[发明专利]用于样品制备和分析的自动化系统及方法

说明书

本申请要求于2010年10月29日提交的美国临时申请第61/408180号的申请权益，该美国临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明通常涉及样品制备和分析领域，以及更具体地涉及用于根据各种不同的分析物化验来制备和分析样品的样品制备系统和样品分析系统。

背景技术

液相色谱-质谱法（“LCMS”）是一项有效的分析物检测和测量技术，其已经成为出于诊断目的用于高精度地检测小分子、氨基酸、蛋白质、缩氨酸、核酸、脂质和碳水化合物分析物的优选方法。然而，LCMS所需的仪器在技术上是复杂的，而且不是非常适合于典型的医院临床实验室或医疗实验室技术员。这些临床实验室都没有采用LCMS诊断，相反这些临床实验室一般使用替代性的诊断技术（包括自动化免疫分析法）。可替代地，临床实验室可将样品送出到中心参考实验室来进行分析。

当前LCMS方法需要针对每一分析物化验来谨慎地选择适当的液体色谱柱和流动相，以及需要质谱仪的复杂校准来分离和识别受关注的分析物。此外，为了在同一仪器上分析不同的分析物或不同类的分析物，柱、流动相、液相色谱仪设置、和/或质谱仪设置中的一个或多个必须由LCMS技术专家改变和优化。通常情况下，诸如质谱仪离子源之类的单独硬件部件必须手动地重新配置以适应针对特定分析物的不同分析模式。这类复杂的设备和尖端的科学技术需要非常尖端的LCMS专业技术专家，且迄今为止仅仅大型的集中的参考实验室能够使用这样LCMS设备来进行临床诊断。

在每一个这样的参考实验室中，由于这种设备的调整的时间和技术复杂性，利用相同类型化验的患者试样（specimen）一般分组成大批量且被连续地处理，以避免进行手动调整的必要性，所述手动调整是费时的且会容易产生错误。虽然该批量模式的自动化方法可减少LCMS技术专家的干预量，但是它显著增加针对每一试样为了得到结果所需的时间。因此，在分析前的几个小时或甚至几天内可能未处理非紧急试样。对于时间敏感的试样，例如，对于需要用于立即处置决策的短周转时间的急诊患者或移植患者而言，这种延误是不可接受的。

更进一步的，一些试样由于一种或多种分析物的降解或挥发（其使分析物浓度失真）而具有有限的贮藏寿命。因此，存在用于确定特定类型的试样在更高优先级的其它试样之后可能被延迟多长时间的一组复杂因素。

对于典型的医院实验室，LCMS系统是一项非常大的资本投资。因此，对于医院实验室而言购买针对不同专用分析的多个系统往往是不切实际的。因此，对于医院而言，即使是较大的医院而言，使用用于临床LCMS应用的批量模式自动化是不切实际的，因为它不具有中央参考实验室的规模，因此当其从一种类型或类别的分析物测试切换到另一种类型或类别的分析物测试时会被迫频繁地做出对LCMS硬件和复杂的设置的频繁改变。面对巨大的经济和技术挑战，这种临床实验室无法针对例行患者试样获得LCMS技术的技术益处，而是被迫将患者样品发送到中央参考实验室。

因此，对更灵活地适于处理不同类型的分析物化验的样品制备系统和样品分析系统存在需求。此外对于下述样品制备系统和样品分析系统存在需求：针对制备样品和进行各种不同的分析物化验，其配置和使用起来不太复杂，不需要LCMS技术专家的专业知识，或大规模的参考实验室。此外，还存在需求一种针对各种不同分析物化验改进了得到结果的时间的效率的样品制备和样品分析系统。

发明内容

本发明克服了传统样品制备系统和样品分析系统的上述问题、其它缺陷、缺点、和挑战。虽然将结合某些实施例对本发明进行描述，但是应该理解，本发明并不限于这些实施例。与此相反，本发明包括可落入本发明精神和范围内的所有替换、变型和等同物。

根据本发明的一个实施例，一种样品制备和分析系统包括样品制备系统和样品分析系统。样品制备系统根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验来制备样品。样品分析系统包括分析仪，分析仪可基于所选化验而动态地重新配置以便根据该选定的化验对所制备的样品进行分析。数据通信链路将数据从样品制备系统通信到样品分析系统以便根据所选化验对分析仪进行重新配置。

根据本发明的另一个实施例，一种制备和分析样品的方法包括用样品制备系统制备样品以及用样品分析系统分析所制备的样品。根据选自于包含多项独特化验的数据库的化验从试样取出样品。样品分析系统包括分析仪，分析仪响应于所选化验来动态地重新配置，且对相关的所制备样品进行分析。用于动态地重新配置分析仪的数据通过数据通信链路在样品制备系统和样品分析系统之间通信。