BR102013001362A2 - Controle de fluxo de fluidos através de um dispositivo de ensaio - Google Patents

Abstract

Controle de fluxo de fluidos através de um dispositivo de ensaio. A presente invenção refere-se a um dispositivo de ensaio que inclui: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente. Zona de detecção que inclui um substrato e um primeiro conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato. As projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato. O dispositivo inclui, adicionalmente, uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção que tem uma capacidade para receber a amostra de líquido que flui a partir da zona de detecção. A zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, e as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar, entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato. A zona de absorção por efeito capilar é de formato retangular e o lado mais longo do retângulo se estende na direção de fluxo para assim reduzir o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio que aumenta o tempo de fluxo total de uma amostra de líquido em comparação com a zona de absorção por efeito capilar que tem lados de comprimento iguais e mesmo volume. Ao menos uma porção do segundo conjunto de projeções que tem ao menos uma dimensão selecionada a partir de um diâmetro, um espaçamento de centro a centro, ou um vão entre projeções que é diferente do primeiro conjunto de projeções, e é selecionado para aumentar o tempo de fluxo total da amostra através do dispositivo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONTROLE DE FLUXO DE FLUIDOS ATRAVÉS DE UM DISPOSITIVO DE ENSAIO".

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE DEPÓSITO RELACIONADOS

Esse pedido de patente reivindica a prioridade ao pedido provisório US número 61/588772, depositado em 20 de janeiro de 2012, a descrição do qual está incorporada a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se ao campo de ensaios diagnósticos e, em particular, aos ensaios de fluxo lateral, onde um analito a ser detectado está presente em uma amostra biológica ou não biológica. ANTECEDENTES

Os ensaios diagnósticos são amplamente distribuídos e importantes para o diagnóstico, tratamento e controle de muitas doenças. Diferentes tipos de ensaios diagnósticos foram desenvolvidos ao longo dos anos de modo a simplificar a detecção de vários analitos em amostras clínicas como sangue, soro, plasma, urina, saliva, biópsias de tecido, fezes, escarro, pele ou esfregaços de garganta e amostras de tecido ou amostras de tecido processadas. Espera-se que estes ensaios forneçam um resultado rápido e confiável, mas é fácil de usar e de fabricação barata. De forma compreensível, é difícil satisfazer todos estes requisitos em apenas um ensaio. Na prática, muitos ensaios são limitados por sua velocidade. Outro parâmetro importante é a sensibilidade. Desenvolvimentos recentes na tecnologia dos ensaios levaram a testes progressivamente mais sensíveis que permitem a detecção de um analito em quantidades de sinal assim como a detecção de indicadores de doença em uma amostra no menor tempo possível.

Um tipo comum de dispositivo de ensaio descartável inclui uma zona ou área para receber a amostra de líquido, uma zona de reagente também conhecida como uma zona de reagente, e uma zona de reação também conhecida como uma zona de detecção. Estes dispositivos de ensaio são comumente conhecidos como tiras de teste de fluxo lateral. Elas empregam um material poroso, por exemplo, nitrocelulose, definindo uma trajetória para o fluxo de fluidos capaz de suportar o fluxo capilar. Exemplos incluem aque- Ias mostradas nas patentes US n°s 5.559.041, 5.714.389, 5.120.643, e 6.228.660 que estão aqui incorporadas a título de referência nas suas totali dades.

Zona de adição de amostra consiste frequentemente em um material mais poroso, capaz de absorver a amostra, e, quando se deseja separar as células do sangue, também é eficaz para aprisionar os eritrócitos. E-xemplos destes materiais são materiais fibrosos, como papel, velocino (flee-ce), gel ou tecido, compreendendo, por exemplo, celulose, lã, fibra de vidro, asbesto, fibras sintéticas, polímeros, ou misturas dos mesmos.

Outro tipo de dispositivo de ensaio é um ensaio não poroso que tem projeções para induzir o fluxo capilar. Exemplos destes dispositivos de ensaio incluem o dispositivo de fluxo lateral aberto, como apresentado nos documentos WO 2003/103835, WO 2005/089082, WO 2005/118139, e WO 2006/137785, que estão aqui incorporados a título de referência nas suas totalidades.

Um dispositivo de ensaio não poroso conhecido é mostrado na Figura 1. O dispositivo de ensaio 1 tem pelo menos uma zona de adição de amostra 2, uma zona de reagente 3, pelo menos uma zona de detecção 4, e pelo menos uma zona de absorção por efeito capilar 5. As zonas formam uma trajetória de fluxo pela qual a amostra flui da zona de adição de amostra até a zona de absorção por efeito capilar. Também são incluídos elementos de captura, como anticorpos, na zona de detecção 4, capazes de se ligar ao analito, opcionalmente, depositado sobre o dispositivo (tal como por revestimento); e um material conjugado marcado também capaz de participar nas reações que irão permitir a determinação da concentração do analito, depositado sobre o dispositivo na zona de reagente, sendo que o material conjugado marcado carrega um marcador para detecção na zona de detecção. O material conjugado é dissolvido conforme a amostra flui através da zona de reagente formando uma pluma de conjugado de material conjugado marcado dissolvido e amostra que flui a jusante para a zona de detecção. Conforme a pluma de conjugado flui para a zona de detecção, o material conjugado será capturado pelos elementos de captura, tal como através de um complexo de material conjugado e analito (como em um ensaio "sanduíche") ou diretamente (como em um ensaio "competitivo"). O material conjugado dissolvido não ligado será arrastado após a zona de detecção para dentro da pelo menos uma zona de absorção por efeito capilar 5. Também são mostradas na Figura 1 projeções ou micropilares. Um instrumento como aquele apresentado em US 20060289787A1, US20070231883A1, US 7.416.700 e US 6.139.800, todos incorporados por referência nas suas totalidades, é capaz de detectar o material conjugado ligado na zona de detecção. Os marcadores comuns incluem corantes fluorescentes que podem ser detectados por instrumentos que excitam os corantes fluorescentes e incorporam um detector capaz de detectar os corantes fluorescentes. O tamanho da amostra para tais dispositivos de ensaio típicos, conforme mostrado na Figura 1, são geralmente da ordem de 200 pl. Tal tamanho de amostra exige uma coleta de sangue venoso feita por um profissional médico, tal como um flebotomista. Há uma necessidade crescente por dispositivos de fluxo lateral que sejam capazes de funcionar com um tamanho de amostra muito menor para acomodar a quantidade de sangue disponível a partir de uma coleta de sangue da "ponta do dedo", que é da ordem de 25 pl ou menos. Tal pequena quantidade de amostra é a quantidade de sangue em uma gota de sangue após uma picada da ponta do dedo com uma lanceta. Os medidores de glicose sanguínea caseiros usam tipicamente uma gota de sangue obtida de tal forma para fornecer os níveis de glicose no sangue. Este tamanho de amostra menor não exigiría um profissional médico para coletar o sangue e fornecería mais conforto aos pacientes que fornecem a amostra para análise.

Para reduzir o tamanho de amostra necessário, as dimensões dos dispositivos de ensaio de fluxo lateral são reduzidos para acomodar o menor tamanho de amostra. Entretanto, descobriu-se que a redução do tamanho de amostra e das dimensões do dispositivo fornece conjugado inadequado na zona de detecção e, consequentemente, menos sinal pode ser lido pelo instrumento, em alguns casos um sinal até 5x inferior, e baixa sensibilidade. Acredita-se que o conjugado inadequado na zona de detecção seja devido ao tamanho reduzido da amostra e ao uso ineficiente da amostra no dispositivo, dentre outras condições. Outra desvantagem da redução das dimensões é que a largura da zona de detecção também será reduzida, novamente disponibilizando menos sinal do que pode ser lido pelo instrumento. Além disso, descobriu-se que um dispositivo menor tem tempo de fluxo e tempo de contato com o material conjugado reduzidos, resultando em menos ligação entre o analito na amostra e o material conjugado. Isto é de preocupação particular para um design de menor volume de amostra descrito a seguir. Por todo o restante da descrição o termo design de "menor volume de amostra" ou "menor volume" é usado de forma intercambiável com design "miniaturizado".

Consequentemente, existe uma necessidade por um dispositivo de ensaio que possa recuperar a perda de sinal que ocorre a partir da redução do tamanho da amostra em um dispositivo de ensaio de menor volume. Também há uma necessidade por um dispositivo de ensaio que possa fazer um uso mais eficaz da amostra em um dispositivo de ensaio.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a um dispositivo de ensaio que a-livia um ou mais dos problemas anteriormente mencionados descritos acima.

Um aspecto da invenção se refere a um dispositivo de ensaio que inclui, uma zona de amostragem de liquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente, sendo que a zona de detecção compreende um substrato e um primeiro conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato; e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluída com a zona de detecção que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar entre as projeções que é capaz de gerar um fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, sendo que a zona de absorção por efeito capilar tem formato retangular e o lado mais longo do retângulo se estende na direção do fluxo para reduzir, assim, o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, que aumenta o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar que tem lados de comprimento igual e o mesmo volume, e adicionalmente, em que pelo menos uma porção do segundo conjunto de projeções tem pelo menos uma dimensão selecionada a partir de um diâmetro, um espaçamento de centro a centro, ou um vão entre as projeções que é diferente do primeiro conjunto de projeções e é selecionado para aumentar o tempo de fluxo total da amostra através do dispositivo.

Outro aspecto da invenção se refere a um dispositivo de ensaio que inclui: uma zona de adição de amostra de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de adição de amostra que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com o reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de captura que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar entre as projeções, que é capaz de gerar um fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que a zona de absorção por efeito capilar tem formato circular, o que aumenta o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, reduzindo o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada que tem lados com comprimentos iguais.

Outro aspecto da invenção se refere a um dispositivo de ensaio que inclui: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção, que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende barreiras que fornecem uma trajetória tortuosa para o fluido seguir, aumentando o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar, o que reduz o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, reduzindo o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar com tamanho idêntico, mas sem barreiras.

Outro aspecto da invenção se refere a um dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção, que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar entre as projeções que é capaz de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que as projeções são dispostas em uma configuração de fileira por fileira e o vão entre as fileiras de pilares é maior que o vão entre pilares dentro de uma fileira.

Um outro aspecto da invenção é direcionado a um método para controle da taxa de fluxo de uma amostra através de um dispositivo de en- saio que inclui: fornecer uma zona de amostragem de líquido; fornecer uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; fornecer uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente; fornecer uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção, que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, selecionar as dimensões macroscópicas da zona de absorção por efeito capilar, sendo que se um tempo de fluxo total reduzido da amostra for desejado, então, o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é aumentado por ao menos um dentre reduzir o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de pilares, e se um aumento no tempo de fluxo total da amostra for desejado, então o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é reduzido por ao menos um dentre aumentar o comprimento da trajetória de fluxo em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de pilares ou pelo aumento da densidade do pilar em um canal de fluxo antes de o fluido entrar na zona de absorção por efeito capilar.

Outros objetivos, recursos e vantagens da presente invenção ficarão evidentes aos versados na técnica, a partir da consideração detalhada das modalidades preferenciais que são apresentadas a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 1 mostra um dispositivo de ensaio conhecido. A Figura 2 mostra uma vista esquemática de um dispositivo de ensaio de acordo com uma modalidade da presente invenção. A Figura 3 mostra uma vista esquemática de um ensaio de acor- do com outra modalidade da invenção. A Figura 4 mostra uma vista esquemática de uma zona de absorção por efeito capilar que tem uma entrada do centro de acordo com uma modalidade da invenção. A Figura 5 mostra uma vista esquemática de uma zona de absorção por efeito capilar que tem barreiras de acordo com uma modalidade da invenção. A Figura 6 mostra uma vista esquemática de uma zona de absorção por efeito capilar redonda de acordo com uma modalidade da invenção. A Figura 7 mostra as várias dimensões que podem afetar a densidade e o espaçamento do pilar. A Figura 8 mostra a diferença no tempo de fluxo total para um dispositivo de ensaio que tem uma zona de absorção por efeito capilar quadrada em comparação a um dispositivo de ensaio que tem uma zona de absorção por efeito capilar retangular de acordo com uma modalidade preferencial da invenção.

As Figuras 9A-D são fotografias mostrando o fluido que entra na zona de absorção por efeito capilar a partir da lateral da zona de absorção por efeito capilar.

As Figuras 10A-C são fotografias mostrando o fluido que entra na zona de absorção por efeito capilar a partir do centro da zona de absorção por efeito capilar, de acordo com uma modalidade preferencial da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

Conforme usado neste relatório descritivo e nas reivindicações 'em anexo, as formas no singular "o," "a", "um", "uma" incluem referências no plural a menos que o contexto claramente determinar de outro modo. O termo "cerca de" para uso com relação a um valor numérico ao longo da descrição e das reivindicação denota um intervalo de precisão, familiar e aceitável para um versado na técnica. O intervalo é, de preferência, ± 10%. O termo "amostra" na presente invenção significa um volume de um líquido, solução ou suspensão, destinado a ser submetido à determinação qualitativa ou quantitativa de qualquer uma de suas propriedades, tal como a presença ou ausência de um componente, a concentração de um componente, etc. As amostras típicas no contexto da presente invenção são fluidos corporais humanos ou animais, como sangue, plasma, soro, linfa, urina, saliva, sêmen, fluido amniótico, fluido gástrico, flegma, escarro, muco, lágrimas, fezes, etc. Outros tipos de amostras são derivadas de amostras de tecido humano ou animal onde a amostra de tecido foi processada em um líquido, solução, ou suspensão para revelar componentes particulares do tecido para exame. As modalidades da presente invenção são aplicáveis a todas as amostras corporais, mas de preferência a amostras de sangue total, urina ou escarro.

Em outros casos, a amostra pode ser relacionada a testes de a-limentos, testes ambientais, testes de ameaças biológicas ou risco biológico, etc. Este é apenas um pequeno exemplo de amostras que podem ser usadas na presente invenção.

Na presente invenção, a determinação com base no fluxo lateral de uma amostra e a interação dos componentes presentes na amostra com reagentes presentes no dispositivo ou adicionados ao dispositivo durante o procedimento e a detecção de tal interação, qualitativamente ou quantitativamente, podem ser para qualquer propósito, como fins de diagnóstico. Tais testes são frequentemente chamados de ensaios de fluxo lateral.

Exemplos de determinações diagnosticas incluem, mas não se limitam à determinação de analitos, também chamados de marcadores, específicos para diferentes distúrbios, por exemplo, transtornos metabólicos crônicos, como glicose sanguínea, cetonas no sangue, glicose na urina (diabetes), colesterol sanguíneo (aterosclerose, obesidade, etc); marcadores de outras doenças específicas, por exemplo, doenças agudas, como marcadores de infarto coronariano (por exemplo, troponina-T, NT-ProBNP), marcadores da função da tireoide (por exemplo, determinação do hormônio estimulante da tireoide (TSH)), marcadores de infecções virais (o uso de imunoen- saios de fluxo lateral para a detecção de anticorpos virais específicos); etc.

Ainda outro campo importante é o campo de diagnósticos de a-companhamento onde um agente terapêutico, tal como um fármaco, é administrado a um indivíduo precisando de tal fármaco. Um ensaio adequado é então conduzido para determinar o nível de um marcador adequado para determinar se o fármaco está tendo seu efeito desejado. Alternativamente, o dispositivo de ensaio da presente invenção pode ser usado antes da administração de um agente terapêutico para determinar se o agente irá ajudar o indivíduo em necessidade.

Ainda outro campo importante é o de testes de drogas, para a detecção fácil e rápida de drogas e metabólitos de drogas que indicam abuso de drogas; como a determinação de drogas específicas e metabólitos de drogas (por exemplo, THC) em amostras de urina etc. O termo "analito" é usado como um sinônimo do termo "marcador" e se destina a abranger qualquer substância química ou biológica que é medida quantitativamente ou qualitativamente e pode incluir pequenas moléculas, proteínas, anticorpos, DNA, RNA, ácidos nucleicos, componentes virais ou vírus intactos, componentes de bactérias ou bactérias intactas, componentes celulares ou células intactas e complexos e derivados dessas substâncias.

Os termos "zona", "área" e "sítio" são usados no contexto de desta descrição, exemplos e reivindicações para definir partes da trajetória do fluxo de fluidos em um substrato, em dispositivos da técnica anterior ou em um dispositivo de acordo com uma modalidade da invenção. O termo "reação" é usado para definir qualquer reação que ocorre entre os componentes de uma amostra e pelo menos um reagente ou re-agentes sobre ou no substrato, ou entre dois ou mais componentes presentes na amostra. O termo "reação" é usado, em particular, para definir a reação que ocorre entre um analito e um reagente como parte da determinação qualitativa ou quantitativa do analito. O termo "substrato" significa o veículo ou matriz à qual uma a-mostra é adicionada, e sobre ou na qual a determinação é feita, ou onde a reação entre o analito e o reagente ocorre. A presente invenção se refere a um dispositivo de ensaio de fluxo lateral para determinar a presença ou a quantidade de ao menos um analito que soluciona, pelo menos em parte, o problema de redução do sinal que pode ser detectado devido ao tamanho reduzido da amostra que é usada em um dispositivo de ensaio miniaturiza-do. As Figuras 2 e 3 mostram vistas esquemáticas de modalidades preferenciais de tais dispositivos de acordo com a invenção. O dispositivo de ensaio 10 tem pelo menos uma zona de adição de amostra 20, uma zona de reagente 30, pelo menos uma zona de detecção 40, e pelo menos uma zona de absorção por efeito capilar 50. As zonas formam uma trajetória de fluxo pela qual a amostra flui da zona de adição de amostra até a zona de absorção por efeito capilar. Também são incluídos elementos de captura na zona de detecção 40, capazes de se ligar ao analito opcionalmente depositado sobre o dispositivo (tal como por revestimento); and um material reagente marcado também capaz de se ligar ao analito, localizado sobre o dispositivo na zona de reagente, sendo que o material reagente marcado carrega um primeiro marcador para detecção na zona de detecção.

De modo a alcançar o objetivo desejado de reduzir a quantidade de amostra necessária, os presentes inventores descobriram que simplesmente reduzir um dispositivo de tamanho convencional não era suficiente porque, conforme observado acima, isto resultava em sinal insuficiente sendo lido pelo instrumento. Mediante investigação adicional, foi observado que em um dispositivo de ensaio de tamanho convencional, isto é, que usa uma quantidade na ordem de 200 μΙ de sangue, apenas cerca de 10% do analito na amostra é capturado e detectado na zona de detecção. Embora isto possa ser uma eficiência suficiente para tamanhos de amostra maiores, tal baixa eficiência resultará em sinal insuficiente para os dispositivos da presente invenção que possuem dimensões significativamente menores e substancialmente menos amostra em comparação aos dispositivos convencionais.

De modo a aumentar a captura do analito em um dispositivo de menor volume e tamanho de amostra, os presentes inventores observaram, após extensa pesquisa, que modificações eram necessárias de modo a for- necer um dispositivo miniaturizado com o sinal adequado. Resumidamente, elas incluem: Aumentar a área eficaz da zona de detecção mediante o aumento de largura da pluma de reagente dissolvida que sai da zona de reagente e aumentar a largura da trajetória de fluxo através da zona de detecção (descrito no pedido copendente intitulado "Lower Volume Assay Device Having Increased Sensitivity" (pedido n° 61/588758, n° da súmula do procurador CDS 5111USPSP, primeiro inventor mencionado: Phil Hosimer) depositado em 20 de janeiro de 2012 e aqui incorporado na íntegra, a título de referência);

Aumentar o tempo de fluxo total do ensaio, para aumentar o tempo de contato entre o material reagente e o analito na zona de reagente, e aumentar o tempo de contato entre o analito e a zona de detecção, que pode incluir elementos de captura. Estas modificações são descritas em mais detalhes abaixo.

Os componentes do dispositivo de ensaio (isto é, uma estrutura física do dispositivo, seja ela uma peça separada de outras partes do dispositivo ou não) podem ser preparados a partir de copolímeros, blendas, laminado, folhas metalizadas, filmes metalizados ou metais. Alternativamente, os componentes do dispositivo podem ser preparados a partir de copolímeros, blendas, laminados, folhas metalizadas, filmes metalizados ou metais depositados sobre um dos seguintes materiais: poliolefinas, poliésteres, polímeros contendo estireno, policarbonato, polímeros acrílicos, polímeros contendo cloro, homopolímeros e copolímeros de acetal, celulósicos e seus éste-res, nitrato de celulose, polímeros contendo flúor, poliamidas, poli-imidas, polimetilmetacrilatos, polímeros contendo enxofre, poliuretanos, polímeros contendo silício, vidro, e materiais cerâmicos. Alternativamente, os componentes do dispositivo são produzidos com um plástico, elastômero, látex, pastilha de silício, ou metal; o elastômero pode compreender polietileno, po-lipropileno, poliestireno, poliacrilatos, elastômeros de silício, ou látex. Alternativamente, os componentes do dispositivo podem ser preparados a partir de látex, poliestireno látex ou polímeros hidrofóbicos; o polímero hidrofóbico pode compreender polipropileno, polietileno, ou poliéster. Alternativamente, os componentes do dispositivo podem compreender TEFLON®, poliestireno, poliacrilato, ou policarbonato. Alternativamente, os componentes do dispositivo são produzidos a partir de plásticos que são capazes de serem gofra-dos, triturados ou moldados por injeção ou a partir de superfícies de filmes de cobre, prata e ouro sobre os quais vários alcanotiois de cadeia longa podem ser adsorvidos. As estruturas de plástico que são capazes de serem trituradas ou moldadas por injeção podem compreender um poliestireno, um policarbonato, ou um poliacrilato. Em uma modalidade particularmente preferencial, o dispositivo de ensaio é moldado por injeção a partir de um polímero de ciclo olefina, como os vendidos sob o nome Zeonor®. As técnicas de modelagem por injeção preferenciais são descritas nas patentes US n° 6.372.542, 6.733.682, 6.811.736, 6.884.370, e 6.733.682, todos as quais estão aqui incorporadas a título de referência nas suas totalidades. A trajetória de fluxo pode incluir trajetórias abertas ou fechadas, sulcos, e capilares. De preferência, a trajetória de fluxo compreende uma trajetória de fluxo lateral de projeções adjacentes, que têm um tamanho, formato e espaçamento mútuo para que o fluxo capilar seja suportado através da trajetória de fluxo. Em uma modalidade, a trajetória de fluxo é em um canal dentro do substrato que tem uma superfície de fundo e paredes laterais. Nesta modalidade, as projeções se projetam da superfície de fundo do canal. As paredes laterais podem contribuir ou não para a ação capilar do líquido. Se as paredes laterais não contribuírem para a ação capilar do líquido, então, um vão pode ser fornecido entre as projeções mais externas e as paredes laterais para manter o líquido contido na trajetória de fluxo definida pelas projeções. A Figura 1 mostra as projeções 7.

Em uma modalidade, a trajetória de fluxo é ao menos parcialmente aberta. Em outra modalidade, a trajetória de fluxo é completamente aberta. Aberto significa que não há tampa ou cobertura em uma distância capilar. Desta forma, a tampa, se estiver presente como uma proteção física da trajetória de fluxo, não contribui para o fluxo capilar na trajetória de fluxo. Uma trajetória de fluxo lateral aberto é descrita, por exemplo, nos seguintes pedidos publicados: WO 2003/103835, WO 2005/089082; WO 2005/118139; WO 2006/137785; e WO 2007/149042, todos os quais estão aqui incorporados a título de referência nas suas totalidades. As projeções têm uma altura (H), um diâmetro (D) e uma distância ou distâncias entre as projeções (t1, t2) para que o fluxo capilar lateral do fluido, como plasma, de preferência, plasma humano, na zona seja obtido. Estas dimensões são mostradas no documento US 2006/0285996, que está incorporado a título de referência em sua totalidade. Além de otimizar a altura acima mencionada, o diâmetro e uma distância ou distâncias entre as projeções, as projeções podem ter uma funcionalidade química, biológica ou física desejada, por exemplo, pela modificação da superfície das projeções. Em uma modalidade, as projeções têm uma altura no intervalo de cerca de 15 a cerca de 150 pm, de preferência, cerca de 30 a cerca de 100 pm, um diâmetro de cerca de 10 a cerca de 160 pm, de preferência 30 a cerca de 100 pm, e um vão ou vãos entre as projeções de cerca de 3 a cerca de 200 pm, de preferência, 5 a 50 pm uns dos outros. O canal de fluxo pode ter um comprimento de cerca de 2 a cerca de 100 mm, de preferência, cerca de 5 a cerca de 50 mm, e uma largura de cerca de 0,1 a cerca de 5 mm, de preferência, cerca de 0,5 a 1,2 mm.

Embora a maior parte da detecção ocorra na porção da zona de detecção da trajetória do fluxo de fluidos, também é possível que a detecção possa ocorrer em outras partes do dispositivo. Por exemplo, medições de integridade da amostra não invasivas e não reativas podem ocorrer entre a zona de amostragem e a zona de reagente ou a zona de adição de reagen-te, de preferência, após um elemento de filtro, se estiver presente. Outras medições podem incluir leituras em branco, uma sequência de reação de uma parte ou de duas partes para medir hemoglobina e hemoglobina glicada para a determinação de HbA1c, etc. A zona de amostragem de líquido 20, também chamada de zona de adição de amostra de líquido, recebe uma amostra a partir de um dispen-sador de amostras, como uma pipeta. A amostra é tipicamente depositada sobre o topo da zona. A zona de adição de amostras é capaz de transportar a amostra de líquido do ponto onde a amostra é depositada até a zona de reagente, através de um filtro opcional e da zona de adição de reagente, de preferência, através de fluxo capilar. A estrutura que induz o fluxo capilar pode incluir materiais porosos, como nitrocelulose, ou de preferência, através de projeções, como micropilares, conforme mostrado na Figura 1. Nestes dispositivos que podem usar volumes de sangue obtidos a partir de picadas no dedo, a amostra pode ser tocada diretamente a partir do dedo, ou por uma pipeta capilar.

Um material filtrante (não mostrado) pode ser colocado na zona de adição de amostras para filtrar particulados da amostra ou para filtrar células do sangue para que o plasma possa se deslocar mais através do dispositivo.

Localizada entre a zona de adição de amostras e a zona de detecção está uma zona de reagente 30. A zona de reagente pode incluir rea-gente(s) integrado(s) no elemento analítico e são geralmente reagentes úteis na reação—parceiros de ligação como anticorpos ou antígenos para imuno-ensaios, substratos para ensaios enzimáticos, sondas para ensaios diagnósticos moleculares, ou são materiais auxiliares como materiais que estabilizam os reagentes integrados, materiais que suprimem reações de interferência, etc. Geralmente um dos reagentes úteis na reação carrega um sinal detectável, conforme discutido abaixo. Em alguns casos, os reagentes podem reagir com o analito diretamente ou através de uma cascata de reações para formar um sinal detectável como, por exemplo, mas sem restrição, uma molécula detectável que usa espectroscopia, como uma molécula colorida ou fluorescente. A quantidade de reagente na zona de reagente pode ser ajustada pelo comprimento do reagente depositado no dispositivo, mas mantendo a mesma largura do reagente. A quantidade de reagente também pode ser ajustada por mudar a largura, porém mantendo o comprimento. A quantidade de reagente pode ser adicionalmente ajustada pela alteração da largura e do comprimento simultaneamente. Em uma modalidade preferencial, a zona de detecção inclui material conjugado. O termo conjugado significa qualquer porção que carrega um elemento de detecção e um parceiro de ligação. O elemento de detecção é um agente que é detectável com relação a sua distribuição física ou/e a intensidade do sinal que ele libera, por exemplo, mas não se limitando a moléculas luminescentes (por exemplo, agentes fluorescentes, agentes fosforescentes, agentes quimioluminescen-tes, agentes bioluminescentes e similares), moléculas coloridas, moléculas que produzem cores mediante reação, enzimas, radioisótopos, ligantes que exibem ligação específica e similares. O elemento de detecção também chamado de marcador é escolhido, de preferência, a partir de cromóforos, fluoróforos, marcações radioativas, e enzimas. Os marcadores adequados estão disponíveis junto a fornecedores comerciais, fornecendo uma ampla gama de corantes para a marcação de anticorpos, proteínas, e ácidos nucle-icos. Há, por exemplo, fluoróforos ocupando praticamente todo o espectro visível e infravermelho. Os marcadores fluorescentes ou fosforescentes adequados incluem, por exemplo, mas não se limitam a, fluoresceínas, Cy3, Cy5 e similares. Os marcadores quimioluminescentes adequados são, por exemplo, mas não se limitam a, luminol, cialume e similares.

De maneira similar, marcações radioativas estão disponíveis para comercialização, ou elementos de detecção podem ser sintetizados de modo a incorporar um marcador radioativo. As marcações radioativas adequadas são, por exemplo, mas não se limitam a iodo radioativo e fósforo; por exemplo, 125l e 32P.

Os marcadores enzimáticos adequados são, por exemplo, mas não se limitam a peroxidase de raiz-forte, beta-galactosidase, luciferase, fos-fatase alcalina e similares. Dois marcadores são "distinguíveis" quando eles podem ser detectados individualmente e quantificados, de preferência, simultaneamente, sem perturbar, interferir ou arrefecer significativamente um ao outro. Dois ou mais marcadores podem ser usados, por exemplo, quando múltiplos analitos ou marcadores estão sendo detectados. O parceiro de ligação é um material que pode formar um complexo que pode ser usado para determinar a presença ou a quantidade de um analito. Por exemplo, em um ensaio "sanduíche", o parceiro de ligação no conjugado pode formar um complexo que inclui o analito e o conjugado e este complexo pode se ligar adicionalmente a outro parceiro de ligação, também chamado de um elemento de captura, integrado na zona de detecção. Em um imunoensaio competitivo, o analito irá interferir com a ligação do parceiro de ligação no conjugado a outro parceiro de ligação, também chamado de elemento de captura, integrado na zona de detecção. Exemplos de parceiros de ligação incluídos nos conjugados incluem anticorpos, antíge-nos, analitos ou miméticos de analito, proteína, etc.

Opcionalmente localizada na trajetória de fluxo de fluidos, antes ou após a zona de reagente e antes da zona de detecção está uma zona de adição de reagentes. A zona de adição de reagentes é mostrada como 35 nas Figuras 2 e 3. A zona de adição de reagentes pode permitir a adição de um reagente externamente ao dispositivo. Por exemplo, a zona de adição de reagentes pode ser usada para adicionar um reagente de interrupção que pode ser usado para lavar a amostra e outros componentes não ligados presentes na trajetória de fluxo de fluidos dentro da zona de absorção por efeito capilar. Em uma modalidade preferencial, a zona de adição de reagentes 35 está situada após a zona de reagente 30. De acordo com uma modalidade preferencial, a pluma de reagente da zona de reagente deve ser o mais ampla possível para cobrir o máximo possível da largura da zona de detecção. Uma modalidade preferencial para aumentar a largura da pluma de reagente está descrita no pedido copendente intitulado "Assay Device Having Multiple Reagent Cells" (pedido n° 61/588738, n° da súmula do procurador CDS 5104USPSP, primeiro inventor mencionado: Zhong Ding) depositado em 20 de janeiro de 2012, e que está aqui integralmente incorporado, por referência. Em suma, múltiplas áreas que têm material reagente (deste ponto em diante no presente documento chamadas de "células de reagente") em uma zona de reagente junto com elementos para recombinar múltiplas correntes de fluxo que são causadas pelas múltiplas células de reagente dentro de uma corrente de fluxo resulta em uma pluma de reagente mais desejavel-mente misturada e mais larga, quando ela sai da zona de reagente e entra na zona de detecção. A jusante da zona de amostragem de líquido e da zona de rea- gente está a zona de detecção 40 que está em comunicação fluida com a zona de adição de amostras. A zona de detecção 40 pode incluir projeções como aquelas descritas acima. Conforme também observado acima, estas projeções são, de preferência, moldadas integralmente no substrato a partir de um material plástico óptico como Zeonor, tal como modelagem por injeção ou gofragem. A largura do canal de fluxo na zona de detecção é tipicamente da ordem de 2 mm para dispositivos de tamanho convencional, entretanto, alguns dispositivos de volume menor, como aqueles descritos acima e no pedido copendente intitulado "Low Volume Assay Device Having Increa-sed Sensitivity" descrito acima, são significativamente mais estreitos, por exemplo, 1,5 mm ou menos. A zona de detecção é onde qualquer sinal detectável é lido. Em uma modalidade preferencial, elementos de captura estão fixados às projeções na zona de detecção. Os elementos de captura podem incluir parceiros de ligação para o reagente ou complexos contendo o conjugado, conforme descrito acima. Por exemplo, se o analito for uma proteína específica, o conjugado pode ser um anticorpo que irá se ligar especificamente àquela proteína acoplada a um elemento de detecção como uma sonda de fluorescência. O elemento de captura podería ser então outro anticorpo que também se liga especificamente àquela proteína. Em outro exemplo, se o marcador ou analito for DNA, a molécula de captura pode ser, mas não se limita a oligonucleo-tídeos sintéticos, análogos dos mesmos, ou anticorpos específicos. Outros elementos de captura adequados incluem anticorpos, fragmentos de anticorpo, aptâmeros, e sequências de ácidos nucleicos, específicas para o analito a ser detectado. Um exemplo não limitador de um elemento de captura adequado é uma molécula que carrega funcionalidade por avidina que se ligaria a um conjugado contendo uma funcionalidade de biotina. A zona de detecção pode incluir múltiplas zonas de detecção. As múltiplas zonas de detecção podem ser usadas para ensaios que incluem um ou mais marcadores. No caso de múltiplas zonas de detecção, os elementos de captura podem incluir múltiplos elementos de captura, tal como o primeiro e o segundo elementos de captura. O conjugado pode ser pré-depositado sobre o dispositivo de ensaio, ta! como por revestimento na zona de reagente. De maneira similar, os elementos de captura podem ser pré-depositados no dispositivo de ensaio sobre a zona de detecção. De preferência, tanto os elementos de detecção quanto os de captura são pré-depositados no dispositivo de ensai-o, na zona de detecção e na zona de detecção, respectivamente.

Após a amostra ter sido aplicada à zona de amostragem, ela encontrará a zona de reagente. Após a amostra ter fluido através de e interagido com a zona de reagente e, opcionalmente, a zona de adição de reagen-tes, a amostra e uma pluma de reagente estará contida no fluxo de fluidos. A pluma de reagente pode conter qualquer um dos materiais reagentes que foram dissolvidos na zona de detecção ou os adicionados através da zona de adição de reagentes. A pluma de reagente pode incluir o conjugado que tem o elemento de detecção e o parceiro de ligação, e neste caso ela é frequentemente chamada de pluma de conjugado. Conforme observado ao longo do documento, um desafio enfrentado pelos inventores foi manter a pluma de reagente o mais ampla possível enquanto ela entra na zona de detecção.

Conforme descrito acima, uma desvantagem de miniaturizar o dispositivo de ensaio é um tempo de fluxo total do ensaio reduzido, o que reduz o tempo de contato para o(s) reagente(s), amostra, e quaisquer elementos da zona de detecção que possam estar presentes. Os inventores descobriram, surpreendentemente, que o tempo de fluxo total pode ser aumentado pelo controle da configuração da zona de absorção por efeito capilar. A obtenção de um tempo de fluxo mais longo até o final da zona de absorção por efeito capilar ajuda a aumentar a oportunidade para a ligação do analito às porções pretendidas, aumenta o sinal e melhora a sensibilidade do ensaio.

Mais especificamente, os inventores descobriram que o tempo de fluxo total do ensaio ou a taxa de fluxo de fluido através de um dispositivo de ensaio pode ser controlado pelo controle do gradiente de pressão que é criado pelo fluxo capilar na zona de absorção por efeito capilar. A redução do gradiente de pressão através do comprimento da trajetória de fluxo na direção do fluxo aumenta o tempo de fluxo total. De modo contrário, o aumento do gradiente de pressão através do comprimento da trajetória de fluxo reduz o tempo de fluxo total.

Os inventores também observaram que um comprimento aumentado da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada que tem o mesmo volume resultará em uma redução do gradiente de pressão, enquanto um comprimento reduzido da trajetória de fluxo resultará em um aumento do gradiente de pressão, dada a relação P2~P1/comprimento da zona de absorção por efeito capilar, onde P2 é a pressão no final da zona ePi éa pressão no início da zona.

Uma modalidade particularmente preferencial mostrada nas Figuras 2 e 3 usa uma zona de absorção por efeito capilar 50 que tem formato retangular e o lado mais longo do retângulo se estende na direção do fluxo. Conforme observado acima, a trajetória de fluxo mais longa criada pelo lado mais longo do retângulo reduz o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, o que reduz a taxa de fluxo da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar que tem lados com comprimentos iguais.

Em uma modalidade preferencial, a trajetória de fluxo de fluidos da zona de detecção entrará na zona de absorção por efeito capilar no centro da dimensão mais curta da zona de absorção por efeito capilar. Descobriu-se que uma entrada lateral à zona de absorção por efeito capilar, como mostrado na Figura 2, pode levar ao enchimento da zona de absorção por efeito capilar em um padrão diagonal, que pode levar a bolhas de ar capturadas. Por fazer com que o fluxo da zona de detecção entre no ponto central da zona de absorção por efeito capilar, um fluxo mais uniforme pode ser obtido. Uma frente de fluxo mais uniforme é desejável para o monitoramento do fluxo no dispositivo. A entrada no centro da zona de absorção por efeito capilar é mostrada nas Figuras 3 e 4. A descrição do fluxo de fluidos através do dispositivo se aplica igualmente ao fluxo inicial de líquido através do dispositivo (isto é, umedecimento) assim como ao fluxo no estado estacionário atra- vés do dispositivo após o umedecimento.

As fotografias mostradas nas Figuras 9 e 10 ilustram as vantagens de fazer com que o fluxo entre na zona de absorção por efeito capilar no ponto central. Nas Figuras 9A a D a entrada 52 da zona de absorção por efeito capilar está ao lado da zona de absorção por efeito capilar 50. O fluxo de fluidos para o interior da zona de absorção por efeito capilar é mostrado como o sombreado mais escuro A Na Figura 9B, o fluido está apenas começando a entrar na zona de absorção por efeito capilar, conforme mostrado no canto superior. Conforme o fluido continua a entrar na zona de absorção por efeito capilar, ele o faz em uma maneira que não enche uniformemente a zona de absorção por efeito capilar através da largura (isto é, a menor dimensão das zonas de absorção por efeito capilar) e, portanto, não fornece uma frente de fluxo uniforme. Isto pode levar a ar e bolhas capturadas, conforme observado acima.

Em contrapartida, as Figuras 10A-C mostram o fluxo de fluido entrando na zona de absorção por efeito capilar no ponto central da zona de absorção por efeito capilar. Novamente, o fluido é mostrado como o sombreado mais escuro A. Na Figura 10A, o fluido A está apenas começando a entrar na zona de absorção por efeito capilar a partir do lado direito. A Figura 10B mostra o fluido enchendo cerca de 1/3 da zona de absorção por efeito capilar. Conforme a Figura 10B mostra, o fluxo de fluidos é uniforme através da largura da zona de absorção por efeito capilar. A Figura 10C mostra o enchimento da zona de absorção por efeito capilar essencialmente completo. Novamente, observe o fluxo uniforme do fluido através da largura da zona de absorção por efeito capilar.

De acordo com uma outra modalidade da invenção, o comprimento da trajetória de fluxo da zona de absorção por efeito capilar pode ser obtido pelo uso de estruturas tais como barreiras internas ou paredes dentro da zona de absorção por efeito capilar que irão alongar a trajetória de fluxo e reduzir a taxa de fluxo de fluidos. As estruturas internas podem ser qualquer estrutura que redirecione o fluxo na zona de absorção por efeito capilar. Elas podem ser estruturas que se projetam a partir do substrato do dispositivo de ensaio e são formadas da mesma forma que os micropilares descritos acima. A Figura 5 representa uma zona de absorção por efeito capilar 50 que tem barreiras 51 de acordo com essa modalidade da invenção.

Para alcançar um tempo de fluxo total do ensaio mais curto, a trajetória de fluxo da zona de absorção por efeito capilar pode ser reduzida. A Figura 6 mostra uma zona de absorção por efeito capilar circular onde o canal de fluxo da zona de detecção libera, de preferência, amostra ao centro da zona de absorção por efeito capilar e a trajetória de fluxo da zona de absorção por efeito capilar é igual ao raio do círculo. As barreiras mostradas como 52 na Figura 6 estão presentes para assegurar que a trajetória de fluxo de fluidos da zona de detecção entre na zona de absorção por efeito capilar no centro.

Além de controlar o tempo de fluxo pela alteração do formato da zona de absorção por efeito capilar, os inventores também descobriram que a densidade do pilar na zona de absorção por efeito capilar desempenha um papel no controle do tempo de fluxo total em um dispositivo de ensaio. Mediante o aumento da densidade do pilar, o tempo de fluxo total pode ser reduzido, enquanto que com a redução da densidade, o tempo de fluxo total pode ser aumentado. As dimensões que podem ser modificadas para controlar a densidade do pilar são mostradas na Figura 7. A Figura 7 mostra uma vista superior de três fileiras de pilares usados na zona de micropilar. Os pilares têm um raio R, um espaçamento de centro a centro entre pilares dentro de uma fileira de Ci, e um vão entre os pilares dentro de uma fileira de Y. Os vãos entre os pilares em fileiras adjacentes na direção do fluxo são designados como X e o espaçamento de centro a centro entre pilares alinhados em fileiras alternadas como C2- A variação de qualquer uma destas dimensões pode afetar a densidade do pilar e, portanto, a taxa de fluxo de fluidos do dispositivo de ensaio. A redução ou aumento da densidade das projeções ou micropilares para afetar o tempo de fluxo total não têm que ser por toda a zona de absorção por efeito capilar. Em vez disso, a alteração da densidade dos micropilares próximo ou na entrada da zona de absorção por efeito capilar irá agir como uma etapa limitadora da taxa para a taxa de fluxo de fluidos, uma vez que o fluido encontrará primeiro os micropilares ao entrar na zona de absorção por efeito capilar a partir da zona de detecção.

Outro aspecto do controle dos padrões de fluxo inclui a redução do espaçamento do pilar (Ci ou Y) entre pilares dentro de uma fileira e aumento do espaçamento do pilar (C2 ou X) entre fileiras na direção do fluxo para promover padrões de fluxo uniformes na zona de absorção por efeito capilar. Imagens de simulações de fluxo computadorizadas mostram que o estreitamento do espaçamento do pilar para pilares adjacentes dentro de uma fileira e o aumento do espaçamento entre fileiras na direção do fluxo atrasará o surgimento da frente de fluxo mais adiante no meio da zona de absorção por efeito capilar e melhorará a uniformidade total da frente de fluxo. O espaçamento mais estreito dentro de uma fileira aumenta as pressões capilares ou retropressões para segurar a frente de fluido, e a distância maior entre pilares na direção do fluxo reduz a pressão relativa para prosseguir de maneira não uniforme de fileira para fileira. Em uma modalidade preferenciai, o espaçamento de centro a centro C1 (conforme mostrado na Figura 7) entre pilares adjacentes dentro de uma fileira é reduzido na faixa de 5% a 20%, e o espaçamento C2 (conforme mostrado na Figura 7) entre fileiras alternadas é aumentado na faixa de 5% a 20%. Em uma modalidade particularmente preferencial, o espaçamento de centro a centro C-ι entre pilares adjacente dentro de uma fileira é reduzido de 120 pm a 110 pm, e o espaçamento C2 entre fileiras alternadas é aumentado de 286 pm a 312 pm. O preenchimento uniforme fileira por fileira na zona de absorção por efeito capilar permite o monitoramento preciso da frente de fluxo na zona de absorção por efeito capilar. Isto torna possível empregar o monitoramento de fluxo na zona de absorção por efeito capilar para aplicações como qualidade e controle de processo, entre outras.

De preferência, a totalidade da trajetória de fluxo, incluindo a zona de adição de amostras, a zona de detecção e a zona de absorção por efeito capilar, inclui projeções substancialmente verticais em relação ao substrato, e que possuem uma altura, diâmetro e espaçamento recíproco capaz de criar fluxo lateral da amostra na trajetória de fluxo.

Em qualquer uma das modalidades acima, o dispositivo é, de preferência, um dispositivo de ensaio descartável. O dispositivo de ensaio pode estar contido em um compartimento para facilidade de manuseio e proteção. Se o dispositivo de ensaio estiver contido em tal compartimento, o compartimento incluirá, de preferência, uma porta para adicionar amostra ao dispositivo de ensaio. O dispositivo de ensaio da presente invenção pode ser usado com um dispositivo para leitura (um leitor) o resultado de um dispositivo de ensaio feito no ensaio da presente invenção. O leitor inclui meios para leitura do sinal emitido ou refletido a partir do elemento de detecção, tal como um fotodetector, e meios para calcular o sinal e apresentar um resultado, tal como um microprocessador que pode estar incluído dentro de um leitor integrado ou em um computador separado. Os leitores adequados são descritos, por exemplo, no documento US 2007/0231883 e na patente US n° 7.416.700, ambos estão aqui incorporadas a título de referência nas suas totalidades.

Outra modalidade é um dispositivo para ler o resultado de um ensaio feito em um dispositivo de ensaio, sendo que o dispositivo compreende um detector capaz de ler um sinal emitido ou refletido a partir de pelo menos um elemento de detecção presente em um local definido do dispositivo de ensaio. Em qualquer uma das modalidades acima, a leitura é escolhida, de preferência, a partir da detecção e/ou quantificação de cor, fluorescência, radioatividade ou atividade enzimática.

Um outro aspecto da invenção é direcionado a um método para fazer um ensaio em uma amostra de líquido para a detecção de um ou mais analitos de interesse. Uma amostra de líquido contendo o(s) analito(s) de interesse é depositada sobre a zona de amostragem do dispositivo de ensaio, tal como através de uma porta no compartimento do dispositivo, ou por encostar o dedo diretarnente sobre a zona de adição de amostra no caso de uma coleta de sangue por picada do dedo. A amostra se move por ação capilar através de um filtro opcional e para dentro da zona de reagente onde ela dissolve o material reagente. Em uma modalidade preferencial, a amostra é reagida com um elemento de detecção no caso de um ensaio do tipo sanduíche, diretamente ou indiretamente, tal como através de um anticorpo. A amostra flui para longe da zona de reagente que tem uma pluma de reagente dissolvida quando ela flui para dentro da zona de detecção. A seguir, a amostra se move por ação capilar para dentro da zona de detecção. Na zona de detecção, um sinal representativo de um analito ou controle é produzido. Em uma modalidade preferencial, a amostra, ou o um ou mais reagentes que têm um elemento de detecção, é capturada na zona de detecção, tal como por anticorpos sobre a superfície da zona de detecção, e um sinal representativo da presença ou da concentração do(s) analito(s) ou controle(s) é produzido. O leitor ou instrumento de detecção, conforme descrito acima, é então usado para ler o sinal que é produzido na zona de detecção para determinar a presença ou a concentração do(s) anali-to(s) ou controle(s). A amostra se move da zona de detecção para dentro da zona de absorção por efeito capilar. O leitor pode ler o sinal imediatamente ou em um curto período de tempo após a amostra ter se movido pela zona de detecção. Além disso, uma ou mais lavagens podem seguir a amostra através do dispositivo para remover quaisquer reagentes não ligados, como elementos de detecção, da zona de detecção. Conforme observado acima, a zona de absorção por efeito capilar pode ser modificada de acordo com a presente invenção para controlar o fluxo de amostra através do dispositivo.

Mais um outro aspecto da invenção é direcionado a um método para controle da taxa de fluxo de uma tomar amostras através de um dispositivo de ensaio. Um dispositivo de ensaio é fornecido, o qual inclui a zona de adição de amostra de líquido, a zona de reagente e a zona de absorção por efeito capilar, conforme descrito acima. Para controlar a taxa de fluxo da amostra, as dimensões macroscópicas da zona de absorção por efeito capilar são selecionadas de modo que se um tempo de fluxo total reduzido da amostra for desejado, o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é aumentado pela redução do comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição dos pilares. Se um tempo de fluxo total aumentado da amostra for desejado, então o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é reduzido mediante o aumento do comprimento da trajetória de fluxo em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de pilares, e/ou mediante o aumento da densidade de pilares na área (ou canal) antes da entrada da zona de absorção por efeito capilar sem alterar a disposição de pilares na zona de absorção por efeito capilar. O método, o dispositivo de ensaio, e o leitor, de acordo com uma modalidade da invenção possuem muitas vantagens, relacionadas principalmente com a cinética de reação aprimorada das reações imunoquímicas e a sensibilidade aumentada do ensaio.

Deve ser compreendido que esta invenção não é limitada pelas modalidades específicas mostradas aqui. Os exemplos a seguir são fornecidos para fins ilustrativos e não se destinam a limitar o escopo da invenção uma vez que o escopo da presente invenção se limita apenas pelas reivindicação em anexo e seus equivalentes.

Exemplos Circuitos integrados de substrato plásticos produzidos pela Zeo-nor (Zeon, Japão) que têm dextrano oxidado sobre a superfície para imobíli-zação covalente de proteínas através de acoplamento de base de Schiff foram usados. O anticorpo monoclonal anti-NT-proBNP marcado fluorescentemente foi depositado e seco para criar uma zona de reagente. O anticorpo monoclonal anti-NT-proBNP foi depositado e seco para criar uma zona de detecção. Uma pequena quantidade de Triton X-45 foi depositada sobre o dispositivo para aumentar a molhabilidade da amostra para melhor fluxo capilar. A amostra foi adicionada à zona de amostragem do dispositivo e a a-ção capilar do arranjo micropilar distribuiu a amostra através do canal de fluxo e dentro da zona de absorção por efeito capilar. Um tempo de ensaio típico foi de cerca de 10 minutos. As intensidades do sinal dos complexos marcados fluorescentemente na zona de detecção foram registradas em um digitalizador de fluorescência de iluminação em linha protótipo. Os resultados são mostrados na Figura 8 descrita a seguir.

Um dispositivo de ensaio que tem dimensões da zona de absorção por efeito capilar de (R2.04) 10 mm x 10 mm e um dispositivo de ensaio que tem dimensões da zona de absorção por efeito capilar de 4,5 mm e 22 mm (R2.09), de acordo com a presente invenção, foram preparados e testados quanto ao tempo de fluxo total (isto é, o tempo que leva para a frente de fluxo de fluidos atingir o final da zona de absorção por efeito capilar). Em ambos os dispositivos, a área da zona de absorção por efeito capilar é 100 mm2 e contém um volume de fluido de 5 pL. Os tempos de fluxo reais são mostrados no gráfico de barras da Figura 8 e indicam um aumento de 33% no tempo de fluxo para R2.09 em relação ao controle R2.04. Um dispositivo de ensaio (R2.02) que tem uma largura do canal de fluxo da zona de detecção de 0,5 mm também é mostrado na comparação.

Modalidades adicionais 1. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente, sendo que a zona de detecção compreende um substrato e um primeiro conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato; e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar entre as projeções que é capaz de gerar um fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, sendo que a zona de absorção por efeito capilar tem formato retangular e o lado mais longo do retângulo se estende na direção do fluxo para reduzir, assim, o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, que aumenta o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar que tem lados de comprimento igual e o mesmo volume, e adicionalmente, em que pelo menos uma porção do segundo conjunto de projeções tem pelo menos uma dimensão selecionada a partir de um diâmetro, um espaçamento de centro a centro, ou um vão entre as projeções que é diferente do primeiro conjunto de projeções e é selecionado para aumentar o tempo de fluxo total da amostra através do dispositivo. 2. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que o material reagente compreende um material reagente marcado, e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela. 3. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que a razão entre o lado mais longo/mais curto da zona de absorção por efeito capilar é maior que 1 e menor que 10:1 4. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que a zona de recepção de amostra, a zona de reagente, a zona de detecção e a zona de absorção por efeito capilar definem uma trajetória de fluxo de fluidos. 5. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 4, em que a trajetória de fluxo de fluidos cruza o lado mais curto da zona de absorção por efeito capilar no ponto médio da mesma. 6. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que a porção do segundo conjunto de projeções está situada no início da zona de absorção por efeito capilar, onde a amostra e outros materiais entram na zona de absorção por efeito capilar. 7. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que o ensaio é um ensaio competitivo. 8. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que pelo menos uma porção do material reagente está ligada ao analito na amostra de líquido. 9. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 8, em que o ensaio é um ensaio sanduíche. 10. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de adição de amostra de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de adição de amostra que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com o reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de captura que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar entre as projeções, que é capaz de gerar um fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que a zona de absorção por efeito capilar tem formato circular, o que aumenta o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, reduzindo o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada que tem lados com comprimentos iguais. 11. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 10, em que o material reagente compreende um material reagente marcado, e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela. 12. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 10, em que a zona de recepção de amostra, a zona de reagente, e a zona de detecção definem uma trajetória de fluxo de fluidos. 13. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 12, em que trajetória de fluxo direciona a amostra para o centro da zona de absorção por efeito capilar e a amostra flui em todas as direções a partir do centro. 14. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 10, em que a zona de detecção compreende um substrato e um primeiro conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que, adicionalmente, ao menos uma porção do segundo conjunto de projeções tem ao menos uma dimensão selecionada a partir de um diâmetro, um espaçamento de centro a centro, ou um vão entre projeções que é diferente do primeiro conjunto de projeções e é selecionado para diminuir o tempo de fluxo total da amostra através do dispositivo. 15. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que a área total do dispositivo de ensaio é < 900 mm2. 16. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 15, em que a área total do dispositivo de ensaio é s 625 mm2. 17. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que o dispositivo de ensaio é quadrado e as dimensões de cada lado são < 30 mm. 18. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 17, em que o dispositivo de ensaio é quadrado e as dimensões de cada lado são < 25 mm. 19. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que o dispositivo de ensaio é capaz de usar um tamanho de amostra de < 30 pl. 20. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 19, em que o dispositivo de ensaio é capaz de usar um tamanho de amostra de <25 μΙ. 21. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção, que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende barreiras que fornecem uma trajetória tortuosa para o fluido seguir, aumentando o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar, o que reduz o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio, reduzindo o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação a uma zona de absorção por efeito capilar com tamanho idêntico, mas sem barreiras. 22. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 21, em que o material reagente compreende um material reagente marcado e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela. 23. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção, que tem capacidade para receber amostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar entre as projeções que é capaz de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que as projeções são dispostas em uma configuração de fileira por fileira e o vão entre as fileiras de pilares é maior que o vão entre pilares dentro de uma fileira. 24. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 23, em que o material reagente compreende um material reagente marcado e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela. 25. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 1, em que a trajetória de fluxo de fluidos cruza a zona de absorção por efeito capilar no seu ponto médio. 26. Dispositivo de ensaio, como apresentado na modalidade 23, em que a razão entre o vão entre as fileiras de pilares e o vão entre pilares dentro de uma fileira é pelo menos 2,5, com mais preferência, >4. 27. Método para controle de taxa de fluxo de uma amostra através de um dispositivo de ensaio que compreende: fornecer uma zona de amostragem de líquido; fornecer uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; fornecer uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente; fornecer uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção, que tem capacidade para receber a-mostra de líquido que flui da zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre si que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, selecionar as dimensões macroscópicas da zona de absorção por efeito capilar, sendo que se um tempo de fluxo total reduzido da amostra for desejado, então, o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é aumentado por ao menos um dentre reduzir o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de pilares, e se um aumento no tempo de fluxo total da amostra for desejado, então o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é reduzido por ao menos um dentre aumentar o comprimento da trajetória de fluxo em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de pilares ou pelo aumento da densidade do pilar em um canal de fluxo antes de o fluido entrar na zona de absorção por efeito capilar. 28. Método, como apresentado na modalidade 27, em que o material reagente compreende um material reagente marcado e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela. 29. Método, como apresentado na modalidade 27, em que o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar é aumentado pelo fornecimento de barreiras na zona de absorção por efeito capilar para fornecer uma trajetória tortuosa para o fluido seguir. 30. Método, como apresentado na modalidade 27, em que o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar é aumentado mediante o aumento do comprimento da zona de absorção por efeito capilar em relação à largura. 31. Método, como apresentado na modalidade 27, em que o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar é diminuído pela seleção de uma zona de absorção por efeito capilar redonda. 32. Método, como apresentado na modalidade 27, em que a trajetória de fluxo transporta a amostra para o centro da zona de absorção por efeito capilar e a amostra flui em todas as direções a partir do centro.

Os pedidos copendentes intitulados "Low Volume Assay Device Havíng Increased Sensitivity" (pedido N° 61/588758, n° da súmula do procurador CDS 5111USPSP, primeiro inventor mencionado: Phil Hosimer), "Assay Device Having Multíplexing" (pedido N° 61/588779, n° da súmula do procurador CDS 5113USPSP, primeiro inventor mencionado: Sue Danielson), "Assay Device Having Multiple Reagent Cells" (n° de série 61/588738, n3 da súmula do procurador CDS5104USPSP, primeiro inventor mencionado Zhong Ding), "Assay Device Having Uniform Flow Around Corners" (pedido N° 61/588745, n° da súmula do procurador CDS5110USPSP, primeiro inventor mencionado James Kanaley), e "Assay Device Having Controllable Sample Size" (pedido N° 61/588899, n° da súmula do procurador CDS5114USPSP, primeiro inventor mencionado, Ed Scalice), todos depositados em 20 de janeiro de 2012 e todos incorporados por referência em suas totalidades.

Claims (24)

1. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente, sendo que a zona de detecção compreende um substrato e um primeiro conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar, entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato; e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção que tem uma capacidade para receber a amostra de líquido que flui a partir da zona de detecção, sendo que uma zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que define um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, sendo que a zona de absorção por efeito capilar é de formato retangular e o lado mais longo do retângulo se estende na direção de fluxo para assim reduzir o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio que aumenta o tempo de fluxo total de uma amostra de líquido em comparação com a zona de absorção por efeito capilar que tem lados de comprimento iguais e mesmo volume, e adicionalmente, em que ao menos uma porção do segundo conjunto de projeções tem ao menos uma dimensão selecionada a partir de um diâmetro, um espaçamento de centro a centro, ou um vão entre projeções que é diferente do primeiro conjunto de projeções, e é selecionado para aumentar o tempo de fluxo total da amostra através do dispositivo.

2. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, em que o material reagente compreende um material reagente identificado, e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela.

3. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, em que a razão entre o lado mais longo/mais curto da zona de absorção por e-feito capilar é maior que 1 e menor que 10:1

4. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, em que a zona de recepção de amostra, a zona de reagente, a zona de detecção e a zona de absorção por efeito capilar definem uma trajetória de fluxo de fluidos.

5. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 4, em que a trajetória de fluxo de fluidos cruza o lado mais curto da zona de absorção por efeito capilar no ponto médio da mesma.

6. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, em que a porção do segundo conjunto de projeções está situada no início da zona de absorção por efeito capilar, onde a amostra e outros materiais entram na zona de absorção por efeito capilar.

7. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, em que a área total do dispositivo de ensaio é £ 900 mm2.

8. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o dispositivo de ensaio é capaz de usar um tamanho da amostra de < 30 pl.

9. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de adição de amostra de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de adição de amostra que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com o reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de captura que tem uma capacidade para receber a amostra de líquido que flui a partir da zona de detecção, sendo que uma zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem subs- tancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que a zona de absorção por efeito capilar é de formato circular que aumenta o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio que diminui o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação com uma zona de absorção por efeito capilar quadrada que tem lados de comprimento iguais.

10. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 9, em que a zona de recepção da amostra, a zona de reagente, e a zona de detecção definem uma trajetória de fluxo de fluidos.

11. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 10, em que trajetória de fluxo direciona a amostra para o centro da zona de absorção por efeito capilar e a amostra flui em todas as direções a partir do centro.

12. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 9, em que a zona de detecção compreende um substrato e um primeiro conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar .entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que, adicionalmente, ao menos uma porção do segundo conjunto de projeções tem ao menos uma dimensão selecionada a partir de um diâmetro, um espaçamento de centro a centro, ou um vão entre projeções que é diferente do primeiro conjunto de projeções e é selecionado para diminuir o tempo de fluxo total da amostra através do dispositivo.

13. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção que tem uma capacidade para receber a amostra de líquido que flui a partir da zona de detecção, i sendo que uma zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende barreiras que fornecem uma trajetória tortuosa para o fluido a seguir, aumentando o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar que diminui o gradiente de pressão no dispositivo de ensaio que diminui o tempo de fluxo total da amostra de líquido em comparação com uma zona de absorção por efeito capilar identicamente dimensionada que não tem barreiras.

14. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 13, em que o material reagente compreende um material reagente identificado, e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela.

15. Dispositivo de ensaio que compreende: uma zona de amostragem de líquido; uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente e uma zona de absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção que tem uma capacidade para receber a amostra de liquido que flui a partir da zona de detecção, sendo que uma zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e um segundo conjunto de projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, uma seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, e sendo que as projeções estão dispostas em uma configuração de fileira por fileira e o vão entre as fileiras dos pilares é maior do que o vão entre pilares na fileira.

16. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 15, em que o material reagente compreende um material reagente identificado, e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela.

17. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, em que a trajetória de fluxo de fluidos cruza a zona de absorção por efeito capilar no ponto médio da mesma.

18. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 16, em que a razão entre o vão entre as fileiras dos pilares e o vão entre pilares na fileira é pelo menos 2,5, com mais preferência >4.

19. Método para controle de fluxo de uma amostra através de um dispositivo de ensaio que compreende: fornecer uma zona de amostragem de líquido; fornecer uma zona de reagente a jusante e em comunicação fluida com a zona de amostragem que contém um material reagente; fornecer uma zona de detecção em comunicação fluida com a zona de reagente; fornecer uma zona absorção por efeito capilar em comunicação fluida com a zona de detecção a capacidade de receber amostra de líquido que flui a partir de uma zona de detecção, sendo que a zona de absorção por efeito capilar compreende um substrato e projeções que se estendem substancialmente verticalmente a partir do substrato, sendo que as projeções têm uma altura, seção transversal e uma distância entre elas que definem um espaço capilar ,entre as projeções, capazes de gerar fluxo capilar paralelo à superfície do substrato, selecionar as dimensões macroscópicas da zona de absorção por efeito capilar, sendo que se um tempo de fluxo total diminuído da amos- tra é desejado, então o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é aumentado por pelo menos um de diminuindo o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar em relação a zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de coluna, e se um aumento em tempo de fluxo total da amostra é desejado, então o gradiente de pressão na zona de absorção por efeito capilar é diminuído por ao menos um de aumentando o comprimento da trajetória de fluxo em relação a uma zona de absorção por efeito capilar quadrada com a mesma área e altura (o mesmo volume) e a mesma disposição de coluna ou mediante o aumento da densidade de coluna na canaleta de fluxo antes de o fluido entrar na zona de absorção por efeito capilar.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, em que o material reagente compreende um material reagente identificado, e a zona de detecção tem elementos de captura ligados a ela,

21. Método, de acordo a reivindicação 19, em que o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar é aumentado pelo fornecimento de barreiras na zona de absorção por efeito capilar para fornecer uma trajetória tortuosa para o fluido seguir.

22. Método, de acordo a reivindicação 19, em que o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar é aumentado mediante o aumento do comprimento da zona de absorção por efeito capilar em relação à largura.

23. Método, de acordo a reivindicação 19, em que o comprimento da trajetória de fluxo na zona de absorção por efeito capilar é diminuído pela seleção de uma zona de absorção por efeito capilar redonda.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23, em que a trajetória de fluxo transporta a amostra para o centro da zona de absorção por efeito capilar e a amostra fluí em todas as direções a partir do centro.