KR20180093944A - 자동화된 임상 진단 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
임상 진단 시스템 (100) 이 기재되어 있다. 임상 진단 시스템 (100) 은 관심 분석물들을 포함하는 샘플들의 자동화 준비를 위한 샘플 준비 스테이션 (50), 복수의 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션 (60) 및 준비된 샘플들을 LC 채널들 중 어느 하나로 입력하기 위한 샘플 준비/LC 인터페이스 (70) 를 포함한다. 임상 진단 시스템은, 각각이 관심 분석물들에 의존하여 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 미리 정의된 완료 시간을 요구하는, 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로 샘플들을 배정하도록 프로그래밍된 제어기 (80) 를 더 포함한다. 제어기 (80) 는 또한 관심 분석물들에 의존하여 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 을 배정하고, 그리고 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서 용리할 수 있게 하는 준비된 샘플들을 입력하기 위해 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 를 계획하도록 프로그래밍된다. 제어기 (80) 는 또한 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 를 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정 및 개시하도록 프로그래밍된다. 개개의 임상 진단 방법이 또한 기재되어 있다.
Description
다중화된 액체 크로마토그래피가 질량 분광법에 옵션으로 커플링되기 이전에 자동화된 샘플 준비를 포함하는 임상 진단 시스템 및 방법이 개시된다.
질량 분광법의 구현, 보다 구체적으로는 임상 실험실에서 탠덤 질량 분광법에 커플링된 액체 크로마토그래피 (LC-MS/MS) 의 구현에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 치료 약물 모니터링 또는 남용 시험 약물의 소분자들에 대한 공개된 방법의 수가 증가하고 있다.
사전 검증된 임상 MS 애플리케이션을 위한 키트를 사용하는 몇 가지 준비가 시판되고 있다.
하지만, 이러한 키트들과 관련하여 질량 분광법을 사용하더라도 임상 진단을 위해 규제 승인을 얻지 못할 수 있다. 이것은 거의 매우 몇 가지 분석물을 제외하고 표준화된 절차들의 부족 때문이며, 그리고 예를 들어 여전히 다수의 사용자 의존 팩터들 때문이며, 여전히 실시되는 다수의 수동 단계들, 및 사용 및 조합될 수 있고 임상 관련성에 대한 신뢰할 수 있고 재현 가능한 결과를 제공하는 역할을 하는 하드웨어 컴포넌트들의 다양성으로 인한 것이다. 특히, 샘플 준비는 일반적으로 수동적이고 지루한 절차이다. 후속 원심 분리에 의한 단백질 침전은, 원하지 않고 잠재적으로 방해가 되는 샘플 매트릭스를 제거하는 가장 보편적인 방법이다. 키트들의 사용은 적어도 부분적으로 자동화될 수 있는 샘플 준비를 부분적으로 촉진할 수 있다. 그러나, 키트들은 제한된 수의 관심 분석물에 대해서만 이용가능하며 샘플 준비로부터 분리 및 검출까지의 전체 프로세스가 여전히 복잡하여, 고도로 숙련된 도구를 운전하기 위한 고도로 숙련된 실험실 인력의 출석을 요구한다.
또한, 통상적으로, 연속 분리를 거치는 동일한 준비 조건들 하에서 미리 준비된 샘플들의 배치가 동일한 분리 조건들 하에서 실행되는, 배치 접근법이 이어진다. 하지만, 이 접근법은 예를 들어 보다 높은 우선순위를 가지며 먼저 프로세싱되어야 하는 인커밍 이머전시 샘플들 면에서 높은 처리량이 가능하지 않고 유연하지 않으며, 예를 들어 (미리 정의된 프로세싱 시퀀스를 변경하는) 리스케줄링을 허용하지 않는다.
질량 분광법에 커플링된 LC를 보다 편리하고 보다 신뢰성 있게 사용하여 임상 진단에 적합하도록 하는 시스템 및 방법이 본 명세서에 설명되어 있다. 특히, 질량 분광법에 대한 온라인 커플링을 가능하게 하면서 무작위 접근 샘플 준비 및 LC 분리에 의한 최대 100 샘플/시간 이상의 높은 처리량을 얻을 수 있다. 또한 이 프로세스는 완전 자동화되어 워크어웨이 (walk-away) 시간을 늘리고 필요한 기술 수준을 낮출 수 있다.
임상 진단 시스템 및 임상 진단 방법이 기재되어 있다. 임상 진단 시스템은 관심 분석물들을 포함하는 샘플들의 자동화 준비를 위한 샘플 준비 스테이션, 복수의 LC 채널들을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션 및 준비된 샘플들을 LC 채널들 중 어느 하나로 입력하기 위한 샘플 준비/LC 인터페이스를 포함한다. 임상 진단 시스템은, 각각이 관심 분석물들에 따라 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 미리 정의된 완료 시간을 요구하는, 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로 샘플들을 배정하도록 프로그래밍된 제어기를 더 포함한다. 제어기는 또한 관심 분석물들에 따라 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널을 배정하고, 그리고 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스에서 용리할 수 있게 하는 준비된 샘플들을 입력하기 위한 LC 채널 입력 시퀀스를 계획하도록 프로그래밍된다. 제어기는 또한 LC 채널 입력 시퀀스에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스를 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정 및 개시하도록 프로그래밍된다.
"임상 진단 시스템"은 체외 진단을 위한 샘플 분석 전용의 실험실 자동화 장치이다. 임상 진단 시스템은 원하는 실험실 워크플로우에 따라 및/또는 필요성에 따라 다른 구성들을 가질 수 있다. 추가적인 구성들은 복수의 장치들 및/또는 모듈들을 함께 커플링함으로써 얻을 수 있다. "모듈"은 통상적으로 전용 기능을 갖는 전체 임상 진단 시스템보다 사이즈가 보다 작은 워크 셀이다. 이 기능은 분석적일 수 있지만 또한 분석 전이거나 분석 후일 수 있으며 또는 사전 분석 기능, 분석 기능 또는 사후 분석 기능 중 임의에 대한 보조 기능일 수 있다. 특히, 모듈은 예를 들어 하나 이상의 사전 분석 및/또는 분석 및/또는 사후 분석 단계를 수행함으로써, 샘플 프로세싱 워크플로우의 전용 작업을 실행하기 위한 하나 이상의 다른 모듈들과 협업하도록 구성될 수 있다. 특히, 임상 진단 시스템은 특정 타입의 분석, 예를 들어 임상 화학, 면역 화학, 응집, 혈액, 액체 크로마토 그래피 분리, 질량 분광법 등에 대해 최적화되는 각각의 워크플로우들을 실행하도록 설게된, 하나 이상의 분석 장치들을 포함할 수 있다. 임상 진단 시스템은 하나의 분석 장치 또는 각각의 워크플로우들을 갖는 이러한 분석 장치들 중 어느 장치의 조합을 포함할 수 있고, 여기서 사전 분석 및/또는 사후 분석 모듈들은 개개의 분석 장치들에 커플링될 수 있거나 복수의 분석 장치들에 의해 공유될 수 있다. 대안적인 사전 분석 및/또는 사후 분석 기능들은 분석 장치에 통합된 유닛들에 의해 수행될 수 있다. 임상 진단 시스템은, 샘플 및/또는 시약 및/또는 시스템의 유체의 피펫팅 및/또는 펌핑 및/또는 혼합을 위한 액체 핸들링 유닛과 같은 기능 유닛들, 그리고 또한 분류, 저장, 이송, 식별, 분리, 검출하기 위한 기능 유닛들과 같은 기능 유닛들을 포함할 수 있다.
"샘플 " 이란 용어는 하나 이상의 관심 분석물들을 함유하고 있는 것으로 의심되는 생물학적 재료이며, 그 정성 및/또는 정량적인 검출은 임상 조건과 관련될 수 있다. 샘플은 혈액, 타액, 안구 수액, 대뇌 척수액, 땀, 소변, 우유, 복수액, 점액, 활액, 복강액, 양수액, 혈소판액을 포함하는 생리학적 유체, 조직, 세포 등의 임의의 생물적 소스로부터 추론될 수 있다. 샘플은 혈액으로부터의 혈장 준비, 점성 유체의 희석, 용해 등과 같은 사용 전에 전처리될 수 있고, 처리 방법은 여과, 원심 분리, 증류, 농축, 간섭 성분의 불활성화 및 시약의 첨가를 포함할 수 있다. 샘플은 일부의 경우 소스로부터 획득된 것으로 바로 사용될 수 있거나 또는 샘플의 캐릭터를 개질하기 위해, 예를 들어 체외 진단 테스트들에서 하나 이상을 실행할 수 있게 하기 위해, 내부 표준을 첨가한 이후, 다른 용액과 희석된 이후, 또는 시약들과 혼합된 이후, 또는 관심 분석물들의 농축 (추출/분리/농축) 하기 위해 및/또는 관심 분석물(들)의 검출과 잠재적으로 간섭하는 매트릭스 성분들을 제거하기 위해, 전처리 및/또는 샘플 제조 워크플로우 이후 사용될 수 있다. "샘플"이라는 용어는 극단적으로 샘플 준비 전의 샘플을 나타내기 위해 사용되는 반면, "준비된 샘플"이라는 용어는 샘플 준비 후의 샘플을 지칭하기 위해 사용된다. 비특정의 경우, "샘플"이라는 용어는 일반적으로 샘플 준비 전의 샘플 또는 샘플 준비 후의 샘플 또는 둘 다를 나타낼 수 있다. 관심 분석물의 예들은 일반적으로 비타민 D, 약물 남용, 치료 약물, 호르몬 및 대사 산물이다. 그러나 그 리스트는 전부가 아니다.
특히, 임상 진단 시스템은 샘플의 자동화 준비를 위한 샘플 준비 스테이션을 포함한다. "샘플 준비 스테이션"은 샘플 내의 간섭 매트릭스 성분들을 제거 또는 적어도 감소시키고 및/또는 샘플 내의 관심 분석물을 농축하는 것을 목적으로 하는 일련의 샘플 프로세싱 단계들을 실행하도록 설계된 분석 장치에서의 유닛 또는 하나 이상의 분석 장치들에 커플링된 사전 분석 모듈이다. 이러한 프로세싱 단계들은 샘플 또는 복수의 샘플들에 대해 순차적으로, 병렬로 또는 엇갈린 방식으로 수행되는 다음의 프로세싱 동작들 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있다: 유체 피펫팅 (흡인 및/또는 분배), 유체 펌핑, 시약과의 혼합, 특정 온도에서의 배양, 가열 또는 냉각, 원심 분리, 분리, 필터링, 체질, 건조, 세척, 재현탁, 분취, 전달, 저장...).
일 실시형태에 따르면, 샘플 준비 스테이션은 관심 분석물을 추출/농축하고 매트릭스 성분을 제거 또는 적어도 감소시키기 위해 분석물 및/또는 매트릭스 선택적 그룹을 운반하는 자기 비드들을 포함하는 시약으로 샘플들을 처리하기 위한 자기 비드 핸들링 유닛을 포함한다. 특히, 자기 비드 핸들링 유닛은 내부에 포함된 샘플 또는 샘플들에 첨가된 자기 비드들을 조작하기 위해 및 적어도 하나의 반응 용기를 유지하기 위해 적어도 하나의 자기 또는 전자기 워크스테이션을 포함한다. 자기 비드 핸들링 유닛은, 예를 들어, 편심 회전 메커니즘에 의해, 예를 들어 반응 용기(들)를 격렬하게 하거나 교반함으로써, 반응 용기(들)에서 유체들을 혼합하고 및/또는 자기 비드들을 재현탁하기 위한 혼합 메카니즘을 더 포함할 수 있다. 대안으로 비드 핸들링 유닛은, 자기 비드들이 채널 또는 모세관 관류 디바이스에서 포획되는 관류 시스템일 수 있다. 본 실시형태에 따르면, 분석물의 포획, 세척 및 방출은 관류 채널에서 반복적으로 자기적으로 비드들을 포획 및 방출하기 위해 행해질 수 있다.
"비드"라는 용어는 반드시 구형 형상을 지칭하는 것은 아니지만, 나노미터 또는 마이크로 미터 범위의 평균 크기를 갖고 임의의 가능한 형상을 갖는 입자를 지칭한다.
비자기 비드들도 또한 사용될 수 있다. 이 경우, 포획 및 방출은 여과에 기초할 수 있다. 샘플 준비 스테이션은, 이러한 샘플들, 시약들, 세척액들, 현탁액들과 같은 유체들을 반응 용기(들)에/으로부터 첨가/제거하기 위한 하나 이상의 피펫팅 디바이스 또는 유체 이송 디바이스를 더 포함할 수 있다.
샘플 준비 스테이션은 반응 용기의 이송 메카니즘을 더 포함할 수 있다.
자기 비드 핸들에 대한 대안으로 또는 이에 추가하여, 단백질 침전에 이어서 원심 분리, 카트리지 기반의 고체상 추출, 피펫 팁 기반의 고체상 추출, 액상 액체 추출, 친밀도 기반의 추출 (면역 흡착, 분자 인쇄물, 압타머 등) 의 다른 기법을 사용할 수 있다.
"시약"은 예를 들어 분석 샘플을 준비하기 위해, 반응이 일어날 수 있게 하기 위해, 또는 샘플 또는 샘플에 포함된 분석물의 물리적 파라미터의 검출을 가능하게 하기 위해 샘플의 처리를 위해 사용된 물질이다. 특히, 시약은, 전형적으로 샘플 또는 샘플의 원하지 않는 매트릭스 성분에 존재하는 하나 이상의 분석물에 결합하거나 화학적으로 변형킬 수 있는 반응물, 통상적으로 화합물 또는 작용제이거나 또는 이를 포함하는 물질일 수 있다. 반응물들의 예들은 효소, 효소 기질, 콘주게이트 염료, 단백질 결합 분자, 리간드, 핵산 결합 분자, 항체, 킬레이트제, 프로모터, 억제제, 에피토프, 항원 등이다. 하지만 시약이라는 용어는 물 또는 다른 용매 또는 완충액을 포함하는 희석액을 포함하는 샘플에 첨가될 수 있는 임의의 유체, 또는 단백질, 결합 단백질 또는 표면에 대한 특이성 또는 비특이성 결합을을 방해하는데 사용되는 물질을 포함하는데 사용된다.
샘플은 예를 들어 1차 튜브 및 2차 튜브를 포함한 샘플 튜브, 또는 다중 웰 플레이트 또는 임의의 다른 샘플을 운반하는 지지체와 같은 샘플 용기에 제공될 수 있다. 시약은 예를 들어 개별 시약 또는 시약 그룹을 포함하는 용기 또는 카세트의 형태로 배열될 수 있으며 저장실 또는 컨베이어 내의 적절한 리셉터클 또는 위치들에 배치될 수 있다. 다른 타입의 시약 또는 시스템 유체들은 벌크 용기들에 또는 라인 공급을 통해 제공될 수 있다.
"액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션"은 매트릭스 성분들로부터, 예를 들어 질량 분광법 검출과 같은 후속 검출과 여전히 간섭할 수 있는 샘플 제조 이후 남아있는 매트릭스 성분들로부터 관심 분석물들을 분리하기 위해, 및/또는 개별 검출을 가능하게 하도록 관심 분석물들을 서로 분리하기 위해, 준비된 샘플들을 크로마토그래피 분리하도록 설계된 분석 장치에서의 분석 장치 또는 모듈 또는 유닛이다. 일 실시형태에 따르면, LC 분리 스테이션은 질량 분광법을 위한 샘플을 준비하고 및/또는 준비된 샘플을 질량 분광기로 이동하기로 설계된 중간 분석 장치 또는 분석 장치에서의 모듈 또는 유닛이다. 특히, LC 분리 스테이션은 병렬로 배열된 복수의 LC 채널들을 포함하는 다중 채널 LC 스테이션이다.
"LC 채널"은 샘플(들) 및 분석물의 타입에 따라 선택된 고정상을 포함하는 적어도 하나의 모세관 튜빙 및/또는 LC 칼럼을 포함하는 유체 라인이고, 일반적으로 공지된 바와 같이 예를 들어 그 극성 또는 로그 P 값, 크기 또는 선호도에 따라 선택된 조건들 하에서 관심 분석물들을 트랩 및/또는 분리 및 용리 및/또는 전달하기 위해 유체 라인을 통해 이동상이 펌핑된다. 적어도 하나의 LC 채널 내의 적어도 하나의 LC 컬럼은 교환 가능할 수 있다. 특히, LC 분리 스테이션은 LC 채널들보다 많은 LC 컬럼을 포함할 수 있으며, 여기서 복수의 LC 컬럼은 동일한 LC 채널에 상호 교환 가능하게 커플링될 수 있다. 모세관 튜빙은 LC 컬럼을 우회할 수 있거나 죽은 볼륨의 조정이 용리 시간 윈도우들을 미세 조정하게 할 수 있다.
특정 실시형태들에 따르면, LC 분리 스테이션은 사이클 시간이 보다 짧은 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 및 사이클 시간이 보다 긴 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널을 포함한다. 그러나, LC 분리 스테이션은 보다 느린 LC 채널들 없이 적어도 2개의 보다 빠른 LC 채널들 또는 보다 빠른 LC 채널들 없이 적어도 2개의 보다 느린 LC 채널들을 포함할 수 있다.
"사이클 시간"은 동일한 LC 채널이 다른 샘플 입력에 준비가 될 때까지 LC 채널로의 샘플 입력 (주입) 에 걸리는 시간이다. 다시 말해, 사이클 시간은 미리 결정된 조건들 하에서 동일한 LC 채널에서 2개의 연속 샘플 입력들 사이에 경과하는 최소 시간이며 초 단위로 측정될 수 있다. 사이클 시간은 주입 시간, 관심 분석물의 용리까지의 분리 시간, 및 새로운 주입용 컬럼을 준비하기 위한 재평형 시간을 포함한다.
LC 채널을 지칭함에 있어서 "보다 빠른" 및 "보다 느린"이라는 용어는 동일한 LC 분리 스테이션에서 상이한 LC 채널들을 그들 간에 비교하기 위해 사용된 단지 상대적인 용어이다. 특히, 용어는 사이클의 지속기간과 관련되며 반드시 LC 채널들의 해상도 기능과 관련될 필요가 있는 것은 아니다. 그러나, 통상적으로, 보다 느린 LC 채널은 보다 빠른 LC 채널보다 높은 해상도를 가지며 보다 빠른 LC 채널은 보다 느린 LC 채널보다 낮은 해상도를 가지며, 보다 빠른 LC 채널에서 해상도는 속도에 유리하게 타협될 수 있다. 통상적으로 보다 빠른 LC 채널은 60초 미만, 예를 들어 5초에서 60초 까지, 보다 통상적으로 20 - 40초 범위의 사이클 시간을 가지는 반면, 60초 초과의 사이클 시간으로서의 보다 느린 LC 채널은 통상적으로 60초와 600초 사이의 범위, 보다 통상적으로 60-400초 범위의 사이클 시간을 갖는다.
일 실시형태에 따르면, LC 분리 스테이션은 적어도 2개의 보다 빠른 LC 채널들 또는 적어도 2개의 상호 교환가능한 LC 컬럼들을 갖는 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 및 적어도 2개의 보다 느린 LC 채널들, 예를 들어 2개의 보다 빠른 LC 채널들 및 4개의 보다 느린 LC 채널들을 포함한다. 보다 느린 LC 채널들은 그들 간에 동일하거나 상이할 수 있고, 예를 들어 하나는 HILIC 컬럼을 포함하고 하나는 역상 (RP) 또는 펜타플루오로페닐 (PFP) 컬럼을 포함하며, 여기서 조건들은 사이클 시간이 상이한 컬럼들에 대해 각각 동일하도록 선택된다. 보다 빠른 LC 채널(들)은 그들 간에 각각 동일하거나 상이할 수 있고, 예를 들어 하나는 HILIC 컬럼을 포함하고 하나는 역상 (RP) 또는 펜타플루오로페닐 (PFP) 컬럼을 포함하며, 여기서 조건들은 사이클 시간이 상이한 컬럼들에 대해 각각 동일할 수 있도록 선택된다.
일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널은 모세관류 주입 분석 (FIA) 채널 또는 신속한 트랩 및 용리 온라인 액체 크로마토그래피 채널이고 상기 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널은 초고성능 액체 크로마토그래피 (UHPLC) 채널이다.
특히, 관심 분석물에 따라 각각의 준비된 샘플은 보다 빠른 LC 채널로 또는 보다 느린 LC 채널로 입력될 수 있다. 예를 들어, 샘플이 단지 분석물 정제 및 농축만을 필요로 하는 경우에는, 예를 들어 후속 질량 분광법 분석 및/또는 다른 분리 기법에서 충분한 분리를 얻을 수 있기 때문에, 샘플이 보다 빠른 LC 채널, 예를 들어, FIA 또는 급속 트랩 및 용리 온라인 액체 크로마토그래피 채널로 입력된다. 그러한 경우, 임의의 염기, 완충액, 세제 및 다른 매트릭스 성분들이 보존되지 않고 세척되는 반면, 관심 분석물을 보유하는 고정상이 선택된다. 이 공정은 통상적으로 다른 이동상 또는 용매 구배에 의해 예를 들어 역 플러시 모드에서 분석물의 용리로 이어진다. 분석물에 따라 경우에 따라 일부 분석물의 분리가 예상될 수 있다. 반면, 다중 반응 모니터링 (MRM) 에서 동일한 질량 (등압) 및/또는 중첩하는 딸 이온 스펙트럼을 갖는 분석물의 경우, 이 질량 분광법에 올 때, 보다 광범위한 크로마토그래피 분리가 바람직할 수 있다. 이 경우 샘플은 보다 느린 LC 채널, 예를 들어 UHPLC 채널로 입력된다.
LC 분리 스테이션은 통상적으로, 충분한 수의 펌프들, 예를 들어 용리의 사용을 요구하는 조건의 경우에는 바이너리 펌프, 및 여러개의 스위칭 밸브들도 더 포함한다.
임상 진단 시스템은 준비된 샘플을 임의의 LC 채널들에 입력하기 위한 샘플 준비/LC 인터페이스를 더 포함한다. "샘플 준비/LC 인터페이스"는 샘플 준비 스테이션과 LC 분리 스테이션 사이의 모듈 또는 샘플 준비 스테이션 또는 LC 분리 스테이션에 통합된 유닛 또는 샘플 준비 스테이션과 LC 분리 스테이션 사이의 공유 컴포넌트이다. 샘플 준비/LC 인터페이스는 홀딩 기능 (holding function), 파지 기능 (gripping function), 전달 기능 (transfer function) 중 어느 하나 이상의 기능을 갖는 용기 핸들링 유닛 또는 준비된 샘플 수용 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 준비된 샘플 수용 유닛은 LC 채널로 입력되기 직전에 준비된 샘플 출력 시퀀스에 따라 준비된 샘플이 순차적으로 수용되는 재사용 가능한 리세스이며, 여기서 리세스는 연속적인 샘플들 사이에서 세척될 수 있다.
샘플 준비/LC 인터페이스는 준비된 샘플들을 LC 채널들 중 어느 것으로 입력하기 위한 액체 핸들링 유닛을 포함한다. 액체 핸들링 유닛은 피펫팅 디바이스, 펌프, 오토샘플러, 유동 주입 디바이스, 하나 이상의 스위칭 밸브들, 특히 LC 채널들 사이를 스위칭하는 적어도 하나의 스위칭 밸브 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 용기 핸들링 유닛 및 액체 핸들링 유닛은 임의의 준비된 샘플에 대한 임의의 이용 가능한 LC 채널의 랜덤 액세스를 가능하게 하도록 설계될 수 있다.
임상 진단 시스템은 제어기를 더 포함한다. "제어기"는 동작 계획에 따라 특히 샘플 준비 및 LC 채널 입력과 연관된 동작을 수행하기 위한 명령들이 제공된 컴퓨터 판독가능 프로그램을 실행하는 프로그램가능한 논리 제어기이다.
특히, 제어기는 언제 및 어떤 샘플을 준비해야하는지 및 각각의 샘플에 대해 언제 및 어느 준비 단계가 실행되어야 하는지를 결정하기 위해 수신된 분석 오더들 및 분석 오더들과 연관된 다수의 스케줄링된 프로세스 동작들을 고려하기 위해 스케줄러와 협업할 수 있다. 상이한 타입들의 샘플들 및/또는 동일하거나 또는 상이한 타입들의 샘플들에 포함된 상이한 관심 분석물들은 상이한 준비 조건들, 예를 들어 상이한 시약들, 또는 상이한 수의 시약들, 상이한 체적들, 상이한 배양 시간들, 상이한 세척 조건들 등을 필요로 할 수 있기 때문에, 상이한 샘플들의 준비는 상이한 샘플 준비 워크플로우들을 필요로 할 수 있다. 이로써 제어기는 샘플들을 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들에 배정하도록 프로그래밍되며, 각각의 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우는 예를 들어 상이한 단계들 및/또는 상이한 수의 단계들을 포함하고 그리고 예를 들어 수분에서 여러 분까지 미리 정의된 완료 시간을 요구하는 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함한다.
이로써, 제어기는 샘플 준비가 상이한 샘플들에 대해 병렬로 또는 엇갈린 방식으로 발생하도록 스케줄링할 수 있다. 논리적인 방식으로 함으로써, 제어기는 샘플 준비 스테이션의 기능 리소스들의 사용을 스케줄링한다. 준비된 샘플들이 LC 분리 스테이션으로 입력될 수 있는 페이스로 샘플들을 준비함으로써 충돌을 피하면서 효율을 높이고 처리량을 최대화하기 위해 샘플 준비 스테이션의 기능 리소스들의 사용을 스케줄링한다. 이것은, 사전에 샘플 배치를 준비하는 것이 아니라, 물론 가능할 수도 있지만, 제어기가 필요에 따라 또는 예를 들면 우선 순위, 준비 시간, 기능적 리소들의 요구된 사용, 및 특히 샘플 준비가 완료되는 시간만큼 샘플이 의도되는 LC 채널의 이용가능성과 같은 인커밍 오더들을 고려하면서 LC 분리 스테이션으로부터, 특히 개별 LC 채널들에 의해 취할 수 있는 만큼, 샘플 준비 스테이션이 샘플들을 준비하도록 명령할 수 있다.
샘플 준비 워크플로우들은 분석물 특이성이 있을 수 있고 샘플은 샘플에서의 분석물 또는 관심 분석물에 따라 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우로 배정될 수 있다. 샘플은 또한 미리 정의된 분석물 특이적인 샘플 준비 워크플로우로 처리되기 이전에 통상적으로 샘플 타입 특이적인 샘플 전처리 워크플로우를 수행할 수 있다. 예를 들어, 전혈에 대한 적어도 하나의 샘플 전처리 워크플로우, 혈장 및/또는 혈청에 대한 적어도 하나의 샘플 전처리 워크플로우, 소변에 대한 적어도 하나의 샘플 전처리 워크플로우 등이 있을 수 있고, 상이한 샘플 전처리 워크플로우들은 상이한 단계들 또는 상이한 완료 시간을 요구할 수 있는 상이한 수의 단계들을 포함할 수 있다.
샘플 전처리 워크플로우는 내부 표준의 첨가, 용혈 시약의 첨가, 효소 시약의 첨가, 미리 정의된 온도에서의 배양, 희석액의 첨가 등과 같은 프로세싱 단계들을 포함할 수 있다.
이로써 제어기는 또한 미리 정의된 샘플 전처리 워크플로우를 각각의 샘플에 배정하도록 프로그래밍될 수 있다. 물론, 샘플 전처리 워크플로우의 모든 단계들 또는 임의의 단계는 또한 제어기가 단지 하나의 워크플로우를 각각의 샘플에 배정할 수 있도록 샘플 준비 워크플로우에 포함될 수 있고, 달리 지정하지 않는 한 "미리 정의된 샘플 준비 워크플로우"라는 용어는 또한 샘플 전처리 워크플로우도 포함할 수 있다. 각각이 개별적으로 개시될 수 있는, 두 가지 워크플로우들에서 샘플 전처리와 샘플 준비를 분리하면 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정할 때 제어기에 더 많은 유연성을 부여하는 이점을 가질 수 있다.
부가하여, LC 분리 스테이션이 복수의 LC 채널들을 포함하기 때문에, 상이한 LC 채널들로부터의 LC 용리액들이 엇갈린 방식으로 비동시적으로 출력되어, LC 용리액 출력들이 순차적으로 예를 들어 단일 공통 검출기에 의해 검출될 수 있고, 다중화된 접근법에 따라 서로 보다 잘 구별될 수 있어 유리하다.
"LC 용리액"이라는 용어는 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 용리액의 분획을 나타내는데 사용된다.
이로써 제어기는 또한 관심 분석물들에 따라 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널을 배정하고, 그리고 상이한 LC 채널들로부터의 관심 분석물들이 예상된 용리 시간들에 기초하여 비중첩하는 LC 용리액 출력 시퀀스에서 용리할 수 있게 하는 준비된 샘플들의 LC 채널 입력 시퀀스를 계획하도록 프로그래밍된다.
제어기는 또한 LC 채널 입력 시퀀스에 대응하는 준비된 샘플 출력 시퀀스를 발생시키는, 각각의 샘플에 대한 샘플 준비 단계들의 스케줄링을 포함하는, 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정 및 개시하도록 프로그래밍된다.
"샘플 준비 시작 시퀀스"는 샘플들이 차례로 준비되기 시작하는 순서를 지칭한다.
"준비된 샘플 출력 시퀀스"는 샘플 준비를 시작한 샘플들의 준비가 완료되는 순서를 지칭한다.
샘플 준비 시작 시퀀스에서의 상이한 샘플들은 상이한 완료 시간들을 요구할 수도 있는 상이한 샘플 준비 워크플로우들을 거칠 수 있으므로, 샘플들의 준비 시작 순서가 샘플들의 준비 마무리 순서와 상이할 수도 있다. 다른말로, 샘플 준비 시작 시퀀스들은 준비된 샘플 출력 시퀀스와 다를 수 있다.
"LC 채널 입력 시퀀스"는 준비된 샘플 출력 순서에서 준비된 샘플들이 차례로 입력되는 LC 채널들의 순서를 지칭한다.
제어기는 LC 채널 입력 시퀀스에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스를 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정 및 개시하도록 프로그래밍된다. 이것은 각각의 샘플에 대한 샘플 준비의 시작 및 끝을 스케줄링하여, 샘플 준비가 완료되는 때, 배정된 LC 채널이 또한 가용되게 하고 그리고 다른 샘플의 준비가 완료되기 이전에 또는 다음의 준비된 샘플이 샘플 준비/LC 인터페이스에 도달하기 이전에, 준비된 샘플이 배정된 LC 채널에 입력될 수 있도록 하는 것을 의미한다. 이 방식으로 임상 진단 시스템이 연속적으로 동작될 수 있고 수신된 분석 순서로부터 분석 결과까지의 가장 짧은 턴 어라운드 시간이 획득된다.
"LC 용리액 출력 시퀀스"는 용리액들이 차례로 출력되는 LC 채널들의 순서를 지칭한다. 특히 사이클 시간들이 각각 상이한 보다 빠른 LC 채널 및 보다 느린 LC 채널의 경우, LC 용리액 출력 시퀀스는 LC 채널 입력 시퀀스와 상이할 수 있다.
각각 사이클 시간이 보다 길고 사이클 시간이 보다 짧은 보다 느린 LC 채널들과 보다 빠른 LC 채널들의 사용을 조합하는 다중화된 액체 크로마토그래피 분리를 실행시킴으로써, 그리고 레퍼런스 주기에 의해 지정된 리듬을 따르는 로직 방식으로 샘플 준비 및 LC 채널 입력을 제어함으로써, 예를 들어 보다 빠른 LC 채널들에서만의 순차적 분리 및 보다 느린 LC 채널들에서만의 다중화된 분리를 실행하는 것에 비해, 분석될 수 있는 상이한 분석물들의 수와 관련하여 유연성이 높을수록 높은 샘플 분석 처리량이 얻어질 수 있다.
"레퍼런스 주기"는 시간 프레임으로서, 시간 프레임의 길이는 고정될 수 있고, 시간 프레임은 가능한 이벤트들 중 어느 하나 이상의 이벤트들이 발생하는 페이스 또는 리들을 설정하고 그리고 상기 하나 이상의 이벤트들이 발생할 수 있는 시간 경계를 설정한다. 특히, 레퍼런스 주기를 보다 빠른 LC 채널의 보다 짧은 사이클 시간만큼 길게 설정하는 것이 유리할 수 있다.
예를 들어, 레퍼런스 주기는 관심 분석물들의 용리를 위한 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널의 용리 시간 윈도우에 대한 경계들을 설정한다. 특히, 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널의 컬럼의 타입 및 사이즈, 이동상, 용리 및 재균형 조건들을 포함한 실행 조건들은, 관심 분석물들의 용리 시간 윈도우가 레퍼런스 주기만큼 길거나 그보다 짧도록 선택된다.
LC 채널들을 배정하고 LC 채널 입력 시퀀스를 계획하는 경우, 제어기는 각각 보다 빠르고 보다 느린 LC 채널들의 보다 짧고 보다 긴 사이클 시간들을 고려한다. 일 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널의 보다 긴 사이클 시간은 보다 짧은 사이클 시간의 n배, 레퍼런스 주기의 n배이고, 여기서 n은 2 이상의 정수이다. 통상적으로, n은 2와 10 사이에 포함된다 (n=2-10). 다른 말로, 보다 긴 사이클 시간은 레퍼런스 주기의 다수배로 정의된다.
소정의 실시형태들에 따르면, 또한 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들의 샘플 준비 단계들 또는 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들의 샘플 준비 단계들의 그룹들이 레퍼런스 주기 또는 다수의 레퍼런스 주기만큼 긴 시간 윈도우들에서 발생하도록 스케줄링된다. 이 경우, 미리 정의된 샘플 워크플로우는 다수의 레퍼런스 주기들에 대응하는 시간에, 즉 레퍼런스 주기의 n배에 완료될 수 있으며, 여기서 n은 2 이상의 정수이고 n은 상이한 샘플 준비 워크플로우들에 대해 상이할 수 있다.
미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들의 지속기간 및/또는 사이클 시간들을 레퍼런스 주기 측면에서, 특히 레퍼런스 주기가 일정한 길이를 갖는 시간의 단위인 다수의 레퍼런스 주기들에서 표현함으로써, 효율 및 처리량을 최대화하도록 샘플 준비 시작 시퀀스 및 LC 채널 입력 시퀀스를 제어기가 계획하는 것이 보다 용이해진다.
일 실시형태에 따라, 샘플 준비 시작 시퀀스에서의 새로운 샘플의 준비는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격들에서 또는 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플의 빈도로 시작된다. 이것은 새로운 샘플의 준비가 시작되는 레퍼런스 주기들 중, 레퍼런스 주기들의 시퀀스로 이루어진 타임 라인에서, 샘플 준비가 시작되지 않고도 비어있는 레퍼런스 주기들이 있을 수 있다는 것을 의미한다.
일 실시형태에 따라, 준비된 샘플 출력 시퀀스에서의 샘플들의 준비는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격들에서 또는 레퍼런스 주기마다 하나의 준비된 샘플의 빈도에 의해 완료된다. 결과적으로 LC 분리 스테이션에서의 준비된 샘플들의 입력은 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격들에서 또는 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플 입력의 빈도에 의해 발생할 수 있다. 이것은 샘플의 준비가 완료되고 준비된 샘플이 LC 채널에서 입력되는 레퍼런스 주기들 중, 레퍼런스 주기들의 시퀀스로 이루어진 타임 라인에서, 샘플 준비가 완료되지 않거나 또는 준비된 샘플이 LC 채널에서 입력되지 않고 비어있는 레퍼런스 주기들이 있을 수 있다는 것을 의미한다.
샘플 준비의 완료 및 동일하게 준비된 샘플의 입력은 동일한 레퍼런스 주기에서 반드시 일어날 필요는 없지만, 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 레퍼런스 주기들에서 또는 인접하는 레퍼런스 주기들에서 발생할 수 있다.
이것은 LC 채널 입력 시퀀스를 계획할 때 제어기가 보다 더 유연성을 갖도록 허용한다.
일 실시형태에 따르면, LC 용리액 출력 시퀀스에서의 LC 용리액들은 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액의 빈도로, 또는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격들에서 출력된다. 이것은 LC 용리액이 있는 레퍼런스 주기들 중, 레퍼런스 주기들의 시퀀스로 이루어진 동일한 타임 라인에서, LC 용리액없이 비어있는 레퍼런스 주기들이 있을 수 있다는 것을 의미한다.
특히, 제어기는 처리량을 최대화하기 위해 비어있는 레퍼런스 주기들의 수를 최대화하도록 시도하면서 가장 편리한 샘플 준비 시작 시퀀스 및 LC 채널 입력 시퀀스를 매번 설정하도록 프로그래밍된다. 특히, 가능할때마다, 제어기는 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액 출력을 획득하려고 시도한다.
일상적인 실습에서는, 들어오는 샘플들 및 각각의 분석 순서들의 수와 타입에 따라, 다른 LC 채널보다 하나의 LC 채널, 예를 들어 보다 빠른 LC 채널보다는 보다 느린 LC 채널 또는 그 반대로, 다른 LC 채널에서의 다른 타입의 컬럼보다는 LC 채널에서의 컬럼 타입이 요구될 수 있다. 따라서 일부 LC 채널들의 사용이 다른 LC 채널들의 사용보다 보다 빈번한 것이 가능하다.
상이한 실시형태들 또는 유연성의 정도는 또한 LC 채널들의 수 및 타입에 기초하여, 예를 들어 각각 보다 빠르고 보다 느린 LC 채널들의 수 및 타입에 기초하여 가능하다.
여러 가능한 실시형태들 중 하나에 따르면, 하나의 예에 의한 컨셉을 설명하기 위해서, LC 분리 스테이션은 2개의 보다 빠른 LC 채널들 및 4개의 보다 느린 LC 채널들을 포함할 수 있다. 보다 짧은 사이클 시간 및 이로인한 레퍼런스 주기는 예를 들어 36 s 일 수도 있지만, 보다 긴 사이클 시간은 예를 들어 288 s, 즉 레퍼런스 주기의 8배일 수도 있다 (8 x 36 s). 보다 느린 LC 채널들의 실행 조건들은, 보다 느린 LC 채널들에 대한 용리 시간 윈도우가 이 경우 36 s 이하가 되도록 선택된다. 2개의 보다 빠른 LC 채널들은 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플의 처리량과 순차적으로 실행할 수 있다 (36 s/샘플). 4개의 보다 느린 LC 채널들은 2개의 레퍼런스 주기들마다 하나의 샘플의 처리량과 엇갈린 방식으로 실행될 수 있다 (72 s/샘플). 보다 느린 LC 채널들의 용리 시간 윈도우가 레퍼런스 주기 이하이고 LC가 2개의 레퍼런스 주기들의 간격들에서 들어오는 보다 빠른 LC 채널로부터 용리하기 ?문에, 레퍼런스 주기마다 새로운 샘플을 입력하고 보다 느린 LC 채널들의 2개의 연속적인 용리 윈도우들 사이에서 보다 빠른 LC 채널을 실행하여, 레퍼런스 주기마다, 이 경우 36 s 마다 보다 빠른 LC 채널 또는 보다 느린 LC 채널로부터 출력되는 LC 용리액을 획득하는 것이 가능하다. 이 예에서 하나의 샘플의 처리량/36 s, 즉 100개의 샘플들/hour 가 획득될 수 있다.
보다 짧은 사이클 시간 및 이로인한 레퍼런스 주기가 임상 진단 시스템의 원하는 처리량에 따라 및/또는 각각 보다 빠른 및 보다 느린 LC 채널들의 수 및 타입에 따라 및/또는 미리 정의된 샘플 분리 워크플로우들에 따라 조절할 수 있다.
상기 예에서, 보다 빠른 LC 채널로 입력된 샘플은 모든 LC 채널들이 연속적으로 사용되는 경우 보다 느린 LC 채널로 입력된 샘플로 교번될 것이다.
실제 처리량은, 인커밍 샘플들의 수 및 타입에 따라, 샘플들의 궁극적인 우선순위에 따라, 및 LC 채널 구성에 따라 새로운 시리즈의 샘플들의 분석이 스케줄링될 때마다 변할 수 있다. 예를 들어, 2 이상의 보다 빠른 LC 채널들이 2개의 연속적인 보다 느린 LC 채널들 사이에서 실행되거나 또는 그 반대로 되는 것이 가능하다. 또한 예를 들어 샘플들의 시리즈에 있어서 보다 느린 LC 채널들만이 사용되어야 하는 것이 가능하다. 상기 예의 구성에 의한다면, 2개의 레퍼런스 주기들마다 하나의 샘플의 처리량만이 획득될 수 있다. 물론, LC 채널들의 수를 변화시킴으로써, 예를 들어 충분히 높은 수의 LC 채널들 및/또는 각각의 사이클 시간들을 가짐으로써, 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플의 처리량은 궁극적으로 임의의 시나리오에서 또는 적어도 대부분의 경우 획득될 수 있다. 상기 예의 연속으로서, 이것은 예를 들어 8개의 보다 느린 LC 채널들을 포함하는 LC 채널 구성으로 또는 레퍼런스 주기의 8배 대신 레퍼런스 주기의 4배의 사이클 시간을 갖는 동일한 수의 보다 느린 LC 채널들로 획득될 수 있다.
새로운 LC 채널 입력 시퀀스를 계획하고 새로운 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정함에 있어서, 제어기는 실행될 임상 진단 테스트들의 수에 대한 정보를 고려할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 수신된 테스트 순서들 또는 예상된 테스트 순서들에 기초하여 실행될 테스트들의 수 및 타입을, 예를 들어, 수동으로 또는 바코드를 스캔함으로써 또는 임의의 다른 샘플-특이적인 정보 운반 태그를 판독함으로써 선택할 수 있다. 또한, 예를 들어, 임상 진단 시스템은, 샘플들이 시스템에 진입할 때, 예를 들어 바코드들 또는 임의의 다른 샘플-특이적인 정보 운반 태그를 판독함으로써 순서를 자동으로 등록할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제어기는 자동으로 인커밍 테스트 순서들을 추적하고 인커밍 테스트 순서들을 준비하기 위해 실험실 정보 시스템 (LIS) 또는 병원 정보 시스템 (HIS) 에 접속될 수 있고, 이로써 샘플이 실제로 도착하기 이전에 또는 도착할 때 LC 채널 입력 시퀀스와 샘플 준비 시작 시퀀스를 계획할 수 있다.
특히, 제어기는 샘플들이 임상 진단 시스템으로 수송되거나 또는 삽입되는 순서에 또한 기초하여 새로운 LC 채널 입력 시퀀스를 계획하고 새로운 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정하도록 프로그래밍될 수 있다. 대안으로 또는 부가하여, 제어기는 LC 채널 입력 시퀀스 및 샘플 준비 시작 시퀀스를 최적화하기 위해 샘플들, 퍽들과 같은 단일 용기 캐리어들 상에 수송된 개별 샘플들은 임상 진단 시스템으로 이송되어야 한다. 일 실시형태에 따르면, LC 채널 입력 시퀀스 및 샘플 준비 시작 시퀀스는 새로운 샘플들이 제공됨에 따라 연속적으로 및 동적으로 업데이트될 수 있다. 이것은 다른 샘플들에 비해 우선순위가 보다 높은 비상 샘플들의 도착을 고려할 수 있다. 임상 진단 시스템, 예를 들어, 샘플 준비 스테이션은 또한 새로운 샘플 준비 시작 시퀀스가 시작되기 전에 복수의 샘플들을 수신하기 위한 버퍼 유닛을 포함할 수 있으며, 여기서 샘플은 개별적으로 랜덤하게 액세스 가능할 수 있고 그 개별적인 준비는 동일한 준비 시작 시퀀스에 따라 개시될 수 있다.
소정의 실시형태들에 따라, 임상 진단 시스템은 질량 분광기 (MS) 및 LC 분리 스테이션을 질량 분광기로 연결하기 위한 LC/MS 인터페이스를 더 포함한다.
일 실시형태에 따르면, LC/MS 인터페이스는 하전된 분석물 분자들 (분자 이온들) 의 발생 및 하전된 분석물 분자들의 가스상으로의 전달을 위해 이온화 소스를 포함한다. 소정의 실시형태들에 따르면, 이온화 소스는 전기 분무 이온화 (heated-electrospray-ionization, ESI) 소스 또는 가열된 전기 분사 이온화 (heated-electrospray-ionization, HESI) 소스 또는 대기압 화학 이온화 (atmospheric-pressure-chemical-ionization, APCI) 소스 또는 상압 광 이온화 (atmospheric-pressure-photo-ionization, APPI) 또는 대기압 레이저 이온화 (atmospheric-pressure-laser-ionization, APLI) 소스이다. 하지만, LC/MS 인터페이스는 이중 이온화 소스, 예를 들어 ESI 및 APCI 소스 또는 모듈 교환식 이온화 소스 모두를 포함할 수 있다.
이러한 이온화 소스들은 업계에 알려져 있으며 여기에서는 더 이상 설명하지 않는다.
이온화 조건들을 최적화하기 위해, pH, 염분, 완충액 또는 유기물 함량을 조정하기 위해 이온 소스 바로 앞에 보충 흐름을 추가하여 용매 조성물을 조정하는 것이 바람직할 수도 있다.
일 실시형태에 따르면, 모든 LC 채널들은 이온화 소스에 교대로 연결 가능하고, 제어기는 LC 용리액 출력 시퀀스에 따라 밸브 스위칭을 제어한다.
일 실시형태에 따르면, 질량 분광기는 고속 스캐닝 질량 분광기이다. 일 실시형태에 따르면, 질량 분광기는 모 분자 이온들을 선택하고, 충돌 유도 단편화에 의해 단편을 생성하고, 질량 대 전하 (m/z) 비에 따라 단편 또는 딸 이온을 분리할 수 있는 텐덤 질량 분광계이다. 일 실시형태에 따르면, 질량 분광기는 업계에 공지된 바와 같이 삼중 사중극 질량 분광기이다.
일 실시형태에 따르면, LC/MS 인터페이스는 이온화 소스와 질량 분광기 사이에 이온 이동성 모듈을 더 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 이온 이동성 모듈은 또한 업계에 알려져 있는 바와 같고 동중 (isobaric) 이온을 포함하는 가스상 분자 이온들의 분리를 밀리초 단위로 달성할 수 있는, 하이 필드 비대칭 파형 이온 이동성 분광법 (ion mobility spectrometry, FAIMS) 모듈이다. 질량 분광기 이전의 이온 이동성 가스상 분리는 예를 들어 동중 간섭들의, 특히 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널로부터의 LC 용리액들에 대해 불충분한 크로마토그래픽 분리를 보상할 수 있다. 더욱이, 질량 분광기들에 대한 이온 이동도 인터페이스들은 질량 분광기에 진입하기 위해 배경 및 다른 비특이적 이온들을 방해함으로써 전체 배경 신호를 감소시킬 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 제어기는 또한 이온화 소스 입력 시퀀스를 설정하도록 프로그래밍된다. "이온화 소스 입력 시퀀스"라는 용어는 LC 용리액들이 이온화 소스로 입력되는 순서를 지칭한다. 통상적으로, 이온화 소스 입력 시퀀스는 LC 용리액 출력 시퀀스에 대응한다. 하지만, 예를 들어 바이패스 채널들 또는 다른 길이의 채널을 사용하거나 유속을 변화시킴으로써, 이온화 소스 입력 시퀀스가 또한 변경될 수 있다. 이것은 LC 채널 입력 시퀀스를 계획할 때 제어기가 보다 더 유연성을 갖도록 허용한다.
일 실시형태에 따르면, LC 용리액 출력 시퀀스에서의 LC 용리액들은 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액의 빈도로, 또는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격들에서 이온화 소스 안으로 입력된다. 이것은 이온화 소스 입력이 존재하는 레퍼런스 주기들 중, 레퍼런스 주기들의 시퀀로 이루어지는 동일한 타임 라인에서, LC 용리액이 이온화 소스 안으로 입력되지 않고도 비어 있는 레퍼런스 주기들이 존재할 수 있다는 것을 의미한다.
제어기는 LC 채널 입력 시퀀스 및 LC 용리액 출력 시퀀스를 고려하고 이에 따라 밸브 스위칭을 제어함으로써 레퍼런스 주기마다 단지 하나의 LC 용리액만이 이온화 소스 안으로 입력되는 것을 확실히 하도록 프로그래밍될 수 있다.
본원에는 임상 진단 방법이 또한 개시되어 있다. 본 방법은 관심 분석물들을 포함하는 샘플들을 자동으로 준비하는 것을 포함한다.
본 방법은 복수의 LC 채널들을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션 안으로 준비된 샘플들을 입력하는 단계를 더 포함한다.
본 방법은 샘플들을 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로 배정하는 단계를 더 포함하고, 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우 각각은 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 관심 분석물들에 따라 미리 정의된 완료 시간을 요구한다.
본 방법은 관심 분석물들에 따라 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널을 배정하는 단계를 더 포함한다.
본 방법은 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스에서 용리할 수 있게 하는, 준비된 샘플들에 대해 LC 채널 입력 시퀀스를 계획하는 단계를 더 포함한다.
본 방법은 LC 채널 입력 시퀀스에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스를 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스를 설정 및 개시하는 단계를 더 포함한다.
임상 진단 방법의 일 실시형태들에 따르면, 복수의 LC 채널들은 사이클 시간이 보다 짧은 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 및 사이클 시간이 보다 긴 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널을 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 본 방법은 레퍼런스 주기를 설정하는 단계를 포함한다. 일 실시형태에 따르면, 본 방법은 레퍼런스 주기를 보다 짧은 사이클 시간만큼 길게 설정하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널은 상기 레퍼런스 주기만큼 길거나 또는 상기 레퍼런스 주기보다 짧은 관심 분석물들의 용리에 대해 용리 시간 윈도우를 갖는다.
일 실시형태에 따르면, 보다 짧은 사이클 시간은 60초 미만이고 보다 긴 사이클 시간은 60초 초과이다. 일 실시형태에 따르면, 보다 긴 사이클 시간은 레퍼런스 주기의 n배이고, 여기서 n은 2 이상의 정수이다.
일 실시형태에 따르면, 임상 진단 방법은 샘플 준비 시작 시퀀스에서의 연속적인 샘플들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 (비어있는) 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 새로운 샘플의 준비를 시작하는 단계를 더 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 임상 진단 방법은 준비된 샘플 출력 시퀀스의 연속적인 준비된 샘플들 사이의 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플의 준비를 완료하는 단계를 더 포함한다.
소정의 실시형태에 따르면, 본 방법은 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들의 샘플 준비 단계들 또는 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들의 샘플 준비 단계들의 그룹들이 레퍼런스 주기 또는 다수의 레퍼런스 주기만큼 긴 시간 윈도우들에서 발생하도록 스케줄링하는 단계를 더 포함한다. 이 경우, 본 방법은 다수의 레퍼런스 주기들에 대응하는 각각의 시간에서, 즉 레퍼런스 주기의 n배에 미리 정의된 샘플 워크플로우들을 완료하는 단계를 포함할 수 있으며, 여기서 n은 2 이상의 정수이고 n은 상이한 샘플 준비 워크플로우들에 대해 상이할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 임상 진단 방법은 준비된 샘플 출력 시퀀스으로부터의 연속적인 LC 채널 샘플 입력들 사이에서 가능성 있는 하나 이상의 (비어있는) 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 LC 채널들 중 임의의 LC 채널로 하나의 준비된 샘플을 입력하는 단계를 더 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 임상 진단 방법은 LC 용리액 출력 시퀀스의 연속적인 LC 용리액들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액을 출력하는 단계를 더 포함한다.
적어도 하나의 보다 느린 LC 채널이 레퍼런스 주기만큼 길거나 레퍼런스 주기보다 짧은 관심의 분석물들의 용리를 위한 용리 시간 윈도우를 갖기 위해서는, 본 방법은 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널의 적절한 크로마토그래픽 조건들을 설정하는 것을 포함한다. 적절한 크로마토그래픽 조건들을 설정하는 것은 이동상 조성물을 조절하는 것, 구배 형태를 조절하는 것, 최적의 고정상을 선택하는 것, 그리고 크로마토그래픽 컬럼의 길이 및 직경을 적합하게 하는 것 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 용리 시간 윈도우의 길이는 또한 이동상의 유속을 조절하고 및/또는 흐름을 일시적으로 중단시킴으로써 추가 조정될 수 있다. 또한, LC 채널에서 증가된 데드 볼륨들과 같은 추가 컬럼 효과들이 사용될 수 있다. 따라서 당업자는 표준 방법 개발 절차들 (예를 들어, "액체 크로마토그래피-질량 분광법, 승인된 지침", c62-A, Vol. 34, No. 16, Clinical and Laboratory Standards Institute에 의함) 에 따라, 또한 관심 분석물에 따라, 원하는 분리 정도 및 원하는 용리 시간 윈도우의 길이를 획득하기 위해, 상기 방법들 또는 그 조합들 중 어느 것을 선택할 수 있다. 상이한 분석물들에 대한 상이한 최적의 크로마토그래픽 조건들이 있을 수 있으므로, 가능한한 많은 분석물들에 대해 또는 적어도 분석물들의 부류들에 대해 적합한 최상의 타협은 예를 들어 관심 분석물들의 혼합물을 포함하는 샘플로 상이한 조건들을 테스트함으로써 적어도 부분적으로 경험적으로 결정될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 임상 진단 방법은 LC 용리액 출력 시퀀스에 따라 LC 분리 스테이션을 질량 분광기에 연결하는 LC/MS 인터페이스에 LC 채널들을 대안으로 연결하는 단계를 더 포함한다.
일 실시형태에 따르면, 임상 진단 방법은 이온화 소스 및 질량 분광기 사이의 이온 이동성 모듈에서 관심 분석물들을 분리하는 단계를 더 포함한다.
본 방법은 이온화 프로세스를 최적화하는 것은 물론 질량 분광기를 교정하는 것을 포함할 수 있다. 최적의 성능은 통상적으로 순수 표준들을 이용하여 관심 분석물마다에 대해 튜닝함으로써 획득된다. 따라서 본 방법은, 모든 분석에 대해 최적이지는 않지만, 예를 들어 이온 소스 온도를 변화시키는 스위칭하는 방법 동안 궁극적으로 시간 소비적인 평형을 방지하기 위해서, 이온 소스 및 질량 분광기 모두에 대해 가능한 한 많은 관심의 분석물들에 대한 최상의 타협인 가장 적합한 조건들을 구하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 샘플들을 자동으로 준비하는 단계는 자기 비드들 운반 분석물 또는 매트릭스 선택적 그룹들로 샘플들을 처리하거나, 또는 먼저 비드들 운반 매트릭스 선택적 그룹들로 처리한 다음 비드들 운반 분석물 선택적 그룹들로 처리하거나, 또는 먼저 비드들 운반 분석물 선택적 그룹들로 처리한 다음 비드들 운반 매트릭스 선택적 그룹들로 처리하는 단계를 포함한다.
자기 비드들 운반 분석물-선택적 그룹들로 샘플들을 처리하는 단계들은 관심 분석물들을 캡처하고, 바운드-프리 매트릭스 성분들을 세척해 낸 다음, 캡처된 분석물들을 보다 농축된 매트릭스-프리 용액 중의 비드들로부터 방출함으로써 분석물들을 농축시키는 기능을 갖는다. 이러한 방법은 저분자량 화합물들을 예를 들어 US7815803에 기재된 바와 같이 혈장, 혈청, 전혈 또는 용혈된 비와 같은 복합 액체 생물학적 샘플들로부터 저분자량 화합물들을 농축시키기 위해 사용될 수 있다. 특히, 방법은 소수성 표면을 갖는 관능화된 자기 입자들 (저분자량 화합물들에 대해 선택적이고 비특이적임, 예를 들어 1500 Da 미만의 화합물들) 과 샘플을 접촉시키는 단계, 입자들을 갖는 샘플을 배양하여 소수성 표면에 분석물들을 흡착시키는 단계, 자기장을 적용하고 액체를 제거함으로써 입자들을 분리하는 단계, 선택적으로 입자들을 세척하는 단계, 입자들로부터 화합물을 용리하는 단계를 포함한다.
다른 한편, 샘플들을 자기 비드들 운반 매트릭스-선택적 그룹들로 처리하는 방법은 대략 1500-2000 Da의 분자량 컷오프로 비드들에 결합시킴으로써 고도로 풍부한 단백질들, 인지질들 및 다른 매트릭스 성분들로부터 샘플을 주로 고갈시키려는 의도인 한편, 관심 분석물들은 상청액에 잔존하며, 이는 이후 추가 분석에 사용된다. 유사한 방법은 Journal Clinical Biochemistry, 46(7), 652-655에 예를 들어 설명되어 있다.
적어도 일부 샘플들의 경우, 분석물 농축 기술과 매트릭스 고갈 기술 모두의 조합은 샘플로부터 추출될 수 있는 상이한 분석물들의 수를 확장시키고, 불필요한 희석들을 피하고, 그리고 매트릭스를 제거함에 있어서 보다 효과적으로 하는 이점을 가질 수 있다.
다른 및 추가 목적들, 특징들 및 이점들은 원리들을 보다 상세히 설명하는 역할을 하는 예시적인 실시형태들의 하기 설명 및 첨부된 도면으로부터 분명할 것이다.
도 1 은 임상 진단 시스템 및 임상 진단 방법의 개략도이다.
도 2 는 임상 진단 방법의 요소들을 개략적으로 나타낸다.
도 3 은 도 2 의 임상 진단 방법의 제 1 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 4 는 도 2 의 임상 진단 방법의 제 2 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 3 의 흐름도의 연속이다.
도 5 는 도 2 의 임상 진단 방법의 제 3 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 4 의 흐름도의 연속이다.
도 6 은 도 2 의 임상 진단 방법의 제 4 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 5 의 흐름도의 연속이다.
도 7 은 분석물 특정의 워크플로우들의 3가지 예들을 제공한다.
도 2 는 임상 진단 방법의 요소들을 개략적으로 나타낸다.
도 3 은 도 2 의 임상 진단 방법의 제 1 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 4 는 도 2 의 임상 진단 방법의 제 2 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 3 의 흐름도의 연속이다.
도 5 는 도 2 의 임상 진단 방법의 제 3 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 4 의 흐름도의 연속이다.
도 6 은 도 2 의 임상 진단 방법의 제 4 부분을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 5 의 흐름도의 연속이다.
도 7 은 분석물 특정의 워크플로우들의 3가지 예들을 제공한다.
도 1을 참조하면, 임상 진단 시스템 (100) 의 일례가 설명된다. 임상 진단 시스템 (100) 은 관심 분석물들을 포함하는 샘플들 (10) 의 자동화 전처리 및 준비를 위한 샘플 준비 스테이션 (50) 을 포함한다. 샘플 준비 스테이션 (50) 은 자기 비드 운반 분석물 및/또는 매트릭스 선택기들을 갖는 샘플들을 처리하기 위한 자석 비드 핸들링 유닛 (51) 을 포함한다. 임상 진단 시스템 (100) 은 복수의 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 를 더 포함하고, 여기서 C1-n은 사이클 시간이 보다 짧은 보다 빠른 LC 채널들이고 C'1-n은 사이클 시간이 보다 긴 보다 느린 LC 채널들이고, n은 1 이상의 임의의 정수일 수 있다. 따라서 LC 분리 스테이션 (60) 은 사이클 시간이 보다 짧은 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 (C1) 및 사이클 시간이 보다 긴 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널 (C'1) 을 포함할 수 있다. 하지만, LC 분리 스테이션 (60) 은 복수의 단지 보다 빠른 LC 채널들 (C1-n) (여기서 n은 적어도 2임), 또는 복수의 단지 보다 느린 LC 채널들 (C'1-n) (여기서 n은 적어도 2임) 을 포함할 수 있다.
이 예에서, LC 분리 스테이션 (60) 은 사이클 시간이 보다 짧은 2개의 보다 빠른 LC 채널들 (C1-n) (여기서 n=2) 및 사이클 시간이 보다 긴 4개의 보다 느린 LC 채널들 (C'1-n) 을 포함하고, 여기서 개개의 보다 짧은 및 보다 긴 사이클 시간들의 상대적 길이는 도 1에서 각각 LC 채널들 (C1-n 및 C'1-n) 을 나타내는 바들의 상이한 길이에 의해 개략적으로 표시된다 (축척대로가 아님). 보다 짧은 사이클 시간은 예를 들어 36초이고 이 시간은 레퍼런스 주기를 정의한다. 보다 긴 사이클 시간은 레퍼런스 주기의 n배이고, 여기서 n은 2 이상의 정수, 예를 들어 8이고, 즉 288 초이다. 또한, 관심 분석물들의 용리를 위한 보다 느린 LC 채널들의 용리 시간 윈도우들은 LC 컬럼들을 선택하고 이에 따라 크로마토그래피 조건들을 설정함으로써 레퍼런스 주기만큼 길거나 레퍼런스 주기만큼 짧도록 설정된다.
2개의 보다 빠른 LC 채널들 (C1-n) 은 급속 트랩 및 용리형 온라인 액체 크로마토그래피 채널들이며, 그 중 하나는 예를 들어 역상 컬럼을 포함하고 다른 하나는 예를 들어 HILIC 컬럼을 포함한다. 보다 느린 LC 채널들 (C'1-n) 은 초고성능 액체 크로마토그래피 (UHPLC) 채널들이며, 예를 들어 각각 2개의 역상 컬럼들 및 2개의 HILIC 컬럼들을 포함한다.
임상 진단 시스템 (100) 은 준비된 샘플들을 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 중 어느 하나로 입력하기 위한 샘플 준비/LC 인터페이스 (70) 를 더 포함한다.
임상 진단 시스템 (100) 은, 각각이 관심 분석물들에 의존하여 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 미리 정의된 완료 시간을 요구하는, 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로 샘플들을 배정하도록 프로그래밍된 제어기를 더 포함한다. 제어기 (80) 는 또한 관심 분석물들에 의존하여 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 을 배정 (미리 예약) 하고, 그리고 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서 용리할 수 있게 하는 준비된 샘플들을 입력하기 위해 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 를 계획하도록 프로그래밍된다. 제어기 (80) 는 또한 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 를 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정 및 개시하도록 프로그래밍된다.
도 1에서, 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 의 각각의 샘플, 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 및 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 의 각각의 준비된 샘플, LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 의 각각의 LC 용리액은 비중첩되는 인접 세그먼트들을 포함하는 시퀀스의 세그먼트에 나타나고, 각각의 세그먼트는 하나의 레퍼런스 주기를 개략적으로 나타낸다. 이로써 각각의 시퀀스는 레퍼런스 주기들 또는 시간 유닛들의 시퀀스이고, 그 길이는 상이한 시퀀스들에 걸쳐 고정되고 일정하게 유지될 수 있다. 특히 보다 빠른 LC 채널의 보다 짧은 사이클 시간은 레퍼런스 주기, 이 예에서는 36 초로 취해질 수 있다.
샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 에서의 새로운 샘플들의 준비는 레퍼런스 주기마다, 즉 매 36초마다 하나의 샘플의 빈도로, 또는 어떠한 샘플 준비도 시작되지 않는 시퀀스에서의 비어있는 세그먼트들로 나타낸, 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격으로 시작된다.
또한, 준비 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 에서의 샘플들의 준비는 레퍼런스 주기마다 하나의 준비된 샘플의 빈도로, 또는 어떠한 샘플 준비도 완료되지 않는 시퀀스에서의 비어있는 세그먼트들로 나타낸, 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격으로 시작된다.
또한, 준비된 샘플들은 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 채널 입력의 빈도로, 또는 어떠한 LC 채널 입력도 발생하지 않은 시퀀스에서의 비어있는 세그먼트들로 나타낸, 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격으로 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 에 따라 각각 배정된 LC 채널들에 입력된다.
또한, LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서의 LC 용리액들은 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액의 빈도로, 또는 어떠한 LC 용리액도 출력되지 않는 시퀀스에서의 비어있는 세그먼트들로 나타낸, 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격으로 출력된다.
임상 진단 시스템 (100) 은 질량 분광기 (MS) (90) 및 LC 분리 스테이션 (60) 을 질량 분광기 (90) 로 연결하기 위한 LC/MS 인터페이스 (91) 를 더 포함한다. LC/MS 인터페이스 (91) 는 이온화 소스 (92), 및 이온화 소스 (92) 와 질량 분광기 (90) 사이의 이온 이동성 모듈 (95) 을 포함한다. 이온 이동성 모듈 (95) 은 하이 필드 비대칭 파형 이온 이동성 분광법 (FAIMS) 모듈이다. 질량 분광기 (90) 는 탠덤 질량 분광기이고, 특히 다수의 반응 모니터링 (MRM) 이 가능한 삼중 사중극 질량 분광기이다.
LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 은 대안으로 LC/MS 인터페이스 (91) 에 연결될 수 있고 제어기 (80) 는 하나의 LC 용리액을 이온화 소스 (92) 로 한번에 입력하기 위해 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에 따라 밸브 스위칭 (61) 을 제어한다. 특히, LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서의 LC 용리액들은 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액의 빈도로, 또는 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에 따라 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 분리된 간격으로 입력된다.
이온화 소스 (92) 는 ESI 소스 (93) 및 APCI 소스 (94) 를 포함하는 이중 이온화 소스이고, 여기서 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서의 LC 용리액 및 내부에 포함된 관심 분석물(들)에 의존하여, 제어기 (80) 는 가장 적절한 2개의 이온화 소스들 (93, 94) 중 하나를 선택할 수 있다. 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정할 때, 제어기 (80) 는 또한 이온화 소스 (93, 94) 에 따라 샘플들을 함께 그룹화하여 (시퀀스에서 서로 인접하게 배치하여), 이온화 소스들 (93, 94) 간의 빈번한 스위치가 방지되도록 할 수 있다. 이온화 소스 스위칭은 예를 들어 하나 이상의 비어있는 레퍼런스 주기들 동안 계획될 수 있다.
도 1을 계속 참조하면, 임상 진단 방법도 설명된다. 본 방법은 관심 분석물들을 포함하는 샘플들 (10) 을 자동으로 준비하는 단계와 복수의 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션 (60) 으로 준비된 샘플들을 입력하는 단계를 포함한다. 본 방법은 각각이 관심 분석물들에 의존하여 가능하게는 샘플의 타입에 의존하여 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 미리 정의된 완료 시간을 요구하는, (도 2 내지 도 4에서 보다 상세히 설명되는) 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로 샘플들을 배정하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 관심 분석물들에 의존하여 (도 5에서 보다 상세히 설명되는) 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 을 배정하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서 용리할 수 있게 하는, 준비된 샘플들에 대해 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 를 계획하는 단계를 더 포함한다. 본 방법은 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 를 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정 및 개시하는 단계를 더 포함한다.
임상 진단 방법은 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 의 연속적인 준비된 샘플들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플의 준비를 시작하는 단계를 더 포함한다.
임상 진단 방법은 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 의 연속적인 준비된 샘플들 사이의 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 샘플의 준비를 완료하는 단계를 더 포함한다.
임상 진단 방법은 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 의 연속적인 LC 용리액들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액을 출력하는 단계를 더 포함한다.
임상 진단 방법은 LC 분리 스테이션 (60) 을 질량 분광기 (90) 에 연결하는 LC/MS 인터페이스 (91) 에 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에 따라 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 대안으로 연결하는 단계를 더 포함한다.
임상 진단 방법은 이온화 소스 (92) 및 질량 분광기 (90) 사이의 이온 이동성 모듈 (95) 에서 관심 분석물들을 분리하는 단계를 더 포함한다.
도 2 는 임상 진단 방법의 요소들, 및 특히 샘플 타입 및 샘플 내의 관심 분석물들에 따라 샘플이 제어기에 의해 결정된대로 따를 수 있는 가능성 있는 워크플로우 경로들의 조합을 개략적으로 나타낸다.
예를 들어, 샘플의 타입에 따라, 예를 들면 전혈, 혈장, 혈청, 소변인지에 따라, 샘플의 타입에 가장 적절한 일부 미리 정의된 샘플 타입 의존성의 사전 처리 워크플로우들 (파트 I) 중 하나에 샘플이 배정될 수 있다.
또한, 파트 I에서의 샘플 타입 의존성의 사전 처리 이후, 관심 분석물들에 따라, 예를 들어, 개별 분석물 또는 유사한 화학 구조 또는 특성을 갖는 분석물의 부류에 따라, 분석물(들)의 종류에 대해 가장 적절한 이를 테면 매트릭스 고갈 방법, 분석물 농축 방법 또는 이 둘의 조합에 기반하여, 일부 미리 정의된 샘플 타입 의존성의 사전 처리 워크플로우들 중 하나에 샘플이 배정될 수 있다 (파트 II).
또한, 관심 분석물에 따라, 그러한 분석물(들)의 타입을 분리하여 질량 분광기로 전달하기에 가장 적절한 특정 LC 채널에 준비된 샘플이 배정될 수 있고, 그리고 특히 보다 빠른 LC 채널 또는 보다 느린 LC 채널 중 하나에 샘플이 배정될 수 있다 (파트 III).
또한, 관심 분석물에 따라, LC 용리액은 가장 적절한 이온화 소스 중 하나, 예를 들어 ESI 또는 APCI 소스에 입력될 수 있으며 FAIMS 모듈에서 분리될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다 (파트 IV). 또한 질량 분광기에서의 경로는 미리 정의될 수 있고, 특히 다중 반응 모니터링 (MRM) 받을지 또는 받지 않을지 (MRM 아님) 에 대해 결정될 수 있다.
마지막으로, 질량 분광법 이후, 데이터 평가, 즉 각 샘플에 대해 관심있는 각각의 분석물의 식별 및 가능하면 정량화가 이루어질 수 있다.
도 3 은 도 2 의 임상 진단 방법의 파트 I을 보다 상세히 나타내고, 특히 샘플 전처리 파트를 보다 상세히 나타내는 흐름도이다. 제어기는 미리 정의된 워크플로우를 샘플 (S) 에 배정할지 또는 품질 제어 (QC) 또는 교정 (Cal) 을 수행해야 하는지 여부를 먼저 결정한다. QC 및/또는 교정 워크플로우는 일부 단계들을 추가 또는 삭제할 수 있는 샘플 워크플로우들 중 하나로서 동일한 단계들의 적어도 일부를 뒤따를 수 있다. 이러한 예시의 목적을 위해 샘플 타입 의존성의 전처리 (PT) 워크플로우들이 설명된다.
예를 들어, 샘플이 전혈 샘플인 경우, 둘 다 내부 표준 (IS) 과 용혈 시약 (HR) 의 추가 이후 미리 정의된 배양 주기 (Inc) 를 포함하는, 2개의 미리 정의된 샘플 PT 워크플로우들 중 하나에 샘플이 배정되며, 여기서 2개의 워크플로우들 사이의 차이는 내부 표준 (IS) 및 용혈 시약 (HR) 이 추가되는 순서이다. 내부 표준 (IS) 은 전형적으로 이를테면 동위원소로 라벨링될 수 있는 동일한 관심 분석물들의 공지된 양이다. 이것은 상대적 비교를 가능하게 하며, 분석물(들)이 질량 분광기에 도달할 때 샘플에 존재하는 관심 분석물(들)의 모호하지 않은 식별 및 정량화를 가능하게 할 수 있다.
샘플이 소변 샘플인 경우, 둘 다 내부 표준 (IS) 과 효소 시약 (E) 의 추가 이후 미리 정의된 배양 주기 (Inc) 를 포함하는, 2개의 미리 정의된 샘플 PT 워크플로우들 중 하나에 샘플이 배정되며, 여기서 2개의 워크플로우들 사이의 차이는 내부 표준 (IS) 및 효소 시약 (HR) 이 추가되는 순서이다. 효소 시약은 일반적으로 분석물 또는 매트릭스의 글루쿠로니드 분해 (cleavage) 또는 단백질 분해 또는 임의의 사전 프로세싱에 사용되는 시약이다.
샘플이 혈장 또는 혈청인 경우, 내부 표준 (IS) 만 추가한 이후 미리 정의된 배양 시간 (Inc) 을 포함하는 또 다른 미리 정의된 PT에 샘플이 배정된다. 선택적으로, 샘플은 용해 시약 (도시되지 않음) 의 첨가를 더 포함할 수 있다.
위의 모든 샘플 타입 의존성의 PT 워크플로우들은 희석액 (Dil) 의 첨가를 포함할 수 있다. 그러나, 희석액 (Dil.) 의 첨가는 또한 상기 샘플 타입 의존성의 PT 워크플로우들 중 어느 하나 이상에 특정하게 링크될 수 있다.
도 4 는 도 2 의 임상 진단 방법의 파트 II를 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 3의 흐름도의 연속이다. 특히, 제어기는 전처리된 샘플에서 관심 분석물(들)에 따라 미리 정의된 분석물 의존성의 샘플 준비 워크플로우들 중 하나에 각각의 전처리된 샘플을 배정한다.
예를 들어, 전처리된 샘플은 분석물 농축 작업 워크플로우, 매트릭스 고갈 워크플로우 또는 매트릭스 고갈 워크플로우와 그 이후의 분석물 농축 워크플로우를 거칠 수 있다.
분석물 농축 워크플로우는 분석물 선택성 그룹들을 운반하는 자기 비드들 (MB) 을 전처리된 샘플에 추가한 다음 관심 분석물(들)을 포획하기 위한 미리 정의된 배양 기간 (Inc) 을 포함하며, 여기서 자기 비드들 (MB) 은 교반 또는 혼합을 포함할 수 있다. 관심 분석물(들)에 따라, 자기 비드들 (MB) 의 첨가는 용해 시약 (LR) 의 첨가와 그 이후의 미리 정의된 배양 주기 (Inc) 에 의해 선행될 수 있다. 용해 시약 (LR) 은 적혈구의 용해 또는 결합 단백질로부터의 방출 또는 비특이적 결합으로부터의 방출을 위한 시약일 수 있다. 자기 비드들 (MB) 과 함께 배양한 이후 워크플로우는 세척 단계 (W1) 와 분석물(들)에 따라 가능하게는 하나 이상의 추가 세척 단계 (W2) 를 포함한다. 세척 단계 (W1, W2) 는 자석 또는 전자석을 포함하는 자기 비드 핸들링 유닛에 의한 자기 비드 분리 (B sep), 액체 흡인 (Asp.), 세척 완충액 (W. Buffer) 의 첨가, 자기 비드들의 재현탁 (Res.), 다른 자기 비드 분리 단계 (B Sep) 및 다른 액체 흡인 (Asp.) 을 포함하는 일련의 단계들을 포함한다. 또한 세척 단계들은 부피 및 수 또는 세척 사이클의 조합을 제외하고는 용매 타입 (물/유기/염/pH) 의 측면에서 다를 수 있다.
마지막 세척 단계 (W1, W2) 는 다음에 용리 시약 (ER) 를 첨가하고 이후에 자기 비드들의 재현탁 (Res.) 과 관심 분석물(들)의 자기 비드들로부터의 방출을 위한 미리 정의된 배양 주기 (Inc.) 를 행한다. 그후, 바운드 프리 자기 비드들을 분리하고 (B Sep.), 희석액 (Dil.) 의 첨가에 의한 희석 단계 이후 관심 분석물(들)을 포함하는 상청액을 LC 스테이션으로 직접 이동시킬 수 있다. 예를 들어 용매들의 타입 (물/유기/염/pH) 및 부피를 변경하여 상이한 용리 절차들/시약들을 또한 사용할 수 있다.
매트릭스 고갈 워크플로우는 매트릭스 선택성 그룹들 (MB) 을 운반하는 자기 비드들 및 침전 시약 (PR) 을 전처리된 샘플에 첨가한 후 상청액에 관심 분석물(들)을 남기면서 매트릭스 성분들을 포획하기 위해 사전 정의된 배양 기간 (Inc.) 을 포함하고, 이후 비드 분리 (B Sep.) 및 관심 분석물(들)을 포함하는 상청액을 직접 또는 희석 (Dil.) 후 LC 스테이션으로 이동시킨다.
관심 분석물(들)에 따라, 매트릭스 고갈 워크플로우에서 얻은 상청액은 조합된 샘플 준비 워크플로우 이후 분석물 농축 워크플로우를 거칠 수 있다.
도 5 는 도 2 의 임상 진단 방법의 파트 III을 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 4 의 흐름도의 연속이다. 특히, 제어기는 각각의 준비된 샘플을 LC 채널에 배정한다. LC 채널은 준비된 샘플에서 관심 분석물(들)에 따라 보다 빠른 LC 채널 (C1-n) 또는 보다 느린 LC 채널 (C'1-n) 일 수 있다. 대안으로, 준비된 샘플은 보다 빠르고 보다 느린 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 중 어느 하나를 우회하여 흐름 주입 모세관을 통과할 수 있다. 그후 제어기는 액상 개질제가 필요한지 여부를 결정한 후 LC 용리액 출력 시퀀스에 따라 LC 용리액을 LC/MS 인터페이스로 순차적으로 보낸다.
도 6 은 도 2 의 임상 진단 방법의 파트 IV를 보다 상세히 나타내는 흐름도이고 도 5 의 흐름도의 연속이다. 특히, 제어기는 LC 용리액에서의 관심 분석물(들)에 따라 각각의 LC 용리액을 2개의 이온화 소스들, ESI 또는 APCI 중 하나에 배정한다. 제어기는 이온 이동성 분리 (Ion M.) 및 특히 FAIMS가 질량 분광법 전에 필요한지 여부를 결정한다. 이 경우, 가스 개질제 (G. Mod) 가 필요한지 여부도 결정된다. 최종 결정에서는, 3중 사중극 (Q1, Q2, Q3) 질량 분광기의 경로가 결정되며, 다중 반응 모니터링 (MRM) 이 필요한 경우 특히 그렇다. 그후, 검출이 데이터 평가로 이어진다.
요약하면, 각각의 샘플에 대해, 특히 각각의 분석물 또는 관심 분석물의 각각의 그룹에 대해 특정 워크플로우 경로가 마스터 테이블 또는 메모리에 미리 정의될 수 있다. 상이한 워크플로우 경로는 상이한 수의 단계들 및/또는 상이한 완료 시간을 요구할 수 있는 상이한 단계들을 포함할 수 있기 때문에, LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 를 계획하고 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정할 때, 이로써 제어기는 각 단계에 대한 시간을 포함하여 상이한 미리 정의된 워크플로우 흐름 경로들 및 그 각각의 지속기간을 고려하고, 그리고 충돌을 회피하고 처리량을 최대화하는 가장 편리한 시퀀스, 예를 들어 최소 수의 비어있는 레퍼런스 주기들을 갖는 시퀀스를 선택한다.
도 7 은 마스터 테이블 또는 메모리에서 미리 정의될 수 있는 분석물 특정의 워크플로우 경로들의 3가지 일반예들을 제공하며, 각각은 일반적으로 선택가능한 옵션들 중에서 옵션들의 선택을 포함한다 (단순성을 위해 가장 관련성이 높은 옵션만 표시됨). 이러한 일반적으로 선택가능한 옵션들은 예를 들어 내부 표준 (IS) 의 첨가 또는 IS의 첨가 없음 (IS 무); 효소 시약 (E) 또는 2 개의 용해 시약 (LR #1, LR #2) 중 하나의 첨가; 농축 또는 고갈 워크플로우; 분석물들 그룹들에 대해 선택적 (예를 들면, 극성, 비극성, 하전된, 비하전) 이거나 또는 선택된 분석물들에 대해 특이적인 (특이 결합제) 상이한 타입들의 자기 비드들 (MB A, MB B, MB C, MB D); 상이한 타입들의 세척액 (물/유기/염/pH), 부피, 수 또는 세척 사이클의 조합을 포함한 상이한 미리 정의된 세척 절차들 (W#1, W#2, W#3, W#4), LC 채널의 타입 (보다 느린 LC, 보다 빠른 LC 또는 흐름 주입 분석 (FIA)) 중 하나; 상이한 타입들의 용리액 (물/유기/염/pH) 또는 부피를 포함한 상이한 미리 정의된 용리 절차들 (용리#1, 용리# 2, 용리#3, 용리#4) 중 하나; 이온화 소스의 타입 (ESI, APCI); FAIMS 또는 FAIMS 무의 옵션; 및 MS MRM #1, MS MRM #2, MS MRM #3, MS MRM #4, MS MRM #5로 짧게 요약된 상이한 미리 정의된 질량 분광 획득 절차들 (이온화 세팅, 이온 전달, 이온 선택 및 단편화, 검출 및 데이터 획득) 중 하나이다.
관심 분석물이 예를 들어 테스토스테론이라면, 테스토스테론 특정의 워크플로우는 내부 표준 (IS) 의 첨가, 용해 시약 (LR#1) 의 첨가, 농축 워크플로우, 테스토스테론 선택적 자기 비드들 (MB C), 미리 정의된 세척 절차 중 하나 (W#2), 미리 정의된 용리 절차 중 하나 (용리#1), 보다 느린 LC 채널로의 주입, ESI 및 FAIMS의 사용, 및 미리 정의된 질량 분광 획득 절차들 중 하나 (MS MRM #4) 를 포함한다.
관심 분석물이 예를 들어 벤조디아제핀이라면, 벤조디아제핀 특정의 워크플로우는 내부 표준 (IS) 의 첨가, 효소 시약 (E) 의 첨가, 농축 워크플로우, 벤조디아제핀 선택적 자기 비드들 (MB B), 미리 정의된 세척 절차 중 하나 (W#1), 미리 정의된 용리 절차 중 하나 (용리#2), 보다 빠른 LC 채널로의 주입, ESI 및 FAIMS의 사용, 및 미리 정의된 질량 분광 획득 절차들 중 하나 (MS MRM #1) 를 포함한다.
관심 분석물이 예를 들어 라파마이신이라면, 라파마이신 특정의 워크플로우는 내부 표준 (IS) 의 첨가, 용해 시약 (LR#2) 의 첨가, 고갈 워크플로우, 매트릭스 선택적 자기 비드들 (MB A), 미리 정의된 세척 절차 중 하나 (W#3), 미리 정의된 용리 절차 중 하나 (용리#3), 보다 빠른 LC 채널로의 주입, ESI 및 FAIMS의 사용, 및 미리 정의된 질량 분광 획득 절차들 중 하나 (MS MRM #1) 를 포함한다.
마찬가지로, 워크플로우 경로들은 모든 샘플/관심 분석물 또는 관심 분석물의 그룹들에 대해 미리 정의될 수 있다.
개시된 실시형태들의 변경 및 변형은 상기 설명에 비추어 물론 가능하다. 따라서, 첨부된 청구항의 범위 내에서, 본 발명은 상기 예들에서 특별히 고안한 것과 다르게 실시될 수 있음을 이해해야 한다.
Claims (14)
- 임상 진단 시스템 (100) 으로서
- 관심 분석물들을 포함하는 샘플들 (10) 의 자동화 준비를 위한 샘플 준비 스테이션 (50),
- 병렬로 배열된 복수의 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션 (60),
- 준비된 샘플들을 상기 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 중 어느 하나에 입력하기 위한 샘플 준비/LC 인터페이스 (70),
- 제어기 (80) 를 포함하고,
상기 제어기 (80) 는,
ο 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로서, 각각의 상기 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우가 상기 관심 분석물들에 따라 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 미리 정의된 완료 시간을 요구하는, 상기 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들에 샘플들 (10) 을 배정하고,
ο 상기 관심 분석물들에 따라 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 을 배정하고,
ο 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서 용리할 수 있게 하는 상기 준비된 샘플들을 입력하기 위한 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 를 계획하고,
ο 상기 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 를 상기 샘플 준비 스테이션 (50) 으로부터 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정 및 개시하여, 샘플의 준비가 완료되는 때, 배정된 상기 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 이 또한 가용되게 하고 그리고 다른 샘플의 준비가 완료되기 이전에 또는 다음의 준비된 샘플이 상기 샘플 준비/LC 인터페이스 (70) 에 도달하기 이전에, 상기 준비된 샘플이 배정된 상기 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 에 입력될 수 있게 하고,
ο 레퍼런스 주기를 설정하고, 그리고
- 상기 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 에서의 연속적인 샘플들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 최대 하나의 샘플의 준비를 시작하고; 그리고/또는
- 상기 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 의 연속적인 준비된 샘플들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 최대 하나의 샘플의 준비를 완료하고; 그리고/또는
- 상기 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 의 연속적인 LC 채널 입력들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 준비된 샘플을 상기 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 중 하나에 입력하고; 그리고/또는
- 상기 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 의 연속적인 LC 용리액들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액을 출력하도록 프로그래밍되는, 임상 진단 시스템 (100). - 제 1 항에 있어서,
상기 LC 분리 스테이션 (70) 은 사이클 시간이 보다 짧은 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 (C1-n) 및 사이클 시간이 보다 긴 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널 (C'1-n) 을 포함하는, 임상 진단 시스템 (100). - 제 2 항에 있어서,
상기 제어기 (80) 는 상기 레퍼런스 주기가 상기 보다 짧은 사이클 시간만큼 길게 설정하도록 프로그래밍되고, 그리고 상기 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널 (C'1-n) 은 상기 레퍼런스 주기만큼 길거나 또는 상기 레퍼런스 주기보다 짧은 관심 분석물들의 용리에 대해 용리 시간 윈도우를 갖는, 임상 진단 시스템 (100). - 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 보다 짧은 사이클 시간은 60초 미만이고 상기 보다 긴 사이클 시간은 60초 초과인, 임상 진단 시스템 (100). - 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보다 긴 사이클 시간은 상기 레퍼런스 주기의 n배이고, n은 2 이상의 정수인, 임상 진단 시스템 (100). - 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 (C1-n) 은 모세관류 주입 분석 채널 또는 신속한 트랩 및 용리 온라인 액체 크로마토그래피 채널이고 상기 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널 (C'1-n) 은 초고성능 액체 크로마토그래피 채널인, 임상 진단 시스템 (100). - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플 준비 스테이션 (50) 은 자기 비드들 운반 분석물 및/또는 매트릭스 선택 그룹들을 갖는 샘플들을 처리하기 위한 자기 비드 핸들링 유닛 (51) 을 포함하는, 임상 진단 시스템 (100). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
질량 분광기 (90) 및 상기 LC 분리 스테이션 (60) 을 상기 질량 분광기 (90) 에 연결하기 위한 LC/MS 인터페이스 (91) 를 더 포함하는, 임상 진단 시스템 (100). - 제 8 항에 있어서,
상기 LC/MS 인터페이스 (91) 는 이온화 소스 (92) 및 상기 질량 분광기 (90) 사이의 이온 이동성 모듈 (95) 을 포함하는, 임상 진단 시스템 (100). - 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
모든 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 은 대안으로 상기 LC/MS 인터페이스 (92) 에 연결될 수 있고 상기 제어기 (80) 는 상기 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에 따라 밸브 스위칭 (61) 을 제어하는, 임상 진단 시스템 (100). - 샘플 준비 스테이션 (50) 에 의해 관심 분석물들을 포함하는 샘플들 (10) 을 자동으로 준비하고 준비된 샘플들을 샘플 준비/LC 인터페이스 (70) 를 통해 병렬로 배열된 복수의 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 포함하는 액체 크로마토그래피 (LC) 분리 스테이션 (60) 으로 입력하는 임상 진단 방법으로서,
- 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들로서, 각각의 상기 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우가 상기 관심 분석물들에 따라 미리 정의된 시퀀스의 샘플 준비 단계들을 포함하고 미리 정의된 완료 시간을 요구하는, 상기 미리 정의된 샘플 준비 워크플로우들에 샘플들 (10) 을 배정하는 단계,
- 상기 관심 분석물들에 따라 각각의 준비된 샘플에 대한 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 을 배정하는 단계,
- 예상된 용리 시간들에 기초하여 상이한 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 로부터의 관심 분석물들이 비중첩되는 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에서 용리할 수 있게 하는 상기 준비된 샘플들에 대한 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 를 계획하는 단계,
- 상기 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 에 매칭되는 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 를 상기 샘플 준비 스테이션 (50) 으로부터 발생시키는 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 를 설정 및 개시하여, 샘플의 준비가 완료되는 때, 배정된 상기 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 이 또한 가용되게 하고 그리고 다른 샘플의 준비가 완료되기 이전에 또는 다음의 준비된 샘플이 상기 샘플 준비/LC 인터페이스 (70) 에 도달하기 이전에, 상기 준비된 샘플이 배정된 상기 LC 채널 (C1-n, C'1-n) 에 입력될 수 있게 하는 단계,
- 레퍼런스 주기를 설정하는 단계, 및
- 상기 샘플 준비 시작 시퀀스 (S1-n) 에서의 연속적인 샘플들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 최대 하나의 샘플의 준비를 시작하는 단계; 및/또는
- 상기 준비된 샘플 출력 시퀀스 (P1-n) 의 연속적인 준비된 샘플들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 최대 하나의 샘플의 준비를 완료하는 단계; 및/또는
- 상기 LC 채널 입력 시퀀스 (I1-n) 의 연속적인 LC 채널 입력들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 준비된 샘플을 상기 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 중 하나에 입력하는 단계; 및/또는
- 상기 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 의 연속적인 LC 용리액들 사이의 가능성 있는 하나 이상의 레퍼런스 주기들에 의해 레퍼런스 주기마다 하나의 LC 용리액을 출력하는 단계를 더 포함하는, 임상 진단 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 LC 용리액 출력 시퀀스 (E1-n) 에 따라 상기 LC 분리 스테이션 (60) 을 질량 분광기 (90) 에 연결하는 LC/MS 인터페이스 (91) 에 상기 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 을 대안으로 연결하는 단계를 포함하는, 임상 진단 방법. - 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 복수의 LC 채널들 (C1-n, C'1-n) 은 사이클 시간이 보다 짧은 적어도 하나의 보다 빠른 LC 채널 (C1-n) 및 사이클 시간이 보다 긴 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널 (C'1-n) 을 포함하는, 임상 진단 방법. - 제 13 항에 있어서,
상기 레퍼런스 주기를 상기 보다 짧은 사이클 시간만큼 길게 설정하는 단계를 포함하고, 상기 적어도 하나의 보다 느린 LC 채널 (C'1-n) 은 상기 레퍼런스 주기만큼 길거나 또는 상기 레퍼런스 주기보다 짧은 관심 분석물들의 용리에 대해 용리 시간 윈도우를 갖는, 임상 진단 방법.
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