МАТРИЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОБРАЗЦОВ И СИСТЕМА ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА Российский патент 2021 года по МПК B01L3/00 B01L9/00 G02B21/34 G01N21/03 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №62/326604, озаглавленной "Матричные устройства для отбора образцов и система для спектрального анализа", поданной 22 апреля 2016 года, содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Уровень техники

[0002] Явления агрегации белков распространены в промышленной биотехнологии. Экспрессия, выделение и очистка белков являются дорогостоящими операциями из-за их сложных физико-химических характеристик. Агрегацию рассматривают в качестве основного варианта разрушения белка, который часто приводит к иммуногенности у пациентов, отклику противолекарственного антитела (ADA, anti-drug antibody) и снижению эффективности. Обнаружение и определение белковых агрегатов являются основными задачами в биофармацевтической промышленности и других областях научных исследований. Образование белковых агрегатов важно для промышленного применения, так как они могут в значительной степени влиять на получение белковых терапевтических средств (т.е. биопрепаратов или биоаналогов), существенно уменьшая выход продукта и повышая риск отбраковки. В основе аналитических технологий лежит определение характеристик, сопоставимости/схожести, исследование высвобождения и стабильности белковых терапевтических средств. Предложенная технология также подходит для высокоскоростного многофакторного анализа.

Сущность изобретения

[0003] Предложенная технология проиллюстрирована, например, в соответствии с различными аспектами, для удобства описанными при помощи пронумерованных пунктов (1, 2, 3 и т.д.). Различные примеры аспектов предложенной технологии описаны ниже. Они приведены в качестве примеров и не ограничивают предложенную технологию. Следует отметить, что любые из зависимых пунктов могут быть объединены в любой комбинации и подставлены в соответствующий независимый пункт. Аналогичным образом могут быть представлены и другие пункты.

Пункт 1. Планшет, содержащий:

подложку, образующую множество лунок, углубленных относительно ее поверхности, причем каждая из лунок образует участок образца, углубленный на глубину образца от указанной поверхности, и участок желоба, углубленный на глубину желоба от указанной поверхности, причем глубина желоба больше, чем глубина образца.

Пункт 2. Планшет по п. 1, в котором подложка пропускает электромагнитное излучение.

Пункт 3. Планшет по п. 1, в котором подложка представляет собой соль.

Пункт 4. Планшет по п. 1, в котором подложка содержит AgBr, AgCl, Al2O3, AMTIR, BaF2, CaF2, CdTe, CsI, алмаз, Ge, KBr, KCl, KRS-5, LiF, MgF2, NaCl, Si, SiO2, ZnS, ZnSe и/или ZrO2.

Пункт 5. Планшет по п. 1, в котором периферия указанного планшета образует двустороннюю асимметричную форму.

Пункт 6. Планшет по п. 1, в котором участок желоба проходит полностью вокруг участка образца.

Пункт 7. Планшет по п. 1, в котором участок образца расположен концентрически внутри участка желоба.

Пункт 8. Планшет по п. 1, в котором указанное множество лунок обеспечено в виде множества рядов, причем каждый ряд содержит по меньшей мере две из указанного множества лунок.

Пункт 9. Система, содержащая

планшет, содержащий:

подложку, образующую множество лунок, углубленных относительно ее поверхности;

держатель, содержащий:

корпус, определяющий полость между первой стороной и второй стороной указанного корпуса;

отверстие для приема планшета в полость;

один или более первых проемов на первой стороне; и

один или более вторых проемов на второй стороне.

Пункт 10. Система по п. 9, дополнительно содержащая блок, выполненный с возможностью закрепления планшета внутри полости при размещении указанного блока внутри указанного отверстия.

Пункт 11. Система по п. 9, дополнительно содержащая крышку, выполненную с возможностью закрытия каждой из лунок при размещении на поверхности планшета.

Пункт 12. Система по п. 11, в которой крышка выполнена с возможностью пропускания электромагнитного излучения.

Пункт 13. Система по п. 11, в которой крышка и планшет имеют по существу равную толщину в направлении, перпендикулярном поверхности планшета, при размещении крышки на поверхности планшета.

Пункт 14. Система по п. 9, в которой корпус держателя поглощает по существу все электромагнитное излучение, падающее на указанный держатель.

Пункт 15. Система по п. 9, в которой указанное множество лунок обеспечено в виде множества рядов, причем каждый ряд содержит по меньшей мере две из указанного множества лунок.

Пункт 16. Система по п. 15, в которой один или более первых проемов содержат некоторое количество первых окон, равное количеству указанного множества рядов, и один или более вторых проемов содержат некоторое количество вторых окон, равное количеству указанного множества рядов.

Пункт 17. Система по п. 16, в которой одно из первых окон и одно из вторых окон расположены на противоположных сторонах одного из указанного множества рядов при размещении планшета в держателе.

Пункт 18. Система по п. 9, в которой указанное отверстие расположено на третьей стороне держателя.

Пункт 19. Система по п. 9, в которой первая сторона противоположна второй стороне.

Пункт 20. Система по п. 9, в которой по меньшей мере одна из указанного множества лунок, указанный один или более первых проемов и указанный один или более вторых проемов выровнены по оси, когда планшет находится в полости.

Пункт 21. Система по п. 9, в которой планшет, указанный один или более первых проемов и указанный один или более вторых проемов выполнены с возможностью пропускания электромагнитного излучения.

Пункт 22. Система по п. 9, дополнительно содержащая покрытие на внутренней поверхности корпуса.

Пункт 23. Система по п. 22, в которой указанное покрытие содержит силикон.

Пункт 24. Система по п. 9, дополнительно содержащая насадку, находящуюся в тепловом контакте с внешней поверхностью держателя, причем указанная насадка содержит один или более третьих проемов.

Пункт 25. Система по п. 9, дополнительно содержащая пластину, прикрепленную к изображающему устройству.

Пункт 26. Способ, включающий:

обеспечение наличия образцов в каждой из множества лунок, образованных в планшете, причем каждая из лунок углублена относительно поверхности планшета;

закрытие лунок посредством наложения крышки на поверхность планшета;

вставку планшета и крышки в полость держателя; и

испускание электромагнитного излучения через один или более первых проемов в держателе, один или более вторых проемов в держателе и образец.

Пункт 27. Способ по п. 26, дополнительно включающий вставку держателя в приемник пластины, прикрепленной к изображающему устройству.

Пункт 28. Способ по п. 27, в котором вставка держателя включает размещение образца на фокусном расстоянии изображающего устройства.

Пункт 29. Способ по п. 26, дополнительно включающий нагрев образцов до целевой температуры посредством проведения тепла через держатель.

Пункт 30. Способ по п. 26, дополнительно включающий размещение насадки в тепловом контакте с внешней поверхностью держателя.

Пункт 31. Способ по п. 30, в котором испускание электромагнитного излучения включает испускание электромагнитного излучения через один или более третьих проемов в насадке.

Пункт 32. Способ по п. 26, в котором вставка планшета и крышки включает вставку планшета и крышки через отверстие в держателе.

Пункт 33. Способ по п. 32, дополнительно включающий, после вставки планшета в крышку, заграждение отверстия блоком.

Пункт 34. Способ по п. 26, в котором электромагнитное излучение представляет собой инфракрасное излучение.

Пункт 35. Способ по п. 26, дополнительно включающий после испускания электромагнитного излучения обнаружение характеристик электромагнитного излучения, не поглощенного образцом.

Пункт 36. Способ по п. 26, дополнительно включающий:

после испускания электромагнитного излучения изменение температуры образца; и

испускание дополнительного электромагнитного излучения через один или более первых проемов в держателе, один или более вторых проемов в держателе и через образец.

[0004] Дополнительные особенности и преимущества предложенной технологии будут приведены в последующем описании и отчасти будут очевидны при изучении описания или могут быть изучены при реализации на практике предложенной технологии. Преимущества предложенной технологии будут реализованы и достигнуты посредством конструкции, подробно показанной в описании и формуле изобретения, а также на прилагаемых чертежах.

[0005] Следует понимать, что и предшествующее общее описание, и последующее подробное описание являются только иллюстративными и пояснительными, и предназначены для дополнительного объяснения заявленной в формуле изобретения технологии.

Краткое описание чертежей

[0006] На прилагаемых чертежах, которые приведены для обеспечения более глубокого понимания предложенной технологии, и включены в настоящее описание и составляют его часть, проиллюстрированы аспекты предложенной технологии, и они вместе с описанием предназначены для объяснения принципов предложенной технологии.

[0007] На ФИГ. 1А показан перспективный вид планшета в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0008] На ФИГ. 1B показан вид сверху планшета, изображенного на ФИГ. 1А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0009] На ФИГ. 1С показан вид сбоку планшета, изображенного на ФИГ. 1А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0010] На ФИГ. 1D показан вид снизу планшета, изображенного на ФИГ. 1А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0011] На ФИГ. 1Е показан вид в разрезе части планшета, изображенного на ФИГ. 1А, содержащей лунку, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0012] На ФИГ. 2А показан перспективный вид крышки и планшета, изображенного на ФИГ. 1А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0013] На ФИГ. 2В показан перспективный вид крышки, изображенной на ФИГ. 2А, и планшета, изображенного на ФИГ. 1А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0014] На ФИГ. 3А показан перспективный вид насадки в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0015] На ФИГ. 3В показан вид сверху насадки, изображенной на ФИГ. 3А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0016] На ФИГ. 3С показан вид сбоку насадки, изображенной на ФИГ. 3А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0017] На ФИГ. 3D показан вид спереди насадки, изображенной на ФИГ. 3А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0018] На ФИГ. 4А показан перспективный вид держателя в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0019] На ФИГ. 4В показан другой перспективный вид держателя, изображенного на ФИГ. 4А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0020] На ФИГ. 4С показан вид сверху держателя, изображенного на ФИГ. 4А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0021] На ФИГ. 4D показан вид спереди держателя, изображенного на ФИГ. 4А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0022] На ФИГ. 4Е показан вид сбоку держателя, изображенного на ФИГ. 4А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0023] На ФИГ. 5А показан перспективный вид блока в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0024] На ФИГ. 5В показан вид сбоку блока, изображенного на ФИГ. 5А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0025] На ФИГ. 5С показан вид спереди блока, изображенного на ФИГ. 5А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0026] На ФИГ. 5D показан вид сверху блока, изображенного на ФИГ. 5А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0027] На ФИГ. 6А показан перспективный вид планшета, изображенного на ФИГ. 1А, крышки, изображенной на ФИГ. 2А, насадки, изображенной на ФИГ. ЗА, и держателя, изображенного на ФИГ. 4А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0028] На ФИГ. 6В показан перспективный вид держателя, изображенного на ФИГ. 4А, и блока, изображенного на ФИГ. 5А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0029] На ФИГ. 6С показан вид в разрезе частей планшета, изображенного на ФИГ. 1А, крышки, изображенной на ФИГ. 2А, насадки, изображенной на ФИГ. 3А, и держателя, изображенного на ФИГ. 4А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0030] На ФИГ. 7 показан перспективный вид планшета в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии. На ФИГ. 8 показан перспективный вид насадки в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0031] На ФИГ. 9 показан перспективный вид держателя в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0032] На ФИГ. 10А показан вид сверху пластины с в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0033] На ФИГ. 10В показан вид сверху держателя, изображенного на ФИГ. 4А, и пластины, изображенной на ФИГ. 7А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

[0034] На ФИГ. 11 показано схематическое изображение держателя, изображенного на ФИГ. 4А, и пластины, изображенной на ФИГ. 7А, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления предложенной технологии.

Подробное описание

[0035] В последующем подробном описании приведены конкретные детали для обеспечения понимания предложенной технологии. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет очевидно, что предложенная технология может быть реализована без некоторых из указанных конкретных деталей. В других случаях общеизвестные конструкции и технологии не были показаны подробно, чтобы не вносить неясность в предложенную технологию.

[0036] Область биопрепаратов и биоаналогов является неотъемлемой частью исследования, разработки и изготовления сложных лекарственных средств, известных как белковые терапевтические средства. Эффективность исследования и разработки может быть неприемлемо низкой, что увеличивает затраты на разработку лекарственных средств вследствие высоких потерь при получении белковых терапевтических средств. Неудачи на ранних и поздних стадиях значительно влияют на затраты по разработке белковых терапевтических средств. Одним из способов уменьшения затрат на исследование и разработку является проведение серии испытаний потенциального белкового терапевтического средства на ранних стадиях исследования и разработки. Благодаря изучению характеристик белкового терапевтического средства в условиях различных рецептур и стрессогенных факторов на ранних стадиях исследования и разработки создается прогнозный профиль для потенциального терапевтического средства, позволяющий оценивать риск агрегации белка. Данный подход определяют как оценку возможности разработки. Указанная оценка может предоставлять важную информацию для принятия решения, например, по выбору потенциального белкового терапевтического средства для дальнейшей разработки. При агрегации белка эффективность белкового терапевтического средства, как правило, уменьшается, что может инициировать иммунный ответ. В тяжелых случаях такой иммунный ответ может быть смертельно опасным.

[0037] Проблема агрегации белков является сложным явлением и, как правило, включает несколько различных химических процессов, которые трудно различать. Агрегация может быть вызвана внешними воздействиями и содержит физические или химические изменения, такие как взбалтывание или перемешивание, окисление, дезаминирование и изменения температуры. Даже незначительное изменение рН, солевого режима, концентрации белка или условий состава также может вызывать агрегацию белка. И в этом случае агрегация приводит к уменьшению выхода на производстве, уменьшению эффективности белкового терапевтического средства и проблемам безопасности, связанным с риском иммуногенности. Доступные в настоящее время технологии оценки агрегации не учитывают все факторы, влияющие на процесс, такие как размер, идентичность, механизм и степень агрегации и стабильность белкового терапевтического средства в растворе. Были разработаны несколько технологий для определения размера агрегата или частицы, но при этом они не позволяют определять его идентичность. Другие способы позволяют определять размер и идентичность агрегатов, но не позволяют определять степень агрегации или выявлять участки, склонные к агрегации. Боковые аминокислотные цепи, присутствующие в белке, оказывают значительное влияние на стабильность белков. Взаимосвязь между слабыми химическими взаимодействиями с участием боковых цепей и стабильностью вторичной структуры потенциального белкового агента не могла быть установлена с помощью доступного на момент подачи заявки стандартного высокоскоростного измерительного оборудования.

[0038] Стабильность белкового терапевтического средства также важна при разработке лекарственных средств и не может быть в полной мере охарактеризована только посредством определения температуры тепловых переходов белка. Для полного устранения проблемы стабильности белковых терапевтических средств требуется более глубокое понимание этой проблемы. Например, было бы полезно узнать 1) относительную стабильность доменов в изучаемом белке, 2) каким образом аминокислотные боковые цепи влияют на стабильность доменов, 3) задействованы ли аминокислотные боковые цепи в механизме агрегации, и 4) может ли вспомогательное вещество стабилизировать слабые взаимодействия (например, в аминокислотных боковых цепях) на важных участках специфических доменов белкового терапевтического средства. Существуют пробелы в понимании факторов, которые важны для определения механизма агрегации белков.

[0039] На сегодняшний день, когда коммерчески доступные технологии применяют независимо, различия в чувствительности доступных способов представляют собой проблему. В целом, такие технологии направлены на определение размера, чистоты и стабильности белкового терапевтического средства и на оценку наличия или отсутствия агрегатов или частиц белка в составе для обеспечения стабильности параметров от партии к партии.

[0040] Существует потребность в технологии, которую можно применять для более точной оценки возможности разработки белковых терапевтических средств, а также для сравнительной оценки, требуемой для поддержания и обеспечения идентичности, эффективности и безопасности продукта. Необходимо, чтобы указанный способ был признан достаточным для обеспечения идентичности, эффективности и безопасности продукта Управлением по контролю качества продуктов питания и лекарственных средств США (FDA), Центром по оценке и изучению лекарственных препаратов (CDER) и другими полномочными регулирующими органами.

[0041] Согласно аспектам предложенной технологии предложена быстрая, точная и воспроизводимая технология определения размера, идентичности, механизма и степени агрегации и стабильности белкового терапевтического средства или других химических веществ в рамках одного эксперимента. Аспекты предложенной технологии направлены на сравнительную оценку различных потенциальных белковых терапевтических средств и оценку возможности разработки потенциальных белковых терапевтических средств.

[0042] Согласно аспектам предложенной технологии предложена система, которая содержит пригодные для многократного использования компоненты, требует небольшие размеры образцов, снижает или исключает испарение образца, обеспечивает превосходное отношение сигнал/шум с отсутствием наблюдаемых полос, фиксированную длину пути относительно изображающего устройства, что позволяет проводить количественный анализ, высокоэффективные исследования для сравнительной оценки, оценку возможности разработки с применением подхода Планирования эксперимента (DOE, Design of Experiment) и оценки обратимости агрегации в течение стадии температурной зависимости.

[0043] Согласно аспектам предложенной технологии предложено устройство для переноса образцов с улучшенной теплопроводностью, простотой загрузки и разгрузки, улучшенной фиксацией образцов, однородным распределение температуры, оптимальной фокусировкой в изображающем устройстве и с высокоскоростным сбором данных.

[0044] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 1А-1Е, планшет 100 может содержать подложку 110, которая образует множество лунок 150. Каждая из лунок 150 может быть углублена относительно поверхности 130 подложки 110. Поверхность 130 может быть по существу плоской или планарной за исключением участков, где содержится лунка 150. Как использовано в настоящем описании, по существу плоская или планарная поверхность представляет собой поверхность, отличающуюся от совершенно плоской или планарной поверхности в пределах допуска, типичного для применяемого способа изготовления. Каждая из лунок 150 может образовывать участок 160 образца для приема образца, подлежащего анализу, и участок 170 желоба для приема излишних частей этого образца.

[0045] Лунки 150 могут быть обеспечены в отдельных рядах 140. Например, первый ряд 140 может содержать первое количество лунок 150, а второй ряд 140 может содержать второе количество лунок 150. Ряды 140 могут содержать одинаковое количество лунок 150 или различное количество лунок 150. Планшет 100 может содержать любое количество рядов 140 и любое количество лунок 150 в каждом ряду 140. Например, планшет 100 может содержать один, два, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять или более девяти рядов 140. Каждый ряд 140 может содержать одну, две, три, четыре, пять, шесть, семь, восемь, девять или более девяти лунок 150. Количество рядов 140 и лунок 150 может быть выбрано на основании требуемого количества отдельных образцов, подлежащих одновременному анализу на одном планшете 100.

[0046] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения планшет 100 может быть использован для анализа большого количества образцов вместе с эталонным образцом в одном и том же планшете 100. Одна из лунок 150 может быть снабжена эталонным образцом для анализа при тех же условиях (например, температуре, влажности и т.д.), что и другие образцы на планшете 100. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения признаки планшета 100 могут обеспечивать указание относительно идентичности конкретных лунок 150. Например, как показано на ФИГ. 1A-1D, форма планшета 100 может содержать некоторое количество углов. Некоторые из этих углов могут быть стандартными углами 120, имеющими общие признаки (например, прямой угол с пересекающимися поверхностями). Один или более из указанных углов могут быть нестандартными углами 122, имеющими по меньшей мере один признак, различный от общего признака стандартных углов 120. В результате форма (например, периметр) планшета 100 может быть асимметричной. Например, форма планшета 100 может быть двусторонне асимметричной по одной или более осям. Как показано на ФИГ. 1D, по меньшей мере часть нестандартного угла 122 может образовывать угол 124, различный (например, 45 градусов) от угла, образованного стандартным углом 120. Местоположение нестандартного угла 122 может быть использовано для идентификации и распознавания отдельных лунок 150. Например, эталонный образец может быть предоставлен в лунке 150, являющейся ближайшей к нестандартному углу 122. В качестве дополнительного примера, образцы могут быть предоставлены в лунках 150, отличных от лунок 150, являющихся ближайшими к нестандартному углу 122. На различных стадиях до анализа, во время и после него, лунка 150, содержащая эталонный образец, может быть идентифицирована на основании местоположения нестандартного угла 122.

[0047] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения планшет 100 может содержать подложку 110. Предпочтительно, подложка может пропускать электромагнитное излучение, такое как видимое и/или инфракрасное излучение, и подходит для использования в спектральном анализе. Подложка 110 может быть полностью выполнена из одного материала подложки или состоять из множества материалов. Материал подложки 110 могут выбирать для того, чтобы способствовать спектральному анализу эталонного образца или образца, принятых в лунках 150 планшета 100. Например, материал подложки 110 может пропускать видимое и/или инфракрасное излучение, и по существу не вступает в реакцию с эталонным образцом и/или образцом. Подложка 110 может содержать соль. Подложка 110 может содержать AgBr, AgCl, Al2O3, аморфный материал, пропускающий инфракрасное излучение ("AMTIR"), BaF2, CaF2, CdTe, прозрачный сульфид цинка (например, Cleartran™), CsI, алмаз, Ge, KBr, KCl, красный бромиодид таллия ("KRS-5"), LiF, MgF2, NaCl, Si, SiO2, ZnS, ZnSe, ZrO2 и/или их комбинации. Подложка 110 может иметь или не иметь покрытие. Планшеты 100 типа, описанного в настоящем документе, могут использоваться повторно множество раз в отдельных процедурах с различными эталонными образцами и образцами.

[0048] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 1В и 1Е, каждая из лунок 150 может образовывать участок 160 образца, который углублен на глубину 162 образца от поверхности 130. Каждая из лунок 150 также может образовывать участок 170 желоба, который углублен на глубину 172 желоба от поверхности 130. Участок 170 желоба может проходить полностью вокруг участка 160 образца. Например, участок 160 образца может быть расположен концентрически внутри участка 170 желоба относительно оси, проходящей перпендикулярно поверхности 130. Участок 160 образца и участок 170 желоба могут быть образованы посредством удаления частей на поверхности 130 подложки 110. Например, для образования участка 160 образца и участка 170 желоба к поверхности 130 могут применять процесс фрезерования или другой способ для удаления материала. Участок 160 образца и участок 170 желоба могут быть образованы в течение одного и того же или разных процессов.

[0049] Участок 160 образца может охватывать внешний поперечный размер 164 образца по меньшей мере в одном направлении. Объем эталонного образца или образца, который может быть принят в участок 160 образца, по меньшей мере частично может быть определен посредством глубины 162 образца и внешним поперечным размером 164 образца. По меньшей мере часть участка 160 образца может быть расположена в поле обзора изображающего устройства 800 или другого оборудования.

[0050] Участок 170 желоба может охватывать поперечный размер 174 желоба по меньшей мере в одном направлении. Поперечный размер 174 желоба может быть определен посредством разности между внешним поперечным размером 154 желоба и внешним поперечным размером 164 образца. Объем эталонного образца или образца, который может быть принят в участок 170 желоба, по меньшей мере частично может быть определен посредством глубины 172 желоба и поперечным размером 174 желоба. Глубина 172 желоба может быть больше глубины 162 образца. Например, глубина 172 желоба может быть больше, чем в два раза, больше, чем в пять раз, или больше, чем в десять раз, глубины 162 образца.

[0051] Внешний поперечный размер 164 может быть приблизительно равен 2,0 мм. Глубина 162 образца может быть приблизительно равна 0,04-0,08 мм ±0,01 мм, идеально для образцов, содержащих D₂O, или 0,004-0,012 мм ±0,002 мм для образцов, содержащих Н₂О. Например, глубина 162 образца может быть равна приблизительно 0,04 мм или 0,07 мм. Большая глубина 162 образца может способствовать большему интервалу концентрации белков для анализа. Поперечный размер 174 желоба может быть равен приблизительно 1,0 мм. Внешний поперечный размер 154 желоба может быть равен приблизительно 6,0 мм. Глубина 172 желоба может быть равна приблизительно 0,60 мм. Расстояние между центрами смежных лунок 150 может быть больше, чем внешний поперечный размер 154 желоба. Эти примерные размеры могут быть модифицированы, как потребуется для соответствия заданной цели.

[0052] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения участок 170 желоба может принимать величину эталонного образца или образца, которая превышает объем участка 160 образца. Например, когда эталонный образец или образец помещен на участок 160 образца, количество, которое не помещается в пределах глубины 162 образца и внешнего поперечного размера 164 образца, может перемещаться на участок 170 желоба. Такое действие может происходить во время нанесения эталонного образца или образца или во время наложения крышки 200 на планшет 100. Участок 170 желоба может быть достаточного объема, чтобы вмещать все избыточное количество эталонного образца или образца. Участок 170 желоба может быть достаточно широким и глубоким для того, чтобы предупреждать перелив частей эталонного образца или образца наружу участка 160 образца и участка 170 желоба (т.е., на поверхность 130). В силу этого, полное количество эталонного образца или образца может быть помещено полностью в лунку 150 и препятствовать перекрестному загрязнению с содержимым любой другой лунки 150.

[0053] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 2А-2В, на планшет 100 могут накладывать крышку 200. Противоположная поверхность 230 крышки 200 может быть по существу плоской или планарной. Некоторые характерные признаки крышки могут быть взаимодополняющими для характерных признаков планшета 200 или идентичными характерным признакам планшета 100. Например, форма крышки 200 может содержать некоторое количество углов. Некоторые из указанных углов крышки 200 могут быть стандартными углами 220, идентичными или аналогичными стандартным углам 120 планшета 100. Один или более из указанных углов крышки 200 могут быть нестандартными углами 222, идентичными или аналогичными нестандартным углам 122 планшета 100. В результате форма (например, периметр) крышки 200 может быть идентичной или аналогичной форме (например, периметру) планшета 100.

[0054] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения крышка 200 может содержать подложку 210. Предпочтительно, подложка может пропускать электромагнитное излучение, такое как видимое или инфракрасное излучение, и подходит для использования в спектральном анализе. Подложка 210 может быть выполнена из одинакового или различного материала, что и материал подложки 110 планшета 100. Материал подложки 210 могут выбирать для того, чтобы способствовать спектральному анализу эталонного образца или образца, принятых в лунках 150 планшета 100. Например, материал подложки 210 может пропускать видимое и/или инфракрасное излучение, и по существу не вступает в реакцию с эталонным образцом и/или образцом. Крышки 200 типа, описанного в настоящем документе, могут использоваться повторно множество раз в отдельных процедурах с различными эталонными образцами и образцами.

[0055] Противоположная поверхность 230 крышки 200 может быть приведена в контакт с поверхностью 130 планшета 100. В такой конфигурации противоположная поверхность 230 может быть параллельной или копланарной с поверхностью 130. Когда крышка 200 приведена в контакт с планшетом 100, противоположная поверхность 230 может проходить поверх одной или более лунок 150 планшета 100. Противоположная поверхность 230 может закрывать каждую из лунок 150 таким образом, что каждая лунка 150 изолирована от внешней окружающей среды и от каждой другой лунки 150. Крышка 200 может предотвращать испарение эталонного образца или образца из лунки 150. Граница каждого участка 160 образца и участка 170 желоба может быть частично определена посредством противоположной поверхности 230. Наложение крышки 200 на планшет 100 может вызывать перемещение на участок 170 желоба по меньшей мере части эталонного образца или образца из участка 160 образца.

[0056] Крышка 200 может определять толщину 212 крышки в измерении, перпендикулярном указанной противоположной поверхности 230. Кроме того, планшет 100 может определять толщину 112 планшета в измерении, перпендикулярном поверхности 130. Толщина 212 крышки может быть равной или по существу равной толщине 112 планшета. Как использовано в настоящем документе, по существу равная толщина представляет собой толщину, отличающуюся от совершенно равной в пределах допуска, типичного для применяемого способа изготовления.

[0057] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 3A-3D, для проведения тепла через части планшета 100 и/или крышки 200 может быть обеспечена насадка 300. Насадка 300 может содержать поверхность 330 насадки, являющуюся по существу плоской или планарной. От поверхности 330 насадки может выступать одна или более опорных направляющих 360. Один или более проемов 350 насадки могут проходить через часть насадки 300, включая поверхность 330 насадки. Указанный один или более проемов 350 насадки могут образовывать окна, каждое из которых выполнено с возможностью выравнивания с соответствующим одним из рядов 140 планшета 100. Количество проемов 350 насадки может быть равно количеству рядов 140 планшета 100. Каждый из проемов 350 насадки может охватывать длину, охватывающую все лунки 150 соответствующего ряда 140. Указанный один или более проемов 350 насадки обеспечивают пропускание электромагнитного излучения к лункам 150 планшета 100 и/или от них. Между насадкой 300 и смежными компонентами может передаваться тепло. По меньшей мере часть насадки 300 может быть выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Примерные материалы для корпуса 410 содержат алюминий, политетрафторэтилен ("PTFE"), латунь, бронзу, медь, серебро, золото и другие металлические сплавы или керамику.

[0058] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 4А-4Е, держатель 400 может содержать и поддерживать планшет 100 и/или крышку 200. Корпус 410 держателя 400 может определять полость 420 между первой стороной 412 и второй стороной 414 корпуса 410. Отверстие 470 обеспечивает доступ в полость 420 для приема в нее планшета 100 и/или крышки 200.

[0059] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения один или более первых проемов 450 могут проходить через часть первой стороны 412 корпуса 410. Один или более вторых проемов 460 могут проходить через часть второй стороны 414 корпуса 410. Первые проемы 450 и/или вторые проемы 460 могут образовывать окна, каждое из которых выполнено с возможностью выравнивания с соответствующим одним из рядов 140 планшета 100, когда планшет 100 помещен в держатель 400. Количество первых проемов 450 и/или количество вторых проемов 460 может быть равно количеству рядов 140 планшета 100. Каждый из первых проемов 450 и/или вторых проемов 460 может охватывать длину, охватывающую все лунки 150 соответствующего ряда 140. Первые проемы 450 и/или вторые проемы 460 обеспечивают пропускание электромагнитного излучения к лункам 150 планшета 100 и/или от них.

[0060] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения полость 420 держателя 400 выполнена такого размера, что внутренняя поверхность 422 держателя контактирует по меньшей мере с частью планшета 100 и/или крышки 200. Внутренняя поверхность 422 может обеспечивать тепловой контакт по меньшей мере с одним из планшета 100 и/или крышки 200. Например, внутренняя поверхность 422 на первой стороне 412 может контактировать с крышкой 200, а на второй стороне 414 может контактировать с планшетом 100. Между держателем 400 и его содержимым может передаваться тепло. По меньшей мере часть корпуса 410 держателя 400 может быть выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, прочной конструкции и низким коэффициентом отражения электромагнитного излучения (например, видимого света, инфракрасного света, квантового каскадного лазера). Примерные материалы для корпуса 410 содержат анодированный алюминий, PTFE, бронзу и медь. Держатель 400 может поглощать значительное количество электромагнитного излучения, падающего на него. Например, держатель 400 может поглощать по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99% падающего на него электромагнитного излучения. Поскольку держатель 400 поглощает больше электромагнитного излучения, чем отражает, держатель 400 снижает влияние помех на точность показаний во время спектрального анализа. Для снижения или исключения повреждения содержимого держателя 400 при его перемещении и нахождении в нем по меньшей мере часть внутренней поверхности 422 может быть снабжена покрытием. Примерные материалы для этого покрытия содержат силикон.

[0061] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения на внешней периферии держателя 400 может быть обеспечен один или более выступов 430. Выступы 430 могут обеспечивать направление и скользящее взаимодействие с частью другого оборудования для выравнивания эталонного образца и образцов в поле обзора изображающего устройства 800.

[0062] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения отверстие 470 может быть обеспечено на любой стороне держателя 400. Например, отверстие 470 может быть обеспечено на стороне держателя 400, имеющей более короткую длину, чем по меньшей мере одна другая сторона держателя 400. В качестве альтернативы или в комбинации, отверстие 470 может быть обеспечено на стороне держателя 400, имеющей более длинную длину, чем по меньшей мере одна другая сторона держателя 400. Отверстие 470 может быть расположено вблизи приемника 480 для приема блока 500.

Приемник 480 может содержать канавку, углубление, канал, рейку или другую направляющую для приема 502, частично или полностью заграждающего отверстие 470.

[0063] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 5A-5D, для закрепления предметов в полости 420 держателя 400 могут использовать блок 500. Блок 500 может содержать барьер 520, выполненный с возможностью посадки в приемник 480 держателя 400. Барьер 520 может быть дополнительно выполнен с возможностью частичного или полного заграждения отверстия 470 таким образом, что содержимое в полости 420 держателя 400 остается внутри полости 420 до тех пор, пока блок 500 не будет удален. Например, планшет 100 и/или крышка 200 могут быть закреплены в полости 420, в то время как блок 500 находится в приемнике 480. Блок 500 также может содержать рукоятку 530 для использования во время работы пользователем.

[0064] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 6А-6В, из компонентов, описанных в настоящем документе, может быть образован сборный узел. Один или более эталонных образцов и образцов обеспечивают в каждой из множества лунок 150, образованных в планшете 100. Лунки 150 закрывают посредством наложения крышки 200 на планшет 100. Например, противоположная поверхность 230 крышки 200 может быть наложена на поверхность 130 планшета 100. Планшет 100 и/или крышка 200 могут быть вставлены через отверстие 470 в полость 420 держателя 400. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения на держатель 400 может быть наложена насадка 300. Например, поверхность 330 может быть наложена на сторону держателя 400, такую как первая сторона 412. В такой конфигурации проемы 350 насадки могут быть выровнены с первыми проемами 450. По меньшей мере одна из опорных направляющих 360 насадки 300 может контактировать с одним или более выступов 430 держателя 400 и/или покоиться на них. Насадка 300 может находиться в тепловом контакте с одной или более сторон держателя 400 для того, чтобы способствовать распределению тепла по держателю 400. Насадка 300 может обеспечивать тепловое управление через плотный контакт с протравленной фольгой, которая оборудована термометрами сопротивления, термопарами и/или другими датчиками. Характерные признаки (например, термопары и/или датчики) насадки 300 могут быть соединены с одним или более управляющими компонентами, такими как программируемый логический контроллер. Благодаря нагреву однородным образом насадка 300 обеспечивает возможность непрерывной и безградиентной теплопередачи вдоль участка контакта с держателем 400. Насадка 300 может экранировать держатель 400 от холодного сквозняка от прочистки микроскопа. Один или более признаков насадки 300, как описаны в настоящем документе, могут быть обеспечены исключительно на насадке 300, а не на держателе 400 таким образом, что указанный один или более признаков могут быть опущены при использовании держателя 400 без насадки 300. Кроме того, признаки насадки 300, соединяющие с другими компонентами системы (например, программируемый логический контроллер и т.д.) могут оставаться присоединенными к насадке 300, в то время как в сочетании с насадкой 300 может быть использован каждый из различных держателей 400 без необходимости в присоединении и отсоединении этих признаков. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, когда содержимое (не показано на ФИГ. 6В) находится в полости 420 держателя 400, для закрепления содержимого в полости 420 в приемник 480 держателя 400 может быть вставлен блок 500.

[0065] Насадка 300 может содержать нагреватель из протравленной фольги, который управляет температурой образцов в планшете. Нагреватель из протравленной фольги охватывает поверхность насадки 300. Слой фольги этого нагревателя может быть расположен между одним или обоими из многослойных слоев основания и крышки. Многослойные слои могут содержать диэлектрический материал (например, полимид) для электрической изоляции протравленной фольги от насадки 300 и/или других структур. Протравленная фольга может иметь пару клемм с выводами на сторону насадки 300, что обеспечивает пользователю возможность присоединения источника питания (например, питание постоянного тока) к нагревателю из протравленной фольги. Между этими выводами нагреватель из протравленной фольги может определять рабочую дорожку, которая пересекает насадку 300. Например, рабочая дорожка может проходить вокруг каждого и между каждыми из проемов 350 насадки. Нагреватель из протравленной фольги может распределять тепло равномерно по насадке 300 и, тем самым, передавать тепло равномерно на планшет таким образом, что температурный градиент по насадке 300 и планшету уменьшен или исключен. Нагреватель из протравленной фольги может иметь температурный порог, выше которого функционирование этого нагревателя автоматически прекратится. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения для наложения на крышку 200 может быть обеспечено основание (не показано), сходное с насадкой 300. Указанное основание может быть обеспечено на стороне крышки, противоположной насадке 300. Основание может представлять собой зеркальное изображение насадки 300 и имеет признаки, идентичные признакам насадки 300. Например, основание может содержать проемы, которые выровнены со вторыми проемами 460. В качестве дополнительного примера, основание может содержать нагреватель из протравленной фольги.

[0066] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 6С, компоненты, описанные в настоящем документе, могут быть помещены в стопку таким образом, чтобы выравнивать эталонный образец или образец с изображающей осью 1000. По изображающей оси 1000 могут быть выровнены проем 350 насадки, первый проем 450, крышка 200, планшет 100 (включая участок 160 образца) и/или второй проем 460. Через каждый из указанных выше компонентов может быть пропущено электромагнитное излучение в любом или обоих направлениях вдоль изображающей оси 1000.

[0067] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 7-9, может быть оценено любое количество образцов посредством обеспечения подходящего количества лунок в планшете и соответствующих конструкций для размещения этих лунок. Например, как показано на ФИГ. 7, планшет 100 может содержать подложку, которая образует множество лунок 150, обеспеченных в отдельных рядах 140. Как показано на ФИГ. 7, может быть обеспечено три ряда 140. Например, первый ряд 140 может содержать первое количество лунок 150, а второй ряд 140 может содержать второе количество лунок 150, а третий ряд 140 может содержать третье количество лунок 150. Ряды 140 могут содержать одинаковое количество лунок 150 или различное количество лунок 150. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения насадка 300 может содержать количество проемов 350 насадки, соответствующее количеству рядов 140 планшета 100. Например, три проема 350 насадки могут образовывать окна, выполненные с возможностью выравнивания с тремя рядами 140 планшета 100. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения держатель 400 может содержать количество первых проемов 450 и вторых проемов 460, соответствующее количеству рядов 140 планшета 100. Например, три первых проема 450 и три вторых проема 460 могут образовывать окна, выполненные с возможностью выравнивания с тремя рядами 140 планшета 100.

[0068] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, например, как показано на ФИГ. 10А-11, пластина 700 может принимать держатель 400, его содержимое и/или насадку 300. Пластина 700 может представлять собой компонент изображающего устройства 800 или выполнена с возможностью прикрепления к нему во время его работы. Изображающее устройство 800 может содержать микроскоп, камеру, зеркало, линзу, квантовые каскадные лазеры или инфракрасный источник с расщепителем пучка, детектор, датчик или их комбинацию. Изображающее устройство 800 может быть выполнено с возможностью захвата информации относительно электромагнитного излучения, падающего на эталонный образец или образец на участке 160 образца. Пластина 700 может содержать корпус 710 и окно 750, пропускающее электромагнитное излучение к планшету 100 или от него. В местоположении окна 750 пластина 700 может обеспечивать углубленный участок для приема держателя 400.

[0069] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения пластина 700 может способствовать выравниванию для приведения участка 160 образца в поле обзора и на фокусное расстояние и/или на фокальную плоскость изображающего устройства 800. Например, пластина 700 может содержать одну или более направляющих 740 для приема держателя 400. По меньшей мере часть держателя 400, такая как выступы 430, может быть принята в направляющие 740. Держатель 400 может перемещаться по позиционирующей оси 790. Позиционирующая ось 790 может быть параллельной одному или более рядов 140 планшета 100. По мере перемещения держателя 400 по позиционирующей оси 790 выбранный один или более участков 160 образца могут быть выровнены для размещения в поле обзора изображающего устройства 800. Держатель 400 может перемещаться по позиционирующей оси 790 вручную или при помощи автоматизированного или программируемого механизма 810, такого как серводвигатель и/или шаговый двигатель. Механизм 810 может управляться контроллером, таким как контроллер, присоединенный к насадке 300. Для множества положений держателя 400 в пределах пластины 700 участок 160 образца, находящийся в поле обзора изображающего устройства 800, будет находиться на фиксированном и согласованном расстоянии (например, фокусном расстоянии) от контрольной точки (например, источника электромагнитного излучения). Соответственно, может быть определена фиксированная длина пути для луча электромагнитного излучения, которая может поддерживаться на протяжении процедуры, в которой анализируют множество эталонных образцов и/или образцов.

[0070] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения для множества образцов во множестве лунок планшета длина пути для луча электромагнитного излучения может изменяться. Длина пути может изменяться для обеспечения того, что концентрация образца одинакова или аналогична для различных образцов. Длина пути может быть определена на основании закона Бера-Ламберта (или закона Бера), который демонстрирует линейное отношение между поглощательной способностью и концентрацией в поглощающих видах. Общий закон Бера-Ламберта обычно записывают следующим образом:

А=ε(λ)*b*с,

где А - измеренная поглощательная способность, ε(λ) - зависимый от длины волны коэффициент поглощения, b - длина пути, а с - концентрация аналита. При работе с концентрационными единицами молярности закон Бера-Ламберта записывают следующим образом:

А=ε*b*с,

где ε - зависимый от длины волны молярный коэффициент поглощения в единицах М^-1 см^-1. Могут быть выполнены экспериментальные измерения в терминах коэффициента пропускания (Т), который определяется следующим образом:

Т=I/I₀

Где I - интенсивность света после прохождения через образец, а I₀ - исходная интенсивность света. Соотношение между А и Т таково:

А=-logT=-log(I/I₀).

[0071] Современные приборы поглощения обычно могут отображать данные как коэффициент пропускания, % - пропускания или поглощения. Неизвестная концентрация аналита может быть определена посредством измерения количества света, поглощенного образцом и применения закона Бера. Если коэффициент поглощения неизвестен, неизвестная концентрация может быть определена с использованием рабочей кривой поглощения в зависимости от концентрации, полученной из стандартов.

[0072] Калибровка длины пути (т.е., глубин лунок) для лунок планшета может быть выполнена, например, посредством анализа результатов поглощения. Когда измерения поглощательной способности могут быть линейно скоррелированы с известными длинами пути, и когда наблюдаются отклонения от этой корреляции, для учета отсутствия линейности может быть выполнена коррекция длины пути. Затем изменяющиеся длины пути могут компенсировать отклонения от линейной корреляции таким образом, что дальнейшие испытания во время стадии калибровки обеспечивают результаты, которые согласуются с этой линейной корреляцией.

[0073] Пластина 700, например, как показана на ФИГ. 10В, может содержать признаки (например, углубления 760) для размещения других компонентов системы 1 для отбора образцов, например, как показана на ФИГ. 11, таких как нагревающие элементы 830, охлаждающие элементы 840 (например, встроенная микрожидкостная/TEG система на эффекте Пельтье) и/или температурные датчики 850 (например, термопары), для равномерного нагрева и отслеживания температурных условий пластины 700. Пластина 700 также может быть снабжена датчиками 860 влажности для определения уровня влажности в отделении для образцов изображающего устройства 800. В качестве альтернативы или в комбинации, насадка 300 и/или держатель 400 могут содержать признаки (например, углубления 390) для содержания нагревающих элементов, охлаждающих элементов (например, Пельтье), температурных датчиков (например, термопар) и/или соединительных отверстий, присоединенных к одному или более из приведенного выше, для равномерного нагрева и отслеживания температурных условий держателя 400 и/или его содержимого. Выход одного или более датчиков указанной системы может обеспечивать данные на контроллер 820, такой как микроконтроллер периферийного интерфейса ("PIC"). Температурные условия могут быть отрегулированы контроллером 820 на основании данных от датчиков. Контроллер 820 может дополнительно управлять работой любых нагревательных элементов и охлаждающих элементов для обеспечения равномерных температурных условий по планшету 100. По пластине 700, держателю 400 и/или его содержимому может передаваться тепло. По меньшей мере часть корпуса 710 пластины 700 может быть выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, прочной конструкции и низким коэффициентом отражения электромагнитного излучения. Примерные материалы для корпуса 710 содержат анодированный алюминий, PTFE, бронзу и медь.

[0074] Контроллер 820 может повышать и понижать температуры во множестве (например, 3 или более) положений в соответствии с заданными пользователем инструкциями и/или вводом данных. После того, как достигнута целевая температура, сборный узел (например, держатель 400) может перемещаться в первое измерительное положение. Может быть достигнуто множество (например, 3 или более) измерительных положений для захвата информации относительно всех лунок в указанном узле. При заданной целевой температуре измерительный цикл может включать следующие этапы: (1) достижение правильной температуры во всех нагревателях; (2) отправка сигнала о готовности к измерениям на микроскоп; (3) ожидание до тех пор, пока микроскоп не отправит в ответ сигнал о конце измерения; (4) перемещение указанного узла к следующему положению. Относительная влажность и температура для каждой лунки может быть измерена и записана. Система может управлять серводвигателем или шаговым двигателем для перемещения этого узла посредством подходящего выравнивания лунок. Каждое положение может поддерживаться в течение периода времени, указанного в качестве части параметров эксперимента. Ограничения перемещения узла могут быть указаны посредством конченых ограничительных переключателей. Контроллер 820 может воспринимать указание на то, когда целевая лунка находится в положении для измерения, а также может быть снабжен этим указанием. Контроллер 820 может предоставлять пользователю пользовательский интерфейс для ввода и модификации одного или более параметров из целевых температур и/или других параметров для эксперимента. Полный цикл может содержать повышающиеся температуры и/или понижающиеся температуры. Контроллер 820 может содержать признак, который предоставляет указание (например, тревожный сигнал) пользователю на основании возникновения конкретных условий, таких как сбой поддержания температуры во время измерений и/или сбой поддержания относительной влажности в пределах диапазона.

[0075] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения множество (например, четыре) различные зоны будут определять матрицу отбора образцов системы 1 для отбора образцов, которая будет полностью автоматизирована с помощью серводвигателя для обеспечения возможности продвижения держателя 400 через поле обзора изображающего устройства 800. Управлению серводвигателем в заранее заданные положения и его циклической работе может способствовать контроллер 820. Таким образом, сбор данных может быть полностью автоматизирован вместе с температурным управлением держателя 400 и его содержимого.

[0076] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения может быть выполнено множество стадий сбора данных, в которых оценивают множество эталонных образцов и/или образцов при первом наборе условий (например, температуре, влажности и т.д.), после чего следует изменение условий и дальнейшая оценка по меньшей мере некоторых из тех же эталонных образцов и/или образцов при новых условиях.

[0077] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения могут быть выполнены дополнительные стадии сбора данных, в которых указанное множество эталонных образцов и/или образцов возвращают к первому набору условий (например, температуре, влажности и т.д.), после чего следует дальнейшая оценка для определения обратимости при одной или более зависимостей от условий (например, температурной зависимости).

[0078] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения система 1 для отбора образцов, описанная в настоящем документе, может быть использована для определения механизма агрегации и величины агрегации в белковой, пептидной и пептоидной рецептуре, в растворе или лиофилизированном состоянии без использования зондов или добавок посредством выполнения инфракрасного анализа на основе преобразования Фурье ("FT-IR") и анализа двумерной корреляции ("2DCOS"), например, как описано в патенте США №8,268,628, включенном в настоящий документ посредством ссылки. Такой анализ может быть выполнен посредством вычислительной системы 890. FT-IR спектроскопия обеспечивает возможность высокой степени гибкости и скорости в определении агрегации белка с ограниченной манипуляцией и без использования внешних зондов. Образец и/или эталонный образец системы 1 для отбора образцов нагревают и оставляют для уравновешивания, после чего следует спектральный сбор данных при требуемой температуре, и может быть выполнено определение белка, пептида, пептоида, стабильности, агрегации и жизнеспособности. Этот способ также может быть применен для изучения липидов, мембранных белков, гидрофильных белков, пептидов и пептоидов в виде одного компонента или в двухкомпонентных или трехкомпонентных смесях с другими пептидами или липидных смесях.

[0079] При изучении двух белковых компонентов в смеси или комплексе один из этих компонентов может быть помеченным при помощи изотопов для обеспечения возможности одновременного обнаружения каждого компонента. FT-IR спектроскопия может быть скомбинирована с анализом 2DCOS, который обеспечивает возможность определения присутствия агрегатов и определение механизма агрегации. Затем эта информация может быть использована для изменения процесса изготовления белка для того, чтобы создавать более жизнеспособный белок для разработки. Кроме того, может быть определен тепловой переход белка и график анализа 2DCOS, созданный для сравнения с доказанным жизнеспособным белком, обеспечивая возможность контроля качества, стабильности и жизнеспособности требуемого белкового продукта.

[0080] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения система 1 для отбора образцов не ограничена до анализа белков, пептидов или пептоидов, а также может быть использована для анализа любого требуемого состава, такого как жидкий образец, липид или полимеры, во время тепловой или другой пертурбации. В соответствии с одним аспектом предложенной технологии для изучения веществ (органических и неорганических), материалов или реагентов и жидкостей в целом может быть применен держатель с двойными ячейками. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения держатель с двойными ячейками может быть использован в спектрофотометрах, где использует челночный или автоматизированный способ отбора образцов. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения использование системы 1 для отбора образцов не ограничивается инфракрасным диапазоном, но также может быть использована в УФ и диапазоне видимого света, а также для кругового дихроизма (КД), колебательного кругового дихроизма и рамановской спектроскопии, например, для анализа требуемых материалов и веществ.

[0081] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения система 1 для отбора образцов может быть использована для определения белок-белковых взаимодействий ("PPI") и белок-макромолекулярных взаимодействий (белок-липидные взаимодействия, ДНК-белковые или РНК-белковые взаимодействий или белок-лекарственные взаимодействия). Кроме того, система 1 для отбора образцов может быть использована для анализа органических растворов, полимеров, гелей, наноструктур или маленьких жидких кристаллов и т.д.

[0082] Выражение, такое как "аспект", не подразумевает, что такой аспект является существенным для предложенной технологии, или что такой аспект применяется ко всем конфигурациям предложенной технологии. Раскрытие, относящееся к аспекту, может применяться ко всем конфигурациям или к одной или более конфигураций. Аспект может обеспечивать один или более примеров настоящего раскрытия. Выражение, такое как "аспект", может относиться к одному или более аспектов и наоборот. Выражение, такое как "вариант осуществления изобретения", не подразумевает, что такой вариант осуществления изобретения является существенным для предложенной технологии, или что такой вариант осуществления изобретения применяется ко всем конфигурациям предложенной технологии. Раскрытие, относящееся к варианту осуществления изобретения, может применяться ко всем вариантам осуществления изобретения или к одному или более вариантам осуществления изобретения. Вариант осуществления изобретения может обеспечивать один или более примеров настоящего раскрытия. Выражение, такое как "вариант осуществления изобретения", может относиться к одному или более вариантам осуществления изобретения и наоборот. Выражение, такое как "конфигурация", не подразумевает, что такая конфигурация является существенной для предложенной технологии, или что такая конфигурация применяется ко всем конфигурациям предложенной технологии. Раскрытие, относящееся к конфигурации, может применяться ко всем конфигурациям или к одной или более конфигураций. Конфигурация может обеспечивать один или более примеров настоящего раскрытия. Выражение, такое как "конфигурация", может относиться к одной или более конфигураций и наоборот.

[0083] Изложенное выше описание предоставлено для обеспечения специалистам в данной области техники возможности практического осуществления изложенных здесь различных конфигураций. Несмотря на то, что предложенная технология была подробно описана со ссылкой на различные чертежи и конфигурации, следует понимать, что это выполнено только в иллюстративных целях и не должно быть истолковано, как ограничивающее объем предложенной технологии.

[0084] Может существовать много других способов реализации предложенной технологии. Различные функции и элементы, описанные в настоящем документе, могут быть разделены различно от изображенных, не отклоняясь от объема предложенной технологии. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные изменения этих конфигураций, а общие принципы, описанные в настоящем документе, могут быть применены к другим конфигурациям. Таким образом, многие изменения и модификации предложенной технологии могут быть выполнены специалистами в данной области техники без отхода от объема предложенной технологии.

[0085] Следует понимать, что конкретный порядок или иерархия этапов раскрытых процессов является иллюстрацией примерных подходов. Исходя из конструктивных предпочтений следует понимать, что конкретный порядок или иерархия этапов процессов может быть перегруппирована. Некоторые из этих этапов выполняются одновременно. Сопутствующие пункты формулы изобретения, относящиеся к способу, содержат элементы различных этапов в порядке примера и не означают ограничение до представленного конкретного порядка или иерархии.

[0086] Как использовано в настоящем документе, выражение "по меньшей мере один из", предшествующее последовательности наименований, с термином "и" или "или" для отделения любого из этих наименований, изменяет перечисление в целом, а не каждый элемент перечисления (т.е., каждое наименование). Выражение «по меньшей мере один из» не требует выбора по меньшей мере одного из каждого перечисленного наименования; наоборот, это выражение допускает значение, содержащее по меньшей мере одно из любого наименования, и/или по меньшей мере одно из наименований в любой комбинации наименований, и/или по меньшей мере одно из каждого наименования. Для примера: каждое из выражений "по меньшей мере один из А, В и С" или "по меньшей мере один из А, В или С" относится только к А, только к В или только к С; к любой комбинации А, В и С; и/или по меньшей мере к одному из А, В и С.

[0087] Такие термины, как "верхний", "нижний", "передний", "задний" и т.д., использованные в настоящем раскрытии, следует понимать, как относящиеся к произвольной системе отсчета, а не к обычной гравитационной системе отсчета. Таким образом, верхняя поверхность, нижняя поверхность, передняя поверхность и задняя поверхность могут проходить вверху, внизу, диагонально или горизонтально в гравитационной системе отсчета.

[0088] Кроме того, в тех случаях, когда в настоящих описании или формуле изобретения использованы термины "включать", "иметь" или т.д., такие термины подразумеваются инклюзивными таким же образом, как термин "содержать" интерпретируется как "содержать" при использовании в качестве переходного слова в пункте формулы изобретения.

[0089] Слово "примерный", использованное в настоящем документе, означает "служащий в качестве примера, случая или иллюстрации". Любой вариант осуществления изобретения, описанный в настоящем документе как "примерный" не следует рассматривать как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления изобретения.

[0090] Ссылка на элемент в единственном числе не подразумевает значение "один и только один", если специальное не указано иное, а скорее означает "один или более". Местоимение в мужском роде (например, он) содержит женский род и средний род (например, она и оно) и наоборот. Термин "некоторые" относится к одному или более. Заголовки и подзаголовки подчеркнутым шрифтом и/или курсивом используются только для удобства, не ограничивают предложенную технологию и не упоминаются в связи с интерпретацией описания предложенной технологии. Все структурные и функциональные эквиваленты элементов различных конфигураций, описанных на протяжении настоящего раскрытия, которые известны или станут известны позже специалистам в данной области техники, явно включены в настоящий документ посредством ссылки и предназначены для охвата предложенной технологией. Кроме того, ничто из раскрытого в настоящем документе не предназначено для того, чтобы стать всеобщим достоянием, независимо от того, изложено ли явно это раскрытие в приведенном выше описании.

[0091] Хотя были описаны определенные аспекты и варианты осуществления предложенной технологии, они были представлены только в качестве примера и не предназначены для ограничения объема предложенной технологии. Разумеется, новые способы и системы, описанные в настоящем документе, могут быть воплощены во множестве других форм, не отступая от их сущности. Сопутствующая формула изобретения и ее эквиваленты предназначены для покрытия таких форм и модификаций, как попадающих в рамки сущности и объема изобретения предложенной технологии.

Изобретение относится к системам и способу спектрального анализа. Разработан планшет для размещения образцов для инфракрасного спектрального анализа, содержащий: подложку, образующую множество лунок, углубленных относительно ее поверхности, причем каждая из лунок образует участок образца, углубленный на глубину образца от указанной поверхности, и участок желоба, углубленный на глубину желоба от указанной поверхности, причем глубина желоба больше, чем глубина образца, и при этом глубина образца составляет 0,004-0,012 мм ± 0,002 мм; и где подложка изготовлена из материала, который по существу не вступает в реакцию с эталонным образцом и/или образцом, находящимся в лунках, и при этом подложка пропускает электромагнитное излучение. Технический результат - повышение эффективности исследования свойств белковых терапевтических средств. 4 н. и 32 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Планшет для размещения образцов для инфракрасного спектрального анализа, содержащий:

подложку, образующую множество лунок, углубленных относительно ее поверхности, причем каждая из лунок образует участок образца, углубленный на глубину образца от указанной поверхности, и участок желоба, углубленный на глубину желоба от указанной поверхности, причем глубина желоба больше, чем глубина образца, и при этом глубина образца составляет 0,004-0,012 мм ± 0,002 мм; и

где подложка изготовлена из материала, который по существу не вступает в реакцию с эталонным образцом и/или образцом, находящимся в лунках, и при этом подложка пропускает электромагнитное излучение.

2. Планшет по п. 1, в котором подложка представляет собой соль.

3. Планшет по п. 1, в котором подложка содержит AgBr, AgCl, Al₂O₃, AMTIR, BaF₂, CaF₂, CdTe, CsI, алмаз, Ge, KBr, KCl, KRS-5, LiF, MgF₂, NaCl, Si, SiO₂, ZnS, ZnSe и/или ZrO₂.

4. Планшет по п. 1, в котором периферия указанного планшета образует двустороннюю асимметричную форму.

5. Планшет по п. 1, в котором участок желоба проходит полностью вокруг участка образца.

6. Планшет по п. 1, в котором участок образца расположен концентрически внутри участка желоба.

7. Планшет по п. 1, в котором указанное множество лунок обеспечено в виде множества рядов, причем каждый ряд содержит по меньшей мере две из указанного множества лунок.

8. Планшет по п. 1, в котором планшет является пригодным для многоразового использования.

9. Система для спектрального анализа, содержащая

планшет, содержащий:

подложку, образующую множество лунок, углубленных относительно ее поверхности;

держатель, содержащий:

корпус, определяющий полость между первой стороной и второй стороной указанного корпуса;

отверстие для приема планшета в полость;

один или более первых проемов на первой стороне; и

один или более вторых проемов на второй стороне; и

пластину, прикрепленную к изображающему устройству.

10. Система по п. 9, дополнительно содержащая блок, выполненный с возможностью закрепления планшета внутри полости при размещении указанного блока внутри указанного отверстия.

11. Система по п. 9, дополнительно содержащая крышку, выполненную с возможностью закрытия каждой из лунок при размещении на поверхности планшета.

12. Система по п. 11, в которой крышка выполнена с возможностью пропускания электромагнитного излучения.

13. Система по п. 11, в которой крышка и планшет имеют по существу равную толщину в направлении, перпендикулярном поверхности планшета, при размещении крышки на поверхности планшета.

14. Система по п. 9, в которой корпус держателя поглощает по существу все электромагнитное излучение, падающее на указанный держатель.

15. Система по п. 9, в которой указанное множество лунок обеспечено в виде множества рядов, причем каждый ряд содержит по меньшей мере две из указанного множества лунок.

16. Система по п. 15, в которой один или более первых проемов содержат некоторое количество первых окон, равное количеству указанного множества рядов, и один или более вторых проемов содержат некоторое количество вторых окон, равное количеству указанного множества рядов.

17. Система по п. 16, в которой одно из первых окон и одно из вторых окон расположены на противоположных сторонах одного из указанного множества рядов при размещении планшета в держателе.

18. Система по п. 9, в которой указанное отверстие расположено на третьей стороне держателя.

19. Система по п. 9, в которой первая сторона противоположна второй стороне.

20. Система по п. 9, в которой по меньшей мере одна из указанного множества лунок, указанный один или более первых проемов и указанный один или более вторых проемов выровнены по оси, когда планшет находится в полости.

21. Система по п. 9, в которой планшет, указанный один или более первых проемов и указанный один или более вторых проемов выполнены с возможностью пропускания электромагнитного излучения.

22. Система по п. 9, дополнительно содержащая покрытие на внутренней поверхности корпуса.

23. Система по п. 22, в которой указанное покрытие содержит силикон.

24. Система по п. 9, дополнительно содержащая насадку, находящуюся в тепловом контакте с внешней поверхностью держателя, причем указанная насадка содержит один или более третьих проемов.

25. Способ для спектрального анализа, включающий:

обеспечение наличия образцов в каждой из множества лунок, образованных в планшете, причем каждая из лунок, образующих участок образца, который углублен на глубину образца относительно поверхности планшета, и участок желоба, углубленный на глубину желоба от указанной поверхности, причем глубина желоба больше, чем глубина образца, и при этом глубина образца составляет 0,004-0,012 мм ± 0,002 мм; и где подложка изготовлена из материала, который по существу не вступает в реакцию с эталонным образцом и/или образцом, находящимся в лунках;

закрытие лунок посредством наложения крышки на поверхность планшета;

вставку планшета и крышки в полость держателя; и

испускание электромагнитного излучения через один или более первых проемов в держателе, один или более вторых проемов в держателе и образец.

26. Способ по п. 25, дополнительно включающий вставку держателя в приемник пластины, прикрепленной к изображающему устройству.

27. Способ по п. 26, в котором вставка держателя включает размещение образца на фокусном расстоянии изображающего устройства.

28. Способ по п. 25, дополнительно включающий нагрев образцов до целевой температуры посредством проведения тепла через держатель.

29. Способ по п. 25, дополнительно включающий размещение насадки в тепловом контакте с внешней поверхностью держателя.

30. Способ по п. 29, в котором испускание электромагнитного излучения включает испускание электромагнитного излучения через один или более третьих проемов в насадке.

31. Способ по п. 25, в котором вставка планшета и крышки включает вставку планшета и крышки через отверстие в держателе.

32. Способ по п. 31, дополнительно включающий, после вставки планшета и крышки, заграждение отверстия блоком.

33. Способ по п. 25, в котором электромагнитное излучение представляет собой инфракрасное излучение.

34. Способ по п. 25, дополнительно включающий после испускания электромагнитного излучения обнаружение характеристики электромагнитного излучения, не поглощенного образцом.

35. Способ по п. 25, дополнительно включающий:

после испускания электромагнитного излучения изменение температуры образца; и

испускание дополнительного электромагнитного излучения через один или более первых проемов в держателе, один или более вторых проемов в держателе и через образец.

36. Система для спектрального анализа, содержащая:

планшет, содержащий:

подложку, образующую множество лунок, углубленных относительно ее поверхности, причем каждая из лунок образует участок образца, углубленный на глубину образца от указанной поверхности, и участок желоба, углубленный на глубину желоба от указанной поверхности, причем глубина желоба больше, чем глубина образца, и при этом глубина образца составляет 0,004-0,012 мм ± 0,002 мм; и где подложка изготовлена из материала, который по существу не вступает в реакцию с эталонным образцом и/или образцом, находящимся в лунках, и при этом подложка пропускает электромагнитное излучение;

держатель, содержащий:

корпус, определяющий полость между первой стороной и второй стороной указанного корпуса;

отверстие для приема планшета в полость;

один или более первых проемов на первой стороне; и

один или более вторых проемов на второй стороне.