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CN118202245A - 用于全血测定的凝集剂、装置和方法 - Google Patents

用于全血测定的凝集剂、装置和方法 Download PDF

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CN118202245A
CN118202245A CN202280073311.3A CN202280073311A CN118202245A CN 118202245 A CN118202245 A CN 118202245A CN 202280073311 A CN202280073311 A CN 202280073311A CN 118202245 A CN118202245 A CN 118202245A
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antibody
antigen
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red blood
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CN202280073311.3A
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J·J·孙
J·麦克卢尔
K·S·理查德森
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Quidel Corp
Original Assignee
Quidel Corp
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Abstract

提供了包括用于捕获红细胞的工具的装置、方法和试剂盒。此类工具包括用于捕捉红细胞的物理工具以及用于将红细胞保留在本文描述的装置的某些区域中的凝集剂,包括血凝剂。物理工具和凝集剂提供红细胞从全血样品的分离。可以在不受红细胞干扰的情况下对分离的和/或凝集的全血样品针对感兴趣的分析物的存在或不存在进行分析。还描述了诸如具有包含物理工具和/或凝集剂的样品接收区的侧向流动测定的装置。某些凝集剂包括凝集素和抗体,例如红细胞结合抗体。

Description

用于全血测定的凝集剂、装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年9月10日提交的美国临时申请号63/242,754的权益,该临时申请通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容大体上涉及包括用于捕获红细胞的工具(例如物理工具)和凝集剂(包括血凝剂)的装置和方法,其用于免疫测定,例如用于分析全血的侧向流动测定。
背景技术
各种装置、测定、方法和技术可用于针对特定的感兴趣的分析物的存在或不存在分析体液(例如全血)。例如,可进行测试来检测尿液中的葡萄糖、尿酸或蛋白质,或者检测血液中的病原体、抗体、葡萄糖、甘油三酯、钾离子或胆固醇。在测试之前通过去除红细胞来处理全血的装置和方法可用于例如将流体样品分离成单独的部分或级分,例如红细胞级分和血浆级分。例如,全血的细胞成分可以从血浆或血清中分离出来以用于测试特定感兴趣的分析物的测定。可以检查所得血浆或血清,以准确检测感兴趣的分析物,而不受存在于全血样品中的红细胞的干扰。
全血的细胞成分,特别是红细胞,是针对全血中存在的感兴趣的分析物的测定(例如包含侧向流动免疫测定或试纸条测试的装置)中的主要干扰物质。许多血液测试是显色的,其中全血中存在的分析物与特定试剂相互作用以形成颜色独特的复合物或衍生物作为分析物存在或不存在的定量或定性指示,或者形成具有可变颜色强度的有色复合物或衍生物作为成分存在的定量指示。全血样品的深红色显著干扰这些显色测试,因此,在对血液样品针对特定感兴趣的分析物进行分析之前,通常将高度着色的红细胞与血浆或血清分离。红细胞的存在也可干扰各种非显色血液测定,由此测定结果不一致,或者即使一致,也不准确。
发明内容
例如,根据下面描述的各个方面来说明本发明的主题技术。
根据一些实施方案,提供了一种用于检测全血样品中的感兴趣的分析物的装置。在一些方面,本文提供的装置包括免疫测定,例如侧向流动测定或试纸条测试。在一些方面,装置包括样品接收区,该样品接收区包括用于捕获红细胞的工具。在一些实施方案中,该工具是物理工具,例如存在于侧向流动测定或试纸条测试的样品垫中的网或网格,其中该网/网格与红细胞物理相互作用以将它们保留在样品垫中而不裂解红细胞。在一些实施方案中,样品垫还可以包括非溶解性血凝剂,其中血凝剂从样品接收区中施加的全血样品捕获红细胞,而不裂解红细胞。
在其他方面,装置包括标记区,该标记区包括用于特异性标记感兴趣的分析物的工具。在其他方面,该装置还包括捕获区,该捕获区包括用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具。在一些方面,装置包括布置在液体流动路径中的样品接收区、标记区和捕获区。
在一些实施方案中,包括样品垫的样品接收区包括用于与红细胞物理相互作用的工具,该工具包括诸如网、网格、筛子或格子的结构,其具有用于物理保留和/或捕捉本文所述的侧向流动试纸条测试装置的样品垫中的红细胞的适当间隙尺寸,其中红细胞通过与物理结构的相互作用而被捕捉和/或保留在样品垫中。
在一些实施方案中,血凝剂是抗体,例如单克隆或多克隆抗体。在一些实施方案中,抗体结合红细胞,例如人红细胞。在一些实施方案中,抗体结合人红细胞的H抗原,因此结合基本上所有人红细胞,无论ABO类型如何。在一些实施方案中,抗体是生物素化的。
在一些实施方案中,血凝剂例如抗体可以自固定在装置中,例如自固定在包括免疫测定例如侧向流动测定或试纸条测试的装置的样品接收区中。
在一些实施方案中,装置可包括免疫测定,例如具有样品接收区(即样品垫)的侧向流动测定,其中样品接收区包含链霉亲和素。在一些实施方案中,链霉亲和素与固定在侧向流动免疫测定的样品接收区中的颗粒缔合或结合在所述颗粒上。
在一些实施方案中,血凝剂是凝集素。在一些方面,凝集素是任何凝集素,包括但不限于小麦胚芽凝集素、荆豆凝集素I、豌豆凝集素、小扁豆凝集素或菜豆红细胞凝集素。在一些实施方案中,凝集素可以自固定在装置中,例如自固定在包括免疫测定(例如侧向流动测定或试纸条测试)的装置的样品接收区中。在一些实施方案中,凝集素是生物素化的。
在一些实施方案中,用于特异性标记感兴趣的分析物的工具是可检测抗体,例如可检测单克隆抗体或可检测多克隆抗体。
在一些实施方案中,用于特异性标记感兴趣的分析物的工具是可检测抗原,例如蛋白质、肽、大分子或小分子。
在一些实施方案中,用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具是抗体,例如固定化抗体。在一些实施方案中,固定化抗体是单克隆抗体或多克隆抗体。
在一些实施方案中,用于特异性结合和固定感兴趣的分析物的工具是抗原,例如固定化抗原。在一些实施方案中,固定化抗原是固定化蛋白质、固定化肽、固定化大分子或固定化小分子。
在另一个实施方案中,提供了用于检测全血样品中感兴趣的分析物的存在或不存在的方法。在一些实施方案中,该方法包括提供本文所述的装置,将全血样品放置在该装置上,其中红细胞保留在样品接收区中;和确定固定在捕获区的标记的分析物的存在或不存在。在一些实施方案中,该方法还包括提供用于收集全血样品的仪器;和在仪器上收集全血样品以用于添加至装置,例如包括侧向流动免疫测定的装置的样品接收区。
在另一个实施方案中,提供了一种试剂盒,其包括本文所述的装置、用于收集全血样品的仪器;和使用说明。在一些方面,用于收集全血样品的仪器包括毛细管。
除了上述示例性方面和实施方案之外,通过参考附图并通过研究以下描述,另外的方面和实施例将变得显而易见。
根据以下描述、附图、实施例和权利要求,本发明的装置、测定、方法和组合物等的另外的实施方案将变得显而易见。如从前面和下面的描述可以理解的,本文描述的每个特征以及两个或更多个这样的特征的每个组合都包括在本公开内容的范围内,只要包括在这样的组合中的特征不是互相矛盾的。另外,任何特征或特征的组合可以被明确地排除在本文描述的任何实施方案之外。本公开内容的附加方面和优点在以下描述和权利要求中阐述,特别是当结合所附实施例和附图考虑时。
附图简述
图1示出了使用各种凝集素作为凝集剂的人红细胞凝集测试。
图2示出了使用抗人红细胞抗体作为凝集剂的人红细胞凝集测试。
图3A示出了包括对照条件1的在具有样品接收区的侧向流动免疫测定中的人红细胞捕捉。在该配置中,样品垫处理包括不含任何抗体的空白对照,并且通过物理工具实现红细胞在样品垫中的保留,例如红细胞被捕捉在样品垫的网状网格中。
图3B示出了条件2的在具有包含血凝剂的样品接收区的侧向流动免疫测定中的人红细胞捕捉。在该配置中,样品垫处理包括mAb H101,并且红细胞在样品垫中的保留除了通过物理工具(例如将凝集的红细胞捕捉在样品垫的网状网格中)来实现之外,还通过抗体对红细胞的凝集来实现。
图3C示出了条件3的在具有包含血凝剂的样品接收区的侧向流动免疫测定中的人红细胞捕捉。在该配置中,样品垫处理包括mAb H101与链霉亲和素,并且红细胞在样品垫中的保留除了通过物理工具(例如将凝集的红细胞捕捉在样品垫的网状网格中)来实现之外,还通过抗体和/或链霉亲和素对红细胞的凝集来实现。
发明详述
现在将在下文中更全面地描述各个方面。然而,这些方面可以以许多不同的形式来体现,并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方案;相反,提供这些实施方案以使得本公开内容将是彻底和完整的,并且将其范围充分地传达给本领域技术人员。
本文提供的各种装置、测定、方法和技术可用于针对感兴趣的特定分析物的存在或不存在分析体液(例如全血),而不受红细胞的干扰。本文提供的技术例如凝集剂和包含其的装置和方法提供了对全血样品的分析,而没有红细胞干扰,并且不需要额外的、昂贵的、繁琐的、复杂的或耗时的步骤。
传统上,可以通过离心或凝结将血浆或血清与全血的细胞材料分离。细胞材料收集在离心机或样品管的底部,并倾析出上层的血浆或血清。因此,全血的干扰性细胞成分被去除,从而避免了显著的背景干扰,例如红细胞干扰。然而,离心法需要大量的血液样品、较长的离心时间和合适的设备。此外,离心方法需要几个操作步骤。获得血清的凝结方法也需要较长时间(30-60分钟)以发生凝结,并且发生凝结后可能需要离心。
其他技术可能涉及用于分析的样品的侧向流动的测试条。然而,在一些设计中,红细胞在化学试纸条内形成聚集体或堵塞,从而破坏侧向流动和/或导致测试条变色,使得难以解释结果。此类堵塞通常产生不准确和/或无效的结果。
本文所述的侧向流动免疫测定装置包括包含样品垫的样品接收区,其被配置成使得样品垫以导致红细胞被保留或捕捉在垫材料内的方式与红细胞物理相互作用。样品垫包括用于以保持、保留、捕捉红细胞和/或以其他方式减慢红细胞从样品垫到侧向流动试纸条测试装置的下游部分的流动的方式与红细胞物理相互作用的工具。例如,样品垫可以包括用于与红细胞物理相互作用的工具,该工具包括具有适当间隙尺寸的诸如网、网格、筛子或格子的结构以用于物理地保留和/或捕捉本文描述的侧向流动试纸条测试装置的样品垫中的红细胞。
此外,本文描述的一些侧向流动免疫测定装置和方法包括凝集剂,其有效地分离并准确地测定全血样品,而不需要最终用户执行额外的处理步骤。所提供的试剂、装置和方法可以保护用户(例如家庭测试人员或实验室技术人员)免于与血液样品不必要的接触,避免时间延迟,并产生准确且可重复的结果。
基于本公开内容的技术可以允许安全、准确且经济地测定全血样品的特定可溶性成分,例如感兴趣的分析物,以实现全血样品的红细胞与血浆或血清的基本上完全分离。将理解,本文描述的系统、装置、方法和试剂盒预期与多种流体样品一起使用,并且虽然本文的描述使用血液作为模型样品,但系统、装置和方法也可用于其他流体样品。
凝集剂
本文描述的实施方案包含凝集剂,例如血凝剂,以聚集红细胞和/或导致红细胞聚在一起。如本文所用,“凝集”是指细胞聚在一起,并且“血凝”是指红细胞聚在一起。在一些情况下,“凝集”和“血凝”是可以互换使用的相关术语。例如,凝集或血凝的红细胞通过本文所述的试剂聚在一起,然后可以被捕捉或去除,使得它们不会干扰剩余样品的针对存感兴趣的分析物的存在或不存在的分析。
在一些实施方案中,凝集剂是“非裂解性的”,意味着它们不会通过细胞壁或细胞膜的破裂而引起细胞裂解或细胞崩解。替代地,在一些实施方案中,凝集剂提供完整红细胞的血凝,而不会导致凝集的细胞的破裂或裂解。该特征导致通过完整红细胞的凝集捕捉或保留所有红细胞成分,使得内部细胞成分(包括血红素基团)不会被释放,因此不会干扰后续和/或下游样品分析,因为它们被保留在凝集和被捕捉的完整红细胞中。
凝集素
在一些实施方案中,凝集剂是凝集素。凝集素作为用于多种应用的医学诊断试剂和工具具有悠久历史,对于与红细胞上的复杂碳水化合物(例如表面抗原)的特异性结合具有良好的亲和力和多价性。凝集素通常由四个亚基组成,即对于红细胞的有效凝集/捕捉是四价的。因此,某些凝集素可用于极大地增强血浆流体与各种红细胞的分离。因此,包含对所有红细胞(例如所有类型的人红细胞)特异的凝集素的装置和方法可用于从任何血型的全血样品中分离、捕捉和保留人红细胞。合适的凝集素包括但不限于表1中所包括的那些,其适合于凝集和捕捉所有血型(ABO)的人红细胞。此外,在一些实施方案中,生物素化凝集素可以与链霉亲和素(SA)组合使用,以提供改善的血凝活性以用于更高效和有效地结合、捕捉和保留人红细胞,例如将红细胞捕捉在如本文所提供的侧向流动装置的样品接收区的凝集素浸渍的样品垫中。
表1.对所有血型的人红细胞具有反应性的示例性凝集素
在一些实施方案中,可以重组表达凝集素以扩大生产规模。已经系统地探索了天然形式或串联重复的凝集素的重组表达。在一些实施方案中,凝集素可以被生物素化以与包括链霉亲和素并且有利地利用生物素-链霉亲和素的装置和方法结合使用。在一些实施方案中,凝集素可包括串联重复序列,其可提高细菌表达系统中大规模凝集素生产的效率。(Hwang等人,Biomolecules 2018,8,146)。进一步的融合技术已广泛用于蛋白质,并且可用于生产具有更好捕捉效率的凝集素。
在一些实施方案中,凝集素可缀合至珠子纳米颗粒。在这种情况下,凝集素缀合的珠子或纳米颗粒提供有效的凝集剂,因为它们可以凝集并捕捉/保留多价表面上的大量血细胞。在一些实施方案中,重组融合技术允许具有融合标签的凝集素以更高的效率附着至纳米颗粒,并且生产成本低并用作凝集剂。
凝集抗体
在其他实施方案中,凝集剂是抗体,例如对红细胞具有结合特异性的抗体。人ABO血型区分是基于非还原性αGal和αGalNAc末端的存在,而αFuc是H(O)血型的决定因素。因此,这些碳水化合物抗原提供了凝集剂结合所需的靶标,例如凝集素和/或抗体。抗体本质上是二价的,因此,具有红细胞特异性的抗体提供了用于保留/捕捉红细胞的有效凝集剂。
具有红细胞结合亲和力的多克隆和/或单克隆抗体可以用作凝集剂。例如,根据某些实施方案,对人红细胞的H抗原具有结合特异性的多克隆或单克隆抗体可以用作凝集剂。在一些实施方案中,提供针对H(O)血型的单克隆抗体作为凝集剂。此类单克隆抗体与混合血型的汇集的人红细胞(hRBC)表现出所需的血凝活性。此外,在一些实施方案中,生物素化抗体可与链霉亲和素(SA)组合使用,以提供改善的血凝活性,以用于人红细胞的更高效和有效的结合、捕捉和保留,例如将红细胞捕捉在本文提供的侧向流动装置的样品接收区的抗体浸渍的样品垫中。
在一些实施方案中,可以重组表达抗体以扩大生产规模。还探索了天然形式的或具有串联重复序列的抗体的重组表达。在一些实施方案中,红细胞特异性抗体可以被生物素化以用于与包括链霉亲和素并且有利地利用生物素-链霉亲和素的装置和方法结合使用。在一些实施方案中,所提供的抗体还可以包括串联重复序列,其可以提高细菌表达系统中大规模抗体生产的效率。(Hwang等人,Biomolecules,2018,8,146)。此外,融合技术已广泛用于蛋白质和抗体,并且可用于生产具有改善的红细胞凝集和捕捉效率的抗体。
在一些实施方案中,抗体可以缀合至珠子纳米颗粒。在这种情况下,抗体缀合的珠子或纳米颗粒提供有效的凝集剂,因为它们可以凝集并捕捉/保留多价表面上的大量血细胞。在一些实施方案中,重组融合技术允许具有融合标签的抗体以高效率和低生产成本直接附着至纳米颗粒并用作凝集剂。
具有凝集剂的侧向流动装置、方法和试剂盒
装置
在一些实施方案中,凝集剂存在于装置(例如侧向流动免疫测定或试纸条测试)中或存在于装置(例如侧向流动免疫测定或试纸条测试)上。如本文所用,“样品接收区”是指被配置用于样品添加的测定或装置例如侧向流动装置或试纸条测试的部分。在一些实施方案中,样品接收区可包含凝集剂或包含样品垫,所述样品垫包含或浸渍有所述一种或多种凝集剂。
如本文所用,“标记区”是指测定或装置例如侧向流动装置或试纸条测试的一部分,其被配置为包含用于标记感兴趣的分析物的可移动试剂,例如结合感兴趣的分析物的抗体或抗原。在一些实施方案中,可移动结合剂对于感兴趣的分析物是特异性的并且是可检测的,例如光学或视觉上可检测的。
如本文所用,“捕获区”是指测定或装置例如侧向流动装置或试纸条测试的一部分,其被配置为包含具有用于捕获标记的感兴趣的分析物(例如捕获与感兴趣的分析物缀合的可移动、可检测的试剂)的特异性结合性的固定化试剂。在一些实施方案中,捕获区可包含结合感兴趣的分析物和感兴趣的分析物与可移动的可检测剂的缀合物的固定的抗体或抗原。在一些实施方案中,捕获区的试剂导致标记的感兴趣的分析物(如果存在于分析的样品中)在可目视或光学检查和/或检测的测试线处累积。
如本文所用,“液体流动路径”是指测定诸如侧向流动免疫测定中的路径,其中所施加的样品沿上游到下游的方向流动。因此,在一些实施方案中,侧向流动装置包括上游样品接收区、样品接收区下游的标记区和标记区下游的捕获区,其全部存在于同一液体流动路径中,使得添加的样品将从样品接收区流动穿过标记区并进入捕获区。
在一些实施方案中,本文描述的侧向流动装置包括样品接收区,该样品接收区包括用凝集剂(例如凝集素或红细胞特异性抗体)浸渍的样品垫,使得样品垫和凝集剂以导致红细胞化学和/或物理地保留或捕捉在垫材料内的方式与红细胞相互作用。系统、方法和试剂盒可以并入本文所述的装置和毛细管,例如具有体积监控机构的毛细管,用于样品收集。在将全血样品添加到侧向流动免疫测定的样品接收区之后,并且当样品移动通过侧向流动装置时,实施方案可以促进从静脉穿刺或指尖刺全血样品中去除红细胞。因此,血浆和缓冲溶液移动通过测试条以用于分析,而红细胞则被凝集并捕捉/保留在样品接收区的样品垫中。凝集剂以及包括凝集剂的装置和方法可以简化最终用户的工作流程,并且可以普遍应用于利用全血样品检测感兴趣的分析物的测定,特别是用于分析全血中感兴趣的分析物的侧向流动免疫测定试纸条测试。
在一些实施方案中,侧向流动装置包括包含样品垫的样品接收区,其被配置为使得样品垫以导致红细胞被保留或捕捉在垫材料内的方式与红细胞物理相互作用。在此类实施方案中,样品垫包括用于以保持、保留、捕捉红细胞和/或以其他方式减慢红细胞从样品垫到侧向流动试纸条测试装置的下游部分的流动的方式与红细胞物理相互作用的工具。例如,样品垫可以包括用于与红细胞物理相互作用的工具,该工具包括具有适当间隙尺寸的诸如网、网格、筛子或格子的结构以用于物理地保留和/或捕捉侧向流动试纸条测试装置的样品垫中的红细胞。
在其他实施方案中,侧向流动装置中样品接收区的样品垫中红细胞的凝集和捕捉提高了血浆分离的效率。具体地,在凝集剂浸渍的样品垫中的红细胞捕获仅需要将缓冲液中的全血样品添加到样品接收区,并且导致红细胞被凝集、捕捉并保留在样品垫中。这可以防止红细胞进入侧向流动免疫测定的样品标记区或测试区,从而防止红细胞干扰试纸条测试结果的产生或解释。凝集剂浸渍的样品垫中的红细胞的凝集将红细胞捕捉并保留在样品垫中,而不发生红细胞裂解或从样品垫泄漏到侧向流动免疫测定装置的下游部件和区域中。这可以防止红细胞干扰用于标记和固定也可能存在于测试的全血样品中的感兴趣的分析物的下游试剂。
试剂盒
根据实施方案,还提供了使用包含凝集剂的装置的试剂盒。除了本文所述的凝集剂、装置和方法之外,还提供了说明书和附加组件,例如样品收集工具。在一些实施方案中,用于收集全血样品的工具或装置可包括毛细管。
根据实施方案,成套试剂盒(kit of parts)可以包括本文所述的装置和用于样品收集、样品稀释(缓冲液)和/或装置的使用的附加组件。试剂盒中可包含使用说明(“DFU”)。可以包括一个或多个收集装置,并且其可以是一次性使用的。
方法
根据其他实施方案,提供了使用本文所述的装置或试剂盒的组件的方法。在一些实施方案中,该方法实现了流体样品的分析,例如全血样品的针对感兴趣的分析物的存在或不存在的分析,而不受全血样品的某些成分(例如红细胞)的干扰。因此,在实施方案中,用于检测全血样品中感兴趣的分析物的存在或不存在的方法包括提供本文所述的装置,将全血样品放置在该装置上,例如放置在包括凝集剂浸渍的样品垫的样品接收区上或放置在其中,其中红细胞保留在样品接收区中,并且固定在捕获区处的标记的分析物的存在或不存在是可视化的。
一种方法可以采用本文所述的系统或试剂盒的组件来实现全血样品中存在的红细胞的凝集。根据一些实施方案,可以收集样品,例如全血,将其施加到装置上并凝集,例如通过侧向流动免疫测定装置的样品接收区的样品垫中存在的凝集剂进行凝集,其中凝集的红细胞被捕捉/保留在样品垫中,而样品的其余部分流向下游,以用于通过样品与标记区和测试区中存在的成分的相互作用来分析感兴趣的分析物的存在。
实施例
以下实施例本质上是说明性的并且决不旨在进行限制。
实施例1:使用各种凝集素的人红细胞凝集测试
进行了一项研究来评估各种凝集素凝集人红细胞的能力。所测试的凝集素是可从Vector Labs商购获得的生物素化形式,其对甘露糖、半乳糖、岩藻糖、N-乙酰半乳糖胺和N-乙酰葡糖胺具有糖特异性。具体来说,测试的凝集素包括生物素化形式的伴刀豆球蛋白A(ConA)、大豆(黄豆)凝集素(SBA)、普通小麦(小麦胚芽)凝集素(WGA)、荆豆凝集素I(UEAI)、落花生(花生)凝集素(PNA)、豌豆凝集素(PSA)、小扁豆凝集素(LCA)、菜豆红细胞凝集素(PHA-E)。
凝集测定在圆底96孔板中进行,并使用轨道摇床/培养箱进行混合和温度控制。分析凝集素凝集悬浮在10% PBS溶液(Rockland#R407-0050)中的汇集的人红细胞的能力。在添加和不添加链霉亲和素(SA)的情况下对每种凝集素进行凝集测定。
使用和不使用链霉亲和素制备系列稀释的凝集素溶液,并将95μL的系列稀释的凝集素溶液移液至96孔板的孔中。接下来,将5μL汇集的人红细胞悬浮液添加到凝集素溶液中。通过移液并在定轨摇床上将溶液充分混合。将凝集素/人红细胞混合物在室温下孵育1小时。1小时孵育期后,凝集结果可视化。
一些凝集素的凝集测定的结果如图1所示:第1列:不含SA的WGA,第2列:不含SA的UEA,第3列:不含SA的PNA,第4列:不含SA的PSA,第5列:不含SA的LCA,第6列:不含SA的PHA-E,第7列:含SA的WGA,第8列:含SA的UEA,第9列:含SA的PNA,第10列:含SA的PSA,第11列:含SA的LCA,第12列:含SA的PHA-E。系列稀释后测试孔中的凝集素浓度如下:A行:100μg/mL,B行:30μg/mL,C行:10μg/mL,D行:3μg/mL;E行:1μg/mL;F行:0μg/mL。
根据凝集测定结果,计算出测试的凝集素的半数最大有效浓度(EC50),如表2所示。
表2.凝集素EC50值
凝集素 EC50,ug/mL(不含SA) EC50,ug/mL(含SA)
ConA ~100 30
SBA 30 30
WGA 10 1
UEA-I 1 <1
PNA ~100 30
PSA 30 1
LCA 30 1
PHA-E 10 3
该数据证明具有各种糖特异性的凝集素提供汇集的人红细胞(hRBC)的血凝活性。此外,一些生物素化凝集素,例如WGA、UEA-I、PSA、LCA和PHA-E,当与链霉亲和素联合测试时,提供汇集的人红细胞的改善的血凝作用,如较低的EC50值所示。
实施例2:使用凝集素和抗人红细胞抗体的人红细胞凝集测试
进行了一项研究来评估各种凝集素和抗人红细胞抗体凝集人红细胞的能力。所测试的凝集素是可从Vector Labs商购获得的生物素化形式,所述凝集素对甘露糖和半乳糖具有糖特异性。具体来说,测试的凝集素包括生物素化形式的刀豆球蛋白A(Con A)和大豆(黄豆)凝集素(SBA)。所测试的抗人红细胞抗体是生物素化的单克隆抗hRBC H101,用Avitag工程化,并在体外生物素化。重组产生抗hRBC mAb H101以对hRBC的H抗原表现出特异性。
凝集测定在圆底96孔板中进行,并使用轨道摇床/培养箱进行混合和温度控制。分析抗hRBC mAb H101和凝集素凝集悬浮在10%PBS溶液(Rockland#R407-0050)中的汇集的人红细胞的能力。在添加和不添加链霉亲和素(SA)的情况下对每种凝集剂(Ab和凝集素)进行凝集测定。
使用和不使用链霉亲和素制备系列稀释的抗体和凝集素溶液,并将95μL的系列稀释的抗体/凝集素溶液移液至96孔板的孔中。接下来,将5μL汇集的人红细胞悬浮液添加到凝集素溶液中。通过移液并在定轨摇床上将溶液充分混合。将凝集剂/人红细胞混合物在室温下孵育1小时。1小时孵育期后,凝集结果可视化。
一些凝集素的凝集测定结果如图2所示:第1列:不含SA的mAb H101,第2列:不含SA的Con A,第3列:不含SA的SBA,第4列:含SA的mAb H101,第5列:含SA的ConA,第6列:含SA的SBA。系列稀释后测试孔中的抗体和凝集素浓度如下:A行:100μg/mL,B行:30μg/mL,C行:10μg/mL,D行:3μg/mL;E行:1μg/mL;F行:0μg/mL。
根据凝集测定结果,计算出测试的抗体和凝集素的半数最大有效浓度(EC50),如表3所示。
表3.mAb H101和凝集素EC50值
mAb/凝集素 EC50,ug/mL(不含SA) EC50,ug/mL(含SA)
H101 <1 <1
ConA ~100 30
SBA 30 30
该数据表明,mAb H101在含有或不含链霉亲和素的情况下均提供汇集的人红细胞(hRBC)的血凝活性,如低EC50值所示。
实施例3:包含血凝剂的侧向流动免疫测定的评估
进行了一项研究,以评估mAb H101在存在于侧向流动试纸条测试上时作为血凝剂的活性。将与上文实施例2的凝集测定中所述相同的mAb H101抗体添加到侧向流动试纸条测试的样品接收区,以分析当添加全血样品至侧向流动免疫测定(试纸条测试)的样品接收区时红细胞是否可以被捕捉/保留在样品垫中。
侧向流动试纸条测试使用施加到侧向流动测试的样品接收区中的样品垫的三种不同的处理来组装。样品垫处理包括条件1)不含有任何抗体的空白对照(图3A)、条件2)在PBS中0.74mg/mL的mAb H101抗体(图3B)和条件3)在PBS中含有1mg/ml链霉亲和素的情况下0.74mg/mL的mAb H101抗体(图3C)。将1mL制备的处理溶液添加到样品垫的每英尺处,并在室温下干燥1小时。
对于其中垫处理包括条件1)没有任何抗体的空白对照的配置,通过物理工具实现红细胞在样品垫中的保留,使得红细胞被捕捉在样品垫的网状网格中(图3A)。对于其中垫处理包括条件1)和2)(包括在含有或不含有链霉亲和素情况下的mAb H101)的配置,除了物理工具以使得凝集的红细胞被捕捉在样品垫的网状网格中之外,红细胞在样品垫中的保留还通过抗体和/或链霉亲和素对红细胞的凝集来实现(图3B和3C)。
然后,将悬浮在10% PBS溶液中的不同量的汇集的人红细胞(Rockland#R407-0050)移液至样品垫上,然后添加进一步的10% PBS的追加体积至100μL的最终体积。测试了四种不同的红细胞/PBS体积,如下:1)50μL RBC+50μl PBS;2)25μL RBC+75μl PBS;3)12.5μLRBC+87.5μl PBS;4)6.2μL RBC+93.8μl PBS。
添加红细胞和追加PBS后,允许侧向流动试纸条测试在室温下运行10分钟。10分钟后,如图3对于条件1、2和3以及RBC/PBS体积1、2、3和4所示,红细胞在样品接收区的捕捉/保留可视化。
该数据表明,由于物理捕捉,对照试纸条将红细胞保留在样品垫中(参见条件1,图3A)。此外,包含生物素化的mAb H101有效地将hRBC捕捉在样品接收区中,容量约为12.5μLRBC(参见条件2,图3B)。此外,在存在链霉亲和素的情况下,生物素化的mAb H101对于在样品接收区捕捉/保留hRBC更加有效,其容量约为至少50uL RBC(参见条件3,图3C)。
本文所述的红细胞保留和凝集剂、装置和方法具有许多优点。例如,在样品接收区中包含物理红细胞捕捉装置和/或凝集剂的侧向流动免疫测定装置可用于分析全血样品,而没有来自红细胞的光学干扰。而且,所描述的物理捕捉和/或血凝侧向流动测定的优点允许从全血样品中分离红细胞而无需任何额外的步骤、装置或操作,而是分离直接发生在侧向流动免疫测定装置的样品接收区中。这使得实验室人员或其他装置用户(例如柜台在家试纸条测试用户)能够快速、轻松且准确地使用侧向流动试纸条测试来分析全血(例如来自手指穿刺的血液),而无需额外复杂或耗时的步骤。进一步举例来说,所描述的全血捕捉/凝集侧向流动免疫测定不需要额外的设备,从而提供了一次性分离和分析装置,而不需要实验室仪器例如离心机等来分离血液级分。
提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实践本文描述的多种配置。虽然已经参考多种附图和配置具体描述了主题技术,但是应该理解,这些仅用于说明目的,而不应被视为限制本主题技术的范围。
诸如“实施方案”或“方面”之类的短语并不暗示这样的方面对于主题技术是必要的,或者这样的方面适用于主题技术的所有配置。与一方面有关的公开内容可以适用于所有配置或一个或多个配置。一个方面可以提供本公开内容的一个或多个示例。诸如“一个方面”的短语可以指代一个或多个方面,反之亦然。诸如“实施方案”的短语并不暗示这样的实施方案对于主题技术是必不可少的,或者这样的实施方案适用于主题技术的所有配置。涉及实施方案的公开内容可以适用于所有实施方案或一个或多个实施方案。实施方案可以提供本公开内容的一个或多个示例。诸如“实施方案”的短语可以指代一个或多个实施方案,反之亦然。诸如“配置”的短语并不暗示这样的配置对于主题技术是必不可少的,或者这种配置适用于主题技术的所有配置。与配置有关的公开内容可以适用于所有配置或一个或多个配置。配置可以提供本公开内容的一个或多个示例。诸如“配置”的短语可以指代一个或多个配置,反之亦然。
可能有许多其它方式来实现主题技术。在不脱离本主题技术的范围的情况下,本文描述的多种功能和元件可以与所示出的那些进行不同地划分。对这些配置的多种修改对于本领域技术人员来说是显而易见的,并且这里定义的一般性原理可以应用于其它配置。因此,在不脱离本主题技术的范围的情况下,本领域普通技术人员可以对主题技术进行许多改变和修改。
应理解,所公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的说明。基于设计偏好,应理解的是,可以重新排列过程中的步骤的特定顺序或层次。一些步骤可以同时进行。所附方法权利要求以样品顺序呈现各个步骤的元素,并不意味着限于所呈现的特定顺序或层次。
如本文所使用的,在一系列项目之前的短语“至少一个”,与用来分隔任何项目的词语“和”或“或”,是修饰列表整体的,而不是修饰列表中的每个成员(即每个项目)。短语“至少一个”不需要选择列出的每个项目中的至少一个;相反,该短语允许含义包括任何一个项目中的至少一个,和/或项目的任何组合中的至少一个,和/或每个项目中的至少一个。举例来说,短语“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”各自仅指A、仅指B或仅指C;A、B和C的任意组合;和/或A,B和C中的每一个中的至少一个。
本公开内容中使用的诸如“顶部”、“底部”、“前部”、“后部”等术语应被理解为指代任意参照系,而不是普通的重力参照系。因此,顶表面、底表面、前表面和后表面可以在重力参照系中向上、向下、对角或水平延伸。
此外,在说明书或权利要求中使用“包括”、“具有”等词语时,该词语旨在以类似术语“包含”的方式具有包括性,因为当在权利要求书中用作过渡词时用“包含”解释。
本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施方案不必被解释为比其它实施方案优选或有利。
除非特别说明,否则对元素的单数引用并不旨在表示“一个且仅一个”,而是“一个或多个”。男性中的代词(例如,他的)包括女性和中性(例如,她和它),反之亦然。术语“一些”是指一个或多个。带下划线和/或斜体的标题和副标题仅出于方便,不限制主题技术,并且不作为对主题技术的描述的解释的参考。本公开内容中描述的各种配置的元件的所有结构和功能等同物是本领域普通技术人员已知或以后将会知道的,其通过引用明确地并入本文并且旨在被主题技术所涵盖。此外,无论在上面的描述中是否明确地叙述了这样的公开内容,本文所公开的内容都不旨在专用于公众。
虽然已经描述了本主题技术的某些方面和实施例,但是这些仅作为示例呈现,并且不旨在限制主题技术的范围。实际上,在不脱离本发明的精神的情况下,本文描述的方法和系统可以以多种其它形式体现。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本主题技术的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (68)

1.一种用于检测全血样品中感兴趣的分析物的装置,包括:
(i)包含非裂解性血凝剂的样品接收区,其中血凝剂从样品接收区中施加的全血样品捕获红细胞,而不裂解红细胞,
(ii)标记区,其包含特异性标记感兴趣的分析物的工具,以及
(iii)捕获区,其包含用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具,
其中样品接收区、标记区和捕获区布置在液体流动路径中。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述血凝剂是抗体。
3.根据权利要求2所述的装置,其中所述抗体是结合人红细胞的单克隆抗体。
4.根据权利要求2所述的装置,其中所述抗体是结合人红细胞的多克隆抗体。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的装置,其中所述抗体结合人红细胞的H抗原。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述血凝剂自固定在所述样品接收区中。
7.根据权利要求2-5中任一项所述的装置,其中所述抗体是生物素化的。
8.根据权利要求7所述的装置,其中所述样品接收区还包含链霉亲和素。
9.根据权利要求8所述的装置,其中所述链霉亲和素位于固定在所述样品接收区中的颗粒上。
10.根据权利要求1所述的装置,其中所述血凝剂是凝集素。
11.根据权利要求1或权利要求10所述的装置,其中所述血凝剂是小麦胚芽凝集素、荆豆凝集素I、豌豆凝集素、小扁豆凝集素或菜豆红细胞凝集素。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的装置,其中所述凝集素自固定在所述样品接收区中。
13.根据权利要求10或权利要求11所述的装置,其中所述凝集素是生物素化的。
14.根据权利要求13所述的装置,其中所述样品接收区还包含链霉亲和素。
15.根据权利要求14所述的装置,其中所述链霉亲和素位于固定在所述样品接收区中的颗粒上。
16.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中用于特异性标记感兴趣的分析物的工具是可检测抗体。
17.根据权利要求16所述的装置,其中所述可检测抗体是单克隆抗体。
18.根据权利要求16所述的装置,其中所述可检测抗体是多克隆抗体。
19.根据权利要求1-15中任一项所述的装置,其中用于特异性标记感兴趣的分析物的工具是可检测抗原。
20.根据权利要求19所述的装置,其中所述抗原是蛋白质。
21.根据权利要求19所述的装置,其中所述抗原是肽。
22.根据权利要求19所述的装置,其中所述抗原是大分子。
23.根据权利要求19所述的装置,其中所述抗原是小分子。
24.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中所述用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具是固定化抗体。
25.根据权利要求24所述的装置,其中所述固定化抗体是单克隆抗体。
26.根据权利要求24所述的装置,其中所述固定化抗体是多克隆抗体。
27.根据权利要求1-23中任一项所述的装置,其中用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具是固定化抗原。
28.根据权利要求27所述的装置,其中所述抗原是蛋白质。
29.根据权利要求27所述的装置,其中所述抗原是肽。
30.根据权利要求27所述的装置,其中所述抗原是大分子。
31.根据权利要求27所述的装置,其中所述抗原是小分子。
32.一种用于检测全血样品中的感兴趣的分析物的装置,包括:
(i)样品接收区,其包含用于红细胞保留的物理工具,其中所述物理工具从样品接收区中施加的全血样品捕获红细胞,而不裂解红细胞,
(ii)标记区,其包含特异性标记感兴趣的分析物的工具,以及
(iii)捕获区,其包含用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具,
其中样品接收区、标记区和捕获区布置在液体流动路径中。
33.根据权利要求36所述的装置,其中所述用于红细胞保留的物理工具包括具有适当间隙尺寸的网、网格、筛子或格子,其用于将红细胞物理保留和/或捕捉在所述样品接收区中。
34.根据权利要求32或33所述的装置,其中所述样品接收区还包含血凝剂。
35.根据权利要求34所述的装置,其中所述血凝剂是抗体。
36.根据权利要求35所述的装置,其中所述抗体是结合人红细胞的单克隆抗体。
37.根据权利要求35所述的装置,其中所述抗体是结合人红细胞的多克隆抗体。
38.根据权利要求35-37中任一项所述的装置,其中所述抗体结合人红细胞的H抗原。
39.根据权利要求32-38中任一项所述的装置,其中所述血凝剂自固定在所述样品接收区中。
40.根据权利要求35-38中任一项所述的装置,其中所述抗体是生物素化的。
41.根据权利要求40所述的装置,其中所述样品接收区还包含链霉亲和素。
42.根据权利要求41所述的装置,其中所述链霉亲和素位于固定在所述样品接收区中的颗粒上。
43.根据权利要求34所述的装置,其中所述血凝剂是凝集素。
44.根据权利要求34或权利要求43所述的装置,其中所述血凝剂是小麦胚芽凝集素、荆豆凝集素I、豌豆凝集素、小扁豆凝集素或菜豆红细胞凝集素。
45.根据权利要求43或权利要求44所述的装置,其中所述凝集素自固定在所述样品接收区中。
46.根据权利要求43或权利要求44所述的装置,其中所述凝集素是生物素化的。
47.根据权利要求46所述的装置,其中所述样品接收区还包含链霉亲和素。
48.根据权利要求47所述的装置,其中所述链霉亲和素位于固定在所述样品接收区中的颗粒上。
49.根据权利要求32-48中任一项所述的装置,其中所述用于特异性标记感兴趣的分析物的工具是可检测抗体。
50.根据权利要求49所述的装置,其中所述可检测抗体是单克隆抗体。
51.根据权利要求49所述的装置,其中所述可检测抗体是多克隆抗体。
52.根据权利要求32-48中任一项所述的装置,其中所述用于特异性标记感兴趣的分析物的工具是可检测抗原。
53.根据权利要求52所述的装置,其中所述抗原是蛋白质。
54.根据权利要求52所述的装置,其中所述抗原是肽。
55.根据权利要求52所述的装置,其中所述抗原是大分子。
56.根据权利要求52所述的装置,其中所述抗原是小分子。
57.根据权利要求32-56中任一项所述的装置,其中用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具是固定化抗体。
58.根据权利要求57所述的装置,其中所述固定化抗体是单克隆抗体。
59.根据权利要求57所述的装置,其中所述固定化抗体是多克隆抗体。
60.根据权利要求32-56中任一项所述的装置,其中用于特异性结合和固定标记的感兴趣的分析物的工具是固定化抗原。
61.根据权利要求60所述的装置,其中所述抗原是蛋白质。
62.根据权利要求60所述的装置,其中所述抗原是肽。
63.根据权利要求60所述的装置,其中所述抗原是大分子。
64.根据权利要求60所述的装置,其中所述抗原是小分子。
65.一种用于检测全血样品中感兴趣的分析物的存在或不存在的方法,包括:
提供根据前述权利要求中任一项所述的装置,
将全血样品放置在所述装置上,其中红细胞保留在样品接收区中;和
确定固定在捕获区的标记的分析物的存在或不存在。
66.根据权利要求65的方法,还包括:
提供用于收集全血样品的仪器;和在仪器上收集全血样品。
67.一种试剂盒,包括:
根据权利要求1-64中任一项所述的装置;
用于收集全血样品的仪器;和
使用说明。
68.根据权利要求67的试剂盒,其中所述仪器是毛细管。
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