析器件200优选包括用于特别是电和/或热连接储物筒100和/或传感器装置113的连接装置203。
如图1中展示,连接装置203优选包括复数个电接触元件203A,储物筒100(特别是传感器装置113)优选藉由接触元件203A电连接或可电连接至分析器件200。
分析系统1或分析器件200优选包括用于对储物筒100进行温度控制和/或对储物筒100具有热效应(特别是用于加热和/或冷却)的一个或多个温度控制装置,特别是加热元件或珀尔帖元件。
个别温度控制装置204、一些这些装置或全部这些装置可优选地经定位抵靠储物筒100、主体101、罩盖102、传感器装置113和/或个别腔体和/或可热耦合至这些和/或可整合在其中和/或特别是可藉由分析器件200电操作或控制。在展示的实例中,特别是提供温度控制装204A、204B和/或204C。
优选地,将在下文中称为反应温度控制装置204A的温度控制装置204A指派于反应腔体109或复数个反应腔体109,特别是以便可在其中实行一个或多个扩增反应和/或其中的PCR。
反应腔体109特别是凭借一个共同反应温度控制装置204A或两个反应温度控制装置204A而优选地同时和/或均匀地加以温度控制。
更特别优选地,一个或多个反应腔体109可从两个不同侧和/或凭借优选地配置在相对侧上的两个反应温度控制装置204A加以温度控制。
替代地,对于反应腔体109,各反应腔体109,可独立和/或个别地加以温度控制。
下文中称为中间温度控制装置204B的温度控制装置204B优选地指派于中间温度控制腔体110和/或经设计以将中间温度控制腔体110或定位在其中的流体(特别是扩增产物V)优选地温度控制优选至预热温度TV。
中间温度控制腔体110和/或温度控制装置204B优选配置在传感器配置或传感器装置113的上游或(紧接)在传感器装置113之前,特别是以便可以期望方式温度控制或预加热待进料至传感器装置113的流体,特别是分析物A和/或扩增产物V,特别优选地紧接在进料这些流体之前。
特别优选地,中间温度控制腔体110和/或温度控制装置204B经设计以或意欲使样品P或分析物A和/或产生的扩增产物V变性,和/或将任何双股分析物A或扩增产物V分成单股和/或特别是藉由加热抵消扩增产物V的过早键结和/或杂交。
中间温度控制腔体110优选为细长的和/或经设计作为在横截面中特别是弯曲或蜿蜒和/或平坦的通道。有利地,由此获得充分长的流体的保留时间和/或与中间温度控制腔体110中流体的足够大的热耦合,以便当流体流动通过所述腔体时在例如不改变流动速度的情况下实现所需的温度控制。但是,其他解决方案在此处亦可行,特别是其中中间温度控制腔体110中的流体流动停止的那些解决方案。
优选地,中间温度控制腔体110的长度为至少10mm或15mm,特别优选为至少20mm或25mm,特别是30mm或40mm,和/或至多80mm或75mm,特别优选为至多70mm或65mm,特别是至多60mm。
优选地,中间温度控制腔体110具有的体积为至少10μl或20μl,特别优选为至少25μl或30μl,和/或至多500μl或400μl,特别优选为至多350μl或300μl。
中间温度控制腔体110包括入口110A和出口110B,阀115,特别是最初打开的阀115A,优选为被指派给入口110A和/或出口110B(的每一个)的阀,如图1中所示。以这种方式,可以控制通过中间温度控制腔体110的流体的流量。例如,因此可以当流体流动通过时流动通过温度控制中间温度控制腔体110的流体和/或最初用待被温度控制的流体填充中间温度控制腔体110和关闭输入侧和/或输出侧阀115A,以便针对温度控制的目的中断中间温度控制腔体110中的流体以及之后使所述流体通过其上。
优选地,中间温度控制腔体110(流体)排列在一个或多个反应腔体109和传感器装置113之间和/或(全部)反应腔体109流体连接或可连接于传感器装置113,优选仅借助于中间温度控制腔体110进行。
优选地,中间温度控制腔体110经排列以相比于一个或多个反应腔体109更靠近传感器装置113。特别是,中间温度控制腔体110(特别是其出口110B)和传感器装置113之间的距离或流道比中间温度控制腔体110(特别是其入口110A)和一个或多个反应腔体109之间的距离或流道短。
中间温度控制腔体110优选经设计以主动温度控制(特别优选地加热)流体(特别是扩增产物V)优选到熔点或熔融温度,如下文更详细地解释。
指派给中间温度控制腔体110的中间温度控制装置204B优选经设计以(主动)温度控制(特别是加热)中间温度控制腔体110。
优选地,中间温度控制装置204B包括加热元件、特别是加热电阻器或珀尔帖元件(珀尔帖元件),或由其形成。
中间温度控制装置204B优选为平坦的和/或具有优选为细长和/或矩形的接触表面,从而允许在中间温度控制装置204B和中间温度控制腔体110之间的热传递。
优选地,中间温度控制装置204B可以经外部定位抵靠(特别是压向)储物筒100、主体101和/或罩盖102,在中间温度控制腔体110的区域中或在中间温度控制腔体110上,优选在其整个表面上。
特别是,分析器件200包括中间温度控制装置204B。但是,下述其他结构解决方法亦可行,其中中间温度控制装置204B排列在储物筒100中或整合在储物筒100中,特别是在中间温度控制腔体110中。
优选地,分析系统1、分析器件200和/或储物筒100和/或一个或各温度控制装置204包括温度检测器和/或温度传感器(未展示),特别是以便使控制和/或调节温度成为可能。
一个或多个温度传感器可以例如被指派给传感器部分116和/或指派给个别通道不同或腔体,即,可以热耦合于其。
特别优选地,将温度传感器指派给各温度控制装置204A、204B和/或204C,例如以便测量相应的温度控制装置204和/或其接触表面的温度。
下文中称为传感器温度控制装置204C的温度控制装置204C特别是指派于传感器装置113和/或经设计以依期望方式将定位于传感器配置或传感器装置113中或上的流体(特别是分析物A和/或扩增产物V、试剂或类似者)(主动)温度控制至杂交温度TH。
传感器温度控制装置204C优选包括加热元件、特别是加热电阻器或珀尔帖元件,或由其形成。
传感器温度控制装置204C优选为平坦和/或具有优选为矩形和/或对应于传感器装置113的尺寸的接触表面,该接触表面允许传感器温度控制装置204C与传感器装置113之间的热传递。
优选地,分析器件200包括传感器温度控制装置204C。然而,其他结构解决方案亦可行,其中传感器温度控制装置204C经整合在储物筒100(特别是传感器装置113)中。
特别优选地,连接装置203包括传感器温度控制装置204C,和/或连接装置203连同传感器温度控制装置204C可连结至(特别是挤压抵靠)储物筒100,特别是传感器装置113。
更特别优选地,连接装置203和传感器温度控制装置204C(一起)可朝向和/或相对于储物筒100(特别是传感器装置113)移动,和/或可经定位抵靠该储物筒,优选地以便使分析器件200电及热耦合至储物筒100,特别是传感器装置113D或其支撑件。
优选地,传感器温度控制装置204C经配置在连接装置203或其支撑件上的中心和/或配置在接触元件203A之间。
特别是,接触元件203A经配置在连接装置203或其支撑件的边缘区域中或配置在传感器温度控制装置204C周围,优选地使得连接装置203热连接或可连接至传感器装置113的中心且电连接或可电连接至传感器装置113的外部或边缘区域。然而,其他解决方案在此处亦可行。
分析系统1或分析器件200优选包括用于致动阀115的一个或多个致动器205。特别优选地,提供不同(类型或群组的)致动器205A及205B,它们分别指派于不同(类型或群组的)阀115A及115B以致动这些阀的各者。
分析系统1或分析器件200优选包括一个或多个传感器206。特别是,传感器206A经设计以或意欲检测流体系统103中的液体前端和/或流体的流量。特别优选地,传感器206A经设计以(例如光学和/或电容地)测量或检测液体前端和/或通道和/或腔体中(特别是在分别指派传感器部分116(其特别是由流体系统103的平坦和/或拓宽通道部分形成)中)的流体的存在、速度、质量流率/体积流率、温度和/或另一值。
特别优选地,传感器部分116各自定向和/或并入流体系统103中和/或流体流动经过或通过传感器部分116使得在储物筒100的操作位置中,流体在垂直方向上和/或从底部至顶部流过传感器部分116,以便使可靠地检测液体成为可能或更容易。
替代地或额外地,分析器件200优选包括(其它或另外的)传感器206B,其用于检测环境温度、内部温度、大气湿度、位置、和/或对齐,例如借助于GPS传感器、和/或分析器件200和/或储物筒100的取向和/或倾斜检测。
分析系统1或分析器件200优选包括控制装置207(特别是包括内时钟或时间基准),用于控制测试的顺序和/或用于收集、评价和/或输出或提供特别是来自传感器装置113、和/或来自测试结果和/或其它数据或数值的测量值。
控制装置207优选控制或调解泵器件202、温度控制装置204和/或致动器205,特别是考虑或取决于所需测试和/或来自传感器布置或传感器装置113和/或传感器206的测量值。
通常,应注意,储物筒100、流体系统103和/或流体的输送优选不基于毛细管作用力操作,但是至少基本上或主要在重力的效果下和/或泵或泵装置112的效果。
在操作位置,来自相应的腔体的液体优选经由在每种情况中位于底部的出口被移除(特别是抽出),使气体或空气可以经由特别是位于顶部的入口流动和/或泵送进入相应的腔体。特别是,因此,在输送液体时可防止或至少最小化腔体中的相关真空。
流体的流量特别是藉由相应地启动泵或泵装置112且致动阀115加以控制。
特别优选地,泵驱动器202包括步进马达或以另一方式校准的驱动器,使得可至少原则上凭借适当启动达成所要计量。
额外地或替代地,传感器206A优选用于特别是与指派的传感器部分116合作检测液体前端或流体的流量,以便藉由相应地控制泵或泵装置112且相应地启动阀115而达成所要流体顺序及所要计量。
任选地,分析系统1或分析器件200包括输入装置208(诸如键盘、触控屏幕或类似者)和/或显示装置209(诸如屏幕)。
分析系统1或分析器件200优选包括例如用于控制、用于传递和/或用于输出测量数据或测试结果和/或用于连结至其他器件(诸如印表机、外部电源或类似者)的至少一个接口210。此特别是可为有线或无线接口210。
分析系统1或分析器件200优选地包括电源211,优选为电池或累积器,其特别是系整合的和/或外部连接的或可连接的。
优选地,整合累积器经提供作为电源211且藉由外部充电器件(未展示)经由连接件211A(重新)充电和/或可互换。
分析系统1或分析器件200优选包括外壳212,全部组件和/或一些或全部装置优选整合在外壳212中。特别优选地,储物筒100可经插入或滑入至外壳212中,和/或可由分析器件200透过可特别是闭合的开口213(诸如狭槽或类似者)接纳。
分析系统1或分析器件200优选系携带型或移动型。特别优选地,分析器件200重量少于25kg或20kg,特别优选地少于15kg或10kg,特别是少于9kg或6kg。
在下文中,参照图3至图6给出关于传感器装置113的优选构造的进一步详情。
传感器装置113优选允许电化学测量和/或氧化还原循环。
特别是,传感器装置113经设计以识别、检测和/或确定键结至捕获分子M的(相同或不同的)分析物A或源于其的产物,特别是分析物A的扩增产物V或不同的分析物A。
传感器装置113优选包括传感器阵列113A(包括复数个传感器区域或传感器场113B),如图3中示意性所示,其示意性地显示传感器装置113和/或传感器阵列113A的测量侧。图4是来自图3的放大细节。图5显示连接侧,图6是传感器装置113的示意性剖面。
优选地,传感器装置113或传感器阵列113A包括多于10个或20个(特别优选为多于50个或80个,特别是多于100个或120个和/或少于1000个或800个)传感器场113B。
优选地,传感器装置113或传感器阵列113A包括复数个电极113C。至少两个电极113C优选排列在各传感器区域或传感器场113B中。特别是,至少两个电极113C在每种情况中形成传感器场113B。
电极113C优选由金属(特别是贵金属、如铂或金)制成,和/或所述电极涂覆有(特别是)硫醇。
优选地,电极113C为指状的和/或彼此接合,如从根据图4的传感器场113B的放大细节可见。但是,其他结构解决方案或配置亦可行。
传感器装置113优选包括支撑件113D,特别是晶片,电极113C优选排列在支撑件113D上和/或整合在支撑件113D中。
测量侧包括电极113C和/或是面对流体样品P、扩增产物V和/或传感器隔室的侧面,和/或是传感器装置113和/或支撑件113D的包括分析物A和/或扩增产物V所键结至的捕获分子M(如图6中所示)的侧面。
传感器装置113和/或支撑件113D的连接侧面优选与测量侧相对和/或是背向流体、样品P和/或扩增产物V的侧面。
特别优选地,传感器装置113和/或支撑件113D的测量侧和连接侧各自形成特别是平坦和/或板形支撑件113D的一个扁平侧面。
传感器装置113(特别是支撑件113D)优选包括复数个(在该情况中为8个)电接触件或接触表面113E,接触件113E优选排列在连接侧上和/或形成连接侧,如图5中所示。
优选地,传感器装置113可以在连接侧上和/或借助于接触件113E接触和/或可以电连接至分析器件200。特别是,电连接件可以通过将接触件113E连接于接触元件203A而在储物筒100(特别是传感器装置113)和分析器件200(特别是控制装置207)之间建立。
优选地,接触件113E在边缘区域中和/或在平面图或围绕电极113C和/或传感器阵列113A的突起物中横向排列,和/或接触件113E延伸地与传感器装置113的边缘区域一样远,特别是使得支撑件113D可以优选借助于连接装置203或接触元件203A(正如已经解释的)在边缘区域中和/或在传感器温度控制装置204C(可以优选中心地或在支撑件113D上的中间定位)周围横向地电接触。
优选地,传感器场113B彼此分离,如图6中的示意图所示。特别是,传感器装置113包括在传感器场113B各个之间的屏障或隔离物,其优选由具有用于传感器场113B的相应凹处的特别是疏水层113F形成。但是,其他结构解决方法亦可行。
储物筒100和/或传感器装置113包括或形成传感器隔室113G。特别是,传感器隔室113G在传感器阵列113A、传感器装置113和/或支撑件113D之间形成,或在一侧的测量侧和另一侧的传感器罩盖113H之间形成。
传感器装置113优选借助于其测量侧和/或传感器阵列113A限定传感器隔室113G。电极113C因此在传感器隔室113G中。
优选地,储物筒100和/或传感器装置113包括传感器罩盖113H,传感器隔室113G特别是由扁平侧面上的传感器罩盖113H限定或界定。
特别优选地,传感器罩盖113H可以降低到隔离物和/或层113F上用于实际测量。
传感器装置113或传感器隔室113G优选通过连接件113J流体连结至流体系统103(特别是一个或多个反应腔体109),使得(处理的)样品P、分析物A或扩增产物V可以被允许进入传感器装置113或传感器阵列113A的测量侧。
传感器隔室113G因此可以装载有流体和/或所述流体可以流动通过其中。
传感器装置113优选包括复数个特别是不同的捕获分子M,不同的捕获分子M优选排列和/或固定在不同的传感器场113B之中或之上和/或优选被指派给不同的传感器场113B。
特别优选地,电极113C在该情况中经由键结物B(特别是硫醇键结物)配置有捕获分子M,特别是以便于键结和/检测或识别适宜的分析物A和/或扩增产物V。
不同的捕获分子M1至M3优选被提供给不同的传感器场113B和/或不同的电极对和/或电极113C,以便于特异性键结在传感器场113B中的不同的分析物A和/或扩增产物V,在图6中为扩增产物V1至V3。
特别优选地,传感器装置113或传感器阵列113A允许扩增产物V在各传感器场113B中键结以被定性或定量确定。
优选地,传感器装置113包括具有不同杂交温度TH的捕获分子M,优选以便于在不同的杂交温度TH将扩增产物V键结至对应的捕获分子M。
为了在不同的杂交温度TH实现杂交,传感器装置113的温度、特别是电极113C,支撑件113D,传感器隔室113G和/或罩盖113H的温度可以至少间接地、优选借助于分析器件200(特别是传感器温度控制装置204B和/或204C)进行控制或设置,正如已经解释的。
优选地,传感器温度控制装置204C用于温度控制传感器隔室113G,在该情况中通过与连接侧接触进行,特别是使得在传感器隔室113G中和/或在流体中期望的或所需的杂交温度TH达到测量侧上。
优选地,在操作状态,传感器温度控制装置204C按平面方式和/或在中心地搁置在支撑件113D上和/或以使与传感器阵列113A相对和/或至少部分搁置在一个或多个接触件113E上。这使得特别快速和高效地温度控制传感器隔室113G和/或扩增产物V成为可能。
传感器装置113(特别是支撑件113D)优选包括至少一个(优选为复数个)电子电路或集成电路,电路特别经设计以根据氧化还原循环原理检测优选在传感器场113B产生的电流或电压。
特别优选地,来自不同传感器场113B的测量信号分别通过传感器装置113和/或电路收集或测量。
特别优选地,传感器装置113和/或集成电路直接将测量信号转化为数字信号或数据(其可特别是由分析器件200读出)。
特别优选地,传感器装置113和/或支撑件113D按照EP 1 636 599B1中所述构造。
在下文中,使用所提出分析系统1和/或分析器件200和/或所提出储物筒100和/或根据本发明的试验或分析的优选顺序借由实施例更详细地解释。
分析系统1,储物筒100和/或分析器件200优选经设计以实行所提出方法。
在用于测试样品P的所提出的方法过程中,样品P的至少一种分析物A优选被扩增或复制,特别是借助于PCR。按这种方式制备的扩增的分析物A和/或扩增产物V然后键结和/或杂交至对应的捕获分子M。然后可以特别是借助于电子测量检测键结扩增产物V。
方法可以用于特别是医药领域,特别是兽医,以便于检测疾病和/或病原体。
在根据本发明方法的背景内容内,基于来自人类或动物身体的流体或液体(特别是血液、唾液或尿液)的具有至少一个分析物A的样品P通常首先经由连接件104A引入至接纳腔体104中,以便检测疾病和/或病原体,可预处理样品P。
一旦已接纳样品P,接纳腔体104和/或其连接件104A便特别是以液密和/或气密方式流体闭合。
优选地,储物筒100连同样品P接着连结或连接至分析器件200,特别是插入或滑入至分析器件200中。
方法顺序(特别是流体的流动及输送、混合及类似者)系藉由分析器件200或控制装置207,特别是藉由相应地启动且致动泵驱动器202或泵装置112和/或致动器205或阀115来控制。
优选地,按计量方式将样品P、或样品P的部分或上清液经由出口104C从接纳腔体104和/或中间连接件104D移除并馈入至混合腔体107。
优选地,在被引入至混合腔体107中之前,储物筒100中的样品P特别是在第一计量腔体105A和/或第二计量腔体105B中或借助于其计量。此处,特别是上游和/或下游传感器部分116与指派传感器206一起使用,以便于使得可以进行期望的计量。但是,其他解决方案亦可行。
在混合腔体107中,制备样品P用于进一步的分析和/或与试剂、优选与来自第一储存腔体108A的液体试剂F1和/或与优选提供在混合腔体107中的一种或多种干燥试剂S1、S2和/或S3混合。
液体和/或干燥试剂可以在样品P之前和/或之后被引入到混合腔体107中。在所示的实施例中,干燥试剂S1至S3优选在之前被引入到混合腔体107中和任选地由样品P和/或液体试剂F1溶解。
液体试剂F1可以特别是用于扩增反应或PCR的试剂,特别是PCR主混合物。优选地,PCR主混合物包含无核酸酶的水,用于实行PCR的酶,特别是至少一种DNA聚合酶,核苷三磷酸酯(NTP),特别是脱氧核苷酸(dNTP),盐,特别是氯化镁,和/或反应缓冲液。
干燥试剂S1、S2和/或S3同样可以是实行扩增反应或PCR所需的试剂,其为干燥(特别是冻干)形式。优选地,干燥试剂S1、S2和/或S3特别是选自冻干酶,优选为DNA聚合酶,NTP,dNTP和/或盐,优选为氯化镁。
混合腔体107中的溶解或混合特别是通过特别是从底部引入和/或吹进气体或控制而发生或被辅助。这特别是通过借助于泵或泵装置112相应地泵送电路中的气体或空气来实行。
在混合腔体107中混合和/或预处理的所要体积的样品P随后优选地进料至一个或多个反应腔体109,特别优选地经由上游可选中间腔体106A至106C的(各自)一者和/或添加或溶解不同试剂或引物(在此情况中干燥试剂S4至S6)。
特别优选地,将(预处理的)样品P分成数个样品部分,优选为相等的尺寸,和/或在中间腔体106A至106C和/或反应腔体109之间、优选为均匀地和/或按相等尺寸的样品部分划分。
将不同的试剂(在本发明情况中为干燥试剂S4至S6)、特别优选为引物(特别是一个或多个PCR所需的那些,特别是在该情况中为不同引物的群组)优选分别添加到中间腔体106A至106C和/或不同反应腔体109中的(预混合的)样品P。
不同群组中的引物特别是关于由相应的引物所产生的扩增产物V的杂交温度方面不同。因此,特别是产生分析物A和/或扩增产物V的群组的不同群组温度,正如一开始已经提及。
特别优选地,就一开始已经指定的意义而言使用标记引物。
在所示的实施方式中,试剂或引物S4至S6包含在中间腔体106A至106C中。但是,其他解决方案亦可行,特别是其中试剂或引物S4至S6包含在反应腔体109中的那些解决方案。
根据优选的实施方式,中间腔体106A至106C各自包含用于扩增/复制一种分析物A(优选为两种不同的分析物A,更优选为三种不同的分析物A)的引物。但是,也可以针对每个反应腔体109扩增/复制四种或更多种不同的分析物A。
特别优选地,反应腔体109经由各自上游排列的中间腔体106A至106C接连填充有指定体积的(预处理的)样品P或填充有相应的样品部分。例如,在第二反应腔体109B和/或第二反应腔体109B于第三反应腔体109C之前填充有填充有指定体积的预处理的样品P之前,第一反应腔体109A填充有指定体积的预处理的样品P。
在反应腔体109中,实行扩增反应或PCR以复制/扩增分析物A。此特别是凭借经指派(优选地共同)反应温度控制装置204A和/或优选地针对全部反应腔体109同时(即,特别是使用相同循环和/或温度(曲线/量变曲线))实行。
一个或多个PCR基于本领域技术人员基本上已知的规程或温度量变曲线实行。特别是,位于反应腔体109中的混合物或样品体积优选被循环加热和冷却。
优选地,核酸产物由作为扩增产物V的分析物A在一个或多个反应腔体109中制备。
在预处理、反应和/或PCR或扩增过程中,标签L直接制备(在每种情况中)和/或附接至扩增产物V。这特别通过使用对应的(优选为生物素化的)引物实现。但是,标签L也可以独立地或稍后制备和/或键结至扩增产物V,任选也仅在传感器隔室113G中和/或在杂交之后。
标签L系特别是用于检测键结扩增产物V。特别是,可检测标签L或可在检测程序中识别该标签L,如下文中更详细地说明。
根据本发明,可以使复数个扩增反应或PCR并行和/或彼此独立使用不同的引物S4至S6和/或引物对实行,使得大量的(不同)分析物A可以并行地复制或扩增,随后进行分析。
特别是,相同或不同的分析物A1在第一反应腔体109A中扩增,相同或不同的分析物A2在第二反应腔体109B中扩增,相同或不同的分析物A3在第三反应腔体109C中扩增,优选借助于并行运行的扩增反应(特别是PCR)扩增。
特别优选地,分析物A1至A3彼此不同,特别是使得大量不同的分析物A可以借助于方法扩增和/或测试。优选地,多于2个或4个(特别优选为多于8个或11个,特别是多于14个或17个)分析物A可以特别是同时进行测试和/或扩增。
特别是,分析物A的扩增产物V的复数个群组优选并行和/或彼此独立和/或在反应腔体109中形成和/或制备。因此,例如,分析物A1的扩增产物V1的第一群组在第一反应腔体109A中形成和/或制备,分析物A2的扩增产物V2的第二群组在第二反应腔体109B中形成和/或制备,分析物A3的扩增产物V3的第三群组在任选的第三反应腔体109C中形成和/或制备。
特别优选地,在一开始提及的意义上说,形成具有不同群组温度的(扩增的)分析物A和/或扩增产物V的群组。群组因此优选具有不同的(最佳)杂交温度TH和/或杂交温度范围。
优选地,分析物A和/或扩增产物V(即,特别是核酸产物和/或序列)的不同群组由此针对试验被扩增和/或形成,可以使不同的群组特别是在不同的反应腔体109A至109C中扩增和/或形成和/或提供但是或者也按不同的方式进行扩增。
在实行PCR和/或扩增之后,将对应的流体提及和/或扩增产物V和/或群组接连特别是(分别)经由群组特异性和/或单独的中间腔体106E、106F或106G和/或经由任选的(共用)中间温度控制腔体110引导出反应腔体109到传感器装置113和/或到传感器隔室113G。
中间腔体106E至106G可以分别包含进一步的试剂(在该情况中为干燥试剂S9和S10),用于制备用于杂交的扩增产物V,例如缓冲液,特别是SSC缓冲液,和/或用于调制的盐。基于此,可以实行扩增产物V的进一步调制,特别是以便于改善后续杂交(键结至捕获分子M)的效率。特别优选地,样品P的pH在中间腔体106E至106G和/或借助于干燥试剂S9和S10中设置或优化。
优选地,样品P或分析物A和/或扩增产物V或由其形成的群组特别是在即将被馈入到传感器装置113中和/或反应腔体109和传感器装置113之间之前被主动温度控制(特别是提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前),优选为预加热,特别是借助于中间温度控制腔体110和/或在中间温度控制腔体110中和/或借助于中间温度控制装置204B进行。
优选地,将个别反应腔体109的群组和/或分析物A或扩增产物V进行主动温度控制(特别是提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前)和/或接连馈入到中间温度控制腔体110中。特别是在温度控制之前、特别是提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前接连将群组馈入到传感器装置113和/或传感器隔室113G。
图7显示样品P的温度T与在储物筒100之中或之上的位置X的函数关系的示例性示意性曲线或量变曲线。
在或使用环境温度TU(例如约20℃)优选将样品P馈入到储物筒100和/或接纳腔体104中。扩增反应然后在反应腔体109中实行,制备的样品P优选被循环加热和冷却(未显示于图7)。
正如已经解释的,优选制备具有特别是不同的分析物A和/或扩增产物V和/或群组温度或杂交温度TH的复数个群组。
然后优选将群组和/或扩增产物V馈入到指派中间腔体106E至106G中和/或到后面的中间温度控制腔体110中,优选为接连馈入。
优选地,群组和/或扩增产物V以不同速率和/或在反应腔体109中连续冷却,和/或群组和/或扩增产物V接连和/或在不同温度离开反应腔体109,如图7中示意性所示。但是,下述方法变型亦可行,其中群组和/或扩增产物V在PCR结束时也在反应腔体109中被温度控制和/或保持在恒定温度,优选使得群组和/或扩增产物V同时离开反应腔体109。
优选地,群组和/或扩增产物V在去往中间温度控制腔体110的途中冷却。在该过程中,群组和/或扩增产物V可以在中间腔体106B至106G中通过以下特别显著和/或另外冷却:通过吸收包含在所述腔体中的试剂S9和S10,如图7中所示通过在中间温度控制腔体110的反应腔体109和入口110A之间、和/或在反应腔体106的温度曲线或温度量变曲线中的猛增点。
优选地,群组和/或扩增产物V在中间温度控制腔体110的入口110A处具有不同的入口温度TE,如图7中在入口110A处所示,特别是如果它们已经在不同温度离开反应腔体109A至109C也是如此。但是,入口温度TE也可以是大致相等的。
在入口110A处的入口温度TE优选至少大致对应于环境温度TU或比环境温度TU高至多10℃或5℃。但是,如果必要,入口温度TE也可以较高。
优选地,将群组和/或扩增产物V在中间温度控制腔体110中加热(接连)到预热温度TV和/或熔点或熔融温度,预热温度TV优选在中间温度控制腔体110的出口110B处达到(最晚)。
优选地,预热温度TV高于杂交温度TH,特别是至少高达相应群组和/或扩增产物V的熔点或熔融温度。特别是,在即将将群组和/或扩增产物V馈入到传感器装置113和/或反应腔体109和传感器装置113之间之前将其加热至预热温度TV,特别是以便于使群组和/或扩增产物V变性,正如已经解释的。
如图7中所示,优选将所有群组和/或扩增产物V加热至相同的预热温度TV,例如至少95℃。
但是,下述方法变型亦可行,其中将群组和/或扩增产物V温度控制(特别是提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前)和/或(预)加热到不同的预热温度TV。特别是,预热温度TV可以针对各群组和/或根据所需的杂交温度TH和/或群组温度变化。特别是,第一群组的预热温度TV可以大于第二和/或第三群组的预热温度TV和/或预热温度TV可以从群组到群组降低。
熔点或熔融温度和/或预热温度TV优选高于相应的杂交温度TH和/或为至少70℃或80℃和/或至多99℃或96℃,特别是使得在其间制得的分析物A和/或扩增产物V的键结物溶解,和/或使得可以将分析物A和/或扩增产物V在变性和/或溶解状态馈入到传感器装置113。
任选地,分析物A和/或扩增产物V和/或扩增产物V的群组在被馈入到传感器装置113之前被温度控制(特别是提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前)、特别是(预)加热到对应的杂交温度TH,优选使得它们在被馈入到之后传感器装置113可以直接键结于对应的捕获分子M。
在可替代的方法变型中,将群组和/或扩增产物V(仅)在传感器装置113之中或之上主动温度控制(特别是加热)和/或带到对应的杂交温度TH,特别是仅借助于传感器温度控制装置204C。特别是,任何杂交的扩增产物V的变性以及(后续的)扩增产物V和对应的捕获分子M的杂交两者都可以在传感器装置113之中或之上发生。在该情况中,因此可以省略在传感器装置113之前的先前(中间)温度控制。
但是,在优选的方法变型中,样品P和/或群组或分析物A和/或扩增产物V特别是在即将被馈入到传感器装置113和/或在反应腔体109和传感器装置113之间之前优选借助于中间温度控制装置204B被主动温度控制(特别是提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前)和/或被带到预热温度TV,以及在被馈入到传感器装置113和/或在传感器装置113之中之后优选借助于传感器温度控制装置204C被随后和/或再次温度控制(特别是于在中间温度控制腔体110之中温度控制之后)和/或被带到对应的杂交温度TH和/或群组温度。在该情况中,任何杂交的扩增产物V因此在被馈入到传感器装置113之前和/或在传感器装置113之外变性。
特别是,在优选的方法变型中,样品P和/或群组和/或扩增产物V在离开一个或多个反应腔体109之后在多个阶段中或更快速地被带到相应的杂交温度TH和/或群组温度,优选地,扩增产物V在第一阶段特别是在中间温度控制腔体110中和/或提前和/或于在传感器装置113中温度控制之前被温度控制到高于杂交温度TH的温度和/或到预热温度TV和/或在熔点或熔融温度变性,以及在第二阶段特别是在传感器装置113中和/或于在中间温度控制腔体110中温度控制之后被随后和/或再次温度控制(特别是加热和/或冷却)到对应的杂交温度TH和/或群组温度,。
借助于传感器温度控制装置204C,特别是预加热传感器装置113,使得可以防止特别是在该情况中在中间温度控制腔体110中预加热的样品P、和/或群组被不期望地冷却特别是到低于相应的杂交温度TH和/或群组温度。
特别优选地,在每种情况中将传感器装置113预加热至少大致到相应的分析物A和/或扩增产物V的杂交温度TH、和/或到相应的群组温度或到稍高或稍低的温度。由于传感器装置113的相对大的热质,当将优选较温热的样品P和/或群组馈入到传感器装置113和/或其传感器隔室113G时,对于杂交期望和/或最佳的温度可以(快速)达到。
将来自反应腔体109的扩增产物V、核酸产物和/或群组接连引导至传感器装置113,特别是以便于在其中进行检测或确定。
优选地,在来自第二反应腔体109B的第二群组和/或扩增产物V2、特别是来自第二反应腔体109B的第二群组和/或扩增产物V2在来自第三反应腔体109C的第三群组和/或扩增产物V3之前键结于对应的捕获分子M2之前,将来自第一反应腔体109A的第一群组和/或扩增产物V1馈入到传感器装置113和/或键结于对应的捕获分子M1。
在将样品P和/或扩增产物V馈入传感器装置113之后,扩增产物V杂交至捕获分子M。
在本发明的内容中,已经证明其对于在每种情况中具体选择的杂交温度TH和/或群组温度杂交扩增产物V和/或扩增产物V的群组是特别有利的。
特别优选地,来自不同PCR和/或来自不同反应腔体109的样品部分和/或扩增产物V键结于捕获分子M,特别是接连、在不同的杂交温度TH和/或在降低的杂交温度TH和/或群组温度键结。
优选地,群组中的分析物A和/或扩增产物V各自具有类似的(优选至少大致相等的)它们键结于适宜的捕获分子M时的(最佳)杂交温度TH。但是,群组中的分析物A和/或扩增产物V也可以各自具有稍微不同的(最佳)杂交温度TH,即杂交温度范围,正如一开始已经解释的。因此,这得到群组的平均和/或最佳杂交温度TH或该群组的(最佳)杂交温度的温度范围。群组的该杂交温度TH或该温度范围也简称为″群组温度″。
群组和/或扩增产物V可以在降低的或增加的(优选为降低的)群组温度和/或杂交温度TH杂交。如果使用降低的杂交温度TH,可以防止由于后续温度增加而导致的已经键结的扩增产物V再次与捕获分子M分离。
特别优选地,第一群组、扩增产物V1和/或分析物A1的群组温度和/或杂交温度TH1大于第二群组、扩增产物V2和/或分析物A2的群组温度和/或杂交温度TH2,该温度由此大于第三群组、扩增产物V3和/或分析物A3的第三群组温度和/或杂交温度TH3。
″杂交温度″理解为表示特别是平均起来在相应群组中的大多数分析物A和/或扩增产物V键结于适宜的捕获分子M时的温度。
不同群组的群组温度和/或杂交温度TH优选相差多于3℃,特别是多于4℃,优选相差约5℃或更多。
优选地,群组温度和/或杂交温度TH为至少40℃或45℃和/或至多75℃或70℃。
优选地,第一群组和/或扩增产物V1的第一群组温度和/或杂交温度TH1为至少55℃或58℃,特别优选为至少60℃或62℃,和/或至多80℃或78℃,特别优选为至多75℃或72℃。
优选地,第二群组和/或扩增产物V2的第二群组温度和/或杂交温度TH2为至少40℃或45℃,特别优选为至少48℃或52℃,和/或至多70℃或65℃,特别优选为至多60℃或58℃。
优选地,第三群组和/或扩增产物V3的第三群组温度和/或杂交温度TH3为至少35℃或40℃,特别优选为至少42℃或45℃,和/或至多65℃或62℃,特别优选为至多60℃或55℃。
在第一群组温度和/或杂交温度TH1(例如约60℃),第一群组特别良好地键结于对应的或适宜的捕获分子M1。在第二群组温度和/或杂交温度TH2(例如约55℃),第二群组特别良好地键结于对应的或适宜的捕获分子M2。在第三群组温度和/或杂交温度TH3(例如约50℃),第三群组特别良好地键结于对应的或适宜的捕获分子M3。
如图7中所示,群组和/或扩增产物V在从中间温度控制腔体110到传感器装置113的途中冷却。根据提前和/或在中间温度控制腔体110中的温度控制、预热温度TV和/或当流体进入传感器装置113时占优势的温度,和/或根据群组温度和/或最佳杂交温度TH,因此可能必须借助于传感器温度控制装置204C将个别或所有的群组和/或扩增产物V或传感器装置113温度控制到不同的程度。
例如,将来自第一反应腔体109A的第一群组和/或扩增产物V1温度控制(特别是加热)到较大程度或冷却至较小程度,与来自第二反应腔体109B的第二群组和/或扩增产物V2和/或来自第三反应腔体109C的第三群组和/或扩增产物V3相比。
特别是,传感器装置113(特别是支撑件113D)的温度控制适应于各群组和/或不同的扩增产物V,以便于达到相应的群组温度和/或杂交温度TH。
在所示的实施例中,第一群组的杂交温度TH1高于第一群组在其进入传感器装置113处的温度,优选使得来自第一反应腔体109A的第一群组和/或扩增产物V1已经被加热用于杂交,例如升高大于2℃或5℃。
但是,杂交温度TH也可以对应于入口温度TE或在进入传感器装置113处的温度。在该情况中,相应群组和/或扩增产物V在传感器装置113之中或之上保持在恒定温度用于杂交。特别是,群组和/或扩增产物V可以在对应的杂交温度TH已经被馈入到传感器装置113,如图7中针对来自第二反应腔体109B的第二群组和/或扩增产物V2所示。
此外,入口温度TE或在进入传感器装置113处的温度可以大于相应群组和/或扩增产物V的杂交温度TH。在该情况中,将相应群组和/或扩增产物V在传感器装置113之中或之上特别是以指定的速度冷却或(稍微)温度控制用于杂交,使得温度降低至所需的杂交温度TH,如图7中针对来自第三反应腔体109C的第三群组和/或扩增产物V3所示。
根据本发明,以下两者皆成立:杂交温度TH分阶段变化,例如按几摄氏度的增量和/或按5℃增量变化;以及在群组或至少一种分析物A和/或扩增产物V的杂交过程中杂交温度TH连续和/或逐步变化,特别是降低。
在另一种方法变型中,可以的是,将相应群组中的相应群组和/或扩增产物V进行差别温度控制,和/或在传感器装置113之中或之上的温度变化,用于群组之一中的扩增产物V的杂交,优选以便于在各自不同的杂交温度TH将相应群组中的不同扩增产物V键结至对应的捕获分子M。
一旦样品P、群组、分析物A和/或扩增产物V杂交和/或键结至捕获分子M,则接着进行检测,特别是借助于优选提供的标签L,或按另一种方式。
在下文中,更详细地描述检测之一特别优选变型(明确言之电化学检测),但亦可实行其他类型的检测,例如光学检测、电容检测或类似者。
在各自键结/杂交之后,优选地发生可选洗涤程序和/或任选馈入特别是来自储存腔体108B至108E的额外试剂或液体。
特别是,可以移除样品残留物和/或未键结扩增产物V、试剂和/或CR的剩余物和可能破坏方法顺序的剩余部分的其它物质。
洗涤或冲洗可以特别是使用下述物质进行:流体和/或试剂F3,特别是洗涤缓冲液,特别优选为柠檬酸钠缓冲液或SSC缓冲液,其优选包含在储存腔体108C中。优选通过洗涤缓冲液将未键结分析物A和/或扩增产物V、以及可能破坏之后检测的物质从传感器装置113移除和/或馈入到收集腔体111中。
随后和/或在洗涤过程之后,根据方法的优选变型,发生对键结至捕获分子M的扩增产物V的检测。
为了检测键结至捕获分子M的扩增产物V,将试剂F4和/或检测器分子D(特别是碱性磷酸酶/链霉亲和素)馈入到传感器装置113中,优选从储存腔体108D馈入。
试剂F4和/或检测器分子D可以键结至键结扩增产物V,特别是键结至键结扩增产物V的标签L,特别优选键结至生物素标记,如图6中所示。
在检测的内容中,也可以将另外的液体试剂F3和/或F5从储存腔体108C和/或108E馈入到传感器装置113中。
任选,随后或在试剂F4和/或检测器分子D已键结至扩增产物V和/或标签L之后,优选地凭借流体或试剂F3和/或洗涤缓冲液进行(额外)洗涤程序和/或冲洗,特别是以便从传感器装置113移除未键结试剂F4和/或检测器分子D。
优选地,将特别是来自储存腔体106D的用于检测的试剂S7和/或S8和/或底物SU最后优选地连同流体或试剂F2(特别是缓冲液)(其适于底物SU,特别优选地用于溶解试剂S7和/或S8和/或底物SU)进料至传感器装置113,流体或试剂F2系特别是从储存腔体106B获取。特别是,试剂S7和/或S8可以形成或可以包括底物SU。
在添加底物SU之后,优选将罩盖113H降低,以便将传感器场113B彼此隔离和/或最小化其间的物质交换。
优选地,使用对胺基苯基磷酸酯(pAPP)作为底物SU。
底物SU优选地对和/或与键结扩增产物V和/或检测器分子D反应和/或允许这些进行电化学测量。
优选地,底物SU由键结检测器分子D(特别是键结检测器分子D的碱性磷酸酶)优选拆分成第一底物SA(例如对-氨基苯酚,其特别是电化学活性的和/或氧化还原活性的)和第二底物SP(例如磷酸酯)。
优选地,第一电化学活性底物SA在传感器装置113中或在个别传感器场113B中通过电化学测量和/或氧化还原循环检测。
特别优选地,借助于第一底物SA,具体地氧化还原反应在电极113C发生,第一底物SA优选放出电子或从电极113C接收电子。
特别是,第一底物SA的存在和/或在相应传感器场113B中的相应量通过相关联的氧化还原反应检测。以这种方式,可以定性确定和特别是也定量确定在相应的传感器场113B中分析物A和/或扩增产物V是否分析物A和/或扩增产物V或有多少分析物A和/或扩增产物V分析物A和/或扩增产物V。这由此给出关于哪种分析物A存在于样品P中的信息,特别是也给出关于所述分析物A的量的信息。
特别是,借助于使用第一底物SA的氧化还原反应,电流信号或功率信号在指派电极113C产生,电流信号或功率信号优选借助于指派电子电路检测。
根据来自按这种方式产生的电极113C的电流信号或功率信号,确定、杂交至捕获分子M是否已经发生和/或何处发生。
测量优选仅采取一次和/或用于整个传感器阵列113A和/或所有传感器场113B,特别是同时或并行地测量。特别是,在单一或共用检测方法中同时或并行地检测、识别或确定来自所有群组和/或反应腔体109的键结群组和/或扩增产物V。
换言之,将来自在不同的和/或特异性选择的杂交温度TH键结的个别反应腔体109的扩增产物V共同和/或并行检测,使得可以快速测量,然而关于分析物A和/或扩增产物V杂交至捕获分子M的高特异性也基于在每种情况中按目标方式设置的杂交温度TH实现。
然而,原则上,亦可在传感器装置113中或在复数个传感器装置113中连续或独立地测量复数个样品部分。
测试结果或测量结果优选地凭借电连接装置203(特别是)电传输至分析器件200或其控制装置207,且相应地特别是藉由显示装置209和/或接口210制备、分析、储存、显示和/或输出。
在已实行测试之后,储物筒100与分析器件200断开连接和/或从其释放和/或弹出,且特别是丢弃。
本发明的个别方面及特征及个别方法步骤和/或方法变型可彼此独立地实施,但亦以任何所要组合和/或顺序实施。
特别是,本发明亦涉及可独立地或以任何组合、亦结合上文中描述的任何方面实现的以下方面的任一者:
1.用于测试特别是生物样品(P)的分析系统(1),
所述分析系统(1)包括所述样品(P)的接纳腔体(104)和/或用于形成所述样品(P)的分析物(A)的扩增产物(V)的反应腔体(109),且进一步包括用于检测所述分析物(A)和/或扩增产物(V)的传感器装置(113),
所述传感器装置(113)流体连接于所述接纳腔体(104)和/或反应腔体(109),
其特征
在于所述分析系统(1)包括用于主动温度控制所述分析物(A)和/或扩增产物(V)的中间温度控制腔体(110),所述中间温度控制腔体(110)排列在一个侧面上的所述接纳腔体(104)和/或反应腔体(109)和另一个侧面上的所述传感器装置(113)之间,和/或
在于传感器装置(113)包括支撑件(113D)和排列在所述支撑件(113D)上的复数个电极(113C),且所述分析系统(1)包括用于特别是直接温度控制所述支撑件(113D)的传感器温度控制装置(204C)。
2.根据方面1的分析系统,其特征在于分析系统(1)包括用于并行和/或独立制备所述扩增产物(V)的复数个反应腔体(109),和/或在于传感器装置(113)包括用于键结扩增产物(V)的捕获分子(M),传感器装置(113)优选经由中间温度控制腔体(110)流体连接于所有反应腔体(109)。
3.根据方面1或2的分析系统,其特征在于中间温度控制腔体(110)是细长的和/或经设计作为优选的弯曲通道。
4.根据前述方面任一项的分析系统,其特征在于分析系统(1)包括用于主动温度控制中间温度控制腔体(110)的中间温度控制装置(204B),优选地中间温度控制装置(204B)包括加热电阻器或珀尔帖元件或由其形成。
5.根据前述方面任一项的分析系统,其特征在于支撑件(113D)排列在电极(113C)和传感器温度控制装置(204C)之间,在于,在操作状态,传感器温度控制装置(204C)搁置在所述支撑件(113D)上,优选按平面方式和/或在中心地搁置,和/或在于传感器温度控制装置(204C)包括加热电阻器或珀尔帖元件或由其形成。
6.根据前述方面任一项的分析系统,其特征在于支撑件(113D)包括晶片或由晶片形成,所述晶片优选是可电接触的和/或包括复数个电接触件(113E),特别是横向地在边缘区域和/或在所述传感器温度控制装置(204C)周围接触。
7.根据前述方面任一项的分析系统,其特征在于分析系统(1)包括用于电连接和/或热连接所述传感器装置(113)、特别是所述支撑件(113D)的连接装置(203),优选地连接装置(203)包括传感器温度控制装置(204C)和/或复数个电接触元件(203A)和/或能够抵靠所述传感器装置(113)、特别是所述支撑件(113D)移动,特别是压向所述传感器装置(113)、特别是所述支撑件(113D),反之亦然。
8.根据前述方面任一项的分析系统,其特征在于分析系统(1)包括用于接纳所述样品(P)的储物筒(100)和用于接纳所述储物筒(100)的分析器件(200),优选地储物筒(100)包括接纳腔体(104)、一个或多个反应腔体(109)、传感器装置(113)和/或中间温度控制腔体(119),和/或分析器件(200)包括传感器温度控制装置(204C)、中间温度控制装置(204B)和/或连接装置(203)。
9.用于测试特别是生物样品(P)的方法,
所述样品(P)的分析物(A)是预处理的和/或扩增产物(V)由所述样品(P)的分析物(A)在反应腔体(109)中制备,和
所述预处理的分析物(A)和/或扩增产物(V)键结于传感器装置(113)的支撑件(113D)上的捕获分子(M),且键结的分析物(A)和/或扩增产物(V)借助于所述传感器装置(113)检测,
其特征
在于扩增产物(V)在反应腔体(109)和传感器装置(113)之间被主动温度控制,和/或
在于支撑件(113D)被直接温度控制,以便于温度控制捕获分子(M)和/或分析物(A)和/或扩增产物(V),和/或达到对应的杂交温度(TH)。
10.根据方面9的方法,其特征在于,在离开所述反应腔体(109)之后,在多个阶段使所述扩增产物(V)达到杂交温度(TH),和/或所述扩增产物(V)在紧挨所述传感器装置(113)之前的中间温度控制腔体(110)中被提前主动温度控制、优选为预加热,特别是达到高于杂交温度(TH)的温度和/或到至少70℃或80℃和/或至多99℃或95℃,和/或随后在传感器装置(113)之中或之上进行温度控制和/或被温度控制到对应的杂交温度(TH),特别是加热和/或冷却。
11.根据方面9或10的方法,其特征在于不同的分析物(A)被扩增,优选并行和/或彼此独立和/或在复数个反应腔体(109)中扩增,和/或扩增产物(V)的第一群组和不同扩增产物(V)的第二群组形成,优选并行和/或彼此独立形成和/或在不同的反应腔体(109)中形成。
12.根据方面11的方法,其特征在于将扩增产物(V)和/或第一群组和第二群组接连馈入到所述传感器装置(113)和/或接连键结至对应的捕获分子(M)和/或在单一或共用检测方法中被检测或确定。
13.根据方面9至12任一项的方法,其特征在于当所述流体流动通过时,将所述扩增产物(V)和/或所述第一群组和所述第二群组主动温度控制、优选为加热,特别是以便于使所述扩增产物(V)变性。
14.根据方面9至13任一项的方法,其特征在于扩增产物(V)和/或第一群组和第二群组在不同的杂交温度(TH)键结至对应的捕获分子(M)。
15.根据方面9至14任一项的方法,其特征在于分析物(A)借助于扩增反应(特别是PCR)扩增,和/或核酸产物作为来自分析物(A)的扩增产物(V)制备。
附图标记列表:
1 分析系统
100 储物筒
100A 前端
101 主体
102 罩盖
103 流体系统
104 接纳腔体
104A 连接件
104B 入口
104C 出口
104D 中间连接件
105 计量腔体
105A 第一计量腔体
105B 第二计量腔体
106(A-G) 中间腔体
107 混合腔体
108(A-E) 储存腔体
109 反应腔体
109A 第一反应腔体
109B 第二反应腔体
109C 第三反应腔体
110 中间温度控制腔体
110A 入口
110B 出口
111 收集腔体
112 泵装置
113 传感器装置
113A 传感器阵列
113B 传感器场
113C 电极
113D 支撑件
113E 接触件
113F 层
114 通道
114A 旁路
115 阀
115A 最初关闭的阀
115B 最初打开的阀
116 传感器部分
117 传感器罩盖
118 传感器隔室
119 入口
120 出口
200 分析器件
201 容槽
202 泵驱动器
203 连接装置
203A 接触元件
204 温度控制装置
204A 反应温度控制装置
204B 中间温度控制装置
204C 传感器温度控制装置
205 (阀)致动器
205A 115A的(阀)致动器
205B 115B的(阀)致动器
206 传感器
206A 流体传感器
206B 其它传感器
207 控制装置
208 输入装置
209 显示装置
210 接口
211 电源
211A 连接件
212 外壳
213 开口
A(1-3) 分析物
B 键结物
D 检测器分子
F(1-5) 液体试剂
L 标签
M(1-3) 捕获分子
P 样品
S(1-10) 干燥试剂
SU 底物
SA 第一底物
SP 第二底物
T 温度
TE 入口温度
TH(1-3) 杂交温度
TU 环境温度
TV 预加热温度
V(1-3) 扩增产物
X 位置

Claims (35)

1.用于测试特别是生物样品(P)的分析系统(1),
所述分析系统(1)包括所述样品(P)的接纳腔体(104)和/或用于形成所述样品(P)的分析物(A)的扩增产物(V)的反应腔体(109),且进一步包括用于检测所述分析物(A)和/或扩增产物(V)的传感器装置(113),
所述传感器装置(113)流体连接于所述接纳腔体(104)和/或反应腔体(109),
其特征
在于所述分析系统(1)包括用于主动温度控制所述分析物(A)和/或扩增产物(V)的中间温度控制腔体(110)和用于主动温度控制所述中间温度控制腔体(110)的中间温度控制装置(204B),所述中间温度控制腔体(110)排列在一个侧面上的所述接纳腔体(104)和/或反应腔体(109)和另一个侧面上的所述传感器装置(113)之间。
2.根据权利要求1所述的分析系统,其特征在于所述分析系统(1)包括用于并行和/或独立制备所述扩增产物(V)的复数个反应腔体(109)。
3.根据权利要求1或2所述的分析系统,其特征在于所述传感器装置(113)包括用于键结所述扩增产物(V)的捕获分子(M)。
4.根据前述权利要求任一项所述的分析系统,其特征在于所述传感器装置(113)经所述中间温度控制腔体(110)流体连接于全部所述反应腔体(109)。
5.根据前述权利要求任一项所述的分析系统,其特征在于所述中间温度控制腔体(110)是细长的和/或经设计作为优选的弯曲通道。
6.根据前述权利要求任一项所述的分析系统,其特征在于所述中间温度控制装置(204B)包括加热电阻器或珀尔帖元件或由其形成。
7.根据前述权利要求任一项所述的分析系统,其特征在于所述传感器装置(113)包括支撑件(113D)和排列在所述支撑件(113D)上的复数个电极(113C),且所述分析系统(1)包括用于特别是直接温度控制所述支撑件(113D)的传感器温度控制装置(204C)。
8.根据权利要求7所述的分析系统,其特征在于所述支撑件(113D)排列在所述电极(113C)和所述传感器温度控制装置(204C)之间。
9.根据权利要求7或8所述的分析系统,其特征在于在操作状态,所述传感器温度控制装置(204C)搁置在所述支撑件(113D)上,优选按平面方式和/或在中心地搁置。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的分析系统,其特征在于所述传感器温度控制装置(204C)包括加热电阻器或珀尔帖元件或由其形成。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的分析系统,其特征在于所述支撑件(113D)包括晶片或由晶片形成。
12.根据权利要求11所述的分析系统,其特征在于所述晶片是可电接触的和/或包括复数个电接触件(113E),特别是横向地在边缘区域和/或在所述传感器温度控制装置(204C)周围接触。
13.根据前述权利要求任一项所述的分析系统,其特征在于所述分析系统(1)包括用于电连接和/或热连接所述传感器装置(113)、特别是所述支撑件(113D)的连接装置(203)。
14.根据权利要求13所述的分析系统,其特征在于所述连接装置(203)包括所述传感器温度控制装置(204C)。
15.根据权利要求13或14所述的分析系统,其特征在于所述连接装置(203)包括复数个电接触元件(203A)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的分析系统,其特征在于所述连接装置能够抵靠所述传感器装置(113)、特别是所述支撑件(113D)移动,特别是压向所述传感器装置(113)、特别是所述支撑件(113D),反之亦然。
17.根据前述权利要求任一项所述的分析系统,其特征在于所述分析系统(1)包括用于接纳所述样品(P)的储物筒(100)和用于接纳所述储物筒(100)的分析器件(200)。
18.根据权利要求17所述的分析系统,其特征在于所述储物筒(100)包括所述接纳腔体(104),一个或多个反应腔体(109),传感器装置(113)和/或中间温度控制腔体(119)。
19.根据权利要求17或18所述的分析系统,其特征在于所述分析器件(200)包括所述传感器温度控制装置(204C)、中间温度控制装置(204B)和/或所述连接装置(203)。
20.用于测试特别是生物样品(P)的方法,
所述样品(P)的分析物(A)是预处理的和/或扩增产物(V)由所述样品(P)的分析物(A)在反应腔体(109)中制备,和
所述预处理的分析物(A)和/或扩增产物(V)键结于传感器装置(113)的支撑件(113D)上的捕获分子(M),且键结的分析物(A)和/或扩增产物(V)借助于所述传感器装置(113)检测,
其特征
在于所述扩增产物(V)借助于中间温度控制装置(204B)在所述反应腔体(109)和所述传感器装置(113)之间被主动温度控制。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,在离开所述反应腔体(109)之后,在多个阶段使所述扩增产物(V)达到杂交温度(TH)。
22.根据权利要求20或21所述的方法,其特征在于所述扩增产物(V)在紧挨所述传感器装置(113)之前的中间温度控制腔体(110)中被提前主动温度控制、优选为预加热。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于将所述扩增产物(V)主动温度控制到高于杂交温度(TH)的温度和/或到至少70℃或80℃和/或至多99℃或95℃。
24.根据权利要求22或23所述的方法,其特征在于将所述扩增产物(V)之后和/或再次在所述传感器装置(113)之中或之上进行温度控制和/或温度控制到对应的杂交温度(TH),特别是加热和/或冷却。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法,其特征在于不同的分析物(A)被扩增,优选并行和/或彼此独立和/或在复数个反应腔体(109)中扩增。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的方法,其特征在于扩增产物(V)的第一群组和不同扩增产物(V)的第二群组形成,优选彼此并行和/或独立形成和/或在不同的反应腔体(109)中形成。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的方法,其特征在于将所述扩增产物(V)接连馈入到所述传感器装置(113)和/或接连键结至对应的捕获分子(M)。
28.根据权利要求20至27中任一项所述的方法,其特征在于所述扩增产物(V)在单一或共用检测方法中被检测、识别或确定。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的方法,其特征在于将所述第一群组和所述第二群组接连馈入到所述传感器装置(113和/或接连键结至对应的捕获分子(M)。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的方法,其特征在于所述第一群组和所述第二群组在单一或共用检测方法中被检测、识别或确定。
31.根据权利要求20至30中任一项所述的方法,其特征在于当所述流体流动通过时,将所述扩增产物(V)和/或所述第一群组和所述第二群组主动温度控制、优选为加热,特别是以便于使所述扩增产物(V)变性。
32.根据权利要求20至31中任一项所述的方法,其特征在于所述扩增产物(V)和/或所述第一群组和所述第二群组在不同杂交温度(TH)键结至对应的捕获分子(M)。
33.根据权利要求20至32中任一项所述的方法,其特征在于所述支撑件(113D)是被直接温度控制的,以便于温度控制所述捕获分子(M)和/或分析物(A)和/或扩增产物(V),和/或以便于达到对应的杂交温度(TH)。
34.根据权利要求20至33中任一项所述的方法,其特征在于所述分析物(A)借助于扩增反应、特别是PCR扩增。
35.根据权利要求20至34中任一项所述的方法,其特征在于核酸产品作为来自所述分析物(A)的扩增产物(V)制备。
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