[发明专利]用于微生物孵育的装置、系统和方法

说明书

本公开涉及体外诊断装置、系统和方法，特别是微生物诊断装置。本文描述的系统和方法会涉及样品的自动孵育（包括加热、搅拌、自动装载和卸载），以及对限制蒸发的考虑。

优先权

本申请要求2017年10月6日提交的美国临时专利申请序列号62/569,281在35 USC§119下的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及体外诊断装置、系统和方法，特别是微生物诊断装置。本文描述的系统和方法会涉及样品的自动孵育（包括加热、搅拌、自动装载和卸载）以及对限制蒸发的考虑。

背景技术

抗微生物剂已经转变了医学实践，使得曾经致命的感染可更容易得到治疗，并挽救了数百万人的生命。抗微生物剂的快速施用已被证明能降低死亡率，尤其是在严重感染（诸如败血症）中降低死亡率。在这些严重的情况下，由于通常不知道有关生物体（例如物种）的信息，所以最常使用高效广谱抗微生物剂。这些广谱抗微生物剂会具有严重的副作用，导致器官损伤，延长康复和住院时间，并且在一些情况下会增加死亡率。此外，抗微生物剂的过度使用已经导致抵抗抗微生物剂的生物体的增加，这已经成为对公共健康的严重且日益增长的威胁。越来越多的大量证据表明，通过使用靶向抗微生物治疗，可以降低（例如，最小化）患者死亡率，可以缩短康复时间，并且医院既可以节省患者住院费用又可以最小化昂贵的抗微生物剂的使用。

然而，靶向抗微生物治疗通常需要的完整信息通常在采集样品后2-3天被递送。当前的抗微生物剂敏感测试（AST）可能需要超过8小时来确定以及递送相关和有用的信息，这通常不足以提供当天的结果。由于许多临床实验室以12小时轮班制操作，这意味着可付诸行动的AST信息要到第二天才能提供给处方医生。

一些系统通过将患者样品暴露于一组抗微生物剂稀释系列并测量其随时间的生长来执行患者样品的表型AST测试。通过测量溶液浊度或由微生物代谢触发的染料的荧光，可以间接且最常用地光学地测量生长。通过对光信号的定量比较，这些系统确定每种抗微生物剂的稀释系列中成功抑制被测微生物生长的最低浓度。该值被称为最小抑制浓度（MIC），临床医生经常使用该值来确定最有效的抗微生物剂和剂量，即递送靶向抗微生物剂治疗。另外，敏感（S）、中间（I）或抗性（R）的定性敏感结果（QSR）可与MIC一起或代替MIC被报告。

为了获得MIC和QSR结果，将给定微生物在标准化营养肉汤（例如，Muller Hinton肉汤）中的生长与其在多种抗微生物剂稀释条件（例如，在2×稀释系列中）下的生长进行比较。如临床和实验室标准研究所（CLSI）的定义，通常在16-24小时之后只人工地测量一次生长。如前所述，一些自动化系统通过定期（例如20分钟）询问每个测试孔中的微生物生长来缩短这一时间。这一过程会很繁琐，并且通常不由技术人员执行。然后使用专有算法对生长曲线进行分析，该算法包括分析孔之间生长曲线的绝对值、相对值、速率、积分等。

历史上，与临床化学和血液学领域相比，微生物临床实验室中的自动化已经落后，在临床化学和血液学领域，自动化和新的测定开发已经缩短了从样品到结果的时间。在过去的30年中，已经开发了三个主要的商业自动化AST系统；所有这些都被设计成通常由训练有素的技术人员完成的自动化操作。这些自动化系统执行的操作表面上类似于免疫测定、核酸测试、细胞学等领域中开发的自动化系统执行的操作（例如，样品孵育、流体处理等）。然而，表型AST应用要求在经常与现有自动化装置的设计限制不相容的条件下执行这些操作。这些条件包括在孵育期间需要快速搅拌微生物样品、保持遍及AST样品盒的均匀加热以及在孵育期间保持液体体积。

现有自动化系统和AST优化系统之间的一个重要区别在于样品在孵育期间的加热。目前的系统通常依靠强制空气加热系统在孵育期间对样品进行加热。这些系统可能容易形成遍及AST样品盒的温度梯度，并且在6-8小时孵育时段的过程中容易发生水性孵育介质的蒸发损失。

发明内容