專利名稱：集合血樣的pcr試驗(yàn)方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?8/683,784、申請(qǐng)日為1996年7月16日的申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，第08/683,784號(hào)申請(qǐng)是申請(qǐng)日為1995年4月10日的第08/419,620號(hào)申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，在此特意作為參考引入其內(nèi)容。
總的來說，本發(fā)明涉及準(zhǔn)備和分析取自捐獻(xiàn)血漿的試樣以便唯一地鑒別出受病毒感染的捐獻(xiàn)血漿的方法和系統(tǒng)。確切地說，本發(fā)明涉及一種用于形成獨(dú)立的、分別密封的且裝有與捐獻(xiàn)物所含相同的血漿的試樣的相連容器的裝置和方法。本發(fā)明也涉及一種用于從容器形成最初的篩選試驗(yàn)庫(kù)并根據(jù)一種在最少的試驗(yàn)循環(huán)中鑒別出各感染捐獻(xiàn)物的算法檢查試驗(yàn)庫(kù)是否存在病毒的裝置和方法。
血液、血漿和生物流體捐獻(xiàn)程序在藥品和血制品的制造中是非常重要的第一步，這些藥品和血制品可提高生活質(zhì)量并且在各種外創(chuàng)傷情況下被用來挽救生命。這樣的產(chǎn)品被用來治療免疫系統(tǒng)紊亂、治療血友病，并且在外科手術(shù)中被用于保持并儲(chǔ)蓄血量和其它治療協(xié)議中。血液、血漿和生物流體的治療性使用要求這些物質(zhì)的捐獻(xiàn)者盡可能沒有受過病毒感染。通常，對(duì)來自每份血液、血漿或其它捐獻(xiàn)液體的血清試樣進(jìn)行各種抗體試驗(yàn)，這些抗體是由特殊病毒如丙肝病毒(HCV)和兩種人類免疫缺陷病毒(HIV-1和HIV-2)引起的。另外，可以對(duì)血清試樣進(jìn)行針對(duì)特定病毒如乙肝病毒(HBV)的抗原試驗(yàn)以及進(jìn)行由這樣的病毒引起的抗體的試驗(yàn)。如果試樣血清因存在特殊抗體或抗原而呈陽(yáng)性，則此捐獻(xiàn)物不會(huì)被繼續(xù)使用。
但是，某種病毒如乙肝病毒的抗原試驗(yàn)被認(rèn)為與傳染性有關(guān)，而抗體試驗(yàn)則不是。人們很早就已經(jīng)知道了，血漿捐獻(xiàn)者可能實(shí)際上已經(jīng)感染了病毒，而與該病毒有關(guān)的抗體的血清學(xué)試驗(yàn)呈陰性。例如，在捐獻(xiàn)者可能被病毒感染和在捐獻(xiàn)者系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)由該病毒引起的抗體之間有一段時(shí)間。從血液中第一次出現(xiàn)病毒到存在由病毒引起的可檢測(cè)抗體的時(shí)間段被定義為“觀察期”(window period)。在病毒是HIV的情況下，平均觀察期約為22天，而對(duì)HCV來說，平均觀察期被估算約為98天。因此，如果在觀察期內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，即在病毒感染和產(chǎn)生抗體之間的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，則旨在檢出抗體的試驗(yàn)可能給受感染的捐獻(xiàn)者一個(gè)錯(cuò)誤的顯示。另外，即使傳統(tǒng)的HBV試驗(yàn)包括針對(duì)抗體和抗原的試驗(yàn)，通過更敏感的方式進(jìn)行的試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)了在試樣中存在HBV病毒，而這在HBV抗原試驗(yàn)中呈陰性。
為了進(jìn)一步確保其沒有受到初期病毒感染，一種已經(jīng)經(jīng)過現(xiàn)有的抗體和抗原試驗(yàn)的捐獻(xiàn)物檢驗(yàn)方法涉及通過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)方法檢驗(yàn)捐獻(xiàn)物。PCR是一種通過放大病毒基因組驗(yàn)出是否在生物材料中存在與有關(guān)病毒相關(guān)的特殊的DNA或RNA序列的很敏感的方法。由于PCR試驗(yàn)的目的是檢測(cè)是否存在病毒本身的基本組成，所以幾乎可以在感染后馬上發(fā)現(xiàn)捐獻(xiàn)者體中存在病毒。因此，理論上不存在試驗(yàn)可能錯(cuò)誤指示出沒有感染的觀察期。在美國(guó)專利No.5,176,995中對(duì)PCR試驗(yàn)的方法和實(shí)際應(yīng)用作了適當(dāng)描述，特意在此作為參考地引入這篇美國(guó)專利文獻(xiàn)。
但是，PCR試驗(yàn)很昂貴，并且由于整個(gè)捐獻(xiàn)者人群中包括比較少的PCR呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)人，所以各捐獻(xiàn)物的單獨(dú)檢驗(yàn)是得不償失的或是經(jīng)濟(jì)不合理的。于是，需要一種用于檢驗(yàn)大量血液或血漿捐獻(xiàn)物以便排除其中病毒感染超過預(yù)定水平的單位的經(jīng)濟(jì)有效的方法。
一種檢驗(yàn)大量捐獻(xiàn)血漿的方法是集中許多份個(gè)人的捐獻(xiàn)血漿。接著，對(duì)血漿庫(kù)進(jìn)行PCR試驗(yàn)，根據(jù)PCR試驗(yàn)的結(jié)果，構(gòu)成血漿庫(kù)的各捐獻(xiàn)物或被留下或被舍棄。盡管減少了PCR試驗(yàn)的數(shù)目和與之有關(guān)的花費(fèi)，但此方法還是導(dǎo)致了明顯浪費(fèi)了大量無(wú)病毒的捐獻(xiàn)物。由于僅僅一份其病毒感染程度超過預(yù)定水平的捐獻(xiàn)物就會(huì)致使一個(gè)試樣庫(kù)顯現(xiàn)PCR陽(yáng)性，所以構(gòu)成試樣庫(kù)的其余捐獻(xiàn)物可能分別顯現(xiàn)PCR陰性。這種結(jié)果極可能出現(xiàn)在于整個(gè)捐獻(xiàn)者中有少量PCR陽(yáng)性捐獻(xiàn)人的情況下。在傳統(tǒng)的集合方法中，根據(jù)PCR陽(yáng)性結(jié)果，舍棄所有構(gòu)成試樣庫(kù)的捐獻(xiàn)物，這其中包括那些PCR分別呈陰性的捐獻(xiàn)物。
另外，捐獻(xiàn)血漿在被收集后通常立即被冷凍起來。當(dāng)各份捐獻(xiàn)血漿試樣需要混合時(shí)，必須解凍各份捐獻(xiàn)物，還必須從捐獻(xiàn)物中取出等分的血液或血漿，接著必須重新冷凍儲(chǔ)藏捐獻(xiàn)物。許多次冷凍—解凍循環(huán)可能不利地影響所關(guān)心的RNA或DNA以及血漿所含蛋白質(zhì)的恢復(fù)，由此不利地影響PCR試驗(yàn)的統(tǒng)一性。另外，每次抽出各捐獻(xiàn)血漿的一等分試樣以構(gòu)成樣庫(kù)時(shí)，捐獻(xiàn)物會(huì)受到周圍環(huán)境和等分量抽取裝置的污染。另外，如果捐獻(xiàn)物含病毒，則它可能感染其它捐獻(xiàn)物。為了避免將病毒性污染物引入其它無(wú)病毒的捐獻(xiàn)物中，必須在每次使用后對(duì)取樣裝置進(jìn)行消毒，或者該裝置只能被用來從每份個(gè)人捐獻(xiàn)物中抽取一等分試樣并使用一個(gè)新取樣裝置來從隨后的個(gè)人捐獻(xiàn)物中抽取一等分試樣。這樣的方法都牽涉明顯高昂的成本并且相當(dāng)耗費(fèi)時(shí)間。
因此，需要一種用于從各捐獻(xiàn)物中獲得許多血液或血漿試樣從而可以在不污染其它試樣的情況下集合特定的試樣的方法和系統(tǒng)。從方法和系統(tǒng)能夠在不污染醫(yī)用試驗(yàn)室的試驗(yàn)員或試驗(yàn)室環(huán)境的情況下快速有效地形成這樣的試樣庫(kù)也是理想的。
另外理想的是，系統(tǒng)和方法能保證有效經(jīng)濟(jì)地檢驗(yàn)捐獻(xiàn)血液或血漿以便在最少的試驗(yàn)循環(huán)中區(qū)別出僅一份PCR呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物。
因此，在本發(fā)明的實(shí)踐中提供了一種經(jīng)濟(jì)有效地制備和檢驗(yàn)許多捐獻(xiàn)血液或捐獻(xiàn)血漿的試樣以便唯一地鑒別出感染病毒的捐獻(xiàn)物的方法以及實(shí)施該方法的系統(tǒng)和裝置。
本發(fā)明的方法導(dǎo)致了血制品和血漿制品基本上是更安全的，這是因?yàn)槿藗兛梢苑奖愕刂苯訖z測(cè)所供應(yīng)的血液或血漿中的病毒感染?？梢择R上進(jìn)行靈敏度高的非常經(jīng)濟(jì)的試驗(yàn)并鑒別出受感染的捐獻(xiàn)物，而不用考慮感染的觀察期。
在本發(fā)明實(shí)踐的一個(gè)實(shí)施例中，此方法包括在一收集容器中提供捐獻(xiàn)血漿或血液的步驟。使一柔軟的收集管段與容器相連且朝容器內(nèi)部開啟。管段中填充有來自收集容器的血漿或血液，一部分收集管段的兩端被封住。使收集管段的密封部分脫離容器，并在密封的收集管段部分脫離之前或之后，沿密封端之間的收集管段長(zhǎng)度間隔地形成許多間隔開的密封部。在位于相鄰密封部之間的間隔中的管段部分構(gòu)成容器，其中在各容器中裝有血漿試樣或血樣，而且密封部之間的間隔在每個(gè)這樣的容器中為計(jì)劃中的試驗(yàn)提供了一個(gè)足夠大的容積。
在本發(fā)明的一個(gè)更具體的實(shí)施例中，各捐獻(xiàn)血漿被收集在一個(gè)血漿收集瓶中，它具有一個(gè)通過一空心軟管段與之相連的試驗(yàn)容器。在充入捐獻(xiàn)人的血漿后，使血漿瓶?jī)A斜以便將血漿轉(zhuǎn)移到試驗(yàn)容器和軟管段中，由此填充管段。沿管段長(zhǎng)度以彼此隔開的間隔密封它，在位于密封部之間的間隔中的管段部分構(gòu)成了小袋，每個(gè)小袋中裝有一份捐獻(xiàn)血漿試樣。然后使已被轉(zhuǎn)化成一系列小袋的管段脫離血漿收集瓶并被冷凍起來，直到其被用于試驗(yàn)為止。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，空心管段包括一系列相連的Y形部，它們包括一個(gè)在Y形的一支腿上的注入部，一個(gè)不包括一個(gè)注入部的特殊Y形部的各支腿與系列中下一個(gè)Y形部的底部通過一塑料軟管段相連。沿著分開Y形部的各塑料軟管段的長(zhǎng)度形成了間隔開的熱封部。
在本發(fā)明的又一個(gè)方面中，一種沿充有捐獻(xiàn)血漿或血液的管段的長(zhǎng)度形成許多熱封部的裝置包括第一、第二對(duì)置的密封壓板。每個(gè)密封壓板沿其長(zhǎng)度凹凸相間地設(shè)有許多間隔開的突起部和凹陷部。第一壓板上的突起部和凹陷部對(duì)準(zhǔn)第二壓板上的對(duì)應(yīng)突起部和凹陷部。對(duì)置的密封壓板被合攏到一個(gè)充有捐獻(xiàn)血漿或血液的塑料管段上，從而在被壓在突起部之間的管段的那些部位上形成熱封部并由對(duì)置的凹陷部形成了空腔。熱封部在其間限定出許多獨(dú)立的連續(xù)小袋，由各對(duì)合攏的凹陷部形成的各空腔被設(shè)計(jì)用于容納一個(gè)小袋。
尤其是，沿著充有捐獻(xiàn)血漿或血液的管段的長(zhǎng)度形成許多熱封部的裝置被設(shè)計(jì)用來作為售后改進(jìn)型結(jié)構(gòu)被安裝在一臺(tái)可在市場(chǎng)上買到的熱封裝置上。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，收集和制備試驗(yàn)用血漿試樣的系統(tǒng)包括一個(gè)血漿收集容器和一個(gè)與容器相連的空心塑料管，它們分別由塑料構(gòu)成且包括一個(gè)注入塑料中的編碼記號(hào)。編碼記號(hào)沿管段主軸設(shè)置且編碼間隔地重復(fù)，從而管段可沿其長(zhǎng)度配有許多間隔開的密封部，由此在密封部之間限定出小袋。記號(hào)的編碼間隔對(duì)應(yīng)于小袋的間距，從而各小袋將含有至少一整套編碼。
為了開始本發(fā)明的試驗(yàn)方法，使第一小袋脫離一組對(duì)應(yīng)于許多獨(dú)立的捐獻(xiàn)血漿的管段中的每個(gè)管段。抽出各第一小袋的部分捐獻(xiàn)血漿并在容器中將其制成試樣庫(kù)。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中，對(duì)第一樣庫(kù)進(jìn)行病毒試驗(yàn)。當(dāng)?shù)谝粯訋?kù)的病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性時(shí)，使下一個(gè)或第二個(gè)相繼的小袋脫離構(gòu)成第一樣庫(kù)的各管段。第二小袋被分成兩個(gè)大約相等的小組，檢驗(yàn)其中一個(gè)小組樣庫(kù)的血漿以確定是否存在特殊病毒。當(dāng)受檢小組樣庫(kù)的病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陰性時(shí)，再使下一個(gè)小袋脫離構(gòu)成未受檢驗(yàn)小組的對(duì)應(yīng)管段。使小袋被分成兩個(gè)大約相等的下代小組且使小組小袋中的血漿合并成樣庫(kù)。使其中一個(gè)下代小組的樣庫(kù)接受病毒試驗(yàn)。
當(dāng)受檢小組樣庫(kù)的病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性時(shí)，使一個(gè)小袋脫離構(gòu)成受檢小組的對(duì)應(yīng)管段。重復(fù)上述過程，并將各呈陽(yáng)性的樣庫(kù)再細(xì)分成更小的小組，每個(gè)小組包括部分先前的呈陽(yáng)性的小組的試樣，直到對(duì)應(yīng)于單個(gè)捐獻(xiàn)血漿的最后小袋受到鑒別為止。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)用于在單個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)內(nèi)檢驗(yàn)許多捐獻(xiàn)血漿以便唯一地鑒別出病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物的附加方法包括限定出一個(gè)n維坐標(biāo)網(wǎng)的步驟，所述坐標(biāo)網(wǎng)在坐標(biāo)網(wǎng)的各n維交叉點(diǎn)處限定了內(nèi)網(wǎng)元。將來自許多捐獻(xiàn)血漿中的每一份的試樣標(biāo)在一個(gè)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)網(wǎng)元上，各試樣由一個(gè)矩陣符號(hào)Xrcs限定，其中矩陣元符號(hào)的腳標(biāo)限定了坐標(biāo)網(wǎng)的維標(biāo)。從每個(gè)捐獻(xiàn)血漿的每個(gè)試樣中取出等份血漿并形成子樣庫(kù)。每個(gè)子樣庫(kù)包括一等分量其中固定了一個(gè)維標(biāo)的所有捐獻(xiàn)血漿的試樣。立即在單個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)內(nèi)檢驗(yàn)所有子樣庫(kù)，并根據(jù)采用子行列式方法的整理歸納判定試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性的各子樣庫(kù)的維標(biāo)，由此清楚地鑒別出由各呈陽(yáng)性的子樣庫(kù)的維標(biāo)表示的唯一矩陣元并因此清楚地鑒別出唯一呈陽(yáng)性的試樣。
當(dāng)結(jié)合以下附圖考慮本發(fā)明時(shí)，本發(fā)明的這些和其它優(yōu)點(diǎn)、特征和方案將變得更能讓人理解，其中

圖1是由本發(fā)明實(shí)際所用的管段連接的試樣容器和血漿捐獻(xiàn)瓶的一個(gè)例子的半示意透視圖；圖2是連接在血漿捐獻(xiàn)瓶和試樣容器之間的且根據(jù)本發(fā)明被分成小袋的管段的半示意透視圖；圖2a是連接在試樣容器和血漿捐獻(xiàn)瓶之間的且根據(jù)本發(fā)明包括一系列連在一起的Y形部的管段的半示意透視圖；圖3a是圖2所示管段局部的放大俯視圖，它示出了分開小袋的密封部的其它細(xì)節(jié)；圖3b是管段密封部的半示意橫截面視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明而提供的將管密封成獨(dú)立的小袋的裝置的半示意透視圖；圖4a是根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的且用于安裝在市場(chǎng)上可買到的熱密封裝置上的熱封機(jī)構(gòu)的上、下壓板的半示意透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的取樣板和蓋的半示意透視圖；圖6是裝在根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的取樣板試樣凹槽中的血漿袋的半示意局部橫截面視圖；圖7是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的且用于擠壓試樣袋并將其中的液體試樣容器壓入試樣庫(kù)中的裝置的半示意透視圖；圖8是圖7所示裝置的擠壓筒的半示意橫截面視圖；圖9a是擠壓裝有試樣的小包的篩選板的半示意局部橫截面視圖9b是篩選板的半示意俯視圖，它示出了用于收集來自壓碎的試樣容器的試樣液的徑向同心液槽；圖10是圖7所示裝置的壓碎活塞的半示意局部橫截面視圖；圖11是表示用于從捐獻(xiàn)物庫(kù)中確定PCR呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)者的本發(fā)明試驗(yàn)方法的流程圖；圖12是表示從512份捐獻(xiàn)物庫(kù)中區(qū)別出一份PCR呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物的本發(fā)明試驗(yàn)程序的流程圖；圖13是表示從捐獻(xiàn)物庫(kù)中確定PCR呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)人的按照本發(fā)明的第二試驗(yàn)方法的流程圖；以及圖14是本發(fā)明的三維坐標(biāo)網(wǎng)的視圖，它示出了符號(hào)r、c、s的定義。
本發(fā)明涉及用于檢驗(yàn)捐獻(xiàn)血液或血漿以便查出那些病毒感染程度超過預(yù)定水平的特殊捐獻(xiàn)物的系統(tǒng)、方法和裝置。接著處理掉這種受污染的捐獻(xiàn)物，由此防止它們混入藥品原材料液流中或被輸入病人體中。根據(jù)本發(fā)明的通用作法所采取的病毒檢驗(yàn)試驗(yàn)可以是任何直接檢驗(yàn)病毒而不是檢驗(yàn)由病毒引發(fā)的抗體的試驗(yàn)。這樣的試驗(yàn)包括聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)試驗(yàn)和其它即使在集合來自許多捐獻(xiàn)物的試樣之后也足以敏銳地直接檢出病毒的試驗(yàn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了許多份獨(dú)立的捐獻(xiàn)血液或血漿。從每份捐獻(xiàn)中將血樣或血漿試樣抽入一個(gè)對(duì)應(yīng)的空心軟管段中。沿管段的長(zhǎng)度間隔地設(shè)置了許多間隔開的密封部，從而在位于密封部之間的間隔中的管段部分構(gòu)成了各裝有血樣或血漿試樣的小袋。如以下將具體描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明提供了一種在將試樣制成試樣庫(kù)之后檢驗(yàn)小袋的血漿試樣的獨(dú)一無(wú)二的方法，從而有效且高效地檢出并隔離那些已受病毒污染的捐獻(xiàn)血液或血漿。
參見圖1，它示出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明而提供的用于實(shí)現(xiàn)抽樣過程的系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。此系統(tǒng)包括一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的捐獻(xiàn)血漿容器20，它是由不起反應(yīng)的材料如聚氯乙烯(PVC)制成的。捐獻(xiàn)物容器20包括一個(gè)具有兩個(gè)空心的彎管接頭23、24的蓋22，所述彎管接頭分別固定在蓋的頂面上。彎管接頭通過開設(shè)于蓋22上的孔與捐獻(xiàn)物瓶的內(nèi)部連通。由生物中性材料如PVC塑料構(gòu)成的空心填充軟管26的一端與彎管接頭23相連，其另一端例如與插入捐獻(xiàn)者體中以便獲得捐獻(xiàn)血液或血漿的針頭相連。在所示實(shí)施例中，為收集來自捐獻(xiàn)人的血樣以便進(jìn)行血清學(xué)試驗(yàn)，還設(shè)有一個(gè)試驗(yàn)容器28。試驗(yàn)容器28通常成試管形狀且也是由生物無(wú)活性材料構(gòu)成的。試驗(yàn)容器28包括一個(gè)整體的蓋件30，穿透蓋地開設(shè)了孔以便于與試驗(yàn)容器的內(nèi)部連通。
一個(gè)由生物無(wú)活性塑性材料構(gòu)成的空心軟管段32被連接在試驗(yàn)容器28的蓋件30和捐獻(xiàn)血漿容器蓋的空心彎管接頭24之間。管段32以流經(jīng)管段的液體將通過開設(shè)于蓋件30上的孔流入試驗(yàn)容器28的方式與蓋件30相連。管段32可被摩擦裝入該孔中或通過超聲波焊接或通過其它本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式與孔同軸相連。
也可以在蓋件30上開設(shè)第二孔，一根逸氣管34以與管段32相似的方式與蓋件相連。逸氣管34一般不長(zhǎng)過一、兩英寸，并通常終止于一插入的、摩擦配合的除菌過濾器36。
在一個(gè)實(shí)施例中，從捐獻(xiàn)者體內(nèi)抽出血液或血漿并將它們收集在捐獻(xiàn)血漿容器20中，以便隨后貯存直到需要時(shí)為止。在捐獻(xiàn)血漿的情況下，通常從捐獻(xiàn)者體中抽出血液并使血液經(jīng)過一個(gè)連續(xù)式離心機(jī)，使紅血細(xì)胞在離心機(jī)中因離心力而脫離血漿液載體并返回捐獻(xiàn)者體中。于是收集到血漿。
在從捐獻(xiàn)者身上收集到捐獻(xiàn)血漿且充填捐獻(xiàn)血漿容器20之后，使捐獻(xiàn)血漿容器傾斜以使液面升高到與管段32相連的彎管接頭24的上方。血漿進(jìn)入管段、流經(jīng)管段并充填試驗(yàn)容器28。在填充過程中，截留在試驗(yàn)容器28中的空氣經(jīng)逸氣管34排出，由此允許充滿試驗(yàn)容器。除菌過濾器36過濾掉回流氣中的任何細(xì)菌，于是防止了試樣受周圍環(huán)境的污染。在充填完試驗(yàn)容器以后，使捐獻(xiàn)血漿填充管段32。
現(xiàn)在參見圖2，在捐獻(xiàn)的血漿試樣被抽入管段32后，管段在靠近管段與捐獻(xiàn)血漿容器的連接部位的地方被熱焊接頭38或通過其它適當(dāng)?shù)拿芊夥绞饺绯暡ê该芊庾?。還在靠近管段與試驗(yàn)容器28的連接部位的地方給管段設(shè)置了另一個(gè)熱封部40。由此形成了一根兩端封閉的且含有大量捐獻(xiàn)血漿的細(xì)長(zhǎng)空心管。
通過經(jīng)密封部38、40的中心切掉管段的方式使管段32的填充部分脫離捐獻(xiàn)血漿容器和試驗(yàn)容器。接著，取走獨(dú)立的捐獻(xiàn)血漿容器以便冷凍和儲(chǔ)藏，而分離的試驗(yàn)容器被送到血清學(xué)試驗(yàn)的試驗(yàn)室。通常，對(duì)捐獻(xiàn)血漿進(jìn)行各種抗體試驗(yàn)，這些抗體是由象丙型肝炎病毒(HCV)或HIV-1和HIV-2這樣的特殊病毒引起的。
還沿著管段的長(zhǎng)度間隔地設(shè)置附加的密封部42，從而按順序地限定出獨(dú)立相連的小袋，每一袋適當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)空心的管段部分44。各管段部分44含有形成特定樣庫(kù)所需的特殊量的血液或血漿。例如，對(duì)于用于PCR試驗(yàn)的小袋來說，可能大約密封0.02ml-0.05ml來自主捐獻(xiàn)體的血液或血漿。
按照提供了5～15個(gè)獨(dú)立相連的小袋的方式密封管段。限定出小袋的密封可以在已經(jīng)從捐獻(xiàn)血漿容器和血清學(xué)試驗(yàn)容器中取出管段之后或優(yōu)選地在管段仍然與捐獻(xiàn)血漿容器相連時(shí)進(jìn)行，從而避免了靜液壓力累積?？梢酝ㄟ^任何已知方式進(jìn)行密封如熱壓密封(熱封)、超聲波焊等，只要壓縮和密封區(qū)的長(zhǎng)度足以允許相連的小袋能夠象在圖3a、3b中具體描述的那樣通過在任一側(cè)切透密封部的中心且沒有破壞小袋整體性地彼此分開就行了。在圖2a中示出了適于被再分成含血樣或含血漿試樣的等分部分的管段的第二實(shí)施例，圖2a是連接在捐獻(xiàn)血漿瓶20和試驗(yàn)容器28之間的且根據(jù)本發(fā)明被分成含等分試樣的部分的收集管段實(shí)施例的半示意透視圖。
收集管段50被連接在試驗(yàn)容器28的蓋件30和捐獻(xiàn)血漿容器蓋的空心彎管接頭24之間。管段50適當(dāng)?shù)匕ㄔS多Y形部51，它們被空心醫(yī)用塑料軟管段52串連在一起。Y形部51的類型通常適于與靜脈注射組件相連且包括一個(gè)帶一流道的圓柱形主體部53，它在流道的一端有一個(gè)出口54并在另一端有一個(gè)入口部55。沿Y形部的主體部53設(shè)置了一個(gè)分支口56，它具有一條與通過主體部53的流道相通的流道。
一個(gè)Y形部通過溶劑與下一個(gè)Y形部相連，該溶劑將空心的醫(yī)用塑料軟管段52連接到一個(gè)Y形部底部上的出口54與一串中的下一個(gè)Y形部的分支口56之間。一個(gè)初始的空心輸入管57通過溶劑與一串中的第一Y形部的分支口相連。該最初輸入管57又與捐獻(xiàn)血漿容器蓋的彎管接頭24相連。可以通過將最初輸入管57摩擦裝配到彎管接頭24上并用超聲波焊接連接或通過其它本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式使該管與接頭同軸相連來實(shí)現(xiàn)連接。另外，最初輸入管57的末端可以是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的路厄型接頭58，它將允許串連的Y形部可拆卸地與捐獻(xiàn)容器相連，而此捐獻(xiàn)容器在彎管接頭24的端部配有一個(gè)匹配的路厄型接頭。
與此相似的，終端Y形部配有一個(gè)空心的終端出口軟管59，它在其出口通過溶劑與最終的Y形部相連。此管也可以在其末端與一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的路厄型接頭相連。
與結(jié)合第一實(shí)施例所描述的方式相似地，在從捐獻(xiàn)人體中抽出捐獻(xiàn)血漿并充填捐獻(xiàn)容器20后，使捐獻(xiàn)容器傾斜以便將液面升高到與輸入管段57相連的彎管接頭24以上。血漿進(jìn)入管段并流經(jīng)串連的Y形部，經(jīng)其分支口56流入各Y形部并從前一個(gè)Y形部的出口54流入下一個(gè)Y形部。輕輕倒出血漿，直到充滿試驗(yàn)容器28時(shí)為止。在充滿試驗(yàn)容器之后，再輕輕倒出捐獻(xiàn)物，直到也充滿包括管段50在內(nèi)的串連的Y形部為止。
在捐獻(xiàn)人的血漿試樣被抽入管段50后，最終輸出管段59在沿其長(zhǎng)度靠近最終輸出管段與試驗(yàn)容器28的連接部位的適當(dāng)處被一個(gè)熱封部或焊接頭40a或通過其它適當(dāng)?shù)拿芊夥绞饺绯暡ê附臃庾　?br> 通過從試驗(yàn)容器上經(jīng)密封部40a的中心地切下最終輸出管段59而從試驗(yàn)容器上取下充滿的管段50?；蛘撸绻芏?0的末端是路厄型接頭，則通過拆開路厄型接頭而從試驗(yàn)容器28上取下管段50。在沿其長(zhǎng)度靠近初始管段的與捐獻(xiàn)容器20的連接部位的地方，給最初輸入管段57設(shè)置一個(gè)第二熱封部38a。通過經(jīng)密封部38a的中心地切下最初輸入管段57，或者在設(shè)有路厄型接頭58的情況下通過拆開所述接頭而從捐獻(xiàn)血漿容器上取走管段50的填充部分。于是形成了一個(gè)兩端封閉的且包括許多個(gè)彼此按順序相連的Y形部的細(xì)長(zhǎng)空心鉸接管。每個(gè)相連的Y形部含有等分量的捐獻(xiàn)血液或血漿。
如以下將具體描述的那樣，連接前一個(gè)Y形部出口和下一個(gè)Y形部分支口的管段也配有熱封部42a，從而順序地形成了獨(dú)立且相連的試樣等分部分，其中每一個(gè)等分部分適當(dāng)?shù)鼐哂幸粋€(gè)單獨(dú)的Y形部。各Y形部含有用于形成特定代樣庫(kù)所需的特殊量的血液或血漿?？梢栽诠芏?0已脫離捐獻(xiàn)血漿容器之后或在管段仍與其相連的時(shí)候進(jìn)行密封以隔斷各Y形部。密封以隔斷Y形部的操作優(yōu)選地在管段仍與捐獻(xiàn)血漿容器相連的時(shí)候進(jìn)行，從而由在密封過程中壓平部分管而造成的體積縮小不會(huì)造成試樣內(nèi)部的靜液壓力的累積。當(dāng)管段50仍與捐獻(xiàn)血漿容器相連時(shí)，由因熱封而造成的管體積縮小產(chǎn)生的多余液體可以被壓回捐獻(xiàn)容器中。因此，安全地緩解了可能在抽出試樣的過程中造成危險(xiǎn)的噴濺的過高靜液壓力。
可以通過任何已知方法進(jìn)行密封如熱壓密封(熱封)、超聲波焊接等，只要壓縮和密封區(qū)的長(zhǎng)度足以允許相連的Y形部通過在密封部任一側(cè)切透密封部的中心而不破壞管段整體性地彼此分開就行了。
參見圖3a、3b，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在小袋(圖2的42)和/或Y形部(圖2a的51)之間的密封部包括一個(gè)平墊區(qū)46，它包括一個(gè)用于切斷或撕裂密封部以便分離相連的小袋的中心窄部47。經(jīng)過中心部地進(jìn)行切割，從而確保了各分開的小袋在分開后在任一端的受壓接片部48處仍然保持密封。密封墊的長(zhǎng)度可大可小，這取決于所選擇的分離方法?？梢杂媒馄实?、切斷刀或簡(jiǎn)單的一對(duì)剪刀進(jìn)行分離。
參見圖4，它示出了一個(gè)用于形成具有特定的所需尺寸的小袋的密封裝置60的示范實(shí)施例，它包括簡(jiǎn)單地分開小袋并確定小袋沿管段的序列號(hào)的裝置。密封裝置60適當(dāng)?shù)匕▽?duì)置的第一壓板61和第二壓板62，它們分別包括許多個(gè)間隔地布置在壓板的對(duì)置面上的突起的密封頭部63。優(yōu)選地如此形成密封裝置60，即突起的密封頭部63可以沿各自的壓板移動(dòng)，從而相鄰?fù)黄鸬拿芊忸^部之間的距離是可變的?？梢匝貕喊宀贾猛黄鸬拿芊忸^部63，從而前后密封頭部之間的距離可以逐漸減小，以致沿管段的長(zhǎng)度漸密地進(jìn)行密封。于是，可以通過沿相應(yīng)的壓板將對(duì)置的密封頭對(duì)移動(dòng)到理想位置上的方式形成尺寸漸小的試樣袋和體積漸小的袋中物。
為了沿裝滿血樣或血漿試樣的塑料管段的長(zhǎng)度方向形成許多熱封部，將管段放入密封裝置60中，并相應(yīng)地位于上密封壓板61和下密封壓板62之間。使對(duì)置的壓板彼此靠近，于是擠壓并密封管段。如圖4所示，許多沿著各壓板的長(zhǎng)度方向間隔開的伸長(zhǎng)或突起的密封頭部63與凹陷部64交替地布置。當(dāng)對(duì)置壓板移動(dòng)到一起而在充有血液或血漿試樣的塑料管段的那些在突起的密封頭部63之間受壓的部位上形成熱封部時(shí)，由對(duì)置的凹陷部分64形成空腔。。設(shè)置空腔以便容納那些不應(yīng)受壓但要被制成小袋的管段部分。由每對(duì)封閉的凹陷部限定的各空腔被設(shè)計(jì)成容納一個(gè)小袋。
設(shè)有一個(gè)加熱器65以便加熱壓板的每個(gè)密封頭部，從而在密封裝置關(guān)閉時(shí)使對(duì)置的突起部在管段上形成熱封部。加熱器65可以是任何已知類型的加熱裝置如輻射加熱裝置、感應(yīng)加熱器或電阻式加熱器等。使加熱器65優(yōu)選地直接與各突起的密封頭部63相連以便加熱突起部，而不會(huì)不適當(dāng)?shù)丶訜岚枷莶?。如果需要，可以設(shè)置絕熱件以抑制突起部和凹陷部之間的熱傳遞。在一個(gè)示范的實(shí)施例中，冷卻裝置66如冷卻翅片或散熱器翅片、運(yùn)動(dòng)氣流或冷卻指也可被連接到密封裝置60上。使冷卻裝置66直接與各凹陷部64相連，從而使在對(duì)置的凹陷部移動(dòng)到一起時(shí)限定出的空腔保持低溫。因此，由在密封過程中成型于空腔內(nèi)的小袋所裝的血樣或血漿試樣不會(huì)受到熱封部的高溫的損害。
大約穿過密封部中心的狹窄區(qū)(圖3b的47)由一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的凸脊結(jié)構(gòu)67形成，所述凸脊成型于密封壓板的伸長(zhǎng)的密封頭部64的中心處。當(dāng)管段在上、下密封頭部之間受到擠壓時(shí)，凸脊67在密封部分的上、下表面上壓出了一個(gè)凹印。凹印減薄了構(gòu)成密封部中心的塑性材料，由此使得它易于分離。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，凸脊67可以是鋸齒形的，從而形成了布置在與管段主軸垂直的方向上的孔眼。這些孔眼允許各相連的小袋彼此脫離而沒有因用鋒利物體切割而帶來的不小心切到含試樣區(qū)所產(chǎn)生的破壞小袋整體性的危險(xiǎn)?？籽蹆?yōu)選地是在密封過程中通過為密封頭配置細(xì)齒而形成的?；蛘?，孔眼可以是隨后馬上使用獨(dú)立的穿孔夾具或模具形成的。
還設(shè)有裝置68以便啟閉密封裝置60，從而壓合密封壓板并由此沿管段的長(zhǎng)度形成密封部。這樣的裝置在本領(lǐng)域中是眾所周知的且它可以適當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)可啟閉的手動(dòng)工具如固定在一支架上的且使支架如移向鉸鏈的杠桿柄。其它合適的布局可包括垂直導(dǎo)向件、彈簧或液壓操作的活塞式壓力機(jī)，或其它常見的機(jī)械的、電動(dòng)的或液壓的壓力機(jī)。
參見圖4a，其中以半示意圖示出了密封裝置70的一個(gè)特殊實(shí)施例，它可用來以均勻的間隔形成熱壓密封部，從而形成了具有特定尺寸的小袋或者用于將相連的Y形部隔斷成獨(dú)立的容納試樣的等分部分。密封裝置70適當(dāng)?shù)匕ㄉ稀⑾聣喊?1、72，它們分別適于分別沿市場(chǎng)上可買到的脈沖密封機(jī)如ALINE M系列的脈沖密封機(jī)的密封帶和壓桿安裝，上述密封機(jī)由加利福尼亞州Santa Fe Springs的ALINE公司生產(chǎn)和銷售。圖4a所示的特殊實(shí)施例是一個(gè)兩件式熱密封頭，它適于作為售后改進(jìn)結(jié)構(gòu)安裝在ALINE MC-15型脈沖熱密封機(jī)上并允許MC-15生產(chǎn)預(yù)填充的袋裝血漿以便根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法作進(jìn)一步處理。
熱密封頭70的底板72由適當(dāng)?shù)膭傂阅蜔岵牧先鐚訅旱腒evlar產(chǎn)品構(gòu)成，這些產(chǎn)品是由杜邦公司生產(chǎn)和銷售的。在所示實(shí)施例中，底板72優(yōu)選地約為15英寸長(zhǎng)以便裝配在MC-15型脈沖熱密封機(jī)的安裝面上。底板72包括一個(gè)縱槽73，它位于中心且沿底板72的整個(gè)長(zhǎng)度延伸。縱槽73的寬度約為0.2英寸以便沿槽的長(zhǎng)度嵌套地容納標(biāo)準(zhǔn)的其外徑通常約為0.1875(3/16)英寸的醫(yī)用管。
許多橫槽74間隔地沿底板72的長(zhǎng)度設(shè)置，它們布置在垂直于中央槽73的方向上。橫槽74的寬度約為0.5英寸且其中心相距1.125(1-1/8)英寸。因此，各橫槽彼此通過由中央縱槽73中心分開的剩余板段材料隔開，其寬度約為0.625(5/8)英寸。
縱槽73和橫槽74分別僅部分穿透底板72的材料，由此形成了一個(gè)基本平坦的基底75，它構(gòu)成了縱槽和橫槽的底面。當(dāng)裝置被用于形成熱封部時(shí)，將長(zhǎng)0.1875(3/16)英寸的標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)用管沿縱槽73嵌裝到位并使其壓在底板的基底75上，它的作用在熱密封過程中就象是一個(gè)支承面。
加熱件76如鎳-鉻電阻絲彎曲地逐槽設(shè)置且它沿構(gòu)成底板的各橫槽縱向布置在槽的近乎中心處。在加熱件76橫跨橫槽74的中心的部位，用一條例如特弗隆帶的條帶覆蓋絲線地使Ni-Cr金屬絲不接觸對(duì)熱敏感的塑料管。因此，在密封過程中裝在成型于密封裝置內(nèi)的小袋中的血樣或血漿試樣不會(huì)受到熱封部的高溫的損害。
頂板71的長(zhǎng)度約為15英寸且通過MC-15型熱密封機(jī)的壓桿懸掛在底板72上方。頂板71是由耐熱塑料如Lexan或加工過的Kevlar構(gòu)成的并包括一組等間隔的且通常是矩形的齒77，這些齒從其底面凸出并伸向底板。齒長(zhǎng)約0.5英寸且中心間隔1.125英寸。因此，可以看到各齒77的尺寸使得其可嵌入由底板72的橫槽74限定的凹腔中。頂板71的各齒77懸置于底板72的橫槽74與縱槽73的相應(yīng)交匯處上方。于是，各齒77被設(shè)計(jì)成當(dāng)通過MC-15型裝置的移動(dòng)操作合攏熱密封壓板時(shí)嵌入由此限定出的凹腔中。
在軟管段被放入縱槽73之后，通過降低MC-15型熱密封機(jī)的蓋板來推動(dòng)頂板71以使其與底板72接觸。當(dāng)降低蓋板時(shí)，頂板71的齒77進(jìn)入由底板72的橫槽74限定的凹腔中并接觸在各橫槽74與中央縱槽73的交匯處露在基底75上的那部分管段。給鎳鉻電阻絲通電，這使得管段的塑料變軟。與此同時(shí)，頂板71被壓到底板上，由此對(duì)被加熱件76軟化的塑性材料施加壓力。
在密封后，至少在一端給管段打上獨(dú)特的識(shí)別記號(hào)，該記號(hào)對(duì)應(yīng)于原始的捐獻(xiàn)血漿。這可以例如通過將標(biāo)簽粘接到管段上或通過直接在管材上壓印上條形碼記號(hào)來實(shí)現(xiàn)。在熱密封機(jī)70上適當(dāng)?shù)亻_設(shè)預(yù)制的凹口78以便容納并調(diào)節(jié)預(yù)印的條形碼鑒別標(biāo)簽。這樣的標(biāo)簽是由適當(dāng)?shù)目蔁岱獠牧现瞥傻那宜粺崦芊獾焦芏蔚牡谝幻芊獠课簧弦杂糜谧R(shí)別。接著，包括裝試樣的小袋在內(nèi)的管段被冷凍收藏起來。
參見圖2，能夠清楚地識(shí)別出所有不同的系統(tǒng)部分是很重要的，這些部分包括個(gè)人的捐獻(xiàn)血漿。因此，獨(dú)特的識(shí)別標(biāo)志如編碼線、編碼點(diǎn)、條形碼或其它用獨(dú)特識(shí)別措施編碼的結(jié)構(gòu)可被放入血漿收集系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)中。例如在一個(gè)實(shí)施例中，將編碼線37模塑入捐獻(xiàn)容器20中，沿瓶蓋22的邊緣注塑上編碼線39，沿試驗(yàn)容器28的側(cè)面注塑上編碼線41，以及間隔地將編碼線43注塑到管段中。獨(dú)特的管段識(shí)別標(biāo)志沿管段的長(zhǎng)度分布且重復(fù)該編碼以便在保持如此制備的各管段的標(biāo)志統(tǒng)一性的同時(shí)分開管段。另外，捐獻(xiàn)系統(tǒng)的各部分是用相同編碼標(biāo)識(shí)的，因此，對(duì)于系統(tǒng)的所有部分來說，捐獻(xiàn)物身份保持不變。
參見圖3a、3b、4，還可以理想地使沿一段的各獨(dú)立小袋由字母符號(hào)或數(shù)字符號(hào)作標(biāo)志，所述字母或數(shù)字符號(hào)等于沿原始管段的直線長(zhǎng)度的小袋位置。這樣的編碼例如可通過沖壓模被壓印在位于相鄰小袋之間的密封墊的壓縮部上。這樣沖壓?？梢园ㄒ粋€(gè)如圖4、4a所示的密封裝置的一整體部件，從而在單個(gè)有效步驟中完成各種尺寸的小袋的密封、成型，為便于分離而形成減薄或穿孔區(qū)以及形成識(shí)別數(shù)字?；蛘?，字母符號(hào)或數(shù)字符號(hào)可能包括穿孔模或穿孔夾具的部分。沖壓模是眾所周知的，它包括使字母符號(hào)或數(shù)字符號(hào)前進(jìn)到下一序列符號(hào)的裝置，從而在一管段中連續(xù)的小袋是通過相應(yīng)的順序字母串(a，b，c…)或數(shù)字符號(hào)(1，2，3…)分別識(shí)別的。
因此，如果正由幾個(gè)捐獻(xiàn)物的小袋構(gòu)成第一試驗(yàn)庫(kù)，則可以通過確認(rèn)所有要從各管段集合的小袋具有一樣的位置號(hào)如數(shù)字1來進(jìn)行質(zhì)量控制檢查。與此相似的，當(dāng)由相同捐獻(xiàn)物的試樣形成第二試驗(yàn)庫(kù)時(shí)，可以通過確認(rèn)所有要從各管段集合的小袋如具有壓印在小袋受壓部分的某點(diǎn)上的數(shù)字2來進(jìn)行質(zhì)量控制檢查。
為了實(shí)現(xiàn)有效的捐獻(xiàn)物的PCR試驗(yàn)，使來自試驗(yàn)容器28中的每個(gè)個(gè)人捐獻(xiàn)物的血清學(xué)試驗(yàn)試樣接受各種已知的代表特殊病毒的抗原和/或抗體試驗(yàn)。如果試樣根據(jù)一個(gè)或多個(gè)已知抗體或抗原試驗(yàn)而呈陽(yáng)性，則個(gè)人捐獻(xiàn)物和其對(duì)應(yīng)的管段被阻止作進(jìn)一步的試驗(yàn)并可被適當(dāng)?shù)靥幚淼簟?br> 對(duì)應(yīng)于其它的血清學(xué)試驗(yàn)呈陰性的捐獻(xiàn)物的管段被分成識(shí)別組，每組包括預(yù)定數(shù)量的捐獻(xiàn)物。如以下將描述的那樣，每組捐獻(xiàn)物的數(shù)目是由特定的高敏感性試驗(yàn)如PCR試驗(yàn)的敏感性、在血漿試樣中的有關(guān)病毒RNA或DNA的預(yù)期密集度、出現(xiàn)在整個(gè)捐獻(xiàn)人群中的PCR陽(yáng)性試樣的預(yù)期幾率決定的。例如，在一群重復(fù)地采用血漿提取法抽血的捐獻(xiàn)者中，為了檢驗(yàn)包含有關(guān)RNA的丙肝病毒，集合100份～700份個(gè)人捐獻(xiàn)物的試樣是合適的。對(duì)于病毒感染出現(xiàn)更頻繁的人群來說，小規(guī)模地集合50份～100份個(gè)人捐獻(xiàn)物可能是合適的。
以下參見圖5、6來描述根據(jù)本發(fā)明準(zhǔn)備PCR試驗(yàn)庫(kù)的方法的一個(gè)實(shí)施例。設(shè)置了一塊通常與用于滴定板時(shí)相同的但根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的取樣板80。取樣板80具有通常為半圓柱形的取樣凹槽81，它們按大致成矩形的陣列水平布置在板上。一塊適用于實(shí)施本發(fā)明方法的取樣板具有64個(gè)這樣的取樣凹槽，它們被布置成8×8(行/列)的矩形方陣。還設(shè)有一其外尺寸與取樣板80大致相同的蓋板82。蓋板82適于緊密配合地覆蓋取樣板80的表面。在蓋板82上以與取樣板80的取樣凹槽相同的陣列形式開設(shè)了孔眼83。當(dāng)蓋板82被放到取樣板80的表面上時(shí)，孔眼83從上面垂直對(duì)準(zhǔn)取樣凹槽81，由此允許通過通孔連通取樣凹槽?？籽鄣闹睆矫黠@小于試樣小袋的表面積和對(duì)應(yīng)的取樣凹槽。但是，孔眼的直徑大到足以允許針頭或其它插管狀物體穿過孔眼并進(jìn)入下方的取樣凹槽。
如圖6所示，使終端的小袋84(第一代，1號(hào))脫離已被認(rèn)定為屬于要作試驗(yàn)的特殊PCR組的各管段。各終端小袋84經(jīng)過沖洗，但未被打開，并且被放在取樣板80的一個(gè)對(duì)應(yīng)取樣凹槽81中。蓋板82被固定到取樣板80的頂部上并蓋住它，然后小袋在適當(dāng)溫度下被解凍。
從各小袋中取出約等于0.02ml～0.5ml的等量血漿并集合在一個(gè)試驗(yàn)容器中。使針頭85或其它插管狀裝置穿過蓋板上的孔眼而進(jìn)入正下方的取樣板的取樣凹槽，由此刺穿小袋側(cè)壁的管材并獲取到其中的血漿試樣。在一個(gè)示范實(shí)施例中，使針頭與一個(gè)連續(xù)產(chǎn)生真空或抽吸以抽出所有裝在小袋中的血液或血漿并盡可能減少任何液體泄漏到周圍的槽中的裝置相連。針頭可以置留在一個(gè)允許針頭穿過孔眼和小袋頂壁的裝置中，但是該裝置可限制針頭向下進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)，從而防止了針頭在小袋壓在取樣凹槽上時(shí)接觸或穿透小袋的底壁。當(dāng)在抽樣后拔出插管時(shí)，如圖6所示，孔眼周圍的蓋板材料86防止了偶然地和插管一起抽出小袋。
盡管已經(jīng)就通過將插管分別插入每個(gè)取樣凹槽而人工抽樣來描述PCR試驗(yàn)庫(kù)的制備方法，但是還可以自動(dòng)地進(jìn)行上述方法?？梢栽试S按照與蓋板孔眼的布局相同的方式布置的插管列被下壓到取樣板上地固定包含裝在各取樣凹槽中的小袋的取樣板，由此允許所有的試樣小袋被穿透并同時(shí)抽取試樣。或者，可以使單根插管或插管固定裝置自動(dòng)化或經(jīng)過編程地連續(xù)穿透各小袋并從中抽取液體。為了防止攜帶感染，采用干凈的插管來抽取各庫(kù)的試樣。
另外，取樣板、取樣凹槽、蓋板、孔眼和插管(盡管是結(jié)合從一試樣袋中抽取樣液來進(jìn)行描述的)的組合也同樣可被用于從圖2的有Y形部的試樣容器中抽取樣液，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。圖5、圖6的取樣凹槽的結(jié)構(gòu)是由盛裝液體的容器的形狀決定的，而且只需要作小小修改就可以將其設(shè)計(jì)用于Y形部。例如，取樣凹槽可以包括一個(gè)垂直定向的細(xì)長(zhǎng)圓柱體，其中插入每個(gè)Y形部。可以在沿各取樣凹槽的上周邊的某個(gè)適當(dāng)位置開設(shè)一個(gè)凹口，它用作一個(gè)其中可定位Y形部的分支口的鎖閉機(jī)構(gòu)。這也將起到定向各Y形部并提供附加的定位安全性的作用。與結(jié)合圖5、圖6所述方式相似地，可以通過將插管插入各Y形部的入口并與試樣形成流體連通而從各Y形中抽取液體。當(dāng)從入口中拔出插管時(shí)，各孔眼周圍的蓋板材料起到了止動(dòng)件的作用并防止了Y形部被從取樣凹槽中抽出。
這種結(jié)構(gòu)也適用于自動(dòng)化地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說也是顯而易見的?？梢园凑张c蓋板孔眼的布局相同的方式布置一系列插管，由此允許Y形部的所有入口被刺透并同時(shí)從中抽取樣液?；蛘?，可以使單根插管或插管固定裝置自動(dòng)化或?qū)ζ溥M(jìn)行編程，從而連續(xù)刺透每個(gè)入口并從各Y形部中抽液。
以下將結(jié)合圖7、8、9a、9b、10來描述適用于制備本發(fā)明的PCR試驗(yàn)庫(kù)的方法和裝置的另一個(gè)實(shí)施例。參見圖7，包括從許多血漿試樣中壓出的液體的捐獻(xiàn)血漿庫(kù)是在一臺(tái)電動(dòng)液壓機(jī)90中由許多捐獻(xiàn)血漿試樣袋構(gòu)成的。液壓機(jī)90適當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)其中放有試樣袋的擠壓筒91、擠壓試樣袋的液壓操作的活塞92。通過適當(dāng)?shù)膲嚎s氣體如壓縮空氣或壓縮氮?dú)鈱⒋械脑嚇訅撼鰯D壓筒91并收集在向血池這樣的集合容器中。
首先，使一代的小袋(如1#袋)脫離已被認(rèn)為是屬于一個(gè)待試驗(yàn)的特殊PCR組的各管段。使各代的小袋經(jīng)過沖洗，但未被打開，并被放在壓力機(jī)90的擠壓筒91中。在二級(jí)生物安全罩和氣流通道的環(huán)境中進(jìn)行擠壓筒的裝載工作，從而確保了喪失結(jié)構(gòu)整體性的小袋不會(huì)不小心地污染周圍環(huán)境。按照以下具體所述的方式，擠壓活塞92被以這樣一種方式緊緊地安置在擠壓筒91的開口喉部91a中，即確保了裝填擠壓筒91且筒91和活塞92的組合體完全封住了試樣袋。擠壓活塞92與擠壓筒91的接合方式被設(shè)計(jì)成可確保筒91外的環(huán)境不會(huì)受到可能存在于試樣袋所裝試樣中的任何有害病毒的污染。
其次，將擠壓筒91安裝在一個(gè)筒座93上，該筒座使擠壓筒位于液壓機(jī)90的正確位置上并進(jìn)一步允許與液壓缸95可操作地連接的液壓桿94對(duì)準(zhǔn)擠壓活塞92并與之配合。按照以下要更加具體地描述的方式，擠壓活塞92可拆卸地與液壓桿94相連，從而可以通過液壓缸95的操作升降活塞92。
在筒91和活塞92已經(jīng)在筒座93上被正確地調(diào)準(zhǔn)且通過桿94與液壓缸95相連之后，操作控制閥96以使液壓缸對(duì)桿94和活塞92施加作用力，活塞又?jǐn)D壓在擠壓筒91內(nèi)的試樣袋。液壓缸95與一臺(tái)4馬力的240V交流電動(dòng)機(jī)97聯(lián)合工作，所述電動(dòng)機(jī)操作一液壓往復(fù)泵98，所述泵和流體容器99一起泵送液壓流體，由此操作液壓缸95。大約4000lbs的力集中作用于液壓桿94上，該液壓桿產(chǎn)生由活塞92施加到試樣袋上的約800～900psi的壓力。
在試樣袋已被壓破之后，其中所含的捐獻(xiàn)樣液被如由壓縮氣缸100供給的壓縮氣體壓出擠壓筒91，所述壓縮氣缸通過一壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)101與一個(gè)安裝在擠壓活塞92中的急泄安全閥102相連。為了允許急泄安全閥102正確工作，活塞92首先略微抬離其完全伸長(zhǎng)的擠壓位置。壓縮空氣經(jīng)壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)101流入擠壓筒91，直到達(dá)到急泄安全閥的臨界壓力為止。閥102接著開啟，由此允許壓縮氣體加壓筒的內(nèi)腔，這迫使血漿合并體經(jīng)設(shè)置在筒底的收集口103流出擠壓筒91。于是，當(dāng)壓縮空氣迫使流體排出筒外時(shí)，血漿合并體被收集到集合容器中，所述容器通過擠出管線與收集口103相連。在經(jīng)過漂白阱后，壓縮空氣被排入二級(jí)生物安全罩。
參見圖8，它示出了根據(jù)本發(fā)明原理建成的擠壓筒91的局剖橫截面視圖。擠壓筒91適當(dāng)?shù)匕ㄒ粋€(gè)大致成圓形的且具有上、下表面的底板105和一個(gè)向上伸離上表面的周向凸邊106，其帶有切入內(nèi)表面中的螺紋。兩端開口的圓柱形筒壁107在其底端的外表面上制有螺紋。插孔或插座108被切入筒壁107底端的內(nèi)表面中，從而限定出一個(gè)平行于底板105的上表面且具有一個(gè)對(duì)置表面的環(huán)形凸緣109。當(dāng)筒壁107被擰入底板105中時(shí)，安置在底板105的表面上的篩選板110與筒壁107的環(huán)形凸緣109接合并被壓在環(huán)形凸緣109和底板的上表面之間。
參見圖9a、9b，篩選板110是一個(gè)大致成圓形的盤狀板，試樣袋在受到擠壓活塞92的擠壓時(shí)被壓在該圓形盤狀板上。如圖9b所示，篩選板110包括具有徑向槽111和同心環(huán)槽112的液槽，它們的寬度都大約為1/32英寸且它們是開設(shè)在篩選板的頂面上的。在徑向槽的終端為一個(gè)軸向布置的排流口或貯液槽113的地方，以向篩選板110中心傾斜的角度切削徑向槽111，所述排流口113通過穿透底板105的一個(gè)1/4英寸排液管114(最好參見圖8)排液。
參見圖8，在筒壁107和篩選板110之間通過壓配合一個(gè)O形圈115形成了密封，所述O形圈設(shè)置在一個(gè)在底板105上切出的密封道中。密封道116位于底板中，從而O形圈115位于篩選板110和筒壁107的垂直交點(diǎn)的下方。在底板105上切出一個(gè)臺(tái)階117并在篩選板中切出一條匹配槽118，從而有利的凹坑能夠精確地將篩選板定位到底板上以便正確地對(duì)準(zhǔn)O形圈，由此筒壁107將準(zhǔn)確地與篩選板接合并且它們的結(jié)合部將正確地與O形圈115接合。
參見圖10，其中以局剖橫截面視圖示出了根據(jù)本發(fā)明原理設(shè)置的擠壓活塞92。擠壓活塞92包括一個(gè)大致成圓柱形的活塞頭120，它具有一個(gè)軸向延伸的且設(shè)置在中心的凸出的杯狀部分121，杯狀部分121具有大致成圓柱形的壁和一個(gè)開口端，由此限定出一個(gè)用于容納大致成圓柱形的液壓缸桿94的凹座123。
環(huán)繞圓柱形杯狀部分121的圓周地設(shè)置了一個(gè)環(huán)形凸緣122，它環(huán)繞杯狀部分的開口。凸緣122的外表面被弄斜，從而該斜面的直徑沿指向活塞頭120的主體的方向增大。當(dāng)液壓桿94進(jìn)入凹座123時(shí)，一對(duì)由彈簧加載的固定夾124越過環(huán)形凸緣122的斜面地前進(jìn)，直到它們卡入適當(dāng)?shù)奈恢貌A住環(huán)形凸緣的底側(cè)為止。
為了適應(yīng)與凹座123的配合，各固定夾124包括一個(gè)沿活塞頭的環(huán)形固定環(huán)122的斜面安放的斜齒125，由此展開了由彈簧加載的固定夾124的爪。當(dāng)液壓桿94繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，固定夾124的斜齒125最終經(jīng)過環(huán)形固定環(huán)122的斜面。固定夾的彈簧加載迫使斜齒與杯形部分側(cè)壁的外表面接觸。固定夾124的齒于是與環(huán)形固定環(huán)122的底面接合，由此夾住擠壓活塞92并形成了致使活塞雙向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
另外，彈簧加載的固定夾124可以通過簡(jiǎn)單地將固定斜齒125對(duì)面的夾子端擠壓在一起而輕易地脫離環(huán)形固定環(huán)122，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，可以理解的是，活塞頭120、軸向安裝的圓柱形杯狀部分121、環(huán)形固定環(huán)122和固定夾124組合在一起形成了使液壓桿94快速而容易地脫離擠壓活塞92的機(jī)構(gòu)。這個(gè)快速松脫特征允許活塞92和筒91的組合件輕松地脫離液壓機(jī)110的筒座93，以便進(jìn)行清洗、消毒、再填充附加試樣袋等。
如圖10所示，擠壓活塞92還包括幾個(gè)O形圈126，它們?cè)O(shè)置在環(huán)繞活塞頭120的周邊設(shè)置的密封道178中。設(shè)置O形圈126是為了在活塞頭120的外周面和擠壓筒91的筒壁107的內(nèi)周面之間形成緊密的壓力密封。許多個(gè)O形密封圈提供了一種安全保護(hù)措施，從而確保了潛在的感染樣液被盛裝在筒91的范圍內(nèi)。盡管在圖10所示實(shí)施例中畫出了三個(gè)O形圈126，但是顯然可以根據(jù)本發(fā)明設(shè)置更多或更少的O形密封圈。所需要作的只是在擠壓活塞92和擠壓筒91之間形成密封結(jié)構(gòu)以確保將潛在的感染液體裝在筒內(nèi)。
參見圖8，擠壓筒側(cè)壁包括0.020英寸的傾斜臺(tái)階130，它是通過機(jī)加工成型于側(cè)壁的內(nèi)表面上的。因此，從頂面開始的第一個(gè)約1.0英寸的筒側(cè)壁107被加工成其內(nèi)徑(ID)約比向下伸向篩選板110和底板105的其余筒側(cè)壁部分107的內(nèi)徑大0.040英寸。臺(tái)階和其它側(cè)壁部分的界面被弄斜，從而提供了一個(gè)比較光滑的且從略微大的上內(nèi)徑向略微小的下內(nèi)徑傾斜的過渡部。
設(shè)置筒側(cè)壁107上的臺(tái)階，從而可以使筒的內(nèi)徑表面與O形圈(圖10的126)之間略微接觸地用手將擠壓活塞92裝入擠壓筒91的開口喉部中。一旦手動(dòng)裝配上的活塞和筒的組合體被安放在筒座(圖7的93)上，則液壓桿94馬上前進(jìn)以便與活塞的凹座123配合并伸出，直到固定夾124卡接活塞頭的環(huán)形固定環(huán)122的底面為止。繼續(xù)使液壓桿94前進(jìn)，從而將活塞進(jìn)一步推入筒中，由此將O形圈推過筒壁內(nèi)徑上的臺(tái)階130。當(dāng)被推過臺(tái)階時(shí)，O形圈完全壓在筒側(cè)壁107的內(nèi)表面和活塞密封道127之間，由此形成了緊密的密封結(jié)構(gòu)。
在工作中，擠壓活塞92產(chǎn)生約800psi～900psi的壓力(局部作用于液壓桿上的4000lbs力)，此壓力是足以壓破筒中試樣袋的壓力。血樣或血漿試樣的液體流經(jīng)開設(shè)于篩選板上的液槽并流入中心排流口，它在這里被收集起來且允許它流出抽取口而流入集合容器。在擠壓操作后，操作液壓缸95以便在壓破的試樣袋體的上方將擠壓活塞92提高一小段距離(約1/2英寸～1英寸)，由此在筒內(nèi)形成了一個(gè)空腔。迫使壓縮氣體如壓縮空氣經(jīng)活塞92中的急泄安全閥102流入空腔。給空腔加壓致使其余的血樣或血漿試樣液經(jīng)出口103被壓出筒外而進(jìn)入集合容器。
一旦完成了擠壓和集合操作后，則與出口103相連的擠出管線被夾死以防止額外的樣液流出筒外。將擠出管線放入一個(gè)漂白容器中，并使液壓缸95進(jìn)一步在筒內(nèi)提升活塞，由此產(chǎn)生從容器中將漂白劑虹吸到筒內(nèi)的吸力。擠壓和漂白劑虹吸步驟優(yōu)選地多作兩次，以確保任何血樣或血漿試樣逆流被完全壓出擠壓筒91外，并確保漂白劑有足夠的機(jī)會(huì)填充擠壓腔的內(nèi)部空間，由此減少了可能在其中發(fā)現(xiàn)的顯著的病毒感染。
接著，操作快速松脫夾并使活塞/筒組合體脫離液壓機(jī)90并在例如高壓釜中對(duì)其進(jìn)行消毒。活塞和筒可以隨后通過被浸入10％的漂白溶液中15分鐘而得到化學(xué)清洗，然后在經(jīng)壓煮處理之前經(jīng)過依次用水、1％的SDS(12烷基硫酸鈉)表面活性劑和水漂洗的漂洗循環(huán)。如果高壓蒸汽消毒的時(shí)間不足，則化學(xué)清洗的步驟可以用70％的ETOH和消毒水溶液來完成。如果需要這種附加的化學(xué)清洗，則使其在通過HEPA過濾器排出廢物的二級(jí)生物安全罩內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)處于上述安全罩內(nèi)時(shí)，擠壓筒裝有下一組要壓破的試樣袋，用手將擠壓活塞92裝入擠壓筒91的開口部中并迫使其向下，直到活塞的O形圈接觸成型于筒側(cè)壁上的傾斜臺(tái)階時(shí)為止。現(xiàn)在，重新裝載的筒/活塞組合體能夠被安放到液壓機(jī)90的筒座93上。操作液壓缸95以使液壓桿94降低到活塞92上，從而快速松脫夾夾住活塞上的環(huán)形固定環(huán)。現(xiàn)在，反復(fù)進(jìn)行擠壓、壓出、漂白清洗過程。
根據(jù)以上描述，電動(dòng)液壓機(jī)90允許耗時(shí)最少地從許多試樣袋中獲得血樣或血漿試樣，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。能夠被這樣的機(jī)器壓破的試樣袋的數(shù)目主要受設(shè)備規(guī)模、能夠由擠壓活塞對(duì)裝在筒內(nèi)的試樣袋體所產(chǎn)生的壓力的限制。由所示實(shí)施例的液壓機(jī)產(chǎn)生的800psi～900psi壓力足以完全壓破最多達(dá)64份圖2所示類型的試樣袋。因此，由512份試樣構(gòu)成的大型樣庫(kù)可以經(jīng)過本發(fā)明液壓機(jī)的8個(gè)工作循環(huán)來形成。與512份試樣袋被一個(gè)試樣收集插管逐個(gè)訪問并獲取試樣的方法相比，這將明顯縮短樣庫(kù)形成時(shí)間。
另外，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員顯然了解，由至少512份試樣構(gòu)成的單個(gè)大型樣庫(kù)可以由一臺(tái)液壓機(jī)制成，此液壓機(jī)大得足以在筒內(nèi)容納更多的試樣袋。液壓部的尺寸也將增大以便提供更大的擠壓功率來克服更多試樣袋帶來的更大的阻力。如上所述，樣庫(kù)尺寸將只受所需液壓機(jī)的大小的限制。
參見圖11，其中示出了本發(fā)明的PCR試驗(yàn)方法的流程圖，它允許用最少次數(shù)的單獨(dú)試驗(yàn)識(shí)別出唯一的PCR呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物。
此過程開始于框200，其中限定了適當(dāng)?shù)某跫?jí)樣庫(kù)尺寸，它又決定了各因素如有關(guān)病毒在總捐獻(xiàn)人群中的出現(xiàn)幾率、在樣庫(kù)稀釋后可能出現(xiàn)的病毒DNA或RNA的最終密集度等。
盡管PCR試驗(yàn)很敏感且能夠在受感染的試樣中檢驗(yàn)出單個(gè)病毒，但是病毒必須存在于PCR試樣中以提供呈陽(yáng)性的結(jié)果。例如，如果具有比較低的病毒密集度的受感染捐獻(xiàn)物的試樣與大量未受感染試樣混合在一起，則病毒在所形成的合并體中的密集度可能如此之低，以致統(tǒng)計(jì)可能顯示在一份來自PCR試驗(yàn)庫(kù)的試樣中沒有病毒。這樣的樣庫(kù)的確可能將病毒感染體錯(cuò)誤檢驗(yàn)為呈陰性。
例如，如果由密集度為每毫升試樣有500個(gè)病毒的被病毒感染的捐獻(xiàn)血漿制備0.02ml試樣，則0.02ml的試樣將平均有10個(gè)病毒。如果這0.02ml受感染的試樣與大約500份來自未受感染捐獻(xiàn)物的0.02ml試樣混合，則形成的10ml試樣庫(kù)將包括密集度為每毫升有1個(gè)病毒的病毒。因此，如果從樣庫(kù)中抽取1ml試樣進(jìn)行PCR試驗(yàn)，則統(tǒng)計(jì)可能明顯表示出PCR試樣不含病毒。
這樣低的病毒污染物的密集度程度對(duì)血漿制品幾乎沒有威脅，這是因?yàn)橹烙袔追N方法能夠使在這種低密集度的捐獻(xiàn)物中的病毒失去活性。這樣的病毒失活方法包括使用溶劑/洗滌劑或加熱到60℃以上并停留一段適當(dāng)?shù)臅r(shí)間等。這些方法通常被認(rèn)為是能夠?qū)⒉《久芗葴p少一些對(duì)數(shù)單位。例如，溶劑/洗滌劑方法能夠?qū)⒈尾《镜牟《久芗戎辽贉p少107/ml或7個(gè)對(duì)數(shù)單位，于是，血漿制品如凝血因子VIII、凝血因子IX或凝血酶原復(fù)合體可以由經(jīng)常是在PCR試驗(yàn)已呈陰性之后例如通過溶劑/洗滌劑方法進(jìn)行處理的捐獻(xiàn)血漿制備。
對(duì)于按慣例直接輸給容器的血制品來說，在這樣的捐獻(xiàn)物經(jīng)PCR試驗(yàn)顯示陰性之后，還存在低密集度的病毒感染的小危險(xiǎn)。
在結(jié)合圖11所示的實(shí)施例中，測(cè)定了上述因素如有關(guān)病毒在捐獻(xiàn)人群中的出現(xiàn)幾率和在稀釋后可能出現(xiàn)的病毒密集度。設(shè)計(jì)了一個(gè)大小適當(dāng)?shù)牡谝患?jí)PCR試驗(yàn)庫(kù)，它極大地降低了以低密集度存在的病毒不會(huì)被查出的統(tǒng)計(jì)可能性。在框201處，按照上述方式，通過將經(jīng)過識(shí)別的管段的終端小袋中的內(nèi)含物混合而制成樣庫(kù)。在框202處，對(duì)第一級(jí)PCR樣庫(kù)進(jìn)行PCR試驗(yàn)。
框203表示本發(fā)明方法的決定點(diǎn)，它取決于在框202中進(jìn)行的PCR試驗(yàn)的結(jié)果。在試驗(yàn)結(jié)果呈陰性的情況下，所有對(duì)應(yīng)于構(gòu)成第一級(jí)PCR樣庫(kù)的試樣的捐獻(xiàn)物被認(rèn)為未受病毒感染并交付到進(jìn)一步加工中以制成藥品。于是，該方法以接受PCR試驗(yàn)呈陰性的結(jié)果結(jié)束。
當(dāng)PCR試驗(yàn)反映出陽(yáng)性顯示時(shí)，這顯示出在至少一個(gè)構(gòu)成最初的PCR第一級(jí)樣庫(kù)的捐獻(xiàn)物中有病毒感染。在框204處，從管段上取下一個(gè)與第一次被取掉的小袋相鄰的下一個(gè)試樣袋，所述管段對(duì)應(yīng)于構(gòu)成最初的PCR第一級(jí)樣庫(kù)的捐獻(xiàn)物。這些附加的試樣袋被分成大致相同的兩個(gè)小組，為了清楚起見，在此定義為A組和B組。
接著，用一個(gè)單獨(dú)的干凈插管分別集合這些小組以便按照與上述相同的方式形成各小組樣庫(kù)，只對(duì)其中一個(gè)小組樣庫(kù)進(jìn)行PCR試驗(yàn)，如框205所示。哪一小組樣庫(kù)受到檢驗(yàn)對(duì)本發(fā)明的目的來說是不重要的。在框205中，小組A被指定為待檢小組，而小組B同樣可以被簡(jiǎn)單地指定為待檢小組，而這不會(huì)擾亂本發(fā)明的方法。
在框206處，根據(jù)小組樣庫(kù)A的PCR試驗(yàn)結(jié)果作決定。如果小組樣庫(kù)A根據(jù)PCR病毒顯示而被檢驗(yàn)為陰性，則不對(duì)構(gòu)成小組A的捐獻(xiàn)物試樣進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)。而是如框207所示，依次從構(gòu)成小組B的管段中取下下一個(gè)試樣袋，它們接著又被分成大約相等的小組A’、B’。此步驟中的各小組約有等于構(gòu)成前一小組的試樣數(shù)目一半的試樣。按照與上述相同的方式將小組試樣袋中的內(nèi)含物分別再次混合。如果小組A的PCR試驗(yàn)呈陽(yáng)性，這表示至少其中一份捐獻(xiàn)物受到了病毒感染，其它未檢驗(yàn)的小組(圖11的例子中的小組B)現(xiàn)在在框108處接受PCR試驗(yàn)以確認(rèn)它不是PCR陽(yáng)性。小組A現(xiàn)在將被進(jìn)一步細(xì)分成兩個(gè)大致相等的小組(A’，B’)的組，如框209所示。
在框210處，只對(duì)在先前步驟207或209中限定的一個(gè)小組樣庫(kù)A’或B’進(jìn)行PCR試驗(yàn)?，F(xiàn)在重復(fù)該方法并返回框206，其中對(duì)在框210處進(jìn)行的PCR試驗(yàn)的結(jié)果作決定。如果PCR試驗(yàn)結(jié)果證明所檢驗(yàn)的小組呈陰性，則將未檢驗(yàn)的小組再次細(xì)分成兩個(gè)大致相等的小組，每個(gè)小組包括約等于上級(jí)小組一半的試樣。如果受檢小組的PCR試驗(yàn)顯示陽(yáng)性，則受檢的小組將被進(jìn)一步細(xì)分成兩個(gè)大致相等的小組，每一組具有約等于上級(jí)小組一半的試樣。在這種情況下，未經(jīng)檢驗(yàn)的小組將再次經(jīng)受PCR試驗(yàn)以便確認(rèn)它也不是PCR陽(yáng)性。
試驗(yàn)方法在框206和框210之間反復(fù)進(jìn)行，直到認(rèn)定試驗(yàn)結(jié)束為止。試驗(yàn)結(jié)束被定義為當(dāng)細(xì)分小組導(dǎo)致形成兩個(gè)小組，而其中每一組只有一個(gè)對(duì)應(yīng)于單個(gè)捐獻(xiàn)物的試樣袋。其中一個(gè)試樣在框210處接受PCR試驗(yàn)，如果試驗(yàn)結(jié)果為陰性，則另一份試樣被確定為屬于受病毒感染的捐獻(xiàn)血漿。如果受檢的試樣的試驗(yàn)結(jié)果為陽(yáng)性，則另一份試樣接著也接受PCR試驗(yàn)以便確認(rèn)它不是PCR陽(yáng)性。
當(dāng)完成所有試驗(yàn)時(shí)，本發(fā)明的方法在框211處結(jié)束。從圖11的流程圖中應(yīng)該清楚看到，當(dāng)最初的試驗(yàn)樣庫(kù)為陽(yáng)性時(shí)，本發(fā)明的試驗(yàn)方法只需要在每個(gè)試驗(yàn)級(jí)中進(jìn)行兩次PCR試驗(yàn)，其中第一次試驗(yàn)是針對(duì)兩個(gè)小組中的一個(gè)進(jìn)行的，而隨后一次試驗(yàn)是為了確認(rèn)對(duì)應(yīng)的開始未檢驗(yàn)的樣庫(kù)真的呈陰性。當(dāng)最初檢驗(yàn)的樣庫(kù)呈陰性時(shí)，此試驗(yàn)方法只需要在每個(gè)試驗(yàn)級(jí)中作一次PCR試驗(yàn)。
以下將結(jié)合如圖12所示的特殊的PCR試驗(yàn)樣庫(kù)規(guī)模來描述本發(fā)明的試樣檢驗(yàn)方法和系統(tǒng)的實(shí)施。在圖12中，在步驟212中將512份個(gè)人捐獻(xiàn)物的終端小袋制成一個(gè)最初的PCR試驗(yàn)樣庫(kù)。為便于描述，假設(shè)512份試樣中只有一份是取自一個(gè)受有關(guān)病毒感染的捐獻(xiàn)者。圖12所示的具有10段單獨(dú)且相連的小袋的管段代表了最初與受感染的捐獻(xiàn)血漿容器相連并從中取樣的管段。
使最初的512份一組的樣庫(kù)接受PCR試驗(yàn)，由于存在受感染的試樣，所以病毒顯示呈陽(yáng)性。在步驟213中，由取自構(gòu)成先前呈陽(yáng)性樣庫(kù)的管段的下一個(gè)后繼的小袋構(gòu)成了兩個(gè)216份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)(256A和256B)?，F(xiàn)在，對(duì)樣庫(kù)256B進(jìn)行PCR試驗(yàn)，如圖12所示，病毒試驗(yàn)結(jié)果顯示為陰性，因此這表示樣庫(kù)256A含有一份來自受感染的捐獻(xiàn)物的試樣。
在步驟214中，由構(gòu)成樣庫(kù)256A的管段的下一個(gè)相繼的小袋制成了兩個(gè)128份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)。因此，根據(jù)本發(fā)明，樣庫(kù)256被細(xì)分而沒有接受PCR試驗(yàn)。在步驟203中，使樣庫(kù)128A接受PCR試驗(yàn)，由于它的病毒試驗(yàn)結(jié)果顯示為陰性，所以現(xiàn)在知道了樣庫(kù)128B含有一個(gè)來自受感染捐獻(xiàn)物的試樣袋。接著，通過從那些其先前的小袋構(gòu)成了樣庫(kù)128B的管段中取下下一個(gè)相繼的小袋而將樣庫(kù)128B細(xì)分成兩個(gè)64份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)(64A和64B)。
隨后，使樣庫(kù)64B接受PCR試驗(yàn)，在圖12的例子中，它的病毒試驗(yàn)結(jié)果顯示為陽(yáng)性。在這種情況下，對(duì)樣庫(kù)64A進(jìn)行PCR試驗(yàn)以證明它是真的呈陰性且除了樣庫(kù)64B中的那些試樣外沒有額外的受感染試樣。在步驟216中，通過從構(gòu)成前一個(gè)樣庫(kù)64B的管段上取下下一個(gè)相繼的小袋而將樣庫(kù)64B進(jìn)一步細(xì)分成兩個(gè)32份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)32A和32B。使樣庫(kù)32B接受PCR試驗(yàn)，如圖所示，其病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陰性，因此，將樣庫(kù)32A再細(xì)分成兩個(gè)16份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)16A和16B。16份一組的樣庫(kù)也是通過從構(gòu)成前一呈陽(yáng)性的樣庫(kù)32A的管段上取下的下一個(gè)連續(xù)試樣袋而制成的。
在步驟217中，樣庫(kù)16B接受PCR試驗(yàn)，其病毒試驗(yàn)結(jié)果顯示為陽(yáng)性。因此，對(duì)樣庫(kù)16A進(jìn)行PCR試驗(yàn)以確認(rèn)它是陰性的且所有受感染的試樣都在樣庫(kù)16B中。
在步驟218中，通過從構(gòu)成先前呈陽(yáng)性的樣庫(kù)16B的管段上取下下一個(gè)相繼的試樣袋而將樣庫(kù)16B細(xì)分成兩個(gè)8份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)8A和8B。接著，樣庫(kù)8B接受PCR試驗(yàn)，并如圖所示，它的病毒試驗(yàn)結(jié)果顯示為陰性，這表示樣庫(kù)8A含有一份來自受感染捐獻(xiàn)物的試樣。樣庫(kù)8A接著在步驟219中被進(jìn)一步細(xì)分成兩個(gè)4份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)4A和4B。對(duì)樣庫(kù)4B進(jìn)行PCR試驗(yàn)，它的試驗(yàn)結(jié)果呈陰性，于是表明樣庫(kù)4A含有一份來自受感染捐獻(xiàn)物的試樣。此后，在步驟220中按照與上述相同的方式將樣庫(kù)4A細(xì)分成兩個(gè)樣庫(kù)2A和2B。在進(jìn)行PCR試驗(yàn)時(shí)，樣庫(kù)2A的病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陰性，這表示構(gòu)成樣庫(kù)2B的兩份試樣中的一份來自一個(gè)對(duì)應(yīng)的受感染捐獻(xiàn)物的管段。
在步驟221中，通過從構(gòu)成樣庫(kù)2B的管段上取下最后的試樣袋而對(duì)個(gè)人捐獻(xiàn)物進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)最終的各個(gè)捐獻(xiàn)物進(jìn)行PCR試驗(yàn)，以便確認(rèn)呈陽(yáng)性的特殊捐獻(xiàn)物，接著，從冷藏庫(kù)中取出這份捐獻(xiàn)物并適當(dāng)?shù)靥幚淼簟１Ａ羝溆嗟?11份無(wú)病毒的捐獻(xiàn)物以便被繼續(xù)制成藥品。
在上述例子中，通過只進(jìn)行13次單獨(dú)的PCR試驗(yàn)就從512份一組的捐獻(xiàn)物中唯一地鑒別出單個(gè)受感染的捐獻(xiàn)物，這其中包括對(duì)原始的512份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)進(jìn)行初級(jí)的PCR試驗(yàn)。本發(fā)明的方法允許省略對(duì)特殊小組樣庫(kù)的PCR試驗(yàn)，只要對(duì)應(yīng)的受檢小組樣庫(kù)的病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陰性就行了。由于如此地跳過了某些PCR試驗(yàn)，所以本發(fā)明的方法減少了為識(shí)別出一個(gè)特定的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物所必須進(jìn)行的PCR試驗(yàn)的次數(shù)，而沒有犧牲PCR試驗(yàn)方法的鑒別力。在本發(fā)明的方法中，將不需要試驗(yàn)所有捐獻(xiàn)物地鑒別出所有陽(yáng)性捐獻(xiàn)物。
根據(jù)圖12的示范實(shí)施例，顯然可以對(duì)其中任何一個(gè)下級(jí)小組進(jìn)行PCR試驗(yàn)，而且呈陽(yáng)性試樣的隨機(jī)位置是可以變化的。因此，如果來自呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物的試樣存在于每個(gè)最初受檢的子樣庫(kù)中，則將需要進(jìn)行18次試驗(yàn)以便唯一地鑒別出呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物(最初的一次試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，且進(jìn)行一次附加試驗(yàn)以確保對(duì)應(yīng)的樣庫(kù)是陰性的)。
同理，如果每個(gè)最初受檢的子樣庫(kù)呈陰性，則只需要10次試驗(yàn)就能鑒別出呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物。實(shí)際上，子樣庫(kù)的陽(yáng)性和陰性試驗(yàn)結(jié)果是機(jī)會(huì)均等的，因此，將平均需要14次試驗(yàn)以便從最初的512份一組的捐獻(xiàn)物樣庫(kù)中鑒別出獨(dú)一份呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物。
因此，根據(jù)以上描述顯然可以知道，包括形成具有獨(dú)立且相連的、分別裝有一份捐獻(xiàn)血漿的試樣的小袋的管段的本發(fā)明方法和系統(tǒng)在提供許多PCR試驗(yàn)樣庫(kù)方面是有利的。與同時(shí)將每個(gè)捐獻(xiàn)物的單份試樣制成一系列初級(jí)和子樣庫(kù)的傳統(tǒng)樣庫(kù)制備方式不同，本發(fā)明允許剛好在試驗(yàn)之前形成試驗(yàn)樣庫(kù)。這種“臨時(shí)”樣庫(kù)成型方法允許只將需要的各試樣袋制成試驗(yàn)樣庫(kù)。由于樣庫(kù)是在不同時(shí)刻制成的且每一次都是由密封的試樣袋構(gòu)成的，所以受污染的可能性被消除了。另外，試樣袋可保持冷凍狀態(tài)，直到需要形成一個(gè)試驗(yàn)樣庫(kù)時(shí)才被取出。避免了可能不利地影響有關(guān)DNA或RNA的恢復(fù)的多次冷凍-解凍循環(huán)，因此確保了PCR試驗(yàn)的統(tǒng)一性。
盡管上述方法對(duì)于以最少次數(shù)的比較昂貴的PCR試驗(yàn)鑒別出一份病毒試驗(yàn)呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物是有效的，但是也可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐作法提供其它鑒別各呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物的方法。尤其是，有這樣一種方法，它具有能夠在兩到三個(gè)試驗(yàn)循環(huán)內(nèi)鑒別出單個(gè)呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物的性能，因此明顯縮短了時(shí)間并減少了用于篩選大量捐獻(xiàn)物的管理開銷。
例如，在上述方法中，一旦特殊的子樣庫(kù)被鑒定為含有呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物，技術(shù)人員就必須鑒別那些其試樣構(gòu)成了該特殊子樣庫(kù)的捐獻(xiàn)物。接著，必須重回到那些捐獻(xiàn)物上，并且必須從各個(gè)對(duì)應(yīng)的管段上獲得另一個(gè)試樣袋。隨后，必須形成兩個(gè)下代子樣庫(kù)并重復(fù)PCR試驗(yàn)。使這種包括獲取、子樣庫(kù)成型和PCR試驗(yàn)的過程針對(duì)越來越小一代的子樣庫(kù)重復(fù)進(jìn)行，直到此方法唯一地鑒別出受病毒感染的捐獻(xiàn)物為止。
但是，在每次PCR試驗(yàn)循環(huán)中(獲取、子樣庫(kù)成型和PCR試驗(yàn))耗費(fèi)了大量時(shí)間。以512份一組的第一代樣庫(kù)為例，顯然至少需要10個(gè)試驗(yàn)循環(huán)才能唯一地鑒別出一個(gè)受病毒感染的捐獻(xiàn)物。盡管上述方法是非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的，但是在時(shí)間很重要的情況下，上述方法可能對(duì)一個(gè)作PCR試驗(yàn)的試驗(yàn)室來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在，結(jié)合圖13、14來描述以最少次PCR試驗(yàn)循環(huán)唯一地鑒別出病毒試驗(yàn)呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)血液或捐獻(xiàn)血漿的方法。
參見圖13，它示出了根據(jù)本發(fā)明的以最少次數(shù)的PCR分析循環(huán)高效地檢出在樣庫(kù)中PCR試驗(yàn)呈陽(yáng)性的單份捐獻(xiàn)物的PCR試驗(yàn)方法的流程圖。如在上述PCR試驗(yàn)方法中的情況那樣，圖13的方法假定PCR試驗(yàn)足夠敏感可檢驗(yàn)出在規(guī)模適當(dāng)?shù)臉訋?kù)中存在呈陽(yáng)性的試樣。為了便于描述，選擇初級(jí)組來代表512份捐獻(xiàn)血液或捐獻(xiàn)血漿。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，初級(jí)組的規(guī)?？梢愿蠡蚋。@取決于所測(cè)定的特殊基因組標(biāo)記、所采用的PCR試驗(yàn)方法的敏感程度、在等分試樣中基因組標(biāo)記濃度的期望值和等分試樣的大小。
此方法在限定出一個(gè)N維試樣矩陣或網(wǎng)格的框301中開始。矩陣的大小可以是隨意的且它包括從2～N的任意維數(shù)，但優(yōu)選地是有規(guī)則的三維方陣。
這樣的矩陣的一個(gè)例子在圖14中示出，它是方陣的示意圖，它的特征是有三維標(biāo)號(hào)行、列和層(r，c，s)。在圖14的示范矩陣中，有三行、三列和三層，由此構(gòu)成了33或27個(gè)矩陣元。在示范實(shí)施例中，一行被定義為包括由一個(gè)穿過規(guī)則方陣而取的假想垂直剖面而獲得的所有矩陣元。在圖14的實(shí)施例中，例如包括矩陣第三行的矩陣元在其行面上被標(biāo)以r3。
與此相似的，列包括由一個(gè)沿垂直于行的方向的方向穿過矩陣的第二假想垂直剖面而獲得的所有矩陣元。在圖14的示范實(shí)施例中，例如包括第1列的矩陣元在其列面上被標(biāo)為c1。一層被定義為包括由一個(gè)穿過圖14的示范矩陣的水平剖面而獲得的所有矩陣元。與行、列的定義相似，構(gòu)成第一層的矩陣元在其層面上被標(biāo)為s1。
因而可以看到，在圖14的矩陣中，27個(gè)矩陣元中的每一個(gè)只屬于三行、三列、三層中的一個(gè)。從數(shù)學(xué)角度出發(fā)，這可以由關(guān)系式Xrcs表示，其中X表示一個(gè)矩陣元，rcs是維標(biāo)，各維標(biāo)可以是1～3中的一個(gè)值。特定的矩陣元X113可以被定義為在第一行、第一列與第三層交匯處的矩陣元。
根據(jù)以上所述，盡管圖14的示范矩陣是3×3×3的矩陣，但顯然矩陣元組成和矩陣定義的原則也適用于行列層數(shù)更多的矩陣。尤其是，八行、八列、八層的矩陣仍然可以從數(shù)學(xué)上由Xrcs表示，其中r、c和s的取值可以是1～8中的一個(gè)值。因此，三維的8×8×8矩陣能夠適應(yīng)用于512個(gè)矩陣元的標(biāo)記。
參見圖13的方法流程圖，在定義出N維試樣矩陣后，根據(jù)每個(gè)矩陣元將特殊的捐獻(xiàn)血或捐獻(xiàn)血漿編圖。在示范的三維8×8×8矩陣中，使一份來自512份捐獻(xiàn)物中每一個(gè)的試樣與一個(gè)矩陣元聯(lián)系起來并用一個(gè)對(duì)應(yīng)的獨(dú)有的Xrcs標(biāo)記標(biāo)示。
接著，從每份試樣中取一個(gè)等分量并形成許多下級(jí)子樣庫(kù)。各子樣庫(kù)包括所有維標(biāo)數(shù)定為1的試樣(Xrcs)的等分部分。換句話說，根據(jù)上述示范矩陣，所有r＝1(不管列數(shù)和層數(shù)是多少)的試樣(Xrcs)被合并成一個(gè)子樣庫(kù)；r＝2，r＝3…r＝N時(shí)與此相似。同樣，不管行數(shù)和層數(shù)是多少，c＝1，c＝2，…c＝N時(shí)的情況與此相似；不管行數(shù)和列數(shù)是多少，s＝1，s＝2，…s＝N時(shí)的情況與此相似。各子樣庫(kù)于是代表各行、各列、各層或其它維標(biāo)，從而如果已限定了N維矩陣，則將存在N倍個(gè)(試樣總數(shù))1/n的子樣庫(kù)。對(duì)于所示范的包括512份試樣的三維8×8×8矩陣來說，將存在24個(gè)下級(jí)子樣庫(kù)(8行樣庫(kù)，8列樣庫(kù)，8層樣庫(kù))。根據(jù)本發(fā)明，子樣庫(kù)的形成可以被視為類似于通過子行列式方法減少行列式的數(shù)學(xué)方法。與此相似的，各試樣將被理解成在N個(gè)子樣庫(kù)中被代表了，1代表矩陣的每維。
除形成子樣庫(kù)外，各試樣的一等分量或各子樣庫(kù)的一等分量被合并成單個(gè)母樣庫(kù)，它包含了一份來自構(gòu)成該捐獻(xiàn)格(space)的所有512份捐獻(xiàn)物的試樣。在形成所有樣庫(kù)后，可以重新冷凍收藏其余的試樣和子樣庫(kù)及母樣庫(kù)，直到需要如進(jìn)行PCR試驗(yàn)時(shí)為止。
當(dāng)需要進(jìn)行PCR試驗(yàn)時(shí)，先對(duì)代表構(gòu)成矩陣的各試樣的一等分量的母樣庫(kù)進(jìn)行PCR試驗(yàn)。如果母樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陰性，則至少根據(jù)PCR試驗(yàn)的敏感度水平判定不存在病毒試驗(yàn)呈陽(yáng)性的由形成矩陣的試樣代表的捐獻(xiàn)物。其試樣構(gòu)成矩陣的捐獻(xiàn)血或捐獻(xiàn)血漿可以交付繼續(xù)使用。但是，如果母樣庫(kù)的PCR試驗(yàn)對(duì)一個(gè)特殊的基因組標(biāo)記呈陽(yáng)性，則在步驟300中進(jìn)入第二個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)，其中檢驗(yàn)各子樣庫(kù)。
按照與上述方式相似的方式，如此選擇母樣庫(kù)規(guī)模，即在母樣庫(kù)(512份試樣)中出現(xiàn)至少一份呈陽(yáng)性試樣的統(tǒng)計(jì)幾率很低，優(yōu)選地小于1％～2％。這可以通過根據(jù)98％～99％的可信度估算有關(guān)病毒在整個(gè)捐獻(xiàn)人群中的出現(xiàn)幾率來實(shí)現(xiàn)。例如，如果根據(jù)98％的可信度確定1000個(gè)捐獻(xiàn)人中只有一個(gè)人感染了有關(guān)病毒，則在計(jì)算的下1000個(gè)捐獻(xiàn)人中可能發(fā)現(xiàn)至少一個(gè)受感染捐獻(xiàn)者的幾率為2％。這保證了算法一般能夠在PCR試驗(yàn)循環(huán)中在規(guī)模適當(dāng)?shù)臉訋?kù)中鑒別出單個(gè)反應(yīng)體。根據(jù)本發(fā)明，假定在矩陣中存在單個(gè)呈陽(yáng)性的試樣，則其中3個(gè)子樣庫(kù)將含有一等分的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物，每維之中有一份。在示范實(shí)施例中(512份試樣的矩陣)，存在8個(gè)子行樣庫(kù)、8個(gè)子列樣庫(kù)和8個(gè)子層樣庫(kù)。如果母樣庫(kù)試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，那么在如步驟307所示的第二個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)中，1行、1列、1層的樣庫(kù)的試驗(yàn)呈陽(yáng)性。如在步驟309中所示的那樣，行、列、層矩陣元標(biāo)號(hào)的交點(diǎn)清楚地標(biāo)出反應(yīng)性捐獻(xiàn)物。
作為一個(gè)例子，如果反應(yīng)性試樣被編為矩陣元X113，則第一行子樣庫(kù)的PCR試驗(yàn)結(jié)果將呈陽(yáng)性，而第二行和隨后行的子樣庫(kù)將呈陰性。另外，第一列子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果將呈陽(yáng)性，而第二列和后續(xù)列的樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果將呈陰性。與此相似的，第一、第二層子樣庫(kù)將呈陰性，而第三層樣庫(kù)將呈陽(yáng)性，而后續(xù)層的子樣庫(kù)將呈陰性。三個(gè)呈陽(yáng)性的子樣庫(kù)(第一行、第一列、第三層)只有一個(gè)公共的矩陣元X113。所以，由于其被編為矩陣元X113的試樣代表，陽(yáng)性捐獻(xiàn)物被唯一地鑒別出來。
如果在矩陣中有一個(gè)以上的反應(yīng)性捐獻(xiàn)物，則仍然可以通過本發(fā)明的方法以不越過1個(gè)的附加PCR試驗(yàn)循環(huán)清楚地鑒別出反應(yīng)性捐獻(xiàn)物。如果觀察到多于一個(gè)的單維標(biāo)子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，而只有代表其余每個(gè)維標(biāo)的單個(gè)子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，則可以通過數(shù)學(xué)估算試驗(yàn)結(jié)果而無(wú)需第三次PCR試驗(yàn)循環(huán)地清楚鑒別出多于一個(gè)的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物。
例如，如果第一行子樣庫(kù)(其它的沒有)試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，第一列子樣庫(kù)(其它的沒有)試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，第一層子樣庫(kù)和第三層子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，則只有兩個(gè)構(gòu)成矩陣的呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物，它們能夠被清楚地標(biāo)示為X111和X113。無(wú)需進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)來獲得這樣的結(jié)果。
另一方面，如果觀察到許多子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性且其身份如在步驟310所示的那樣表現(xiàn)出沿兩維標(biāo)號(hào)變化，則顯然存在z2個(gè)矩陣元，被潛在地編為呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物地標(biāo)出所述矩陣元，其中z是構(gòu)成網(wǎng)陣的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物的實(shí)際數(shù)目。
例如，如果第一行子樣庫(kù)(其它的沒有)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，第一列和第三列子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，第一層和第三層子樣庫(kù)的試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性，這暗示出潛在的呈陽(yáng)性應(yīng)試矩陣元為X111、X113、X131、X133。由于只在兩個(gè)維標(biāo)(列和層)上出現(xiàn)了應(yīng)試矩陣元的倍數(shù)，所以可以看到實(shí)際上只有兩個(gè)構(gòu)成矩陣的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物。在這種情況下，所有四個(gè)捐獻(xiàn)物可以被隨機(jī)鑒定為呈陽(yáng)性的并被除去，或者分別從四份應(yīng)試矩陣元中抽取一等分試樣并在步驟311的第三次PCR試驗(yàn)循環(huán)中單獨(dú)接受PCR試驗(yàn)，以便唯一地鑒定出這四個(gè)當(dāng)中的哪兩個(gè)構(gòu)成了真正的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物。
與此相似的，從數(shù)學(xué)角度出發(fā)，如果在矩陣中有多于兩個(gè)的呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物，則顯然其身份將在多于兩維的范圍內(nèi)變化，最多將存在zn個(gè)被鑒定的潛在呈陽(yáng)性應(yīng)試矩陣元，其中z是呈陽(yáng)性捐獻(xiàn)物的實(shí)際數(shù)目，n是變化的維數(shù)。在這種情況下，從矩陣的所有嫌疑矩陣元中抽取等分試樣并直接鑒定。
因此，可以看到，本發(fā)明的方法允許在針對(duì)初級(jí)呈陽(yáng)性的母樣庫(kù)的單個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)中清楚地識(shí)別出對(duì)某個(gè)基因組標(biāo)記有反應(yīng)的捐獻(xiàn)物，對(duì)于包含單個(gè)反應(yīng)性捐獻(xiàn)物或許多反應(yīng)性捐獻(xiàn)物的矩陣，可以在兩個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)中試驗(yàn)出呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物，其中這些捐獻(xiàn)物只沿單個(gè)維標(biāo)變化，對(duì)于任何其它情況而言，可以在三個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)中試驗(yàn)出呈陽(yáng)性的捐獻(xiàn)物。
因此，本發(fā)明的實(shí)際作法導(dǎo)致了輸血和由此制備的血制品或血漿制品由于其盡可能不受病毒感染所以基本上是安全的。有利的是，可輕松地進(jìn)行經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且敏感度高的試驗(yàn)以便直接查出是否有病毒。因此，避免了通常與在感染觀察期內(nèi)的抗體試驗(yàn)有關(guān)的病毒感染的錯(cuò)誤顯示。另外，本發(fā)明允許經(jīng)濟(jì)地使用敏感度高的試驗(yàn)，這些試驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)出在試樣中是否存在單種病毒，因此有助于確保輸血不受初期病毒的感染。
那些熟悉本領(lǐng)域的人員將認(rèn)識(shí)到，上述例子和對(duì)本發(fā)明各優(yōu)選實(shí)施例的描述僅僅是為了從整體上說明本發(fā)明，本發(fā)明各要素的數(shù)目、大小和形狀以及所實(shí)施的試驗(yàn)類型可以在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)變化。例如，單獨(dú)且相連的小袋的長(zhǎng)度和其容積可以沿管段的長(zhǎng)度逐漸增大，這對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是顯而易見的。由于連續(xù)的試驗(yàn)子樣庫(kù)是由越來越少的試樣構(gòu)成的，所以構(gòu)成樣庫(kù)的血漿量必須減少。應(yīng)該理解的是，為了在各連續(xù)的子樣庫(kù)中保持足夠的血漿量，連續(xù)的試樣袋可以有更大的容積以便提供所需的最終樣庫(kù)量。為了提供大小從大約1ml到大約10ml的樣庫(kù)，顯然連續(xù)的試樣袋的體積將從大約0.02ml逐漸增大到0.5ml。在一個(gè)示范實(shí)施例中，小袋體積在用于最大樣庫(kù)的第一袋中為0.02ml，而在最后的試樣袋中為0.2ml。
顯然，本發(fā)明的系統(tǒng)不局限于示范的血漿收集容器和與其相關(guān)聯(lián)的管段?？梢詾檠蚱渌镆喝萜髋鋫湎嗤b置，且可以使任何適當(dāng)?shù)墓芏卧谑占后w之前或完成液體的收集之后與其相連。只需要注意的是，生物液的試樣數(shù)量應(yīng)該被轉(zhuǎn)移到一個(gè)接著根據(jù)本發(fā)明被制成小袋的管段中。
因此，本發(fā)明不局限于上述的特定實(shí)施例，而是由后續(xù)的權(quán)利要求書的范圍來限定本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種在單個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)中檢驗(yàn)許多捐獻(xiàn)血漿以便唯一地鑒定出具有陽(yáng)性病毒顯示的捐獻(xiàn)物的方法，此方法包括以下步驟提供許多捐獻(xiàn)血漿，其中將各捐獻(xiàn)物的一部分裝在一個(gè)管段中，所述管段沿其長(zhǎng)度被間隔的密封部分開，在密封部之間的管段部分形成連續(xù)的容器，其中在各容器中裝有一份該捐獻(xiàn)物的血漿試樣；定義出一個(gè)n維坐標(biāo)網(wǎng)，其中n是一個(gè)整數(shù)，坐標(biāo)網(wǎng)還具有許多內(nèi)單元，每個(gè)單元由坐標(biāo)網(wǎng)的n維交叉點(diǎn)限定；給一份來自許多捐獻(xiàn)血漿中的特殊血漿的試樣標(biāo)以該坐標(biāo)網(wǎng)各單元中對(duì)應(yīng)一個(gè)的標(biāo)記，各試樣由一個(gè)矩陣符號(hào)Xrcs限定，其中矩陣符號(hào)的腳標(biāo)限定了坐標(biāo)網(wǎng)的維標(biāo)；從每份捐獻(xiàn)血漿的各試樣中取出等分試樣，選取各試樣的等分?jǐn)?shù)由構(gòu)成坐標(biāo)網(wǎng)的維標(biāo)數(shù)限定；由各試樣的等分量形成子樣庫(kù)，其中各子樣庫(kù)包括其中一個(gè)維標(biāo)被固定的所有試樣的一等分試樣；在單個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)中檢驗(yàn)所有子樣庫(kù)以確定是否顯示有病毒；根據(jù)行列式簡(jiǎn)化計(jì)算在單個(gè)PCR試驗(yàn)循環(huán)內(nèi)試驗(yàn)呈陽(yáng)性的各子樣庫(kù)的維標(biāo)，由此清楚地鑒別出由各呈陽(yáng)性子樣庫(kù)的維標(biāo)限定的唯一單元，于是清楚地鑒別出唯一的呈陽(yáng)性的試樣。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，n維坐標(biāo)網(wǎng)是至少三維的坐標(biāo)網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，坐標(biāo)網(wǎng)是三維坐標(biāo)網(wǎng)，各試樣由一個(gè)標(biāo)為Xrcs的矩陣元符號(hào)表征，維標(biāo)r、c、s表示該坐標(biāo)網(wǎng)的行、列和層。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，從一個(gè)捐獻(xiàn)物的各血漿試樣中提取三等分。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，子樣庫(kù)形成步驟還包括由具有一個(gè)r標(biāo)號(hào)的各試樣的等分量形成子樣庫(kù)，所述r標(biāo)號(hào)由一個(gè)獨(dú)有的整數(shù)表示；由具有一個(gè)c標(biāo)號(hào)的各試樣的等分量形成子樣庫(kù)，所述c標(biāo)號(hào)由一個(gè)獨(dú)有的整數(shù)表示；由具有一個(gè)s標(biāo)號(hào)的各試樣的等分量形成子樣庫(kù)，所述s標(biāo)號(hào)由一個(gè)獨(dú)有的整數(shù)表示；以及對(duì)各r、c、s子樣庫(kù)進(jìn)行PCR試驗(yàn)以便獲得病毒顯示。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，它還包括以下步驟確定病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性的各r子樣庫(kù)的整數(shù)標(biāo)號(hào)；確定病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性的各c子樣庫(kù)的整數(shù)標(biāo)號(hào)；以及確定病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性的各s子樣庫(kù)的整數(shù)標(biāo)號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，當(dāng)整數(shù)標(biāo)號(hào)轉(zhuǎn)換成維標(biāo)r、c、s以便根據(jù)編圖標(biāo)記Xrcs識(shí)別試樣時(shí)，病毒試驗(yàn)結(jié)果呈陽(yáng)性的r、c、s子樣庫(kù)的整數(shù)標(biāo)號(hào)唯一地限定出呈陽(yáng)性的試樣。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，如果多于一個(gè)標(biāo)號(hào)將多于一個(gè)子樣庫(kù)標(biāo)示為病毒試驗(yàn)呈陽(yáng)性的子樣庫(kù)，則使所有應(yīng)檢試樣接受單獨(dú)的檢驗(yàn)。
全文摘要
提供了一種系統(tǒng)、方法和裝置,它們可用于檢驗(yàn)捐獻(xiàn)血液或血漿以便查出那些受病毒感染超過預(yù)定程度的特殊捐獻(xiàn)物。描述了一種方法和裝置,它們將與捐獻(xiàn)液容器相連的空心軟管段制成了獨(dú)立且分別密封、相連的試樣容器。沿管段的長(zhǎng)度間隔地密封它,密封部之間的管段部分構(gòu)成了容器,在各容器中裝有一部分血漿試樣。容器中的內(nèi)含物被制成樣庫(kù),通過象PCR這樣的敏感度高的試驗(yàn)對(duì)樣庫(kù)依次進(jìn)行針對(duì)病毒感染的試驗(yàn)。根據(jù)這樣一種算法來檢驗(yàn)樣庫(kù),即根據(jù)一個(gè)N維矩陣或坐標(biāo)網(wǎng)的各單元給來自各捐獻(xiàn)物的試樣編制標(biāo)號(hào)。各矩陣元由一個(gè)矩陣符號(hào)X
文檔編號(hào)B01L3/00GK1246158SQ98802160
公開日2000年3月1日 申請(qǐng)日期1998年1月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月6日
發(fā)明者洛蘭·B·佩達(dá)達(dá), 查爾斯·M·赫爾德布蘭特, 安德魯·J·康德拉 申請(qǐng)人:阿爾法治療公司