Раздельно-цикловое центрифугирование тест-элементов

Раздельно-цикловое центрифугирование тест-элементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Заявка относится к устройству и способу высокопроизводительного центрифугирования испытательных образцов.

Уровень техники

В способе, основанном на технологии колоночной агглютинации (САТ), применяют инертную матрицу и реагенты для агглютинации с фильтрованием сформированных агглютинатов путем центрифугирования, обеспечивающего средство наглядного отображения для определения, прошла ли реакция, и если это так, то стадии реакции. Впервые изобретенные в 1980-х годах Лапьером и сотрудниками, тесты с использованием технологии САТ теперь повсеместно применяются в учреждениях здравоохранения для быстрого и надежного тестирования образцов крови. Обычно САТ-тесты включают иммунодиагностические тест-элементы, такие как «шариковая кассета» или «гель-карта» с несколькими микропробирками, каждая из которых содержит смесь частиц декстран-акриламидного геля и подходящих реагентов для проведения анализа типа агглютинации. Например, в прямом тесте Кумбса суспензию эритроцитов пациента сначала добавляют в каждую микропробирку, и после надлежащей инкубации с антиглобулиновой сывороткой (реагент Кумбса) карту центрифугируют. Результаты теста могут быть затем просто «считаны» с карты.

В последние годы технология САТ была рационализирована введением комплексных систем, в которых используют многочисленные различные типы резервуаров для проб, которые позволяют визуально наблюдать реакции агглютинации. Например, одна такая система представляет собой микротипирующую технологию ID-Micro Typing System® (фирма Ortho-Clinical Diagnostics, Inc.), которая широко применяется для определения группы крови, скрининга антител, идентификации антител, фенотипирования и перекрестных проб крови. Поскольку для технологии ID-Micro Typing System Gel Test® требуется меньшее число методических стадий, она более проста в исполнении и более экономична, чем другие серологические методы. Упрощенная методика также сокращает вероятность ошибок, обусловленных действиями оператора, и обеспечивает более объективную интерпретацию результатов.

Несмотря на эти усовершенствования, главным узким местом для обработки гель-карт или подобных тест-элементов в современных иммуногематологических системах, таких как ID-Micro Typing System®, остается центрифуга, которую программируют на непрерывную прокрутку каждой «партии», загруженной в систему, без перерыва, пока не будет завершено центрифугирование партии.

Информацию, которая относится к попыткам разрешения этой проблемы, можно найти в Патентах США № 7,151,973; 7,127,310; 7,072,732; 7,069,097; 6,606,529; 6,490,566; 5,890,134; 5,865,718; 5,826,236; 5,737,728; 5,260,868, и в Патентных Публикациях США № US 2005/0004828; US 2004/0074825 и US 2003/0064872. Однако каждая из этих литературных ссылок страдает одним или более из следующих недостатков: в литературных источниках нет сведений об улучшении скорость определяющей стадии центрифугирования, а также не приведено описания процедуры, которая повысила бы общую эффективность центрифугирования проб.

По вышеуказанным причинам существует неудовлетворенная потребность в технологии для повышения производительности методов центрифугирования проб.

Сущность изобретения

Описан способ выполнения высокопроизводительного центрифугирования партии проб. Кроме того, изобретение относится к устройству для тестирования и протоколу автоматизированного выполнения высокопроизводительного центрифугирования партий проб.

Согласно одному аспекту описан способ выполнения центрифугирования партий из одного или более резервуаров для проб, причем способ включает стадии, в которых:

(а) готовят одну или более первичных партий, каждая из которых включает один или более резервуаров для проб, причем для каждой первичной партии требуется центрифугирование в течение числа t секунд в первичной центрифуге, b) готовят одну или более вторичных партий, каждая из которых включает один или более резервуаров для проб, (с) центрифугируют первичные партии в одной или более вторичных центрифуг, (d) в случайном порядке останавливают действие вторичных центрифуг числом N раз, (е) загружают или разгружают каждую вторичную центрифугу одной или более вторичными партиями, (f) возобновляют центрифугирование остановленных вторичных центрифуг, причем частота разгрузки и перезагрузки вторичных центрифуг с вторичными партиями повышается в N раз по сравнению с частотой разгрузки и перезагрузки первичной центрифуги с каждой первичной партией резервуаров для проб.

Резервуары для проб, используемые согласно этому способу, могут представлять собой любой иммунодиагностический тест-элемент, который пригоден для проведения наблюдаемой реакции агглютинации, которая ускоряется центрифугированием.

Резервуары для проб могут содержать пробы от пациента, образцы крови человека или пробы для экстренного анализа, в которых реагенты могут дополнительно содержать реагенты для агглютинационных тестов или определения группы крови.

Согласно описываемому здесь способу могут присутствовать от 2 до 10 вторичных центрифуг. Работа вторичных центрифуг может быть остановлена для разгрузки и перезагрузки от 2 до 10 раз.

В еще одном дополнительном аспекте каждую из стадий центрифугирования, загрузки и перезагрузки контролирует управляющее устройство.

В еще одном дополнительном аспекте каждая вторичная партия имеет одинаковое число резервуаров для проб.

В еще одном дополнительном аспекте резервуары для проб в каждой вторичной партии оценивают на наличие результата во время загрузки или перезагрузки.

В еще одном дополнительном аспекте время центрифугирования каждой вторичной партии может отличаться от времени центрифугирования каждой из других вторичных партий.

В еще одном дополнительном аспекте резервуары для проб в каждой вторичной партии оценивают на наличие результата каждый раз, когда цикл центрифугирования прерывают для загрузки или разгрузки.

Согласно еще одному аспекту описан способ выполнения центрифугирования партии из двух или более резервуаров для проб, причем способ включает стадии, в которых (а) готовят первичную партию из двух или более резервуаров для проб, причем для первичной партии требуется центрифугирование в течение числа t секунд в первичной центрифуге, (b) разделяют первичную партию на число “x” вторичных партий, (с) загружают каждую вторичную партию в каждую из числа “y” вторичных центрифуг, (d) центрифугируют каждую вторичную партию в течение числа “t/x” секунд, причем работу каждой вторичной центрифуги смещают во времени на число “t/xy” секунд, и (е) разгружают и перезагружают каждую вторичную центрифугу по меньшей мере каждые “t/xy” секунд, причем частота разгрузки и перезагрузки вторичных центрифуг с вторичными партиями повышается вплоть до “xy” раз по сравнению с частотой разгрузки и перезагрузки первичной центрифуги с первичной партией резервуаров для проб.

Согласно одному аспекту разгрузка и загрузка происходит каждые “t/xz+z” секунд, причем “z” равно числу секунд, требуемых для загрузки и разгрузки. В одном варианте, например, “z” равно величине от 1 до 120 секунд.

Резервуары для проб, используемые согласно этому способу, могут представлять собой любой иммунодиагностический тест-элемент, который пригоден для проведения наблюдаемой реакции агглютинации, которая ускоряется центрифугированием.

Резервуары для проб могут содержать пробы от пациента, образцы крови человека или пробы для экстренного анализа, в которых реагенты могут дополнительно содержать реагенты для агглютинационных тестов или определения группы крови.

Согласно описываемому здесь способу могут присутствовать от 2 до 10 вторичных центрифуг. Также могут быть от 2 до 10 вторичных партий.

В еще одном дополнительном аспекте каждую из стадий разделения, центрифугирования и перезагрузки контролирует управляющее устройство.

В еще одном дополнительном аспекте каждая вторичная партия имеет одинаковое число резервуаров для проб.

В еще одном дополнительном аспекте каждый резервуар для пробы в каждой вторичной партии оценивают на наличие результата после центрифугирования каждой вторичной партии в течение числа “t/x” секунд.

Согласно еще одному дополнительному варианту представлено устройство для тестирования, который включает (а) множество центрифуг, конфигурированных для центрифугирования множества резервуаров для проб, (b) одно или более приводных устройств, соединенных с центрифугами, (с) по меньшей мере одно передаточное устройство, конфигурированное для загрузки или разгрузки резервуаров для проб в отношении центрифуг, и (d) управляющее устройство, связанное с приводными устройствами и передаточными устройствами, которое конфигурировано для управления работой центрифуг. Работа включает стадии способа, в которых (i) готовят одну или более первичных партий, каждая из которых включает один или более резервуаров для проб, причем для каждой первичной партии требуется центрифугирование в течение числа “t” секунд в первичной центрифуге, (ii) готовят одну или более вторичных партий, каждая из которых включает один или более резервуаров для проб, (iii) центрифугируют первичные партии в одной или более вторичных центрифуг, (iv) в случайном порядке останавливают действие вторичных центрифуг числом N раз, (v) загружают или разгружают каждую вторичную центрифугу с одной или более вторичными партиями, (vi) возобновляют центрифугирование остановленных вторичных центрифуг, причем частота разгрузки и перезагрузки вторичных центрифуг с вторичными партиями повышается в N раз по сравнению с частотой разгрузки и перезагрузки первичной центрифуги с указанной первичной партией резервуаров для проб.

В одном варианте исполнения устройство для тестирования включает детектор, который конфигурирован для детектирования реакций агглютинации внутри резервуаров для проб. В одном варианте резервуары представляют собой гель-карты, шариковые кассеты или любой другой тест-элемент, пригодный для проведения видимой детектируемой реакции агглютинации. Предпочтительно резервуары для проб могут быть маркированы штрих-кодом так, чтобы устройство для считывания штрихового кода могло считывать резервуары, причем дополнительно устройство включает термостат для корректирования температуры одной или более проб.

Резервуары для проб могут содержать человеческие пробы, образцы человеческой крови или пробы для экстренного анализа.

Резервуары для проб могут содержать реагенты для агглютинационных тестов или определения группы крови.

Могут присутствовать от 2 до 10 вторичных центрифуг. Также могут быть от 2 до 10 вторичных партий. Центрифугирование может быть остановлено N раз числом, составляющим от 2 до 10.

В еще одном дополнительном варианте исполнения устройство для тестирования конфигурировано для оценки каждого резервуара для проб в каждой вторичной партии на наличие результата каждый раз, когда вращение центрифуги останавливают для загрузки или разгрузки.

Согласно еще одному дополнительному варианту представлено устройство для тестирования, который включает (а) множество центрифуг, конфигурированных для центрифугирования множества резервуаров для проб, (b) одно или более приводных устройств, соединенных с центрифугами, (с) по меньшей мере одно передаточное устройство, конфигурированное для загрузки или разгрузки резервуаров для проб в отношении центрифуг, и (d) управляющее устройство, связанное с приводными устройствами и передаточными устройствами, которое конфигурировано для чередующейся работы центрифуг. Чередующаяся работа включает стадии, в которых (i) готовят первичную партию из двух или более резервуаров для проб, которая требует центрифугирования в течение числа “t” секунд в первичной центрифуге, (ii) разделяют первичную партию на число “x” вторичных партий, (iii) загружают каждую из вторичных партий в каждую из числа “y” вторичных центрифуг, (iv) центрифугируют каждую вторичную партию в течение числа “t/x” секунд, причем работу каждой вторичной центрифуги смещают во времени по меньшей мере на число “t/xy” секунд, и (v) разгружают и перезагружают каждую из вторичных центрифуг по меньшей мере каждые "t/xy" секунд, причем частота разгрузки и перезагрузки вторичных центрифуг с вторичными партиями повышается вплоть до "xy" раз по сравнению с частотой разгрузки и перезагрузки первичной центрифуги с первичной партией резервуаров для проб.

В одном варианте исполнения устройство для тестирования включает детектор, который конфигурирован для детектирования реакций агглютинации внутри резервуаров для проб. В одном варианте резервуары представляют собой гель-карты, шариковые кассеты или любой другой тест-элемент, пригодный для проведения видимой детектируемой реакции агглютинации. Предпочтительно резервуары для проб могут быть маркированы штрих-кодом так, чтобы устройство для считывания штрихового кода могло считывать резервуары, причем дополнительно устройство включает термостат для корректирования температуры одной или более проб.

Разгрузка и загрузка резервуаров для проб может происходить каждые "t/xy+z" секунд, причем "z" равно числу секунд, требуемых для загрузки и разгрузки. В одном варианте, например, "z" может быть равно величине от 1 до 120 секунд.

Резервуары для проб могут содержать человеческие пробы, образцы человеческой крови или пробы для экстренного анализа.

Резервуары для проб могут содержать реагенты для агглютинационных тестов или определения группы крови.

Могут присутствовать от 2 до 10 вторичных центрифуг. Также могут быть от 2 до 10 вторичных партий. Вторичная партия может содержать от 2 до 100 резервуаров для проб.

В еще одном дополнительном варианте исполнения частота перезагрузки вторичных центрифуг с вторичными партиями повышается на величину от 2 до 40 раз по сравнению с частотой перезагрузки первичной центрифуги с первичной партией резервуаров для проб.

В еще одном дополнительном варианте исполнения устройство для тестирования конфигурировано для быстрой обработки одной или более проб для экстренного анализа.

В еще одном дополнительном варианте исполнения устройство для тестирования конфигурировано для оценки каждого резервуара для проб в каждой вторичной партии на наличие результата после центрифугирования каждой вторичной партии в течение числа “t/x” секунд.

Описанные ранее варианты исполнения имеют многочисленные преимущества, включающие способность повысить производительность центрифугирования партий, сокращение времени достижения результата, когда образцы поступают в меньшем числе, чем полнокомплектные партии, сокращение времени достижения результата, когда образцы не поступают в одно и то же время, а также сокращение времени достижения результата и повышение производительности для образцов, которые могут быть четко идентифицированы как не агглютинированные после любой данной дискретной прокрутки.

Поэтому раскрытые здесь способы в особенности применимы для автоматизации высокопроизводительной обработки тест-элементов, в особенности в качестве части портативного картриджного анализатора STAT lane в учреждениях неотложной медицинской помощи.

Должно быть понятно, что настоящая заявка не ограничивается вариантами исполнения, раскрытыми в разделе «Сущность изобретения», и предполагается охватывающей модификации и вариации, которые находятся в пределах компетенции специалистов, квалифицированных в этой области технологии, и как это определено в патентной формуле.

Краткое описание чертежей

ФИГ. 1 иллюстрирует протокол высокопроизводительного центрифугирования партий образцов в соответствии с первым вариантом исполнения;

ФИГ. 2 иллюстрирует протокол высокопроизводительного центрифугирования многочисленных партий образцов в соответствии со вторым вариантом исполнения;

ФИГ. 3 изображает горизонтальную проекцию рабочей станции, которая способна исполнять протокол высокопроизводительного центрифугирования; и

ФИГ. 4 иллюстрирует протокол высокопроизводительного центрифугирования партий образцов в соответствии с третьим вариантом исполнения для применения в рабочей станции из Фиг. 3;

Фиг. 5 иллюстрирует протокол высокопроизводительного центрифугирования многочисленных партий образцов в соответствии с четвертым вариантом исполнения.

Подробное описание

Определения

Если не оговорено нечто иное, все используемые здесь технические и научные термины имеют такое же значение, как это обычно понимает квалифицированный специалист в этой области технологии. Нижеследующие определения приведены, чтобы помочь в интерпретации изобретения и пунктов формулы изобретения согласно настоящей заявке. В том случае, если определение в этом разделе не согласуется с определениями, приведенными где-то в другом месте, следует руководствоваться определением, изложенным в этом разделе.

Термин «множество», как используется здесь, имеет отношение к количеству из двух или более.

Как применяется здесь, термин «партия» имеет отношение к группе из двух или более объектов, например, двух или более резервуаров для проб или образцов.

Термин «агглютинация», как используется здесь, означает агрегацию суспензии клеточного или корпускулярного антигена реагентом, обычно антителом или другим лиганд-связывающим объектом (например, смотри Патенты США №№ 4,305,721, 5,650,068 и 5,552,064, содержание которых настоящим включено здесь ссылкой во всей их полноте). В еще одном варианте исполнения термин «агглютинация» имеет отношение к гемагглютинации, то есть, агглютинации красных кровяных клеток. Гемагглютинация может быть использована для идентификации поверхностных антигенов красных кровяных клеток (с известными антителами) или для скрининга антител (с красными кровяными клетками, экспрессирующими известные поверхностные антигены).

Термин «частица», как применяется здесь, может представлять любую частицу в агглютинационных тестах, с которой может связываться лиганд или лиганд-связывающая молекула. Частицы могут представлять собой клетки, например, бактерии или красные кровяные клетки или белые кровяные клетки, или инертные микроскопические твердые тела, изготовленные, например, из латекса, хотя и другие типы частиц, с которыми может связываться лиганд, также включены в пределы области изобретения. Эти инертные частицы могут состоять из любого подходящего материала, такого как стекло или керамические материалы, углерод или пластики, и/или один или более полимеров, например, таких как найлон, политетрафторэтилен (TEFLON^TM) или сополимеры стирола и дивинилбензола, или геля, такого как декстран-акриламид или сефароза. Размер частиц может варьировать от около 0,1 микрона (0,1 мкм) до 1000 микрон (1000 мкм). Предпочтительно размер частиц составляет от около 1 до около 10 микрон (1-10 мкм).

Как используется здесь, термин «лиганд» представляет любую молекулу, которая способна связываться с лиганд-связывающей молекулой. В еще одном предпочтительном варианте исполнения лиганд находится открытым на поверхности аналита, как определенного здесь. В одном варианте исполнения лиганд представляет собой эпитоп антитела. Например, лиганд может быть компонентом вируса, бактерии или паразита. Лиганд может представлять собой поверхностный антиген на клетке, такой как красная кровяная клетка. Известен также ряд лигандов, которые связывают молекулы иммуноглобулинов и могут быть ковалентно связаны с частицами, используемыми в настоящей заявке, например, протеин А, протеин G, протеин A/G и KappaLock^TM (смотри также Патент США № 5,665,558, содержание которого включено здесь ссылкой во всей его полноте). Лиганд может связываться с изотипом антитела, который используют или тестируют, или, альтернативно, могут применять для мостикового антитела, например, IgG anti-IgM, для IgM-антител. Таким образом, антитело IgG anti-IgM было бы связано с лигандом в качестве «мостика», и IgM-антитело было бы связано с IgG anti-IgM-антителом.

Термин «лиганд-связывающий», как используется здесь, имеет отношение к члену связанной пары, то есть двух различных молекул, в которых одна из молекул специфично связывается со второй молекулой в результате химического или физического взаимодействия. В дополнение к членам таких связанных пар, как антиген и антитело, другие связанные пары включают, в качестве примера без ограничения, биотин и авидин, углеводы и лектины, комплементарные нуклеотидные последовательности, комплементарные пептидные последовательности, эффекторные и рецепторные молекулы, кофакторы ферментов и ферменты, ингибиторы ферментов и ферменты, пептидная последовательность и антитело, специфическое для последовательности или всего белка, полимерные кислоты и основания, красители и связывающие белки, пептиды и специфические связывающие белки (например, рибонуклеаза S-пептид и рибонуклеаза S-белок), и тому подобные. Далее, связанные пары могут включать компоненты, которые представляют собой аналоги оригинального связывающего компонента, например, аналит-аналог или связывающий компонент, приготовленный рекомбинантным способом или молекулярной инженерией. Если связывающий компонент представляет собой иммунореактант, он может представлять собой, например, моноклональное или поликлональное антитело, рекомбинантный белок или рекомбинантное антитело, гибридное антитело, смесь(-си) фрагментов вышеуказанных объектов, а также препарат из таких антител, пептидов и нуклеотидов, пригодность которых для применения в качестве связующих компонентов хорошо известна квалифицированным специалистам в этой области технологии. Лиганд-связывающий компонент может быть лигандом с аффинностью к полипептидам (например, смотри Патент США № 6,326,155, содержание которого настоящим включено здесь ссылкой во всей его полноте). В одном варианте исполнения лиганд-связывающий компонент является меченым. Метка может быть выбрана из флуоресцентной метки, хемилюминесцентной метки или биолюминесцентной метки, структуры из фермента и антитела или других подобных пригодных меток, известных в технологии.

Как используется здесь, термин «проба» имеет отношение к материалу, который предполагается содержащим по меньшей мере один аналит. Проба может быть использована непосредственно по получении от источника или с последующей предварительной обработкой для модифицирования природы образца. Проба может иметь происхождение из любого биологического источника, такого как физиологическая жидкость, включающая кровь, слюну, внутриглазную жидкость, цереброспинальную жидкость, пот, мочу, молоко, асцитическую жидкость, мокроту, синовиальную жидкость, перитонеальную жидкость, околоплодные воды или тому подобные. Проба может быть предварительно обработана перед применением, например, получением плазмы из крови, разбавлением вязких жидкостей или тому подобным образом; способы обработки могут включать фильтрование, дистилляцию, концентрирование, инактивацию мешающих компонентов и добавление реагентов. Кроме физиологических жидкостей, могут быть использованы другие жидкие пробы. В дополнение, в качестве пробы может быть применен твердый материал, в котором предполагается наличие аналита. В некоторых случаях может быть предпочтительным модифицирование твердой пробы с образованием жидкой среды или для выделения аналита.

Термин «аналит», как применяется здесь, имеет отношение к соединению или композиции, которые должны быть детектированы или измерены, и которые имеют по меньшей мере один эпитоп или центр связывания или лиганд. Аналит может представлять собой любую субстанцию, для которой существует встречающийся в природе связывающий компонент, или для которой связывающий компонент может быть приготовлен. Аналиты включают, но не ограничиваются таковыми, токсины, органические соединения, белки, пептиды, микроорганизмы (бактерии, вирусы или паразиты, и тому подобные), аминокислоты, нуклеиновые кислоты, гормоны, стероиды, витамины, лекарственные препараты, вирусные частицы и метаболиты любой из вышеуказанных субстанций или антитела к таковым. Термин «аналит» также включает любые антигенные субстанции, гаптены, антитела, макромолекулы и их комбинации. В одном варианте исполнения аналит представляет собой клеточный поверхностный антиген. В еще одном варианте исполнения аналит представляет собой поверхностный антиген красной кровяной клетки.

Как используется здесь, термин «кровь» в самом широком смысле включает цельную кровь или любой компонент цельной крови, такой как красные кровяные клетки, плазма или сыворотка.

Как используется здесь, «красные кровяные клетки» (RBC), применяемые в заявке, могут быть выделены из цельной крови центрифугированием или в градиенте плотности, таком как градиент фикола.

Как применяется здесь, «центрифугирование» имеет отношение к вращению объекта вокруг оси вращения.

Как используется здесь, «тест-элемент» или «иммунодиагностический тест-элемент» имеет отношение к любому резервуару для выполнения реакции агглютинации частиц, которое требует стадии центрифугирования. В одном варианте исполнения тест-элемент представляет собой шариковую кассету или гель-карту. Предпочтительно, степень агглютинации частиц внутри тест-элемента может быть определена с использованием детектора или визуально.

Как используется здесь, «шариковая кассета» имеет отношение к сборочному узлу из одного или более контейнеров, типично на карте, которые заполнены шариками, для выполнения агглютинационного теста, который требует проведения стадии центрифугирования. В одном варианте исполнения кассета включает одну или более микропробирок.

Как используется здесь, «гель-карта» имеет отношение к тест-элементу с двумя или более микропробирками. В одном варианте исполнения гель-карта представляет собой гель-карту ID-Micro Typing System®. Такие карты имеют размеры приблизительно 2,0×2,75 дюйма (5,08×6,98 мм) и типично содержат до 6 микропробирок, каждая из которых предварительно заполнена гелем для агглютинации красных кровяных клеток, присутствующих в пробе. Дополнительное описание можно найти в Патентах США №№ 5,650,068 и 5,552,064, оба из которых настоящим включены здесь ссылкой во всей их полноте.

Как используется здесь, термин «шарик» имеет отношение к дискретному твердому объекту, который может быть сферическим (например, микросферы) или имеет неправильную форму. Шарики могут такими маленькими, что имеют диаметр приблизительно 0,1 мкм, или такими большими, что имеют диаметр приблизительно несколько миллиметров. Шарики могут включать многообразные материалы, включающие, но не ограничивающиеся таковыми, керамический материал, пластмассу, стекло, полистирол, метилстирол, акриловые полимеры, декстран-акриламид, сефарозу, целлюлозу и тому подобные.

Как применяется здесь, термин «чередующийся» имеет отношение к работе двух или более центрифуг, где цикл центрифугирования одной центрифуги перекрывается с частью цикла центрифугирования каждой из других центрифуг.

Как применяется здесь, числа “x”, “y”, “z” и “t” обозначают целые числа.

Термин «частота», как используется здесь, имеет отношение к тому, как часто центрифуга становится доступной для загрузки или разгрузки резервуаров для проб.

Термин «резервуар для пробы», как используется здесь, имеет отношение к любому контейнеру, который может быть центрифугирован. Например, резервуар для пробы может представлять собой пробирку, планшет для микротитрования, колонку или шариковую кассету. Резервуар для пробы может быть сделан из пластика или стекла или любого другого материала, который может быть центрифугирован без нарушения его формы. В еще одном варианте исполнения резервуар для пробы изготавливают из инертного материала, который не способствует прилипанию биологического образца к внутренним стенкам резервуара для пробы. В примерном варианте исполнения резервуар для пробы изготавливают из акрилового полимера или полипропилена. В еще одном дополнительном примерном варианте исполнения резервуар для пробы представляет собой гель-карту или шариковую кассету, содержащую одну или более микропробирок. В еще одном дополнительном варианте исполнения стенки резервуара для пробы являются прозрачными и могут пропускать электромагнитное излучение с длиной волны от 200 нм до 700 нм.

Как используется здесь, «детектор» имеет отношение к устройству для детектирования агглютинации частиц, типично фотодетектор (например, смотри Патент США № 5,256,376 и опубликованную патентную заявку США US 2004/0166551, содержание которых настоящим включено здесь ссылкой во всей их полноте). В одном варианте исполнения устройство может детектировать биолюминесценцию или хемилюминесценцию или флуоресценцию. В еще одном варианте исполнения детектор представляет собой устройство для формирования изображения.

Как используется здесь, «управляющее устройство» имеет отношение к одному или более компьютерам и соответствующим оборудованию и программному обеспечению, которые отслеживают и контролируют разнообразные аспекты устройства для тестирования, включающего, но не ограничивающегося таковыми, одно или более приводных устройств, один или более детекторов, одно или более считывающих устройств и одно или более передаточных устройств. В одном аспекте компьютер имеет один или более жестких дисков или эквивалентного оборудования для хранения зашифрованной информации о пациентах. В еще одном аспекте компьютер соединен с локальной информационной сетью (LAN) в учреждении охраны здоровья со стандартными возможностями проводных или беспроводных сетей. В еще одном аспекте компьютер имеет программное обеспечение для комплексного анализа результатов и сопоставляет эту информацию с сохраняемыми данными о пациентах и присвоенным штрих-кодом. В еще одном дополнительном аспекте «управляющее устройство» сформировано стационарным настольным компьютером или портативным ноутбуком. Компьютер может быть через сеть соединен с локальным принтером.

Как используется здесь, «передаточное устройство» имеет отношение к любому устройству для транспортирования резервуаров для проб внутри устройства, и может включать роботизированные манипуляторы, захваты, ленточные конвейеры и тому подобные, для перемещения проб и резервуаров для проб из одного места в другое. Например, передаточные устройства, такие как один или более роботизированных манипуляторов, могут перемещать один или более резервуаров для проб из устройства для считывания штрих-кодов к одной или более центрифуг, или из одной или более центрифуг к одному или более детекторам.

Как применяется здесь, «термостат» представляет собой устройство, которое повышает или снижает температуру пробы. В одном варианте исполнения термостат нагревает пробу до 37 градусов Цельсия.

Как применяется здесь, “STAT” представляет медицинский термин, образованный от латинского слова “statim”, которое означает «незамедлительно». Поэтому термин “STAT lane” имеет отношение к экстренной или срочной обработке проб от пациента.

Как применяется здесь, «проба для экстренного анализа» имеет отношение к любой пробе, которая требует незамедлительной обработки. Пробы для экстренного анализа обычно включают такие образцы, которые собраны в отделениях экстренной медицинской помощи или других учреждениях скорой помощи. Например, проба из отделения экстренной медицинской помощи может представлять собой образец крови, взятый у пациента в отделении экстренной медицинской помощи, по которому необходимо срочно определить группу крови перед проведением переливания крови пациенту.

Как применяется здесь, «реагенты для агглютинации частиц» имеют отношение к любому соединению, которое требуется для проведения реакции агглютинации. Например, реагенты включают, но не ограничиваются таковыми, буферные растворы, лиганды, лиганд-связывающие молекулы и соответствующие частицы, как здесь определено.

Как применяется здесь, «реагенты для определения группы крови» имеют отношение к таким реагентам, которые требуются для определения группы крови, такого как прямой или непрямой тест Кумбса или эквивалентный анализ для определения группы крови в пробе крови. Например, реагент для определения группы крови может представлять собой реагент Кумбса, то есть, препарат из антител, выращенный на животных, специализированный для одного из следующих человеческих иммуноглобулина, комплемента или специфического иммуноглобулина, например, anti-human IgG для применения в тесте Кумбса.

Как применяется здесь, термин «антитело» включает как поликлональные, так и моноклональные антитела; и может представлять собой интактные молекулы, их фрагменты (такие как фрагменты Fv, Fd, Fab, Fab' и F(ab)')2, или мультимеры или агрегаты интактных молекул и/или фрагментов; и может иметь природное происхождение или быть продуцированным, например, иммунизацией, синтезом или с помощью генной инженерии. Используемые здесь антитело или антиген зависят от антитела или антигена, которые должны быть протестированы. Например, количество антигенов группы крови и, таким образом, антител к этим антигенам, которые были идентифицированы, очень велико, притом непрерывно обнаруживают новые антигены и антитела. Международное Общество по Переливанию Крови опубликовало неэксклюзивный список антигенов эритроцитов в издании Blood Group Terminology, 1990, Vox. Sang., том 58: стр. 152-169 (1990), и включает, но не ограничивается таковыми, антитела и антигены A, B, D, C, c, Cw, E, e, K, Fya, Fyb, Jka, Jkb, S и s.

Как применяется здесь, термин «оценка результата» имеет отношение к определению либо позитивного, либо негативного итога тестирования в каждом тест-элементе. В одном варианте исполнения тест-элемент, такой как шариковая кассета или гель-карта, содержит один или более тестов типа колоночной агглютинации. Например, наличие агглютинации показывает положительный результат, тогда как отсутствие агглютинации интерпретируют как отрицательный результат. В еще одном варианте исполнения по завершении каждого отдельного цикла центрифугирования тест-элементы фотографируют для анализа с помощью пакета программ для анализа изображений. Если компьютер может точно определять результаты, то есть, наличие или отсутствие агглютинации, результаты может быть зарегистрированы, и тест-элементы извлечены из центрифуги, тем самым повышая общую производительность инструмента.

Нижеследующее описание относится к определенным предпочтительным вариантам осуществления изобретения, и к конкретной методологии периодического центрифугирования тест-элементов. Как будет без труда понятно из обсуждения, описываемые здесь соответствующие изобретению принципы широко применимы к любой процедуре центрифугирования, где крупные партии образцов нужно обрабатывать с максимальной производительностью.

В одном варианте исполнения описываемый здесь протокол центрифугирования используют для проведения тестов типа агглютинации частиц внутри рабочей станции, такой как AutoVue® (фирма Ortho-Clinical Diagnostics, Inc.), или на подобных платформах для анализа крови. Платформы для анализа крови типично используют либо гель-карту, либо шариковую кассету. В примере с гель-картами этот тест-элемент включает микропробирки, которые предварительно заполнены смесью частиц геля и реагентов для агглютинации частиц, таких как анти-человеческий сывороточный глобулин (реагент Кумбса) и разбавитель. Измеряемое количество желательной суспензии эритроцитов от пациента, типично несколько микролитров, добавляют сначала в каждую микропробирку внутри гель-карты и инкубируют при температуре 37°С в течение предварительно заданного времени, типично нескольких минут, перед центрифугированием. После центрифугирования результаты теста считывают и квалифицируют согласно степени агглютинации. Если агглютинация происходит, агглютинаты эритроцитов захватываются в суспензии геля во время центрифугирования. Крупные агглютинаты иммобилизуются на стороне вершины гелевой колонки, тогда как более мелкие агглютинаты захватываются ниже в гелевой колонке. Эритроциты без связывания с антителом продавливаются через частицы геля во время центрифугирования и оседают в