用于檢測有益制劑中的顆粒的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】檢測容納在容器(206)內(nèi)的液體有益制劑中的顆粒包括：有選擇地照亮液體有益制劑的至少一部分、從液體有益制劑的照亮部分獲得圖像、使用數(shù)據(jù)處理器(501)來分析代表圖像的圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度、使用數(shù)據(jù)處理器(501)來測量圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值，以及使用數(shù)據(jù)處理器(501)基于顆粒濃度和測得的圖像強度值來確定液體有益制劑的質(zhì)量水平。液體有益制劑可為生物制劑、小分子藥品、營養(yǎng)產(chǎn)品，或它們的組合。容器可為注射器(206)。
【專利說明】用于檢測有益制劑中的顆粒的系統(tǒng)及方法
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用 本申請請求享有于2013年3月15日提交的美國專利申請第13/841，143號和于2012 年5月24日提交的美國臨時專利申請第61/651，211號的權(quán)益，各個申請通過引用以其整 體并入本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本公開主體涉及用于檢測顆粒的系統(tǒng)和方法，所述顆粒如例如是可在液體有益制 劑中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)單體、蛋白質(zhì)聚集體和外來顆粒。

【背景技術(shù)】
[0003] 對于診斷和治療用途的有益制劑通常以液體形式可用。此類液體有益制劑可為生 物制劑、小分子藥品、營養(yǎng)產(chǎn)品或它們的組合。其通常用于（如果不是必需）檢查此類液體 有益制劑來確保不存在顆粒、污染物、聚集體或其它非期望的材料。作為優(yōu)選，在制造和包 裝期間進(jìn)行此類檢查。此外，然而，此類檢查可在裝運之后、存儲期間和/或使用之前有用。
[0004] 用于液體有益制劑的給藥的最常見方式中的一種是通過注射，包括靜脈注射、皮 下注射或肌肉注射。例如，包含液體有益制劑的注射器可用于注射，其通常由醫(yī)務(wù)人員或其 它保健提供者執(zhí)行。在某些情況下，患者被訓(xùn)練以注射器的使用來允許自我注射。然而，某 些藥劑在預(yù)先填充的注射器中配制，以用于患者的使用，以避免患者填充注射器的需要。此 類預(yù)先填充的注射器可包裝在自動注射裝置中，其提供了用于有益制劑的更容易使用和更 快的輸送系統(tǒng)。
[0005]如提到那樣，檢查預(yù)先填充的注射器的內(nèi)容物來確保有益制劑的質(zhì)量和安全性可 以是有用或所需的。例如，通常期望的是檢查蛋白質(zhì)聚集體的生物藥物。當(dāng)生物藥物以相 對較高的濃度或體積配制時，生成分子聚集體的風(fēng)險可能增加。這些聚集體可在幾納米到 幾微米的尺寸范圍內(nèi)。
[0006] 注射器的內(nèi)容物的肉眼檢查被認(rèn)知且是用于質(zhì)量控制的大體上可接受的方法。然 而，肉眼檢查可能是主觀的，且缺少靈敏度來檢查低濃度的顆?；蝻@微鏡可見的顆粒。某些 商業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展有自動化操作和顆粒的注射器內(nèi)容物的相對較高的樣品處理量檢查。一 些市售的系統(tǒng)（例如，SeidenaderVI系列和BrevettiK15系統(tǒng)）可非侵入地提供高處理量 注射器檢查，但僅可有效地檢查〃可見物〃（即，大于大約10到25微米的顆粒）。對比而言， 一些已知的實驗研究實驗室系統(tǒng)可提供較高分辨率的顆粒檢測，但這些系統(tǒng)依靠使樣品處 理量相對較低的手動和/或侵入式技術(shù)。例如，動態(tài)光散射（DLS)可提供大約Inm的分子分 辨率，且用于由NanoSightLtd.銷售的系統(tǒng)中的NanoparticleTrackingAnalysis(NTA) 可對小到大約20nm的顆粒成像。然而，這些侵入式技術(shù)相比于其它方法具有相對較低的處 理量。
[0007]Arvinte的美國專利申請公告第2010/0102247號描述了一種相對于商業(yè)系統(tǒng)來 說具有改善的靈敏度的基于數(shù)字掃描儀的顆粒檢測技術(shù)。然而，此類系統(tǒng)可受限于掃描儀 的分辨率和相對較低的對比度，且因此在檢查低濃度的顯微鏡可見的顆粒（例如，低于大 約1到10微米的尺寸）時可能低效。
[0008] 因此，仍需要可在尤其是預(yù)先填充的注射器中非侵入地提供高處理量的液體有益 制劑的高靈敏度評估來檢測甚至處于低濃度的亞微米顆粒的存在性的系統(tǒng)及方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 公開主題的目的和優(yōu)點將在以下描述中闡明和顯現(xiàn)，且將通過實施公開的主題來 學(xué)到。公開的主題的附加優(yōu)點將通過在書面描述和其權(quán)利要求中特別指出的方法和系統(tǒng)以 及從附圖認(rèn)識到和獲得。
[0010] 為了實現(xiàn)這些及其它優(yōu)點且根據(jù)如體現(xiàn)和廣泛描述的公開的主題的目的，公開的 主題包括用于檢測包含在容器內(nèi)的液體有益制劑中的顆粒的方法。該方法包括：有選擇地 照亮液體有益制劑的至少一部分；從液體有益制劑的照亮部分獲得圖像；使用數(shù)據(jù)處理器 分析代表圖像的圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度；使用數(shù)據(jù)處理器來測量圖像數(shù)據(jù)的圖像強度 值；以及使用數(shù)據(jù)處理器基于顆粒濃度和測得的圖像強度值來確定液體有益制劑的質(zhì)量水 平。
[0011] 例如且如本文體現(xiàn)那樣，有選擇地照亮液體有益制劑的一部分可包括：通過對應(yīng) 于容器的光學(xué)元件聚焦光來提供液體有益制劑的照亮部分的無失真圖像。有選擇照亮液體 有益制劑的部分還可包括：在液體有益制劑的照亮部分中形成照亮的薄片。液體有益制劑 可由具有范圍從大約200nm到大約IlOOnm的波長的光來有選擇地照亮。
[0012] 在一些實施例中，圖像通過或由于來自有益制劑的照亮部分中的顆粒的光散射來 獲得。此外或作為備選，液體有益制劑可具有內(nèi)在熒光，且液體有益制劑可由具有適于引起 液體有益制劑發(fā)射出發(fā)射波長的熒光的激發(fā)波長的光來有選擇地照亮。因此，獲得圖像可 包括：使用對應(yīng)于發(fā)射的熒光的發(fā)射波長的濾光器。獲得圖像還可包括：通過對應(yīng)于容器 的光學(xué)元件來聚焦圖像檢測器，以提供液體有益制劑的無失真圖像。此外或作為備選，獲得 圖像可包括使用差異圖像分析技術(shù)，其中第一圖像和第二圖像從液體有益圖像的照亮部分 獲得，且然后可從第一圖像和第二圖像獲得差異圖像以修正干涉背景。
[0013] 此外且如本文體現(xiàn)的那樣，該方法可包括：將圖像檢測器校準(zhǔn)至預(yù)定靈敏度。分析 圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度因此可使用單個圖像幀來執(zhí)行，且包括計數(shù)超過尺寸閾值或強度 閾值的顆粒數(shù)目來確定顆粒濃度以及分析顆粒強度分布。對比而言，測量圖像數(shù)據(jù)的圖像 強度值可包括：使用數(shù)據(jù)處理器來確定圖像數(shù)據(jù)的多個像素中的各個像素的像素強度值， 以及使用數(shù)據(jù)處理器將多個像素的像素強度值組合來確定圖像強度值。因此，確定液體有 益制劑的質(zhì)量可包括：將顆粒濃度與顆粒濃度閾值相比較，以及將圖像強度值與圖像強度 閾值相比較。顆粒濃度閾值和圖像強度閾值可從典型的輪廓獲得。該方法還可包括：使用 圖像強度值來確定顆粒的平均分子質(zhì)量，其中使用平均分子質(zhì)量進(jìn)一步確定質(zhì)量水平。因 此，檢測可以以高處理量方式在多個容器上執(zhí)行。
[0014] 公開的主題還包括一種用于檢測容器內(nèi)的液體有益制劑中的顆粒的系統(tǒng)。該系統(tǒng) 包括：構(gòu)造成用以照亮液體有益制劑的至少一部分的光源、構(gòu)造成用以從液體有益制劑的 照亮部分獲得圖像的圖像檢測器、以及聯(lián)接到圖像檢測器上的數(shù)據(jù)處理器。數(shù)據(jù)處理器編 程為：從圖像檢測器分析代表圖像的圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度；測量圖像數(shù)據(jù)的圖像強度 值；以及基于顆粒濃度閾值和測量的圖像強度值來確定液體有益制劑的質(zhì)量水平。該系統(tǒng) 可包括本文所述的任何或所有特征。
[0015] 公開的主題還包括有益治療產(chǎn)品。有益治療產(chǎn)品包括：容納液體有益制劑的容器， 以及包括本文所述的任何特征的用于檢測液體有益制劑中的顆粒的系統(tǒng)。
[0016] 本公開內(nèi)容還包括如由本文所述的檢測方法確定的具有預(yù)定質(zhì)量水平的液體有 益制劑。例如，液體有益制劑可包括蛋白質(zhì)。具體而言，蛋白質(zhì)可為融合蛋白質(zhì)，且液體有 益制劑可具有大約0.lmg/ml到大約200mg/ml之間的蛋白質(zhì)濃度。蛋白質(zhì)可為抗體，且抗 體可為抗腫瘤壞死因子alpha(TNFci)抗體或其抗原結(jié)合段。
[0017] 將理解的是，前述總體描述和隨后的詳細(xì)描述兩者是示例性的，且旨在提供要求 保護(hù)的公開的主題的進(jìn)一步闡釋。
[0018] 并入且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖被包括，以示出和提供所公開主題的進(jìn)一步 理解。附圖與說明書一起用于闡釋公開的主題的原理。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為示出根據(jù)公開的主題的示范性實施例實施的典型方法的圖表。
[0020] 圖2A-2B為示出根據(jù)本主題的使用光學(xué)元件獲得圖像的結(jié)果的示例性圖像。
[0021] 圖3A-3D為示出根據(jù)公開的主題的使用差異圖像分析來獲得圖像的結(jié)果的示例 性圖像。
[0022] 圖4A-4C為示出根據(jù)公開的主題的直接成像的結(jié)果的示例性圖像。
[0023] 圖5A-?為示出根據(jù)公開的主題的通過顆粒計數(shù)來評估樣品的示例性圖像。
[0024] 圖6A-6D為示出根據(jù)公開的主題的間接成像的結(jié)果的示例性圖像。
[0025] 圖7為示出根據(jù)公開的主題的確定圖像強度的示例性圖表。
[0026] 圖8為示出根據(jù)公開的主題的圖像強度與濃度之間的關(guān)系的示例性圖表。
[0027] 圖9A-9B為示出分別在未處理的樣品和熱處理的樣品上間接成像的結(jié)果的示例 性圖像，以用于比較目的。
[0028] 圖10為示出圖9A-9B的樣品的圖像強度的示例性圖表，以用于比較目的。
[0029] 圖11為使用動態(tài)光散射技術(shù)獲得的圖9A-9B的樣品的典型圖表，以用于比較目 的。
[0030] 圖12為示出在多個樣品上進(jìn)行間接成像分析的示例性結(jié)果的示例性圖表，以用 于比較目的。
[0031] 圖13為示出根據(jù)公開本主題的示范性實施例的與圖1的方法一起使用的典型系 統(tǒng)的圖表。
[0032] 圖14為示出與圖1的方法一起使用的系統(tǒng)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的示例性圖表。

【具體實施方式】
[0033] 現(xiàn)在將詳細(xì)參照公開的主題的各種示例性實施例，其示例性實施例在附圖中示 出。公開的主題的結(jié)構(gòu)和對應(yīng)操作方法將連同系統(tǒng)的詳細(xì)描述來描述。
[0034] 本文提供的系統(tǒng)和方法可用于檢測多種適合的有益制劑或物質(zhì)中的任何一種中 的顆粒，如，蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)聚集體或任何其它可見或顯微鏡可見的顆粒。如本文使用的" 液體有益制劑〃或〃有益制劑〃（這里可互換使用）旨在大體上表示針對批準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)指征 而給予個體（本文也稱為使用者或患者）或由個體使用的液體形式的物質(zhì)或配方（如，藥 物治療、診斷、營養(yǎng)或其它治療劑）。
[0035] 根據(jù)本文公開的主題，一種用于檢測容納在容器內(nèi)的液體有益制劑中的顆粒的方 法（本文中也稱為"檢測方法"）大體上包括：有選擇地照亮液體有益制劑的至少一部分； 從液體有益制劑的照亮部分獲得圖像；使用數(shù)據(jù)處理器分析代表圖像的圖像數(shù)據(jù)來獲得顆 粒濃度；使用數(shù)據(jù)處理器來測量圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值；以及使用顆粒濃度和測量的圖像 強度值來確定液體有益制劑的質(zhì)量水平。
[0036] 附圖還示出了各種實施例，且闡釋了所有根據(jù)公開的主題的各種原理和優(yōu)點，貫 穿所有單獨的視圖，相似的附圖標(biāo)記表示相同或功能上類似的元件。出于闡釋和圖示且并 非限制的目的，圖1-14中示出了根據(jù)公開的主題的用于檢測有益制劑中的顆粒的系統(tǒng)和 方法的示例性實施例。盡管本公開主題針對使用用于檢測液體有益制劑中的聚集蛋白質(zhì) (例如，TNF抑制劑）的系統(tǒng)和方法進(jìn)行描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的是，公開的主 題不限于示范性實施例。例如，檢測方法可用于檢測液體有益制劑中的可見或顯微鏡可見 的任何期望的顆粒，如，污染物或其它非期望的顆粒。此外，檢測液體有益制劑中的顆粒的 構(gòu)件和方法不限于本文描述或繪出的示范性實施例。
[0037] 圖1為示出根據(jù)公開的主題的示例性方法的圖表。在100處，裝置和有益制劑容 器準(zhǔn)備好用于分析。某些附加步驟(如將圖像檢測器校準(zhǔn)至期望的靈敏度)可首先和/或定 期執(zhí)行，且在要評估各個新類型的有益制劑時重復(fù)進(jìn)行。對系統(tǒng)的附加調(diào)整可包括圖像檢 測器的位置、光學(xué)元件的位置或構(gòu)造、光源的波長、強度或位置，或本文所述的其它適用的 參數(shù)。相比之下，一些步驟可針對待測試的各個有益制劑容器來執(zhí)行，如，將有益制劑容器 物理地定位成與光源和圖像檢測器對準(zhǔn)。當(dāng)完成制備用于分析的裝置和有益制劑容器的步 驟時，信號可提供至裝置或提供至使用者，以表明系統(tǒng)準(zhǔn)備好用于測試。
[0038] 在圖1的102處，容器中的有益制劑的至少一部分有選擇地被照亮。如果需要，則 可分析容器的全部內(nèi)容物。照亮有益制劑可包括將光源引導(dǎo)至待分析的有益制劑的一部分 處。
[0039] 根據(jù)公開的主題的一個方面，有益制劑由照明薄片照亮。照明薄片可由光源形成， 或由光學(xué)元件形成。在有益制劑中形成照明薄片可產(chǎn)生可由圖像檢測器觀察到的大致平面 的光場，且可提高照明薄片的區(qū)域中的有益制劑的獲得圖像的對比度。提高圖像的對比度 可允許對亞微米大小的顆粒成像，包括使用下文所述的圖像分析技術(shù)來檢測遠(yuǎn)小于光的波 長的顆粒。在一些實施例中，有選擇地照亮有益制劑可包括通過對應(yīng)于容器的光學(xué)元件來 聚焦光。即，光學(xué)元件(如，柱形透鏡）可設(shè)在光源與注射器之間以形成照明薄片，以及與注 射器和圖像檢測器一致操作來消除由注射器壁的曲率引起的變形。例如，有益制劑容器可 具有扭曲穿過容器的光的焦點的曲率。具有對應(yīng)于容器的曲率的曲率的光學(xué)元件(如透鏡） 可引入在光源與容器之間，以抵消容器的曲率以及更好地聚焦穿過容器的光。
[0040] 光源可為照亮容器的任何適合的光源。例如且不限于，光源可為相干光源，如激 光。光源可選擇成產(chǎn)生具有特定波長的光。例如且不限于，對于生物產(chǎn)品，光源可提供具有 選自大約200nm到大約IlOOnm的范圍中的波長的光。如下文進(jìn)一步所述，具有大約200nm 到大約400nm的波長的光可適于激發(fā)有益制劑的內(nèi)在熒光。具有大約400nm到大約IlOOnm 的波長的光可適于允許由顆粒進(jìn)行光散射，其然后可如下文進(jìn)一步所述那樣成像。
[0041] 在圖1的104處，獲得了來自液體有益制劑的照亮部分的圖像。獲得的圖像可歸 因于來自有益制劑的照亮部分中的顆粒的光散射。獲得圖像可包括將信號發(fā)送至圖像檢測 器來采集圖像。在一些情況中，如，如果新型的有益制劑和/或容器被測試，或如果改變了 檢測系統(tǒng)的構(gòu)造，則圖像檢測器可首先校準(zhǔn)至預(yù)定靈敏度，且/或具有已知的質(zhì)量水平的 基準(zhǔn)產(chǎn)品。在一些實施例中，獲得圖像可包括通過對應(yīng)于容器的光學(xué)元件來將圖像聚焦在 圖像檢測器處。例如，有益制劑容器可具有扭曲穿過容器的圖像檢測器的焦點的曲率。因 此，且如前文所述，具有對應(yīng)于容器的曲率的曲率的光學(xué)元件(如透鏡）可引入在圖像檢測 器與容器之間，以抵消容器的曲率且提供大致沒有來自容器的曲率的失真的圖像。此外，與 圖像檢測器光學(xué)地耦合的光學(xué)元件(如顯微鏡物鏡）可用于獲得具有提高的分辨率的有益 制劑的圖像。提高圖像分辨率可允許使用下文進(jìn)一步描述的圖像分析技術(shù)來檢測有益制劑 中的顆粒。
[0042] 圖2A和2B為通過示例性圖像檢測器204獲得的有益制劑的示例性圖像。圖2A 示出了在不使用光學(xué)元件208的情況下從預(yù)先填充的注射器容器206中的有益制劑獲得的 圖像。圖2B示出了在使用光學(xué)元件208的情況下從預(yù)先填充的注射器容器206中的有益 制劑獲得的圖像，該圖像相比于圖2A中的圖像相對沒有失真。
[0043] 例如且不限于，參考通過獲得液體有益制劑的單個靜止幀圖像來執(zhí)行檢測方法。 然而，將理解的是，如果需要動態(tài)分析，則檢測方法可通過獲得一定時間段內(nèi)的液體有益制 劑的一系列靜止幀圖像、動態(tài)視頻圖像或光電檢測器信號來執(zhí)行。此外，盡管檢測方法可使 用液體有益制劑的僅選擇部分的圖像來執(zhí)行，但該方法同樣可適用于預(yù)先填充的注射器容 器206的全部內(nèi)容物或穿過全部內(nèi)容物。例如，預(yù)先填充的注射器容器206可在多個步驟 中平移穿過固定光來獲得液體有益制劑的多個圖像，且/或來自光源的光可被再引導(dǎo)穿過 容器的選擇部分來獲得對應(yīng)的圖像。然而，減少獲得的圖像幀的數(shù)目和/或減小待成像的 容器的部分的大小可提高處理量，即，在給定時間內(nèi)可被測試的容器的數(shù)目。因此，高處理 量檢測可通過使用液體有益制劑的僅一部分的單個圖像幀來執(zhí)行。
[0044] 此外或作為備選，來自有益制劑的圖像可通過使用有益制劑的內(nèi)在熒光來獲得。 在某些有益制劑(例如，生物蛋白質(zhì)藥物）中，由有益制劑中的天然的未改性的氨基酸引起 的內(nèi)在蛋白熒光的激發(fā)可通過利用具有在吸收帶內(nèi)的波長的光來照亮有益制劑而實現(xiàn)。例 如，對于某些TNF抑制劑，吸收帶內(nèi)的波長可在大約200nm到大約330nm的范圍內(nèi)。激發(fā)有 益制劑可引起有益制劑發(fā)出具有發(fā)射波長的熒光，所述發(fā)射波長例如在大約290nm到大約 500nm的范圍內(nèi)。其它有益制劑(如內(nèi)在發(fā)熒光的小分子藥物)可在大致任何適合的紫外線、 可見光或近紅外波長（例如，從大約200nm到大約900nm)下被激發(fā)。因此，來自有益制劑 的圖像可通過將具有對應(yīng)于有益制劑的發(fā)射波長的波長帶的濾光器置于圖像檢測器的視 線內(nèi)來獲得。
[0045] 使用有益制劑的內(nèi)在熒光來獲得圖像還可結(jié)合到根據(jù)公開的主題的系統(tǒng)中，以提 供校準(zhǔn)和調(diào)試功能。例如，此外或作為參照圖1的100描述的步驟的備選，使用有益制劑的 內(nèi)在熒光獲得的有益制劑的圖像可首先和/或定期獲得，或在將要評估各個新類型的有益 制劑時獲得。圖像可被分析來確定成像的顆粒是否實際上為含蛋白質(zhì)的顆粒而不是例如污 染顆粒、油霧霧珠、氣泡或其它非期望的非蛋白質(zhì)顆粒。此類非期望的顆?？墒褂霉馍⑸鋪?成像，但不會出現(xiàn)在使用內(nèi)在熒光獲得的圖像中。如果在光散射期間出現(xiàn)此類顆粒，則可調(diào) 整系統(tǒng)的某些參數(shù)，如，圖像檢測器的靈敏度或位置、光學(xué)元件的位置或構(gòu)造、光源的波長、 強度或位置，或本文所述的任何其它參數(shù)。一旦系統(tǒng)使用內(nèi)在熒光被校準(zhǔn)以確認(rèn)使用光散 射來成像的顆粒為蛋白質(zhì)，則可進(jìn)行使用光散射的檢測。
[0046] 此外或作為備選，來自有益制劑的圖像可使用差異圖像分析技術(shù)來獲得，其中差 異圖像可在有益制劑的兩個圖像之間被獲得。例如，某些樣品的圖像可具有較強的瑞利散 射背景，這可由相對較高的蛋白質(zhì)濃度引起。因此，這些圖像可具有相對較低的信號背景 t匕，其可能不適合以低濃度存在的顆?；蚓奂w的定量檢測。從集中的蛋白質(zhì)單體散射的 光可認(rèn)作是穩(wěn)定背景圖像。因此，確定差異圖像（或〃差異圖像分析〃）可減小干涉背景來 提供適于顆粒或聚集體的定量檢測的圖像。
[0047] 如本文體現(xiàn)那樣，出于理解而非限制的目的，為了執(zhí)行差異圖像分析，可連續(xù)地獲 得樣品的照亮部分的第一圖像和第二圖像。圖3A示出了示例性第一圖像，且圖3B示出了示 例性第二圖像。至少部分地由于樣品內(nèi)的顆粒的移動或擴(kuò)散，相比于第一圖像，顆?？沙霈F(xiàn) 在第二圖像中的不同位置。因此，可例如使用可從National Institutes of Health(NIH) 購買的ImageJ軟件或類似軟件來計算差異圖像，以確定第一圖像與第二圖像之間的差異， 且因此減小存在于第一圖像和第二圖像中的背景干涉。圖3C中示出了從第一圖像和第二 圖像獲得的示例性差異圖像。如圖3C中所示，減小了背景干涉，且一定數(shù)目的顆?？梢?。例 如，如圖3D中所示，差異圖像的黑和白的對比度可增加，以改善顆粒的可見性。因此，且如 出于本文的圖示的目的所示，如本文進(jìn)一步所述的針對圖3D的圖像執(zhí)行顆粒計數(shù)確定了 示例性差異圖像中的總共7個顆粒，其對應(yīng)于每圖像3. 5個顆粒。使用差異圖像，本文進(jìn)一 步描述的圖像處理技術(shù)可如下文進(jìn)一步所述那樣執(zhí)行。
[0048] 在圖1的106處，處理在104處獲得的圖像來確定圖像的某些特征，由此可確定研 究下的液體有益制劑的特性。根據(jù)公開的主題，且如本文體現(xiàn)那樣，兩個或更多圖像處理技 術(shù)獨立地或組合地在單個圖像上被執(zhí)行。因此，組合兩個或更多圖像處理技術(shù)增大了可使 用檢測方法來檢測的顆粒尺寸的范圍和準(zhǔn)確性。例如且不限于，且如本文體現(xiàn)那樣，可在圖 像中直接地識別大約25nm或更大的顆粒，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到顆粒的其它尺寸 可至少部分地基于系統(tǒng)的光學(xué)條件和/或成像的樣品的種類來成像。
[0049] 直接成像技術(shù)(如納米顆粒成像或其它適合的技術(shù)）可在有益制劑的圖像上執(zhí)行。 直接成像可用于獲得顆粒濃度。例如且不限于，圖像可通過對超過尺寸閾值或強度閾值的 顆粒數(shù)目計數(shù)以確定顆粒濃度而被評估。計數(shù)超過尺寸閾值或強度閾值的顆粒數(shù)目可通過 使用一定數(shù)目的已知技術(shù)來執(zhí)行。例如，顆粒散射強度可用于評估顆粒質(zhì)量。因此，可通過 識別超過某些預(yù)定顆粒散射強度的顆粒數(shù)目和繪出對應(yīng)圖像區(qū)域上的顆粒數(shù)目來獲得顆 粒濃度而生成顆粒強度分布。作為備選，如果超過預(yù)定尺寸或強度的顆粒的數(shù)目是已知的， 則不需要繪圖。用于直接成像的多種適合的算法可用于分析圖像和獲得顆粒濃度。例如且 不限于，當(dāng)前可用的軟件(如ImageJ)可用于執(zhí)行這些功能。通過ImageJ可用的各種工具 (如〃最大值"、〃分析顆?！ê汀ㄖ狈綀D"）或其它適合的軟件工具可用于執(zhí)行顆粒識別、 顆粒計數(shù)、測量圖像強度分布等。附加的工具和軟件同樣可被使用，且/或根據(jù)預(yù)計實施方 式來改變。因此，如下文將論述那樣，圖像中識別的顆粒是否或有多少超過顆粒濃度可用作 確定有益制劑的質(zhì)量的因素。
[0050] 出于圖示而非限制的目的，圖4A-4C為根據(jù)公開的主題的從系統(tǒng)的典型圖像檢測 器獲得的示例性圖像。圖4A示出了懸浮在水中的SOnm的顆粒獲得的圖像。圖4B示出了 懸浮在水中的290nm的顆粒。圖4C示出了懸浮在水中的500nm的顆粒獲得的圖像。圖像 在相似的照明條件和檢測靈敏度下被獲得。因此，圖4A-4C示出了相對于亞微米顆粒的直 接成像的系統(tǒng)的性能。可如上文所述那樣通過獲得顆粒濃度的直接成像技術(shù)(例如，通過計 算超過尺寸閾值或強度閾值的顆粒的數(shù)目）來分析圖4A-4C。
[0051] 此外，對于認(rèn)為具有空間上一致的濃度的樣品，顆粒濃度（即，每單位體積的顆粒 的數(shù)目）可從如本文所述的溶液的測量區(qū)的多個顆粒的分析中得出。因此，一個圖像中的 顆粒數(shù)目可認(rèn)作是等于檢測體積中的顆粒數(shù)目，且檢測體積可從照明體積來估計。例如，如 果圖像中示出的照明面積為2mm乘2mm，且射束的厚度為0· 1mm，則照明體積可確定為0· 4 微升。作為校準(zhǔn)的附加和確認(rèn)性技術(shù)，可使用具有已知顆粒濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，例如且如本文 體現(xiàn)那樣，水中490nm的聚苯乙烯顆粒。作為備選，對于并非認(rèn)作是空間上一致（即，空間 上不一致的濃度）的溶液，其可為有益的，或甚至是掃描全部溶液所需的。
[0052] 容器中的總顆粒數(shù)目（Ntrtal)可通過以下關(guān)系式來確定，

【權(quán)利要求】
1. 一種用于檢測容納在容器內(nèi)的液體有益制劑中的顆粒的方法，包括： 有選擇地照亮所述液體有益制劑的至少一部分； 從所述液體有益制劑的照亮部分獲得圖像； 使用數(shù)據(jù)處理器分析代表所述圖像的圖像數(shù)據(jù)，以獲得顆粒濃度； 使用所述數(shù)據(jù)處理器來測量所述圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值；以及 使用所述數(shù)據(jù)處理器基于所述顆粒濃度和所測量的圖像強度值來確定所述液體有益 制劑的質(zhì)量水平。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，有選擇地照亮所述液體有益制劑的部分 包括：通過對應(yīng)于所述容器的光學(xué)元件聚焦光來提供所述液體有益制劑的無失真圖像。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，有選擇地照亮所述液體有益制劑的部分 包括：形成所述液體有益制劑的照亮部分中的照明薄片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述液體有益制劑由具有范圍從大約 200nm到大約llOOnm的波長的光有選擇地照亮。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖像通過從所述液體有益制劑的照 亮部分中的顆粒的光散射來獲得。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述液體有益制劑具有內(nèi)在熒光，以及所 述有益制劑由具有適合引起所述液體有益制劑發(fā)射出發(fā)射波長的熒光的激發(fā)波長的光有 選擇地照亮。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，獲得所述圖像包括使用對應(yīng)于所發(fā)射熒 光的發(fā)射波長的濾光器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲得所述圖像包括：通過對應(yīng)于所述容器 的光學(xué)元件將圖像聚焦在圖像檢測器處來提供來自所述液體有益制劑的無失真圖像。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲得所述圖像包括： 從所述液體有益制劑的照亮部分采集第一圖像和第二圖像；以及 在所述第一圖像和所述第二圖像上使用差異圖像分析來獲得所述圖像。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：將圖像檢測器校準(zhǔn)至 預(yù)定靈敏度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分析所述圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度閾值 使用單個圖像幀來執(zhí)行。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲得所述顆粒濃度包括：計數(shù)超過尺寸 閾值的顆粒數(shù)目來生成顆粒尺寸分布。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，計數(shù)超過尺寸閾值的顆粒數(shù)目包括：測 量顆粒散射強度來估計所述顆粒尺寸分布。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測量所述圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值包括： 使用所述數(shù)據(jù)處理器確定所述圖像數(shù)據(jù)的多個像素的各個像素的像素強度值；以及 使用所述數(shù)據(jù)處理器來組合所述多個像素的像素強度值以確定所述圖像強度值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述液體有益制劑的質(zhì)量包括：將 所述顆粒濃度與顆粒濃度閾值相比較。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，確定所述液體有益制劑的質(zhì)量還包括： 將所述圖像強度值與圖像強度閾值相比較。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述顆粒濃度閾值和所述圖像強度閾 值從典型的輪廓獲得。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括使用所述圖像強度值來 確定所述顆粒的平均分子質(zhì)量，其中使用所述平均分子質(zhì)量進(jìn)一步確定所述質(zhì)量水平。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：如果所述質(zhì)量水平并 未超過預(yù)定質(zhì)量水平，則向使用者提供所述液體有益制劑不適合的指示。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測以高處理量方式在多個容器上 執(zhí)行。
21. -種用于檢測容器內(nèi)的液體有益制劑中的顆粒的系統(tǒng)，包括： 構(gòu)造成照亮所述液體有益制劑的至少一部分的光源； 構(gòu)造成從所述液體有益制劑的照亮部分獲得圖像的圖像檢測器；以及 數(shù)據(jù)處理器，其聯(lián)接到所述圖像檢測器上且編程為： 分析代表來自所述圖像檢測器的圖像的圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度， 測量所述圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值，以及 使用所述數(shù)據(jù)處理器基于所述顆粒濃度和所述測得的圖像強度值來確定所述液體有 益制劑的質(zhì)量水平。
22. -種有益治療產(chǎn)品，包括： 容納液體有益制劑的容器； 構(gòu)造成照亮所述液體有益制劑的至少一部分的光源； 構(gòu)造成從所述液體有益制劑的照亮部分獲得圖像的圖像檢測器；以及 數(shù)據(jù)處理器，其聯(lián)接到所述圖像檢測器上且編程為： 分析代表來自所述圖像檢測器的圖像的圖像數(shù)據(jù)來獲得顆粒濃度， 測量所述圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值，以及 使用所述數(shù)據(jù)處理器基于所述顆粒濃度和所述測得的圖像強度值來確定所述液體有 益制劑的質(zhì)量水平。
23. -種由如下方法確定的具有預(yù)定質(zhì)量水平的液體有益制劑，所述方法包括： 有選擇地照亮所述液體有益制劑的至少一部分； 從所述液體有益制劑的照亮部分獲得圖像； 使用數(shù)據(jù)處理器分析代表所述圖像的圖像數(shù)據(jù)以獲得顆粒濃度； 使用所述數(shù)據(jù)處理器來測量所述圖像數(shù)據(jù)的圖像強度值；以及 使用所述數(shù)據(jù)處理器基于所述顆粒濃度和所述測得的圖像強度值來確定所述液體有 益制劑的質(zhì)量水平。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的液體有益制劑，其特征在于，所述液體有益制劑包括小分 子。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的液體有益制劑，其特征在于，所述液體有益制劑包括蛋白 質(zhì)。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液體有益制劑，其特征在于，所述液體有益制劑具有大約 0? lmg/ml到大約200mg/ml之間的蛋白質(zhì)濃度。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液體有益制劑，其特征在于，所述蛋白質(zhì)為融合蛋白質(zhì)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的液體有益制劑，其特征在于，所述蛋白質(zhì)為抗體。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的液體有益制劑，其特征在于，所述抗體為抗腫瘤壞死因子 alpha (TNF a )抗體或其抗原結(jié)合段。
【文檔編號】G01N21/51GK104487816SQ201380039409
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月24日
【發(fā)明者】馬塔尤施 E., 王杰 申請人:艾伯維公司