[发明专利]用于增强生物反应而进行小容积搅拌的方法和仪器

说明书

本发明的目的在于对含有一种生物或含有细胞的其他流体进行定性和/或定量测定中大大地加速反应速度和提高其精度。更详细地说，本发明是指用来加速免疫反应速度的方法和仪器，在这种免疫反应中，至少被涂覆有一种选定抗体的微球体被快速地与含有细胞的样品混合而不明显地损害所研究的细胞的性质。本发明也可用于某些生化反应的测定。

与本发明有关的这类免疫反应包括抗原/抗体反应，在这种反应中，微球体（不管其是磁性的还是非磁性的）被涂覆有抗体一类的东西，这种抗体将专门与位于我们希望测定的细胞表面上的抗原粘结。这种的反应可以包括对用于特定粘结的抗原的标记和示踪，或者可以包括对一种细胞，相对于其中的一种抗原进行示踪或标记。

在此以前，涉及到对细胞样品中被示踪或被标记的微球体进行混合的实验室做法，是要培育几分钟到几小时。其时间所以拖得如此长的理由之一要归咎于所用微球体群体中的物理和化学性质的差别。这样长时间周期大大地限制了这些程序并妨碍任何一种类型的快速试验，特别是妨碍对自动化技术的应用。

已有技术企图将特定反应的时间周期搞到最佳，其办法是改变反应物的容积和浓度以及进行反应的温度和所需要的混合。很明显，可以采用多么少的反应混合物的体积这样一个下限是存在的。还有，提 高温度可以使免疫反应变性，而使劲搅拌又会破坏细胞。

在以往的技术中，曾将各种各样的混合（搅拌）系统和方法用于特定的免疫反应。以往的技术表明，长时间搅拌混合物是自动化系统所不希望的。这样的自动化系统特别适用于在单位时间内分析大量样品。

因此，本发明的第一个目的是提供一种在含有细胞的样品中加快反应速度的方法，而选定的反应物被引入这种样品供搅拌，以提供一种悬浮液来进行定性和/或定量测定，上述方法包括制备一定容积含有细胞的样品，向样品中引入至少一种反应物以提供一种适用于测定的悬浮液;其特征是：快速搅拌由样品和反应物形成的悬浮液，以大大减小足以加速样品反应物之间的反应速度的时间周期，而不损害所研究细胞的性质或测定的精度。

本发明的第二个目的是提供一种仪器以便加速含有细胞的样品中的反应速度，而选定的反应物被引入这个样品供搅拌，以提供一种悬浮液去进行定量和/或定性测定，上述仪器包括一定容积的含有细胞的样品，还有用来向样品中至少引入一种反应物的装置，以提供适合于进行测定的悬浮液;其特征在于用一个装置快速搅拌样品和反应物所组成的悬浮液，以便大大减小足以加速细胞和反应物之间反应速度的时间周期，并且不损害所研究细胞的性质和测定精度。

本发明的第三个目的是提供一种方法，它至少能使一种确定的生物反应得到增强和加速，而这种反应涉及到在定量和定性测定中的选定活生物细胞，上述方法特征在于：制备一定小容积的包含至少一种上述生物细胞的生物样品，引入至少一种反应物，该反应物至少适宜于上述细胞，将这种反应物引入上述小容积中，并快速搅拌上述样品 和反应物的混合物，以便大大减小足以加速至少一种上述确定生物反应的时间周期，又不明显地损害所研究细胞的生物性质。

本发明的第四个目的在于提供一种仪器，它至少能增强和加速一种确定的生物反应，该反应涉及在定量和/或定性测定中的选定活生物细胞，上述仪器的特征在于：提供一个小容积的至少包含上述生物细胞的生物样品;以及用于向上述小容积中引入至少一种适宜于上述细胞的反应物的装置，还有用于快速搅拌上述样品和反应物的混合物的装置，以便大大减小足以加速至少一种上述确定的生物反应时间周期，但又不明显地损害所研究细胞的生物性质。

体现本发明的方法和仪器靠提高此领域所不曾料到且不同寻常的反应速度成功地得到了在这种免疫反应中的最佳结果。此外，本发明使连续搅拌程序成为可能，而这一点制别有助于自动化系统。还有，本发明可以用来加速搅拌反应物并形成象细菌、病毒和霉菌一类的机体，这些东西具有从生化反应所产生的有用的特别性质。

一种用于对至少一个免疫反应进行加速的改进方法和仪器包括提高进行定性和/或定量测定的精度，这种测定涉及一种含有诸如细菌、病毒和霉菌这样的细胞或形成的机体的流体悬浮液。小体积的含有细胞的样品，还有被标记和示踪并特别粘结以确定细胞或形成机体的位置的微球体，在某个时间内被快速地搅拌，这一点特别有助于与现有技术进行比较。这个快速搅动始终允许获得最佳测定，而又不明显地损害被研究的细胞或形成机体的性质。

本发明获得的快速搅动结果特别适合于自动系统，其理由是它能减小反应时间并能在一个自动系统中连续搅动。所用微球体可以是磁性的或非磁性的。