FI13179Y1 - Device for detecting brain damage in a subject - Google Patents

Device for detecting brain damage in a subject Download PDF

Info

Publication number
FI13179Y1
FI13179Y1 FIU20224048U FIU20224048U FI13179Y1 FI 13179 Y1 FI13179 Y1 FI 13179Y1 FI U20224048 U FIU20224048 U FI U20224048U FI U20224048 U FIU20224048 U FI U20224048U FI 13179 Y1 FI13179 Y1 FI 13179Y1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
glycan
detector
sample
biomarker
brain injury
Prior art date
Application number
FIU20224048U
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Inventor
Oskar Haavisto
Martti Kaasalainen
Adrian Harel
Lasse Välimaa
Mårten Kvist
Original Assignee
Medicortex Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medicortex Finland Oy filed Critical Medicortex Finland Oy
Publication of FI13179Y1 publication Critical patent/FI13179Y1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4058Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the central nervous system
    • A61B5/4064Evaluating the brain
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1468Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using chemical or electrochemical methods, e.g. by polarographic means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A42HEADWEAR
    • A42BHATS; HEAD COVERINGS
    • A42B3/00Helmets; Helmet covers ; Other protective head coverings
    • A42B3/04Parts, details or accessories of helmets
    • A42B3/0406Accessories for helmets
    • A42B3/0433Detecting, signalling or lighting devices
    • A42B3/046Means for detecting hazards or accidents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0045Devices for taking samples of body liquids
    • A61B10/0051Devices for taking samples of body liquids for taking saliva or sputum samples
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0045Devices for taking samples of body liquids
    • A61B10/0064Devices for taking samples of body liquids for taking sweat or sebum samples
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0045Devices for taking samples of body liquids
    • A61B10/007Devices for taking samples of body liquids for taking urine samples
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814Head
    • A61B5/682Mouth, e.g., oral cavity; tongue; Lips; Teeth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235Details of waveform analysis
    • A61B5/7264Classification of physiological signals or data, e.g. using neural networks, statistical classifiers, expert systems or fuzzy systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5008Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing or evaluating the effect of chemical or biological compounds, e.g. drugs, cosmetics
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/5308Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for analytes not provided for elsewhere, e.g. nucleic acids, uric acid, worms, mites
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54386Analytical elements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0045Devices for taking samples of body liquids
    • A61B2010/0067Tear or lachrymal fluid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7271Specific aspects of physiological measurement analysis
    • A61B5/7282Event detection, e.g. detecting unique waveforms indicative of a medical condition

Description

Laite aivovamman havaitsemiseksi kohteessa Tekniikan ala Tässä esitetty aihepiiri koskee yleisesti diagnostisten laitteiden ja ha- vaitsemismenetelmien alaa. Tarkemmin, mutta ei yksinomaan, esillä oleva kek- sintö koskee sen joissain suoritusmuodoissa laitetta aivovamman havaitse- miseksi kohteessa. Keksinnön tausta Traumaattinen aivovamma (TBI) on johtava keskushermostojarjestel- mähäiriön syy nykyään, ja pelkästään Yhdysvalloissa yli 2,8 miljoonaa ihmistä kärsii TBI:stä vuosittain. CDC:n mukaan suurin TBI-insidenssi esiintyy 0-4-vuo- tiailla lapsilla, 15—19-vuotiailla nuorilla ja yli 65-vuotiailla aikuisilla. Maailmanlaa- juisesti esiintyy yhteensä yli 69 miljoonaa TBl-tapausta vuosittain. Vaikka TBI:stä kärsii laaja joukko väestössä, se on edelleen alihoidettu ja on pysynyt tutkimattomana patologisena tilana.TECHNICAL FIELD The subject matter described herein relates generally to the field of diagnostic devices and detection methods. More particularly, but not exclusively, in some embodiments, the present invention relates to a device for detecting brain injury in a subject. BACKGROUND OF THE INVENTION Traumatic brain injury (TBI) is the leading cause of central nervous system disorder today, and in the United States alone, more than 2.8 million people suffer from TBI each year. According to the CDC, the highest incidence of TBI occurs in children aged 0-4 years, adolescents aged 15-19 years, and adults over 65 years of age. There are a total of more than 69 million TB1 cases worldwide each year. Although TBI affects a large population, it is still undertreated and has remained an unexplored pathological condition.

Perinteisesti TBI on akuutisti diagnosoitu ja luokiteltu neurologisilla tutkimuksilla, kuten Glasgow Coma Scale -asteikolla (GCS). GCS:n käyttöön diagnostisena työkaluna liittyy kuitenkin useita tärkeitä rajoituksia. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että rauhoittavien lääkkeiden käyttö esti tarkan GCS-arvioinnin ensimmäisen 24 tunnin aikana. Lisähaasteita diagnoosiin ai- heuttaa joidenkin aivovammojen kehittyvä luonne, mikä voi johtaa neurologisten lisävammojen syntyyn. Lisäksi neurologiset vasteet TBI:n jälkeen voivat vaih- della ajan myötä syistä, jotka eivät liity vammaan. Vielä muita haasteita ovat vammautuneen kohteen mahdollinen tajuttomuus tai kyvyttömyys kommuni- N koida. N Neurokuvantamistekniikoita, kuten röntgenkuvausta, tietokonetomo- N grafiaa ja magneettiresonanssikuvausta, käytetään tiedon aikaansaamiseksi = vamman laajuudesta ja sijainnista, eivätkä edellä mainitut haitat vaikuta niihin. © 30 Tietokonetomografian herkkyys on kuitenkin alhainen diffuuseissa aivovam- E moissa, ja magneettiresonanssikuvauksen saatavuus ja käyttökelpoisuus ovat o rajallisia. Magneettiresonanssikuvauksen suorittaminen on myös erittäin epä- S käytännöllistä, jos kohteet ovat fysiologisesti epävakaita, ja se voi johtaa epä- N tarkkoihin diagnooseihin sotavammoissa, joissa metallinsirpaleet ovat yleisiä. S 35 Lievä ja kohtalainen TBI edustaa yli 90 % TBI-vammoista; tämä vamma-alue aiheuttaa suurimmat haasteet tarkan akuutin diagnoosin ja tulosten ennustamisen kannalta.Traditionally, TBI has been acutely diagnosed and classified by neurological examinations such as the Glasgow Coma Scale (GCS). However, there are several important limitations to using GCS as a diagnostic tool. Recent studies have shown that the use of sedatives prevented accurate GCS assessment during the first 24 hours. Additional challenges to diagnosis are posed by the evolving nature of some brain injuries, which can lead to additional neurological injuries. In addition, neurological responses after TBI may vary over time for reasons unrelated to the injury. Still other challenges are the possible unconsciousness or inability of the injured subject to communicate. N Neurographic imaging techniques, such as X-ray, computed tomography, and magnetic resonance imaging, are used to provide information on the extent and location of the injury and are not affected by the above disadvantages. © 30 However, the sensitivity of computed tomography is low in diffuse brain injuries, and the availability and usefulness of magnetic resonance imaging is limited. Performing magnetic resonance imaging is also very impractical if the targets are physiologically unstable, and can lead to inaccurate diagnoses in war injuries where metal fragments are common. S 35 Mild to moderate TBI represents more than 90% of TBI injuries; this area of injury poses the greatest challenges for accurate acute diagnosis and prediction of outcomes.

Monet lievät TBI-tapaukset luokitellaan subkliinisiksi ai- vovammoiksi (SCI). On laajasti tunnustettu, että lähestymistavat lievän TBI:n diagnosoimiseksi ovat riittämättömiä osoittaen, että TBI:n diagnosointia ja luo- kittelua on parannettava merkittävästi, kuten käyttämällä biomarkkereita toimin- nallisten ja kuvantamiseen perustuvien arviointien täydentämiseksi.Many mild cases of TBI are classified as subclinical brain injuries (SCI). It is widely acknowledged that approaches to diagnosing mild TBI are insufficient, indicating the need to significantly improve the diagnosis and classification of TBI, such as the use of biomarkers to complement functional and imaging-based assessments.

Nämä bio- markkerit voivat olla muuttunut geenien, proteiinien, lipidien tai glykaanien me- taboliittien ilmentyminen tai näiden muutosten yhdistelmä traumaattisen aivo- vamman jälkeen, jotka kuvastavat alkuperäistä vammaa (primaarinen vamma) ja sekundaarivammakaskadin kehittymistä (sekundaarinen vamma). Erityisesti —subkliininen aivovammastatus tai SCI voidaan diagnosoida biomarkkerianalyy- sillä.These biomarkers may be altered expression of genes, proteins, lipids, or glycan metabolites, or a combination of these changes following traumatic brain injury, reflecting the development of an initial injury (primary injury) and a secondary injury cascade (secondary injury). In particular, subclinical brain injury or SCI can be diagnosed by biomarker analysis.

Viime aikoihin asti käytössä ei ole ollut hyväksyttyjä biomarkkereita TBI:n diagnosoimista tai ennustamista varten.Until recently, there have been no approved biomarkers for the diagnosis or prognosis of TBI.

FDA on hyväksynyt markkinointi- luvan vain yhdelle veripohjaiselle laboratoriotestille, joka auttaa arvioimaan, tar- — vitseeko potilas, jonka epäillään kärsivän lievästä TBI:stä, tietokonetomografiaa vai ei.The FDA has approved a marketing authorization for only one blood-based laboratory test to help assess whether or not a patient suspected of having a mild TBI needs a computed tomography scan.

Veri-aivoeste (BBB) voi haitata aivojen biokemiallisten muutosten arvioin- tia veren biomarkkereilla lievässä TBI:ssä, vaikka heikentynyt BBB:n eheys, joka havaitaan vaikeassa TBI:ssa, voi lisätä aivoista peräisin olevien proteiinien ta- soja veressä.Blood-brain barrier (BBB) may interfere with the assessment of brain biochemical changes in blood biomarkers in mild TBI, although the impaired integrity of BBB observed in severe TBI may increase blood levels of brain-derived proteins.

Lisäksi jotkin mahdolliset biomarkkerit läpikäyvät proteolyyttisen hajoamisen veressä, ja niiden tasoihin saattaa vaikuttaa niiden puhdistuma ve- restä maksassa tai munuaisissa.In addition, some potential biomarkers undergo proteolytic degradation in the blood and their levels may be affected by their clearance from the blood in the liver or kidneys.

Tämän seurauksena luotettavia veren bio- markkereita on ollut erittäin vaikea tunnistaa.As a result, reliable blood biomarkers have been very difficult to identify.

Metaboliset biomarkkerit antavat kuvan potilaan biokemiallisesta/fy- siologisesta tilasta yhdellä hetkellä, mikä peräkkäin ja toistuvasti mitattuna voi antaa käsityksen alkuperäisen vammatilan etenemisestä tai tarvittavista hoi- N doista.Metabolic biomarkers provide a picture of a patient's biochemical / physiological condition at a single time, which, when measured sequentially and repeatedly, may provide an indication of the progression of the initial disability condition or the treatments required.

Biomarkkeria voidaan käyttää seulontaindikaattorina/menetelmänä vam- S maan liittyville varhaisille vaihteluille solujen aineenvaihdunnan ja kudosten pa- N lautumisessa. = Useimmat diagnostiset menetelmät edellyttävät näytteen uuttamista, © 30 valmistamista ja testaamista, jonka suorittavat terveydenhuollon asiantuntijat E käyttämällä erityisiä reagensseja ja laitteita sekä analyyttisiä protokollia, jotka o edellyttävät erityistä ammatillista koulutusta.The biomarker can be used as a screening indicator / method for early variations in cellular metabolism and tissue recovery associated with injury. = Most diagnostic methods require sample extraction, preparation and testing by healthcare professionals E using specific reagents and equipment and analytical protocols that o require special professional training.

Valitettavasti jatkuvasti kasvava S terveydenhuoltoon kohdistuva rasitus, yleisten vammojen ja sairauksien yleisty- N minen sekä jonot mittauslaitetutkimuksiin ja etätestauksen aiheuttama huomat- S 35 tava hoidon viivästyminen hidastavat teknologioiden hyödyntämistä.Unfortunately, the ever-increasing burden on health care, the increase in general injuries and illnesses, and the queues for measuring equipment and the significant delays in treatment caused by remote testing are slowing down the uptake of technologies.

Tautibiomarkkereiden varhainen ja oikea-aikainen havaitseminen voi vähentää potilaaseen ja kuolleisuuteen kohdistuvia pitkän aikavälin ongelmia.Early and timely detection of disease biomarkers can reduce long-term problems for the patient and mortality.

Koska perinteisiä diagnostisia menetelmiä voidaan käyttää rajallisesti vähän re- sursseja vaativissa olosuhteissa isojen ja kalliiden mittauslaitteiden vuoksi, yk- —sinkertaisten ja edullisten vieritestausdiagnostiikkalaitteiden tarve oikea-aikai- seen ja varhaiseen biomarkkeridiagnosointiin on välitön, erityisesti maaseudulla ja kehitysmaissa.Because of the limited use of traditional diagnostic methods in low-resource environments due to large and expensive measurement equipment, the need for simple and inexpensive scroll test diagnostic equipment for timely and early biomarker diagnosis is immediate, especially in rural and developing countries.

Lisäksi taistelukentällä olosuhteet ovat kurjia ja yksinkertaisia, mutta siellä on tehtävä tärkeitä hoitopäätöksiä ilman pääsyä lääketieteellisiin ti- loihin.In addition, the conditions on the battlefield are miserable and simple, but important treatment decisions must be made there without access to medical facilities.

Sotilaat ja armeijan ensihoitajat tarvitsevat kestäviä, helppokäyttöisiä, so- — tilastason diagnostiikkalaitteita.Soldiers and military paramedics need durable, easy-to-use, military-level diagnostic equipment.

Vieritestauslaitteisiin kohdistuvia merkittäviä es- teitä ovat valmistushaasteet, helppokäyttöisyyden rajoitukset ja viranomaismää- räykset.Significant barriers to rolling test equipment include manufacturing challenges, ease of use restrictions, and regulatory requirements.

Joitain näistä ongelmista on ratkaistu tekniikkaa kehittämällä ja hallitus- ten ja muiden sääntelyelinten toimesta tunnustamalla vieritestauksen tärkeys.Some of these problems have been solved by developing technology and recognizing the importance of side-by-side testing by governments and other regulators.

Tärkeät näkökohdat, sisältäen helppokäyttöisyyden ja tarkkuuden, tekevät kui- — tenkin vieritestauksesta sopimattoman monille terveydenhuoltolaitoksille ja koti- talouksille ja varsinkin tiettyjä lääketieteellisiä tiloja, kuten aivovammaa, varten.However, important considerations, including ease of use and accuracy, make side-testing unsuitable for many healthcare facilities and households, and especially for certain medical conditions such as brain injury.

Keksinnön lyhyt selitys Keksinnössä esitetään uusi laite aivovamman havaitsemiseksi koh- teessa, mainitun laitteen käsittäessä ilmaisimen, ilmaisimen käsittäessä ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista bio- markkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti glykaanipohjaisen bio- markkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinnestenäytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ainakin yhden datasignaalin mittaus- datana, mainitun ainakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka kor- N reloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoon mainitussa näytteessä, N mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivovamman asteesta.Brief Description of the Invention The invention provides a novel device for detecting brain injury in a subject, said device comprising a detector, the detector comprising at least one glycan-based biomarker-binding / glycan-based biomarker binding reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker. said binding forming at least one data signal as measurement data, said at least one data signal having an intensity that correlates N to the level of said glycan-based biomarker in said sample, N said level being an indicator of the degree of brain injury to the subject.

N Edullisessa suoritusmuodossa mainittu laite käsittää näytteenottoele- = mentin, joka on konfiguroitu ottamaan ruumiinnestenäyte kohteesta ja ohjaa- © 30 maan mainittu näyte ilmaisimeen.In a preferred embodiment, said device comprises a sampling element configured to take a body fluid sample from the target and direct said sample to the detector.

E Edullisessa suoritusmuodossa mainittu laite käsittää pumpun, joka o on konfiguroitu siirtämään näyte keräyskohdasta tai näytteenottoelementistä il- S maisimeen.E In a preferred embodiment, said device comprises a pump configured to transfer a sample from the collection point or sampling element to the detector.

N Edullisessa suoritusmuodossa mainittu laite käsittää analysaattorin, S 35 joka on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimesta ja muodostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaa- tiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.In a preferred embodiment, said device comprises an analyzer S 35 configured to receive said at least one data signal from the detector and to generate visible and / or audible information indicative of brain injury in the subject.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu laite käsittää lähettimen, joka on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimesta ja lähettämään mainittu ainakin yksi datasignaali analysaattorille.In a preferred embodiment, said device comprises a transmitter configured to receive said at least one data signal from the detector and to transmit said at least one data signal to an analyzer.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ilmaisin on konfiguroitu suo- rittamaan useita mittauksia ajan myötä.In a preferred embodiment, said detector is configured to perform multiple measurements over time.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu laite käsittää näytön, joka on konfiguroitu vastaanottamaan ja esittämään analysaattorin muodostamaa mai- — nittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori koh- teen aivovammasta.In a preferred embodiment, said device comprises a display configured to receive and display said visible and / or audible information generated by the analyzer as an indicator of a subject's brain injury.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu laite käsittää muistin, joka on konfiguroitu vastaanottamaan analysaattorista, tallentamaan palautettavasti muistiin ja palauttamaan muistista informaatiota, joka on indikaattori kohteen ai- vovammasta.In a preferred embodiment, said device comprises a memory configured to receive from the analyzer, retrievably store in the memory, and retrieve from the memory information indicative of a subject's brain injury.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ilmaisin käsittää affiniteettipa- rin jäsenen, joka on mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin vastinosa.In a preferred embodiment, said detector comprises an affinity pair member that is a counterpart of said glycan-based biomarker.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiinneste on sylkeä ja laite on kiinnitettävissä hampaalle tai istutettavissa hampaaseen.In a preferred embodiment, said body fluid is saliva and the device can be attached to or implanted in a tooth.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiinneste on virtsaa ja mainittu näytteenottoelementti on virtsankeräyslaite.In a preferred embodiment, said body fluid is urine and said sampling element is a urine collection device.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiinneste on kyynelnes- tettä ja mainittu näytteenottoelementti on kyynelnesteen keräyslanka.In a preferred embodiment, said body fluid is a tear fluid and said sampling element is a tear fluid collection wire.

Keksinnössä esitetään uusi kypärä, joka käsittää laitteen aivovam- man havaitsemiseksi kohteessa, mainitun laitteen käsittäessä ilmaisimen, ilmai- N simen käsittäessä ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa rea- S goivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektii- N visesti glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinneste- ? näytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ainakin S 30 yhden datasignaalin mittausdatana, mainitun ainakin yhden datasignaalin oma- E tessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin ta- o soon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivo- S vamman asteesta, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä. N Keksinnössä esitetään uusi suusuojus, joka käsittää laitteen aivo- S 35 vamman havaitsemiseksi kohteessa, mainitun laitteen käsittäessä ilmaisimen, ilmaisimen käsittäessä ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi se- lektiivisesti glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiin- nestenäytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ai- nakin yhden datasignaalin mittausdatana, mainitun ainakin yhden datasignaalin 5 omatessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivo- vamman asteesta, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä.The invention provides a novel helmet comprising a device for detecting brain injury in a subject, said device comprising a detector, the detector comprising at least one glycan-based biomarker-binding / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with a glycan-based biomarker. to body fluid-? in said sample, said reaction or said binding forming at least S30 as measurement data of one data signal, said at least one data signal having an intensity correlating with the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator of the degree of brain injury to said subject; body fluid is saliva. The invention provides a novel mouthguard comprising a device for detecting brain injury in a subject, said device comprising a detector, the detector comprising at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to the glycan-based biomarker. , said reaction or said binding forming measurement data of at least one data signal, said at least one data signal having an intensity correlating with the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator of the degree of brain injury to the subject where said body fluid is saliva.

Keksinnössä esitetään uusi liimalaastari, joka käsittää laitteen aivo- vamman havaitsemiseksi kohteessa, mainitun laitteen käsittäessä ilmaisimen, ilmaisimen käsittäessä ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa rea- goivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektii- visesti glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinneste- näytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ainakin yhden datasignaalin mittausdatana, mainitun ainakin yhden datasignaalin oma- tessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin ta- soon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivo- vamman asteesta, jossa mainittu ruumiinneste on hikeä.The invention provides a novel adhesive patch comprising a device for detecting brain injury in a subject, said device comprising a detector, the detector comprising at least one glycan-based biomarker-binding / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker. said reaction or said binding generating at least one data signal as measurement data, said at least one data signal having an intensity correlating with the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator of the degree of brain injury to said body fluid;

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiinneste on virtsaa ja mainittu näytteenottoelementti on virtsankeräyslaite.In a preferred embodiment, said body fluid is urine and said sampling element is a urine collection device.

Edullisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiinneste on kyynelnes- tettä ja mainittu näytteenottoelementti on kyynelnesteen keräyslanka.In a preferred embodiment, said body fluid is a tear fluid and said sampling element is a tear fluid collection wire.

Piirustusten lyhyt kuvaus Jotkin suoritusmuodot on kuvattu esimerkinomaisesti ja ei-rajoittu- neina oheisten piirustusten kuvioissa.Brief Description of the Drawings Some embodiments are illustrated by way of example and not limitation in the figures of the accompanying drawings.

Kun viitataan spesifisesti piirustusten yk- N sityiskohtiin, korostetaan, että esitetyt yksityiskohdat ovat esimerkinomaisia ja S esitetty keksinnön suoritusmuotojen havainnollistamiseksi.Referring specifically to the details of the drawings, it is emphasized that the details shown are exemplary and that S is shown to illustrate embodiments of the invention.

Näin ollen piirustus- N ten kuvaus selvittää alan ammattimiehille, kuinka keksinnön suoritusmuotoja = voidaan soveltaa. © 30 Kuvio 1 kuvaa laitteen lohkokaavion aivovamman havaitsemiseksi E kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. o Kuvio 2 kuvaa laitteen aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä S olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti.Accordingly, the description of the drawings will explain to those skilled in the art how embodiments of the invention may be applied. Fig. 1 illustrates a block diagram of an apparatus for detecting brain injury E in a subject according to an embodiment of the present invention. Figure 2 illustrates an apparatus for detecting brain injury in a subject S in accordance with an embodiment of the present invention.

N Kuvio 3 on yksityiskohtainen kuvaus laitteen näytteenottoelementistä S 35 jailmaisimesta aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti.Fig. 3 is a detailed description of a sampling element S35 of the device and a detector for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention.

Kuvio 4 kuvaa laitteen lohkokaavion aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti.Figure 4 illustrates a block diagram of an apparatus for detecting brain injury in a subject in accordance with another embodiment of the present invention.

Kuvio 5 kuvaa paikalleen napsautettavan laitteen aivovamman ha- vaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukai- — sesti.Figure 5 illustrates a snap-on device for detecting brain injury in a subject in accordance with another embodiment of the present invention.

Kuvio 6 kuvaa urheilukypärään asennetun laitteen aivovamman ha- vaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukai- sesti.Figure 6 illustrates a device mounted in a sports helmet for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention.

Kuvio 7 kuvaa suojakypärään asennetun laitteen aivovamman ha- —vaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukai- sesti.Figure 7 illustrates a device mounted on a helmet for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention.

Kuvio 8 kuvaa suusuojukseen asennetun erillisen laitteen aivovam- man havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti.Figure 8 illustrates a separate device mounted on a mouthguard for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention.

Kuvio 9 kuvaa hampaaseen asennetun tai istutetun erillisen laitteen aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritus- muodon mukaisesti.Figure 9 illustrates a separate device mounted or implanted in a tooth for detecting brain injury in a subject in accordance with one embodiment of the present invention.

Kuvio 10 kuvaa laitejärjestelyn aivovamman havaitsemiseksi koh- teessa ja sen datan raportoimiseksi ja esittämiseksi esillä olevan keksinnön suo- —ritusmuodon mukaisesti.Figure 10 illustrates an apparatus arrangement for detecting brain injury in a subject and reporting and displaying its data in accordance with an embodiment of the present invention.

Kuvio 11 kuvaa mittauslaitteen käytettäväksi taistelukentällä aivo- vamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritus- muodon mukaisesti.Figure 11 illustrates a measuring device for use in a battlefield for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention.

Kuvio 12 esittää esimerkinomaisen testikaistaleen useiden markke- reiden havaitsemiseksi aivovammasta a: näytetyyny; b: nitroselluloosa; c: imey- N tystyyny; d: ECA:n sitomiskohta; e: SNA-I:n sitomiskohta. Nuoli näyttää liike- O suunnan.Figure 12 shows an exemplary test strip for detecting several markers of brain injury a: sample pad; b: nitrocellulose; c: suction pad; d: ECA binding site; e: SNA-I binding site. The arrow shows the O direction.

> Keksinnön yksityiskohtainen selitys © 30 Esillä oleva keksintö koskee joissain sen suoritusmuodoissa diagnos- E tista laitetta, ja tarkemmin, mutta ei yksinomaan, laitetta aivovamman jatkuvaan 0 ja toistuvaan havaitsemiseen kohteessa.> DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In some embodiments, the present invention relates to a diagnostic device, and more particularly, but not exclusively, to a device for continuous and repetitive detection of brain injury in a subject.

S Esillä olevan keksinnön periaatteet ja toiminta voidaan ymmärtää pa- N remmin viitaten kuvioihin ja oheistettuihin selityksiin.The principles and operation of the present invention can be better understood with reference to the figures and the accompanying explanations.

S 35 Ennen kuin ainakin yksi keksinnön suoritusmuoto selitetään yksityis- kohtaisesti, on ymmärrettävä, että keksinnön soveltaminen ei välttämättä rajoitu seuraavassa selityksessä tai esimerkeissä esitettyihin yksityiskohtiin.Before explaining at least one embodiment of the invention in detail, it is to be understood that the application of the invention is not necessarily limited to the details set forth in the following description or examples.

Keksintö soveltuu muihinkin suoritusmuotoihin tai sitä voidaan käyttää tai toteuttaa eri ta- voin.The invention is applicable to other embodiments or can be used or implemented in various ways.

Esillä olevat keksijät ovat havainneet luotettavan työkalun tarpeen ai- vovamman diagnosoimiseksi, joka perustuu kattavaan näkemykseen dynamii- koista, jotka voivat olla luonteenomaisia erilaisille aivovammaan liittyville tilan- teille.The present inventors have identified the need for a reliable tool for diagnosing brain injury based on a comprehensive view of the dynamics that may be characteristic of a variety of brain injury-related situations.

Biomarkkerin mittaus yhdessä pisteessä päävamman jälkeen voi olla luotettava, kun biomarkkerin taso terveessä, vahingoittumattomassa populaati- ossa tiedetään.Measurement of a biomarker at one point after a major injury can be reliable when the level of the biomarker in a healthy, uninjured population is known.

Esimerkki tällaisesta tapauksesta on tilanne, jossa terveillä yk- silöillä biomarkkerin taso on mitattavissa ja tunnettu tai kun se on nolla tai kun se on testin havaitsemisrajan alapuolella.An example of such a case is a situation where the level of the biomarker is measurable and known in healthy individuals or when it is zero or below the detection limit of the test.

Siten biomarkkerin tason nousu pe- rustason yläpuolelle voidaan tulkita positiiviseksi tulokseksi, joka viittaa aivoku- doksen vaurioitumiseen.Thus, an increase in the level of the biomarker above baseline can be interpreted as a positive result, indicating damage to the brain tissue.

Näin ei kuitenkaan aina ole, koska biomarkkereiden tasovoiolla korkea muista syistä, esimerkiksi kun perustaso vaihtelee yksilöiden välillä.However, this is not always the case because the level of biomarkers is high for other reasons, such as when baseline levels vary between individuals.

Biomarkkerin perustaso voi vaihdella yksilöiden välillä riippuen muuttu- jista, kuten ikä, paino, sukupuoli, fyysinen kunto, rasvapitoisuus, fyysinen aktii- visuus jne.The baseline level of a biomarker may vary between individuals depending on variables such as age, weight, sex, physical condition, fat content, physical activity, and so on.

Näin ollen on tapauksia, joissa vaaditaan kuva jatkuvasta trendistä potilaan todellisen tilan ymmärtämiseksi.Thus, there are cases where a picture of a continuous trend is required to understand a patient’s true condition.

Toistuva mittaus voi sallia biomarkke- rin tason trendiviivan luomisen ajan funktiona ja mahdollistaa seurannan ja en- nusteen tekemisen.Repeated measurement may allow the creation of a biomarker level trend line as a function of time and allow monitoring and prediction.

Biomarkkerin jatkuva nousu voi viitata etenevään vammaan ja esimerkiksi osoittaa lääkärille, ettei potilaan kotiuttaminen ole turvallista.The continued rise of a biomarker may indicate a progressive injury and, for example, indicate to the physician that it is not safe to repatriate the patient.

Bio- markkerin tason lasku voi viitata siihen, että henkilö on kärsinyt aivovammasta, mutta hänen tilansa paranee.A decrease in the level of a biomarker may indicate that the person has suffered a brain injury, but his or her condition is improving.

Jatkuva tasainen taso huipun jälkeen voi joissain tapauksissa osoittaa, että vamma on parantunut ja että potilas on turvallista ko- N tiuttaa.Continuous steady state after the peak may in some cases indicate that the injury has healed and that the patient is safe to use.

Trendikäyrä voi esittää biomarkkerin tason kvantitatiivisesti tai suhteelli- O sesti.The trend curve can represent the level of the biomarker quantitatively or relatively.

LÖ Relevanttien biomarkkereiden taso voi muuttua ajan myötä aivovam- = man jälkeen.LÖ The level of relevant biomarkers may change over time after brain injury.

Esimerkiksi joitain biomolekyylejä voi vapautua yhdellä purskeella © 30 soluvamman yhteydessä johtaen niiden huippukonsentraatioon pian vamman E jälkeen, ja sen jälkeen verenkierrossa olevien molekyylien hajoamiseen ja me- o taboloitumiseen sekä niiden konsentraation asteittaiseen laskuun ruumiinnes- S teissä.For example, some biomolecules may be released in a single burst of © 30 cell injury, resulting in their peak concentration shortly after injury E, followed by degradation and metabolism of circulating molecules and a gradual decrease in their concentration in the body fluids.

Vaihtoehtoisesti alkuperäinen vamma on voinut aiheuttaa eteneviä vam- N moja, jotka johtavat jatkuvaan vuotoon ja lisääntyneeseen biomarkkereiden va- S 35 pautumiseen ajan myötä.Alternatively, the initial injury may have caused progressive injuries that result in sustained leakage and increased release of biomarkers over time.

Vamman tyypistä ja tutkittavasta biomarkkerista riip- puen lopputulos voi olla joko biomarkkerin huippu (korkein konsentraatio)Depending on the type of injury and the biomarker being studied, the outcome may be either the peak of the biomarker (highest concentration).

muutaman päivän kuluttua vammasta, jota seuraa asteittainen väheneminen tai pahimmassa tapauksessa biomarkkerin konsentraation jatkuva nousu tai sen konsentraation jääminen korkealle tasolle. Toistuva mittaus, jolla saadaan ai- kaan profiili biomarkkerin konsentraatiosta ajan funktiona, antaa arvokasta tie- toa tilan statuksesta ja etenemisestä verrattuna yksittäiseen mittaukseen yh- dessä aikapisteessä.a few days after the injury, followed by a gradual decrease or, in the worst case, a continuous increase in the concentration of the biomarker or a high level of its concentration. Repeated measurement, which provides a profile of the biomarker concentration as a function of time, provides valuable information about the status and progression of the condition compared to a single measurement at a single time point.

Lisäksi ruumiinnesteissä on jatkuvasti läsnä useita biomolekyylejä tai sellaisia biomolekyylejä, joiden perustaso vaihtelee yksilöittäin riippuen esimer- kiksi terveydentilasta, lääkityksestä, lääkkeistä, aiemmasta taudista, sairau- desta, taudista, ruumiinkoostumuksesta, iästä, painosta, sukupuolesta, fyysi- sestä kunnosta, rasvapitoisuudesta, viimeaikaisesta liikunnasta, kemikaalien käytöstä jne. Tällaiset molekyylit voivat myös viitata aivokudosvammaan, jos nii- den konsentraatio ruumiinnesteissä muuttuu ajan myötä vamman jälkeen tai jos niiden rakenne muuttuu aivovamman jälkeen. Tällaisen biomarkkerin yksittäinen — mittaus ei kuitenkaan ole riittävä, koska perustasoa/konsentraatiota ei tunneta vammautumattomassa yksilössä. Kuitenkin muutos tällaisten molekyylien kon- sentraatiossa ajan myötä voi toimia oikeana biomarkkerina aivokudoksen tuhou- tumisesta. Tässä jatkuva trendi kuvaa tilan astetta.In addition, a number of biomolecules or biomolecules are constantly present in body fluids, the basic level of which varies from individual to individual depending on, for example, health status, medication, medication, previous disease, illness, disease, body composition, age, weight, sex, physical condition, physical condition, exercise, the use of chemicals, etc. Such molecules may also refer to brain tissue injury if their concentration in body fluids changes over time after the injury or if their structure changes after the brain injury. However, a single measurement of such a biomarker is not sufficient because the baseline / concentration is not known in an uninjured individual. However, a change in the concentration of such molecules over time may serve as a true biomarker of brain tissue destruction. Here, the constant trend describes the degree of space.

Näin ollen yksi esillä olevan keksinnön muoto on diagnostisten testi- — laitteiden suunnittelu, jotka erityisryhmien, kuten ensihoitajien, ensiapuhenkilös- tön, ammattiurheilijoiden, lääkäreiden ja sotilaiden käsissä ovat nopeita ja help- pokäyttöisiä. Nämä voidaan saavuttaa esillä olevan keksinnön mukaisella ihmi- sille ja muille nisäkkäille tarkoitetulla laitteella, joka on tunnettu siitä, että sen näytteenotto on ei-invasiivista tai invasiivista, se on pieni, puettava ja kannettava laite, sen näytteenkäsittely on automaattista ja siinä on yksinkertainen käyttöliit- N tymä, sen analyysitulosten saaminen on nopeaa ja se voidaan liittää esim. ky- S pärään tai suusuojukseen ja se tallentaa aivovamman biomarkkerin tason toi- N minnan aikana. = Toinen esillä olevan keksinnön muoto on laitteen kyky tallentaa luke- © 30 mat ja tuottaa aikasidonnainen trendiviiva aivokudosvamman statuksen ja ete- E nemisen seuraamiseksi sekä lääkintäalan ammattilaisille lopputuloksen ennus- o tamiseksi, toisin sanoen ennusteen saamiseksi. Tämä ominaisuus mahdollistaa S aivokudosvamman havaitsemisen tarkemmin ottamalla huomioon perusbio- N markkerin tason vaihtelu yksilöiden välillä ja vamman erilaiset lähtökohdat/tasot. S 35 Tämä tarkoittaa, että esimerkiksi kun tutkittavan biomarkkerin konsentraatio on laskenut perustasolle, joka on mitattu yksilöstä ennen päähän tullutta vauriota,Thus, one aspect of the present invention is the design of diagnostic test devices that are fast and easy to use in the hands of special teams such as paramedics, first aid personnel, professional athletes, physicians, and soldiers. These can be achieved with the human and other mammalian device of the present invention, which is characterized in that it is non-invasive or invasive, is a small, wearable and portable device, has automatic sample handling, and has a simple interface. It can be obtained quickly, for example, and can be attached to the forehead or the mouthpiece, and it stores the level of the brain injury biomarker during the operation. = Another aspect of the present invention is the ability of a device to record readings and produce a time-dependent trend line to monitor the status and progression of brain tissue injury and to predict the outcome, i.e., the prediction, for medical professionals. This feature allows for more accurate detection of S brain tissue injury by taking into account the variation in the level of the basic bio-N marker between individuals and the different baselines / levels of injury. S 35 This means that, for example, when the concentration of the biomarker under study has dropped to a baseline level measured from an individual before head injury,

aivokudosvamma on korjautunut. Jos aiempaa mittaustulosta ei ole saatavilla, aivokudosvamman voidaan katsoa parantuneen, kun biomarkkerin konsentraa- tio on laskenut pysyen sen jälkeen vakaana riittävän pitkään.brain tissue injury is repaired. If a previous measurement is not available, brain tissue injury can be considered to have improved when the biomarker concentration has decreased and then remained stable for a sufficient period of time.

Toinen esillä olevan keksinnön muoto on suunnitella laite sairaaloi- denja muiden lääketieteen ammattilaisten käyttöön, joka laite kykenee tallenta- maan kvantitatiivisen tuloksen seurantaa ja prognostista käyttöä varten. Tämä mahdollistaisi ensihoitajille ja sotilasensiapupisteille tarkemman diagnoosin saa- misen vierihoito-olosuhteissa ja antaisi tietoa hoitajille ihmisten ja muiden nisäk- käiden kuntoutusprosessin suunnitteluun ja seurantaan. Esillä olevan keksinnön muoto on laitteen kyky mahdollistaa tarkempi diagnoosi ajallaan noin 12 - 24 tunnissa, myös invasiivisella näytteenotolla, pienellä, puettavalla ja kannetta- valla laitteella tai sängyn vieressä olevalla laitteella, mahdollistaa automaattinen näytteenkäsittely ja yksinkertainen käyttöliittymä sekä mahdollistaa analyysitu- loksen nopea toimitus.Another aspect of the present invention is to provide a device for use by hospitals and other medical professionals capable of storing a quantitative result for monitoring and prognostic use. This would allow paramedics and military assistance centers to obtain a more accurate diagnosis in outpatient settings and provide information to nurses in planning and monitoring the rehabilitation process for humans and other mammals. An aspect of the present invention is the ability of the device to provide more accurate diagnosis in about 12 to 24 hours, including invasive sampling, a small, wearable or bedside device, automatic sample processing and a simple interface, and rapid delivery of an analytical result.

Toinen esillä olevan keksinnön muoto on suunnitella laite käytettä- väksi armeijan ensiapupisteissä. Laitteen käyttö sotilasympäristössä vaatii toi- sen tasoista kestävyyttä siviilikäyttöön verrattuna. Komponenttien on oltava so- tilaskäyttöön tehtyjä, laitteen on oltava täysin vesitiivis, sen on kestettävä iskuja ja vaurioita, mittausyksikkö on suojattava kunnolla lialta, sen on oltava kevyt ja — sillä on oltava oma energianlähde tai akku. Tuloksen avulla voidaan tehdä pää- tös esimerkiksi sotilaan poistamisesta taistelukentältä.Another aspect of the present invention is to design an apparatus for use in military first aid stations. The use of the device in a military environment requires a second level of durability compared to civilian use. The components must be designed for military use, the device must be completely watertight, it must be able to withstand shocks and damage, the measuring unit must be properly protected from dirt, it must be light and it must have its own energy source or battery. The result can be used to make a decision, for example, to remove a soldier from the battlefield.

Esillä oleva keksintö tarjoaa keinot monivamma/monielinvammakoh- teiden diagnosoimiseksi, joiden aivovammat voivat helposti jäädä huomioimatta muiden huomattavampien vammojen läsnä ollessa. Lisäksi menetelmä mahdol- listaa aivovamman havaitsemisen, kun potilas on reagoimaton, kuten koomassa N tai tajuton, koska laitteella voidaan mitata biomarkkerin taso ilman potilaan ak- N tiivista osallistumista.The present invention provides means for diagnosing multi-injury / multi-organ injury subjects whose brain injuries can easily be overlooked in the presence of other major injuries. In addition, the method allows the detection of brain injury when the patient is unresponsive, such as in coma N or unconscious, because the device can measure the level of the biomarker without the active participation of the patient.

N Seuranta tarkoittaa, että biomarkkerin taso tallennetaan peräkkäisinä ? ajankohtina ja biomarkkerin taso esitetään ajan funktiona. Muodostettua käy- S 30 rää/trendiviivaa ja sen ekstrapolaatioita käytetään sitten aivovamman lopputu- E loksen diagnosoimiseksi ja ennustamiseksi. Biomarkkerin tasot voidaan tallen- o taa käyttämällä mitä tahansa mittauksia, jotka antavat aivovammaan liittyvän S biomarkkerin, edullisesti glykaanipohjaisen biomarkkerin, absoluuttisen tai suh- N teellisen määrän/konsentraation. Parhaimmillaan jatkuva seuranta voidaan suo- S 35 rittaa antureilla, jotka havaitsevat ja tallentavat biomarkkerin tason jopa useita kertoja sekunnissa (reaaliaikaisesti, on-line). Haasteena tällaisessa laitteessa on jatkuva näytteenotto. Tutkittava ruumiinneste määrää suunnittelun. Tässä käytettynä termi "aivovamma" viittaa aivosolujen tuhoutumi- seen tai rappeutumiseen yhdestä tai useammasta sisäisestä tai ulkoisesta teki- jästäjohtuen. Ei-rajoittavia esimerkkejä aivovammoista ovat traumaattinen aivo- vamma (TBI), hankittu aivovamma (ABI), subkliininen aivovamma (SCI) ja her- mostoa rappeuttavat tilat ja krooninen traumaattinen enkefalopatia (CTE). Tässä käytettynä termit "aivovaurio" ja "aivovamma" ovat keskenään vaihtovuoroisia, ellei toisin mainita. Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä termin "aivovamma" on tarkoitus kattaa traumaattinen aivovamma, aivotärähdys, akso- nien repeämisvaurio, aksonien leesiovaurio, hermosolurungon vaurio, ei-hermo- solun kalvon repeämä ja aivokudoksen tuhoutuminen.N Tracking means that the biomarker level is stored sequentially? at times and the level of the biomarker is presented as a function of time. The generated curve / trend line and its extrapolations are then used to diagnose and predict the outcome of the brain injury. Biomarker levels can be recorded using any measurements that give the absolute or relative amount / concentration of S biomarker associated with brain injury, preferably a glycan-based biomarker. At best, continuous monitoring can be performed with sensors that detect and record the level of the biomarker up to several times per second (real-time, on-line). The challenge with such a device is continuous sampling. The body fluid to be examined determines the design. As used herein, the term "brain injury" refers to the destruction or degeneration of brain cells due to one or more internal or external factors. Non-limiting examples of brain injuries include traumatic brain injury (TBI), acquired brain injury (ABI), subclinical brain injury (SCI), and neurodegenerative conditions and chronic traumatic encephalopathy (CTE). As used herein, the terms "brain injury" and "brain injury" are interchangeable unless otherwise indicated. In the context of embodiments of the present invention, the term "brain injury" is intended to encompass traumatic brain injury, concussion, axonal rupture damage, axonal lesion damage, non-neuronal membrane rupture, and brain tissue destruction.

Tässä käytettynä termi "traumaattinen aivovamma" (TBI) viittaa ulkoi- sen fyysisen trauman tai pään äkillisen liikkeen aiheuttamaan aivovammaan, jo- honliittyy tai ei liity fyysinen kontakti ulkoiseen esineeseen tai osuma siihen. Ei- rajoittavia esimerkkejä TBI:hen johtavista tapauksista ovat kaatumiset, ajoneu- vojen törmäykset, urheilutörmäykset ja taistelut, räjähdykset ja paineaallot. Termi sisältää sekä lievän että vakavan TBI:n, sisältäen suljetut aivovammat, aivotärähdykset tai ruhjeet ja lävistävät aivovammat.As used herein, the term "traumatic brain injury" (TBI) refers to a brain injury caused by external physical trauma or sudden movement of the head, with or without physical contact with or impact with an external object. Non-limiting examples of cases leading to TBI include falls, vehicle collisions, sports collisions and battles, explosions, and pressure waves. The term includes both mild and severe TBI, including closed brain injuries, concussions or contusions, and piercing brain injuries.

Tässä käytettynä termi "hankittu aivovamma" (ABI) viittaa aivovauri- oon, jota ei aiheuta ulkoinen aivovamma tai perinnöllinen tila. ABI voi ilmaantua syntymän jälkeen komplikaatioiden, häiriön tai synnynnäisen sairauden seu- rauksena, tai se voi johtua esimerkiksi aivohalvauksesta, leikkauksesta, aivo- kasvaimen poistosta, infektiosta, kemiallisesta ja/tai toksisesta myrkytyksestä, hypoksiasta, iskemiasta, päihteiden väärinkäytöstä tai niiden yhdistelmästä.As used herein, the term "acquired brain injury" (ABI) refers to brain damage that is not caused by an external brain injury or an inherited condition. ABI can occur after birth as a result of complications, disorder, or congenital disease, or it can result from, for example, stroke, surgery, brain tumor removal, infection, chemical and / or toxic poisoning, hypoxia, ischemia, substance abuse, or a combination thereof.

N Termi "aivovamma" viittaa myös subkliiniseen aivovammaan ja anok- S sis-iskeemiseen aivovammaan. Termi "subkliininen aivovamma" (SCI) viittaa ai- N vovammaan, jossa ei ole selvää kliinistä näyttöä aivovammasta. Kliinisen näytön = puute aivovammasta, kun aivovamma todella on olemassa, voi johtua vamman © 30 asteesta, vamman tyypistä, tajunnan tasosta ja/tai lääkityksestä, erityisesti se- E daatiosta ja anestesiasta. o Tässä käytettynä termi "kohde" viittaa mihin tahansa nisäkkääseen, S sisältäen eläimet ja ihmiset. Eläimiä ovat lemmikkieläimet, tuotantoeläimet, työ- N eläimet, kilpaeläimet, näyttelyeläimet ja eläintarhaeläimet, mutta ei niihin rajoit- S 35 tuen. Ei-rajoittavia esimerkkejä tyypillisistä ihmiskohteista, jotka kärsivät aivo- vammasta, erityisesti TBlI:stä, tai ovat alttiita sille, ovat vauvat, imeväiset, lapset ja nuoret aikuiset, erityisesti miehet, vanhukset, urheilijat, erityisesti nyrkkeilijät, jääkiekkoilijat, jalkapalloilijat, amerikkalaisen jalkapallon pelaajat, kriketin pelaa- jat, rugbyn pelaajat ja rullalautailijat ja sotilaat. Termit "ihmiskohde" ja "yksilö" ovat keskenään vaihtovuoroisia. Tyypillisesti kohteella tiedetään olevan tai epäillään olevan aivovamma, kuten TBI tai ABI tai CTE.N The term "brain injury" also refers to subclinical brain injury and anoxic ischemic brain injury. The term "subclinical brain injury" (SCI) refers to a brain injury for which there is no clear clinical evidence of brain injury. The lack of clinical evidence = brain injury when the brain injury actually exists may be due to the degree of injury, the type of injury, the level of consciousness and / or medication, especially sedation and anesthesia. o As used herein, the term "subject" refers to any mammal, including animals and humans. Animals include, but are not limited to, pets, farm animals, working animals, racing animals, show animals and zoo animals. Non-limiting examples of typical human subjects suffering from or susceptible to brain injury, particularly TBlI, include infants, infants, children, and young adults, particularly men, the elderly, athletes, especially boxers, hockey players, soccer players, and American football. , cricket players, rugby players and skateboarders and soldiers. The terms "human subject" and "individual" are interchangeable. Typically, the subject is known to have or suspect a brain injury, such as TBI or ABI or CTE.

Tässä käytettynä termi "diagnoosi" tarkoittaa vamman, taudin tai häi- riön, joita kutsutaan yhdessä lääketieteelliseksi tilaksi, havaitsemista tai lääke- tieteellisen tilan vaiheen tai asteen määrittämistä. Tavallisesti lääketieteellisen tilan diagnoosi perustuu yhden tai useamman tekijän (esim. biomarkkereiden) ja/tai oireiden, jotka viittaavat lääketieteelliseen tilaan, ja/tai sen etenemisen ar- viointiin. Toisin sanoen diagnoosi voidaan tehdä sellaisen tekijän läsnäolon, puuttumisen tai määrän perusteella, joka osoittaa lääketieteellisen tilan läsnä olon tai puuttumisen. Jokaisen tekijän tai oireen, jonka katsotaan olevan osoitus tietyn lääketieteellisen tilan diagnoosista, ei tarvitse liittyä yksinomaan tiettyyn —lääketieteelliseen tilaan, eli voi olla erotusdiagnooseja, jotka voidaan päätellä diagnostisesta tekijästä tai oireesta. Samoin voi olla tapauksia, joissa tekijä tai oire, joka viittaa tiettyyn lääketieteelliseen tilaan, esiintyy yksilössä, jolla ei ole kyseistä tautia.As used herein, the term "diagnosis" means the detection of an injury, disease, or disorder, collectively referred to as a medical condition, or the determination of the stage or degree of a medical condition. Usually, the diagnosis of a medical condition is based on an assessment of one or more factors (e.g., biomarkers) and / or symptoms indicative of the medical condition and / or its progression. That is, a diagnosis can be made based on the presence, absence, or amount of a factor that indicates the presence or absence of a medical condition. Each factor or symptom that is considered to be indicative of the diagnosis of a particular medical condition need not be related exclusively to a particular — medical condition, i.e., there may be differential diagnoses that can be inferred from the diagnostic factor or symptom. Similarly, there may be cases where a factor or symptom that indicates a particular medical condition occurs in an individual who does not have that disease.

Termi "diagnoosi" kattaa myös lääkehoidon terapeuttisen vaikutuk- sen määrittämisen tai lääkehoidon vastemallin ennustamisen. Diagnostisia me- netelmiä voidaan käyttää itsenäisesti tai yhdistelmänä muiden diagnosointime- netelmien ja/tai taudin vaiheen määritysmenetelmien kanssa, jotka ovat lääke- tieteen alalla tunnettuja tiettyä lääketieteellistä tilaa varten.The term "diagnosis" also encompasses the determination of the therapeutic effect of a drug treatment or the prediction of a response pattern to a drug treatment. Diagnostic methods may be used alone or in combination with other diagnostic methods and / or disease stage assays known in the medical art for a particular medical condition.

Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä termi "diag- noosi" viittaa sen määrittämiseen, onko kohteella aivovaurio, kuten TBI tai ABI N tai CTE. Termin on tarkoitus kattaa myös tapaukset, joissa aivovaurion olemas- S saoloa ei lopullisesti määritetä, mutta diagnostinen lisätestaus on perusteltua. N Tällaisissa suoritusmuodoissa menetelmä ei sinänsä määrää aivovaurion läsnä = oloa tai puuttumista kohteessa, mutta se voi osoittaa, että diagnostisia lisätes- © 30 teja tarvitaan tai että ne olisivat hyödyllisiä. Menetelmät voidaan siksi yhdistää E yhden tai useamman muun diagnostisen menetelmän kanssa aivovaurion läsnä o olon tai puuttumisen lopulliseksi määrittämiseksi kohteessa. Esimerkit sellaisista S muista diagnostisista menetelmistä sisältävät, mutta eivät rajoitu niihin, tietoko- N netomografian ja magneettiresonanssikuvauksen, ja ne ovat alan ammattimie- S 35 hen hyvin tuntemia. Tässä käytettynä "lopullinen määritys" tai "lopullinen diag- noosi" viittaa aivovaurion läsnä olon tai puuttumisen varmistamiseen kohteessa.In embodiments of the present invention, the term "diagnosis" refers to determining whether a subject has brain damage, such as TBI or ABI N or CTE. The term is also intended to cover cases where the presence of brain damage is not definitively determined, but further diagnostic testing is warranted. N In such embodiments, the method does not in itself determine the presence or absence of brain damage in a subject, but may indicate that additional diagnostic tests are needed or that they would be useful. The methods may therefore be combined with one or more other diagnostic methods to definitively determine the presence or absence of brain damage in a subject. Examples of such other diagnostic methods include, but are not limited to, computed tomography and magnetic resonance imaging, and are well known to those skilled in the art. As used herein, "final assay" or "final diagnosis" refers to confirming the presence or absence of brain damage in a subject.

Lopullinen määritys tai lopullinen diagnoosi voi olla keksinnön minkä tahansa menetelmän tulos, joka joissain suoritusmuodoissa voi sisältää useamman kuin yhden diagnostisen testin.The final assay or final diagnosis may be the result of any method of the invention, which in some embodiments may include more than one diagnostic test.

Tässä käytettynä termi "vertaaminen" viittaa arvioinnin tekemiseen — siitä, kuinka yhden tai useamman biomarkkerin osuus, taso tai solulokalisaatio potilaasta peräisin olevassa näytteessä liittyy vastaavan yhden tai useamman biomarkkerin osuuteen, tasoon tai lokalisaatioon standardi- tai kontrollinäyt- teessä. "Vertaaminen" voi esimerkiksi viitata sen arvioimiseen, onko yhden tai useamman biomarkkerin osuus, taso tai solulokalisaatio kohteen näytteessä sama, suurempi tai pienempi tai erilainen kuin vastaavan yhden tai useamman biomarkkerin osuus, taso tai lokalisaatio standardi- tai kontrollinäytteessä.As used herein, the term "comparison" refers to the evaluation of how the proportion, level, or cellular localization of one or more biomarkers in a patient-derived sample relates to the proportion, level, or localization of the corresponding one or more biomarkers in a standard or control sample. For example, "comparing" may refer to assessing whether the proportion, level, or cellular localization of one or more biomarkers in a subject sample is the same, greater, less than, or different from the proportion, level, or localization of the corresponding one or more biomarkers in a standard or control sample.

Spe- sifisemmin termi voi viitata sen arvioimiseen, onko yhden tai useamman bio- markkerin osuus, taso tai solulokalisaatio kohteen näytteessä sama, suurempi tai pienempi tai erilainen kuin ennalta määritetyn biomarkkerin tasojen osuus, taso tai solulokalisaatio tai vastaako se (tai eikö vastaa) niitä ennalta määritetyn biomarkkerin tasojen osuutta, tasoa tai solulokalisaatiota esimerkiksi kohteella, jolla on subkliininen aivovamma (SCI), jolla ei ole SCI:tä, joka reagoi SCI:n hoi- toon, joka ei reagoi SCI-hoitoon, joka ei todennäköisesti reagoi tiettyyn SCI-hoi- toon tai jolla on/ei ole muuta tautia tai tilaa.More specifically, the term may refer to assessing whether the proportion, level, or cellular localization of one or more biomarkers in a sample of a subject is the same, greater or less than or different from, or not corresponding to, the proportion, level, or cellular localization of a predetermined biomarker. the proportion, level, or cellular localization of levels of a defined biomarker, for example, in a subject with a subclinical brain injury (SCI) who does not have an SCI that responds to SCI treatment that does not respond to a particular SCI treatment. with or without any other disease or condition.

Spesifisessä suoritusmuodossa termi "vertaaminen" viittaa sen arvioimiseen, onko yhden tai useamman esillä olevan keksinnön mukaisen kohteelta otetun biomarkkerin taso sama, suurempi tai pie- nempi tai erilainen kuin muut vastaavat (tai ei-vastaavat) samojen biomarkke- reiden tasot kontrollinäytteessä (esim. ennalta määritetyt tasot, jotka korreloivat infektoitumattomiin yksilöihin, SCI-standarditasoihin jne.) Tässä esiteltyjä biomarkkereita ja menetelmiä voidaan käyttää, ei ai- N noastaan diagnostisiin tarkoituksiin, vaan myös prognostisointiin tai aivovaurion S lopputuloksen ennustamiseen tai kohteen aivovauriosta selviytymisen tai hoito- N vasteen seurantaan. = Tässä esiteltyjä biomarkkereita ja menetelmiä voidaan käyttää kliini- © 30 — sinä päätepisteinä kliinisissä TBI:n tai ABI:n tai CTE:n hoitotutkimuksissa, aivo- E vaurion lopputuloksen aikaansaamiseksi tai kohteen aivovauriosta selviytymi- o sen tai hoitovasteen seurantaan.In a specific embodiment, the term "comparison" refers to evaluating whether the level of one or more biomarkers taken from a subject of the present invention is the same, greater or less, or different than other equivalent (or non-equivalent) levels of the same biomarkers in a control sample (e.g., pre- defined levels that correlate with uninfected individuals, standard SCI levels, etc.) The biomarkers and methods presented herein may be used not only for diagnostic purposes but also for prognosis or to predict the outcome of brain damage S or to monitor the survival or response of a subject to brain damage. = The biomarkers and methods presented herein can be used as clinical endpoints in clinical treatment studies of TBI or ABI or CTE, to achieve the outcome of brain damage, or to monitor the survival or response of a subject to brain damage.

S Joissain esillä olevan keksinnön suoritusmuodoissa aivovaurion N diagnoosi tai prognoosi voi käsittää yhden tai useamman esillä olevan glykaa- S 35 nipohjaisen biomarkkerin läsnä olon tai puuttumisen määrittämisen biologisessa näytteessä, joka on saatu kohteesta, jonka mahdollinen aivovaurio on tarkoitus määrittää. Multipleksoidut testit voivat parantaa merkittävästi diagnostista tark- kuutta. Multipleksiteetti voi perustua mittaamiseen spesifisillä eri lektiineillä tai vasta-aineilla. Spesifisessä suoritusmuodossa esillä oleva keksintö tarjoaa me- netelmiä aivovamman kehittymisriskin määrittämiseksi kohteessa. Biomarkke- reiden prosenttiosuudet, määrät tai kirjot ovat ominaisia erilaisille riskitiloille, esi- merkiksi korkealle, keskitason tai matalalle riskitilalle. Aivovamman kehittymis- riski määritetään mittaamalla relevantit biomarkkerit ja sitten joko altistamalla ne luokittelualgoritmille tai vertaamalla niitä viitemäärään eli ennalta määritettyyn biomarkkereiden tasoon tai kirjoon, joka liittyy tiettyyn riskitasoon.S In some embodiments of the present invention, the diagnosis or prognosis of brain damage N may comprise determining the presence or absence of one or more of the present glycan-based biomarkers in a biological sample obtained from a subject for which potential brain damage is to be determined. Multiplexed tests can significantly improve diagnostic accuracy. Multiplexity can be based on measurement with specific lectins or antibodies. In a specific embodiment, the present invention provides methods for determining the risk of developing brain injury in a subject. The percentages, amounts or ranges of biomarkers are characteristic of different risk conditions, such as high, medium or low risk. The risk of developing brain injury is determined by measuring the relevant biomarkers and then either exposing them to a classification algorithm or comparing them to a reference quantity, ie a predetermined level of biomarkers or a spectrum associated with a particular level of risk.

Joissain suoritusmuodoissa esillä oleva keksintö saa aikaan mene- telmiä aivovamman vakavuuden määrittämiseksi kohteessa. Jokaisella aivo- vamman asteella tai vaiheella on todennäköisesti tyypillinen biomarkkerin taso tai biomarkkerijoukon (kirjon) suhteellinen taso. Aivovamman vakavuus määri- tetään mittaamalla relevantit biomarkkerit ja sitten joko altistamalla ne luokitte- —lualgoritmille tai vertaamalla niitä viitemäärään eli ennalta määritettyyn biomark- kereiden tasoon tai kirjoon, joka liittyy tiettyyn asteeseen.In some embodiments, the present invention provides methods for determining the severity of a brain injury in a subject. Each degree or stage of brain injury is likely to have a typical biomarker level or a relative level of a set of biomarkers (spectrum). The severity of a brain injury is determined by measuring the relevant biomarkers and then either exposing them to a classification algorithm or comparing them to a reference quantity, ie a predetermined level or spectrum of biomarkers associated with a particular degree.

Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä termi "biomark- keri" tässä käytettynä viittaa luokkaan biomolekyylejä, joita esiintyy kehossa ja joiden määrä lisääntyy tai vähentyy aivovamman jälkeen, tai jotka ilmaantuvat fysiologisen tapahtuman, kuten aivovamman, seurauksena, tai joiden ra- kenne/eheys muuttuu vamman seurauksena, ja jotka voidaan havaita käyttä- mällä erilaisia kehitteillä olevia tai tunnettuja molekyyli- tai biokemiallisia mene- telmiä. Aivovammaan liittyvät biomolekyylit voivat toimia aivokudosvamman bio- markkereina. Sen mukaisesti termi "biomarkkeri" viittaa molekyyliin, joka on ha- —vaittavissa kohteesta saadusta biologisesta näytteestä ja joka on indikaattori N kohteen aivovauriosta, ja erityisen kiinnostavia biomarkkereita esillä olevan kek- O sinnön suoritusmuotojen yhteydessä ovat glykaanipohjaiset biomarkkerit, joiden LÖ glykosylaatiossa ja glykaanien/sokereiden/hiilihydraattitasojen/konsentraatioi- ? den/profiilien/rakenteiden/eheyden välillä on eroja aivovaurion saaneen yksilön S 30 jaterveen kontrollin välillä. E Tässä käytettynä termi "glykaanipohjainen biomarkkeri" tarkoittaa o monosakkarideja ja polysakkarideja eli polymeeriä, joka sisältää kaksi monosak- S kariditähdettä tai useampia monosakkariditähteitä, sekä alykokonjugaatin, kuten N glykopeptidien ja glykoproteiinien, glykolipidin, peptidoglykaanin tai proteogly- S 35 — kaanin hiilihydraattiosaa, ja mitä tahansa niiden fragmenttia. Glykaanipohjaiset biomarkkerit voivat käsittää joko homopolymeerisiä tai heteropolymeerisiä monosakkariditähteitä, ja ne voivat olla joko lineaarisia tai haarautuneita, ja ovat olemassalesiintyvat pelkästään hiilihydraatteina tai konjugaatteina minkä ta- hansa muun tyyppisten biomolekyylien kanssa. Tässä käytettynä termit "gly- kaani”, "polysakkaridi" ja "hiilihydraatti" ovat keskenään vaihtovuoroisia, ellei toi- sin mainita. Glykaanipohjaiset biomarkkerit sisältävät, mutta eivät rajoitu, hiili- hydraatit, sokerit, glykaanit, monosakkaridit ja/tai polysakkaridit, glykoproteiinit ja alykopolymeerit. Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä termin "glykaani”, kuten käytettynä termissä "glykaanipohjainen biomarkkeri", on tar- koitus kattaa glykaanihiilihydraatit, lyhyet (3 - 5 hiilihydraattiyksikköä), oligo- (5 - 20 yksikköä), di- ja mono-glykaanisakkaridit, fragmentoidut glykaanit, pienimo- lekyylipainoiset glykaanit, metabolisesti/entsymaattisesti pilkotut glykaanit ja täysin tai osittain hydrolysoidut glykaanit. Glykaani voi olla osa toista molekyyliä, molekyylikompleksia tai minkä tahansa tyyppistä polymeeriä tai liittyneenä sii- hen, mutta termi "glykaanipohjainen biomarkkeri" pätee niin kauan kuin havait- seminen perustuu olennaisesti rakenteen glykaaniosaan (glykaaniosiin).In embodiments of the present invention, the term "biomarker" as used herein refers to a class of biomolecules that are present in the body and increase or decrease in number following a brain injury, or that result from a physiological event, such as a brain injury, or whose structure / integrity changes as a result of the injury. , and which can be detected using a variety of molecular or biochemical methods under development or known. Biomolecules associated with brain injury can act as biomarkers for brain tissue injury. Accordingly, the term "biomarker" refers to a molecule that is detectable from a biological sample obtained from a subject and is an indicator of brain damage to the N target, and biomarkers of particular interest in embodiments of the present invention include glycan-based biomarkers having LOS glycosylation and glycans / sugars. / carbohydrate levels / concentration? There are differences between the S 30 and the healthy control of the individual with brain damage. E As used herein, the term "glycan-based biomarker" means o monosaccharides and polysaccharides, i.e., a polymer containing two or more monosaccharide residues, and a peptide of an alkoconjugate such as N glycopeptides and glycoproteins, glycolipid, or glycolipid. any fragment thereof. Glycan-based biomarkers can comprise either homopolymeric or heteropolymeric monosaccharide residues, and can be either linear or branched, and exist only as carbohydrates or conjugates with any other type of biomolecule. As used herein, the terms "glycan", "polysaccharide" and "carbohydrate" are interchangeable, unless otherwise indicated. In embodiments of the present invention, the term "glycan", as used in the term "glycan-based biomarker", is intended to encompass glycan carbohydrates, short (3 to 5 carbohydrate units), oligo- (5 to 20 units), di- and mono-glycans. , fragmented glycans, low molecular weight glycans, metabolically / enzymatically cleaved glycans and fully or partially hydrolyzed glycans. Glycan may be part of or associated with another molecule, molecular complex, or polymer of any type, but the term "glycan-based biomarker" is valid as long as the detection is substantially based on the glycan portion (s) of the structure.

Esillä olevan keksinnön yhteydessä ruumiinnestenäytteen (ruumiin- nestenäytteiden) on tarkoitus käsittää sylki-, yskös-, sylky-, lima-, flegma-, hiki-, kyynelneste-, virtsa-, uloshengitysilmatiiviste- (EBC) ja bronkoalveolaarihuuhte- lunäytteet ja minkä tahansa niiden yhdistelmän. Tässä ajateltuna termin "sylki" — tarkoitetaan kattavan nesteet ja eritteet, jotka ovat saatavilla suussa, kuten ys- köksen, sylyn, liman, flegman, submandibulaarirauhaseritteen, korvasylkirauha- seritteen ja sylkirauhaseritteen.In the context of the present invention, the body fluid sample (s) are intended to comprise saliva, sputum, saliva, mucus, phlegm, sweat, tear fluid, urine, expiratory air seal (EBC) and bronchoalveolar lavage samples, and any combination. As used herein, the term "saliva" is intended to encompass fluids and secretions available in the mouth, such as sputum, saliva, mucus, phlegm, submandibular gland secretion, parotid gland secretion, and salivary gland secretion.

Tässä todetaan, että laitetta voidaan käyttää tai osaa siitä käytetään invasiivisesti näytteen saamiseksi suonensisäisesti, ihonalaisesti upottamalla —laite tai osa siitä kudokseen.It is stated herein that the device may be used or a portion of it may be used invasively to obtain a sample by intravenous, subcutaneous immersion — the device or a portion thereof in tissue.

N Joissain suoritusmuodoissa, joissa näytteenotto on ei-invasiivista tai S invasiivista, näytteet voivat olla peräisin muista ruumiinnesteistä, kuten lapsive- N destä, vesipitoisesta lasiaisnesteestä, sappinesteestä, verestä, veriplasmasta, T veriseerumista, rintamaidosta, bronkoalveolaarisesta huuhtelunesteestä, ai- S 30 —voselkäydinnesteestä, vaikusta (korvavahasta) maitiaisnesteestä, ruoka- E sulasta, endolymfasta ja perilymfasta, uloshengitysilmatiivisteestä (ebc), tuleh- o dusnesteistä, ulosteista, naisen ejakulaationesteestä, mahahaposta, mahanes- S teestä, lymfanesteestä, limasta, limankaltaisesta nesteestä (sisältäen nenäerit- N teet ja flegman), sydänpussin nesteestä, vatsakalvon nesteestä, flegmasta, S 35 keuhkopussin nesteestä, märästä, vuodosta, syljestä, talista (ihoöljystä), sie- mennesteestä, heranesteestä, esinahkatalista, sylystä, ysköksestä, hiestä,N In some embodiments where the sampling is non-invasive or S-invasive, the samples may be from other body fluids, such as amniotic fluid, aqueous vitreous humor, bile, blood, plasma, T blood serum, breast milk, bronchoalveolar lavage fluid, , affected (earwax) milk fluid, food- E melt, endolymph and perilymph, exhaled air seal (ebc), inflammatory fluids, feces, female ejaculatory fluid, gastric acid, gastric S lymph fluid, mucus, mucus-like fluid and phlegm), pericardial fluid, peritoneal fluid, phlegm, S 35 pleural fluid, wet, bleeding, saliva, sebum (skin oil), semen, whey fluid, foreskin, saliva, sputum, sweat,

nivelnesteestä, kyynelnesteestä, virtsasta, emätineritteestä, lasiaisnesteestä ja oksennuksesta ja mistä tahansa niiden yhdistelmästä.joint fluid, tear fluid, urine, vaginal discharge, vitreous humor, and vomiting, and any combination thereof.

Joissain esillä olevan keksinnön suoritusmuodoissa aivovaurion diagnoosi tai prognoosi voi käsittää yhden tai useamman glykaanipohjaisen bio- markkerin määrän tai niiden suhteellisten määrien määrittämisen verrattuna esi- merkiksi toistensa, yhden tai useamman muun glykaanin ja/tai tunnetun stan- dardin määrään. Joissain suoritusmuodoissa aivovaurion diagnoosi tai prog- noosi voi perustua glykaanipohjaisten biomarkkereiden määräsuhteisiin eri ruu- miinnesteissä, kuten sylki/virtsa-suhteeseen tai veri/CSF-suhteeseen.In some embodiments of the present invention, the diagnosis or prognosis of brain damage may comprise determining the amount or relative amounts of one or more glycan-based biomarkers relative to, for example, each other, one or more other glycans, and / or a known standard. In some embodiments, the diagnosis or prognosis of brain injury may be based on the proportions of glycan-based biomarkers in various body fluids, such as the saliva / urine ratio or the blood / CSF ratio.

Joissain suoritusmuodoissa glykaanipohjaisia biomarkkereita voi- daan myös havaita ja/tai kvantitoida käyttämällä lektiinejä. Lektiinit ovat hyvin tunnettu hiilihydraattia sitovien proteiinien perhe eli makromolekyylejä, jotka ovat erittäin spesifisiä tietyille glykaaneille niiden sokeriosan rakenteiden ja sekvens- sien perusteella. Lektiinit voidaan luokitella erillisiin ryhmiin niiden hiilihydraatti- — spesifisyyden mukaan, sisältäen, mutta ei rajoittuen, fukoosispesifiset, mannoo- sispesifiset, N-asetyyliglukosamiinispesifiset ja galaktoosi/N-asetyyliglukosamii- nispesifiset lektiinit. On huomattava, että eri näytetyypeillä voi olla erilaisia lek- tiiniä sitovien glykaanibiomarkkereiden profiileja. Sen mukaisesti lektiinejä, jotka pystyvät tunnistamaan aivovamman saaneet kohteet, voidaan käyttää joko yk- — sittäin tai minä tahansa niiden yhdistelmänä.In some embodiments, glycan-based biomarkers can also be detected and / or quantified using lectins. Lectins are a well-known family of carbohydrate-binding proteins, i.e. macromolecules that are highly specific for certain glycans based on their sugar moiety structures and sequences. Lectins can be classified into separate groups according to their carbohydrate specificity, including, but not limited to, fucose-specific, mannose-specific, N-acetylglucosamine-specific, and galactose / N-acetylglucosamine-specific lectins. It should be noted that different sample types may have different profiles of lectin-binding glycan biomarkers. Accordingly, lectins capable of identifying brain-injured subjects can be used either singly or in any combination thereof.

Joissain suoritusmuodoissa glykaanipohjaisia biomarkkereita voi- daan myös havaita ja/tai kvantitoida käyttämällä galektiineja, joka on kaikissa organismeissa laajimmin ilmentyvä lektiiniluokka. Galektiinit ovat proteiiniperhe, joka määritellään niiden sitoutumisspesifisyydellä B-galaktosidisokereille, kuten N-asetyylilaktosamiinille (Gal1-3GIcNAc tai Gal1-4GIcNAc), joka voi sitoutua N proteiineihin joko N-kytketyllä tai O-kytketyllä glykosylaatiolla. Niitä kutsutaan AN myös S-tyypin lektiineiksi, koska niiden stabiilisuus ja hiilihydraattien sitominen N ovat riippuvaisia disulfidisidoksista. Tässä käytettynä termi "lektiinit" kattaa "ga- = lektiinit", ellei toisin mainita.In some embodiments, glycan-based biomarkers can also be detected and / or quantified using galectins, which is the most widely expressed class of lectins in all organisms. Galectins are a family of proteins defined by their binding specificity for β-galactoside sugars, such as N-acetylactosamine (Gal1-3GIcNAc or Gal1-4GIcNAc), which can bind to N proteins by either N-linked or O-linked glycosylation. They are also called AN S-type lectins because their stability and N-binding of carbohydrates are dependent on disulfide bonds. As used herein, the term "lectins" encompasses "ga- = lectins" unless otherwise indicated.

© 30 Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä termi "lektiinit" E viittaa makromolekyyleihin, jotka sitovat glykaaneja tai glykaanikonjugaatteja. o Laajemmin käsitettynä tämä voi käsittää makromolekyylejä sitovia proteiineja, S molekyylejä tunnistavia/spesifisesti sitovia proteiineja, kiinnittymisen välittäjiä, N kompleksiaffiniteettiproteiineja ja komplementaarisia interaktioproteiineja. Ei-ra- S 35 —joittava esimerkki sellaisista on vasta-aine, joka pystyy sitomaan hiilihydraatteja.In the context of embodiments of the present invention, the term "lectins" E refers to macromolecules that bind glycans or glycan conjugates. o More broadly, this may include macromolecule binding proteins, S molecule recognition / specific binding proteins, attachment mediators, N complex affinity proteins, and complementary interaction proteins. A non-limiting example of this is an antibody capable of binding carbohydrates.

TBI:n yhteydessä biomarkkerit ovat hyödyllisiä lievien TBI-tapausten ja muiden TBI-tapausten havaitsemiseksi, joissa muut merkit ovat epämääräisiä tai puuttuvat. Biomarkkerit ovat hyödyllisiä myös sellaisten tapausten havaitse- miseksi, joissa loukkaantunut ei voi reagoida (kooma tai tajuttomuus) tai kom- munikoida suullisesti.In the context of TBI, biomarkers are useful for detecting mild TBI cases and other TBI cases where other markers are vague or missing. Biomarkers are also useful for detecting cases in which the injured person cannot react (coma or unconsciousness) or communicate orally.

Joissain keksinnön suoritusmuodoissa biomarkkeri on suuremman molekyylin, kuten glykaanin fragmentti, joka on muodostunut metabolisella tai entsymaattisella pilkkoutumisella tai hydrolyysillä, jonka aivokudosvaurio ja so- lutuho on saanut aikaan.In some embodiments of the invention, the biomarker is a fragment of a larger molecule, such as glycan, formed by metabolic or enzymatic cleavage or hydrolysis caused by brain tissue damage and cell destruction.

Biomarkkerit ovat eri tavoin läsnä terveissä kohteissa (normaali kont- rolli tai ei-aivovammakohde) ja kohteissa, joilla on aivovamma, ja siksi ne ovat hyödyllisiä aivovammastatuksen määrittämisessä. Esillä olevan keksinnön tie- tyissä suoritusmuodoissa biomarkkerit mitataan näytteessä, joka on otettu koh- teelta käyttämällä tässä kuvattuja menetelmiä, ja niitä verrataan esimerkiksi en- nalta määritettyihin biomarkkerin tasoihin ja korreloidaan aivovammastatuk- seen. Tietyissä suoritusmuodoissa mittausta (mittauksia) voidaan sitten verrata relevanttiin diagnostiseen määrään (relevantteihin diagnostisiin määriin), raja- arvoon (raja-arvoihin) tai monimuuttujamallin tuloksiin, jotka erottavat positiivi- sen aivovammastatuksen negatiivisesta aivovammastatuksesta. Diagnostinen määräedustaa (diagnostiset määrät edustavat) biomarkkerin (biomarkkereiden) mitattua määrää, jonka yläpuolella tai alapuolella kohteen luokitellaan omaavan tietty aivovammastatus. Esimerkiksi, jos biomarkkerin (biomarkkereiden) ilmen- tyminen on normaalia korkeampaa aivovamman aikana, diagnostista raja-arvoa (diagnostisia raja-arvoja) korkeampi mitattu määrä saa aikaan (korkeammat mi- tatut määrät saavat aikaan) aivovammadiagnoosin. Vaihtoehtoisesti, jos bio- N markkerin (biomarkkereiden) ilmentyminen on normaalia matalampaa aivovam- S man aikana, diagnostisessa raja-arvossa (diagnostisissa raja-arvoissa) oleva tai N sitä (niitä) matalampi mitattu määrä saa aikaan (matalammat mitatut määrät = saavat aikaan) ei-aivovammadiagnoosin. Kuten alalla hyvin tiedetään, säätä- © 30 mällä testissä käytettyä erityistä diagnostista raja-arvoa (käytettyjä erityisiä dia- E gnostisia raja-arvoja) diagnostisen testin herkkyyttä tai spesifisyyttä voidaan li- o sätä diagnosoijan mieltymyksen mukaan. Tietyissä suoritusmuodoissa tietty dia- S gnostinen raja-arvo voidaan määrittää esimerkiksi mittaamalla biomarkkereiden N määrä tilastollisesti merkitsevässä määrässä näytteitä, jotka ovat peräisin eri ai- S 35 vovammastatuksesta kärsivistä kohteista, ja piirtämällä raja-arvo halutuille sopi- ville spesifisyys- ja herkkyystasoille.Biomarkers are present in different ways in healthy subjects (normal control or non-brain subject) and in subjects with brain injury and are therefore useful in determining brain injury. In certain embodiments of the present invention, the biomarkers are measured in a sample taken from the subject using the methods described herein, and compared, for example, to predetermined levels of the biomarker and correlated with brain injury. In certain embodiments, the measurement (s) can then be compared to a relevant diagnostic amount (s), cut-off value (s), or multivariate model results that distinguish positive brain injury from negative brain injury. The diagnostic determinant (representative diagnostic representations) represents the measured amount of biomarker (s) above or below which a subject is classified to have a particular brain injury status. For example, if the expression of the biomarker (s) is higher than normal during brain injury, a measured amount higher than the diagnostic cut-off value (s) will result in (higher measured amounts will cause) a brain injury diagnosis. Alternatively, if the expression of the bio-N marker (s) is lower than normal during brain injury, a measured amount at or below the diagnostic cut-off value (s) will produce (lower measured amounts = produce) non-brain injury diagnosis. As is well known in the art, by adjusting the specific diagnostic limit (s) used in the assay (s), the sensitivity or specificity of the diagnostic assay can be increased according to the preference of the diagnostician. In certain embodiments, a particular diagnostic limit can be determined, for example, by measuring the number of biomarkers N in a statistically significant number of samples from different subjects suffering from ai-S 35 and by plotting the limit at the desired levels of specificity and sensitivity.

Tässä aikaansaatu laite on konfiguroitu käytettäväksi aivokudokseen (hermosoluihin, ei-hermosoluihin, gliasoluihin, astrosyytteihin, mikrogliasoluihin ja muihin aivojen toimintaan, rakenteeseen ja eheyteen liittyviin soluihin) koh- distuneen vaurion toistuvaan havaitsemiseen ja arviointiin aivojen eheydestä.The device provided herein is configured for use in the repeated detection and assessment of brain integrity damage to brain tissue (neurons, non-neurons, glial cells, astrocytes, microglial cells, and other cells involved in brain function, structure, and integrity).

Aivokudos käsittää sekä aivojen hermosoluja että ei-hermosoluja.Brain tissue comprises both brain neurons and non-neurons.

Anatomisesti ja morfologisesti mainitut vammat ja vauriot voivat olla sellaisia, kuten repeyty- neitä aksoneita, leesioituneita aksoneita, hermosolurungon vaurioita, ei-hermo- solujen/hermosolujen kalvon repeämiä ja aivokudoksen tuhoutumista.Anatomically and morphologically, said injuries and lesions may be such as torn axons, lesioned axons, damage to the neuronal body, rupture of non-neuronal / neuronal membrane, and destruction of brain tissue.

Glykaanipohjaisen biomarkkerin jatkuva seuranta on mahdollista — esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti saattamalla näyte jatkuvatoimisesti tai jaksoittain tai toistuvasti kosketukseen, jonka näyt- teen epäillään sisältävän tai jonka odotetaan sisältävän glykaanipohjaista bio- markkeria, jonka läsnäolo tai lisääntyneet tasot näytteessä viittaavat aivovam- maan, samalla mitaten signaalia, joka korreloi näytteessä olevan glykaanipoh- jaisen biomarkkerin tason kanssa.Continuous monitoring of the glycan-based biomarker is possible - according to some embodiments of the present invention, by continuously or intermittently or repeatedly contacting a sample suspected of containing or expected to contain a glycan-based biomarker, the presence or increased levels of which in the sample suggest brain injury. a signal that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample.

Havaitseminen käsittää näytteen saattami- sen kosketukseen ilmaisimen/anturin kanssa, signaalin mittaamisen ilmai- simella/anturilla ja signaalin lähettämisen prosessorille.Detection involves contacting the sample with a detector / sensor, measuring the signal with the detector / sensor, and sending a signal to the processor.

Signaali voi olla elektro- dilla havaittu sähköinen signaali, magnetometrilld havaittu ja sähköiseksi sig- naaliksi muunnettu magneettinen signaali, mikä tahansa signaali tai signaalimo- dulaatio sähkömagneettisella spektrillä, sisältäen, mutta ei rajoittuen, UV-sätei- lyn, näkyvän valon, infrapuna- tai radiotaajuussäteilyn, joka havaitaan valoken- nolla, sähkömagneettisella kelalla tai oskillaattorilla ja muunnetaan sähköiseksi signaaliksi, värinilmaisinlaitteen havaitseman ja sähköiseksi signaaliksi muun- netun varinmuutossignaalin, ja niiden kaltaiset signaalit.The signal may be an electrical signal detected by an electrode, a magnetic signal detected by a magnetometer and converted to an electrical signal, any signal or signal modulation in the electromagnetic spectrum, including, but not limited to, UV radiation, visible light, infrared or radio frequency radiation. , detected by a photocell, an electromagnetic coil or an oscillator and converted into an electrical signal, a color change signal detected by the color detector and converted into an electrical signal, and the like.

Keksintö ei rajoitu yh- teen tiettyyn signaaliin ja signaalin havaitsemismekanismiin, vaan sitä vastoin N esillä olevan keksinnön suoritusmuodot keskittyvät näytteen glykaanipohjaisen S biomarkkeritason korreloimiseen ja sen jatkuvaan seurantaan.The invention is not limited to one particular signal and signal detection mechanism, but N embodiments of the present invention focus on correlating and continuously monitoring the glycan-based biomarker level S of a sample.

N Glykaanipohjaisen biomarkkerin jatkuva seuranta voidaan myös ? saada aikaan jatkuvatoimisella tai jaksoittaisella signaalin mittauksella tai jatku- S 30 —vatoimisella tai jaksoittaisella signaalin lähettämisellä prosessorille. "Jaksoittai- E sella" tarkoitetaan, että havaitsemistoiminto (kosketukseen saattaminen, mit- o taus ja lähetys) aloitetaan ja lopetetaan ennalta määrättyinä ajankohtina ja en- S nalta määrätyllä syklillä tai taajuudella.N Continuous monitoring of a glycan-based biomarker can also be? provided by continuous or intermittent signal measurement or by continuous or intermittent signal transmission to the processor. By "intermittent" is meant that the detection operation (contacting, measuring, and transmitting) is initiated and terminated at predetermined times and at a predetermined cycle or frequency.

N Siten esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen muodon S 35 mukaisesti saadaan aikaan laite aivovamman toistuvaa mittaamista varten koh- teessa, joka laite sisältää näytteenuuttoelementin tai tyhjiöpakotetun syöttöelementin, joka on konfiguroitu kuljettamaan ja saattamaan ruumiinneste- näyte kosketukseen anturin kanssa, anturin, joka on muokattu muodostamaan signaali, jonka intensiteetti korreloi ainakin yhden glykaanipohjaisen biomarkke- rin tasoon näytteessä, joka on kosketuksissa anturin kanssa, jossa taso on indi- kaattori aivovamman asteesta, jolloin anturi sisältää ainakin yhtä glykaanipoh- jaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaiseen biomarkkeriin sitou- tuvaa reagenssia, joka selektiivisesti respondoi näytteessä olevaan glykaa- nipohjaiseen biomarkkeriin, reagoi sen kanssa tai sitoutuu siihen.Thus, according to some embodiments S 35 of the present invention, there is provided an apparatus for repeatedly measuring brain injury at a subject comprising a sample extraction element or a vacuum-forced feed element configured to transport and contact a body fluid sample with a sensor adapted to generate a signal. , the intensity of which correlates with the level of at least one glycan-based biomarker in the sample in contact with the sensor, the level being an indicator of the degree of brain injury, wherein the sensor contains at least one glycan-based biomarker-responsive / glycan-based biomarker-responsive reagent to, react with or bind to the glycan-based biomarker in the sample.

Joissain suoritusmuodoissa näytteenottoelementti sisältää lisäksi — näytteenkäsittely/valmistusyksikön, jolla näyte esikäsitellään ja suodatetaan tai johdetaan hartsin läpi ja siirretään anturiin puhtaana roskista.In some embodiments, the sampling element further includes - a sample processing / manufacturing unit for pretreating and filtering or passing the resin and transferring it to the sensor free of debris.

Joissain suoritusmuodoissa glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoiva / glykaanipohjaista biomarkkeria sitova reagenssi voi olla biomarkkeria sitova reagenssi, joka sitoo selektiivisesti tutkittavan biomarkkerin bioaffiniteet- — tisitoutumisreaktiolla tai ligandin sitoutumisreaktiolla. Joissain suoritusmuo- doissa glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoiva / glykaanipohjaista bio- markkeria sitova reagenssi on kemiallinen reagenssi tai sarja kemiallisia rea- gensseja, joka muodostaa (jotka muodostavat) signaalin joutuessaan kosketuk- seen biomarkkerin kanssa tai biomarkkerin käynnistämän reaktiokaskadin kanssa.In some embodiments, the glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent may be a biomarker-binding reagent that selectively binds the test biomarker by a bioaffinity binding reaction or a ligand binding reaction. In some embodiments, the reagent that reacts with the glycan-based biomarker / binds the glycan-based biomarker is a chemical reagent or series of chemical reagents that generate (s) a signal upon contact with the biomarker or the biomarker-initiated reaction cascade.

Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti tässä aikaansaatu laite kykenee seuraamaan aivovamman biomarkkereita reaaliaikai- sesti. Termi "reaaliaikainen" tarkoittaa tässä käytettynä laitteen kykyä saada ai- kaan tietoa, joka koskee glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoa näytteessä, joka on uutettu kohteesta juuri sinä ajankohtana, jolloin aivovamma tapahtuu ja käy N ilmi. Joissain suoritusmuodoissa jaksoittainen seuranta suoritetaan suhteellisen S lyhyellä aikajaksolla, siten tehden laite sellaiseksi, että syöttödata käsitellään N sekunnin murto-osien sisällä mittaustapahtumasta, jolloin glykaanipohjaisen = biomarkkerin tasoa koskevat tiedot on saatavilla palautteena lähes välittömästi. © 30 Kuvio 1 kuvaa laitteen lohkokaavion aivovamman havaitsemiseksi E kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. Kuvattu o laite käsittää näytteenottoelementin 11, ilmaisimen 12, pumpun 13, analysaat- S torin 15 ja näytön 16. N Näytteenottoelementti 11 on konfiguroitu ottamaan näyte kohteen S 35 ruumiinnesteestä ja ohjaamaan mainittu näyte ilmaisimeen 12. Näytteenottoele- mentti 11 voi käsittää näytteenkerääjän, näytteen adsorbointialueen tai näytteen syöttöaukon. Näytteenottoelementti 11 voi käsittää myös näytteenkäsittely/esi- käsittely/valmistusjärjestelmän, jonka avulla näyte esikäsitellään ja siirretään il- maisimeen 12 roskien poistamisen jälkeen suodattamalla ja käyttämällä hartsia.According to some embodiments of the present invention, the device provided herein is capable of monitoring brain injury biomarkers in real time. The term "real-time" as used herein refers to the ability of a device to obtain information regarding the level of a glycan-based biomarker in a sample extracted at the exact time the brain injury occurs and becomes apparent. In some embodiments, periodic monitoring is performed for a relatively short period of time, thus making the device such that the input data is processed within fractions of N seconds of the measurement event, with glycan-based = biomarker level information available for feedback almost immediately. Fig. 1 illustrates a block diagram of an apparatus for detecting brain injury E in a subject according to an embodiment of the present invention. The apparatus described comprises a sampling element 11, a detector 12, a pump 13, an analyzer S and a display 16. The sampling element 11 is configured to take a sample of the body fluid of the object S35 and direct said sample to the detector 12. The sampling element 11 may comprise a sample collector, a sample adsorption area or sample inlet. The sampling element 11 may also comprise a sample processing / pretreatment / preparation system by which the sample is pretreated and transferred to the detector 12 after debris removal by filtration and the use of resin.

Ilmaisin 12 on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu uutettu näyte potilaan ruumiinnesteestä näytteenottoelementistä 11. Ilmaisin 12 voi käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipoh- jaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti glykaanipoh- jaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen näytteessä, jossa mainittu reaktio tai mainittu sitoutuminen muodostaa ainakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ainakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi näyt- teessä olevan glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoon, tason ollessa indikaattori kohteen aivovamman asteesta. Ilmaisin 12 on konfiguroitu välittämään mainittu ainakin yksi datasignaali analysaattorille 15. Ilmaisin 12 on konfiguroitu suoritta- maan useita mittauksia ajan myötä kohteen aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi. Termejä "ilmaisin" ja "anturi" voidaan käyttää tässä vaihtovuo- roisesti.Detector 12 is configured to receive said extracted sample of a patient's body fluid from sampling element 11. Detector 12 may comprise at least one glycan-based biomarker-binding / glycan-based biomarker binding reagent that selectively reacts with or binds to said glycan-based biomarker, wherein generating at least one data signal as measurement data, said at least one data signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury to the subject. Detector 12 is configured to transmit said at least one data signal to analyzer 15. Detector 12 is configured to perform multiple measurements over time to detect and monitor brain injury in a subject. The terms "detector" and "sensor" may be used interchangeably herein.

Esitetyssä suoritusmuodossa kohteen aivovamman havaitsemiseen tarkoitettu laite käsittää pumpun 13 näytteen siirtämiseksi keräyskohdasta ja näytteenottoelementistä 11 ilmaisimeen 12. Pumppu 13 voidaan toteuttaa esim.In the embodiment shown, the device for detecting brain injury to a subject comprises a pump 13 for transferring a sample from the collection point and the sampling element 11 to the detector 12. The pump 13 can be implemented e.g.

mikrofluidiikkajarjestelmalla, joka on varustettu pumpuilla, jotka hyödyntävät esi- merkiksi osmoottista virtausta, kapillaarivirtausta, lateraalivirtauskaistaletta, il- mavirtausta, peristalttista putkea, gravitaatiota, tyhjiötä, sähköosmoottista vir- tausta jne. Pumpussa 13 voidaan edullisesti käyttää matalaimutyhjiötä.a microfluidic system equipped with pumps utilizing, for example, osmotic flow, capillary flow, lateral flow strip, air flow, peristaltic tube, gravity, vacuum, electroosmotic flow, etc. A low suction vacuum can be advantageously used in the pump 13.

Analysaattori 15 on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ainakin —wyksi datasignaali ilmaisimesta 12. Analysaattori 15 on lisäksi konfiguroitu muo- N dostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaat- N tori kohteen aivovammasta.The analyzer 15 is configured to receive said at least data signal from the detector 12. The analyzer 15 is further configured to generate visible and / or audible information indicative of the subject's brain injury.

N Esitetyssä suoritusmuodossa laite kohteen aivovamman havaitse- = miseksi käsittää näytön 16 mainitun nähtävissä ja/tai kuultavissa olevan infor- © 30 maation esittämiseksi, joka on indikaattori kohteen aivovammasta, joka infor- E maatio muodostetaan analysaattorilla 15.In the embodiment shown, the device for detecting brain injury to a subject comprises a display 16 for displaying said visible and / or audible information as an indicator of brain injury to the subject, which information is generated by an analyzer 15.

o Esillä olevan keksinnön toisen muodon mukaisesti saadaan aikaan S laite aivovammojen diagnosoimiseksi, joka saa aikaan trendiviivat ainakin yhden N mitatun fyysisen parametrin mukaisesti, joka korreloidaan ainakin yhden glykaa- S 35 nipohjaisen biomarkkerin tasoon näytesarjassa.According to another aspect of the present invention, there is provided an S device for diagnosing brain injury that provides trend lines according to at least one N measured physical parameter correlated to the level of at least one glycan-S nip-based biomarker in a sample set.

Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukainen laite voi sisältää yhden tai useamman osan tai yhden tai useamman mekanismin ai- nakin yhden glykaanipohjaista biomarkkeria sisältävän ruumiinnesteen uutta- miseksi. Tätä laitteen elementtiä kutsutaan myös näytteenottoelementiksi. Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti laite toimii ei-invasiivi- sen näytteenottoelementin kanssa, mikä tekee laitteesta aivovamman ei-inva- siivisen diagnostisen laitteen, jolla voidaan saada aikaan kohteen aivovammati- lan jatkuva tai toistuva seuranta. Ei-invasiivinen näytteenottoelementti voi olla putki-pumppuelementin muodossa, imukykyisenä tyynynä, jossa on suojaava nestettä läpäisevä suojus tai jossa sitä ei ole, tai yksittäisenä tai useampana aukkona laitteessa, joka päästää (jotka päästävät) ruumiinnesteen sisään ja kosketukseen anturin kanssa. Joissain suoritusmuodoissa näytteenottoele- mentti tai osa näytteenottoelementistä on invasiivinen, mikä tarkoittaa, että lai- tetta voidaan käyttää esimerkiksi suonensisäisesti, ihonalaisesti tai kudokseen upotettuna.The device of some embodiments of the present invention may include one or more components or one or more mechanisms for extracting at least one body fluid containing a glycan-based biomarker. This element of the device is also called the sampling element. According to some embodiments of the present invention, the device operates with a non-invasive sampling element, which makes the device a non-invasive diagnostic device for brain injury that can provide continuous or repeated monitoring of the brain injury status of a subject. The non-invasive sampling element may be in the form of a tubular pump element, as an absorbent pad with or without a protective liquid-permeable cover, or as one or more openings in the device that allow body fluid to enter and come into contact with the sensor. In some embodiments, the sampling element or portion of the sampling element is invasive, meaning that the device can be used, for example, intravenously, subcutaneously, or immersed in tissue.

Biomarkkerin jatkuva seuranta ruumiinnesteessä on tehokkainta, kun anturi on upotettu jatkuvaan nestevirtaukseen tai kun nesteen virtaus on suun- nattu anturiin. Tämä mahdollistaa biomarkkerin tason tallentamisen erittäin ly- hyin aikavälein ("reaaliaikaisesti"). Vaihtoehtoisesti biomarkkerin jatkuva seu- ranta ruumiinnesteessä käsittää erilliset, peräkkäiset off-line-mittaukset bio- markkerin tasosta tietyin aikavälein ja biomarkkerin tason piirtämisen ajan funk- tiona diagnostisia ja prognostisia tarkoituksia varten. Trendiviivan esittäminen (esim. piirtäminen) ja koostaminen voidaan tehdä joko itse laitteella tai erillisellä tietojenkäsittelyvälineellä.Continuous monitoring of the biomarker in body fluid is most effective when the sensor is immersed in a continuous fluid flow or when the fluid flow is directed to the sensor. This allows the level of the biomarker to be recorded at very short intervals ("real time"). Alternatively, continuous monitoring of the biomarker in body fluid comprises separate, sequential off-line measurements of the biomarker level at specific time intervals and plotting the biomarker level as a function of time for diagnostic and prognostic purposes. Trend line presentation (e.g., drawing) and compilation can be done either on the device itself or on a separate data processing medium.

Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen yhteydessä näyt- N teet voidaan saada ei-invasiivisilla tavoilla, jotka on otettu esimerkiksi syljestä, S virtsasta, kyynelnesteestä tai hiestä. Näyte voidaan ottaa aktiivisesti tai passii- N visesti. Aktiivinen näytteenotto tarkoittaa, että laite tai toinen henkilö voi ottaa ? näytteen ilman kohteen omaa osallistumista. Se mahdollistaa näytteenoton ta- S 30 juttomalta tai koomassa olevalta tai voimakkaasti päihtyneeltä henkilöltä. Siitä E huolimatta on todettava, että esillä olevan keksinnön muotojen käyttö ei rajoitu o näytteisiin, jotka on uutettu ei-invasiivisilla menetelmillä, mikä tarkoittaa, että S tässä aikaan saatua laitetta ja menetelmiä voidaan käyttää aivovamman diag- N nosoimiseen ottamalla näytteitä verestä, plasmasta, selkäydinnesteestä ja vas- S 35 —taavista.In some embodiments of the present invention, samples may be obtained by non-invasive means taken from, for example, saliva, urine, tear fluid, or sweat. The sample can be taken actively or passively. Active sampling means that the device or another person can take? sample without the subject's own participation. It allows sampling of a person who is speechless or in a coma or heavily intoxicated. Nevertheless, it should be noted that the use of embodiments of the present invention is not limited to samples extracted by non-invasive methods, which means that the apparatus and methods provided herein can be used to diagnose brain injury by sampling blood, plasma, spinal fluid and the corresponding S 35.

Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisia laitteita voivat käyttää useat ryhmät, kuten ensihoitajat, ensiapuhenkilöt, ammattiurhei- lijat, lääkärit ja sotilaat, joiden työssä vaaditaan nopeaa reagointia ja helppokäyt- töisyyttä. Tällaiset laitteet voivat sisältää yhden tai useamman seuraavista omi- naisuuksista: ei-invasiivinen näytteenotto, pieni koko, kannettavuus, puetta- vuus, automaattinen näytteiden käsittely, yksinkertainen käyttöliittymä, analyy- situlosten nopea saatavuus. Tällaisia laitteita voidaan sisällyttää kypärään, suo- javarusteisiin, hammasimplantteihin, hammasrautoihin ja suusuojukseen (jota voidaan käyttää esimerkiksi armeijassa ja urheilusuoritusten aikana).The devices of some embodiments of the present invention may be used by a variety of groups, such as paramedics, first aiders, professional athletes, physicians, and soldiers, whose work requires rapid response and ease of use. Such devices may include one or more of the following features: non-invasive sampling, small size, portability, wearability, automatic sample handling, simple interface, rapid availability of analysis results. Such devices can be incorporated into helmets, protective gear, dental implants, braces, and mouth guards (which can be used, for example, in the military and during sports performances).

Keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaiset laitteet voivat sovel- tua ensihoitajien ja armeijan ensiapuhenkilöstön suorittamaan diagnoosiin hoi- topisteessä tai sairaaloissa, joilla laitteilla on yksi tai useampi seuraavista omi- naisuuksista: saavutettavuus useiden tuntien aikana vuorokaudessa, mahdolli- sesti invasiivinen näytteenotto, pieni koko, kannettavuus, puettavuus, sängyn — vierihoito, automaattinen näytteiden käsittely, yksinkertainen käyttöliittymä, ana- lyysitulosten nopea saatavuus.The devices of some embodiments of the invention may be suitable for diagnosis by paramedics and military first aid personnel in a treatment facility or hospital having one or more of the following features: accessibility over several hours per day, potentially invasive sampling, small size, wearability, wearability , bedside care, automatic sample processing, simple user interface, fast availability of analysis results.

Kuvio 2 kuvaa laitteen aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. Kuvattu laite 20 käsittää näytteenottoelementin 21, ilmaisimen 22, kaapelin 23 ja analysaattorin 25 näy- töllä 26.Figure 2 illustrates an apparatus for detecting brain injury in a subject in accordance with one embodiment of the present invention. The described device 20 comprises a sampling element 21, a detector 22, a cable 23 and an analyzer 25 on the display 26.

Näytteenottoelementti 21 on konfiguroitu uuttamaan kohteen ruu- miinnestenäyte ja ohjaamaan mainittu näyte ilmaisimeen 22. Ilmaisin 22 on kon- figuroitu vastaanottamaan mainittu uutettu kohteen ruumiinnestenäyte näytteen- ottoelementistä 21. Ilmaisin 22 voi käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen bio- markkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagens- N sia, joka selektiivisesti reagoi näytteessä olevan glykaanipohjaisen biomarkkerin S kanssa tai sitoutuu siihen, jossa mainittu reaktio tai mainittu sitoutuminen muo- N dostaa ainakin yhden datasignaalin mittausdatana, mainitun ainakin yhden da- ? tasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi näytteessä olevan glykaanipoh- S 30 jaisen biomarkkerin tasoon, tason ollessa indikaattori kohteen aivovamman as- E teesta. Ilmaisin 22 on konfiguroitu suorittamaan useita mittauksia ajan myötä o kohteen aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi. S Esitetyssä suoritusmuodossa kohteen aivovamman havaitsemiseen N tarkoitettu laite 20 käsittää kaapelin 23, jossa on datakaapeli 27 yhdistettynä S 35 — mainittuun kaapeliin 23 upotettuun imukaapeliin 28. Mainittu imukaapeli 28 on järjestetty välittämään imua näytteen siirtämiseksi keräyskohdasta ja näytteenottoelementistä 21 ilmaisimeen 12. Mainittu imu voidaan toteuttaa esi- merkiksi mikrofluidiikkajärjestelmällä, joka on varustettu pumpuilla, jotka hyö- dyntävät esimerkiksi osmoottista virtausta, kapillaarivirtausta, lateraalivirtaus- kaistaletta, ilmavirtausta, peristalttista putkea, gravitaatiota, tyhjiötä, säh- köosmoottista virtausta jne.The sampling element 21 is configured to extract a body fluid sample from the target and direct said sample to the detector 22. The detector 22 is configured to receive said extracted target body fluid sample from the sampling element 21. The detector 22 may comprise at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent. N which selectively reacts with or binds to the glycan-based biomarker S in the sample, wherein said reaction or said binding forms at least one data signal as measurement data, said at least one da-? the level signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury to the subject. Detector 22 is configured to perform multiple measurements over time to detect and monitor a subject's brain injury. S In the illustrated embodiment, the device 20 for detecting brain injury N of the subject comprises a cable 23 having a data cable 27 connected to a suction cable 28 embedded in the S35 - said suction cable 28 is arranged to transmit suction from the collection point and the sampling element 21 to the detector 12. for example, a microfluidic system equipped with pumps utilizing, for example, osmotic flow, capillary flow, lateral flow strip, air flow, peristaltic tube, gravity, vacuum, electroosmotic flow, etc.

Mainittu datakaapeli 27 on konfiguroitu välittämään mainittu ainakin yksi ilmaisimen 22 muodostama datasignaali ilmaisimesta 22 analysaattoriin 25. Ilmaisin 22 on konfiguroitu välittämään mainittu ainakin yksi datasignaali analy- saattorille 25 mainitun datakaapelin 27 kautta. Analysaattori 25 on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimelta 22 mainitun da- takaapelin 27 kautta.Said data cable 27 is configured to transmit said at least one data signal generated by the detector 22 from the detector 22 to the analyzer 25. The detector 22 is configured to transmit said at least one data signal to the analyzer 25 via said data cable 27. The analyzer 25 is configured to receive said at least one data signal from the detector 22 via said data cable 27.

Esitetyssä suoritusmuodossa laite 20 kohteen aivovamman havaitse- miseksi käsittää analysaattorin 25, jossa on näyttö 26, joka analysaattori 25 on konfiguroitu muodostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta. Mainitun analysaattorin 25 mainittu näyttö 26 on konfiguroitu esittämään analysaattorin 25 muodostamaa mainittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.In the illustrated embodiment, the device 20 for detecting brain injury to a subject comprises an analyzer 25 having a display 26 configured to generate visible and / or audible information as an indicator of brain injury to the subject. Said display 26 of said analyzer 25 is configured to display said visible and / or audible information generated by the analyzer 25 as an indicator of a subject's brain injury.

Esillä olevan keksinnön eri suoritusmuotojen mukaisesti koko laite tai naytteenottoelementti tai näytteenottoelementin ja anturin kokoonpano voidaan integroida/upottaa kypärään, suukappaleeseen, suojavarusteeseen, hammas- implanttiin, suusuojukseen, hammasrautaan, vaatekappaleeseen, istuttaa ham- paalle tai ihon pinnalle tai istuttaa ihon alle tai verisuoneen jne. Lisäksi laite tai näytteenottoelementin ja anturin kokoonpano voi olla ulkoinen yksikkö/laite, joka saatetaan suoraan kosketukseen elin/ruumiinnestenäytteen kanssa tai johon N näyte kulkeutuu luonnollisella erityksellä tai johon se siirretään apuvälinettä O käyttämällä.According to various embodiments of the present invention, the entire device or sampling element or assembly of the sampling element and sensor may be integrated / embedded in a helmet, mouthpiece, protective device, dental implant, mouth guard, brace, garment, implanted on or under the skin, or implanted under the skin. In addition, the device or assembly of the sampling element and sensor may be an external unit / device that comes into direct contact with the organ / body fluid sample or to which the N sample travels by natural secretion or to which it is transferred using the aid O.

LÖ Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen mukaisesti laite on integ- = roitu laite, joka havaitsee glykaanipohjaista biomarkkeria jatkuvasti ja jota käyt- © 30 täjä kantaa mukanaan siten, että se on suoraan kosketuksessa tai kiinnitettynä E kohteen kehoon (elimeen tai kudokseen). Esimerkkejä sellaisista laitteista ovat, o mutta ei rajoittuen, implantti verisuonessa, laite ihon alla tai iholla tai implantti S hampaalla. Vaihtoehtoisesti kohde käyttää laitetta osana vaatekappaletta, va- N rusteita tai suojavarusteita. Esimerkkejä sellaisista laitteista ovat, mutta ei rajoit- S 35 tuen, laite, joka on osa (upotettu/integroitu) suusuojusta, kypärää tai mitä ta- hansa muuta suojaavaa tai puettavaa varustetta.According to embodiments of the present invention, the device is an integrated device that continuously detects a glycan-based biomarker and is carried by the user so that it is in direct contact or attached to the body (organ or tissue) of the subject. Examples of such devices include, but are not limited to, an implant in a blood vessel, a device under or on the skin, or an implant in a tooth. Alternatively, the subject uses the device as part of a garment, accessories, or protective gear. Examples of such devices include, but are not limited to, a device that is part of a (recessed / integrated) mouth guard, helmet, or any other protective or wearable equipment.

Kuvio 3 on yksityiskohtainen kuvaus laitteen näytteenottoelementistä ja ilmaisimesta aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. Kuvattu laite käsittää näytteenottoelementin 21, ilmaisimen 22 ja kaapelin 23, johon on upotettu datakaapeli 27 yhdistettynä imukaapeliin 28.Figure 3 is a detailed description of a sampling element and detector for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention. The described device comprises a sampling element 21, a detector 22 and a cable 23 embedded in a data cable 27 connected to a suction cable 28.

Näytteenottoelementti 21 on konfiguroitu uuttamaan ruumiinneste- näyte kohteesta ja ohjaamaan mainittu näyte ilmaisimeen 22. Näytteenottoele- mentti 21 voi käsittää näytteenkerääjän, näytteen adsorbointialueen tai näytteen syöttöaukon. Näytteenottoelementti 21 voi lisäksi sisältää yhden tai useamman esisuodatusyksikön näytteen käsittelyä, esikäsittelyä ja valmistamista varten. Mainitut esisuodatusyksiköt voivat suorittaa yhden tai useamman seuraavista toiminnoista: suodattaa näytteen solujen, roskien, saostumien, sedimenttien, flokkulaatioiden ja/tai partikkeleiden poistamiseksi niiden koon/molekyylipainon perusteella, säätää, ylläpitää tai muuttaa näytteen kantajan koostumusta, lai- mentaa, säätää pH:ta, ionivahvuutta, lämpötilaa, viskositeettia, pintajännitystä, modifioida näytteessä olevaa biomarkkeria sen muuttamiseksi havaittavaksi, modifioida näytteessä olevaa biomarkkeria käyttämällä kemiallista funktionali- sointia ja/tai derivatisointia, leimaamista, hydrolyysiä, degradaatiota. Näytteen- ottoelementti 21 voi käsittää myös näytteenkäsittely/esikäsittely/valmistusjärjes- telmän, jolla näyte esikäsitellään ja siirretään ilmaisimeen 22.The sampling element 21 is configured to extract a body fluid sample from the target and direct said sample to the detector 22. The sampling element 21 may comprise a sample collector, a sample adsorption zone or a sample feed port. The sampling element 21 may further comprise one or more prefiltration units for sample processing, pretreatment and preparation. Said prefiltration units may perform one or more of the following functions: filtering the sample to remove cells, debris, precipitates, sediments, flocculations and / or particles based on their size / molecular weight, adjusting, maintaining or altering the composition of the sample carrier, diluting, adjusting the pH; ionic strength, temperature, viscosity, surface tension, modify the biomarker in the sample to make it detectable, modify the biomarker in the sample using chemical functionalization and / or derivatization, labeling, hydrolysis, degradation. The sampling element 21 may also comprise a sample processing / pretreatment / manufacturing system by which the sample is pretreated and transferred to the detector 22.

Ilmaisin 22 on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu uutettu kohteen ruumiinnestenäyte näytteenottoelementistä 21. Esillä olevassa suoritusmuo- dossa ilmaisin 22 on kytketty fyysisesti näytteenottoelementtiin 21 ja suoraan kosketukseen näytteenottoelementin 21 kanssa. Se mahdollistaa biomarkkerin nopean ja luotettavan havaitsemisen sekä mahdollistaa sen reaaliaikaisen ha- N vaitsemisen.The detector 22 is configured to receive said extracted target body fluid sample from the sampling element 21. In the present embodiment, the detector 22 is physically connected to the sampling element 21 and in direct contact with the sampling element 21. It enables rapid and reliable detection of the biomarker and allows its real-time detection.

S Näytteenottoelementti 21 voi olla kertakäyttöinen ja vaihdettava näyt- N teenottoelementti 21, joka on järjestetty kertakäyttöiseksi. Näytteenottoelementti = 21 voidaan järjestää vaihdettavaksi näytteenottoelementiksi 21. Käyttäjä voi © 30 vaihtaa näytteenottoelementin 21 ja se voidaan kiinnittää ilmaisimeen 22 nap- E sautuskiinnityksellä, nepparikiinnityksellä tai lyhytkierrekiinnityksellä.S The sampling element 21 may be a disposable and replaceable sampling element 21 arranged to be disposable. The sampling element = 21 can be arranged to be a replaceable sampling element 21. The sampling element 21 can be replaced by the user and can be attached to the detector 22 by snap-on fastening, snap-on fastening or short-thread fastening.

o Imukaapeli 28 on järjestetty välittämään imu näytteen siirtämiseksi S keräyskohdasta ja näytteenottoelementistä 21 ilmaisimeen 22. Mainittu data- N kaapeli 27 on konfiguroitu välittämään mainittu ainakin yksi ilmaisimen 22 muo- S 35 dostama datasignaali ilmaisimelta 22 analysaattoriin 25.The suction cable 28 is arranged to transmit suction to transfer the sample S from the sampling point and the sampling element 21 to the detector 22. Said data-N cable 27 is configured to transmit said at least one data signal generated by the detector 22 from the detector 22 to the analyzer 25.

Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen mukaisesti laite on ulkoi- nen laite, jota käytetään aivovammalle spesifisten glykaanipohjaisten biomark- kereiden havaitsemiseksi.According to embodiments of the present invention, the device is an external device used to detect glycan-based biomarkers specific for brain injury.

Laite on edullisesti kädessä pidettävä, jota maallikot tai ammattilaiset voivat helposti kuljettaa ja käyttää, jossa testattavana näyt- teenä käytetty ruumiinneste johdetaan laitteeseen: pyyhkäisemällä elintä tai ku- dosta laitteen näytteenottoelementillä / saattamalla laitteen näytteenottoele- mentti kosketukseen suoraan elimen tai kudoksen kanssa, kuten suun, kielen, ihon, limakalvojen, silmän, aivokalvojen tai verisuonen kanssa, kuljettamalla ruumiinneste laitteen näytteenottoelementin läpi luonnollisin keinoin, kuten syl- kemällä tai ohjaamalla virtsaa näytteenottoelementtiin, kostuttamalla/ upotta- malla laitteen näytteenottoelementti aiemmin kerättyyn ruumiinnesteeseen, tai siirtämällä ruumiinneste laitteen näytteenottoelementtiin apuvälineen, kuten pi- petin avulla, tai kaatamalla se säiliöstä/kupista letkun ja pumpun avulla.The device is preferably hand-held and can be easily transported and used by lay people or professionals, in which body fluid used as a test sample is introduced into the device: by sweeping an organ or tissue with the device's sampling element / contacting the device with the tongue, skin, mucous membranes, eye, meninges or blood vessel, by passing body fluid through the sampling element of the device by natural means such as spitting or directing urine to the sampling element, wetting / immersing the device sampling element in a previously collected body fluid, or transferring - by means of a bed, or by pouring it from the tank / cup by means of a hose and a pump.

Suoritusmuodoissa, joissa ruumiinnestenäyte on sylkeä tai muuta suuontelon tai ylempien hengitysteiden näytettä, näytteenottoelementti voi kä- sittää: rei'itetyn kotelon, joka sallii syljen tunkeutumisen anturiin, suusuojukseen kiinnitetyn näytteenottoputken, kuten jota käytetään kontaktiurheilussa, näyt- teenottoletkun, joka on kiinnitetty hampaan osaan/hammasimplanttiin, kuten jota käytetään terveydenhuollon laitoksissa, näytteenottoletkun, joka on kiinni- — tetty suun limakalvolle, esim. magneetilla posken toiselle puolelle tai poskinipis- timellä, tai kammasimplanttiin yhdistetyn näytteenottoyksikön.In embodiments where the body fluid sample is saliva or other sample from the oral cavity or upper respiratory tract, the sampling element may comprise: a perforated housing that allows saliva to penetrate the sensor, a sampling tube attached to the mouthpiece a sampling tube attached to a dental implant, such as that used in healthcare facilities, attached to the oral mucosa, e.g., with a magnet on one side of the cheek or a cheek clip, or a sampling unit connected to the comb implant.

Suoritusmuodoissa, joissa ruumiinnestenäyte on hikeä, näytteenot- toelementti voi käsittää: rei'itetyn kotelon tai huokoisen kalvon, joka sallii hien tunkeutumisen lävitseen anturiin, absorboivan laastarin ja mikrofluidiikkapum- pun tai kapillaaritoiminnon, joka imee hien laitteeseen, ontot tai huokoiset ei- N invasiiviset mikroneulat, jotka imevät hikeä passiivisesti ihon sisällä, hien kerää- S misen itsekiinnittyvästä laastarista tai sidekääreestä, tai hien keräämisen kypä- N rän pehmusteesta. = Suoritusmuodoissa, joissa ruumiinnestenäyte on verta, näytteenot- © 30 toelementti voi käsittää suonensisäisen kanyylin, joka toimii sovitteena veren E keräämiseksi tai pienen verimäärän ohjaamiseksi laitteen anturiin. o Suoritusmuodoissa ruumiinnestenäyte on virtsaa ja näytteenottoele- S mentti on virtsakatetri, joka voi olla tai ei ole integroitu anturiin.In embodiments where the body fluid sample is sweat, the sampling element may comprise: a perforated housing or porous membrane that allows sweat to penetrate the sensor, an absorbent patch, and a microfluidic pump or capillary function that absorbs sweat into the device; , which passively absorb sweat inside the skin, from a self-adhesive swab or bandage, or from a swab of a sweat collection helmet. = In embodiments where the body fluid sample is blood, the sampling element may comprise an intravenous cannula that serves as a means for collecting blood E or directing a small amount of blood to the sensor of the device. o In embodiments, the body fluid sample is urine and the sampling element is a urinary catheter, which may or may not be integrated into the sensor.

N Näytteen siirron aikana on myös kätevää tai tarpeellista erottaa siitä S 35 — joitain ei-toivottuja osia, kuten soluja, partikkeleita, kontaminantteja, proteiineja ja/tai muita ei-olennaisia komponentteja.N During sample transfer, it is also convenient or necessary to separate S 35 - some unwanted parts, such as cells, particles, contaminants, proteins and / or other non-essential components.

Tämä voidaan tehdä mekaanisesti pakottamalla nestenäyte virtaamaan suodattimien läpi, kemiallisella sitomiserot- telulla tai hyödyntämällä nestedynamiikkaa. Kemiallinen sitomiserottelu perus- tuu ei-toivottujen partikkeleiden, molekyylien adsorboimiseen esikäsitellyille pin- noille, joiden kemia on hyvin määritelty, samalla kun näyte virtaa pinnan ohi. Tämäpinta voi olla putken sisäseinämä tai lisätäyte, kuten suodatin, pieniä hel- miä, kuituja tai huokoista materiaalia. Adsorption vaikutusta voidaan lisätä suu- rentamalla nesteelle alttiina olevaa ominaispinta-alaa. Lisäksi erottelu voi perus- tua sähkövarauksiin, painovoimaan tai keskipakovoimiin.This can be done mechanically by forcing the liquid sample to flow through the filters, by chemical binding separation, or by utilizing fluid dynamics. Chemical separation separation is based on the adsorption of unwanted particles, molecules, on pretreated surfaces with well-defined chemistry while the sample flows past the surface. This surface may be the inner wall of the tube or an additional filler such as a filter, small beads, fibers or a porous material. The effect of adsorption can be increased by increasing the specific surface area exposed to the liquid. In addition, the separation may be based on electrical charges, gravity or centrifugal forces.

Näytteenottoelementti voi olla muotoiltu ruiskun kärjen sovitti- meksi/adapteriksi tai venyväksi ja joustavaksi niin, että se sopii mihin tahansa näytteen otossa käytettyyn ulkoiseen kärkeen, tai se voi olla ruuvikierteinen kärki, lävistysneulan kärki, väliseinäkalvo, perhosneula-adapteri, ja niillä on mikä tahansa muoto, joka on suunniteltu yhdistettäväksi nestenäytteen ulkoiseen läh- teeseen.The sampling element may be shaped as a syringe tip adapter / adapter or stretchable and flexible to fit any external tip used for sampling, or it may be a helical tip, a piercing needle tip, a septum membrane, a butterfly needle adapter, and have any shape designed to be connected to an external source of liquid fluid.

Joissain suoritusmuodoissa näytteenotto-osan tarkoitus on näytteen lisäämisen lisäksi toimittaa lisäreagensseja liuokseen.In some embodiments, the purpose of the sampling portion is to provide additional reagents to the solution in addition to adding the sample.

Termi "portaali" esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen yhteydessä käytettynä viittaa laitteen elementtiin, joka on suunniteltu syöttö- ja/tai poistoaukoksi nesteiden ja reagenssien infuusiota tai poistamista varten liuoksessa anturiin ja/tai pois siitä. Joissain suoritusmuodoissa laite sisältää use- amman kuin yhden portaalin minkä tahansa yhden tai useamman näyte- ja/tai standardianalyyttiliuoksen ja/tai indikaattoriformulaatioreagenssin ja/tai pe- sunesteen ja minkä tahansa niiden yhdistelmän läpipäästämiseksi. Tällaisissa suoritusmuodoissa näytteenottoelementissä voi olla useita syöttö- ja poistoauk- koportaaleja tai se voi olla yhdistetty syöttö- ja poistoaukkoputkistoon, tai anturi N voi olla yhteydessä useampaan kuin yhteen portaaliin.The term "portal" as used in connection with some embodiments of the present invention refers to an element of a device designed to be an inlet and / or outlet for infusing or removing liquids and reagents in solution into and / or out of a sensor. In some embodiments, the device includes more than one portal for the passage of any one or more sample and / or standard analyte solutions and / or indicator formulation reagent and / or wash liquor, and any combination thereof. In such embodiments, the sampling element may have a plurality of inlet and outlet portals or may be connected to the inlet and outlet piping, or the sensor N may be connected to more than one portal.

AN Joissain suoritusmuodoissa laite on varustettu ainakin yhdellä por- N taalilla, johon on kiinnitetty säiliö. Säiliö voi olla männän/painikkeen ja sylinte- = rin/putken yhdistelmän (esim. ruiskun) muodossa, jossa painike on vedetty © 30 taakse ja putki on säiliö. Joissain suoritusmuodoissa säiliö voi olla esitäytetty E nesteellä, jota käytetään diagnoosiprosessissa, ja se voi olla esimerkiksi stan- o dardianalyyttiliuos ja/tai indikaattoriformulaatioreagenssi ja/tai pesuneste ja S mikä tahansa niiden yhdistelmä.AN In some embodiments, the device is provided with at least one N portal to which the container is attached. The container may be in the form of a piston / button and cylinder / tube combination (e.g., a syringe) with the button pulled back and the tube being the container. In some embodiments, the container may be pre-filled with E fluid used in the diagnostic process, and may be, for example, a standard analyte solution and / or indicator formulation reagent and / or wash fluid, and S any combination thereof.

N Kuvio 4 kuvaa laitteen lohkokaavion aivovamman havaitsemiseksi S 35 — kohteessa esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisesti. Kuvattu laite käsittää näytteenottoelementin 11, ilmaisimen 12, pumpun 13, lähettimen 14, analysaattorin 15 ja näytön 16. Näytteenottoelementti 11 on konfiguroitu uuttamaan ruumiinneste- näyte kohteesta ja ohjaamaan mainittu näyte ilmaisimeen 12. Ilmaisin 12 on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu uutettu kohteen ruumiinnestenäyte näyt- teenottoelementistä 11. Ilmaisin 12 voi käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa rea- genssia, joka selektiivisesti reagoi näytteessä olevan glykaanipohjaisen bio- markkerin kanssa tai sitoutuu siihen, jossa mainittu reaktio tai mainittu sitoutu- minen muodostaa ainakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ainakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi näytteessä olevan gly- kaanipohjaisen biomarkkerin tasoon, tason ollessa indikaattori kohteen aivo- vamman asteesta. Ilmaisin 12 on konfiguroitu välittämään mainittu ainakin yksi datasignaali lähettimelle 14. Ilmaisin 12 on konfiguroitu suorittamaan useita mit- tauksia ajan myötä kohteen aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi. Termejä "ilmaisin" ja "anturi" voidaan käyttää tässä vaihtovuoroisesti.Fig. 4 illustrates a block diagram of an apparatus for detecting brain injury in an S35 subject according to another embodiment of the present invention. The apparatus described comprises a sampling element 11, a detector 12, a pump 13, a transmitter 14, an analyzer 15 and a display 16. The sampling element 11 is configured to extract a body fluid sample from the target and direct said sample to the detector 12. The detector 12 is configured to receive said extracted target body fluid sample from the sampling element 11 Detector 12 may comprise at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker in a sample, wherein said reaction or said binding forms at least one data signal as measurement data, said at least one the data signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury to the subject. Detector 12 is configured to transmit said at least one data signal to transmitter 14. Detector 12 is configured to perform multiple measurements over time to detect and monitor a subject's brain injury. The terms "detector" and "sensor" may be used interchangeably herein.

Lähetin 14 on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ainakin yksi da- tasignaali ilmaisimesta 12 ja lähettämään mainittu ainakin yksi datasignaali ana- lysaattorille 15.Transmitter 14 is configured to receive said at least one data signal from detector 12 and transmit said at least one data signal to analyzer 15.

Esitetyssä toisessa suoritusmuodossa aivovamman havaitsemiseen kohteessa tarkoitettu laite käsittää pumpun 13 näytteen siirtämiseksi keräyskoh- dasta ja näytteenottoelementistä 11 ilmaisimeen 12. Pumppu 13 voidaan toteut- taa esim. mikrofluidiikkajärjestelmällä, joka on varustettu pumpuilla, jotka hyö- dyntävät esimerkiksi osmoottista virtausta, kapillaarivirtausta, lateraalivirtaus- — kaistaletta, ilmavirtausta, peristalttista putkea, gravitaatiota, tyhjiötä, säh- N köosmoottista virtausta jne. S Esitetyssä toisessa suoritusmuodossa analysaattori 15 on konfigu- N roitu vastaanottamaan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimelta 12. Analy- = saattori 15 on lisäksi konfiguroitu muodostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa © 30 olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta. Esitetyn toisen E suoritusmuodon mukainen laite aivovamman havaitsemiseksi kohteessa käsit- o tää näytön 16 analysaattorin 15 muodostaman mainitun nähtävissä ja/tai kuul- S tavissa olevan informaation esittämiseksi, joka on indikaattori kohteen aivovam- N masta. S 35 Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisessa lait- teessa kohteen aivovamman havaitsemiseksi analysaattori 15 voi sisältää prosessorin ilmaisimen 12 muodostaman mainitun ainakin yhden datasignaalin transkoodaamiseksi digitoiduksi esitettäväksi informaatioksi, joka voidaan esit- tää tai muuten siirtää kohteelle tai hoitajalle. Vaihtoehtoisesti prosessori voi di- gitoida ei-sähköisen signaalin, esim. valon, esitettäväksi digitoituna informaa- tiona. Prosessori voi myös tallentaa datan, analysoida dataa suhteessa siihen aiemmin tallennettuun dataan ja/tai lähettää informaation toiselle prosessorille, näytölle ja/tai etätallennuslaitteelle.In another illustrated embodiment, the device for detecting brain injury comprises a pump 13 for transferring a sample from the collection site and the sampling element 11 to the detector 12. The pump 13 may be implemented with e.g. strip, airflow, peristaltic tube, gravity, vacuum, electrosmotic flow, etc. In the second embodiment shown, the analyzer 15 is configured to receive said at least one data signal from the detector 12. The analyzer 15 is further configured to generate visible and / or audible information, which is an indicator of a subject's brain injury. The device for detecting brain injury in a subject according to the second embodiment E comprises a display 16 for displaying said visible and / or audible information generated by the analyzer 15 as an indicator of brain injury to the subject. S 35 In an apparatus according to some embodiments of the present invention for detecting brain injury to a subject, the analyzer 15 may include a processor for transcoding said at least one data signal generated by the detector 12 into digitized display information that may be displayed or otherwise transmitted to the subject or caregiver. Alternatively, the processor may digitize a non-electrical signal, e.g., light, for display as digitized information. The processor may also store the data, analyze the data relative to the previously stored data, and / or send the information to another processor, monitor, and / or remote storage device.

Kuvio 5 kuvaa paikalleen napsautettavan laitteen aivovamman ha- vaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukai- — sesti. Kuvattu paikalleen napsautettava laite 30 käsittää ilmaisinyksikön 32, kaa- pelin 33 ja lähetinyksikön 34. Kuvattua paikalleen napsautettavaa laitetta 30 voi- daan käyttää kypärää, esim. urheilukypärää, suojakypärää tai sotilaskypärää, käyttävän kohteen aivovamman havaitsemiseksi. Mainittu paikalleen napsautet- tava laite 30 voidaan kiinnittää napsautuskiinnityksellä kypärään.Figure 5 illustrates a snap-on device for detecting brain injury in a subject in accordance with another embodiment of the present invention. The illustrated snap-on device 30 includes a detector unit 32, a cable 33, and a transmitter unit 34. The illustrated snap-on device 30 may be used to detect brain injury to an object wearing a helmet, e.g., a sports helmet, hard hat, or military helmet. Said snap-on device 30 can be snap-fitted to the helmet.

Esitetyssä suoritusmuodossa paikalleen napsautettava laite 30 koh- teen aivovamman havaitsemiseksi käsittää ilmaisinyksikön 32, jossa mainittu il- maisinyksikkö 32 käsittää ilmaisimen. Mainittu ilmaisinyksikkö 32 voi näin ollen käsittää näytteenottoelementin ja anturin kokoonpanon. Vaihtoehtoisesti mai- nittu ilmaisinyksikkö 32 voi käsittää ilmaisimen, jossa mainittu ilmaisin on konfi- guroitu saatettavaksi suoraan kosketukseen näytteen kanssa tehden näytteen- ottoelementistä tarpeettoman.In the illustrated embodiment, the snap-on device 30 for detecting brain injury to a subject comprises a detector unit 32, wherein said detector unit 32 comprises a detector. Said detector unit 32 may thus comprise an assembly of a sampling element and a sensor. Alternatively, said detector unit 32 may comprise a detector in which said detector is configured to be in direct contact with the sample, making the sampling element unnecessary.

Ilmaisinyksikön 32 ilmaisin voi käsittää ainakin yhtä glykaanipohjai- sen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti näytteessä olevan glykaanipohjaisen bio- markkerin kanssa tai sitoutuu siihen, jossa mainittu reaktio tai mainittu sitoutu- N minen muodostaa ainakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ainakin S yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi näytteessä olevan gly- N kaanipohjaisen biomarkkerin tasoon, tason ollessa indikaattori kohteen aivo- = vamman asteesta. Ilmaisinyksikön 32 ilmaisin on konfiguroitu välittämään mai- © 30 nittu ainakin yksi datasignaali lähettimelle 34 kaapelin 33 kautta. Ilmaisinyksikön E 32 ilmaisin on konfiguroitu suorittamaan useita mittauksia ajan myötä aivovam- o man havaitsemiseksi ja seuraamiseksi kohteessa. Lähetin 34 on konfiguroitu S vastaanottamaan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisinyksikön 32 ilmai- N simelta ja lähettämään analysaattorille digitaalista informaatiota, joka käsittää S 35 — mainitun ainakin yhden datasignaalin.The detector of the detector unit 32 may comprise at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker in a sample, wherein said reaction or said binding forms at least one data signal as measurement data. S with a single data signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury to the subject. The detector of the detector unit 32 is configured to transmit said at least one data signal to the transmitter 34 via a cable 33. The detector of the detector unit E 32 is configured to perform multiple measurements over time to detect and monitor brain injury at the target. The transmitter 34 is configured S to receive said at least one data signal from the detector N of the detector unit 32 and to transmit to the analyzer digital information comprising S 35 - said at least one data signal.

Lisäksi lähetin 34 voi käsittää pumpun tai imun näytteen siirtämiseksi keräyskohdasta ilmaisinyksikön 32 ilmaisimeen. Mainittu pumppu tai imu voi- daan toteuttaa esimerkiksi mikrofluidiikkajärjestelmällä, joka on varustettu pum- puilla, jotka hyödyntävät esimerkiksi osmoottista virtausta, kapillaarivirtausta, si- —vuvirtauskaistaletta, ilmavirtausta, peristalttista putkea, gravitaatiota, tyhjiötä, sähköosmoottista virtausta tai tyhjiösäiliötä, joka puhkaistaan näytteenoton yh- teydessä jne. Vastaavasti, mainitun ainakin yhden datasignaalin välittämisen li- säksi lähettimeen 34, kaapeli 33 on konfiguroitu välittämään imu näytteen siirtä- miseksi keräyskohdasta ilmaisinyksikön 32 ilmaisimeen.In addition, the transmitter 34 may include a pump or suction for transferring the sample from the collection point to the detector unit 32. Said pump or suction can be realized, for example, by a microfluidic system equipped with pumps utilizing, for example, osmotic flow, capillary flow, side-flow strip, air flow, peristaltic tube, gravity, vacuum, electro-osmotic flow, or vacuum tank, etc. Correspondingly, in addition to transmitting said at least one data signal to the transmitter 34, the cable 33 is configured to transmit suction to transfer the sample from the collection point to the detector of the detector unit 32.

Kuvio 6 kuvaa urheilukypärään asennetun laitteen aivovamman ha- vaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukai- sesti. Urheilukypärä 36 voi olla esimerkiksi amerikkalainen jalkapallokypärä 36. Kuvatussa urheilukypärässä 36 on laite aivovamman havaitsemiseksi koh- teessa, laitteen käsittäessä ilmaisinyksikön 32, kaapelin 33 ja lähetinyksikön 34. Kuvattu urheilukypärä 36 käsittää irrotettavan laitteen aivovamman havaitse- miseksi kohteella ilman, että on tarve keskeyttää meneillään oleva toiminta, mai- nitun laitteen käsittäessä suukappaleeseen anatomisesti sopivan ilmaisimen, joka ilmaisin käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa rea- goivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektii- — visesti glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinneste- näytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ainakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ainakin yhden datasignaalin oma- tessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin ta- soon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivo- vamman asteesta, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä. N Kuvio 7 kuvaa suojakypärään asennetun laitteen aivovamman ha- N vaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukai- N sesti. Suojakypärä 37 voi olla esimerkiksi suojakypärä 37, jota käytetään pyö- = räilyssä, luistelussa, kenttäurheilussa tai jääurheilussa. Suojakypärä 37 voi olla © 30 myös sotilaskypärä 37. Kuvatussa suojakypärässä 37 on laite aivovamman ha- E vaitsemiseksi kohteessa, laitteen käsittäessä ilmaisinyksikön 32, kaapelin 33 ja o lähetinyksikön 34. Kuvattu suojakypärä 37 käsittää irrotettavan laitteen aivovam- S man havaitsemiseksi kohteella ilman, että on tarve keskeyttää meneillään oleva N toiminta, mainitun laitteen käsittäessä suukappaleeseen anatomisesti sopivan S 35 ilmaisimen, joka ilmaisin käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinnestenäytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodosta- essa ainakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ainakin yhden data- signaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaanipohjaisen bio- markkerin tasoon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivovamman asteesta, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä Kuvio 8 kuvaa suusuojukseen asennetun erillisen laitteen aivovam- man havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti.Figure 6 illustrates a device mounted in a sports helmet for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention. The sports helmet 36 may be, for example, an American Football helmet 36. The sports helmet 36 described has a device for detecting brain injury at a subject, the device comprising a detector unit 32, a cable 33 and a transmitter unit 34. The sports helmet 36 comprises a detachable device for detecting brain injury without said device comprising a detector anatomically compatible with the mouthpiece, the detector comprising at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to said glycan-based biomarker in a body fluid sample; generating at least one data signal as measurement data, said at least one data signal having an intensity correlating with the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator the degree of brain injury to the subject, wherein said body fluid is saliva. Fig. 7 illustrates a device mounted in a helmet for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention. The helmet 37 may be, for example, a helmet 37 used in cycling, ice skating, field sports or ice sports. The helmet 37 may also be a military helmet 37. The helmet 37 shown has a device for detecting brain injury in a subject, the device comprising a detector unit 32, a cable 33 and a transmitter unit 34. The helmet 37 described comprises a detachable device for detecting brain injury in a subject without the need to interrupt an ongoing N operation, said device comprising an S 35 detector anatomically compatible with the mouthpiece, the detector comprising at least one glycan-based biomarker-binding / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to said glycan-based biomarker; as measurement data of at least one data signal, said at least one data signal having an intensity that correlates with the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator of brain injury to the subject; Figure 8 illustrates a separate device mounted on a mouthpiece for detecting brain injury in a subject according to an embodiment of the present invention.

Suusuojus 41 voi olla esimerkiksi kenttäurheilussa tai kamppailula- jeissa käytettävä suusuojus 41, joka mittaa biomarkkeria ilman, että on tarve keskeyttää meneillään oleva toiminta.The ski cover 41 can be, for example, a ski cover 41 used in field sports or martial arts, which measures the biomarker without the need to interrupt ongoing activities.

Kuvatussa suusuojassa 41 on laite 40 ai- vovamman havaitsemiseksi kohteessa, laitteen käsittäessä ilmaisin-lähetinyksi- kön 42. Kuvattu suusuojus 41 käsittää hammassuojan, leukasuojan, johon on upotettu laite aivovamman havaitsemiseksi suusuojusta käyttävässä kohteessa, — mainitun laitteen käsittäessä ilmaisimen, joka ilmaisin käsittää ainakin yhtä gly- kaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaiseen biomark- keriin sitoutuvaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti glykaanipohjaisen bio- markkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinnestenäytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ainakin yhden datasignaalin mittaus- datana, mainitun ainakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka kor- reloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivovamman asteesta, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä.The described mouth guard 41 has a device 40 for detecting brain injury in a subject, the device comprising a detector-transmitter unit 42. The described mouth guard 41 comprises a dental guard, a jaw guard embedded in a device for detecting brain injury in a subject using the mouth guard, said device comprising a detector comprising at least one a glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker in a body fluid sample, said reaction or said binding forming at least one data signal as measurement data, said at least one data signal relaying the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator of the degree of brain injury in the subject at which said body fluid is saliva.

Esitetyssä suoritusmuodossa laite 40 aivovamman havaitsemiseksi kohteessa käsittää ilmaisin-lähetinyksikön 42, jossa mainittu ilmaisin-lähetinyk- N sikkö 42 käsittää ilmaisimen ja lähettimen.In the illustrated embodiment, the device 40 for detecting brain injury in a subject comprises a detector-transmitter unit 42, wherein said detector-transmitter unit 42 comprises a detector and a transmitter.

Mainitussa ilmaisin-lähetinyksikössä S 42 mainittu ilmaisin on konfiguroitu tuotavaksi suoraan kosketukseen näytteen N kanssa. = Ilmaisin-lähetinyksikön 42 ilmaisin voi käsittää ainakin yhtä glykaa- © 30 nipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaiseen biomarkkeriin E sitoutuvaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti glykaanipohjaisen biomarkke- o rin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinnestenäytteessä, jossa mainittu reaktio tai S mainittu sitoutuminen muodostaa ainakin yhden datasignaalin mittausdatana, N mainitun ainakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi gly- S 35 kaanipohjaisen biomarkkerin tasoon näytteessä, tason ollessa indikaattori koh- teen aivovamman asteesta.In said detector-transmitter unit S 42, said detector is configured to be brought into direct contact with the sample N. The detector of the detector-transmitter unit 42 may comprise at least one reagent that reacts with a glycan-based biomarker / binds to a glycan-based biomarker E that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker in a body fluid sample, said reaction or S said binding forming at least one as measurement data, N said at least one data signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury to the subject.

Ilmaisin-lähetinyksikön 42 ilmaisin on konfiguroitu välittämään mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisin-lähetinyksikön 42 lähetti- melle. Ilmaisin-lähetinyksikön 42 ilmaisin on konfiguroitu suorittamaan useita mittauksia ajan myötä aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi koh- teessa. Ilmaisin-lähetinyksikön 42 lähetin on konfiguroitu lähettämään analy- — saattorille digitaalista informaatiota, joka sisältää mainitun ainakin yhden data- signaalin.The detector of the detector-transmitter unit 42 is configured to transmit said at least one data signal to the transmitter of the detector-transmitter unit 42. The detector of the detector-transmitter unit 42 is configured to perform multiple measurements over time to detect and monitor brain injury at the target. The transmitter of the detector transmitter unit 42 is configured to transmit to the analyzer digital information containing said at least one data signal.

Kuvio 9 kuvaa hampaaseen asennetun tai istutetun erillisen laitteen aivovamman havaitsemiseksi kohteessa esillä olevan keksinnön erään suoritus- muodon mukaisesti. Kuvattu laite 50 aivovamman havaitsemiseksi kohteessa on järjestetty hampaaseen 51, joka käsittää ilmaisin-lähetinyksikön 52. Mainittu ilmaisin-lähetinyksikkö 52 voi olla esimerkiksi kiinnitetty tai istutettu hampaalle tai hampaaseen 51.Figure 9 illustrates a separate device mounted or implanted in a tooth for detecting brain injury in a subject in accordance with one embodiment of the present invention. The described device 50 for detecting brain injury in a subject is provided in a tooth 51 comprising a detector-transmitter unit 52. Said detector-transmitter unit 52 may, for example, be attached to or implanted in a tooth or tooth 51.

Esitetyssä suoritusmuodossa laite 50 aivovamman havaitsemiseksi kohteessa käsittää ilmaisin-lähetinyksikön 52, jossa mainittu ilmaisin-lähetinyk- —sikkö 52 käsittää ilmaisimen ja lähettimen. Mainitussa ilmaisin-lähetinyksikössä 52 mainittu ilmaisin on konfiguroitu tuotavaksi suoraan kosketukseen näytteen kanssa.In the illustrated embodiment, the device 50 for detecting brain injury in a subject comprises a detector-transmitter unit 52, wherein said detector-transmitter unit 52 comprises a detector and a transmitter. In said detector-transmitter unit 52, said detector is configured to be brought into direct contact with the sample.

Ilmaisin-lähetinyksikön 52 ilmaisin voi käsittää ainakin yhtä glykaa- nipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaiseen biomarkkeriin — sitoutuvaa reagenssia, joka reagoi selektiivisesti glykaanipohjaisen biomarkke- rin kanssa tai sitoutuu siihen näytteessä, jossa mainittu reaktio tai mainittu si- toutuminen muodostaa ainakin yhden datasignaalin mittausdatana, mainitun ai- nakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi glykaanipohjai- sen biomarkkerin tasoon näytteessä, tason ollessa indikaattori kohteen aivo- vamman asteesta. Ilmaisin-lähetinyksikön 52 ilmaisin on konfiguroitu välittä- N mään mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisin-lähetinyksikön 52 lähettimelle. S Ilmaisin-lähetinyksikön 52 ilmaisin on konfiguroitu suorittamaan useita mittauk- N sia ajan myötä aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi kohteessa. Ilmai- = sin-lähetinyksikön 52 lähetin on konfiguroitu lähettämään analysaattorille digi- © 30 taalista informaatiota, joka sisältää mainitun ainakin yhden datasignaalin. Ter- E mejä "ilmaisin" ja "anturi" voidaan käyttää tässä vaihtovuoroisesti.The detector of the detector-transmitter unit 52 may comprise at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to the glycan-based biomarker in a sample wherein said reaction or said binding forms at least one data signal as measurement data. the at least one data signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury in the subject. The detector of the detector-transmitter unit 52 is configured to transmit said at least one data signal to the transmitter of the detector-transmitter unit 52. S The detector of the detector-transmitter unit 52 is configured to perform multiple measurements over time to detect and monitor brain injury at the target. The transmitter of the detector unit 52 is configured to transmit to the analyzer digital information containing said at least one data signal. The terms "detector" and "sensor" may be used interchangeably herein.

o Esillä olevan keksinnön eräässä suoritusmuodossa mainittu ruumiin- S neste on hikeä ja laite on suunniteltu liimalaastariksi.o In one embodiment of the present invention, said body fluid is sweat and the device is designed as an adhesive patch.

N Esillä olevan keksinnön toisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiin- S 35 neste on virtsaa ja mainittu näytteenottoelementti on suunniteltu virtsankerays- laitteeksi.In another embodiment of the present invention, said body fluid is urine and said sampling element is designed as a urine collection device.

Esillä olevan keksinnön toisessa suoritusmuodossa mainittu ruumiin- neste on kyynelnestettä ja mainittu näytteenottoelementti on suunniteltu kyynel- nesteen keräyslangaksi.In another embodiment of the present invention, said body fluid is a tear fluid and said sampling element is designed as a tear fluid collection wire.

Biomolekyylien havaitsemiseen tarkoitetut anturit, joita kutsutaan myös bioantureiksi, voivat sisältää biotunnistuselementtejä ja muuntimia. Bio- tunnistuselementit tunnistavat analyytit spesifisesti ja ovat vuorovaikutuksessa niiden kanssa, tyypillisesti havaitsemalla muutoksia fysikokemiallisissa ominai- suuksissa (optiset, termiset, sähköiset ja termodynaamiset ominaisuudet), jotka yleensä muunnetaan sähköiseksi signaaliksi muuntimella.Sensors for detecting biomolecules, also called biosensors, may include biosensing elements and transducers. Bioassay elements specifically recognize and interact with analytes, typically by detecting changes in physicochemical properties (optical, thermal, electrical, and thermodynamic properties) that are generally converted to an electrical signal by a transducer.

Anturi käsittää tunnistavan materiaalin, joka voi olla entsyymi, vasta- aine, mikro-organismi, kudos, organelli, DNA ja RNA, ligandia sitova reseptori tai mikä tahansa vastaava molekyyliaffiniteettisitoutumispari, kuten lektiini ja gly- kaani. Vaihtoehtoisesti se on vuorovaikutus komplementaaristen aineiden välillä ja ligandien vuorovaikutus 3D-komplementaaristen 3D-rakenteiden kanssa.The sensor comprises a recognition material, which may be an enzyme, an antibody, a microorganism, a tissue, an organelle, DNA and RNA, a ligand binding receptor, or any similar molecular affinity binding pair, such as lectin and glycan. Alternatively, it is the interaction between complementary substances and the interaction of ligands with 3D complementary 3D structures.

— Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti anturi voi perus- tua käytetyn biotunnistuselementin tyyppiin tai käytettyyn muunninmenetel- mään. Biotunnistuselementin perusteella anturi voi olla entsyymianturi, immu- noanturi, nukleiinihappokoetinanturi tai solu-, kudos- tai organellipohjainen an- turi. Muunninmenetelmän perusteella anturi voi olla pietsosähköinen, optinen tai sähkökemiallinen anturi.According to some embodiments of the present invention, the sensor may be based on the type of biosensing element used or the transducer method used. Based on the biosensing element, the sensor may be an enzyme sensor, an immunoassay, a nucleic acid probe sensor, or a cell, tissue, or organelle-based sensor. Depending on the converter method, the sensor may be a piezoelectric, optical or electrochemical sensor.

Jotkin esillä olevan keksinnön suoritusmuodot sisältävät bioantu- rialustoina hiilinanomateriaaleja partikkeleiden/pisteiden, putkien/lankojen ja le- vyjen muodossa. Hiilinanomateriaalit nanoputkien muodossa sisältävät yksisei- näiset (SWCNT) ja moniseinäiset (MWCNT), grafeenit sisältävät grafeenin (GR), grafeenioksidin (GO) ja pelkistetyn grafeenioksidin (rGO). Hiilen kvantti- N pisteanturirakenteet (OD) sisältyvät myös esillä olevan keksinnön suoritusmuo- O toihin. LÖ Näin ollen laite käsittää lisäksi anturin biomarkkerin läsnä olon ja ta- = son konvertoimiseksi/muuntamiseksi kvantitoitavaksi signaaliksi (esim. säh- © 30 —köiseksi signaaliksi), jota voidaan käsitellä prosessointiyksikössä lisäanalyysiä E varten. Toisin sanoen anturi on laitteen elementti, joka on muokattu muodosta- o maan signaali, jonka intensiteetti korreloi glykaanipohjaisen biomarkkerin ta- S soon ruumiinnestenäytteessä, joka saatetaan kosketukseen anturin kanssa N näytteenottoelementin välityksellä. S 35 Keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti signaalin muodos- taminen ja mittaukset perustuvat ainakin yhteen seuraavista: kolorimetrisiin mittauksiin, valonsirontamittauksiin, lämpösäteilymittauksiin, fluoresenssimit- tauksiin, fotoluminesenssimittauksiin, valon polarisaatiomittauksiin, kemilumi- nesenssimittauksiin, elektrokemiluminesenssimittauksiin (ECL), magneettikent- tämittauksiin ja sähkökemiallisiin mittauksiin. Keksinnön vaihtoehtoisessa suori- tusmuodossa anturi vastaanottaa näytteen näytteenottoelementistä putken tai näytteensiirtotyökalun, kuten esimerkiksi pipetin, välityksellä.Some embodiments of the present invention contain carbon nanomaterials in the form of particles / dots, tubes / wires, and plates as biosensor substrates. Carbon nanomaterials in the form of nanotubes include single-walled (SWCNT) and multi-walled (MWCNT), graphenes include graphene (GR), graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO). Carbon quantum N point sensor (OD) structures are also included in embodiments of the present invention. Thus, the device further comprises a sensor for converting / converting the presence and level of the biomarker into a quantifiable signal (e.g., an electrical signal) that can be processed in the processing unit for further analysis E. That is, the sensor is an element of the device that is modified to generate a signal whose intensity correlates with the level S of the glycan-based biomarker in the body fluid sample that is contacted with the sensor via the N sampling element. S 35 According to some embodiments of the invention, signal generation and measurements are based on at least one of the following: colorimetric measurements, light scattering measurements, thermal radiation measurements, fluorescence measurements, photoluminescence measurements, light polarization measurements, chemiluminescence measurements, electrochemiluminescence measurements, electrochemiluminescence measurements. In an alternative embodiment of the invention, the sensor receives a sample from the sampling element via a tube or sample transfer tool, such as a pipette.

Informaatio, eli diagnostiset/analyyttiset tulokset, voidaan saada muutamassa sekunnissa tai minuuteissa. Eräiden keksinnön suoritusmuotojen mukaisesti anturi ja prosessori pystyvät havaitsemaan ja tallentamaan biomark- —kerin tasoja jopa useita kertoja sekunnissa reaaliaikaisesti, on-line.Information, i.e. diagnostic / analytical results, can be obtained in a matter of seconds or minutes. According to some embodiments of the invention, the sensor and processor are capable of detecting and storing biomarker levels up to several times per second in real time, on-line.

Anturi voi sisältää reaktiokennon seuraavien toimintojen suoritta- miseksi: diffuusien reagenssien aikaansaamisen, jotka voivat sitoutua tai muo- dostaa kompleksin biomarkkerin kanssa, jossa nämä diffuusit reagenssit voi- daan toimittaa joko reagenssit sisältävällä nesteellä esitäytetystä kammiosta tai reagenssia sisältävästä kuivatusta laikusta/täplästä, immobilisoitujen/sidottujen (esim. painettujen tai täplitettyjen) reagenssien aikaansaamisen biomarkkerin tai aiemmassa näytekeräyksessä muodostuneen kompleksin sitomiseksi, ja/tai tuloksen havaitsemisen mahdollistamisen suorittamalla reaktio tai tapahtuma, jonka perusteella biomarkkerin läsnäolo ja määrä voidaan havaita ja varmistaa, ja myös valinnaisesti kvantitoida.The sensor may include a reaction cell to perform the following functions: providing diffuse reagents that can bind to or complex with a biomarker, where these diffuse reagents can be delivered either from a fluid-filled chamber containing the reagents or from a dried immobilized stain / spot containing the reagent; providing reagents (e.g., printed or spotted) to bind the biomarker or complex formed in a previous sample collection, and / or allowing the result to be detected by performing a reaction or event that allows the presence and amount of the biomarker to be detected and confirmed, and also optionally quantified.

Anturi voi olla mikrofluidiikkakennon muodossa ja biomarkkeri joko leimataan tai aiheutetaan muu muutos solua karakterisoivassa signaalissa. Sig- naali on konsentraatioriippuvainen, mikä mahdollistaa biomarkkerin kvantitatii- visen mittauksen.The sensor may be in the form of a microfluidic cell and the biomarker is either labeled or otherwise altered in the cell characteristic signal. The signal is concentration dependent, which allows quantitative measurement of the biomarker.

Jotkin biomarkkerin seurantatekniikat perustuvat mikrofluidiikoihin, N joita pidetään yksinkertaisina, edullisina ja nopeina. Mikrofluidiikka sisältää po- O lymeeri- ja paperipohjaisten alustojen käytön havaitsemisessa, kolorimetrisen, LÖ fluoresenssin, kemiluminesenssin, elektrokemiluminesenssin (ECL), magneetti- = sen, lämpösäteilyn, radiotaajuusmodulaation ja sähkökemiallisen havaitsemi- © 30 sen. Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukainen laite voi si- E sältää mikrofluidiikkaelementtejä. Mikrofluidiikan rooli bioantureiden kehittämi- o sessä on osoittautunut merkittäväksi biologisten ja kemiallisten näytteiden ana- S lyyttisissa tutkimuksissa. Geneerinen analyyttinen toimintamalli voidaan jakaa N kolmeen laajaan kategoriaan: analyyttiseen toimintaperiaatteeseen, johon mit- S 35 —taus perustuu, analyysimenetelmään, joka on konsepti valitun analyyttisen toi- mintaperiaatteen olosuhteiden optimoimiseksi, ja analyysimenettelyyn, joka sisältää kaikki huomioitavat seikat analyytistä analyysitulokseen. Mikrofluidiik- kalaitteilla on luonnostaan ominaisuuksia, jotka tekevät niistä edullisia vierites- taussovelluksiin (POCT): analysointiin tarvitaan pienempiä määriä testinäytteitä ja reagensseja, joita voidaan myös käsitellä tarkasti, testiajat lyhenevät rajusti johtuen diffuusioreitin pituuksien lyhentymisestä mikrofluidiikkalaitteissa, sa- manaikaisesti voidaan suorittaa useita testityyppejä (multipleksointi) ja erilaisia prosessivaiheita voidaan integroida ja automatisoida samalla alustalla. Esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti mukaan voidaan sisäl- lyttää näytteen esikäsittely- ja rikastusvaihe.Some biomarker tracking techniques are based on microfluidics, N which are considered simple, inexpensive, and fast. Microfluidics includes the use of polymer- and paper-based substrates in detection, colorimetric, LO fluorescence, chemiluminescence, electrochemiluminescence (ECL), magnetic, thermal radiation, radio frequency modulation, and electrochemical detection. The device according to some embodiments of the present invention may include microfluidic elements. The role of microfluidics in the development of biosensors has proven to be important in analytical studies of biological and chemical samples. The generic analytical operating model can be divided into three broad categories: the analytical policy on which the S 35 background is based, the analytical method, which is a concept for optimizing the conditions of the chosen analytical policy, and the analytical procedure, which includes all considerations from analytical to analytical. Microfluidic devices inherently have properties that make them advantageous for scroll testing applications (POCT): smaller amounts of test samples and reagents are required for analysis, which can also be processed accurately, test times are drastically reduced due to shortening of diffusion path lengths. ) and different process steps can be integrated and automated on the same platform. According to some embodiments of the present invention, a sample pretreatment and enrichment step may be included.

Mikrofluidiikkakennoanturi voi sisältää reaktio- ja havaitsemisseg- mentin tietyssä putken tilavuudessa tai pinnan alueella, esimerkiksi kerroksen, kalvon, päällystettyjen helmien, kuitujen, neulojen, huokostilavuuden tai muun kolmiulotteisen matriksin muodossa. Reaktiot, jotka biomarkkerin läsnäolo lau- kaisee ja havaittavissa/mitattavissa oleva lopputulos, joka on indikaattori aivo- vammasta, tapahtuvat reaktioalueella.The microfluidic cell sensor may include a reaction and detection segment in a particular tube volume or surface area, for example, in the form of a layer, film, coated beads, fibers, needles, pore volume, or other three-dimensional matrix. Reactions triggered by the presence of a biomarker and a detectable / measurable outcome, an indicator of brain injury, occur in the reaction zone.

Anturi voi käsittää spiraalikiekon tai mikrofluidisen sentrifugaatioalus- tan, joka voi toimia sekä erotus/suodatusyksikkönä että reaktiokennona.The sensor may comprise a spiral disk or a microfluidic centrifuge plate which may act as both a separation / filtration unit and a reaction cell.

Kuten edellä on käsitelty, yhden tai useamman glykaanipohjaisen biomarkkerin läsnäolo liikkuvassa tai paikallaan olevassa nestenäytteessä ha- —vaitaan spesifisellä reaktiolla, jonka biomarkkerin läsnäolo laukaisee. Havaitse- minen voi olla joko kvantitatiivista massa per tilavuuden suhteen tai suhteellista peräkkäisten mittausten välillä.As discussed above, the presence of one or more glycan-based biomarkers in a moving or stationary fluid sample is detected by a specific reaction triggered by the presence of the biomarker. Detection can be either quantitative in terms of mass per volume or relative between successive measurements.

Glykaanipohjainen biomarkkeri voi adsorboitua matriksin pintaan, joka on funktionalisoitu aineilla, jotka sitovat/sieppaavat biomarkkerin näyt- teestä. Tällaisia sieppausaineita voivat olla esimerkiksi lektiinit, vasta-aineet tai N niiden synteettinen toiminnallinen mimeetti, joka kykenee sitomaan biomarkke- S rin. Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää myös biomarkkerin epäspesifistä sitomista, N eli sitomista, joka perustuu hydrofobisiin vuorovaikutuksiin, passiiviseen adsorp- = tioon, van der Waalsin voimiin ja/tai vetysidoksiin. © 30 Joissain suoritusmuodoissa havaitseminen perustuu leimavapaisiin E tekniikoihin, esimerkiksi sähköisen signaalin muutoksen mittaaminen havainto- o alueen/tilavuuden yli (esimerkiksi sähkökemiallinen, johtavuus, kapasitanssi) tai S sorptioon perustuvien muutosten mittaaminen optisessa signaalissa (esimer- N kiksi spektroskooppinen, absorbanssi, transmittanssi, heijastuskyky ja pintap- S 35 lasmoniresonanssi). Näin ollen kvantitatiivinen tai suhteelliskvalitatiivinen ha- vaitseminen voidaan suorittaa kultakalvolla pintaplasmoniresonanssilla, kalvon kapasitanssin tai johtavuuden sähköisellä havainnoinnilla, sähkökemiallisella havainnoinnilla (PED, hapetus) tai huokoisen (nano)kalvon optisen resonanssin havainnoinnilla.The glycan-based biomarker can be adsorbed to the surface of the matrix functionalized with substances that bind / capture the biomarker from the sample. Such capture agents may be, for example, lectins, antibodies, or a synthetic functional mimetic thereof capable of binding a biomarker. Alternatively, non-specific binding of the biomarker, N, based on hydrophobic interactions, passive adsorption, van der Waals forces and / or hydrogen bonds, can also be used. © 30 In some embodiments, detection is based on label-free E techniques, e.g., measuring the change in electrical signal over the detection range / volume (e.g., electrochemical, conductivity, capacitance), or measuring changes in optical signal based on S sorption, e.g., N spectroscopic, absorbance, transmittance, reflectance and surface-S 35 lasmon resonance). Thus, quantitative or relative qualitative detection can be performed on a gold film by surface plasmon resonance, electrical detection of film capacitance or conductivity, electrochemical detection (PED, oxidation) or detection of optical resonance of a porous (nano) film.

Leimariippuvaisessa havaitsemisessa termi "leima" viittaa ainee- seen, jota käytetään biomarkkerin jäljittämiseen, paikantamiseen tai visualisoi- miseen ja sen tekemiseen havaittavaksi visuaalisella tekniikalla tai millä tahansa tunnistustekniikalla.In label-dependent detection, the term "label" refers to a substance used to trace, locate, or visualize a biomarker and make it detectable by visual techniques or any recognition technique.

Leima konjugoidaan tyypillisesti biomarkkerispesifiseen molekyyliin, kuten vasta-aineeseen tai lektiiniin, joka sitoutuu spesifisesti gly- kaanipohjaiseen biomarkkeriin.The label is typically conjugated to a biomarker-specific molecule, such as an antibody or lectin, that specifically binds to a glycan-based biomarker.

Leima voi olla väriaine, fluoresoiva molekyyli, entsyymi, havaittava nanopartikkeli tai kelaatti.The label can be a dye, a fluorescent molecule, an enzyme, a detectable nanoparticle, or a chelate.

Näissä leimoissa on biomarkke- ria sitova osa biomarkkerin spesifisen sitomisen varmistamiseksi.These labels have a biomarker binding moiety to ensure specific binding of the biomarker.

Tällaisten lei- mojen läsnäolo anturissa/anturilla muodostaa signaalin, joka on suhteessa bio- markkerin määrään.The presence of such labels on / by the sensor generates a signal that is proportional to the amount of biomarker.

Fluoresenssipolarisaatiohavaitseminen on leimariippuvai- nen havaitsemismenetelmä; se on kuitenkin edullinen, koska se ei vaadi erotus- tai pesuvaihetta, koska havaitseminen perustuu emittoituneen valon eri polari- saatiotasoihin riippuen siitä, onko biomarkkeri sitoutunut ligandiin vai ei.Fluorescence polarization detection is a label-dependent detection method; however, it is preferred because it does not require a separation or washing step, as detection is based on different levels of polarization of the emitted light depending on whether or not the biomarker is bound to the ligand.

Fysikaalisessa ja analyyttisessä kemiassa kolorimetria on tekniikka, jota käytetään värillisten yhdisteiden konsentraation määrittämiseksi liuoksessa.In physical and analytical chemistry, colorimetry is a technique used to determine the concentration of colored compounds in solution.

Kolorimetrinen analyysi on menetelmä kemiallisen alkuaineen tai kemiallisen yh- disteen konsentraation määrittämiseksi liuoksessa värireagenssin avulla.Colorimetric analysis is a method for determining the concentration of a chemical element or chemical compound in a solution using a color reagent.

Liuok- sen konsentraation testaaminen voidaan suorittaa mittaamalla sen absorbanssi tietyllä valon aallonpituudella.Testing the concentration of a solution can be performed by measuring its absorbance at a given wavelength of light.

Joissain keksinnön suoritusmuodoissa käytetään kolorimetriatekniikoita, mutta myös muita väriin perustuvia havaitsemisteknii- koita voidaan käyttää.In some embodiments of the invention, colorimetric techniques are used, but other color-based detection techniques may be used.

Joissain suoritusmuodoissa väri/väriaine/kromogeeni muodostaa vä- N rillisen kompleksin tai muuttaa väriään glykaanipohjaisen biomarkkerin läsnä ol- S lessa (kemialliset glykaanimääritykset). Keksinnön joidenkin suoritusmuotojen N mukaisesti glykaanipohjaisten biomarkkereiden havaitseminen perustuu reak- = tiokaskadiin, jonka käynnistää biomarkkerin läsnäolo.In some embodiments, the dye / dye / chromogen forms a color complex or changes color in the presence of a glycan-based biomarker (chemical glycan assays). According to some embodiments of the invention, the detection of glycan-based biomarkers is based on a reaction cascade initiated by the presence of the biomarker.

Reaktio voi sisältää ent- © 30 —syymejä tai ei sisällä niitä.The reaction may or may not contain enzymes.

Joissain suoritusmuodoissa glykaanipohjaiselle bio- E markkerille spesifinen entsyymi aloittaa konversioreaktion biomarkkerin läsnä o ollessa.In some embodiments, an enzyme specific for the glycan-based bio-E marker initiates a conversion reaction in the presence of the biomarker.

Entsymaattinen reaktio voidaan kytkeä väriin/väriaineeseen/kromogee- S niin, joka kehittää väriä tai muuttaa sen väriä (entsymaattinen aktiivisuus). Täl- N lainen havaitsemismekanismi ei myöskään vaadi minkään elementin immobili- S 35 — sointia indikaattoriformulaatiossa.The enzymatic reaction can be coupled to a dye / dye / chromogen that develops or changes color (enzymatic activity). Nor does such a detection mechanism require the immobilization of any element in the indicator formulation.

Keksinnön toisessa suoritusmuodossa leimattu reagenssi on analyy- tin spesifinen sitomispartneri. Leimattu reagenssi, analyytti (jos on läsnä) ja im- mobilisoitu leimaamaton spesifinen sitomisreagenssi toimivat yhdessä "kerros- reaktiossa". Tämä johtaa siihen, että leimattu reagenssi sitoutuu toiseen vyö- hykkeeseen, jos näytteessä on läsnä analyyttiä. Näillä kahdella sitomisreagens- silla on spesifisyydet analyytin eri epitoopeille.In another embodiment of the invention, the labeled reagent is a specific binding partner of the analyte. The labeled reagent, analyte (if present), and immobilized unlabeled specific binding reagent work together in a "layer reaction." This results in the labeled reagent binding to the second zone if analyte is present in the sample. These two binding reagents have specificities for different epitopes of the analyte.

Esillä oleva keksintö kattaa myös indikaattoriformulaatiot, jotka voivat perustua liukoisiin reagensseihin glykaanipohjaisen biomarkkerin havaitse- miseksi.The present invention also encompasses indicator formulations that may be based on soluble reagents for detecting a glycan-based biomarker.

Esimerkiksi entsymaattisessa glykaanimäärityksen suoritusmuo- dossa näytteessä oleva analyytti (glykaani) reagoi entsyymin kanssa, joka kata- lysoi glykaanin hajoamista. Esimerkiksi heksokinaasi on entsyymi, joka fosfory- loi heksooseja (kuusihiilisiä sokereita) muodostaen heksoosifosfaattia, joka puo- lestaan voi muodostaa indikaattoriformulaatiossa olevan toisen reagenssin kanssa väriä luovuttavan aineen. Tämä reagenssi lisätään formulaatioon tyypil- lisesti portaalin kautta. Vastaavasti galaktoosioksidaasi on entsyymi, joka kata- lysoi D-galaktoosin hapettumista, ja glukoosioksidaasi on oksidoreduktaasi, joka katalysoi glukoosin hapettumista vetyperoksidiksi ja D-alukono-ö-laktoniksi; nämä entsymaattisten reaktioiden tuotteet voidaan havaita suoraan tai epäsuo- rasti.For example, in an enzymatic glycan assay, the analyte in the sample (glycan) reacts with an enzyme that catalyzes the degradation of glycan. For example, hexokinase is an enzyme that phosphorylates hexoses (six-carbon sugars) to form hexose phosphate, which in turn can form a color donor with another reagent in the indicator formulation. This reagent is typically added to the formulation via a portal. Accordingly, galactose oxidase is an enzyme that catalyzes the oxidation of D-galactose, and glucose oxidase is an oxidoreductase that catalyzes the oxidation of glucose to hydrogen peroxide and D-alchono-β-lactone; these products of enzymatic reactions can be detected directly or indirectly.

Esimerkiksi "suoran testauksen" suoritusmuodossa glykaanipohjai- nen biomarkkeri reagoi kromogeenin kanssa, esimerkiksi pelkistävä sokeri ai- heuttaa kromogeenin pelkistymisen siten saaden aikaan värin kehittymisen.For example, in an embodiment of "direct testing", a glycan-based biomarker reacts with a chromogen, e.g., a reducing sugar causes the chromogen to be reduced, thereby causing color development.

Joissain liukoisiin ja diffundoituviin leimoihin perustuvissa suoritus- muodoissa glykaanipohjainen biomarkkeri reagoi entsyymin kanssa, joka on N spesifinen glykaanipohjaisessa biomarkkerissa olevalle osalle tai molekyylira- O kenteelle. Joissain tapauksissa tämä osa voi olla galaktoosi ja entsyymi on ga- LÖ laktoosioksidaasi. HRP:n ja kromogeenin, kuten Amplex® Red -kromogeenin = (10H-fenoksatsiini-3,7-dioli-10-asetyyli, CAS 119171-73-2), läsnä ollessa reak- © 30 tio johtaa värin kehittymiseen (absorbanssin max @ 560 nm).In some embodiments based on soluble and diffusible labels, the glycan-based biomarker reacts with an enzyme that is N specific for the moiety or molecular structure in the glycan-based biomarker. In some cases, this moiety may be galactose and the enzyme is galactose oxidase. In the presence of HRP and a chromogen such as Amplex® Red chromogen = (10H-phenoxazine-3,7-diol-10-acetyl, CAS 119171-73-2), the reaction results in the development of color (absorbance max @ 560 nm).

E Joissain liukoisiin ja diffundoituviin leimoihin perustuvissa suoritus- o muodoissa glykaanipohjainen biomarkkeri reagoi suoraan kromogeenin/värin S kanssa. Joissain tapauksissa glykaanibiomarkkeri voi koostua pelkistävästä so- N kerista, joka joissain tapauksissa reagoi 3-metyyli-2-bentsotiatsolinonihydratso- S 35 nin (MBTH) kanssa muodostaen värillistä adduktia.E In some embodiments based on soluble and diffusible labels, the glycan-based biomarker reacts directly with the chromogen / dye S. In some cases, the glycan biomarker may consist of a reducing sugar which in some cases reacts with 3-methyl-2-benzothiazolinone hydrazone (MBTH) to form a colored adduct.

Toinen esillä olevan keksinnön joissain suoritusmuodoissa relevantti havaitsemistekniikka sisältää nanopartikkeleihin pohjautuvien fluoresoivien ko- ettimien käänteisvirittämisen, jotka voidaan virittää matalaenergisellä valofoto- nilla (lähi-infrapunalla). Signaalin lukeminen tapahtuu matalammilla aallonpi- tuuksilla, mikä tarkoittaa, että vältetään autofluoresenssi.Another detection technique relevant to some embodiments of the present invention involves inverse tuning of nanoparticle-based fluorescent probes that can be excited by low-energy photon (near-infrared). The signal is read at lower wavelengths, which means that autofluorescence is avoided.

Joissain esillä olevan keksinnön suoritusmuodoissa anturi on vasta- ainepohjainen anturi, joka tunnetaan myös nimellä immunoanturi, joka perustuu vasta-aine-antigeenireaktion spesifisyyteen aiheuttaa muutos anturisignaalissa. Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen yhteydessä voidaan käyttää sekä po- —lyklonaalisia että monoklonaalisia vasta-aineita. Vasta-aineet voidaan immobili- soida suoraan anturin pinnalle kovalenttisella sitomisella amino-, karboksyyli- tai aldehydiryhmien välityksellä. Vasta-aineet voidaan kiinnittää myös magneetti- helmien pintaan immunomagneettisen erotuksen ja havaitsemisen suoritta- miseksi.In some embodiments of the present invention, the sensor is an antibody-based sensor, also known as an immunosensor, based on the specificity of the antibody-antigen response to cause a change in the sensor signal. Both polyclonal and monoclonal antibodies can be used in embodiments of the present invention. Antibodies can be immobilized directly on the surface of the sensor by covalent attachment via amino, carboxyl or aldehyde groups. Antibodies can also be attached to the surface of magnetic beads to perform immunomagnetic separation and detection.

Joissain suoritusmuodoissa lektiini/galektiinitestin ja immunotestin yhdistelmää voidaan käyttää esillä olevien biomarkkereiden havaitsemiseksi, mittaamiseksi ja/tai analysoimiseksi kohteelta otetussa näytteessä. Tätä tarkoi- tusta varten tarvitaan sekä sieppausreagenssi että havaitsemisreagenssi. Mai- nittu sieppausreagenssi voi olla lektiini tai galektiini, kun taas mainittu havaitse- misreagenssi voi olla havaittavaksi leimattu vasta-aine, tai päinvastoin.In some embodiments, a combination of a lectin / galectin assay and an immunoassay can be used to detect, measure, and / or analyze the present biomarkers in a sample from a subject. For this purpose, both a capture reagent and a detection reagent are required. Said capture reagent may be lectin or galectin, while said detection reagent may be a detectable labeled antibody, or vice versa.

Immunologisissa testeissä, joita käytetään biomarkkereiden havait- semiseksi seerumissa ja biologisissa nesteissä, vasta-aineet sitoutuvat ei-kova- lenttisesti antigeeniepitooppeihin ei-kovalenttisten vuorovaikutusten, kuten ve- tysidosten, sähköstaattisten sidosten, van der Waalsin voimien ja hydrofobisten vuorovaikutusten välityksellä. Nämä vuorovaikutukset ovat reversiibeleitä ja vai- N kuttavat vasta-aineiden ja antigeenien välisen sitoutumisen vahvuuteen. S Esillä olevassa keksinnössä tarkastellaan myös perinteisiä immuno- N testejä, sisältäen esimerkiksi kerrosimmunotestit, kuten entsyymivälitteisen im- ? munosorbenttitestin (ELISA) tai fluoresenssipohjaiset immunotestit, sekä muut S 30 entsyymi-immunotestit. ELISA:ssa käytetään tyypillisesti vasta-aineita. Spesifi- E nen antigeeniepitooppi sitoutuu kiinteälle pinnalle immobilisoituihin pAb:eihin. o Entsyymikytketty sAb sitoutuu muihin epitooppeihin muodostaen kerrosmaisen s kompleksin. Antigeenin ja pAb:n sitoutuminen havaitaan käyttämällä entsyymin N aktiivisuutta, joka muuttaa substraatin värilliseksi tuotteeksi. S 35 Kuten alan ammattimiehet helposti ymmärtävät, useampaa kuin yh- den tyyppistä lektiiniä/galektiinia ja/tai useampaa kuin yhden tyyppistä vasta-In immunological assays used to detect biomarkers in serum and biological fluids, antibodies bind non-covalently to antigenic epitopes through non-covalent interactions such as hydrogen bonds, electrostatic bonds, van der Waals forces, and hydrophobic interactions. These interactions are reversible and affect the strength of binding between antibodies and antigens. The present invention also contemplates conventional immunoassays, including, for example, layered immunoassays, such as enzyme-mediated immunoassays. egg sorbent test (ELISA) or fluorescence-based immunoassays, as well as other S 30 enzyme immunoassays. Antibodies are typically used in an ELISA. The specific antigenic epitope binds to pAbs immobilized on a solid surface. o Enzyme-linked sAb binds to other epitopes to form a layered s complex. Binding of antigen and pAb is detected using the activity of enzyme N, which converts the substrate to a colored product. S 35 As will be readily appreciated by those skilled in the art, more than one type of lectin / galectin and / or more than one type of

ainetta voidaan käyttää. Lisäksi voidaan suorittaa useita erilaisia reaktioita sa- manaikaisesti tai peräkkäin erilaisten glykaanipohjaisten biomarkkereiden ha- vaitsemiseksi analysoitavassa näytteessä.the substance can be used. In addition, several different reactions can be performed simultaneously or sequentially to detect different glycan-based biomarkers in a sample to be analyzed.

Yllä olevan mukaisesti molekyylejä, jotka soveltuvat käytettäviksi gly- kaanipohjaisten biomarkkereiden havaitsemiseksi analysoitavassa näytteessä, ovat, mutta ei rajoittuen, lektiinit, galektiinit, vasta-aineet ja kompetetiiviset pien- molekyylit. Mainitut havaitsemismolekyylit voidaan visualisoida tai tehdä muuten mitattaviksi käyttämällä esimerkiksi konjugoituja värireagensseja, leimoja tai vä- rejä. Tähän tarkoitukseen sopivia entsyymileimoja ovat sellaiset, jotka substraat- tia lisättäessä katalysoivat reaktion, joka johtaa mitattavissa olevaan muutok- seen värissä, luminesenssissa, sakan muodostumisessa tai muissa mitattavissa olevissa parametreissa. Ei-rajoittavia esimerkkejä sellaisista entsyymileimoista ovat piparjuuriperoksidaasi (HRP) ja alkalinen fosfataasi (AP). Fotoluminesens- sileimoja, sisältäen fluoresoivat värit (suositeltavia), lantanidikelaatit (aika- —erotteistafluoresenssia varten) ja fotonien käänteisviritysleimat, voidaan käyttää mainittujen havaitsemismolekyylien havaitsemiseksi.As described above, molecules suitable for use in detecting glycan-based biomarkers in a sample for analysis include, but are not limited to, lectins, galectins, antibodies, and competitive small molecules. Said detection molecules can be visualized or otherwise measured using, for example, conjugated color reagents, labels or dyes. Enzyme labels suitable for this purpose are those that, upon addition of a substrate, catalyze a reaction that results in a measurable change in color, luminescence, precipitate formation, or other measurable parameters. Non-limiting examples of such enzyme labels include horseradish peroxidase (HRP) and alkaline phosphatase (AP). Photoluminescent labels, including fluorescent dyes (preferred), lanthanide chelates (for time-resolved fluorescence), and reverse photon excitation labels, can be used to detect said detection molecules.

Lisäksi havaitseminen voi perustua bioluminesenssiin ja kemilumi- nesenssiin (kuten esimerkiksi lusiferiinipohjaisessa havaitsemisessa) tai elektrokemiluminesenssiin (esimerkiksi ruteniumkompleksien kanssa). Myös — biotiinia ja sen johdannaisia, jotka mahdollistavat leimatun avidiinin tai leimatun streptavidiinin sitoutumisen ja havaitsemisen, sekä erilaisia radioaktiivisia iso- tooppeja voidaan käyttää havaitsemiseksi. Havaitseminen voidaan suorittaa myös käyttämällä helmiä ja partikkeleita, sisältäen esimerkiksi lateksipartikkelit, synteettiset polymeeripartikkelit, kolloidaaliset metallit, kuten kulta- ja hopeapar- — tikkelit, (para)magneettiset helmet ja fluoroforivärjätyt partikkelit.In addition, detection can be based on bioluminescence and chemiluminescence (such as luciferin-based detection) or electrochemiluminescence (e.g. with ruthenium complexes). Biotin and its derivatives, which allow the binding and detection of labeled avidin or labeled streptavidin, as well as various radioactive isotopes can also be used for detection. Detection can also be performed using beads and particles, including, for example, latex particles, synthetic polymer particles, colloidal metals such as gold and silver particles, (para) magnetic beads, and fluorophore dyed particles.

N Joissain suoritusmuodoissa esillä olevan keksinnön mukaiset bio- N markkerit voidaan havaita elektrokemiallisella luminesenssitestillä. Elektrokemi- N luminesenssihavaitsemisessa käytetään leimoja, jotka emittoivat valoa niitä = elektrokemiallisesti stimuloitaessa. Taustasignaalit ovat minimaalisia, koska sti- © 30 mulaatiomekanismi (sähkö) on irtikytketty signaalista (valo). Leimat ovat stabii- E leja, ei-radioaktiivisia ja tarjoavat käyttöön kätevän kytkentäkemiavaihtoehdon. o Lisäksi näyte voidaan analysoida myös passiivisen tai aktiivisen S biosirun avulla. Biosirut käsittävät yleensä kiinteitä alustoja ja niissä on yleensä N tasomainen pinta, johon on kiinnitetty sieppausreagenssi (kutsutaan myös ad- S 35 sorbentti- tai affiniteettireagenssiksi). Usein biosirun pinta käsittää useita sijain- niltaan tunnettuja kohtia, joista jokaiseen on sidottu sieppausreagenssi.In some embodiments, the bio-markers of the present invention can be detected by an electrochemical luminescence assay. Electrochemical luminescence detection uses labels that emit light when electrochemically stimulated. The background signals are minimal because the stimulation mechanism (electricity) is disconnected from the signal (light). The labels are stable, non-radioactive and provide a convenient alternative to coupling chemistry. o In addition, the sample can also be analyzed using a passive or active S biochip. Biochips generally comprise solid supports and generally have an N planar surface to which an capture reagent (also called an ad-sorbent or affinity reagent) is attached. Often, the surface of the biochip comprises several sites of known location, each of which is bound to a capture reagent.

Lektiinibiosirut ovat biosiruja, jotka on muokattu glykaanien sieppaamiseen.Lectin biochips are biochips that have been engineered to capture glycans.

Alalla on kuvattu monia lektiinibiosiruja.Many lectin biochips have been described in the art.

Nukleiinihappoaptameeriin perustuvaa leimavapaata elektrokemial- lista havaitsemista voidaan käyttää silloin, kun sitoutuminen immobilisoituun ap- tameeriin voi johtaa virran heikkenemiseen (signaalisammutukseen), joka mita- taan kanttiaaltovoltammetrialla.Label-free electrochemical detection based on a nucleic acid aptamer can be used when binding to the immobilized aptamer can result in current attenuation (signal quenching) as measured by square wave voltammetry.

Tämän menetelmän etuna on, että siinä käyte- tään DNA-aptameeriin perustuvaa reagenssitonta ja leimavapaata elektrokemi- allista bioanturia.The advantage of this method is that it uses a reagent-free and label-free electrochemical biosensor based on a DNA aptamer.

DNA-aptameeri voi havaita spesifisen antigeenin.The DNA aptamer can detect a specific antigen.

Kultananopartikkelit (AUNP) voivat toimia pintoina proteiinien immo- — bilisoinnille, mutta myös muita pintoja, joilla on elektrokemiallisia ominaisuuksia, voidaan käyttää elektrokemiallisten bioantureiden valmistamiseksi.Gold nanoparticles (AUNPs) can serve as surfaces for the immobilization of proteins, but other surfaces with electrochemical properties can also be used to make electrochemical biosensors.

AUNP-alus- toja voidaan yhdistää useilla entsyymeillä leimatun sAb-magneettihelmibiokon- jugaatin kanssa ja käyttää ultraherkkään havaitsemiseen.AUNP media can be combined with a multi-enzyme-labeled sAb-magnetic bead bioconjugate and used for ultra-sensitive detection.

Signaalin vahvistus voidaan saada aikaan käyttämällä syntetisoituja magneettisia biokonjugaattipar- — tikkelileimoja yhdessä sAb:n kanssa, joka on kiinnitetty 1 um magneettihelmiin, tai käyttämällä sekundaarista partikkelivahvistusta, kuten hopeapartikkelivahvis- tusta.Signal amplification can be achieved by using synthesized magnetic bioconjugate particle labels in conjunction with an sAb attached to 1 μm magnetic beads, or by using secondary particle amplification such as silver particle amplification.

Muissa keksinnön suoritusmuodoissa voidaan käyttää orgaanista elektrokemiallista transistoria, joka perustuu poly(styreenisulfonaatilla) seostet- tuun poly(3,4-etyleenidioksitiofeeniin) (PEDOT-PSS) ja pAb-leimattuun AuNP:hen.In other embodiments of the invention, an organic electrochemical transistor based on poly (3,4-ethylenedioxythiophene) doped with poly (styrene sulfonate) (PEDOT-PSS) and pAb-labeled AuNP may be used.

Elektrokemiluminesenssitekniikassa voidaan kuitenkin myös käyttää Ab-leimattuja platinananopartikkeleita ja vedyn muodostumisreaktiota.However, Ab-labeled platinum nanoparticles and a hydrogen formation reaction can also be used in the electrochemiluminescence technique.

Viimeaikaiset edistysaskeleet pinta-avusteisessa Raman-spektro- skopiassa (SERS) ovat johtaneet uusien nanokoettimien suunnitteluun, joita kut- sutaan SERS-tunnisteiksi.Recent advances in surface-assisted Raman spectroscopy (SERS) have led to the design of new nano probes called SERS tags.

SERS-tunnisteet ovat metallisten nanopartikkeleiden N ja erittäin spesifisten orgaanisten Raman-reportterimolekyylien yhdistelmiä.SERS tags are combinations of metallic nanoparticles N and highly specific organic Raman reporter molecules.

AN SERS-aktiiviset nanokoettimet tuottavat vahvoja, tunnusomaisia Raman-sig- N naaleja, ja niitä voidaan käyttää biomarkkereiden havaitsemiseen käyttämällä = Raman-laserspektrometriaa tai SERS-mikroskopiaa. © 30 Fluoresenssipohjaisessa biomarkkeriproteiinien havaitsemisessa E käytetään yksinkertaista kvantitointiprosessia, suurien näytemäärien helppoa o havaitsemista ja verrattain helppoa biomolekyylien leimaamista fluoresoivilla S tunnisteilla.AN SERS-active nano probes produce strong, characteristic Raman signals and can be used to detect biomarkers using = Raman laser spectrometry or SERS microscopy. © 30 Fluorescence-based detection of biomarker proteins E uses a simple quantification process, easy detection o of large sample volumes, and relatively easy labeling of biomolecules with fluorescent S tags.

Fluoresoivasti leimattuja sAb:itä käytetään näytteissä olevien anti- N geenien kvantitointiin.Fluorescently labeled sAbs are used to quantify antigens in the samples.

Lisäksi signaalin vahvistus voidaan saada aikaan käyttä- S 35 mällä fluoresoivia nanohelmiä fluoresoivien molekyylien sijasta.In addition, signal amplification can be achieved by using fluorescent nanobeads instead of fluorescent molecules.

Fluoresoivat na- nohelmet valmistetaan vangitsemalla fluoresoivia värejä polystyreenistä koostuvien mikrohelmien sisään. Sitten nämä fluoresoivat helmet konjugoidaan sAb:iden kanssa, jotka voivat muodostaa kerrostyyppisen biomolekyylikomplek- sin antigeenin ja immobilisoidun pAb:n kanssa.Fluorescent nanobeads are made by capturing fluorescent dyes inside polystyrene microbeads. These fluorescent beads are then conjugated to sAbs, which can form a layered biomolecular complex with the antigen and the immobilized pAb.

Vuonna 1983 tapahtuneen ensiesittelynsä jälkeen proteiinimikrosirut on hyväksytty laajalti ja niitä on innovoitu biomarkkereiden havaitsemiseksi. Bio- markkereiden havaitseminen perustuu biomolekulaarisen kompleksin muodos- tumiseen immobilisoidun pAb:n, vastaavan antigeenin ja fluoresoivalla väriai- neella leimatun sAb:n välillä. Näytteen antigeenin kvantitointi suoritetaan analy- soimalla fluoresenssisignaalin intensiteetti. Proteiinimikrosiru on edullinen siinä mielessä, että se vaatii hyvin pienen määrän näytettä ja reagensseja. Vaikka proteiinimikrosiruissa käytetään hyvin yksinkertaista kokeellista protokollaa, täl- laisen menetelmän herkkyys riippuu erityisesti kemiasta, jota käytetään proteii- nien immobilisoimiseksi pinnalle.Since its first introduction in 1983, protein microchips have been widely accepted and innovated to detect biomarkers. Detection of biomarkers is based on the formation of a biomolecular complex between the immobilized pAb, the corresponding antigen and the sAb labeled with a fluorescent dye. Quantification of the antigen in the sample is performed by analyzing the intensity of the fluorescence signal. A protein microchip is preferred in that it requires a very small amount of sample and reagents. Although a very simple experimental protocol is used in protein microchips, the sensitivity of such a method depends in particular on the chemistry used to immobilize the proteins on the surface.

Puolijohdekvanttipistekemia (QD) tarjoaa vaihtoehtoisen lähestymis- tavan biomarkkereiden havaitsemiseksi ja kvantitoimiseksi. OD:t on yleensä lei- mattu sAb:lla tiettyjen antigeenien havaitsemiseksi. Fluoresenssin fotostabiili- suuden, säädettävän luonteen ja herkkyyden vuoksi OD:t ovat parempia kuin orgaaniset värit biomarkkereiden havaitsemiseksi. Vaikka OD:n alkuperäinen koko on nanometriluokkaa, biokonjugoinnin jälkeen QD:iden havaitaan muodos- tavan suurempikokoisia aggregaatteja.Semiconductor quantum point chemistry (QD) offers an alternative approach to detecting and quantifying biomarkers. ODs are generally labeled with sAb to detect certain antigens. Due to the photostability, adjustable nature, and sensitivity of fluorescence, ODs are superior to organic dyes for detecting biomarkers. Although the initial size of the OD is in the nanometer order, after bioconjugation, the QDs are found to form larger aggregates.

Entsyymipohjaiset bioanturit perustuvat havaittaville biomolekyyleille spesifisten entsyymien käyttöön, jotka katalysoivat tuotteen muodostumista, joka voidaan kvantitoida muuntimella. Jotkut bioantureissa käytettävät entsyymit ovat oksidaaseja, jotka reagoivat liuenneen hapen kanssa tuottaen vetyperoksi- dia.Enzyme-based biosensors are based on the use of enzymes specific for detectable biomolecules that catalyze the formation of a product that can be quantified by a transducer. Some of the enzymes used in biosensors are oxidases that react with dissolved oxygen to produce hydrogen peroxide.

N Nukleiinihappopohjaisiin bioantureihin integroidaan oligo- ja po- S lynukleotidien luonnollisia ja biomimeettisiä muotoja ja ne perustuvat nukleoti- N dijuosteiden komplementaaristen alueiden välisen emäspariutumisaffiniteetin = korkeaan herkkyyteen ja selektiivisyyteen. Synteettisiä oligodeoksiribonukleoti- © 30 deja (ODN) voidaan myös käyttää. Päissä olevia leimoja, kuten tioleja, disulfi- E deja, amiineja tai biotiinia, lisätään ODN:n immobilisoimiseksi muunninelemen- o tin pintaan. S Jotkin keksinnön suoritusmuodot sisältävät muunninelementin, opti- N set bioanturit sisältävät pintaplasmoniresonanssin (SPR) bioanturit, adsorptio- S 35 ja heijastusbioanturit, luminesenssibioanturit, fluoresenssibioanturit ja optiset kuitubioanturit. Fluoresenssibioantureissa käytetään fluoresoivia leimoja signaalin tuottamiseksi, ja fluoresoivan signaalin intensiteettiä käytetään havait- tavan määrän määrittämiseksi. SPR on suora optinen havaitsemistekniikka, jossa mitataan taitekertoimen muutosta, joka johtuu ohuen metallikalvon pinnan läheisyydessä tapahtuvista biospesifisistä vuorovaikutuksista.N Nucleic acid-based biosensors integrate the natural and biomimetic forms of oligo- and polynucleotides and are based on the high sensitivity and selectivity of base-pairing affinity = complementary regions of nucleotide strands. Synthetic oligodeoxyribonucleotides (ODN) can also be used. Labels at the ends, such as thiols, disulfides, amines, or biotin, are added to immobilize the ODN on the surface of the transducer element. Some embodiments of the invention include a transducer element, optical biosensors including surface plasmon resonance (SPR) biosensors, adsorption biosensors, luminescence biosensors, fluorescence biosensors, and optical fiber biosensors. Fluorescence biosensors use fluorescent labels to produce a signal, and the intensity of the fluorescent signal is used to determine the amount detected. SPR is a direct optical detection technique that measures the change in refractive index due to biospecific interactions in the vicinity of a thin metal film surface.

Jotkin keksinnön suoritusmuodot sisältävät pietsosähköisiä bioantu- reita, jotka koostuvat massaherkistä pietsosähköisistä kiteistä virityselektronien kanssa. Pietsosähköiset muuntimet mahdollistavat sitoutumistapahtuman muuntamisen mitattavissa olevaksi signaaliksi, kuten resonanssitaajuuden muutoksiksi.Some embodiments of the invention include piezoelectric biosensors composed of mass-sensitive piezoelectric crystals with excitation electrons. Piezoelectric transducers allow the conversion event to be converted to a measurable signal, such as changes in resonant frequency.

Jotkin keksinnön suoritusmuodot sisältävät nestemäiseen väliainee- seen sovitetun kvartsikidemikrotasapainoanturin (QCM), joka antaa suoran vas- tesignaalin pintamuuntimeen liitetyn herkän kerroksen ja havaittavan analyytin välisen sitoutumistapahtuman karakterisoimiseksi.Some embodiments of the invention include a quartz crystal microbalance sensor (QCM) embedded in a liquid medium that provides a direct response signal to characterize the binding event between the sensitive layer connected to the surface transducer and the detectable analyte.

Jotkut keksinnön suoritusmuodot sisältävät mikroulokkeen käytön, joka on massaherkän bioanturin tyyppi. Tämä havaitsemisperiaate perustuu ulokkeen mekaanisen vasteen muutokseen, joka johtuu funktionalisoidulla ulok- keen pinnalla tapahtuvasta molekyyliadsorptiosta.Some embodiments of the invention involve the use of a microprojection, which is a type of mass-sensitive biosensor. This detection principle is based on the change in the mechanical response of the protrusion due to the molecular adsorption on the functionalized surface of the protrusion.

Muita bioantureita, joita voidaan käyttää joissain esillä olevan keksin- nön suoritusmuodoissa, ovat niihin rajoittumatta elektrokemialliset bioanturit, si- —sältäen amperometriset, potentiometriset ja impedanssibioanturit. Potentiomet- risissä bioantureissa käytetään ioniselektiivisiä elektrodeja (ISE) ja ioniherkkiä kanavatransistoreja (ISFET) sähköpotentiaalin muutoksen mittaamiseksi, joka johtuu entsyymireaktion aiheuttamasta ionien akkumuloitumisesta. Amperomet- riset bioanturit mittaavat sähkövirran muutosta (tyypillisesti nanoampeerien ja mikroampeerien alueella), joka johtuu elektroaktiivisen lajin hapetus/pelkistys- N prosessista, esimerkiksi pulssielektrokemiallisella havaitsemisella (PED). Työ- S elektrodit ovat yleensä jalometallia tai silkkipainettu kerros, joka on peitetty bio- N tunnistuselementillä. Potentiometriset bioanturit mittaavat potentiaalieroa, joka = muodostuu kahta liuosta erottavan ioniselektiivisen kalvon yli käytännössä nol- © 30 lavirralla. Impedanssianturit perustuvat kohteiden resistiivisten ja kapasitiivisten E ominaisuuksien yhdistettyyn mittaukseen vasteena pieniamplitudiseen sinimuo- o toiseen herätesignaaliin. Impedanssin havaitseminen sisältää impedanssin S muutoksen mittaamisen, joka johtuu analyyttien sitoutumisesta elektrodien pin- N nalle immobilisoituihin reseptoreihin (vasta-aineet, DNA, proteiinit jne.). Muutos S 35 — väliaineen johtavuudessa johtuu leimana käytetyn entsyymin aktiivisuuden ai- heuttamasta väliaineen ionikonsentraation muutoksesta.Other biosensors that may be used in some embodiments of the present invention include, but are not limited to, electrochemical biosensors, including amperometric, potentiometric, and impedance biosensors. Potentiometric biosensors use ion-selective electrodes (ISE) and ion-sensitive channel transistors (ISFETs) to measure the change in electrical potential due to the accumulation of ions caused by the enzyme reaction. Amperometric biosensors measure the change in electric current (typically in the region of nanoamperes and microamperes) due to the oxidation / reduction process of the electroactive species, for example by pulsed electrochemical detection (PED). The working electrodes are usually a precious metal or screen-printed layer covered with a bio-N identification element. Potentiometric biosensors measure the potential difference = formed over the ion-selective membrane separating the two solutions at virtually zero current. Impedance sensors are based on a combined measurement of the resistive and capacitive E properties of objects in response to a low-amplitude sinusoidal excitation signal. Impedance detection involves measuring the change in impedance S due to the binding of analytes to receptors immobilized on the surface of the electrodes (antibodies, DNA, proteins, etc.). The change in the conductivity of the S 35 medium is due to the change in the ion concentration of the medium caused by the activity of the labeled enzyme.

Kalorimetriset anturit, joita voidaan käyttää joissain keksinnön suori- tusmuodoissa, perustuvat biokemiallisen reaktion lämmön mittaamiseen antu- rielementissä. Nämä bioanturit koostuvat lämpötila-antureista, joissa on immo- bilisoituja biomolekyylejä. Kun analyytti tulee kosketukseen biomolekyylien kanssa, reaktiolämpötila mitataan. Tuotettu tai absorboitunut kokonaislämpö on verrannollinen molaariseen entalpiaan ja reaktiossa olevien molekyylien koko- naismäärään. Lämpötilan muutos on verrannollinen analyytin konsentraatioon eli glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoon näytteessä. Joissain esillä olevan keksinnön suoritusmuodoissa anturi on yk- —sikkö, joka voi mitata biomarkkerin suoraan. Tällaisia yksiköitä ovat HPLC-, MS- , Raman-spektroskopia- ja FTIR-spektroskopia-anturit. Sopivia menetelmiä käy- tettäviksi glykaanipohjaisten biomarkkereiden havaitsemiseen tai analysoimi- seen ovat, mutta ei rajoittuen, Biacore-menetelmät, massaspektrometria, elektroforeesi, ydinmagneettinen resonanssi (NMR), kromatografiset menetel- mät tai niiden yhdistelmä. Kaasukromatografiaa (GC) ja nestekromatografiaa (LC) voidaan käyttää metaboliittien erottamiseksi ja niiden koon, varauksen, af- finiteetin ja sitoutumiskapasiteetin määrittämiseksi. Tarkemmin sanottuna mas- saspektrometrinen menetelmä voi olla esimerkiksi LC-MS, LC-MS/MS, MALDI- MS, MALDI-TOF, TANDEM-MS, FTMS, useiden reaktioiden seuranta (MRM), — kvantitatiivinen MRM tai leimavapaa sitoutumisanalyysi. Esimerkkejä massa- spektrometreistä ovat lentoaikamassaspektrometri, magneettisektorimassa- spektrometri, kvadrupolisuodatinmassaspektrometri, ioniloukkumassaspektro- metri, ionisyklotroniresonanssimassaspektrometri, sähköstaattisen sektorin analysaattori, edellä mainittujen hybridit tai yhdistelmät ja niiden kaltaiset. Vielä eräässä suoritusmuodossa massaspektrometria voidaan yhdistää muuhun so- N pivaan menetelmään (muihin sopiviin menetelmiin), jonka (jotka) alan ammatti- S mies tietää. Toisessa suoritusmuodossa massaspektrometrinen tekniikka on N useiden reaktioiden seuranta (MRM) tai kvantitatiivinen MRM. Elektroforeettinen = menetelmä voi olla esimerkiksi kapillaarielektroforeesi (CE) tai isoelektrinen fo- © 30 —kusointi (IEF), ja kromatografiset menetelmät voivat olla esimerkiksi HPLC, kro- E matofokusointi tai ioninvaihtokromatografia.The calorimetric sensors that can be used in some embodiments of the invention are based on measuring the heat of a biochemical reaction in a sensor element. These biosensors consist of temperature sensors with immobilized biomolecules. When the analyte comes into contact with the biomolecules, the reaction temperature is measured. The total heat generated or absorbed is proportional to the molar enthalpy and the total number of molecules in the reaction. The change in temperature is proportional to the concentration of the analyte, i.e. the level of the glycan-based biomarker in the sample. In some embodiments of the present invention, the sensor is a unit that can directly measure the biomarker. Such units include HPLC, MS, Raman spectroscopy and FTIR spectroscopy sensors. Suitable methods for use in detecting or analyzing glycan-based biomarkers include, but are not limited to, Biacore methods, mass spectrometry, electrophoresis, nuclear magnetic resonance (NMR), chromatographic methods, or a combination thereof. Gas chromatography (GC) and liquid chromatography (LC) can be used to separate metabolites and determine their size, charge, affinity, and binding capacity. More specifically, the mass spectrometric method can be, for example, LC-MS, LC-MS / MS, MALDI-MS, MALDI-TOF, TANDEM-MS, FTMS, multi-reaction monitoring (MRM), quantitative MRM or label-free binding analysis. Examples of mass spectrometers include a time-of-flight mass spectrometer, a magnetic sector mass spectrometer, a quadrupole filter mass spectrometer, an ion trap mass spectrometer, an ion cyclotron resonance mass spectrometer, an electrostatic sector analyzer, hybrids or combinations thereof, and the like. In another embodiment, the mass spectrometry may be combined with other suitable method (s) known to those skilled in the art. In another embodiment, the mass spectrometric technique is N multi-reaction monitoring (MRM) or quantitative MRM. The electrophoretic = method may be, for example, capillary electrophoresis (CE) or isoelectric phosphor (IEF), and the chromatographic methods may be, for example, HPLC, chromatofocusing or ion exchange chromatography.

o Joissain lisäsuoritusmuodoissa esillä olevien glykaanipohjaisten bio- S markkereiden havaitsemiseksi, mittaamiseksi ja/tai analysoimiseksi voidaan N käyttää yhtä tai useampaa erilaista sitoutumis- tai korvaustestiä. Voidaan esi- S 35 merkiksi käyttää kompetetiivista lektiini/galektiinitestimuotoa, jossa esileimattu glykaani kilpailee analysoitavassa näytteessä olevan glykaanin kanssa lek- tiini/galektiinin rajallisista sitoutumiskohdista. Joissain suoritusmuodoissa esillä olevan keksinnön mukaiset bio- markkerit voidaan havaita ja/tai mitata immunotesteillä joko kompetitiivisessa tai kerrostestimuodossa. Alan ammattimiehet tietävät, kuinka tällaisia immunotes- tejä suoritetaan. Lisäksi tähän tarkoitukseen sopivia vasta-aineita on saatavilla kaupallisesti. Muita sopivia vasta-aineita voidaan tuottaa alalla hyvin tunnetuilla menetelmillä. Joissain suoritusmuodoissa anturi voi käsittää reaktiokennon tai re- aktioalueen, joka on erotettu signaalin luettavaan muotoon muuntavasta yksi- köstä. Esimerkiksi reaktiokenno muodostaa valosignaalin ja valo siirretään foto- elektriseen kennoon valonjohtimen, kuten optisen kuidun, kautta.o In some additional embodiments, one or more different binding or substitution assays may be used to detect, measure, and / or analyze the present glycan-based bio-markers. For example, a competitive lectin / galectin assay format can be used in which the pre-labeled glycan competes with the glycan in the analyte for limited lectin / galectin binding sites. In some embodiments, the biomarkers of the present invention can be detected and / or measured by immunoassays in either competitive or layered assay format. Those skilled in the art will know how to perform such immunoassays. In addition, suitable antibodies for this purpose are commercially available. Other suitable antibodies can be produced by methods well known in the art. In some embodiments, the sensor may comprise a reaction cell or reaction zone separated from the unit that converts the signal to a readable form. For example, the reaction cell generates a light signal and the light is transferred to the photoelectric cell through a light guide such as an optical fiber.

Joissain suoritusmuodoissa anturi voi käsittää reaktiokennon, joka si- sältää vähintään kaksi lohkoa, joista toisessa on glykaanipohjaisen biomarkke- rin kanssareagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia ja toi- sessa ei ole tällaista biomarkkerispesifistä sitomisreagenssia. Tällaisella järjes- telyllä voidaan määrittää ilmaisimen kohinataso tai perustaso — signaali (sähköi- nen tai optinen) havaitaan molemmista lohkoista ja perustason tulos erotetaan tai vähennetään spesifisesti sitovan lohkon tuloksesta.In some embodiments, the sensor may comprise a reaction cell containing at least two blocks, one with a glycan-based biomarker co-reactive / glycan-based biomarker binding reagent and the other without such a biomarker-specific binding reagent. With such an arrangement, the noise level or the baseline level of the detector can be determined - a signal (electronic or optical) is detected from both blocks and the result of the baseline level is separated or subtracted from the result of the specifically binding block.

Kuvio 10 kuvaa laitejärjestelyn aivovamman havaitsemiseksi koh- teessa ja sen datan raportoimiseksi ja esittämiseksi esillä olevan keksinnön suo- ritusmuodon mukaisesti. Kuvattu laitejärjestely 60 käsittää ilmaisimen 62, ana- lysaattorin 65, näytön 66 ja muistin 67.Figure 10 illustrates an apparatus arrangement for detecting brain injury in a subject and reporting and displaying its data in accordance with an embodiment of the present invention. The described device arrangement 60 comprises a detector 62, an analyzer 65, a display 66 and a memory 67.

Esillä olevassa suoritusmuodossa kuvatun laitejärjestelyn 60 ilmaisin 62 aivovamman havaitsemiseksi kohteessa voi sisältää ainakin yhtä glykaa- N nipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaiseen biomarkkeriin S sitoutuvaa reagenssia, joka selektiivisesti reagoi glykaanipohjaisen biomarkke- N rin kanssa tai sitoutuu siihen näytteessä, jossa mainittu reaktio tai mainittu si- = toutuminen muodostaa ainakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ai- © 30 nakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi näytteessä ole- E van glykaanipohjaisen biomarkkerin tasoon, tason ollessa indikaattori kohteen o aivovamman asteesta. Ilmaisin 62 on konfiguroitu välittämään mainitun ainakin S yhden datasignaalin käsittävää digitaalista informaatiota analysaattorille 65. II- N maisin 62 on konfiguroitu suorittamaan useita mittauksia ajan myötä trendin S 35 — osoittamiseksi sekä aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi kohteessa.The detector 62 of the apparatus 60 described in the present embodiment for detecting brain injury in a subject may comprise at least one glycan-based biomarker-responsive / glycan-based biomarker S-reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker in a sample, wherein said reaction or = accumulation forms at least one data signal as measurement data, said at least one data signal having an intensity that correlates with the level of the glycan-based biomarker E in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury to the subject. Detector 62 is configured to transmit digital information comprising said at least one data signal to analyzer 65. Detector 62 is configured to perform multiple measurements over time to detect trend S35 and to detect and monitor brain injury at the target.

Mainitun kuvatun laitejärjestelyn 60 analysaattori 65 on konfiguroitu vastaanottamaan ilmaisimesta 62 mainittua digitaalista informaatiota, joka käsit- tää mainitun ainakin yhden datasignaalin. Analysaattori 65 on lisäksi konfigu- roitu muodostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta. Analysaattori 65 on konfiguroitu vastaanot- tamaan ilmaisimesta 62 mainitut mittausdatat useista mittauksista, jotka suori- tetaan ajan myötä. Analysaattori 65 on lisäksi konfiguroitu analysoimaan mit- tausdataa useista mittauksista, jotka suoritetaan ajan myötä, ja muodostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.The analyzer 65 of said described device arrangement 60 is configured to receive from said detector 62 said digital information comprising said at least one data signal. The analyzer 65 is further configured to generate visible and / or audible information as an indicator of a subject's brain injury. The analyzer 65 is configured to receive from the detector 62 said measurement data from a plurality of measurements performed over time. The analyzer 65 is further configured to analyze measurement data from a plurality of measurements performed over time and to generate visible and / or audible information as an indicator of a subject's brain injury.

Esillä olevan suoritusmuodon mukaisen laitejärjestelyn 60 näyttö 66 aivovamman havaitsemiseksi kohteessa on konfiguroitu vastaanottamaan ana- lysaattorin 15 muodostamaa mainittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa infor- maatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta. Esillä olevan suoritusmuo- don mukainen näyttö 66 on konfiguroitu esittämään mainittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.The display 66 of the device arrangement 60 for detecting brain injury in the subject is configured to receive said visible and / or audible information generated by the analyzer 15 as an indicator of the subject's brain injury. The display 66 according to the present embodiment is configured to display said visible and / or audible information as an indicator of a subject's brain injury.

Esillä olevan suoritusmuodon mukaisen laitejärjestelyn 60 muisti 67 aivovamman havaitsemiseksi kohteessa on konfiguroitu vastaanottamaan ana- lysaattorilta 15, tallentamaan palautettavasti muistiin 67 ja palauttamaan muis- tista 67 esimerkiksi analysaattorille 15 informaatiota, joka voi sisältää mittaus- dataa, digitaalista informaatiota, joka käsittää mainitun ainakin yhden datasig- naalin ja mainittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta. Mainittu informaatio voi sisältää myös aiem- paa terveysinformaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.The memory 67 of the device arrangement 60 for detecting brain injury in the subject is configured to receive from the analyzer 15, retrievably store in the memory 67 and return from the memory 67 to the analyzer 15, for example, information which may include measurement data, digital information comprising said at least one data - nal and said visible and / or audible information as an indicator of a subject's brain injury. Said information may also include prior health information as an indicator of a subject's brain injury.

Soveltuakseen sotilaskäyttöön mittauslaitteen on oltava vahva, N vankka, kestettävä putoamista, kosteutta ja äärilämpötiloja sekä kyettävä tes- S taamaan useampaa kuin yhtä markkeria tai signaalia ja antamaan visuaalinen N tai jopa äänimerkki vaaratilanteessa. ? Kuvio 11 kuvaa esimerkinomaisen mittauslaitteen 70 käytettäväksi S 30 — taistelukentällä aivovamman havaitsemiseksi kohteessa, sen datan raportoi- E miseksi ja esittämiseksi esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukai- o sesti. S Mittauslaite 70 käsittää näytteenottoelementin 71, joka on liitetty kaa- N pelilla tai suoraan pistokkeella pääyksikköön 72. Näytteenottoyksikkö käsittää S 35 — ilmaisimen 73, sarjanumeron, muistin ja tarvittavat anturit 74 sekä pumppuyksi- kön 75. Kuplapumppu on helpoin menetelmä pumppaukseen. Jos yksikköä käytetään useille potilaille, ainakin pumppuyksikkö on vaihdettavissa. Kertakäyt- töinen osa estää ristikontaminaation testattavien kohteiden välillä. Näyte on ruu- miinnestettä, mieluiten sylkeä.To be suitable for military use, a measuring instrument must be strong, N robust, resistant to drops, humidity and extreme temperatures, and capable of testing more than one marker or signal and giving a visual N or even an audible signal in an emergency. ? Figure 11 illustrates an exemplary measuring device 70 for use in an S 30 battlefield for detecting brain injury in a subject, reporting and displaying its data in accordance with an embodiment of the present invention. S The measuring device 70 comprises a sampling element 71 which is connected to the main unit 72 by a cable N or directly by a plug. If the unit is used for multiple patients, at least the pump unit is replaceable. The disposable part prevents cross-contamination between the objects to be tested. The sample is body fluid, preferably saliva.

Ilmaisin 73 käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaiseen biomarkkeriin sitoutuvaa reagenssia, joka selektiivisesti reagoi glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu sii- hen näytteessä, jossa mainittu reaktio tai mainittu sitoutuminen muodostaa ai- nakin yhden datasignaalin mittaustietona, mainitun ainakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi näytteessä olevan glykaanipohjaisen bio- markkerin tasoon, tason ollessa indikaattori kohteen aivovamman asteesta. II- maisin 73 on konfiguroitu suorittamaan useita mittauksia ajan myötä trendin osoittamiseksi sekä aivovamman havaitsemiseksi ja seuraamiseksi kohteessa. Edullisesti glykaanin kanssa reagoiva kemia ja reaktio suoritetaan näytteen- otossa kaapelin toisessa päässä. Näytettä ei viedä pääyksikköön 72, joka kasit- — telee signaalin ja tuottaa lopputuloksen.Detector 73 comprises at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to the glycan-based biomarker in a sample wherein said reaction or said binding forms at least one data signal as measurement data, said at least one data signal correlates with the level of glycan-based biomarker in the sample, the level being an indicator of the degree of brain injury in the subject. The II sensor 73 is configured to perform multiple measurements over time to indicate a trend and to detect and monitor brain injury in a subject. Preferably, the glycan-reactive chemistry and reaction is performed at the other end of the cable. The sample is not fed to the main unit 72, which processes the signal and produces the final result.

Mittauslaite käsittää myös lähettimen 74, joka on konfiguroitu vas- taanottamaan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimesta 73 ja lähettämään mainittu ainakin yksi datasignaali analysaattorille 75. Analysaattori on konfigu- roitu vastaanottamaan ainakin yksi datasignaali ilmaisimesta 72 ja muodosta- maan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori koh- teen aivovammasta.The measuring device also comprises a transmitter 74 configured to receive said at least one data signal from the detector 73 and transmit said at least one data signal to the analyzer 75. The analyzer is configured to receive at least one data signal from the detector 72 and generate visible and / or audible information. which is an indicator of a subject's brain injury.

Mittauslaite 70 käsittää näytön 76, kuten OLED-näytön, kohdistinpai- nikkeet 77 ja mittauspainikkeen 78 sekä viivakoodinlukijan 79 tai RFI-lukijan 80 potilaan luotettavaa tunnistamista varten. Erään edullisen suoritusmuodon mu- — kaisesti potilastunnus on saatavissa potilaan rannekkeesta tai tuntolevystä. N Laite sisältää myös USB-liitännän 81 latausta varten ja ladattavan akun 82, ku- N ten sisäisen kiinteän ladattavan Li-ioniakun 118650. Ladattava akku riittää edul- N lisesti seitsemän päivän jatkuvaan käyttöön. = Mittauslaite on mieluiten taskukokoinen mittauslaite. Esimerkinomai- © 30 set pääyksikön eli laitteen mitat ilman näytteenottoelementtiä ovat: pituus L 150 E mm, leveys W 85 mm ja paksuus D 22 mm. Pääyksikkö käsittää edullisesti kes- o tävän kuoren, joka suojaa putoamiselta ja ankarilta olosuhteilta. S Mittauslaite 70 käsittää käyttöliittymän. Se käynnistyy painamalla N mitä tahansa painikkeista 77, 78. Sitten laite pyytää potilaan skandeerausta tun- S 35 nistamista varten. Potilasdataa voi lukea esimerkiksi potilaan RFI-rannekkeen tarran RFI-tunnisteesta tai rannekkeen viivakoodista. Jos luotettavaa potilaan tunnistusta ei ole saatavilla, voidaan lukea anturin oma ID 74 ja laite toimii yk- sinkertaisessa lukutilassa (eli trendiä tai potilashistoriaa ei saada).The measuring device 70 comprises a display 76, such as an OLED display, cursor buttons 77 and a measuring button 78, and a bar code reader 79 or an RFI reader 80 for reliable patient identification. According to a preferred embodiment, the patient ID is obtainable from the patient's wristband or tactile plate. N The device also includes a USB port 81 for charging and a rechargeable battery 82, such as an internal fixed rechargeable Li-ion battery 118650. The rechargeable battery is preferably sufficient for continuous use for seven days. = The measuring device is preferably a pocket-sized measuring device. The exemplary dimensions of the main unit, i.e. the device, without the sampling element are: length L 150 E mm, width W 85 mm and thickness D 22 mm. The main unit preferably comprises a durable shell which protects against falling and severe conditions. S The measuring device 70 comprises a user interface. It is started by pressing N on any of the buttons 77, 78. The device then requests a scan of the patient for identification. Patient data can be read, for example, from the RFI ID of the patient's RFI wristband label or the wristband's barcode. If reliable patient identification is not available, the sensor's own ID 74 can be read and the device operates in simple read mode (i.e., no trend or patient history is obtained).

Mittaus alkaa painamalla mittauspainiketta 78. Tulokset ja edellinen trendi näytetään, kun analyysi on valmis. Trendiä voi selata kohdistinpainikkeilla 77 (vasen/oikea). Laite voi näyttää aikaisemmat lukemat tilanteen parantumisen tai huononemisen seuraamiseksi. Potilaita voidaan selata myös kohdistinpainik- keilla 77 (ylös/alas), kun laite ei ole toiminnassa. Näyttö 76 näyttää edullisesti yhden tai useamman seuraavista: potilastiedot, päivämäärän ja kellonajan, ana- lyytin tason numerona, analyytin tason ajan funktiona, analyytin konsentraation alenemisen tai kohoamisen nuolella ja akun lataustason.The measurement is started by pressing the measurement button 78. The results and the previous trend are displayed when the analysis is complete. You can scroll through the trend with the cursor buttons 77 (left / right). The device may display previous readings to monitor improvement or deterioration. Patients can also be scrolled with the cursor buttons 77 (up / down) when the device is not in use. The display 76 preferably displays one or more of the following: patient information, date and time, analyte level as a function of function, analyte level as a function of time, analyte concentration decrease or increase with an arrow, and battery charge level.

Edullisen suoritusmuodon mukaisesti mittauslaite on muokattu o ottamaan sylkinäyte aikavälein, o havaitsemaan kaksi glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa rea- goivaa / glykaanipohjaiseen biomarkkeriin sitoutuvaa reagenssia tai useampi — sellainen, joka reagoi (jotka reagoivat) selektiivisesti glykaanipohjaisen biomark- kerin kanssa tai joka sitoutuu (jotka sitoutuvat) selektiivisesti glykaanipohjaiseen biomarkkeriin sylkinäytteessä, o määrittämään kahden tai useamman glykaanipohjaisen biomarkke- rin taso syljessä, o esittämään kahden tai useamman glykaanipohjaisen biomarkkerin taso ajan funktiona.According to a preferred embodiment, the measuring device is adapted o to take a saliva sample at intervals, o to detect two or more reagents that react with the glycan-based biomarker / that bind selectively bind to the glycan-based biomarker or that to determine the level of two or more glycan-based biomarkers in saliva, o to represent the level of two or more glycan-based biomarkers as a function of time.

Mittauslaite on edullisesti myös muokattu laukaisemaan visuaalinen hälytys, joka osoittaa kahden tai useamman glykaanipohjaisen biomarkkerin ta- son muuttumisen ajan funktiona eli kohteen aivovamman pahenemisen.Preferably, the measuring device is also adapted to trigger a visual alarm indicating a change in the level of two or more glycan-based biomarkers as a function of time, i.e., worsening of a brain injury in a subject.

Yhdessä esillä olevan keksinnön suoritusmuodossa saadaan aikaan N menetelmä aivovamman diagnosoimiseksi kohteessa, mainitun menetelmän N käsittäessä: N o kohteen saattamisen kosketukseen esillä olevan keksinnön mukai- = sen laitteen 20, 30, 36, 37, 40, 50, 60 tai mittauslaitteen 70 kanssa, © 30 o ruumiinnestenäytteen ohjaamisen mainitun laitteen 20, 30, 36, 37, E 40, 50, 60 tai mainitun mittauslaitteen 70 ilmaisimeen 12, 22, 62, 72, jossa mai- o nittua kosketukseen saattamista ja mainittua ohjaamista suoritetaan jatkuvatoi- S misesti ja/tai jaksoittain. N Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen erään muodon mukaisesti S 35 glykaanipohjaisen biomarkkerin mainitun tason mittausta tietyn potilaan maini- tussa näytteessä toistetaan ajan myötä muodostaen biomarkkeritason kvantitatiivinen tai suhteellinen trendiviiva ajan funktiona ja mahdollistaen tämän potilaan seurannan ja prognoosin tekemisen mainitun muodostetun trendiviivan perusteella.In one embodiment of the present invention, there is provided a method N for diagnosing a brain injury in a subject, said method N comprising: contacting the subject with a device 20, 30, 36, 37, 40, 50, 60 or measuring device 70 according to the present invention; 30 o directing a body fluid sample to a detector 12, 22, 62, 72 of said device 20, 30, 36, 37, E 40, 50, 60 or said measuring device 70, wherein said contacting and said control are performed continuously and / or periodically. According to one embodiment of the present invention, measuring said level of an S 35 glycan-based biomarker in said sample of a particular patient is repeated over time to form a quantitative or relative trend line of the biomarker level as a function of time and allowing this patient to be tracked and predicted based on said generated trend line.

Potilaskohtaiset mittaustulokset voidaan tallentaa muistiin ja palaut- taa mainitusta muistista.Patient-specific measurement results can be stored in memory and retrieved from said memory.

Potilaskohtaisia mittaustuloksia voidaan käyttää poti- laan tilan ymmärtämiseksi eli onko henkilöllä ollut aivovaurio, paraneeko tila, onko vamma parantunut ja onko potilaan kotiuttaminen turvallista.Patient-specific measurement results can be used to understand the patient's condition, i.e., whether the person has had brain damage, whether the condition is healing, whether the injury has healed, and whether it is safe to repatriate the patient.

Terveydenhuollon ammattilaiset voivat hakea ja tarkastella biomark- keritason (biomarkkeritasojen) potilaskohtaisia trendiviivoja ajan funktiona aivo- kudosvamman tilan ja etenemisen seuraamiseksi sekä lopputuloksen ennusta- — miseksi.Healthcare professionals can retrieve and view patient-specific trend lines at the biomarker level (s) as a function of time to monitor the condition and progression of brain tissue injury and to predict the outcome.

Potilaan tilan diagnosoinnissa voidaan hyödyntää mainittuja potilaskoh- taisia mittaustuloksia tietyillä biomolekyyleillä, joiden perustaso voi vaihdella yk- silöiden välillä.In diagnosing a patient's condition, said patient-specific measurement results can be utilized with certain biomolecules, the basal level of which may vary between individuals.

Kuitenkin jatkuvasti muuttuva trendi tällaisten molekyylien kon- sentraatiossa ajan myötä voi toimia oikeana biomarkkerina aivokudoksen tuhou- tumisesta.However, the ever-changing trend in the concentration of such molecules over time may serve as a true biomarker of brain tissue destruction.

Biomarkkerin jatkuva nousu voi viitata vamman etenemiseen ja osoit- taa lääkärille, että potilaan kotiuttaminen ei ole turvallista.The continued rise of the biomarker may indicate progression of the injury and indicate to the physician that it is not safe to repatriate the patient.

Biomarkkeritason lasku voi viitata siihen, että henkilö on kärsinyt aivovauriosta, mutta että tila pa- ranee.A decrease in the biomarker level may indicate that the person has suffered a brain injury, but that the condition is improving.

Jatkuva tasainen taso huipun jälkeen voi osoittaa, että vamma on paran- tunut ja että potilaan kotiuttaminen on turvallista.A continuous steady state after the peak may indicate that the injury has healed and that it is safe to repatriate the patient.

Eräs esimerkki esillä olevan suoritusmuodon mukaisesta laitteesta aivovamman havaitsemiseksi on mikrofluidiikkalaite, jolle on tunnusomaista mikrometrialue, jolla pinta-ala/tilavuussuhde kasvaa, jossa pintavoimat tulevat hallitseviksi ja vaikuttavat mikrofluidiikkalaitteiden toimintaan.An example of a device for detecting brain injury according to the present embodiment is a microfluidic device characterized by a micrometer range in which the surface area / volume ratio increases, where surface forces become dominant and affect the operation of the microfluidic devices.

Nesteiden sekoit- taminen mikrofluidiikkalaitteissa on haastavaa rajallisen konvektion ja diffuu- sioriippuvuuden vuoksi.Mixing liquids in microfluidic devices is challenging due to limited convection and diffusion dependence.

Tyypillisesti esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen mukaisten POCT-laitteiden odotetaan olevan kustannuksiltaan alhaisia, kannet- N tavia, käyttäjäystävällisiä, omaavan pienemmät tehovaatimukset ja sisältävän S vähemmän niiden toiminnan edellyttämiä lisävarusteita.Typically, POCT devices according to embodiments of the present invention are expected to be low cost, portable, user friendly, have lower power requirements, and contain fewer accessories required to operate.

Tehoa kuluttavimpia ja N kalleimpia komponentteja, jotka myös lisäävät POCT-laitteen kokoa, ovat = yleensä muunnin ja venttiilillä varustetut pumppukomponentit.The most power consuming and N most expensive components, which also increase the size of the POCT, are = usually the converter and the pump components with the valve.

Pumppujärjestel- © 30 män koon pienentämisestä tai jopa pumppujen ja venttiilien tarpeen poistami- E sesta esillä olevan keksinnön joissain suoritusmuodoissa olisi suurta etua.Reducing the size of the pump system or even eliminating the need for pumps and valves would be of great benefit in some embodiments of the present invention.

Mik- o rofluidiikka-alustat voidaan luokitella nestepropulsioperiaatteiden, kuten pai- S neohjatun virtauksen, perusteella.Microfluidic substrates can be classified based on fluid propulsion principles, such as pressure-controlled flow.

N Toinen esimerkki esillä olevan suoritusmuodon mukaisesta laitteesta S 35 kohteen aivovamman havaitsemiseksi on kapillaarivirtauslaite, joka tunnetaan myös — testikaistaleena. — Kapillaarivirtauslaitteessa — näyteneste — liikkuu kapillaarivoimilla ilman lisättyä painetta; tällaista laitetta voidaan käyttää esillä olevan keksinnön joissain suoritusmuodoissa. Nestenäytteen virtausta säätelee mikrostrukturoidun alustan kostuvuus ja ominaiskoko. Kaikki tarvittavat kemi- kaalit lisätään valmiiksi testikaistaleelle tai testikaistaleeseen. Tyypillisesti testi- tulokset ovat optisia signaaleja ja ne toteutetaan yleensä värinmuutoksena ha- vaitsemisalueella.Another example of the device S35 according to the present embodiment for detecting brain injury of a subject is a capillary flow device, also known as a test strip. - In a capillary flow device - the sample fluid - moves by capillary forces without added pressure; such a device may be used in some embodiments of the present invention. The flow of the liquid sample is regulated by the moisture and specific size of the microstructured substrate. All necessary chemicals are added to the test strip or test strip. Typically, the test results are optical signals and are usually performed as a color change in the detection range.

Toinen esimerkki laitteesta aivovamman havaitsemiseksi kohteessa on lisätty sivupainelaite, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön joissain suoritusmuodoissa. Nämä ovat painekäyttöisiä laitteita, joissa ulkoisia pump- puja tai sisäänrakennettuja mikropumppuja käytetään kuljettamaan nesteitä alustan läpi. Tämä alusta mahdollistaa erilaisia fluiditoimintoja, kuten sekoituk- sen, ejektion, annostelun ja erottelun.Another example of a device for detecting brain injury in a subject is an added side pressure device that can be used in some embodiments of the present invention. These are pressure-driven devices in which external pumps or built-in micropumps are used to transport liquids through the substrate. This medium allows various fluid operations such as mixing, ejection, dosing and separation.

Toinen esimerkki laitteesta aivovamman havaitsemiseksi kohteessa on lisätty poikittaispainelaite, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön jois- sain suoritusmuodoissa. Lisätty poikittaispaine perustuu poikittaiseen painee- seen nestevirtauksen liikuttamiseksi tai pysäyttämiseksi. Mikrokanavat ja säiliöt on valmistettu pehmeistä elastomeereistä, joita voidaan puristaa tai kaventaa viereisissä kanavissa virtaavan nesteen, kuten paineilman, aiheuttaman ulkoi- sen paineen avulla. Alustojen materiaali voidaan valmistaa pehmeistä elasto- meereistä, kuten polydimetyylisiloksaanista (PDMS). Joissain esillä olevan kek- sinnön suoritusmuodoissa näissä alustoissa voidaan käyttää fluidiikkaverkkoja.Another example of a device for detecting brain injury in a subject is an added transverse pressure device that can be used in some embodiments of the present invention. The increased transverse pressure is based on the transverse pressure to move or stop the fluid flow. The microchannels and containers are made of soft elastomers that can be compressed or narrowed by external pressure caused by a fluid flowing in adjacent channels, such as compressed air. The substrate material can be made from soft elastomers such as polydimethylsiloxane (PDMS). In some embodiments of the present invention, fluid webs may be used in these substrates.

Esillä olevan keksinnön joissain suoritusmuodoissa voidaan käyttää pisaramikrofluidiikkaa, johon liittyy mikrometrikokoisten emulsiopisaroiden muo- dostaminen ja käsittely mikrokokoon valmistetussa laitteessa. Pisaramikro- —fluidiikka tekee perinteisten mikropumppujen käytön tarpeettomaksi. Nesteiden N hallittu ja nopea sekoittaminen pisarareaktoreissa johtaa lyhyempiin reaktioai- S koihin verrattuna jatkuvavirtausmikrofluidiikkalaitteisiin. Pisaramikrofluidiikka voi N myös varastoida kaikki reagenssit pisaroihin ja eliminoida nestekytkennän tar- = peen ulkoisiin reagenssisäiliöihin. Pisaramikrofluidiikkalaitteen skaalaus isom- © 30 maksi ei lisää laitteen kokoa tai monimutkaisuutta. Digitaalisissa mikrofluidiikka- E laitteissa, toisin kuin pisaramikrofluidiikkalaitteissa, on mahdollista kohdistaa jo- o kainen pisara erikseen elektrodiryhmässä ilman mikrokanavia, ja pisaroita voi- S daan liikuttaa perustuen electrowetting-on-dielectric-periaatteeseen. Joissain N suoritusmuodoissa laite on täysin integroitu "digitaalinen" lab-on-a-chip-pisara- S 35 — mikrofluidiikkalaite ruumiinnesteiden testauksen suorittamiseksi.In some embodiments of the present invention, tear microfluidics involving the formation and processing of micrometer-sized emulsion droplets in a micro-sized device may be used. Droplet microfluidics make the use of traditional micropumps unnecessary. The controlled and rapid mixing of the liquids N in the droplet reactors results in shorter reaction times compared to continuous flow microfluidic devices. Droplet microfluidics can also store all reagents in droplets and eliminate the need for fluid coupling to external reagent tanks. Scaling the droplet microfluidic device to a larger size does not increase the size or complexity of the device. In digital microfluidic devices, unlike droplet microfluidic devices, it is possible to align each droplet separately in the electrode array without microchannels, and the droplets can be moved based on the electrowetting-on-dielectric principle. In some N embodiments, the device is a fully integrated "digital" lab-on-a-chip droplet-S 35 microfluidic device for performing body fluid testing.

Erilaisten nesteiden, sisältäen ruumiinnesteiden, vesiliuosten, liuotti- mien ja pinta-aktiivisten aineiden, sentrifugaalipumppausta voidaan käyttää esillä olevan keksinnön yhteydessä. Pinta-akustisia aaltoja (SAW), jotka kulkevat alustan pinnan yli kuljet- taen nestepisaraa aallon etenemissuunnassa, voidaan käyttää laitteessa esillä olevan keksinnön joidenkin suoritusmuotojen mukaisesti nestepisaran muodos- tamiseksi, kuljettamiseksi, sekoittamiseksi ja hajottamiseksi. SAW-laite mahdol- listaa tehostetun sekoittamisen ja sentrifugoinnin yksittäisten pisaroiden sisällä mikromittakaavassa.Centrifugal pumping of various fluids, including body fluids, aqueous solutions, solvents, and surfactants, can be used in the present invention. Surface acoustic waves (SAW) traveling over the surface of the substrate carrying a drop of liquid in the direction of wave propagation may be used in the apparatus according to some embodiments of the present invention to form, transport, mix and disperse the drop of liquid. The SAW device enables enhanced mixing and centrifugation within individual droplets on a micro scale.

Tässä esillä oleva laite soveltuu erittäin hyvin käytettäväksi vierihoi- totestauslaitteena (POCT). Diagnostiset tekniikat voidaan jakaa laboratoriopoh- jaisiin testauslaitteisiin ja POCT-alustoihin. POCT on menettely, jossa näytteet analysoidaan kohteessa tai kohteen läheisyydessä oletuksella, että testitulokset ovat saatavilla välittömästi tai lyhyessä ajassa auttaen hoitajia tekemään välittö- män diagnoosin jaftai kliiniset toimenpiteet. Joitain POCT:n ominaisuuksia ovat nopea käsittely, tulosten nopea välittäminen kliinisten päätösten ohjaamiseksi, testauksen nopea loppuun saattaminen ja seurantatoimet samassa kliinisessä testausympäristössä. Tulosten nopea käsittely on tärkeää, koska testitulokset voivat vaikuttaa kliinisiin päätöksiin, kuten potilaan hoidon kiireellisyyden luokit- telemiseen, lähetteeseen ja päätökseen potilaan kotiuttamisesta. Nopea voi tar- koittaa sekunteja, minuutteja tai muutamaa tuntia, kun potilas on vielä paikalla. Pikatestitulos ilman mekanismia, jolla tulokset voidaan raportoida nopeasti hoi- don tarjoajille ja muuntaa tulokset hoitosuunnitelmaksi, ei todennäköisesti vai- kuta merkittävästi kansanterveystuloksiin. POCT voi ratkaista tämän ongelman tekemällä testauksesta kätevän sekä potilaille että hoidon tarjoajille suoritta- N malla diagnoosiprosessi loppuun "samassa kliinisessä testausympäristössä" ja S mahdollistamalla hoitosuunnitelman toteuttaminen samana päivänä. POCT:iin N perustuva varhainen diagnoosi voi myös tarjota hoitajalle mahdollisuuden aloit- = taa hoitoprosessi aikaisemmin ja siten lisätä mahdollisuuksia lääketieteellisen © 30 tilan ehkäisemiseksi tai parantamiseksi. z Jotkin esillä olevan keksinnön suoritusmuodot kattavat POCT:n, joka o sisältää lab-on-a-chip-laitteen, kokonaisanalyysimikrojärjestelmät ja nestepat- S ruunat/sivuvirtauskaistaleet (LF). Näissä laitteissa voi olla integroidut tai erilliset N luku- ja näyttöelementit. S 35 POCT-alustojen koko voi vaihdella pienestä sirusta pöytäkonejärjes- telmään, joka voidaan sijoittaa lääkäreiden toimistoihin, sairaaloihin tai ambulansseihin, ja ihannetapauksessa sitä kyetään käyttämään vain pienellä opettelulla. POCT-järjestelmien tulisi olennaisesti vaatia mahdollisimman vähän käyttäjän toimenpiteitä, niissä olisi oltava vaaditut reagenssit ja mieluiten auto- maattiset käsittelyvaiheet, jotka on integroitu järjestelmään. Esillä olevan keksinnön suoritusmuotojen erään muodon mukaisesti tarjotaan käyttöön tarvikepakkaus aivovamman jatkuvaksi diagnosoimiseksi kohteessa, jonka diagnosoinnin ammattilainen tai maallikko voi suorittaa missä tahansa paikassa ja laitoksessa. Kuten on selvää alan ammattimiehelle, keksinnössä voidaan käyttää —lektiinisirutarvikepakkausta. Yhdessä suoritusmuodossa tarvikepakkausta käy- tetään biotinyloiduille näytteille, jotka sisältävät glykaaneja, niiden suoraa ha- vaitsemista varten sirulla Cy3-ekvivalentin väriainekonjugoidun biotiini-streptavi- diinikompleksin välityksellä. Joissain suoritusmuodoissa käytetään kerrostyyp- pistä menetelmää sirulle siepattujen glykaanien havaitsemiseksi vasta-aineilla. Joissain suoritusmuodoissa tarvikepakkaus biomarkkerin havaitse- miseksi sisältää HRP-proteiinia ja fluoresoivaa valoa voidaan käyttää biomark- kerin havaitsemiseksi ruumiinnesteessä ja biomarkkerin määrän osoittamiseksi prosentteina. Tämä voidaan sisällyttää kannettavaan sovellukseen, joka ilmai- see aivovaurion vakavuuden asteikolla, joka sisältää rajoittumatta arvot: ei mi- — tään, lievä, kohtalainen ja vakava. Toisessa suoritusmuodossa saadaan analo- ginen kyllä/ei-vastaus. Nämä esimerkit eivät sulje pois muita mahdollisia suori- tusmuotoja.The device presented here is very well suited for use as a pendulum testing device (POCT). Diagnostic techniques can be divided into laboratory-based test equipment and POCT platforms. POCT is a procedure in which samples are analyzed at or near a subject, assuming that test results are available immediately or in a short period of time to assist caregivers in making an immediate diagnosis and clinical procedures. Some of the features of POCT are rapid processing, rapid transmission of results to guide clinical decisions, rapid completion of testing, and follow-up in the same clinical testing environment. Prompt processing of results is important because test results can influence clinical decisions, such as the classification of a patient's urgency of care, referral, and the decision to repatriate a patient. Fast can mean seconds, minutes, or a few hours while the patient is still present. A rapid test result without a mechanism to report the results quickly to care providers and convert the results into a treatment plan is unlikely to have a significant effect on public health outcomes. The POCT can solve this problem by making testing convenient for both patients and care providers by completing the diagnosis process "in the same clinical testing environment" and allowing the treatment plan to be implemented on the same day. Early diagnosis based on POCT N may also provide an opportunity for the caregiver to begin the treatment process earlier and thus increase the chances of preventing or ameliorating the medical condition. z Some embodiments of the present invention encompass a POCT that includes a lab-on-a-chip device, total analysis microsystems, and liquid stunts / side flow strips (LF). These devices may have integrated or separate N reading and display elements. S 35 POCT trays can range in size from a small chip to a desktop system that can be placed in physicians' offices, hospitals, or ambulances, and ideally can only be used with little training. POCT systems should, in principle, require as little user intervention as possible, and should have the required reagents and, preferably, automated processing steps integrated into the system. According to one embodiment of the present invention, there is provided a kit for the continuous diagnosis of a brain injury in a subject that can be diagnosed by a professional or lay person at any location and facility. As will be apparent to those skilled in the art, a lectin chip kit may be used in the invention. In one embodiment, a kit is used for biotinylated samples containing glycans for direct detection on a chip via a Cy3-equivalent dye-conjugated biotin-streptavidin complex. In some embodiments, a layer-type method is used to detect antibodies captured on the chip by antibodies. In some embodiments, a kit for detecting a biomarker comprises HRP protein and fluorescent light can be used to detect the biomarker in body fluid and to indicate the amount of biomarker as a percentage. This can be included in a portable application that indicates the severity of brain damage on a scale that includes, without limitation, the values: none, mild, moderate, and severe. In another embodiment, an analog yes / no answer is obtained. These examples do not exclude other possible embodiments.

Joissain suoritusmuodoissa esillä oleva keksintö saa aikaan ainakin yhden vasta-aineen käytön tarvikepakkauksessa tai laitteessa aivovaurion ha- —vaitsemiseksi, jossa vasta-aine voi olla minkä tahansa lajin polyklonaalinen tai N monoklonaalinen vasta-aine tai sen fragmentti, joko entsymaattisesti pilkottu tai S yhdistelmä-DNA-menetelmällä tuotettu tai humanisoitu vasta-aine, ja jossa N vasta-aine tunnistaa ja sitoo glykaania, glykoproteiinia, peptidoglykaania, prote- = oglykaania, glykolipidiä, proteiinia, pienmolekyyliä, lektiiniä tai toisen lajin vasta- © 30 ainetta (yleisesti "antigeeneja"). E Kaikki esillä olevan laitteen suoritusmuodot, yksityiskohdat, edut ja o vastaavat pätevät myös laiteeseen, jota käytetään esillä olevan keksinnön eri S näkökohdissa ja suoritusmuodoissa. Myös kaikki esillä olevien menetelmien N suoritusmuodot, yksityiskohdat, edut ja vastaavat pätevät esillä olevaan tarvike- S 35 pakkaukseen ja päinvastoin. Erityisesti yksi tai useampi yhdiste, koostumus tai reagenssi, joka on kuvattu soveltuvaksi esillä olevien menetelmien suorittamiseksi, voi sisältyä esillä olevaan tarvikepakkaukseen. Samoin kaikki tarvikepakkauksen yhteydessä viitatut seikat pätevät myös esillä oleviin mene- telmiin.In some embodiments, the present invention provides the use of at least one antibody in a kit or device for detecting brain damage, wherein the antibody may be a polyclonal or N monoclonal antibody or fragment thereof of any species, either enzymatically cleaved or S recombinant DNA. and wherein the N antibody recognizes and binds glycan, glycoprotein, peptidoglycan, proteoglycan, glycolipid, protein, small molecule, lectin, or other species of antibody (generally "antigens"). . E All embodiments, details, advantages, and the like of the present invention also apply to the apparatus used in the various S aspects and embodiments of the present invention. Also, all embodiments, details, advantages, and the like of the present methods N apply to the present kit S 35 and vice versa. In particular, one or more compounds, compositions, or reagents described as suitable for carrying out the present methods may be included in the present kit. Likewise, all the points referred to in connection with the packaging of the accessories also apply to the present methods.

Ilman lisäselvityksiä uskotaan, että alan ammattimies kykenee, hyö- dyntämällä edellä olevaa selitystä, käyttämään esillä olevaa keksintöä sen täy- dessä laajuudessa.Without further elaboration, it is believed that one skilled in the art can, using the preceding description, utilize the present invention to its fullest extent.

Ei-rajoittavia esimerkkejä esillä olevien glykaanipohjaisten biomark- kereiden eduista ovat, että ne ovat aivokudosspesifisiä, pystyvät läpäisemään veri-aivoesteen verenkiertoon muutamassa minuutissa vamman jälkeen ja ne voidaan havaita veren tai muun ruumiinnesteen vierihoitotestillä. Lisäksi bio- markkereiden määrä voi joko lisääntyä tai vähentyä vamman jälkeen, mutta silti ne korreloivat vamman vakavuuteen. Edullisesti esillä olevat biomarkkerit voivat korreloida vamman laajuuteen, eloonjääntiin ja/tai neurologiseen lopputulok- seen, tai ne voivat olla indikaattoreita hermosolujen ja gliasolujen tuhoutumisen, —aksoni- ja verisuonivaurion laajuudesta. Esillä olevat biomarkkerit voivat lisätä merkittävästi nykyistä aivovaurioiden diagnostiikkapalettia.Non-limiting examples of the advantages of the present glycan-based biomarkers are that they are brain tissue specific, are able to cross the blood-brain barrier into the bloodstream within minutes of injury, and can be detected by a blood or other body fluid bypass test. In addition, the number of biomarkers may either increase or decrease after injury, but still correlate with the severity of the injury. Preferably, the present biomarkers may correlate with the extent of injury, survival, and / or neurological outcome, or may be indicators of the extent of neuronal and glial cell destruction, axonal, and vascular damage. The present biomarkers can significantly increase the current range of brain damage diagnostics.

On odotettavissa, että tästä hyödyllisyysmallihakemuksesta kehitty- vän hyödyllisyysmallin voimassaoloaikana kehitetään monia relevantteja olen- naisesti jatkuvatoimisia aivovammojen diagnosointilaitteita ja termin ”sylkipoh- jainen aivovamman diagnosointilaite” suojapiirin on tarkoitus kattaa kaikki tällai- set uudet teknologiat etukäteen.It is expected that during the period of validity of the utility model evolving from this utility model application, many relevant, substantially continuous brain injury diagnosis devices will be developed and the scope of the term 'saliva-based brain injury device' is intended to cover all such new technologies.

Tässä käytettynä termi "noin" tarkoittaa + 10 %.As used herein, the term "about" means + 10%.

Termit "käsittää", "käsittäen", "sisältää", "sisältäen”, ”on? ja niiden konjugaatit tarkoittavat "sisältäen, mutta ei rajoittuen".The terms "comprising", "comprising", "comprising", "including", "are" and their conjugates mean "including, but not limited to".

Termi "koostuu" tarkoittaa "sisältäen ja rajoittuen".The term "consisting of" means "including and not limited to".

N Termi "koostuu olennaisesti" tarkoittaa, että koostumus, menetelmä S tai rakenne voi sisältää lisäainesosia, -vaiheita ja/tai -osia, mutta vain jos lisäai- N nesosat, -vaiheet ja/tai -osat eivät merkittävissä määrin muuta suojavaatimusten ? mukaisen koostumuksen, menetelmän tai rakenteen perusominaisuuksia ja uu- S 30 sia ominaisuuksia. E Tässä käytettynä termit "olennaisesti puuttuu" ja/tai "pääasiallisesti o puuttuu" tietyn aineen yhteydessä viittaavat koostumukseen, josta tämä aine S puuttuu kokonaan tai joka sisältää vähemmän kuin noin 5, 1, 0,5 tai 0,1 % tätä N ainetta koostumuksen kokonaispainon tai kokonaistilavuuden mukaan. Vaihto- S 35 —ehtoisesti termit "olennaisesti puuttuu" ja/tai "pääasiallisesti puuttuu" prosessin, menetelmän, ominaisuuden tai ominaispiirteen yhteydessä viittaavat prosessiin,N The term "consisting essentially" means that the composition, method S or structure may contain additional ingredients, steps and / or components, but only if the additional components, steps and / or components do not significantly alter the protection requirements? the basic properties and novel properties of the composition, method or structure of the invention. E As used herein, the terms "substantially absent" and / or "substantially absent" in reference to a particular substance refer to a composition in which this substance S is completely absent or which contains less than about 5, 1, 0.5 or 0.1% of this N substance in the composition. according to total weight or total volume. Alternatively, the terms "substantially absent" and / or "substantially absent" in connection with a process, method, property or characteristic refer to a process

koostumukseen, rakenteeseen tai tuotteeseen, josta puuttuu kokonaan tietty prosessi/menetelmävaihe tai tietty ominaisuus tai tietty ominaispiirre, tai proses- siin/menetelmään, jossa tiettyä prosessi/menetelmävaihetta suoritetaan vähem- män noin 5, 1, 0,5 tai 0,1 prosenttia verrattuna tiettyyn standardiprosessiin/me- netelmään, tai ominaisuuteen tai ominaispiirteeseen, jolle on tunnusomaista, että siinä on vähemmän kuin noin 5, 1, 0,5 tai 0,1 prosenttia ominaisuudesta tai ominaispiirteestä tiettyyn standardiin verrattuna. Termiä "esimerkinomainen" käytetään tässä tarkoittamaan "joka toi- mii esimerkkinä, ilmentymänä tai kuvauksena". Mitään "esimerkinomaisena" ku- —vattua suoritusmuotoa ei välttämättä tule pitää edullisena tai hyödyllisenä muihin suoritusmuotoihin verrattuna ja/tai sulkemaan pois muiden suoritusmuotojen si- sältämiä piirteitä.a composition, structure or product that is completely devoid of a particular process / method step or a particular property or characteristic, or a process / method in which a particular process / method step is performed in an amount of less than about 5, 1, 0.5 or 0.1% compared to to a particular standard process / method, or to a feature or characteristic characterized in that it has less than about 5, 1, 0.5, or 0.1 percent of the feature or characteristic relative to a particular standard. The term "exemplary" is used herein to mean "which serves as an example, instance, or description." None of the embodiments described as "exemplary" are to be construed as preferred or advantageous over other embodiments and / or to exclude features embodied in other embodiments.

Sanoja "valinnaisesti" tai "vaihtoehtoisesti" käytetään tässä tarkoitta- maan "saada aikaan joissain suoritusmuodoissa eikä saada aikaan muissa suo- —ritusmuodoissa". Mikä tahansa keksinnön tietty suoritusmuoto voi sisältää useita "valinnaisia" piirteitä, elleivät sellaiset piirteet ole ristiriidassa keskenään.The words "optionally" or "alternatively" are used herein to mean "provided in some embodiments and not provided in other embodiments." Any particular embodiment of the invention may include a number of "optional" features, unless such features are inconsistent with each other.

Tässä käytettynä yksikkömuodot sisältävät monikkoviittaukset, ellei konteksti selvästi määrää toisin. Esimerkiksi termi "yhdiste" tai "ainakin yksi yh- diste" voi sisältää useita yhdisteitä, sisältäen niiden seokset.As used herein, singular forms "a," "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. For example, the term "compound" or "at least one compound" may include multiple compounds, including mixtures thereof.

Läpi tämän hyödyllisyysmallihakemuksen keksinnön erilaisia suori- tusmuotoja voidaan esittää vaihteluvälimuodossa. On ymmärrettävä, että seli- tysosa on esitetty vaihteluvälimuodossa vain sen kätevyyden ja lyhyyden vuoksi, eikä sitä tule pitää keksinnön suojapiiriä joustamattomasti rajoittavana. Näin ol- len vaihteluvälialueen kuvauksen tulisi katsoa kuvaavan erityisesti myös kaikki mahdolliset vaihteluvälin sisällä olevat alueet sekä yksittäiset numeroarvot ky- N seisellä vaihteluvälialueella. Esimerkiksi vaihteluvälialueen, kuten 1 - 6, kuvauk- S sen tulisi katsoa kuvaavan myös erityiset vaihteluvälin sisällä olevat alueet, ku- N ten 1-3,1-4 1-5, 2-4 2-6, 3-6 jne. sekä yksittäiset numerot kyseisellä = vaihteluvälialueella, esimerkiksi 1, 2, 3, 4, 5 ja 6. Tämä pätee vaihteluvälialueen © 30 pituudesta riippumatta.Through this utility model application, various embodiments of the invention may be presented in a range. It is to be understood that the specification is presented in a range of variations only for convenience and brevity and should not be construed as inflexibly limiting the scope of the invention. Thus, the description of the range should be considered to describe in particular all possible ranges within the range as well as the individual numerical values in that range. For example, a description of a range such as 1 to 6 should be considered to also describe specific ranges within the range, such as 1-3.1-4 1-5, 2-4 2-6, 3-6, etc., and individual numbers in that = range, for example 1, 2, 3, 4, 5, and 6. This is true regardless of the length of the range © 30.

E Aina kun tässä esitetään numeerinen alue, sen on tarkoitus sisältää o mikä tahansa viitattu numero (murtoluku tai integraali) ilmoitetulla alueella. Ter- S mejä "vaihdella/vaihtelee välillä", jossa on alueen ensimmäinen osoitettu nu- N mero ja toinen osoitettu numero, ja "vaihdella/vaihtelee jostain lähtien", jossa on S 35 alue ensimmäisestä osoitetusta numerosta toiseen osoitettuun numeroon,E Whenever a numeric range is shown here, it is intended to contain o any referenced number (fraction or integral) in the range indicated. The terms "vary / vary between" having the first assigned number of the range and the second assigned number, and "vary / varying somewhere" having the range S35 from the first assigned number to the second assigned number,

käytetään tässä vaihtovuoroisesti ja niiden on tarkoitettu sisältävän ensimmäi- nen ja toinen osoitettu numero ja kaikki murto- ja integraaliluvut niiden välissä.are used interchangeably herein and are intended to include the first and second assigned numbers and all fractions and integrals therebetween.

Tässä käytettynä termit "prosessi" ja 'menetelmä" viittaavat tapoihin, välineisiin, tekniikoihin ja menetelmiin tietyn tehtävän suorittamiseksi, sisältäen, muttaeirajoittuen, tavat, välineet, tekniikat ja menettelyt, jotka kemian alan, ma- teriaalialan, mekaanisen alan, laskennallisen alan ja digitaalisen alan toimijat tuntevat tai jotka he helposti kykenevät kehittämään näiden alojen tunnetuista tavoista, välineistä, tekniikoista ja menetelmistä.As used herein, the terms "process" and "method" refer to ways, means, techniques, and methods for performing a particular task, including, but not limited to, methods, tools, techniques, and procedures in the chemical, materials, mechanical, computational, and digital fields. actors are familiar with or easily able to develop from known practices, tools, techniques and methods in these fields.

Tässä käytettynä termi "hoito" sisältää lääketieteellisen tilan paranta- misen, sen etenemisen olennaisen estämisen, hidastamisen tai kumoamisen, lääketieteellisen tilan kliinisten tai esteettisten oireiden olennaisen parantamisen tai lääketieteellisen tilan kliinisten tai esteettisten oireiden ilmaantumisen olen- naisen estämisen.As used herein, the term "treating" includes ameliorating, substantially preventing, slowing or reversing the progression of a medical condition, substantially ameliorating the clinical or aesthetic symptoms of a medical condition, or substantially preventing the onset of clinical or aesthetic symptoms of a medical condition.

On ymmärrettävä, että keksinnön tietyt piirteet, jotka selvyyden vuoksi on kuvattu erillisten suoritusmuotojen yhteydessä, voidaan myös saada aikaan yhdistelmänä yhdessä suoritusmuodossa.It is to be understood that certain features of the invention, which are, for clarity, described in connection with separate embodiments, may also be provided in combination in a single embodiment.

Kääntäen, keksinnön eri piir- teet, jotka on lyhyyden vuoksi kuvattu yhden suoritusmuodon yhteydessä, voi- daan myös saada aikaan erikseen tai minä tahansa sopivana alayhdistelmänä tai sopivasti missä tahansa muussa keksinnön kuvatussa suoritusmuodossa.Conversely, various aspects of the invention, which are described in connection with one embodiment for brevity, may also be provided separately or as any suitable subcombination, or suitably in any of the other embodiments of the invention described.

Tiettyjä eri suoritusmuotojen yhteydessä kuvattuja piirteitä ei tule pitää näiden suoritusmuotojen oleellisina piirteinä, ellei suoritusmuodon toimivuus vaadi ky- seisiä elementtejä.Certain features described in connection with the various embodiments should not be construed as essential features of these embodiments unless the functionality of the embodiment requires such elements.

On ymmärrettävä, että yllä oleva selitys ja oheistetut kuviot on tarkoi- tettu vain esittelemään keksijöiden tuntema paras tapa keksinnön valmista- miseksi ja käyttämiseksi.It is to be understood that the above description and the accompanying figures are intended only to illustrate the best mode known to the inventors for making and using the invention.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön kon- N septi voidaan toteuttaa eri tavoin.It will be clear to a person skilled in the art that the concept of the invention can be implemented in different ways.

Keksinnön edellä kuvattuja suoritusmuotoja S voidaan siten modifioida tai muunnella keksinnön suojapiiristä poikkeamatta, ku- N ten alan ammattimiehet tietävät yllä olevien esitysten valossa.Thus, the embodiments S of the invention described above may be modified or modified without departing from the scope of the invention, as will be appreciated by those skilled in the art in light of the above teachings.

Siksi on ymmär- = rettävä, että keksintö ja sen suoritusmuodot eivät rajoitu yllä kuvattuihin esimerk- © 30 keihin, vaan ne voivat vaihdella suojavaatimusten ja niiden ekvivalenttien suo- E japiirin puitteissa. o Esillä olevan keksinnön erilaisille suoritusmuodoille ja näkökohdille, S jotka on kuvattu edellä ja vaadittu alempana oheistetuissa suojavaatimuksissa, N löytyy kokeellista ja/tai laskettua tukea seuraavista esimerkeistä.It is therefore to be understood that the invention and its embodiments are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the protection claims and their equivalents. o For various embodiments and aspects of the present invention, S described above and claimed in the appended claims, N is the experimental and / or calculated support found in the following examples.

S 35 EsimerkitS 35 Examples

Tässä viitataan seuraaviin esimerkkeihin, jotka yhdessä yllä olevan selityksen kanssa kuvaavat joitain keksinnön suoritusmuotoja ei-rajoittavalla ta- valla.Reference is made here to the following examples, which, together with the above description, illustrate some embodiments of the invention in a non-limiting manner.

Kultasoolit immunotestissä käytettäväksi voidaan valmistaa kaupalli- sesti saatavasta kolloidisesta kullasta ja vasta-ainevalmisteesta.Gold sols for use in the immunoassay can be prepared from commercially available colloidal gold and an antibody preparation.

Esimerkiksi kolloidinen kulta G20 (partikkelikoko 20 nm, toimittaja Janssen Life Sciences Products) säädetään pH-arvoon 7 0,22 um suodattimella suodatetulla 0,1 M K2CO:s:lla ja lisätään 20 ml puhtaaseen dekantterilasiin.For example, colloidal gold G 2 O (particle size 20 nm, supplied by Janssen Life Sciences Products) is adjusted to pH 7 with 0.1 M K 2 CO 2 filtered through a 0.22 μm filter and added to 20 ml of clean beaker.

Kultasooliin lisätään 200 ul vasta-ainetta, joka valmistetaan 2 mM booraksipuskuriin pH 9 konsentraati- oon 1 mg/ml ja suodatetaan 0,22 um suodattimella, ja seosta sekoitetaan jatku- vasti kahden minuutin ajan.To the gold sol is added 200 μl of antibody prepared in 2 mM borax buffer pH 9 to a concentration of 1 mg / ml and filtered through a 0.22 μm filter, and the mixture is stirred continuously for two minutes.

Vasta-aine-kultasooliseoksen pH säädetään arvoon 90,1 M KxCOz:lla ja lisätään 2 ml 10 % (w/v) BSA:ta.The pH of the antibody-gold sol mixture is adjusted to 90.1 M with KxCO 2 and 2 ml of 10% (w / v) BSA is added.

Vasta-ainekulta puhdistetaan kolmen sentrifugointivaiheen sarjassa 12 000 g:ssä 30 minuuttia ja 4 *C:ssa, ja vain pelletin irtonainen osa suspendoi- daan uudelleen myöhempää käyttöä varten.The antibody gold is purified in a series of three centrifugation steps at 12,000 g for 30 minutes and 4 ° C, and only the loose part of the pellet is resuspended for later use.

Lopullinen pelletti suspendoidaan uudelleen 1 % (w/v) BSA:han liuoksessa, joka on 20 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 8,2. Väriainesooleja voidaan valmistaa kaupallisesti saatavista hydrofobi- sista väriaineista, kuten Foron Blue SRP ja Resolin Blue BBLS.The final pellet is resuspended in 1% (w / v) BSA in a solution of 20 mM Tris, 150 mM NaCl, pH 8.2. Dye sols can be prepared from commercially available hydrophobic dyes such as Foron Blue SRP and Resolin Blue BBLS.

Esimerkiksi 50 g väriainetta dispergoidaan 1 | tislattua vettä sekoittamalla magneettisekoitti- mella 2 - 3 minuuttia.For example, 50 g of dye is dispersed in 1 distilled water by stirring with a magnetic stirrer for 2 to 3 minutes.

Väriainedispersion fraktiointi voidaan suorittaa ensimmäi- sellä sentrifugointivaiheella 1 500 g 10 minuuttia huoneenlämpötilassa suurem- pien soolipartikkeleiden poistamiseksi kiinteänä pellettinä säilyttäen superna- tanttisuspensio jatkosentrifugointia varten.Fractionation of the dye dispersion can be performed in a first centrifugation step of 1,500 g for 10 minutes at room temperature to remove larger sol particles as a solid pellet while maintaining the supernatant suspension for further centrifugation.

Suspensiota sentrifugoidaan 3 000 g 10 minuuttia huoneenlämpöti- N lassa, supernatantti heitetään pois ja pelletti suspendoidaan uudelleen 500 ml S tislattua vettä.The suspension is centrifuged at 3,000 g for 10 minutes at room temperature, the supernatant is discarded and the pellet is resuspended in 500 ml of distilled water.

Tämä menettely toistetaan vielä kolme kertaa niin, että lopullinen N pelletti suspendoidaan uudelleen 100 ml tislattua vettä. ? Edellä kuvatulla tavalla valmistettujen väriainesoolien spektrit voi- S 30 daan mitata, jolloin saadaan maksimaaliset lambda-arvot, jotka ovat noin 657 E nm Foron Bluelle ja 690 nm Resolin Bluelle.This procedure is repeated three more times so that the final N pellet is resuspended in 100 ml of distilled water. ? The spectra of the dye sols prepared as described above can be measured to give maximum lambda values of about 657 E nm for Foron Blue and 690 nm for Resolin Blue.

Absorbanssia maksimaalisella o lambda-arvolla 1 cm mittauskyvetissä käytetään mielivaltaisesti valittuna väriai- S nesoolikonsentraation mittana.The absorbance at a maximum lambda value of 1 cm in a measuring cuvette is used as an arbitrarily selected measure of the dye sol concentration.

N Immunotesteissä käytettäviä lateksipartikkeleita (polymeeri) on kau- S 35 — pallisesti saatavilla.N Latex particles (polymer) for immunoassays are commercially available.

Ne voivat perustua useisiin erilaisiin synteettisiin polymee- reihin, kuten polystyreeniin, polyvinyylitolueeniin, polystyreeni-akryylihappoon ja polyakroleiiniin. Käytettävät monomeerit ovat yleensä veteen liukenemattomia ja emulgoituvat vesipitoisessa pinta-aktiivisessa aineessa niin, että muodostuu monomeerimisellejä, jotka sitten indusoidaan polymeroitumaan lisäämällä emul- sioon initiaattoria. Näin tuotetaan olennaisesti pallomaisia polymeeripartikke- leita.They can be based on a variety of synthetic polymers, such as polystyrene, polyvinyltoluene, polystyrene-acrylic acid, and polyacrolein. The monomers used are generally insoluble in water and emulsify in an aqueous surfactant to form monomer moles, which are then induced to polymerize by adding an initiator to the emulsion. This produces substantially spherical polymer particles.

Värillisiä lateksipartikkeleita voidaan valmistaa joko sisällyttämällä emulsioon sopivaa väriainetta, kuten antrakinonia (keltainen), ennen polymeri- soimista tai värjäämällä esimuodostetut partikkelit. Jälkimmäisessä tapauk- sessa väriaine tulisi liuottaa veteen sekoittumattomaan liuottimeen, kuten kloro- formiin, joka sitten lisätään lateksipartikkeleiden vesipitoiseen suspensioon. Partikkelit imevät ei-vesipitoista liuotinta ja väriainetta ja sitten ne voidaan kui- vata. Tällaisten lateksipartikkeleiden maksimihalkaisija on edullisesti pienempi kuin noin 0,5 mikronia.Colored latex particles can be prepared either by incorporating a suitable dye such as anthraquinone (yellow) into the emulsion prior to polymerization or by dyeing the preformed particles. In the latter case, the dye should be dissolved in a water-immiscible solvent such as chloroform, which is then added to the aqueous suspension of latex particles. The particles absorb the non-aqueous solvent and dye and can then be dried. The maximum diameter of such latex particles is preferably less than about 0.5 microns.

Värillisiä lateksipartikkeleita voidaan herkistää proteiinilla ja erityisesti —vasta-aineella tai lektiinillä selektiivisten sitomisreagenssien aikaansaamiseksi, kuten edellä on kuvattu. Esimerkiksi polystyreenihelmet, joiden halkaisija on noin 0,3 mikronia (toimittaja Polymer Laboratories), voidaan herkistää anti-gly- kaanipohjainen biomarkkeri-vasta-aineella alla kuvatulla menetelmällä: 0,5 ml (12,5 mg kiintoainetta) suspensiota laimennetaan 1 ml 0,1 M boraattipuskuria, pH 8,5, Eppendorf-putkessa. Nämä partikkelit pestään neljä kertaa boraattipus- kurissa, jokaisen pesun koostuessa sentrifugoinnista, joka on 3 minuuttia no- peudella 13 000 rpm MSE-mikrosentrifugissa huoneenlämpötilassa. Lopullinen pelletti suspendoidaan uudelleen 1 ml boraattipuskuria, sekoitetaan 300 ug anti- glykaanipohjainen biomarkkeri-vasta-ainetta, ja suspensiota pyöritetään päiden kautta 16 - 20 tuntia huoneenlämpötilassa. Vasta-aine-lateksisuspensiota N sentrifugoidaan 5 minuuttia nopeudella 13 000 rpm, supernatantti heitetään pois S ja pelletti suspendoidaan uudelleen 1,5 ml boraattipuskuria, joka sisältää 0,5 mg N naudan seerumialbumiinia. Sen jälkeen, kun suspensiota on pyöritetty päiden = kautta 30 minuuttia huoneenlämpötilassa, suspensio pestään kolme kertaa 5 © 30 mg/ml BSA:ssa fosfaattipuskuroidussa suolaliuoksessa, pH 7,2, sentrifugoi- E malla nopeudella 13 000 rpm 5 minuuttia. Pelletti suspendoidaan uudelleen 5 o mg/ml BSA/5 % (w/v) glyseroliin fosfaattipuskuroidussa suolaliuoksessa, pH 7 2, S ja säilytetään 4 *C:ssa käyttöön asti. N Proteiini voidaan kytkeä väriainesooliin prosessissa, joka sisältää S 35 — passiivisen adsorption. Proteiini voi olla esimerkiksi lektiini tai vasta-aineval- miste, kuten anti-glykaanipohjainen biomarkkeri-vasta-aine, joka on valmistettu fosfaattipuskuroidussa suolaliuoksessa, pH 7,4, konsentraatiossa 2 mg/ml. Val- mistetaan reaktioseos, joka sisältää 100 ul vasta-aineliuosta, 2 ml väriainesoo- lia, 2 ml 0,1 M fosfaattipuskuria, pH 5,8, ja 15,9 ml tislattua vettä. Tämän liuok- sen hellävaraisen sekoittamisen jälkeen valmiste jätetään 15 minuutiksi huo- neenlämpötilaan. Ylimääräiset sitoutumiskohdat voidaan blokeerata lisäämällä esimerkiksi naudan seerumialbumiinia: 4 ml 150 mg/ml BSA:ta liuoksessa, joka on 5 mM NaCl, pH 7,4, lisätään reaktioseokseen, ja 15 minuutin inkuboinnin jälkeen huoneenlämpötilassa liuos sentrifugoidaan 3 000 g 10 minuuttia ja pel- letti suspendoidaan uudelleen 10 ml liuosta, joka on 0,25 % (w/v) dekstraani/0,5 % (w/v) laktoosi/0,04 M fosfaattipuskuri. Tämä vasta-aine-väriainesoolikonju- gaatti on parasta säilyttää pakastekuivattuna.Colored latex particles can be sensitized with a protein, and in particular an antibody or lectin, to provide selective binding reagents, as described above. For example, polystyrene beads with a diameter of about 0.3 microns (supplied by Polymer Laboratories) can be sensitized with an anti-glycan-based biomarker antibody by the method described below: dilute 0.5 ml (12.5 mg solids) of the suspension to 1 ml 0, 1 M borate buffer, pH 8.5, in an Eppendorf tube. These particles are washed four times in borate buffer, each wash consisting of centrifugation at 13,000 rpm for 3 minutes in an MSE microcentrifuge at room temperature. The final pellet is resuspended in 1 ml of borate buffer, mixed with 300 μg of anti-glycan-based biomarker antibody, and the suspension is vortexed for 16-20 hours at room temperature. The antibody-latex suspension N is centrifuged for 5 minutes at 13,000 rpm, the supernatant is discarded and the pellet is resuspended in 1.5 ml of borate buffer containing 0.5 mg of N bovine serum albumin. After rotating the suspension for 30 minutes at room temperature, the suspension is washed three times in 5 x 30 mg / ml BSA in phosphate buffered saline, pH 7.2, centrifuging at 13,000 rpm for 5 minutes. The pellet is resuspended in 5 mg / ml BSA / 5% (w / v) glycerol in phosphate buffered saline, pH 7 2, S and stored at 4 ° C until use. N The protein can be coupled to a dye sol in a process involving S 35 passive adsorption. The protein may be, for example, a lectin or an antibody preparation such as an anti-glycan-based biomarker antibody prepared in phosphate buffered saline, pH 7.4, at a concentration of 2 mg / ml. A reaction mixture is prepared containing 100 ul of antibody solution, 2 ml of dye salt, 2 ml of 0.1 M phosphate buffer, pH 5.8, and 15.9 ml of distilled water. After gentle stirring of this solution, the preparation is left at room temperature for 15 minutes. Excess binding sites can be blocked by the addition of, for example, bovine serum albumin: 4 ml of 150 mg / ml BSA in 5 mM NaCl, pH 7.4 is added to the reaction mixture, and after 15 minutes incubation at room temperature, the solution is centrifuged at 3,000 g for 10 minutes and the pellet is resuspended in 10 ml of 0.25% (w / v) dextran / 0.5% (w / v) lactose / 0.04 M phosphate buffer. This antibody-dye sol conjugate is best stored lyophilized.

Esillä olevan keksinnön esimerkinomaisessa suoritusmuodossa on esitetty malli fetuiinin ja asialofetuiinin testaamisesta. Fetuiini on runsas gly- koproteiini sikiön seerumissa ja asialofetuiini on sen asialyloitunut muoto. Lek- — tiinit tai lektiini, jotka sitoutuvat (joka sitoutuu) selektiivisesti fetuiinin tai asialofetuiinin glykaaniosaan, immobilisoidaan pysyvästi kiinteään matriksiin. Liuoksessa oleva fetuiini tai asialofetuiini saatetaan kosketukseen lektiinin kanssa ja sen jälkeen tapahtuu sitoutumisreaktio. Sen jälkeen reaktiokammio pestään ja lisätään leimattu konjugaatti. Konjugaatti sitoutuu fetuiiniin tai — asialofetuiiniin, joka on sidottu pinnalle edellisessä vaiheessa.In an exemplary embodiment of the present invention, a model for testing fetuin and asialofetuin is provided. Fetuin is a rich glycoprotein in fetal serum and asialofetuin is its acylated form. Lectins or lectin that bind selectively to the glycan moiety of fetuin or asialofetuin are permanently immobilized on a solid matrix. The fetuin or asialofetuin in solution is contacted with the lectin and then a binding reaction takes place. The reaction chamber is then washed and the labeled conjugate is added. The conjugate binds to fetuin or asialofetuin, which is bound to the surface in the previous step.

Vaihtoehtoisesti fetuiini tai asialofetuiini saatetaan ensin kosketuk- seen leimatun konjugaatin kanssa kompleksin muodostamiseksi. Sen jälkeen kompleksi saatetaan kosketukseen immobilisoidun lektiinin (immobilisoitujen lektiinien) kanssa. Konjugaatti käsittää fetuiinispesifisen tai asialofetuiinispesifi- sen vasta-aineen, joka on kytketty havaittavaan leimaan. Havaittava leima on N yksi tekstissä esitetyistä, edullisesti kolloidinen/hiukkasmainen aine, joka mah- N dollistaa visuaalisen havaitsemisen.Alternatively, fetuin or asialofetuin is first contacted with a labeled conjugate to form a complex. The complex is then contacted with immobilized lectin (s). The conjugate comprises a fetuin-specific or asialofetuin-specific antibody coupled to a detectable label. The detectable label is N one of those shown in the text, preferably a colloidal / particulate substance, which enables N visual detection.

N Todiste, että lektiinipohjaisella glykaanin havaitsemismenetelmällä = kyetään havaitsemaan useita markkereita samanaikaisesti © 30 Alempana on esimerkki useiden biomarkkereiden samanaikaisesta E havaitsemisesta yhdessä testissä. Esimerkissä käytetyt lektiinit on lueteltu tau- o lukossa 1 ja testikaistale on esitetty kuviossa 12. Kokeet suoritettiin seuraavasti: S Kaistaleiden valmistelu ja kokoaminen: Näytetyynyt blokeerattiin ja N kuivauksen jälkeen kaistaleet koottiin: nitroselluloosakalvo (kaistaleen keski- S 35 osa), konjugaattityyny (kaistaleen yläosa) ja imeytystyyny (kaistaleen alaosa)N Evidence that a lectin-based glycan detection method = can detect multiple markers simultaneously © 30 Below is an example of simultaneous detection of multiple biomarkers in a single assay. The lectins used in the example are listed in Table 1 and the test strip is shown in Figure 12. The experiments were performed as follows: S Strip preparation and assembly: Sample pads were blocked and after strips the strips were assembled: nitrocellulose membrane ) and an absorption pad (lower part of the strip)

kiinnitettiin alustalevylle 2 mm limityksin ja leveä alustalevy leikattiin 5 mm le- veiksi yksittäisiksi testikaistaleiksi. Reaktioalueen funktionalisointi: Kaksi sieppaavaa lektiiniä pipetoitiin spatiaalisesti erotettuina nitroselluloosakalvolle (kaistaleen keskiosa) ja kuivat- — tiin lektiinien adsorboimiseksi pysyvästi kalvolle. Näyteanalyysi: Näyte TBI-potilaalta pipetoitiin näytetyynylle ja sen annettiin kulkeutua kalvon läpi. Kultapartikkeleihin konjugoitu toinen lektiini (merkkiaine) lisättiin ja migroitiin. Kaistaleet pestiin kastamalla konjugaattityynyn pää pesupuskuria sisältävään kuoppaan ja huuhtomalla ylimääräinen ja sitoutu- maton kultakonjugaatti pois reaktioalueelta migraatiopuskurilla. Reaktioalueelle ilmestyi kaksi pistettä osoittaen, että näytteessä oli läsnä kaksi erilaista glykaa- nia ja että ne voitiin havaita yhdessä testissä. Esimerkissä käytetyt lektiinit on lueteltu taulukossa 1. Taulukko 1.was fixed to the base plate with 2 mm overlaps and the wide base plate was cut into 5 mm wide individual test strips. Functionalization of the reaction zone: The two capturing lectins were pipetted separately onto the nitrocellulose membrane (middle of the strip) and dried to permanently adsorb the lectins onto the membrane. Sample Analysis: A sample from a TBI patient was pipetted onto a sample pad and allowed to pass through the membrane. A second lectin (tracer) conjugated to the gold particles was added and migrated. The strips were washed by dipping the end of the conjugate pad in a well containing wash buffer and rinsing excess and unbound gold conjugate out of the reaction area with migration buffer. Two dots appeared in the reaction zone, indicating that two different glycans were present in the sample and could be detected in a single assay. The lectins used in the example are listed in Table 1. Table 1.

Lektiinin Koko nimi Hiilihydraatti- Toiminto — esimer- lyhenne spesifisyys kissä ECA Erythrina Sieppaus cristagalli GalB4GIcNAc nigra | nigra | merkkiaine N Lektiinien spesifisyydet ovat selvästi erilaisia, merkittävin ero on O SNA-I:n spesifisyys sialihapolle, kun taas ECA:lla ei ole tätä spesifisyyttä; siali- LÖ happo itse asiassa estää ECA:n sitoutumisen, ja ECA sitoo ensisijaisesti galak- = 20 —toosiglukosamiinia. © Varmistus massaspektrometria-analyysillä: Glykaanit eristettiin ja E: puhdistettiin TBI-potilaiden ja terveiden kontrollien sylkinäytteistä. Vapautuneet ® N-glykaanit analysoitiin massaspektrometrialla ja spektrin kunkin piikin m/z-ar- I vot muutettiin glykaanikoostumukseksi sovittamalla huippuarvo glykaanin mas- N 25 saspektrometritietokantoihin. Kunkin glykaanin suhteellinen runsaus näytteessä S laskettiin huipun korkeudesta (pinta-alasta) ja suhteellista runsautta verrattiin TBI-potilaiden ja terveiden kontrollien välillä.Lectin Full name Carbohydrate Function - example- abbreviation specificity in the cat ECA Erythrina Capture cristagalli GalB4GIcNAc nigra | nigra | tracer N The specificities of lectins are clearly different, the most significant difference being the specificity of O SNA-I for sialic acid, whereas ECA does not have this specificity; sialic acid actually inhibits ECA binding, and ECA binds primarily galactic = 20-toose glucosamine. © Confirmation by mass spectrometry analysis: Glycans were isolated and E: purified from saliva samples from TBI patients and healthy controls. The released ® N-glycans were analyzed by mass spectrometry and the m / z values of each peak in the spectrum were converted to the glycan composition by fitting the peak to the glycan mass spectrometer databases. The relative abundance of each glycan in Sample S was calculated from the peak height (area) and the relative abundance was compared between TBI patients and healthy controls.

Ainakin kahden merkittävän tyypin havaittiin olevan vallitsevia TBI- näytteissä terveisiin näytteisiin verrattuna: 1) hybridityypin N-glykaanit, joissa on x-galaktoosi-NANA-pää, ja 2) hapan N-glykaani, jossa on x-glukosamiinigalak- toosipää. Nämä tulokset ovat yhteensopivia sivuvirtausesimerkin lektiinispesifi- —syyksien kanssa.At least two significant types were found to be predominant in TBI samples compared to healthy samples: 1) hybrid type N-glycans with an x-galactose-NANA end, and 2) acidic N-glycan with an x-glucosamine galactose end. These results are consistent with the lectin specifics of the side-flow example.

Yhteenveto: Massaspektrometria osoitti kahden glykaanilajin läsnä olon näytteessä, ja sivuvirtausesimerkissä osoitettiin kyky havaita ne samanai- kaisesti.Summary: Mass spectrometry showed the presence of two glycan species in the sample, and the side flow example showed the ability to detect them simultaneously.

Vaikka keksintö on kuvattu yhdessä sen erityisten suoritusmuotojen kanssa, on selvää, että alan ammattimiehille tulee mieleen monia vaihtoehtoja, modifikaatioita ja variaatioita. Sen mukaisesti keksinnön on tarkoitettu kattavan kaikki sellaiset vaihtoehdot, modifikaatiot ja variaatiot, jotka kuuluvat oheistettu- jen suojavaatimusten hengen ja laajan suojapiirin piiriin.Although the invention has been described in conjunction with specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that many alternatives, modifications, and variations will occur. Accordingly, the invention is intended to cover all such alternatives, modifications, and variations as fall within the spirit and broad scope of the appended claims.

NOF NOF OO NOF

LÖ <Q oLÖ <Q o

OO

I a a 00 < [<] +I a a 00 <[<] +

NOF NOF OO

N 5N 5

Claims (18)

SuojavaatimuksetSecurity requirements 1. Laite aivovamman havaitsemiseksi kohteessa, mainitun laitteen (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) käsittäessä ilmaisimen (12), (22), (62), joka ilmaisin käsittää ainakin yhtä glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, joka selektiivisesti reagoi glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuu siihen ruumiinnestenäyt- teessä, mainitun reaktion tai mainitun sitoutumisen muodostaessa ainakin yh- den datasignaalin mittausdatana, mainitun ainakin yhden datasignaalin oma- tessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaanipohjaisen biomarkkerin ta- soon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa indikaattori kohteen aivo- vamman asteesta, tunnettu siitä, että mainittu ilmaisin (12), (22), (62) on konfiguroitu suorittamaan useita mittauksia ajan myötä.A device for detecting brain injury in a subject, said device (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) comprising a detector (12), (22), (62), said detector comprising at least one glycan-based biomarker-reactive / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to the glycan-based biomarker in a body fluid sample, said reaction or said binding constituting at least one data signal as measuring data, said at least one correlating the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being an indicator of the degree of brain injury in a subject, characterized in that said detector (12), (22), (62) is configured to perform multiple measurements over time. 2. Suojavaatimuksen 1 mukainen laite, jossa mainittu laite (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) käsittää: — näytteenottoelementin (11), (21), joka on konfiguroitu uuttamaan ruumiinnestenäyte kohteesta ja ohjaamaan mainittu näyte ilmaisimeen (12), (22), (62).Apparatus according to claim 1, wherein said apparatus (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) comprises: - a sampling element (11), (21) which is configured to extract a body fluid sample from the target and direct said sample to the detector (12), (22), (62). 3. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, jossa mainittu laite (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) käsittää: — pumpun (13), joka on konfiguroitu siirtämään näyte keräyskohdasta tai näytteenottoelementistä (11), (21) ilmaisimeen (12), (22), (62).Apparatus according to claim 1 or 2, wherein said apparatus (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) comprises: - a pump (13) configured transfer the sample from the collection point or sampling element (11), (21) to the detector (12), (22), (62). 4. Jonkin suojavaatimuksen 1 - 3 mukainen laite, jossa mainittu laite (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) käsittää: — analysaattorin (15), (25), (65), joka on konfiguroitu vastaanotta- maan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimesta (12), (22), (62) ja muodos- N tamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori N kohteen aivovammasta. N Apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein said apparatus (20), (30), (36), (37), (40), (50), (60) comprises: - an analyzer (15), (25) ), (65) configured to receive said at least one data signal from the detector (12), (22), (62) and to generate visible and / or audible information indicative of N subject brain injury. OF 5. Suojavaatimuksen 4 mukainen laite, jossa mainittu laite (20), (30), = (36), (37), (40), (50), (60) käsittää: © 30 — lähettimen (14), joka on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ai- E nakin yksi datasignaali ilmaisimelta (12), (22), (62) ja siitämään mainittu ainakin o yksi datasignaali analysaattorille (15), (25), (65). S The device of claim 4, wherein said device (20), (30), = (36), (37), (40), (50), (60) comprises: © 30 - a transmitter (14) that is configured to receive said at least one data signal from the detector (12), (22), (62) and to provide said at least one data signal to the analyzer (15), (25), (65). S 6. Suojavaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, jossa mainittu laite (20), N (30), (36), (37), (40), (50), (60) käsittää: S 35 — näytön (16), (26), (66), joka on konfiguroitu vastaanottamaan ja esittämään analysaattorin (15), (25), (65) muodostamaa mainittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovam- masta.The device according to claim 4 or 5, wherein said device (20), N (30), (36), (37), (40), (50), (60) comprises: S 35 - a display (16), (26), (66) configured to receive and display said visible and / or audible information generated by the analyzer (15), (25), (65) as an indicator of subject brain injury. 7. Jonkin suojavaatimuksen 4 - 6 mukainen laite, jossa mainittu laite käsittää: — muistin (67), joka on konfiguroitu vastaanottamaan analysaattorilta (15), palautettavasti tallentamaan muistiin (67) ja palauttamaan muistista (67) informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.Apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein said apparatus comprises: - a memory (67) configured to receive from the analyzer (15), retrievably store in the memory (67) and retrieve information from the memory (67) indicative of brain injury to the subject. 8. Jonkin suojavaatimuksen 1 - / mukainen laite, jossa mainittu ilmai- sin (12), (22), (62) käsittää affiniteettiparin jäsenen, joka on mainitun glykaa- nipohjaisen biomarkkerin vastinosa.The device of any one of claims 1 to 1, wherein said detector (12), (22), (62) comprises a member of an affinity pair that is a counterpart of said glycan-based biomarker. 9. Jonkin suojavaatimuksen 1 - 8 mukainen laite, jossa mainittu ruu- miinneste on sylkeä ja laite (40), (50) on kiinnitettävissä tai istutettavissa ham- paalle/hampaaseen (51).The device of any one of claims 1 to 8, wherein said body fluid is saliva and the device (40), (50) is attachable to or implantable in the tooth / tooth (51). 10. Jonkin suojavaatimuksen 1 - 9 mukainen laite, jossa mainittu ruu- —miinneste on virtsaa ja mainittu näytteenottoelementti on virtsankeräyslaite.The device of any one of claims 1 to 9, wherein said body fluid is urine and said sampling element is a urine collection device. 11. Jonkin suojavaatimuksen 1 - 9 mukainen laite, jossa mainittu ruu- miinneste on kyynelnestettä ja mainittu näytteenottoelementti on kyynelnesteen keräyslanka.The device of any one of claims 1 to 9, wherein said body fluid is a tear fluid and said sampling element is a tear fluid collection wire. 12. Kypärä (36), (37), joka käsittää jonkin suojavaatimuksen 1 - 9 mu- — kaisen laitteen, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä.A helmet (36), (37) comprising a device according to any one of claims 1 to 9, wherein said body fluid is saliva. 13. Suusuojus (41), joka käsittää jonkin suojavaatimuksen 1 - 9 mu- kaisen laitteen, jossa mainittu ruumiinneste on sylkeä.A mouth guard (41) comprising a device according to any one of claims 1 to 9, wherein said body fluid is saliva. 14. Liimalaastari, joka käsittää jonkin suojavaatimuksen 1 - 9 mukai- sen laitteen, jossa mainittu ruumiinneste on hikeä.An adhesive patch comprising a device according to any one of claims 1 to 9, wherein said body fluid is sweat. N OF 15. Mittauslaite (70) käytettäväksi taistelukentällä, mittauslaitteen kä- N sittäessä N o ilmaisimen (73), joka ilmaisin käsittää ainakin yhtä glykaanipohjai- = sen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa © 30 reagenssia, joka selektiivisesti reagoi glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa E tai sitoutuu siihen ruumiinnestenäytteessä, mainitun reaktion tai mainitun sitou- o tumisen muodostaessa ainakin yhden datasignaalin mittausdatana, mainitun ai- S nakin yhden datasignaalin omatessa intensiteetin, joka korreloi mainitun glykaa- N nipohjaisen biomarkkerin tasoon mainitussa näytteessä, mainitun tason ollessa S 35 — indikaattori kohteen aivovamman asteesta,A measuring device (70) for use in a battlefield, the measuring device comprising a N 0 detector (73) comprising at least one glycan-based biomarker / glycan-based biomarker-binding reagent that selectively reacts with or binds to a glycan-based biomarker. in a body fluid sample, said reaction or said binding forming measurement data of at least one data signal, said at least one data signal having an intensity correlating with the level of said glycan-based biomarker in said sample, said level being S 35 - an indicator of the target o näytteenottoelementin (71), joka on konfiguroitu uuttamaan ruu- miinnestenäyte kohteesta ja ohjaamaan mainittu näyte ilmaisimeen (73), o lähettimen (74), joka on konfiguroitu vastaanottamaan mainittu ai- nakin yksi datasignaali ilmaisimesta (73) ja siirtämään mainittu ainakin yksi da- tasignaali analysaattorille (75), analysaattorin ollessa konfiguroitu vastaanotta- maan mainittu ainakin yksi datasignaali ilmaisimesta (73) ja muodostamaan nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa informaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta, o näytön (76), joka on konfiguroitu vastaanottamaan ja esittämään analysaattorin muodostamaa mainittua nähtävissä ja/tai kuultavissa olevaa in- formaatiota, joka on indikaattori kohteen aivovammasta.o a sampling element (71) configured to extract a body fluid sample from the target and direct said sample to a detector (73); o a transmitter (74) configured to receive said at least one data signal from the detector (73) and transmit said at least one data signal; a level signal to the analyzer (75), the analyzer configured to receive said at least one data signal from the detector (73) and generate visible and / or audible information indicative of the subject's brain injury, and a display (76) configured to receive and display the analyzer said visible and / or audible information as an indicator of a subject's brain injury. 16. Suojavaatimuksen 15 mukainen mittauslaite, jossa ruumiinneste on sylkeä.The measuring device of claim 15, wherein the body fluid is saliva. 17. Suojavaatimuksen 16 mukainen mittauslaite, jossa mittauslaite on muokattu o ottamaan näyte syljestä aikavälein, o havaitsemaan kahta tai useampaa glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa reagoivaa / glykaanipohjaista biomarkkeria sitovaa reagenssia, jotka se- lektiivisesti reagoivat glykaanipohjaisen biomarkkerin kanssa tai sitoutuvat sii- hen sylkinäytteessä, o määrittämään kahden tai useamman glykaanipohjaisen biomarkke- rin taso syljessä, o esittämään kahden tai useamman glykaanipohjaisen biomarkkerin taso ajan funktiona.The measuring device of claim 16, wherein the measuring device is adapted to o sample saliva at intervals, o to detect two or more glycan-based biomarker-binding / glycan-based biomarker-binding reagents that selectively react with the two glycan-based biomarkers, or or the level of two or more glycan-based biomarkers in saliva, and to represent the level of two or more glycan-based biomarkers as a function of time. 18. Suojavaatimuksen 17 mukainen mittauslaite, jossa mittauslaite N on muokattu laukaisemaan visuaalinen hälytys, joka osoittaa muutoksen kahden S tai useamman glykaanipohjaisen biomarkkerin tasossa ajan funktiona.The measuring device of claim 17, wherein the measuring device N is adapted to trigger a visual alarm indicating a change in the level of two S or more glycan-based biomarkers as a function of time. NOF LÖ <Q oLÖ <Q o OO I a a 00 < [<] +I a a 00 <[<] + NOF NOF OO N 5N 5
FIU20224048U 2019-11-22 2020-11-03 Device for detecting brain damage in a subject FI13179Y1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20196004A FI20196004A1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Device and method for detecting of brain injury in a subject
PCT/FI2020/050719 WO2021099677A1 (en) 2019-11-22 2020-11-03 Device and method for detecting of brain injury in a subject

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI13179Y1 true FI13179Y1 (en) 2022-05-12

Family

ID=73401541

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20196004A FI20196004A1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Device and method for detecting of brain injury in a subject
FIU20224048U FI13179Y1 (en) 2019-11-22 2020-11-03 Device for detecting brain damage in a subject

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20196004A FI20196004A1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Device and method for detecting of brain injury in a subject

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR20220001822U (en)
AU (1) AU2020388534A1 (en)
FI (2) FI20196004A1 (en)
WO (1) WO2021099677A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210311043A1 (en) * 2020-04-06 2021-10-07 Medicortex Finland Oy Method for determining a lectin-binding glycan indicative to traumatic brain injury
EP4220165A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-02 HES-SO Valais-Wallis Method and device for the detection of traumatic brain injuries
FI130428B (en) * 2022-02-22 2023-08-24 Medicortex Finland Oy Method of detecting tissue damage

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20155280A (en) * 2015-04-15 2016-10-16 Medicortex Finland Oy Prognostic and diagnostic glycan-based biomarkers for brain injury
US10244971B2 (en) * 2015-05-12 2019-04-02 International Business Machines Corporation Mouthguard for analysis of biomarkers for traumatic brain injury
US20200003772A1 (en) * 2017-02-21 2020-01-02 Medicortex Finland Oy Non-invasive brain injury diagnostic device
WO2019083856A1 (en) * 2017-10-23 2019-05-02 Ignite Biosciences, Inc. Methods and systems for protein identification

Also Published As

Publication number Publication date
FI20196004A1 (en) 2021-05-23
WO2021099677A1 (en) 2021-05-27
AU2020388534A1 (en) 2022-04-07
KR20220001822U (en) 2022-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200371093A1 (en) Prognostic and Diagnostic Glycan-Based Biomarkers of Brain Damage
US9686395B2 (en) Apparatus and method for point-of-collection measurement of a biomolecular reaction
FI13179Y1 (en) Device for detecting brain damage in a subject
Zhu et al. Using a glucose meter to quantitatively detect disease biomarkers through a universal nanozyme integrated lateral fluidic sensing platform
JP5630936B2 (en) A method for detecting diseases at high speed by identifying targets in human body fluids
CN211905389U (en) Non-invasive brain injury diagnostic device
CN110133277A (en) Multi-scale analysis quality testing is fixed
US20130130933A1 (en) Biomarker signatures for wellness testing
Brunauer et al. Integrated paper-based sensing devices for diagnostic applications
US20210405038A1 (en) Development and parameter assessment for vertically aligned platinum wire aptasensor arrays for impedimetric detection of cardiac biomarkers
KR20070117239A (en) Apparatus and method for detecting allergen
Erdem et al. Overview to recent commercial biosensors for diagnosis of cancers, cardiac diseases, and other diseases
US20220137041A1 (en) Device for methods of detecting cancer
KR20200049647A (en) Biomarker Test Method for Ancillary Diagnosis of Companion Tumor Diseases
US20190317089A1 (en) Multi-array impedimetric biosensors for the detection of concussion and traumatic brain injuries
WO2017114398A1 (en) Compositions of diagnostic contact lenses and uses thereof
Davis et al. Wound diagnostics and diagnostic dressings
Sesay et al. Biomarkers in Health Care
WO2024030982A2 (en) Device for detection and prognostic assessment of neurodegenerative disorders
CN116559477A (en) Method for detecting eight indexes of stomach function at one time by self-help fingertip blood based on Internet
CN108267595A (en) A kind of Myo detection kits, method of preparation and use based on bimolecular fluorescence complementary technology
CN110045125A (en) A kind of biomarker and application thereof for diagnosing retroperitoneal fibrosis
CN108267593A (en) A kind of cTnI detection kits, method of preparation and use based on bimolecular fluorescence complementary technology
JPH1123572A (en) Evaluating method for physiological state and simple physiological state evaluating kit
GB2604048A (en) Method and assay kit to detect an analyte

Legal Events

Date Code Title Description
FGU Utility model registered

Ref document number: 13179

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: U1