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初登危楼

已有 3275 次阅读 2017-12-7 16:17 |个人分类:公报|系统分类:科研笔记

   在本专业领域内首次提出解决国际前沿技术难点的实验措施,并成功进行专利申报,对一个主要从事技术研究的准民科而言,是福是祸?

   一想到今后所必须面对的,一种另类的忐忑便袭上心头……。春雨过后,我是秋雨吗?或者说,即将到来的技术严冬,过得去吗?

   很希望与人分享既往经历,希望能从学界我之同类身上获取些许慰藉……。(专利文书重复繁琐,敬请谅解)



第一部分。


一种血清学检测与定量分析的方法

(几点说明)


对现代生物学,材料学,高等数学等多学科发展成果系统跟踪,从中抽象出一项新的血清学检测与定量分析实验方法。采用该法检测,能完全保持所依托方法的全部技术优势(特异性、敏感性、稳定性与便捷性);能消弭Hook效应;能显著拓展(100---1000倍)定量分析范围;能对环境中任意高浓度自然表达标本进行定性与定量分析。它完美地解决了一项阻碍当前血清学检测方法发展的重要技术瓶颈,为抗原抗体检测相关学科的发展开拓出新的空间,并为其它定量分析方法的发展提供了借鉴。

与其它当代技术发明相比,该项技术较青蒿素的发明具有更高的新颖性;较韩氏(韩春雨教授)DNA合成新技术相比具有显然的可信性与可重复性(核心发明点已得到重复);与激光共聚焦(Laser confocal technolojy)技术相比具有更为广泛的应用价值;与早期的单克隆抗体技术相比具有大致类似的实用性与拓展性;与更早期的显微技术,望远镜技术以及标记技术等相比则达成了大致同等惬意的技术境界。与其它多种单一目标的技术发明相比,它同时具实理论与实用价值,能推动一项与多项实验技术进步,一个与多个专业研究的发展,并有望将中国的血清学检测从技术构建上推向世界的最前列。

现将该专利全文及摘要附录如下,供参考。

联系地址:fhli@tjh.tjmu.edu.cn;  13018004796




主要发明点

1、 率先发现当前条件下LiCA检测实验信号强度改变的依时性规律,提出单纯二次激发概念,并将其用于LiCA的定量分析;

2、首先发现部分均相(含单纯均相与类均相)免疫反应中HB双向剂量反应曲线的规 律(全程类抛物线图像)与某些潜在特征(如顶点摆动、围顶点效应等);

3、提出在标准曲线中以HB双向曲线取代原有标准曲线,以曲线回归取代传统的直线 回归,以此拓展血清学检测的定量分析范围;

4、利用既定时段内反应信号的时效性特征破解HB双向曲线图像中“实验数据镜像”的难题;

5、利用顶点摆动效应纠正“围顶点效应”对实验结果的影响;

6、将多重曲线回归用于HB双向曲线的拟合与参比分析,从而提升实验结果的分析精度。

   (上述各点在初始意念提出前均系国际首创)




一种血清学定性与定量检测的方法

发明专利申请

权利要求书3页 说明书21页附图3页

(10)申请公布号

CN 104991056 A



摘 要

本发明涉及一种血清学检测定量分析方法。在半对数坐标图像上,以X 轴为靶物质浓度的对数值,Y 轴为信号强度及信号饱和度指数,根据T1、T2 时点测得系列参比标准品实验信号S1、S2、及SSDI绘制S1、S2 HB 双向剂量反应曲线及SSI曲线;采用拟合法确证HB 双向曲线中函数x 与y以及SSDI 的关系;确定函数图像分析的界点A1、A2 及Q,构成复合HB 双向剂量反应曲线图像分析体系;根据被分析标本所测得的实验信号Y,及SSDI 值与Q 值比较的结果,在相应的曲线区段进行函数x 的查读,将查读的对数结果转化为实际检测浓度并报道实验结果。所建立的实验方法能拮抗浓度依赖性Hook 效应干扰,并能极大拓宽靶物质定量检测范围。


(43)申请公布日

2015.10.21

CN 104991056 A



权 利 要 求 书

1.一种血清学检测定量分析的方法,其特征在于:包括如下步骤:

1)实验过程:在存在标记与未标记对应免疫反应试剂( 抗原及抗体) 及信号生成相关

试剂的实验孔( 管,或其他载体容器) 中分别加入当次参比标准品、拟合样品、阴阳性对照

或待测标本,混合后放置,以使其发生免疫反应,并产生可供测定的实验信号,于发生免疫

反应的T1、T2 时点分别进行实验信号S1、S2 的检测;将其输入专项实验分析系统进行处理,

并按照实验者指令输出实验结果;

2)函数关系的拟合:

(1)同上实验条件下,采用超过100 个浓度点样本,浓度范围设定涵盖整个HB 双向曲线

中有效分析区段图像,样本的浓度区间设定为质点间间隔0.025—0.10 横轴(X 轴) 读数距

离,对此参比标准品进行10 次或以上重复实验,取每个浓度点各次检测的实验信号平均值

作为该点对应的实验信号进行高密度函数拟合分析;

(2)将所生成的实验信号输入人工智能分析系统,人工智能分析系统的后台路径概况:

①输入T1 及T2 两时点检测的实验信号值S1及S2 ;

②计算出受检标本T1 及T2 时点S1 与S2 测值的比值,即实验信号饱和度,将实验信

号饱和度转换成饱和度指数(Signal Saturation degree index,SSDI),转换方法为(S1/

S2)×100×e,e 为转换系数,SSDI 在纵轴上的函数价值与实验信号y 同;

③在平面半对数坐标图像上,根据系列参比标准品测定所获取的实验信号S1 及S2,分

别绘制出S1 及S2 两条HeidelBerger双向剂量反应曲线,并将饱和度指数按照各自对应靶

物质浓度依次标绘到前述半对数函数图像中,绘制出相应的信号饱和度指数曲线SSI,此三

条曲线构成复合HB 双向剂量反应曲线图像分析体系,其中Y 轴为实验信号强度或SSDI,X

轴为靶物质浓度的对数数值;

④采用拟合法确证HB 双向曲线中函数x 与y,以及信号饱和度指数曲线SSI 中函数x

与SSDI 的关系:

通过拟合实验证实,HB 双向剂量反应曲线图像中各HB 双向曲线上的实测点(y) 与其

所对应的函数值(x) 之间的关系可采用以下公式表述:

拟合效果R^2 ≥ 0.99

其中x :为靶物质浓度的自然对数;α :修正参数;b :对数均值;f(x) =实验信号(y) ;

c:标准差;

信号饱和度指数曲线SSI 上各实测点SSDI,限两HB 双向曲线图像内侧点值,及其与所

对应的函数值(x) 之间的关系可以采用以下公式表述:

f(x)= a+b×x,拟合效果R^2 ≥ 0.95

其中x :为靶物质浓度的自然对数;α :截距( 当x = 0 时,Y 的取值本底信号的大小) ;

b:斜率(x 变化一个单位时Y 的增减量) ;

y= f(x) = SSDI =(S1/S2)×100×e(e 为转换系数) ;

3)拟合函数图像分析界点的确定

(1)计算两HB 双向曲线的顶点P1 及P2,公式:P(y) = f(x) = μ,其中,μ = b,即实

验数据模拟出的模型参数的对数均值,为P1 或P2 在顶点对应的浓度对数值;

(2)确认两顶点在X 轴读数差值的中点Pe( 公式:Pe(x)= (P1(x)+P2(x))/2),经Pe 点

对X 轴做垂线M,并与S1、S2 及SSI 三曲线分别相交于A1、A2 及Q,分别算出三者的实验信

号,即y 或SSDI 值;

(3)编程以建立以复合HB 双向剂量反应曲线为参比对象的血清学均相免疫实验定量

分析系统;

4)浓度参比标准品及设定

设定当次常规参比标准品,以步骤2 建立的HB 双向剂量反应曲线为基础,其浓度以大

致达成双向曲线的下述线性区位为目标,具体设定包括:①本底核对参比,0 靶物质,阈值

设定参照;②敏感性控制参比,低浓度端,曲线正态分布的三阶导数的围起点处;③线性状

态控制,左右拐点附近,正态分布曲线的围二阶导数起点处;④ Y 值高点控制,正态分布曲

线的围一阶导数起点( 即围顶点) 处;⑤类Hook 效应控制点设定,其浓度设定以所产生实

验信号在强度上与敏感性控制参比品所产生的实验信号相对应;

5)实验结果分析:

(1)通过浓度参比标准品检测、数据的输入、调出适宜当次结果分析,即前述步骤2)、

3)建立的数据分析系统;通过A1 界点可将S1 双向曲线不对称地分为左右两部分,顶点P1

位于界点A1 的左侧,其中右侧高x 值区段为实验结果判读区段;通过A2 界点可将S2 双向

曲线不对称地分为左右两部分,顶点P2 位于界点A2 的右侧,其中左侧低x值区段为实验结

果判读区段;通过实验标本序号的输入锁定待分析实验标本实测与计算数据;通过测定标

本SSDI 与Q 值的比较确定待测标本参比分析的曲线及相应区段,即当测定标本的SSDI 大

于Q 值时,根据其T2 时点测值y 在S2 曲线的左侧区段查读实验结果;当测定标本SSDI 小

于Q 值时,根据其T1 时点测值y 在S1 曲线的右侧区段查读实验结果;

(2)采用输入参比标准品检测数据所调出的前述步骤2)、3) 建立的数据分析系统中的

阈值对上述5) ①项分析结果做进一步分析,其S2 测值小于对应曲线阈值( 阴性孔均值乘

以2.1 倍) 者为阴性;

(3)采用输入参比标准品检测数据所调出的前述步骤2)、3) 建立的数据分析系统中的

类Hook 效应控制点对上述步骤5) ①项分析结果做进一步分析,其S1 测值小于对应曲线类

Hook效应控制点参比信号者为存在类Hook 效应影响的实验标本,靶物质浓度高于类Hook

效应控制点,定量分析结果仅供参考,该结果以定性方式报道为超高浓度阳性;

(4)经上述选择分析后,根据被分析标本所测得的实验信号Y,在相应的曲线区段进行

函数x 的计算,将计算的对数结果转化为实际检测浓度并报道实验结果。

2.根据权利要求1 所述的血清学检测定量分析的方法,其特征在于:所述的血清学检

测是指均相免疫,类均相免疫,及其它抗原、抗体及其实验信号生成系统等三者存于同一实

验体系中,能在一定时段内实施二次以上实验信号探测,且不妨碍体系中免疫反应进程,不

影响所依托常规实验方法原有检测结果的实验方法。

3.根据权利要求1 所述的血清学检测定量分析的方法,其特征在于:步骤1) 所述的待

测标本系指需要进行免疫检测的含或不含靶物质的溶液,如血清、体液、培养物上清及其它

可能包含抗原或抗体的实验材料。

4.根据权利要求1 所述的血清学检测定量分析的方法,其特征在于:步骤1) 所采用的

试剂包括免疫试剂、信号生成试剂、连接试剂、信号展示与强化试剂中的一种或一种以上。

5.根据权利要求1 所述的血清学检测定量分析的方法,其特征在于:步骤1) 所述的反

应时间设定取决于所依托实验免疫反应的进程,主要反应时点设定为:T0 时点,即抗原与

抗体在实验方法规定的免疫反应条件下混合并开始免疫反应过程的时点;T1 时点,免疫反

应过程中第一次进行实验信号检测的时点;T2 时点,免疫反应过程中第二次进行实验信号

检测的时点;免疫反应的时段规划为T1 时段:T0 至T1 时点所间隔的时间段;T2 时段:T0

至T2 时点所间隔的时间段;免疫反应的总时段长度因实验方法不同及其对实验结果的要

求不同而有所区别,其范围限定在2-60min 之间,T1 与T2 时段长度的比例为0.1 到0.95。

专利说明等,待续



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