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原文传递用于样品分析仪器的自动化质量控制及光谱误差校正

专利名称：	用于样品分析仪器的自动化质量控制及光谱误差校正
摘要：	公开了在分析染料标记的样品的样品处理仪器中实施选定的自动化质量控制操作的实施例。在一些实施例中，测量温度和/或压力参数且将其与阈值比较以确定是否应提供警告和/或是否应采取动作。还公开了用于在所述仪器的正常运行时间操作期间实施光谱误差的自动化校正而不要求用户进行特殊、单独校准运行的实施例。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	生命技术公司
发明人：	奈弗蒂塔·马朱木达尔;W·乔治;杰弗里·马克斯;M·江;张晓云;大卫·伍欧
专利状态：	有效
申请日期：	2018-02-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201880024878.5
公开号：	CN110506204A
代理机构：	北京世峰知识产权代理有限公司
代理人：	卓霖;许向彤
分类号：	G01N27/447(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	美国加利福尼亚州
主权项：	1.一种用于对样品执行的过程的质量控制的方法，所述方法包括：提供多个毛细管；提供聚合物溶液来源；将压力施加到所述聚合物溶液来源且将聚合物溶液的至少一部分传递到所述毛细管中；当施加所述压力时，测量指示随时间推移的压力的所感测值的至少一个参数以获得压力值；对所述压力值的至少一部分执行分析；及基于所述分析执行动作。 2.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析包括确定表示所述压力值的迹线中的噪声电平。 3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分析包括确定所述压力值在施加所述压力的时间段期间是否保持高于阈值。 4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将样品溶液提供到所述多个毛细管，所述样品溶液包括一个或多个生物分子；当所述样品溶液处于所述多个毛细管中时，检测所述一个或多个生物分子；当检测时，测量一个或多个毛细管中的电流，其中生物样品通过随时间推移的所述电流移动以确定电流迹线；对所述电流迹线执行分析；及基于所述分析执行动作。 5.根据权利要求1所述的方法，其中测量随时间推移的压力包括测量在多个离散时间的压力。 6.根据权利要求4所述的方法，其中测量随时间推移的电流包括测量在多个离散时间的电流。 7.根据权利要求4所述的方法，其中所述分析包括确定对应于所述电流迹线中的信号噪声的噪声度量，且另外，其中基于所述分析执行动作包括基于所述噪声度量的值执行动作。 8.一种方法，包括：提供包括样品的容器，所述样品包含具有不同长度的生物分子；使用泵，在所述容器内施加压力以用于将所述样品的至少一部分传递到至少一个毛细管；测量指示所述压力的所感测值的至少一个参数；及基于所测量的参数的一个或多个值执行动作。 9.根据权利要求8所述的方法，其中所述泵是注射器。 10.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述动作包括以下中的一个或多个：维持所施加的压力；设定标志；发送警告信号；发送服务调用信号；发送检查筒盒信号；缩减所述压力；增加所述压力；关闭所述容器与所述泵之间的阀；中断传递；或改变运行条件。 11.根据权利要求8所述的方法，其中执行所述动作包括以下中的一个或多个：维持所施加的压力；设定标志；发送警告信号；发送服务调用信号；发送检查筒盒信号；缩减所述压力；增加所述压力；关闭所述容器与所述泵之间的阀；中断传递；或改变运行条件。 12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中改变所述运行条件包括以下中的一个或多个：调整计时器、调整电流或调整电压。 13.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其进一步包括：在检测之前或期间，测量至少一个温度。 14.根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个温度包括以下中的一个或多个：聚合物温度；毛细管温度；毛细管出口处的气流温度；毛细管入口处的气流温度；散热片温度；毛细管加热器温度；缓冲器温度；鼻状部温度；仪器温度；及激光器散热片温度。 15.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个参数包括以下中的一个或多个：聚合物阀位置；聚合物阀压力；缓冲阀位置；缓冲阀压力；注射器位置；及注射器压力。 16.一种方法，包括：提供含有一个或多个生物分子的样品；对所述样品执行过程或测定；当执行所述过程或测定时，在检测区域内检测所述一个或多个生物分子；在检测之前或期间，测量与所述过程或测定相关联的两个或多于两个参数；及基于所述两个或多于两个参数的一个或多个所测量值执行动作；其中所述两个或多于两个参数包括以下中的两个或多于两个：指示相关联所述过程或测定的压力的所感测值的参数，指示所述检测区域内的至少一个生物分子的光谱的所感测值的参数，指示相关联所述过程或测定的温度的所感测值的参数，及指示与携载所述至少一个生物分子的介质相关联的电流的参数。 17.根据权利要求16所述的方法，其中如果所述两个或多于两个参数中的至少一个的所测量值是在偏离标度值的预定量内，那么执行所述动作。 18.根据权利要求16所述的方法，其中所述两个或多于两个参数包括以下中的一个或多个：聚合物温度；毛细管温度；毛细管出口处的气流温度；毛细管入口处的气流温度；散热片温度；毛细管加热器温度；缓冲器温度；鼻状部温度；仪器温度；及激光器散热片温度。 19.根据权利要求16所述的方法，其中所述两个或多于两个参数包括以下中的一个或多个：聚合物阀位置；聚合物阀压力；缓冲阀位置；缓冲阀压力；注射器位置；及注射器压力。 20.根据权利要求16所述的方法，其中所述两个或多于两个参数中的至少一个参数包括在所述检测区域内检测所述一个或多个生物分子期间或之后产生的光学信号。 21.根据权利要求16所述的方法，其进一步包括：提供包括对应于所述两个或多于两个参数中的至少一个的一个或多个值的数据结构；及在检测期间或之后，基于一个或多个所测量值修改所述数据结构以提供更新的数据结构；其中所述动作是基于所述更新的数据结构。 22.根据权利要求21所述的方法，其中所述数据结构是染料矩阵。 23.根据权利要求16所述的方法，其中所述样品包括具有不同长度的生物分子，所述方法进一步包括：将所述样品装载到至少一个毛细管中，所述至少一个毛细管包括第一端部、第二端部和位于所述检测区域内的部分；及提供电耦合到所述第一端部的第一电极和电耦合到第二端部的第二电极；其中执行过程包括通过在所述第一电极与所述第二电极之间产生电位而分离所述样品中的所述生物分子。 24.一种方法，包括：提供含有一个或多个生物样品分子的样品溶液；对所述样品溶液执行过程或测定；当执行所述过程或测定时，检测所述一个或多个生物分子；在检测之前或期间，测量第一系统参数；在检测之前或期间，测量第二系统参数；对所述第一系统参数和所述第二系统参数中的至少一个的至少一些测量执行分析；及在检测之前或期间，基于所述分析执行动作。 25.根据权利要求24所述的方法，其中所述样品溶液包括具有不同长度的一个或多个生物分子，所述方法进一步包括：将所述样品溶液装载到至少一个毛细管中，所述至少一个毛细管包括检测区域；执行包括通过在第一电极与第二电极之间产生电位而分离所述至少一个毛细管内的所述生物分子的过程；测量通过照亮所述检测区域中的至少一个生物分子产生的第一光学信号；测量当所述至少一个生物分子不在所述检测区域中时通过照亮所述检测区域产生的第二光学信号；使用至少所述第一光学信号和所述第二光学信号以确定对应于所述第一光学信号的信噪比；及在检测期间，基于所述信噪比改变过程参数的值。 26.根据权利要求24所述的方法，其中所述样品溶液包括具有不同长度的一个或多个生物分子，所述方法进一步包括：将所述样品溶液装载到至少一个毛细管中，所述至少一个毛细管包括检测区域；执行包括通过在第一电极与第二电极之间产生电位而分离所述至少一个毛细管内的所述生物分子的过程；及测量通过所述至少一个毛细管的电流。 27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括：确定在多个测量内通过所述至少一个毛细管的所述电流是否匹配预定模式；及基于确定的结果执行动作。 28.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括：当检测时，测量所述至少一个毛细管中随时间推移的电流以确定电流迹线；对所述电流迹线执行分析；及基于所述分析执行动作。 29.根据权利要求28所述的方法，其中所述分析包括确定对应于所述电流迹线中的信号噪声的噪声度量，且另外，其中基于所述分析执行动作包括基于所述噪声度量的值执行动作。 30.根据权利要求24所述的方法，其中所述第一系统参数包含压力，且所述第二系统参数包含温度。 31.根据权利要求30所述的方法，其中温度参数包括以下中的一个或多个：聚合物温度；毛细管温度；毛细管出口处的气流温度；毛细管入口处的气流温度；散热片温度；毛细管加热器温度；缓冲器温度；鼻状部温度；仪器温度；及激光器散热片温度。 32.根据权利要求16至31中任一项所述的方法，其中所述动作包括以下中的至少一个：设定或发送警告或条件标志；发送警告信号；发送重新服务信号；提供运行质量度量；改变染料矩阵分量；改变注射参数；设定过程调用参数；设定或修改运行后分析或校正度量；终止所述过程；将所述过程暂停预定时间段；暂停所述过程直到所述过程的条件改变了预定量为止；沖洗一个或多个毛细管；向用户通知所述过程的质量；记录至少两个参数的一个或多个值，所述值适于校正或修改在检测期间记录的光谱数据；发送检查筒盒信号；及改变运行条件或运行度量。 33.根据权利要求32所述的方法，其中改变所述运行条件或所述运行度量包括以下中的一个或多个：调整计时器、调整电流、调整电压或改变染料矩阵中的值。 34.根据权利要求24所述的方法，其中执行所述动作是基于所述参数具有在所述过程期间的多个不同时间在预定范围之外的值。 35.根据权利要求32所述的方法，其中改变所述运行条件或所述运行度量包括调整以下中的一个或多个：计时器、电流、电压、系统组件的温度，或样品的温度。 36.根据权利要求16至31中任一项所述的方法，其中所述方法是使用仪器执行，所述仪器含有由所述仪器执行的先前过程的历史数据，且所述动作包括基于所测量的一个或多个值修改数据库。 37.一种样品分析系统，包括：第一多个传感器，其用以在聚合物装载期间但在样品装载及检测之前检测一个或多个系统参数；第二多个传感器，其用以在样品装载和样品检测中的至少一个期间检测一个或多个系统参数；处理器；及存储器，其耦合到所述处理器并包含计算机程序指令，所述计算机程序指令用于配置所述处理器以分析来自所述第一多个传感器和所述第二多个传感器的数据以在样品检测结束之前确定是否执行动作和是否基于所述分析执行动作。 38.一种用于分析染料标记的样品的系统，所述系统包括：样品处理仪器；处理器；及使用指令编码的存储器，所述指令用于实行以上权利要求1至36中任一项中所提及的分析步骤。 39.一种用于分析染料标记的样品的系统，所述系统包括：样品分离仪器；处理器；及使用指令编码的存储器，所述指令用于实行以上权利要求1至36中任一项中所提及的分析步骤。 40.一种用于分析染料标记的样品的系统，所述系统包括：毛细管电泳仪器，其包括多个毛细管；处理器；及使用指令编码的存储器，所述指令用于实行以上权利要求1至36中任一项中所提及的分析步骤。 41.一种与用于自动校正用于染料标记的样品的染料数据中的光谱误差的样品处理仪器一起使用的方法，所述方法包括：生成对应于通过所述样品处理仪器运行的染料标记的样品的染料数据，所述染料数据至少包括对应于用第一染料标记的第一样品的第一染料数据和对应于用第二染料标记的第二样品的第二染料数据，所述第二染料不同于所述第一染料；使用至少所述第一染料数据和所述第二染料数据的非导数值以获得与所述第一染料数据的光谱误差相关的相关数据；及使用所述相关数据应用校正函数以生成经过校正的染料数据。 42.根据权利要求41所述的方法，其进一步包括获得所述经过校正的染料数据的光谱误差的测量。 43.根据权利要求42所述的方法，其进一步包括确定所述经过校正的染料数据的光谱误差是否比所述第一染料数据的光谱误差小阈值量。 44.根据权利要求43所述的方法，其进一步包括：如果所述经过校正的染料数据的所述光谱误差不比所述第一染料数据的光谱误差小所述阈值量，那么调整或舍弃所述校正函数。 45.根据权利要求42所述的方法，其中通过识别与所述经过校正的染料数据的光谱误差相关的第二相关数据来获得所述经过校正的染料数据的光谱误差的所述测量。 46.根据权利要求45所述的方法，其进一步包括使用所述第二相关数据以将校正函数应用于所述染料数据以获得其它经过校正的染料数据。 47.根据权利要求46所述的方法，其进一步包括确定所述其它经过校正的染料数据是否符合用于缩减光谱误差的指定性能要求。 48.根据权利要求41所述的方法，其中所述相关数据包含两种染料之间的串扰值，所述两种染料包含在用于标记所述染料标记的样品的染料集合中。 49.根据权利要求41所述的方法，其中所述相关数据包含线性回归数据。 50.根据权利要求49所述的方法，其中通过进行交叉标绘图数据的线性回归分析而获得所述线性回归数据，所述交叉标绘图数据包括相对于第二染料标记的样品的荧光绘制的第一染料标记的样品的荧光。 51.根据权利要求41所述的方法，其中通过将现有染料矩阵应用于从通过所述样品处理仪器运行所述染料标记的样品而生成的光谱数据来获得所述第一染料数据。 52.根据权利要求51所述的方法，其中所述相关数据包括光谱串扰值，且所述校正函数包括基于所述光谱串扰值的函数修改所述现有染料矩阵。 53.根据权利要求52所述的方法，其中所述校正函数包括将所述光谱串扰值或那些值的小数与所述现有染料矩阵中的值相加或从所述现有染料矩阵中的值减去所述光谱串扰值或那些值的小数以获得候选优化染料矩阵，及使用所述候选优化染料矩阵以获得所述经过校正的染料数据。 54.根据权利要求51所述的方法，其中应用所述校正函数包括执行随机化函数以确定对所述现有染料矩阵的改变的至少一部分。 55.根据权利要求52所述的方法，其中应用所述校正函数包括基于所述光谱串扰值和光谱串扰标准误差值中的一个或多个的函数且部分地基于执行随机化函数来修改所述现有染料矩阵。 56.根据权利要求41所述的方法，其中第一相关值包含用于染料集合中的第一染料和第二染料的光谱数据，所述染料集合用于标记所述染料标记的样品。 57.根据权利要求56所述的方法，其中所述校正函数包括将用于所述第一染料和所述第二染料中的一种染料的光谱数据的正或负小数与来自所述第一染料和所述第二染料中的另一种染料的光谱数据相加。 58.根据权利要求41所述的方法，其中所述校正函数基于扫描编号变化。 59.根据权利要求58所述的方法，其中所述校正函数基于扫描编号的变化包含从染料光谱相对于扫描编号的线性回归获得的一阶线性变化项。 60.根据权利要求59所述的方法，其中所述校正函数基于扫描编号的变化进一步包含从染料光谱相对于扫描编号的线性回归获得的二阶线性变化项。 61.根据权利要求61所述的方法，其中使用至少所述第一染料数据和所述第二染料数据的非导数值包括使用此类非导数值并且还使用至少所述第一染料数据和所述第二染料数据的一阶和/或高阶导数值。 62.一种用于识别特定染料在由样品处理仪器处理的染料标记的样品上的存在的方法，所述方法包括在所述样品处理仪器的运行时间期间：针对随时间推移对从光源到光电检测器的光学路径中的染料标记的样品执行的多次光电检测器扫描中的每一次光电检测器扫描，使用所述光电检测器以生成光谱数据，所述光谱数据对应于各种光谱处的强度测量；在配置成确定优化染料矩阵(ODM)的处理器处接收所述光谱数据；使用所述处理器以在运行时间期间至少通过以下操作校准或重新校准所述样品处理仪器：使用候选优化染料矩阵(CODM)和所述光谱数据以生成染料数据；使用所述染料数据以确定对应于所述染料标记的样品的染料之间的光谱串扰的光谱串扰值；及使用所述光谱串扰值和所述CODM以确定ODM。 63.根据权利要求62所述的方法，其中所述CODM是现有染料矩阵。 64.根据权利要求62所述的方法，其中所述CODM是第一CODM，实施例配置成实施处理，所述处理进一步包括：生成第二CODM。 65.根据权利要求64所述的方法，其进一步包括：使用所述第二CODM和所述光谱数据以生成染料数据；及确定使用所述第一CODM生成的染料数据相比于使用所述第二CODM生成的染料数据是否具有较小的光谱误差。 66.一种用于缩减样品处理仪器中的光谱误差的方法，所述样品处理仪器处理用多种荧光物质中的荧光物质标记的多个样品，所述多个样品至少包含用第一荧光物质标记的第一样品和用第二荧光物质标记的第二样品，所述方法包括：用激发源激发所述样品的荧光物质，用光学系统检测所得荧光，根据至少两种不同荧光物质的荧光数据确定所述光谱误差，确定校正函数的参数值，及将所述校正函数应用于所述荧光以缩减所述误差。 67.根据权利要求66所述的方法，其配置成用于实施处理，所述处理包括比较所述荧光与模型。 68.一种用于从由样品处理仪器处理的样品的所分析迹线去除光谱误差的方法，所述多个样品中的每一个是用多种荧光物质中的荧光物质来标记，所述多个样品至少包含用第一荧光物质标记的第一样品和用第二荧光物质标记的第二样品，所述方法包括：用激发源激发所述荧光物质；用光学系统检测荧光；及使用对应于第一染料和第二染料的荧光数据估计所述荧光物质之间的所述光谱误差。 69.一种用于使用样品处理仪器中的荧光物质进行核酸检测的方法，所述样品处理仪器处理用荧光物质标记的样品，所述方法包括：用激发源激发所述荧光物质；用光学系统检测荧光；及确定每一荧光物质的光谱表示中的所述荧光物质之间的误差。 70.根据权利要求41所述的方法，其中在所述样品处理仪器的样品运行操作期间实行处理。 71.根据权利要求41所述的方法，其中在所述样品处理仪器的样品运行操作之间实行处理。 72.根据权利要求41至71中任一项所述的方法，其中所述样品处理仪器包括样品分离仪器。 73.根据权利要求41至71中任一项所述的方法，其中所述样品处理仪器包括以下中的至少一个：毛细管电泳仪器； CE-SDS仪器；聚合酶链反应(PCR)仪器；实时PCR仪器；数字PCR仪器；桑格测序仪器；焦磷酸测序仪器；配置成用于连接测序的仪器；下一代测序(NGS)仪器；测序仪器；质谱仪器；流式细胞术仪器；凝胶电泳仪器；分光光度仪器；或荧光光谱测定仪器。 74.根据权利要求41至71中任一项所述的方法，其中所述染料标记的样品包括以下中的至少一个：核酸分子； DNA分子； RNA分子；蛋白质分子；细胞分子；或糖分子。
所属类别：	发明专利