[發明專利]用于微生物孵育的裝置、系統和方法

在審

• 申請號: 201880078984.1
• 申請日: 2018-10-05
• 公開（公告）號: CN111867732A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: A.瓦西奇;N.普爾莫特;F.P.小弗洛伊德;J.迪恩;G.里希
• 申請（專利權）人: 賽錄科試診斷公司
• 主分類號: B01L7/00
• 分類號: B01L7/00;C12M1/34;C12M1/38;G01N1/28;G01N35/00;G01N35/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張小文;劉茜

本公開涉及體外診斷裝置、系統和方法，特別是微生物診斷裝置。本文描述的系統和方法會涉及樣品的自動孵育（包括加熱、攪拌、自動裝載和卸載），以及對限制蒸發的考慮。

優先權

本申請要求2017年10月6日提交的美國臨時專利申請序列號62/569,281在35 USC§119下的優先權權益，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及體外診斷裝置、系統和方法，特別是微生物診斷裝置。本文描述的系統和方法會涉及樣品的自動孵育（包括加熱、攪拌、自動裝載和卸載）以及對限制蒸發的考慮。

背景技術

抗微生物劑已經轉變了醫學實踐，使得曾經致命的感染可更容易得到治療，并挽救了數百萬人的生命。抗微生物劑的快速施用已被證明能降低死亡率，尤其是在嚴重感染（諸如敗血癥）中降低死亡率。在這些嚴重的情況下，由于通常不知道有關生物體（例如物種）的信息，所以最常使用高效廣譜抗微生物劑。這些廣譜抗微生物劑會具有嚴重的副作用，導致器官損傷，延長康復和住院時間，并且在一些情況下會增加死亡率。此外，抗微生物劑的過度使用已經導致抵抗抗微生物劑的生物體的增加，這已經成為對公共健康的嚴重且日益增長的威脅。越來越多的大量證據表明，通過使用靶向抗微生物治療，可以降低（例如，最小化）患者死亡率，可以縮短康復時間，并且醫院既可以節省患者住院費用又可以最小化昂貴的抗微生物劑的使用。

然而，靶向抗微生物治療通常需要的完整信息通常在采集樣品后2-3天被遞送。當前的抗微生物劑敏感測試（AST）可能需要超過8小時來確定以及遞送相關和有用的信息，這通常不足以提供當天的結果。由于許多臨床實驗室以12小時輪班制操作，這意味著可付諸行動的AST信息要到第二天才能提供給處方醫生。

一些系統通過將患者樣品暴露于一組抗微生物劑稀釋系列并測量其隨時間的生長來執行患者樣品的表型AST測試。通過測量溶液濁度或由微生物代謝觸發的染料的熒光，可以間接且最常用地光學地測量生長。通過對光信號的定量比較，這些系統確定每種抗微生物劑的稀釋系列中成功抑制被測微生物生長的最低濃度。該值被稱為最小抑制濃度（MIC），臨床醫生經常使用該值來確定最有效的抗微生物劑和劑量，即遞送靶向抗微生物劑治療。另外，敏感（S）、中間（I）或抗性（R）的定性敏感結果（QSR）可與MIC一起或代替MIC被報告。

為了獲得MIC和QSR結果，將給定微生物在標準化營養肉湯（例如，Muller Hinton肉湯）中的生長與其在多種抗微生物劑稀釋條件（例如，在2×稀釋系列中）下的生長進行比較。如臨床和實驗室標準研究所（CLSI）的定義，通常在16-24小時之后只人工地測量一次生長。如前所述，一些自動化系統通過定期（例如20分鐘）詢問每個測試孔中的微生物生長來縮短這一時間。這一過程會很繁瑣，并且通常不由技術人員執行。然后使用專有算法對生長曲線進行分析，該算法包括分析孔之間生長曲線的絕對值、相對值、速率、積分等。

歷史上，與臨床化學和血液學領域相比，微生物臨床實驗室中的自動化已經落后，在臨床化學和血液學領域，自動化和新的測定開發已經縮短了從樣品到結果的時間。在過去的30年中，已經開發了三個主要的商業自動化AST系統；所有這些都被設計成通常由訓練有素的技術人員完成的自動化操作。這些自動化系統執行的操作表面上類似于免疫測定、核酸測試、細胞學等領域中開發的自動化系統執行的操作（例如，樣品孵育、流體處理等）。然而，表型AST應用要求在經常與現有自動化裝置的設計限制不相容的條件下執行這些操作。這些條件包括在孵育期間需要快速攪拌微生物樣品、保持遍及AST樣品盒的均勻加熱以及在孵育期間保持液體體積。

現有自動化系統和AST優化系統之間的一個重要區別在于樣品在孵育期間的加熱。目前的系統通常依靠強制空氣加熱系統在孵育期間對樣品進行加熱。這些系統可能容易形成遍及AST樣品盒的溫度梯度，并且在6-8小時孵育時段的過程中容易發生水性孵育介質的蒸發損失。

發明內容