用于在樣本的動(dòng)電處理中使用的參數(shù)的樣本相關(guān)選擇的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于在樣本的動(dòng)電處理中使用的參數(shù)的樣本相關(guān)選擇
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求于2012年7月16日提交的、標(biāo)題為“Sample Dependent Select1n ofParameters for Use in Electrokinetic Treatment of the Sample” 的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)61/741，312的權(quán)益，并且其被整體地并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及在樣本的準(zhǔn)備中的動(dòng)電(electrokinetic)現(xiàn)象的使用，并且更特別地涉及用于在樣本的動(dòng)電處理中使用的參數(shù)的選擇。
【背景技術(shù)】
[0003]各種各樣的化驗(yàn)包括使用電化學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)在生物樣本中的試劑的存在和/或量。除試劑之外，生物樣本還一般地包含化合物。這些化合物常常是在使用電化學(xué)傳感器的結(jié)果中的噪聲源。可以通過(guò)減少該噪聲來(lái)改善這些結(jié)果的質(zhì)量和可靠性?？梢酝ㄟ^(guò)在將樣本與傳感器一起使用之前準(zhǔn)備樣本來(lái)減少所述噪聲。因此，存在針對(duì)可以被用于在化驗(yàn)之前準(zhǔn)備樣本的方法和系統(tǒng)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]—種方法，其包括標(biāo)識(shí)適合于在多個(gè)樣本中的每一個(gè)的動(dòng)電處理中使用的電信號(hào)。電信號(hào)的標(biāo)識(shí)導(dǎo)致針對(duì)不同的樣本標(biāo)識(shí)不同的電信號(hào)。該方法還執(zhí)行每個(gè)樣本的動(dòng)電處理，使得每個(gè)樣本被暴露于針對(duì)該樣本標(biāo)識(shí)的電信號(hào)。動(dòng)電處理采用一個(gè)或多個(gè)動(dòng)電現(xiàn)象來(lái)引起在樣本內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)試劑相對(duì)于所述樣本的移動(dòng)。在某些情況下，該方法還包括使用動(dòng)電處理的樣本中的每個(gè)來(lái)產(chǎn)生電化學(xué)樣本，并且然后對(duì)電化學(xué)樣本中的每個(gè)執(zhí)行電化學(xué)分析。
[0005]為了標(biāo)識(shí)針對(duì)樣本中的一個(gè)的電信號(hào)，可以生成針對(duì)所述樣本的阻抗簽名并且將其與指示在樣本的阻抗簽名與所述電信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)變量的值之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
[0006]數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。附加地，一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括用于由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的方法的代碼。該方法可以包括標(biāo)識(shí)適合于在多個(gè)樣本中的每一個(gè)的動(dòng)電處理中使用的電信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1A和IB圖示了適合于執(zhí)行樣本的動(dòng)電處理的設(shè)備。圖1A是所述設(shè)備的頂視圖。
[0008]圖1B是沿著在圖1B中的標(biāo)記為A的線截取的在圖1A中示出的設(shè)備的截面圖。
[0009]圖1C是圖1A至圖1B的設(shè)備的另一實(shí)施例的截面圖。
[0010]圖1D是圖1A至圖1B的設(shè)備的另一實(shí)施例的截面圖。
[0011]圖2A和圖2B圖示了適合于在樣本的動(dòng)電處理中使用的另一設(shè)備。圖2A是所述設(shè)備的頂視圖。
[0012]圖2B是在圖2A中示出的設(shè)備的截面圖。
[0013]圖3圖示了使阻抗簽名與在將在樣本的動(dòng)電處理中使用的電信號(hào)中的變量的值相關(guān)的適合的數(shù)據(jù)庫(kù)的示例。
[0014]圖4圖示了使用針對(duì)樣本的阻抗簽名數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)識(shí)將在樣本的動(dòng)電處理期間施加于所述樣本的電信號(hào)的變量的方法。
[0015]圖5圖示了使用用于樣本的阻抗簽名數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)識(shí)將在樣本的動(dòng)電處理期間施加于所述樣本的電信號(hào)的變量的系統(tǒng)。
[0016]圖6圖示了 DC阻抗圖。
[0017]圖7圖示了 AC阻抗圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如上所述，各種各樣的化驗(yàn)采用電化學(xué)傳感器來(lái)檢測(cè)諸如生物樣本的在樣本中的試劑的存在和/或量。除了在樣本中的試劑(剩余化合物)之外的化合物的存在常常是在由這些傳感器所提供的結(jié)果中的噪聲源。在樣本與傳感器一起使用之前準(zhǔn)備樣本可以減少該噪聲并且改善由傳感器提供的結(jié)果。例如，移除剩余化合物可以減少該噪聲。附加地或替代地，濃縮在樣本中的試劑可以減少該噪聲。
[0019]樣本準(zhǔn)備的一種方法在將樣本與傳感器一起使用之前使用動(dòng)電來(lái)處理樣本。動(dòng)電是在引起在樣本內(nèi)的組分的一個(gè)或多個(gè)特定移動(dòng)的條件處向樣本施加電場(chǎng)。例如，動(dòng)電可以被用于向樣本施加電場(chǎng)，其使得在樣本中的試劑在樣本內(nèi)的特定位置處變得濃縮。使用動(dòng)電的問(wèn)題是，提供樣本的有效動(dòng)電處理的電場(chǎng)對(duì)于不同的樣本而言是不同的。例如，提供在一個(gè)血液樣本中的蛋白質(zhì)的優(yōu)良濃縮的電壓和/或頻率在不同的血液樣本中可能不提供相同蛋白質(zhì)的有效濃縮。這種差異可以由根據(jù)不同血液樣本而變化的因素產(chǎn)生。這些因素的示例包括但不限于在不同血液樣本的粘度、傳導(dǎo)性、白細(xì)胞計(jì)數(shù)和/或蛋白質(zhì)濃度中的差異和/或在存在于不同血液樣本中的不同化合物的選擇和/或相對(duì)量中的差異。
[0020]本發(fā)明包括標(biāo)識(shí)將在不同樣本的動(dòng)電處理中使用的不同電信號(hào)。在某些情況下，接收樣本并且對(duì)所述樣本執(zhí)行阻抗分析以標(biāo)識(shí)針對(duì)所述樣本的阻抗簽名。將該阻抗簽名與指示在阻抗簽名和在電信號(hào)中的變量的值之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。將針對(duì)樣本的阻抗簽名與所述數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而標(biāo)識(shí)針對(duì)變量的適當(dāng)?shù)闹?。然后在所述樣本的?dòng)電處理中使用具有針對(duì)變量的所標(biāo)識(shí)的值的電信號(hào)。在某些情況下，在樣本的動(dòng)電處理之后，放置動(dòng)電處理的樣本使其與電化學(xué)傳感器接觸并且操作電化學(xué)傳感器，從而確定在所述樣本中的試劑的量和/或存在。
[0021]施加于樣本的動(dòng)電處理可以提供不同的功能。例如，在某些情況下，該動(dòng)電處理增加試劑和/或一個(gè)或多個(gè)剩余化合物在樣本內(nèi)的特定位置處的濃度。在某些情況下，動(dòng)電處理減少試劑和/或一個(gè)或多個(gè)剩余化合物在樣本內(nèi)的特定位置處的濃度。在某些情況下，動(dòng)電處理提供在樣本中的化合物的混合。其他功能是可能的。因此，在某些情況下，所述數(shù)據(jù)與功能中的不同的一個(gè)相關(guān)聯(lián)。
[0022]在某些情況下，提供特定功能的變量值針對(duì)特定試劑是不同的。例如，濃縮在樣本中的特定蛋白質(zhì)的動(dòng)電參數(shù)可能不同于濃縮在該相同的樣本中的不同蛋白質(zhì)的動(dòng)電參數(shù)。因此，在某些實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)與功能中的不同的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，并且與一個(gè)或多個(gè)試劑的特定選擇相關(guān)聯(lián)。
[0023]圖1A和圖1B圖示了適合于執(zhí)行樣本的動(dòng)電處理的設(shè)備。圖1A是所述設(shè)備的頂視圖。圖1B是沿著在圖1B中的標(biāo)記為A的線截取的在圖1A中示出的設(shè)備的截面圖。
[0024]設(shè)備包括在基底10上的電極。該電極包括工作電極12、參考電極16和輔助電極14。在某些情況下，設(shè)備僅包括所述電極中的兩個(gè)。例如，可以?xún)H以工作電極12和參考/輔助電極構(gòu)造所述設(shè)備。適合的基底10包括但不限于氮化物、細(xì)胞膜、聚合物、硅、玻璃以及塑料。適合的電極包括諸如金屬的單層導(dǎo)電材料或者由其組成。在某些情況下，所述金屬是金。
[0025]圖1B圖示了定位于所述電極上的樣本18。在某些情況下，在電極外的基底10的區(qū)域被表面處理從而是疏水的。這些區(qū)域的疏水性質(zhì)可以用來(lái)在電極上約束樣本18。用于與所述設(shè)備一起使用的適合的樣本18包括但不限于血液、尿液、唾液、其他人類(lèi)樣品、緩沖劑、食物樣本、腦脊髓液(CSF )、痰、血漿、血清、食物產(chǎn)品以及環(huán)境樣本。
[0026]可以采用該設(shè)備來(lái)對(duì)樣本18執(zhí)行動(dòng)電動(dòng)力處理。動(dòng)電動(dòng)力處理可以包括向電極施加電信號(hào)。電信號(hào)可以包括對(duì)時(shí)間的周期性電壓波形，諸如正弦波形、方波波形、三角波波形、鋸齒波形或復(fù)合波形，所述復(fù)合波形是選自由正弦波形、方波波形、三角波波形、鋸齒波形所組成的組中的兩個(gè)或更多不同波形的復(fù)合體。這樣的復(fù)合波形可以是各自具有相同形式的兩個(gè)不同信號(hào)的復(fù)合體。例如，復(fù)合波形可以是兩個(gè)不同的正弦波形的復(fù)合體。該波形可以包括DC偏移或者可以排除DC偏移。在某些情況下，電所述信號(hào)是加在(on topof)DC偏置(或DC偏移)之上的AC信號(hào)。電信號(hào)可以被施加在電極中的任何兩個(gè)之間而不被施加在所述電極中的第三個(gè)。替代地，電信號(hào)可以被施加在電極中的任何兩個(gè)和電極中的第三個(gè)。
[0027]可以選擇動(dòng)電處理以對(duì)在樣本中的一個(gè)或多個(gè)試劑執(zhí)行多種功能。適合的試劑的示例包括但不限于蛋白質(zhì)、核酸、DNA、RNA、離子、生物分子、癌細(xì)胞以及病原體、包括人類(lèi)細(xì)胞的細(xì)胞、小分子、珠(bead)以及液體。適合的試劑的具體示例是大腸桿菌。適合的試劑的具體示例是病原體。
[0028]在某些情況下，動(dòng)電處理提供混合功能。例如，選擇電信號(hào)以提供在樣本中的一個(gè)或