ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБ С ПРИМЕНЕНИЕМ ОСТАТОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ ПРЕДЫДУЩЕГО ТЕСТА
ADDITIONAL RESEARCH OF SAMPLES WITH APPLICATION OF RESIDUAL MATERIALS FROM PREVIOUS TEST

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Область техники
[0001] Варианты реализации изобретения, описанные в настоящей заявке, относятся к способам и системам выполнения последовательных, автоматизированных анализов, таких как тест-анализы на нуклеиновые кислоты.
Уровень техники
[0002] Автоматизация молекулярного исследования образцов становится все более распространенной, отчасти потому, что она позволяет уменьшить количество времени от взятия пробы до получения результатов, минимизировать изменчивость от эксперимента к эксперименту и уменьшить потребность в высококвалифицированных технических специалистах. Помимо преимуществ в области диагностики, автоматизация обработки и исследования проб необходимо обеспечить высокую производительность исследования. Как правило, автоматизированные устройства для обработки образцов и/или проб включают аппаратные средства и расходные материалы. Таким образом, желательно максимизировать автоматизацию молекулярного исследования при одновременном сведении к минимуму количества расходных используемых материалов.
[0003] Описанные варианты реализации изобретения обеспечивают улучшенное автоматизированное исследование образцов и/или проб, которое можно преимущественно использовать в клинических условиях и при научных исследованиях.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Настоящая технология относится к способам и системам для выполнения последовательных анализов, таких как тест-анализы на нуклеиновые кислоты. Некоторые варианты реализации изобретения относятся к последовательным анализам одного или более образцов, выполняемых на автоматизированном приборе. Согласно некоторым вариантам реализации технологии, представленной в настоящей заявке, предложены способы выполнения автоматизированного анализа множества проб, позволяющие улучшить надежность и удобство применения при анализе множества образцов на автоматизированном приборе. Указанные способы могут включать а) обеспечение автоматизированного прибора, выполненного с возможностью приема и обработки множества проб из множества образцов для определения одного или более заданных анализируемых веществ согласно одному или более соответствующим аналитическим технологическим процессам; b) обеспечение множества проб, подлежащих исследованию; с) автоматический перенос первой части каждой из множества проб, подлежащих исследованию, в соответствующее множество первых сосудов, содержащих реактивы для первого теста, для определения первого заданного анализируемого вещества; d) автоматическое выполнение первого теста на части из множества проб для определения присутствия первого заданного анализируемого вещества согласно первому аналитическому технологическому процессу; е) выбор проб подмножества из множества проб, в которых было определено присутствие первого заданного анализируемого вещества; f) автоматический перенос второй части подмножества проб, выбранных на стадии е), во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста, для определения присутствия второго заданного анализируемого вещества согласно второму аналитическому технологическому процессу; и g) автоматическое выполнение второго теста на второй части выбранного подмножества проб.
[0005] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения каждая проба из множества проб содержит предварительно обработанный раствор выделенных нуклеиновых кислот из соответствующего множества образцов. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения автоматизированным прибором автоматически обрабатывают множество образцов с получением соответствующего множества проб, содержащих выделенные нуклеиновые кислоты.
[0006] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, применительно к каждой пробе, проба и первый сосуд, содержащий реактивы для первого теста, расположены на первой тест-полоске, так что стадия f) дополнительно включает автоматический перенос второй части пробы во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста, расположенный на второй тест-полоске.
[0007] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения стадия е) дополнительно включает e1) идентификацию подмножества из множества первых тест-полосок для второго теста; и е2) для каждой первой тест-полоски в подмножестве, обеспечение соответствующей второй тест-полоски, содержащей сосуд, содержащий реактивы для второго теста на второе анализируемое вещество.
[0008] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения вторая тест-полоска содержит по меньшей мере один наконечник для пипетки. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения указанный способ перед стадией f) включает добавление в пробу дополнительной жидкости.
[0009] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, применительно к каждой пробе, проба, первый сосуд и гнездо для второго сосуда расположены на одной тест-полоске. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения способ включает, перед стадией е), стадии d1) идентификации подмножества из множества первых тест-полосок для проведения исследования на второе анализируемое вещество; и d2) для каждой тест-полоски в подмножестве, обеспечения в гнезде второго сосуда, содержащего реактивы для второго теста.
[0010] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения способ перед стадией f) включает стадию обеспечения наконечника для пипетки, выполненного с возможностью переноса второй части пробы во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста.
[0011] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения наконечник для пипетки может представлять собой, например, неиспользованный наконечник для пипетки или промытый наконечник для пипетки. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения способ перед стадией f) включает стадию добавления дополнительной жидкости в пробу.
[0012] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения первый тест или указанный тест включает реакцию, выбранную из группы, включающей: полимеразную цепную реакцию (PCR), транскрипционно-опосредованную амплификацию (ТМА), лигирование олигонуклеотидных зондов (OLA), лигазную цепную реакцию (LCR), амплификации по типу катящегося кольца (RCA), амплификации с замещением цепей (SDA) и реакции гибридизации.
[0013] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения способ дополнительно включает стадию сравнения идентификационных знаков на тест-полоске с набором аналитических специфических идентификационных данных, хранимых в приборе.
[0014] Кроме того, в настоящей заявке предложена система для выполнения автоматизированного анализа множества проб из соответствующего множества образцов, содержащая автоматизированный прибор, выполненный с возможностью приема и обработки множества проб согласно одному или более аналитическим технологическим процессам; при этом указанный прибор содержит множество тест-полосок; процессор; емкость запоминающего устройства; и программу для выполнения автоматизированного анализа, содержащую команды для а) обеспечения автоматизированного прибора, выполненного с возможностью приема и обработки множества проб согласно одному или более аналитическим технологическим процессам, при этом указанный прибор содержит множество тест-полосок; b) автоматического переноса первой части каждой пробы в соответствующее множество первых сосудов, содержащих реактивы для первого теста; с) выполнения первого теста для определения присутствия первого заданного анализируемого вещества; d) автоматического переноса второй части проб или выбранного подмножества проб в соответствующие вторые сосуды, содержащие реактивы для второго теста; и е) выполнения второго теста на второй части проб или выбранного подмножества проб для определения присутствия второго заданного анализируемого вещества.
[0015] Согласно некоторым вариантам реализации описанной выше системы программа дополнительно включает команды для автоматического выделения нуклеиновых кислот от множества образцов с получением соответствующего множества проб, содержащих выделенные нуклеиновые кислоты.
[0016] Согласно некоторым вариантам реализации описанной выше системы, применительно к каждой пробе, пробы и первый сосуд, содержащий реактивы для первого теста, расположены на первой тест-полоске, при этом стадия е) включает автоматический перенос части раствора экстрагированных нуклеиновых кислот во вторую содержащую мастер-микс пробирку, расположенную на второй тест-полоске.
[0017] Согласно некоторым вариантам реализации описанной выше системы, применительно к каждой пробе, проба, первый сосуд и гнездо для второго сосуда расположены на одной тест-полоске, при этом программа содержит команды для стадий d1) идентификации подмножества из множества первых тест-полосок для проведения исследования на второе анализируемое вещество; и d2) для каждой тест-полоски в подмножестве, обеспечения в гнезде соответствующего второго сосуда, содержащего реактивы для второго теста.
[0018] Кроме того, в настоящей заявке предложен способ выполнения дополнительного исследования множества образцов, включающий а) обеспечение множества образцов, подлежащих исследованию; b) обработку множества образцов с получением соответствующего множества проб; с) перенос первой части каждой пробы из множества проб, подлежащих исследованию, в соответствующее множество первых сосудов, содержащих реактивы для первого теста, для определения первого заданного анализируемого вещества; d) выполнение первого теста на части из множества проб для определения присутствия первого заданного анализируемого вещества; е) выбор проб подмножества из множества проб, в которых было определено присутствие первого заданного анализируемого вещества, для дополнительного теста; f) перенос второй части подмножества проб, выбранных на стадии е), во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста, для определения присутствия второго заданного анализируемого вещества; и g) выполнение второго теста на второй части выбранного подмножества проб.
[0019] Согласно некоторым вариантам реализации описанных выше способов первый тест включает тест на одновременное обнаружение метициллин-устойчивых Staphylococcus aureus и Staphylococcus aureus, при этом второй тест включает тест на обнаружение детерминанты устойчивости к мупироцину. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения детерминанта устойчивости к мупироцину содержит ген mupA.
[0020] Кроме того, в настоящей заявке представлен способ дополнительного исследования образца, включающий а) обеспечение образца, подлежащего исследованию; b) обработку образца с получением соответствующей пробы; с) перенос первой части пробы, подлежащей исследованию, в первый сосуд, содержащий реактивы для первого теста, для определения первого заданного анализируемого вещества; d) выполнение первого теста на первой части пробы для определения присутствия первого заданного анализируемого вещества; f) перенос второй части пробы во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста, для определения присутствия второго заданного анализируемого вещества, если первое заданное анализируемое вещество обнаружено в первой части пробы; и g) выполнение второго теста на второй части пробы.
[0021] Согласно некоторым вариантам реализации описанного выше способа первый тест включает тест на одновременное обнаружение метициллин-устойчивых Staphylococcus aureus и Staphylococcus aureus, при этом второй тест включает тест на обнаружение детерминанты устойчивости к мупироцину. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения детерминанта устойчивости к мупироцину содержит ген mupA.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0022] На фиг. 1 показана тест-полоска согласно одному из вариантов реализации изобретения.
[0023] На фиг. 2 показана тест-полоска согласно одному из вариантов реализации изобретения.
[0024] На фиг. 3 показаны несколько тест-полосок, помещенных в держатель для полосок согласно одному из вариантов реализации изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0025] Заголовки разделов, применяемые в настоящем документе, предназначены только для организационных целей и не должны рассматриваться как ограничивающие каким-либо образом описываемый объект изобретения. Вся литература и подобные материалы, цитируемые в настоящей заявке, в том числе, но не ограничиваясь ими, патенты, заявки на патент, статьи, книги, научные труды и веб-страницы, независимо от формата такой литературы и подобных материалов, в полном объеме включены явным образом посредством ссылки для любой цели. В случае если в одном или более из включенных литературных и подобных материалов дано определение или используется термин таким образом, что это противоречит определению этого термина в настоящей заявке, заявка имеет приоритет. Хотя идеи настоящего изобретения описаны в сочетании с различными вариантами его реализации, это не подразумевает, что представленные идеи ограничены такими вариантами реализации. Напротив, идеи настоящего изобретения охватывают различные альтернативы, модификации и эквиваленты, как будет понятно специалистам в данной области техники.
[0026] Были описаны автоматизированные диагностические приборы, способные обрабатывать и исследовать несколько образцов и/или проб параллельно. Такие устройства можно преимущественно использовать при высокой производительности для облегчения приготовления и исследования образцов и/или проб. В качестве примера, автоматизированные диагностические приборы могут подготовить пробы для диагностических анализов, таких как амплификационные тесты на нуклеиновые кислоты, и выполнить амплификацию и обнаружение.
[0027] Диагностические тесты по природе являются гипотетически управляемыми. При проведении гипотетически управляемого теста, такого как исследование проб на специфическое анализируемое вещество, полученный результат теста может привести к необходимости проведения теста с другой целью, т.е. к необходимости дополнительного теста. Однако во многих случаях полезно исследовать только подмножество исходных проб и не будет экономически эффективным исследовать все пробы. В качестве примера, в клинических условиях может быть необходимым исследовать образец на один или более патогенов. Если тест выявляет присутствие конкретного патогена, желательно выполнить дополнительное исследование, например, для определения присутствия детерминанты устойчивости к антибиотикам. Получение дополнительного образца для дальнейшего исследования, например, от пациента, исследование образца которого дало положительный результат на анализируемое вещество, что указывает на присутствие конкретного патогена, может быть трудным и может замедлить проведение дополнительного исследования, которое является желательным. Помимо потенциальной трудности получения нескольких образцов для исследования, если ему подвергается несколько образцов, ручные способы переноса образцов пациента или проб, приготовленных из указанных образцов для исследования (например, проведения исследования на нуклеиновые кислоты), в новый реакционный сосуд могут привести к ошибке, а также быть неэффективными и трудоемкими. Кроме того, при необходимости обработки образцов перед исследованием, желательно минимизировать затраты, связанные с обработкой (например, реактивы и т.п.). Таким образом, существует огромная потребность в улучшенных способах выполнения дополнительных исследований в автоматизированном режиме.
[0028] Соответственно, «дополнительный тест» относится к последующему тесту (например, второму тесту), который проводят на основе результатов, полученных в предыдущем тесте (например, в первом тесте). Неограничивающие примеры первых тестов и дополнительных тестов включают, например, первый тест на метициллин-устойчивый Staphylococcus aureus MRSA и метициллин-чувствительный S. aureus (MSSA). Для проб, тест на MRS А или MSSA которых был положительным, также может быть желательным определить, содержат ли пробы детерминанты устойчивости к мупироцину (антибиотику). Так как устойчивость к мупироцину обычно важна только для проб, показавших положительный результат на MRSA или MSSA, часто экономически неэффективно исследовать пробы с отрицательными результатами на MRSA и MSSA на устойчивость к мупироцину. Различные исследования и дополнительные тесты, применимые согласно вариантам реализации настоящего изобретения, описанным в настоящей заявке, более подробно представлены ниже.
[0029] Способы и системы, описанные в настоящей заявке, преимущественно используют остаточный материал, оставшийся от первоначального теста, а не требуют новый образец, получаемый от пациента. Например, может быть особенно предпочтительным использовать остаточный материал, который уже был подвергнут интенсивной переработке и требует только небольшой дополнительной работы для проведения дополнительного теста.
Образцы и пробы
[0030] Варианты реализации изобретения, описанные в настоящей заявке, можно использовать для исследования образцов с помощью автоматизированных молекулярных анализов. В настоящей заявке термин "образец" может относиться к клиническому образцу или пробе, отобранной из одного или любого количества источников, в том числе, но не ограничиваясь ими, из физиологических жидкостей (в том числе, но не ограничиваясь ими, из крови, мочи, сыворотки, лимфы, слюны, анальных и вагинальных выделений, пота, жидкости брюшной полости, плеврального выпота, экссудатов, перитонеального выпота, гнойных выделений, смывных жидкостей, дренируемых жидкостей, образцов соскобов, полученных с помощью кисточки, взятой для биопсии ткани, эксплантированных медицинских изделий, инфицированных катетеров, гноя, биопленок и спермы) фактически любого организма, при этом в настоящем изобретении находят применение пробы, отобранные у млекопитающих, в частности, пробы, взятые у человека, и пробы окружающей среды (в том числе, но не ограничиваясь ими, пробы воздуха, сельскохозяйственных растений, воды и почвы). Кроме того, пробы могут быть отобраны при переработке пищевых продуктов, что может включать как пробы исходного сырья (например, зерновых культур, молока или туш животных), пробы на промежуточных стадиях обработки, а также пробы конечного пищевого продукта, готового для потребления потребителем.
[0031] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения пробы получают из образцов и проводят на пробах тесты. Например, согласно некоторым вариантам реализации изобретения образцы можно обработать для получения проб, подходящих для молекулярного исследования. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения образцы можно анализировать напрямую и не подвергать предварительной обработке перед исследованием. Например, «прямая проба» представляет собой образец, который отбирают у субъекта и исследуют с применением способов, описанных в настоящей заявке, без выделения или культивирования бактерий из образца или без обработки образца для выделения перед исследованием нуклеиновых кислот. По существу, прямые пробы, в общем, только минимально обрабатывают перед скринингом. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения образцы, описанные в настоящей заявке, обрабатывают с получением проб, подходящих для исследования. Например, перед исследованием образцы, содержащие клетки, можно обработать путем лизирования клеток и выделения клеточных компонентов, такие как нуклеиновые кислоты, белки и т.п. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения образцы можно обработать с получением проб, содержащих выделенные нуклеиновые кислоты. В настоящей заявке, фраза «выделить нуклеиновые кислоты» относится к очистке нуклеиновых кислот от одного или более клеточных компонентов. Опытный специалист поймет, что пробы, обработанные для «выделения нуклеиновых кислот» из указанных проб, могут включать компоненты и примеси, отличные от нуклеиновых кислот. Пробы, содержащие выделенные нуклеиновые кислоты, можно приготовить из образцов, используя любой приемлемый способ, известный в данной области техники. Например, клетки можно лизировать с помощью известных лизирующих агентов, и нуклеиновые кислоты можно очистить или частично очистить от других клеточных компонентов. Подходящие реактивы и протоколы для экстракции ДНК и РНК можно найти, соответственно, в публикациях заявок на патент США №№US 2010-0009351 и US 2009-0131650, каждая из которых в полном объеме включена в настоящую заявку посредством ссылки. При исследовании нуклеиновых кислот (например, способами амплификации и гибридизации, более подробно описанными ниже), раствор экстрагированных нуклеиновых кислот можно добавить непосредственно к реактивам (например, или в жидкость, связанную с субстратом, в лиофилизированной форме, или т.п., как более подробно описано ниже), необходимым для выполнения теста согласно вариантам реализации изобретения, описанным в настоящей заявке.
[0032] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения тесты, например, первые тесты и дополнительные тесты, описанные в настоящей заявке, представляют собой тесты для определения присутствия заданного анализируемого вещества в образце или пробе. В настоящей заявке, термин «заданное анализируемое вещество» может относиться к разным типам анализируемых веществ, представляющих интерес, в том числе, например, заданным нуклеиновым кислотам, заданным белкам или другим представляющим интерес заданным молекулам. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения устройства и способы, описанные в настоящей заявке, применяют для выполнения дополнительных тестов для определения присутствия заданных нуклеиновых кислот, хотя опытный специалист поймет, что варианты реализации изобретения, описанные в настоящей заявке, можно легко приспособить для выполнения тестов на другие виды заданных анализируемых веществ.
[0033] Согласно описанному выше, варианты реализации изобретения, предложенные в настоящей заявке, преимущественно обеспечивают улучшенные способы автоматического исследования образцов и проб на заданные анализируемые вещества. Способы выполнения автоматизированного анализа множества проб. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения предложенный способ может включать а) обеспечение автоматизированного прибора, выполненного с возможностью приема и обработки множества проб из указанного множества образцов для определения одного или более заданных анализируемых веществ согласно одному или более соответствующим аналитическим технологическим процессам; b) обеспечение множества проб, подлежащих исследованию; с) автоматический перенос первой части каждой из указанного множества проб, подлежащих исследованию, в соответствующее множество первых сосудов, содержащих реактивы для первого теста, для определения первого заданного анализируемого вещества; d) автоматическое выполнение первого теста на части указанного множества проб для определения присутствия первого заданного анализируемого вещества согласно первому аналитическому технологическому процессу; е) выбор проб подмножества из множества проб, в которых было определено присутствие первого заданного анализируемого вещества; f) автоматический перенос второй части подмножества проб, выбранных на стадии е), во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста, для определения присутствия второго заданного анализируемого вещества согласно второму аналитическому технологическому процессу; и g) автоматическое выполнение второго теста на второй части выбранного подмножества проб.
[0034] Автоматизированные приборы, применимые согласно вариантам реализации изобретения, описанным в настоящей заявке, могут включать, например, приборы, описанные в патенте США №8133671, в публикации заявки на патент США №2009-0111059, которые в полном объеме включены в настоящую заявку посредством ссылки. Однако опытный специалист поймет, что варианты реализации изобретения, описанные в настоящей заявке, можно легко адаптировать к любой подходящей автоматизированной системе для обработки и исследования образцов и/или проб. При необходимости, автоматизированные системы выполнены с возможностью проведения обработки или исследования множества проб согласно одному или более технологическим процессам. В настоящей заявке, термины «технологический процесс», «аналитический технологический процесс», «анализ», «протокол анализа», «тест» и тому подобные термины относятся к процедуре обработки образца и/или пробы. Согласно типичным вариантам реализации изобретения технологический процесс может включать стадии подготовки проб, такие как клеточный лизис, экстракция нуклеиновых кислот, очистка нуклеиновых кислот, расщепление нуклеиновых кислот, модификация нуклеиновых кислот, экстракция белков, очистка белков и т.п. В данной области техники известны некоторые способы экстракции нуклеиновых кислот, применимые в вариантах реализации изобретения, описанных в настоящей заявке. Примеры обсуждения экстракции нуклеиновых кислот можно найти, например, в публикации заявки на патент США №2009-0131650, публикации заявки на патент США №2010-0009351 и публикации заявки на патент США №2006-016623311/281247, которые в полном объеме включены в настоящую заявку посредством ссылки. Подобным образом, примеры обсуждения экстракции белка можно найти, например, в патентах США №№8053239 и 6864100, которые в полном объеме включены в настоящую заявку посредством ссылки.
[0035] Согласно некоторым типичным вариантам реализации изобретения технологический процесс может также включать реакции амплификации нуклеиновых кислот. Согласно некоторым типичным вариантам реализации изобретения технологический процесс может дополнительно включать процедуры анализа данных.
[0036] Как описано выше, согласно некоторым вариантам реализации изобретения часть (например, первую часть и, в некоторых случаях, вторую часть) пробы, подвергаемой исследованию или химическому анализу, переносят в сосуд, содержащий реактивы для выполнения теста. В настоящей заявке термин «сосуд» относится к любому типу предмета, способному вмещать пробу, в том числе, но не ограничиваясь ими, пробиркам, сосудам в пластинах микротитратора и т.п. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения сосуд расположен внутри тест-полоски. В настоящей заявке, термин «тест-полоска» или «индикаторная полоска» относится к пакету, который содержит один или более расходных компонентов для автоматизированного анализа. Соответственно, тест-полоски можно выполнить с возможностью применения в устройстве, которое осуществляет автоматизированную подготовку образцов и/или проб, такое устройство описано, например, в международной публикации заявки на патент №WO 09/054870, в полном объеме включенной в настоящую заявку посредством ссылки.
[0037] Согласно типичным вариантам реализации изобретения тест-полоска может содержать сосуд, такой как пробирка, лунка или т.п., для размещения предварительно обработанной пробы, раствора, содержащего выделенные нуклеиновые кислоты, полученные из образца. Как правило, тест-полоска может также содержать сосуд для размещения реактивов для молекулярного теста, такого как тест на нуклеиновые кислоты (например, реактивы, применяемые при амплификации нуклеиновых кислот, как более подробно описано в настоящей заявке в другом месте). Согласно некоторым вариантам реализации изобретения тест-полоска может включать дополнительные сосуды для проведения подготовки проб и размещения реактивов и других расходных материалов, такие как наконечники для пипетки. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения тест-полоска или индикаторная полоска содержит одно или более гнезд или отверстий, выполненных с возможностью размещения реакционных сосудов, содержащих химические реактивы. Соответственно, согласно некоторым вариантам реализации изобретения сосуды, содержащие реактивы для применения в анализах, описанных в настоящей заявке, являются однократными или составляют одно целое с тест-полоской, тогда как согласно некоторым вариантам реализации изобретения сосуды, содержащие реактивы для применения в анализах, описанных в настоящей заявке, не встроены в тест-полоску, но адаптированы для закрепления в гнезде или отверстии в тест-полоске. Неограничивающие примеры тест-полосок или индикаторных полосок, применимых согласно вариантам реализации изобретения, описанным в настоящей заявке, приведены на фиг. 1 и 2, в патентах США D618820, D637737 и в предварительной заявке на патент США №61/541991 поданной 30 сентября 2011 года и озаглавленной «UNITZED REAGENT STRIP», каждый из которых тем самым в полном объеме включен посредством ссылки. На фиг. 1 и фиг. 2 показаны типичные тест-полоски/индикаторные полоски, применимые согласно вариантам реализации изобретения, описанным в настоящей заявке.
[0038] Автоматизированный прибор может содержать или может быть выполнен с возможностью размещения, например, в хранилище, одного или более держателей для полосок, при этом каждый держатель для полосок или штативы способны вмещать множество тест-полосок и, возможно, пробирки, например, пробирки для переноса образцов. Согласно типичным вариантам реализации изобретения тест-полоски расположены в одном или более держателях для полосок или штативах, которые установлены в автоматизированном приборе. Типичные держатели для полосок или штативы, применимые согласно вариантам реализации изобретения, предложенным в настоящей заявке, описаны, например, в публикации заявки на патент США №2009-0136386, хотя опытный специалист поймет, что можно использовать различные другие конфигурации держателей для полосок или штативов, подходящие для применения с автоматизированной системой, описанной в настоящей заявке. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения держатели для тест-полосок или штативы выполнены с возможностью размещения множества тест-полосок или индикаторных полосок, например, в разных рядах. Например, держатель для тест-полосок может содержать 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или более рядов, выполненных с возможностью размещения в любом место от 2 до 24 соответствующих тест-полосок или индикаторных полосок.
[0039] В способах, описанных в настоящей заявке, в зависимости от результатов первого теста, выполненного на пробе, проводят дополнительный тест. Если по результатам первого теста появляется необходимость выполнения дополнительного (последующего) теста, согласно способам, описанным в настоящей заявке, вторую (или остаточную) часть пробы, оставшуюся после первой процедуры исследования, автоматически переносят во второй сосуд, содержащий реактивы для дополнительного (последующего) теста. Автоматический перенос второй части пробы можно осуществить любым из нескольких способом. Например, согласно некоторым вариантам реализации изобретения сосуд, содержащий остаток или остаточную часть пробы после первого теста, можно перенести во вторую тест-полоску, после чего по меньшей мере часть пробы автоматически переносится в сосуд, содержащий реактивы для второго теста. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения вторую часть пробы автоматически переносят непосредственно из первой тест-полоски во вторую содержащую мастер-микс пробирку, установленную во второй тест-полоске. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения вторую часть пробы можно автоматически перенести непосредственно из первой тест-полоски во второй сосуд, расположенный в первой тест-полоске. Следует иметь в виду, что хотя некоторые варианты реализации изобретения описаны ниже более подробно, согласно способам, предложенным в настоящей заявке, можно реализовать любую подходящую методологию автоматического переноса раствора экстрагированных нуклеиновых кислот во вторую содержащую мастер-микс пробирку.
Перенос на новую тест-полоску
[0040] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, применительно к каждой пробе, проба и сосуд или пробирка, содержащая реактивы для первого теста, расположены на одной тест-полоске, например, первой тест-полоске, и стадия автоматического переноса части пробы включает автоматический перенос второй части пробы во вторую содержащую мастер-микс пробирку, расположенную на второй отдельной тест-полоске.
[0041] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения первая и вторая тест-полоски расположены в отдельных держателях для полосок или штативах. В качестве одного неограничивающего примера, первые тест-полоски можно установить в рядах с 1 по 6 первого держателя для полосок и вторые тест-полоски можно установить в рядах с 1 по 6 второго держателя для полосок. Пример тест-полосок, расположенных в держателе для полосок, показан на фиг. 3.
[0042] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения первая и вторая тест-полоски расположены в одном и том же держателе для полосок. В качестве одного неограничивающего примера, первые тест-полоски устанавливают в рядах 1, 3, 5, 7, 9 и 11 и соответствующие вторые тест-полоски можно разместить в рядах 2, 4, 6, 8, 10 и 12 одного и того же держателя для полосок. В качестве еще одного неограничивающего примера, первые тест-полоски можно установить в рядах с 1 по 6 и соответствующие вторые тест-полоски можно установить в рядах с 7 по 12 одного и того же держателя для полосок. Следует иметь в виду, что можно использовать любую подходящую конфигурацию размещения первой и второй тест-полосок. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения в автоматизированном приборе на каждой тест-полоске можно использовать идентификационные знаки, такие как штриховой код, код радиочастотной идентификации (RFID) или т.п.для идентификации положения первой и/или второй тест-полоски. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения способ дополнительно включает стадию сравнения идентификационных знаков на тест-полоске, сосуде внутри тест-полоски или пробирке для образцов с набором аналитических специфических идентификационных данных, хранимых в приборе.
[0043] Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации изобретения пользователь может выбрать одну или более первых тест-полосок для второго, дополнительного теста и перенести одну или более выбранных тест-полосок в новый штатив, содержащий вторые тест-полоски с сосудами, содержащими реактивы для второго, дополнительного теста. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения пользователь может выбрать одну или более первых тест-полосок для второго, дополнительного теста, и автоматизированный прибор или пользователь может перенести вторую часть пробы во вторую тест-полоску, расположенную во втором, отдельном держателе для тест-полосок или штативе. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения автоматизированный прибор может иметь доступ к идентификационным знакам на пробирках для образцов или тест-полосках, применяемых в первом тесте, и эту информацию можно использовать для отслеживания проб при их обработке во время второго или дополнительного теста. Соответственно, согласно некоторым вариантам реализации описанных выше способов перед переносом второй части пробы во второй сосуд способ может включать идентификацию подмножества из множества первых тест-полосок для дополнительного исследования, например, для второго теста; и для каждой первой тест-полоски в подмножестве, обеспечение соответствующей второй тест-полоски. Вторая тест-полоска может включать второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения вторая тест-полоска может также содержать по меньшей мере один наконечник для пипетки.
Перенос на одну и ту же тест-полоску
[0044] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения, применительно к каждой пробе, раствор пробы и первый сосуд, содержащий реактивы для первого теста, расположены на первой тест-полоске, и стадия перемещения части раствора экстрагированных нуклеиновых кислот включает перенос части раствора экстрагированных нуклеиновых кислот во второй сосуд, содержащий реактивы для второго теста, который тоже расположен на первой тест-полоске.
[0045] Согласно некоторым вариантам реализации описанных выше способов, перед переносом второй части пробы во второй сосуд способ может включать стадии: идентификации подмножества из множества проб для дополнительного исследования, например, для второго или дополнительного теста; и, для каждой из проб, идентифицированных для дополнительного исследования, обеспечения на первой тест-полоске соответствующего второго сосуда, содержащего реактивы для второго или дополнительного теста. Согласно типичному варианту реализации изобретения первые тест-полоски выполнены с открытым положением, например, с гнездом или сосудом, подходящим для добавления в полоску дополнительной содержащей мастер-микс пробирки. Например, тест-полоска может представлять собой полоску с 4 зажимами, как показано на фиг. 2, что позволяет пользователю добавлять дополнительный мастер-микс в открытое положение. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения перед выполнением второго или дополнительного теста пользователь помещает тест-полоски в новый держатель для тест-полосок или штатив.
[0046] Опытный специалист поймет, что желательно минимизировать риск перекрестного загрязнения реактивов, применяемых для первого теста, и реактивов, применяемых для второго или дополнительного теста. Соответственно, согласно некоторым вариантам реализации изобретения перед проведением дополнительного теста расходные материалы, такие как наконечники для пипеток, можно заменять и/или очищать с помощью остаточных буферных растворов в тест-полоске. Таким образом, согласно некоторым вариантам реализации изобретения перед переносом второй части пробы во второй сосуд способ включает стадию обеспечения наконечника для пипетки. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения наконечник для пипетки представляет собой неиспользованный наконечник для пипетки. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения наконечник для пипетки представляет собой используемый наконечник, который был подвергнут промыванию для уменьшения или избежания загрязнения в результате предыдущего переноса жидкостей. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения перед переносом второй части пробы во второй сосуд способ включает стадию промывки наконечника для пипетки, который использовался во время первого теста.
[0047] Перед вторым, дополнительным исследованием в процессе обработки и/или тестирования проб может происходить испарение пробы. По существу, испарение пробы может уменьшить продуктивность дополнительного теста. Варианты реализации изобретения, описанные в настоящей заявке, обеспечивают раствор для испарения за счет применения буферного раствора с фиксированным объемом, например, промывочного буфера или элюирующего буфера для нуклеиновых кислот, который добавляют к остаточной пробе для обеспечения достаточного объема для дополнительной обработки остаточной пробы, например, во втором или дополнительном тесте. Соответственно, согласно некоторым вариантам реализации изобретения перед выполнением второго или дополнительного теста способ включает стадию добавления в остаточную пробу дополнительного количества жидкости. Только в качестве примера, согласно некоторым вариантам реализации изобретения начальный объем пробы может составлять от 1 мкл до 1 мл и предпочтительно, от 10 мкл до 200 мкл, например, от 25 до 75 мкл. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения первую часть, составляющую примерно от 5 мкл до 25 мкл, например, от 10 до 20 мкл пробы, удаляют для проведения первого теста. В качестве примера, согласно некоторым вариантам реализации изобретения в первом тесте используют 12,5 мкл исходной пробы. Для обеспечения достаточного объема пробы для второго теста, согласно некоторым вариантам реализации изобретения для увеличения объема жидкости перед переносом второй части пробы в сосуд, содержащий реактивы для второго или дополнительного теста, можно добавить дополнительный объем дополнительной жидкости, составляющий 0,5 мкл, 1 мкл, 2 мкл, 3 мкл, 4 мкл, 5 мкл, 6 мкл, 7 мкл, 8 мкл, 9 мкл, 10 мкл, 12 мкл, 14 мкл, 16 мкл, 18 мкл, 20 мкл, 25 мкл, 30 мкл, 35 мкл, 40 мкл, 45 мкл, 50 мкл, 55 мкл, 60 мкл, 65 мкл, 70 мкл, 75 мкл, 80 мкл, 85 мкл, 90 мкл, 95 мкл, 100 мкл, 120 мкл, 140 мкл, 160 мкл, 180 мкл, 200 мкл, 300 мкл, 400 мкл, 500 мкл или более 500 мкл. Соответственно, добавление раствора к оставшейся или остаточной пробе может компенсировать испарение, которое может иметь место перед переносом раствора во второй мастер-микс. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения можно добавить объем, равный 0,1%, 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 100%, 120%, 140%, 160%, 180%, 200%, 250%, 300%, 350%, 400% или более относительно объема раствора экстрагированных нуклеиновых кислот, оставшегося после переноса первой аликвоты в первый мастер-микс, для увеличения объема жидкости и компенсирования испарения, которое может происходить перед переносом раствора в сосуд с реактивами для второго теста.
Анализы путем исследования нуклеиновых кислот (NAT) и реактивы для NAT
[0048] Как обсуждалось выше, тесты, описанные в настоящей заявке, могут включать, например, исследования нуклеиновых кислот. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения указанные тесты включают исследования последовательностей заданных нуклеиновых кислот в пробе. Некоторые формы исследования нуклеиновых кислот применимы в вариантах реализации изобретения, описанных в настоящей заявке, в том числе, но не ограничиваясь ими, исследования, включающие реакции амплификации нуклеиновых кислот. Некоторые реакции амплификации нуклеиновых кислот известны и могу быть использованы для определения присутствия заданных нуклеиновых кислот согласно вариантам реализации изобретения, описанным в настоящей заявке. Способы амплификации нуклеиновых кислот могут включать, но не ограничиваются ими: полимеразную цепную реакцию (PCR), амплификацию с замещением цепей (SDA), например, амплификацию с множественным вытеснением цепи (MDA), изотермическую амплификацию с формированием петель (LAMP), лигазную цепную реакцию (LCR), иммуно-амплификацию и различные основанные на транскрипции амплификационные методы, в том числе, транскрипционно-опосредованную амплификацию (ТМА), амплификацию, основанную на последовательности нуклеиновых кислот (NASBA), самоподдерживающуюся репликацию последовательностей (3SR) и амплификацию по типу катящегося кольца. См., например, Mullis, «Process for Amplifying, Detecting, and/or Cloning Nucleic Acid Sequence», патент США №4683195; Walker, «Strand Displacement Amplification», патент США №5455166; Dean с соавторами, «Multiple displacement amplification» патент США №6977148; Notomi с соавторами, «Process for Synthesizing Nucleic Acid», патент США №6410278; Landegren с соавторами, патент США №4988617 «Method of detecting a nucleotide change in nucleic acids»; Birkenmeyer, «Amplification of Target Nucleic Acids Using Gap Filling Ligase Chain Reaction», патент США №5427930; Cashman, «Blocked-Polymerase Polynucleotide Immunoassay Method and Kit», патент США №5849478; Kacian с соавторами, «Nucleic Acid Sequence Amplification Methods», патент США №5399491; Malek с соавторами, «Enhanced Nucleic Acid Amplification Process», патент США №5130238; Lizardi с соавторами, BioTechnology, 6:1197 (1988); Lizardi с соавторами, патент США №5854033 «Rolling circle replication reporter systems». Согласно некоторым вариантам реализации изобретения два или более из перечисленных способов амплификации нуклеиновых кислот выполняют, например, последовательно.
[0049] Как описано выше, согласно некоторым вариантам реализации изобретения части пробы переносят в сосуд, содержащий реактивы для выполнения теста. Например, согласно некоторым вариантам реализации изобретения пробы переносят в сосуд, содержащий «мастер-микс» для проведения теста или реакции, такой как реакция амплификации или т.п. «Мастер-микс» может включать некоторые или все компоненты, необходимые для проведения реакции, в том числе, но не ограничиваясь ими, ферменты, олигонуклеотиды, зонды, соли, дезоксинуклеотидтрифосфаты, содержащие полимеразный фермент и множество нуклеотидов. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения мастер-микс может дополнительно содержать гибридизационные зонды с обнаруживаемыми фрагментами, при этом указанные зонды специфически скрещиваются с заданными нуклеиновыми кислотами (и/или последовательностями заданных нуклеиновых кислот в качестве положительного контроля). Согласно некоторым вариантам реализации изобретения мастер-микс можно обеспечить при более высокой концентрации, чем концентрация, которую будут использовать в реакции. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения мастер-микс обеспечивают в лиофилизированной форме и разводят при более высокой концентрации, которую будут использовать в реакции. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения мастер-микс содержит реактивы при концентрации по меньшей мере примерно в 2 раза большей, чем реакционная концентрация, например, в 2, 2,5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 40, 50, 100, 200, 250 или 500 раз больше.
[0050] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения мастер-микс может быть в форме одной или более лиофилизированных гранул, которые хранят в пробирке для реактивов на тест-полоске, и способ может дополнительно включать повторное растворение гранулы реактива в жидкости, например, части пробы, как описано выше в настоящей заявке, для получения раствора реакционная смесь/смесь реактивов, подходящего для обработки, например, исследования.
[0051] Согласно некоторым вариантам реализации изобретения «мастер-микс» можно обеспечить в сосуде, содержащем идентификационные знаки, такие как штрихкод, код RFID или т.п., что позволяет идентифицировать информацию, касающуюся реактивов, содержащихся в указанном сосуде, например, знаки, позволяющие установить, что сосуд содержит реактивы для обнаружения конкретного заданного анализируемого вещества.
Приборы и системы
[0052] Кроме того, в настоящей заявке предложена система для выполнения автоматизированного анализа, содержащая автоматизированный прибор, выполненный с возможностью приема и обработки множества образцов или проб согласно одному или более аналитическим технологическим процессам, описанным в настоящей заявке выше.
[0053] Указанная система может также включать процессор; емкость запоминающего устройства; и программу для выполнения автоматизированного анализа. Например, программа может включать команды для автоматизированного прибора, выполненного с возможностью приема и обработки множества проб согласно одному или более аналитическим технологическим процессам, как описано в настоящей заявке. Программа может включать команды для приема и обработки множества проб согласно одному или более технологическим процессам, при этом указанные пробы расположены на множестве тест-полосок; автоматического переноса первой части каждой пробы в соответствующее множество первых сосудов, содержащих реактивы для первого теста; выполнения первого теста для определения присутствия первого заданного анализируемого вещества; автоматического переноса второй части проб или выбранного подмножества проб в соответствующие вторые сосуды, содержащие реактивы для второго теста; и выполнения второго теста на второй части проб или выбранного подмножества проб для определения присутствия второго заданного анализируемого вещества.
[0054] Автоматизированные приборы, которые могут выполнять несколько протоколов анализа одновременно известны специалистам в данной области техники и включают, но не ограничиваются ими, BD MAX (Becton Dickinson и Co., Франклин Лейке, Нью-Джерси), VIPER (Becton Dickinson и Co., Франклин Лейке, Нью-Джерси), VIPER LT (Becton Dickinson и Co., Франклин Лейке, Нью-Джерси), SMARTCYLCER (Cepheid, Саннивейл, Калифорния), ABI PRISM 7700 (Applied Biosystems, Фостер Сити, Калифорния), ROTOR-GENE™ (Corbett Research, Сидней, Австралия), LIGHTCYCLER (Roche Diagnostics Corp, Индианаполис, Индиана), ICYCLER (BioRad Laboratories, Геркулес, Калифорния), IMX4000 (Stratagene, Ла Джолла, Калифорния), CFX96™ Real-Time PCR System (Bio-Rad Laboratories Inc) и т.п. Примеры обсуждения типичных автоматизированных приборов для применения со способами, предложенными в настоящей заявке, можно найти, например, в патенте США №8133671, который в полном объеме включен в настоящую заявку посредством ссылки.
[0055] Следует иметь в виду, что способы и системы, описанные в настоящей заявке, можно использовать при работе с приборами, содержащими 2, 3, 4 или более рабочих станций, при этом по меньшей мере 2 из указанных рабочих станций поддерживаются обычным сервисным ресурсом. Например, прибор с 4 рабочими станциями и одной головкой пипетки можно все еще контролировать на совместимость с помощью концепции 2 индексов, описанной в настоящей заявке.
[0056] В настоящей заявке, термины емкость запоминающего устройства, запоминающее устройство, память и т.п. могут относиться к любому носителю, устройству или средству хранения информации. Память может включать, но не ограничивается ими, дисковое устройство, такое как жесткий диск, дискета, оптический или магнито-оптический диск, запоминающее устройство, такое как чипы RAM или ROM, и любой другой носитель, применяемый для записи или хранения данных. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения емкость запоминающего устройства связана с процессором, посылающим информацию, которая должна быть записана, на емкость запоминающего устройства после ее получения. Согласно специфическим вариантам реализации изобретения система получает данные и записывает их на емкости запоминающего устройства. Согласно другим вариантам реализации изобретения система получает данные и информация сначала обрабатывается и обработанная информация записывается на емкости запоминающего устройства.
[0057] Файлы и программы, используемые в настоящей заявке, могут быть записаны на любом подходящем языке программирования. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения ADF (файлы описания адаптера) используют XML в качестве механизма форматирования файлов. Кроме того, согласно некоторым вариантам реализации изобретения ADF использует Python в качестве скриптового языка для обеспечения механизма исполнения конечной логики при применении общепринятых технологий, имеющихся в приборе. Следует иметь в виду, что в способах и системах, предложенных в настоящей заявке, можно использовать любой подходящий формат файла и языка программирования. Согласно некоторым вариантам реализации изобретения файлы можно зашифровать для защиты против применения поддельных реактивов и регулирования специфических наборов параметров при проведении анализов.
[0058] В настоящей заявке, «входные данные» могут представлять собой, например, данные, полученные от клавиатуры, шарового регулятора, мышки, системы речевого ввода или другого устройства, способного передавать информацию от пользователя к компьютеру. Входное устройство может также представлять собой сенсорный экран, связанный с дисплеем, в этом случае пользователь отвечает на подсказки на дисплее, касаясь экрана. Пользователь может ввести текстовую информацию через входное устройство, такое как клавиатура или сенсорный экран.
[0059] Варианты реализации изобретения, описанные в настоящей заявке, могут работать с многочисленными другими средами или конфигурациями компьютеризованных систем общего назначения или специального назначения. Примеры хорошо известных компьютеризованных систем, сред и/или конфигураций, которые могут подходить для применения с настоящим изобретением, включают, но не ограничиваются ими, микроконтроллеры, персональные компьютеры, служебные компьютеры, карманные или переносные устройства, мультипроцессорные системы, системы на основе мультипроцессора, программируемую бытовую электронику, персональные компьютеры, объединенные в сеть, миникомпьютеры, большие компьютеры, распределенные вычислительные среды, которые включают любые описанные выше системы или устройства.
[0060] В настоящей заявке, «команды» относятся к основанным на программном обеспечении стадиям обработки информации в системе. Команды могут быть реализованы в программном обеспечении, встроенных программах или аппаратуре и включать любой тип программируемой стадии, выполняемой компонентами системы.
[0061] «Мультипроцессор» или «процессор» может представлять собой любой известный одно- или многоядерный мультипроцессор общего назначения, такой как процессор Pentium, Intel Core™, процессор 8051, процессор MIPS или процессор ALPHA. Кроме того, мультипроцессор может представлять собой любой обычный мультипроцессор специального назначения, такой как процессор цифровой обработки сигналов или графический процессор. «Процессор» может также относиться, но не ограничиваться ими, к микроконтроллерам, перепрограммируемым пользователем компонентам массива (FPGAs), специализированным интегральным микросхемам (ASICs), сложным устройствам с программируемой логикой (CPLDs), программируемым логическим матрицам (PLAs), мультипроцессорам или другим подобным устройствам обработки.
[0062] Предложенная система состоит из разных модулей, как подробно описано в настоящей заявке. Как понятно специалисту в данной области техники, каждый из указанных модулей содержит разные подпрограммы, процедуры, дефинициональные утверждения и макрос. Каждый из модулей, как правило, компилируют по отдельности и соединяют в единую исполняемую программу. Соответственно, для удобства применяют следующее описание каждого из модулей для описания функциональных возможностей предпочтительной системы. Таким образом, процессы, которые выполняет каждый из модулей, можно произвольно перераспределить в один из других модулей, объединенных вместе в единый модуль, или предоставить, например, в совместно используемую динамически компонуемую библиотеку.
[0063] Некоторые варианты реализации системы можно использовать в связи с различными операционными системами, такими как SNOW LEOPARD, iOS, LINUX, UNIX или MICROSOFT WINDOWS.
[0064] Некоторые варианты реализации системы могут быть записаны любым общепринятым языком программирования, таким как ассемблирование, С, С++, BASIC, Pascal или Java, и выполнены под управлением обычной операционной системы.
[0065] Кроме того, модули или команды можно хранить на одном или более программируемых запоминающих устройств, таких как флеш-накопители, компакт-диски, жесткие диски и DVD-диски. Один из вариантов реализации изобретения включает программируемое запоминающее устройство, содержащее хранимые на нем команды.
[0066] Согласно некоторым вариантам реализации описанной выше системы указанная система может дополнительно содержать устройство для чтения идентификационных знаков на упаковке реактива, например, на тест-полосках, сосудах, содержащих реактивы, а также идентификационных индексов, имеющихся на сосудах, содержащих пробы или образцы. Следует иметь в виду, что в системах, предложенных в настоящей заявке, можно использовать любое подходящее устройство для чтения идентификационных знаков. Подобным образом, можно использовать любые подходящие идентификационные знаки, которые совместимы с устройством в приборе. Примеры включают штрихкоды, двумерные штрихкоды, радиоэтикетки, цветовые коды и т.п. Согласно типичным вариантам реализации изобретения устройство может представлять собой устройство считывания штрихкода и идентификационные знаки могут содержать штрихкод.
Типичные дополнительные анализы
[0067] В качестве еще одного примера, после положительного анализа на MRSA, на образце, тест которого на MRSA был положительным, можно выполнить дополнительный анализ на детерминанту (детерминанты) устойчивости к ванкомицину, детерминанты устойчивости к лейкоцидину Пантон-Валентина (PVL) или классифицирование MRSA по spa-типированию (spa - стафилококковый протеин А) или исследование типирования стафилококковой хромосомной кассеты mec (SCCmec). Подходящие тесты на детерминанту (детерминанты) устойчивости к ванкомицину, детерминанты устойчивости к лейкоцидину Пантон-Валентина (PVL) или классифицирование MRSA по spa-типированию или исследования SCCmec известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Mak et al, J. Clin. Microbiol. (2009) 12:4136; Reischl et al. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. (2007) 26:131-135; Narukawa et al., Tohoku J. Exp. Med. (2009) 218:207-213; Chongtrakool et al., Antimicrob. Agents Chemother. (2006) 50:1001-1012; каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0068] В качестве еще одного примера, используя образец стула, взятый у пациентов с тяжелой диареей и сначала исследованный на Clostridium difficile, можно выполнить дополнительный анализ на грамположительные бактерии для определения подтипа токсина или на грамотрицательные бактерии для тестирования на другой патогенный микроорганизм. Обратный порядок проведения такого исследования также является правильным, когда образцы стула, которые тестируют на группу кишечных бактерий, могут быть дополнительно исследованы на Clostridium difficile. Подходящие тесты на Clostridium difficile и на подтипы токсинов известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Kvach et al. J. Clin. Microbiol. (2010) 48:109-114; и Northey et al., J. Med. Microbio. (2005) 54:543-547; каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0069] В качестве еще одного примера, применяя образец спинномозговой жидкости, взятый у пациентов с высокой температурой, указанные образцы или пробы можно сначала исследовать на вирусную инфекцию, используя тест на общее содержание нуклеиновых кислот, и можно выполнить второй тест на грамотрицательные бактерии для поиска бактериальных мишеней. Подходящие тесты на вирусные и бактериальные инфекции известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Mahoney et al, J. Clin. Microbiol. (2007) 45:2965-2970 и Melendez et al. Clin. Microbiol. Infect. (2010) 16:1762-1769; каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0070] В качестве еще одного примера, применяя образцы мокроты, указанные образцы или пробы можно сначала исследовать на комплекс Mycobacterium tuberculosis (МТВС) и устойчивость к рифампину. При наличии грамположительных бактерий можно провести дополнительный тест на устойчивость к изониазиду и фторхинолону для определения, является ли указанный штамм мультирезистентным (MDR) или обладает ли он множественной лекарственной устойчивостью (XDR). Подходящие тесты на устойчивость к Mtbc, рифампину, изониазиду и фторхинолону известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Somoskovi et al. J. Clin. Microbiol. (2003) 41:2822-2826; Saribas et al., J. Clin. Microbiol. (2003) 41:816-818; Rindi et al. J. Microbiol. Methods (2003) 55:797-800; Ip et al., J. Clin. Microbiol. (2006) 4:970-975; каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0071] В качестве еще одного примера, применяя бронхоальвеолярные аспираты у пациентов палаты интенсивной терапии, можно выполнить предварительный скрининг на карбапенемазы KPC/OXA/NDM. При обнаружении грамотрицательных бактерий можно провести скрининг на VIM/IMP. Подходящие тесты на обнаружение KPC/OXA/NDM и на скрининг VIM/IMP известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Nordmann et al. Clin. Microbiol. Infect. (2002) 8:321-331; и Monteiro et al. J. Antimicrob. Chemother. (2012); каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0072] В качестве еще одного примера, применяя пробы и осуществляя окрашивание по Граму или идентификацию методом матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации (MALDI), можно выполнить анализ на группе маркеров устойчивости на группу грамположительных бактерий (если бактерии являются грамположительными) или грамотрицательных бактерий (если бактерии являются грамотрицательными). В настоящей заявке дополнительная стратегия описана после другой системы или теста для идентификации. Подходящие тесты для скрининга на грамположительные и грамотрицательные бактерии известны в данной области техники и описаны, например, в публикации Carroll et al. J. Clin. Microbiol. (2000) 5:1753-1757; которая в полном объеме включена посредством ссылки.
[0073] В качестве еще одного примера, применяя пробы продуктов питания или пробы окружающей среды, можно сначала провести скрининг на Listeria spp.При идентификации грамположительных бактерий можно выполнить дополнительный специальный анализ на L. monocytogenes. Подходящие тесты для обнаружения Listeria spp и L. monocytogenes известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Bubert А. Арр. Environ. Microbiol. (1999) 10:4688-4692; и Borucki et al., J. Clin. Microbiol. (2003) 41:5537-5540; каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0074] В качестве еще одного примера, применяя пробы воды или пробы фармацевтических сред, можно выполнить анализ на общее количество жизнеспособных микроорганизмов (TVC). Если результаты первичного анализа положительные, можно провести дополнительный анализ на грамположительные или грамотрицательные бактерии или специальный анализ на Е. coli или enterococci или bacillus. Подходящие тесты на TVC и методы скрининга грамположительных и грамотрицательных бактерий известны в данной области техники и описаны, например, в публикациях Ereveeval et al., J. Clin. Microbiol. (2003) 41:5466-5472; и Carroll et al. J. Clin. Microbiol. (2000) 5:1753-1757; каждая из которых в полном объеме включена посредством ссылки.
[0075] Другой типичный вариант реализации изобретения относится к исследованию образцов, взятых у субъектов, имеющих кистозный фиброз или у которых подозревают это заболевание. Например, первый тест можно выполнить на пробах или образцах, взятых у субъекта, для исследования присутствия заданных анализируемых веществ, например, последовательностей заданных нуклеиновых кислот, связанных с Psuedomonas aeruginosa и/или Burkholderia cepacia. Неограничивающие примеры анализов для обнаружения P. aeruginosa и/или В. cepacia, применимых согласно вариантам реализации изобретения, описанным в настоящей заявке, включают, например, анализы, описанные в Spilker et al. (2004), J. Clin. Microbiol. 42(5):2074-2079 и Vonberg et al., (2006), J. Med. Micriobiol. 55(Pt. 6):721-727. Для проб с положительным результатом исследования на один из патогенов можно провести дополнительные тесты на детерминанты устойчивости к антибиотикам, например, тесты для определения заданных нуклеиновых кислот, указывающих на тетрациклин, налидиксовую кислоту, норфлоксацин, хлорамфеникол, ципрофлоксацин или т.п.
[0076] Следует иметь в виду, что приведенный выше перечень предназначен только для обеспечения примеров способов и систем, предложенных в настоящей заявке, и что, основываясь на результате первичного анализа, можно выполнить любой подходящий дополнительный анализ.
ПРИМЕРЫ
[0077] После описания настоящего изобретения в целом, дополнительное разъяснение можно получить посредством ссылки на некоторые конкретные примеры, которые приведены в настоящей заявке только для целей иллюстрации и не являются ограничивающими.
ПРИМЕР 1
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРОБ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА
[0078] В настоящем примере описан способ идентификации проб для дополнительного анализа в конце стадии PCR с применением автоматизированного прибора для подготовки, обработки и анализа проб. Группу из 12 биологических образцов, каждый в отдельной пробирке для проб, обрабатывали с получением соответствующих проб раствора, содержащего выделенные нуклеиновые кислоты. Каждая тест-полоска содержала пробирку для клеточного лизиса, обозначенную на фиг. 1 как «реакционная пробирка». Тест-полоска также включала места для трех дополнительных пробирок, обозначенных на фиг. 1 как положения 1, 2 и 3. В положении 3 была помещена коническая пробирка, выполненная с возможностью размещения конечного раствора экстрагированных нуклеиновых кислот или раствора пробы, содержащего выделенные нуклеиновые кислоты. Как показано на фиг. 1, тест-полоска также содержала места для дополнительных емкостей для размещения экстрагирующих растворов, камеры для отходов для размещения жидких отходов и несколько футляров для размещения одноразовых пипеток. Тест-полоска также имела идентификационные знаки, такие как штрихкод на одном из концов полоски.
[0079] Пользователь помещал экстракционную пробирку в положение 1 и мастер-микс для обнаружения и/или идентификации метициллин-устойчивых Staphylococcus aureus (MRSA) и S. aureus (включая метициллин-чувствительный S. aureus), например, химические реактивы BD GENEOHM™ StaphSR™ (Becton Dickinson, Франклин Лейке, Нью-Джерси), в положение 2 каждой из 12 тест-полосок. Каждый образец подвергался автоматической обработке с помощью лизирующего буферного раствора в реакционной пробирке, и часть полученной жидкости автоматически переносили в экстракционную пробирку, в которой проводили экстракцию нуклеиновых кислот с применением гранул, используя экстрагирующие растворы, и готовый раствор экстрагированных нуклеиновых кислот проб переносили в конические пробирки в положение 3. Общий объем пробы раствора экстрагированных нуклеиновых кислот в конической пробирке каждой тест-полоски составлял 25 мкл. Аликвоту, составляющую 12,5 мкл, раствора экстрагированных нуклеиновых кислот, автоматически отбирали пипеткой в соседнюю пробирку, содержащую мастер-микс, для повторного растворения мастер-микса StaphSR™. Мастер-микс переносили реакционную кассету для проведения PCR анализа. После PCR 6 из 12 проб показали положительный результат на MRSA или S. aureus и были идентифицированы как кандидаты для исследования на устойчивость к мупироцину и, соответственно, были выбраны для дополнительного анализа, как описано в приведенных ниже примерах.
ПРИМЕР 2
ПЕРЕНОС ВРУЧНУЮ РАСТВОРА ЭКСТРАГИРОВАННЫХ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ НА НОВУЮ ТЕСТ-ПОЛОСКУ И АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕНОС В НОВУЮ СОДЕРЖАЩУЮ МАСТЕР-МИКС ПРОБИРКУ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО PCR-АНАЛИЗА
[0080] Подготовку и обработку проб с помощью PCR-анализа на MRSA и S. aureus выполняли, как описано выше в примере 1. Каждую из 6 используемых тест-полосок, соответствующих пробам, идентифицированным для проведения дополнительного анализа на устойчивость к мупироцину, переставляли в ряды с 1 по 6 нового штатива. Новые тест-полоски устанавливали в ряды с 1 по 6 отдельного штатива. В оставшийся раствор экстрагированных нуклеиновых кислот добавляли дополнительные 15 мкл элюирующего буфера в каждую тест-полоску, связанную с пробами, показавшими положительный результат при проведении теста с StaphSR™, выполненного в примере 1, описанном выше. Часть остаточной или оставшейся пробы, содержащей выделенные нуклеиновые кислоты, полученные из образца, переносили в положение 3 новой тест-полоски. Пользователь помещал мастер-микс для проведения PCR-анализа на устойчивость к мупироцину в положение 2 каждой из 6 новых тест-полосок. Аликвоту, составляющую 12,5 мкл, раствора экстрагированных нуклеиновых кислот, автоматически отбирали пипеткой в соседнюю содержащую мастер-микс пробирку для повторного растворения мастер-микса для проведения PCR-анализа на устойчивость к мупироцину, используя новую пипетку, находящуюся на новой тест-полоске.
[0081] Дополнительный PCR-анализ показал, что подмножество проб, выбранных для дополнительного теста, проявляло положительный результат на устойчивость к мупироцину.
ПРИМЕР 3
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕНОС РАСТВОРА ЭКСТРАГИРОВАННЫХ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ В НОВУЮ СОДЕРЖАЩУЮ МАСТЕР-МИКС ПРОБИРКУ НА НОВОЙ ТЕСТ-ПОЛОСКЕ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО PCR-АНАЛИЗА
[0082] Обработку и исследование проб выполняли путем анализа с применением StaphSR™, как описано выше в примере 1. Каждую из 6 применяемых тест-полосок, соответствующих пробам, идентифицированным для проведения дополнительного анализа на устойчивость к мупироцину, переставляли в ряды с 1 по 6 нового штатива. Новые тест-полоски устанавливали в ряды с 1 по 6 отдельного штатива. В оставшийся раствор экстрагированных нуклеиновых кислот добавляли дополнительные 15 мкл элюирующего буфера в каждую тест-полоску в рядах с 1 по 6. Аликвоту, составляющую 12,5 мкл, раствора экстрагированных нуклеиновых кислот автоматически отбирали пипеткой в содержащую мастер-микс пробирку на соответствующей новой тест-полоске для повторного растворения мастер-микса для проведения PCR-анализа на устойчивость к мупироцину, используя новую пипетку, расположенную на новой тест-полоске.
[0083] Дополнительный PCR анализ показал, что подмножество проб, выбранных для проведения дополнительного теста, проявляло положительный результат на устойчивость к мупироцину.
ПРИМЕР 4
АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПЕРЕНОС РАСТВОРА ЭКСТРАГИРОВАННЫХ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ В НОВУЮ СОДЕРЖАЩУЮ МАСТЕР-МИКС ПРОБИРКУ НА ЭТУ ЖЕ ТЕСТ-ПОЛОСКУ ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО PCR-АНАЛИЗА
[0084] Обработка и PCR-анализ проб на MRSA выполняли, как описано выше в примере 1, за исключением того, что применяли полоску с 4 зажимами, показанную на фиг. 2. В частности, полоску с 4 зажимами формировали таким же образом, что тест-полоску, применяемую в примерах 1-3, но указанная полоска содержала одно дополнительное положение («положение 4») для возможного размещения дополнительной содержащей мастер-микс пробирки. Для каждой из 6 проб, идентифицированных для проведения дополнительного анализа на устойчивость к мупироцину, в каждой тест-полоске к оставшемуся раствору экстрагированных нуклеиновых кислот добавляли дополнительные 15 мкл элюирующего буфера. Пользователь помещал мастер-микс для PCR-анализа на устойчивость к мупироцину в положение 4 каждой из 6 тест-полосок, идентифицированных для проведения дополнительного анализа. Аликвоту, составляющую 12,5 мкл, раствора экстрагированных нуклеиновых кислот автоматически отбирали пипеткой в содержащую мастер-микс пробирку в положении 4 для повторного растворения мастер-микс для проведения PCR-анализа на устойчивость к мупироцину, используя новую пипетку, расположенную на новой тест-полоске. Амплификацию нуклеиновых кислот выполняли, как описано выше.
[0085] Дополнительный PCR-анализ показал, что подмножество проб, выбранных для проведения дополнительного теста, проявляло положительный результат на устойчивость к мупироцину.
[0086] Понятно, что настоящее изобретение не ограничено конкретными описанными вариантами реализации, которые, конечно, могут меняться. Также понятно, что терминология, применяемая в настоящей заявке, предназначена только для цели описания конкретных вариантов реализации изобретения и не является ограничивающей.
[0087] Если не указано иное, все технические и научные термины, применяемые в настоящей заявке, имеют то же значение, которое обычно подразумевают специалисты в области техники, к которой относятся указанные варианты реализации. Хотя также можно использовать любые способы и материалы, похожие или эквивалентные тем, которые описаны в настоящей заявке, при практической реализации или исследовании вариантов реализации изобретения в настоящем документе описаны предпочтительные способы и материалы.
[0088] В настоящей заявке термин «содержащий» представляет собой синоним терминов «включающий», «состоящий из» или «характеризующийся» и является инклюзивным или неограничивающим и не исключает применения дополнительных, не перечисленных элементов или стадий способа.
[0089] Следует отметить, что в настоящей заявке и в прилагаемой формуле изобретения существительные в единственном числе включают объекты во множественном числе, если контекст явно не указывает на другое. Таким образом, например, ссылка на «способ» включает множество таких способов и их эквивалентов, известных специалистам в данной области техники и тому подобное.
[0090] Все ссылки, приведенные в настоящей заявке, в том числе, но не ограничиваясь ими, опубликованные и неопубликованные заявки, патенты и литературные ссылки, в полном объеме включены в настоящую заявку посредством ссылки и составляют, тем самым, часть настоящего описания изобретения. В тех случаях, когда публикации и патенты или заявки на патенты, включенные посредством ссылки, противоречат информации, содержащейся в описании, подразумевают, что описание настоящего изобретения превалирует и/или обладает приоритетом в отношении любого такого противоречащего материала.
[0091] Стадии способа или алгоритма, описанного в связи с вариантами реализации изобретения, описанными в настоящей заявке, можно реализовать непосредственно в аппаратуре, в программном модуле, выполняемым процессором или в комбинации указанных двух способов. Программный модуль может находиться в оперативной памяти, флеш-памяти, памяти ПЗУ, стираемой программируемой постоянной памяти (EPROM), электрически стираемой программируемой постоянной памяти (EEPROM), регистрах, жестком диске, съемном диске, компакт-диске (CD-ROM) или любой другой форме носителя данных, известной в данной области техники. Типичный носитель данных может быть связан с процессором, такой процессор может считывать информацию с носителя данных и записывать информацию на носитель данных. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения носитель данных может быть встроен в процессор. Процессор и носитель данных могут находиться в специализированной интегральной микросхеме (ASIC). ASIC может находиться в терминале пользователя. Согласно альтернативному варианту реализации изобретения процессор и носитель данных могут храниться в виде отдельных компонентов в терминале пользователя.