BR112018077159B1 - TEST SYSTEM, AND, METHOD FOR CONDUCTING A TEST - Google Patents

TEST SYSTEM, AND, METHOD FOR CONDUCTING A TEST Download PDF

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Steven Alexander Keatch
Phil Lowe
Brian McGuigan
Andrew Peter Phelan
Aman Khan
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Lumiradx Uk Ltd
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Abstract

A presente invenção se refere a um sistema microfluídico de ensaio e dispositivo de leitura associado, bem como a componentes individuais dos mesmos. A presente invenção também se refere a métodos para conduzir os ensaios, usando um sistema descartável e dispositivo de leitura associado, bem como kits para conduzir os ensaios.The present invention relates to a microfluidic test system and associated reading device, as well as individual components thereof. The present invention also relates to methods for conducting the assays, using a disposable system and associated reading device, as well as kits for conducting the assays.

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF INVENTION

[001] A presente invenção se refere a um sistema de ensaio microfluídico e dispositivo de leitura associado, bem como aos próprios componentes individuais. A presente invenção também se refere a métodos para conduzir ensaios, para usar um sistema e dispositivo de leitura associado descartáveis, bem como a kits para conduzir ensaios.[001] The present invention relates to a microfluidic test system and associated reading device, as well as the individual components themselves. The present invention also relates to methods for conducting assays, for using a disposable system and associated reading device, as well as kits for conducting assays.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBASICS OF THE INVENTION

[002] Cartuchos microfluídicos são rotineiramente usados para realizar uma variedade de ensaios, tanto biológicos quanto químicos e/ou fisicoquímicos, e os resultados dos ensaios são frequentemente determinados usando um dispositivo leitor associado no qual o cartucho foi introduzido.[002] Microfluidic cartridges are routinely used to perform a variety of assays, both biological and chemical and/or physicochemical, and assay results are often determined using an associated reader device into which the cartridge has been inserted.

[003] Movimento de líquido dentro do cartucho é frequentemente exigido a fim de assegurar que uma amostra seja capaz de fazer em contato com reagentes que são depositados dentro do cartucho e que são capazes de reagir com um ou mais analitos alvos que podem estar presentes em uma amostra. Em seguida à reação com um ou mais reagentes, é frequentemente desejável que a amostra seja removida da área onde a reação ocorreu, a fim de que uma reação adicional possa ocorrer, ou simplesmente permitir a detecção de qualquer produto de reação, que pode ser difícil de conseguir quando a amostra permanece no lugar, devido a interferência óptica, por exemplo.[003] Movement of liquid within the cartridge is often required in order to ensure that a sample is able to make contact with reagents that are deposited within the cartridge and that are capable of reacting with one or more target analytes that may be present in a sample. Following reaction with one or more reagents, it is often desirable that the sample be removed from the area where the reaction occurred so that an additional reaction can occur, or simply to allow detection of any reaction products, which may be difficult. can be achieved when the sample remains in place, due to optical interference, for example.

[004] Movimento de fluido no cartucho pode ocorrer por ação capilar sozinha, ou controle de fluido no cartucho pode ser efetuado por uma força ativa provida, por exemplo, pelo uso de microbombas e válvulas que podem estar presentes no cartucho, ou por meio de mecanismos presentes no dispositivo leitor que são projetados para interagir com o cartucho e bombear um fluido para dentro e/ou fora do cartucho a fim de controlar o movimento de líquido dentro do próprio cartucho - vide, por exemplo, EP2613881. Alternativamente, uma combinação de ação capilar e uma força ativa pode ser usada.[004] Movement of fluid in the cartridge may occur by capillary action alone, or control of fluid in the cartridge may be effected by an active force provided, for example, by the use of micropumps and valves that may be present in the cartridge, or by means of mechanisms present in the reader device that are designed to interact with the cartridge and pump a fluid into and/or out of the cartridge in order to control the movement of liquid within the cartridge itself - see, for example, EP2613881. Alternatively, a combination of capillary action and an active force can be used.

[005] A US7238324, por exemplo, descreve um dispositivo microfluídico que emprega tanto ação capilar quanto a aplicação de uma bomba externa. Uma amostra pode entrar naturalmente no cartucho microfluídico através de um primeiro orifício por ação capilar e escoar para uma câmara de sensoriamento onde ocorre o ensaio. Em seguida à reação de ensaio, líquido é introduzido no chip através de um segundo orifício para uso de uma bomba externa. O propósito deste líquido é lavar a amostra original, deixando apenas os produtos de reação para trás que podem ser detectados. Entretanto, isto significa que um líquido separado deve ser introduzido no chip do lado de fora e através de um orifício adicional, que pode ser obstruído e/ou sujeito a contaminação. Além disso, o líquido pode ficar contaminado ou degradar com o tempo. Assim, existe uma necessidade de prover cartuchos microfluídicos nos quais não é necessário introduzir fluidos, além da amostra, pelo lado de fora do cartucho e/ou que tenham orifícios, sem ser o orifício da amostra através do qual a amostra deve ser introduzida. Alguns projetos são conhecidos que incluem bolsas cheias de líquido dentro do próprio cartucho a fim de prover reagentes/tampões de lavagem adequados, etc., mas isso aumenta significativamente a complexidade e custo dos cartuchos e os reagentes líquidos podem também ser suscetíveis a degradação.[005] US7238324, for example, describes a microfluidic device that employs both capillary action and the application of an external pump. A sample can naturally enter the microfluidic cartridge through a first orifice by capillary action and flow to a sensing chamber where the assay takes place. Following the test reaction, liquid is introduced into the chip through a second hole for use by an external pump. The purpose of this liquid is to wash the original sample, leaving only the reaction products behind that can be detected. However, this means that a separate liquid must be introduced into the chip from the outside and through an additional hole, which may be obstructed and/or subject to contamination. Additionally, the liquid can become contaminated or degrade over time. Thus, there is a need to provide microfluidic cartridges in which it is not necessary to introduce fluids, other than the sample, from the outside of the cartridge and/or which have holes, other than the sample hole through which the sample must be introduced. Some designs are known to include liquid-filled bags within the cartridge itself in order to provide adequate reagents/wash buffers, etc., but this significantly increases the complexity and cost of the cartridges and the liquid reagents may also be susceptible to degradation.

[006] A US5821399 descreve um sistema e cartucho que emprega condutividade elétrica para medir amostras e fluido entre amostras. Fluido de enxague é provido em uma bolsa cheia de fluido dentro do cartucho, que pode ser transportado dentro do cartucho e detectado por sua condutividade elétrica pelo leitor. A diferença na condutividade elétrica entre uma amostra e o fluido de enxague ou segmento de ar pode facilmente ser determinada.[006] US5821399 describes a system and cartridge that employs electrical conductivity to measure samples and fluid between samples. Flushing fluid is provided in a fluid-filled bag inside the cartridge, which can be transported inside the cartridge and detected for its electrical conductivity by the reader. The difference in electrical conductivity between a sample and the rinse fluid or air segment can easily be determined.

[007] O WO2013154946 descreve um sistema microfluídico que usa uma combinação de ação capilar e pressão de gás para controlar o movimento de amostras líquidas dentro de um dispositivo microfluídico. Inicialmente uma amostra líquida que é introduzida no dispositivo é transportada por ação capilar parcialmente ao longo de um canal capilar. À medida que o líquido avança, a pressão de gás na interface gás-líquido distal aumenta por uma quantidade suficiente para parar o movimento do líquido. Para iniciar movimento adicional da amostra líquida, uma bomba conectada a uma porção distal do canal capilar diminui a pressão do gás que atua na interface gás- líquido distal da amostra líquida por uma quantidade suficiente para permitir que a amostra líquida mova por ação capilar ainda mais ao longo do canal capilar do dispositivo microfluídico.[007] WO2013154946 describes a microfluidic system that uses a combination of capillary action and gas pressure to control the movement of liquid samples within a microfluidic device. Initially a liquid sample that is introduced into the device is transported by capillary action partially along a capillary channel. As the liquid advances, the gas pressure at the distal gas-liquid interface increases by an amount sufficient to stop the movement of the liquid. To initiate further movement of the liquid sample, a pump connected to a distal portion of the capillary channel decreases the gas pressure acting at the distal gas-liquid interface of the liquid sample by an amount sufficient to allow the liquid sample to move by capillary action further. along the capillary channel of the microfluidic device.

[008] A US5096669 descreve um dispositivo descartável para uso junto com um dispositivo leitor. Uma amostra pode ser inicialmente puxada para o dispositivo descartável por meio de ação capilar e movimento adicional da amostra dentro do dispositivo pode ser efetuado pelo leitor pressionando automaticamente um balão de gás compreendendo uma membrana flexível, dentro do dispositivo, de maneira a fazer com que a amostra de fluido escoe sobre os sensores e a concentração de uma espécie química seja determinada.[008] US5096669 describes a disposable device for use together with a reader device. A sample may initially be drawn into the disposable device by means of capillary action and further movement of the sample within the device may be effected by the reader automatically pressing a gas balloon comprising a flexible membrane, within the device, so as to cause the fluid sample flows over the sensors and the concentration of a chemical species is determined.

[009] O WO2013/096801 descreve um sistema de detecção de fluxo lateral, que pode incluir recursos fluídicos. Em uma modalidade, é descrito um cartucho que inclui o dispositivo de fluxo lateral que inclui meios cromatográficos e anticorpos imobilizados, mas inclui adicionalmente um balão de gás que é atuado por uma bomba no leitor. Depressão do balão de gás serve para mover a amostra de fluido dentro dos canais fluídicos do cartucho e para a zona de captura. Em seguida à captura apropriada, a amostra de fluido é adicionalmente empurrada pela ação no balão de gás para uma câmara de lavagem. O uso de um fluido de lavagem é descrito para lavar componentes da amostra de fluido, tais como células de sangue vermelho, que pode interferir na detecção. Entretanto, combinação de recursos de fluxo lateral com recursos microfluídicos provê um grau de complexidade e testes de fluxo lateral são geralmente por medição qualitativa ou semiquantitativa, em vez de ser quantitativa.[009] WO2013/096801 describes a lateral flow detection system, which may include fluidic resources. In one embodiment, a cartridge is described that includes the lateral flow device that includes chromatographic media and immobilized antibodies, but additionally includes a gas balloon that is actuated by a pump in the reader. Depression of the gas balloon serves to move the fluid sample within the fluidic channels of the cartridge and to the capture zone. Following appropriate capture, the fluid sample is further pushed by the action in the gas balloon into a washing chamber. The use of a flushing fluid is described to wash components of the fluid sample, such as red blood cells, that may interfere with detection. However, combining lateral flow capabilities with microfluidic capabilities provides a degree of complexity and lateral flow testing is generally by qualitative or semi-quantitative measurement rather than being quantitative.

[0010] A EP2613881, um pedido anterior do atual requerente, descreve um cartucho microfluídico e leitor associado. Um orifício de fluido no cartucho é projetado para formar uma vedação hermética a fluido com o leitor de forma que o gás possa ser transportado dentro e através do cartucho pelo leitor.[0010] EP2613881, a previous application from the current applicant, describes a microfluidic cartridge and associated reader. A fluid port in the cartridge is designed to form a fluid-tight seal with the reader so that gas can be transported into and through the cartridge by the reader.

[0011] O WO03/049860 descreve um dispositivo complexo para análise química ou bioquímica, compreendendo primeira e segunda camadas separadas por uma terceira camada frágil. Mediante quebra da terceira camada frágil, fluido presente na segunda camada é capaz de entrar na rede fluídica da primeira camada. Muitas câmaras são providas que devem ser sequencialmente comprimidas a fim de prover vários reagentes e conduzir qualquer ensaio particular.[0011] WO03/049860 describes a complex device for chemical or biochemical analysis, comprising first and second layers separated by a fragile third layer. Upon breaking of the fragile third layer, fluid present in the second layer is able to enter the fluidic network of the first layer. Many chambers are provided which must be sequentially compressed in order to provide various reagents and conduct any particular assay.

[0012] A US2015/0004680 descreve cartuchos biossensores para detectar um ou mais componentes em uma amostra. Cada cartucho compreende, além de canais microfluídicos, uma câmara de bomba a ar e uma câmara de bomba reagente que compreendem poros na sua superfície superior. Quando um sensor associado emprega detecção óptica, tampões de lavagem são também providos no cartucho. As câmaras são descritas como bolsas separadas que são inseridas nos recessos do cartucho. As bolsas de reagente e tampão são cheias com líquido adequado.[0012] US2015/0004680 describes biosensor cartridges for detecting one or more components in a sample. Each cartridge comprises, in addition to microfluidic channels, an air pump chamber and a reagent pump chamber that comprise pores on its upper surface. When an associated sensor employs optical detection, wash buffers are also provided in the cartridge. The chambers are described as separate pockets that are inserted into the cartridge recesses. The reagent and buffer bags are filled with suitable liquid.

[0013] Existe também uma necessidade de poder testar fluido, tais como amostras de sangue, de sujeitos mais rapidamente e com menos complexidade. Existe ainda o desejo de que os sujeitos testem a si próprios em casa.[0013] There is also a need to be able to test fluid, such as blood samples, from subjects more quickly and with less complexity. There is also a desire for subjects to test themselves at home.

[0014] Tipicamente, quando um sujeito se apresenta em uma clínica médica local, ou mesmo em um hospital, amostras de fluido ou sangue relativamente grandes são tiradas para ser analisadas e, dependendo dos testes realizados, inúmeros frascos separados ou amostras podem ser exigidos. Também, onde o teste não é realizado no momento da coleta de amostra, é frequentemente necessário armazenar a amostra em uma maneira que minimiza degradação ou perda de um analito particular a ser detectado. Alguns testes são sensíveis ao tempo, e o tempo que se leva para conduzir um teste pode resultar no progresso da doença indesejavelmente, quando o sujeito poderia ter sido tratado.[0014] Typically, when a subject presents to a local medical clinic, or even a hospital, relatively large fluid or blood samples are taken to be analyzed and, depending on the tests performed, numerous separate vials or samples may be required. Also, where testing is not performed at the time of sample collection, it is often necessary to store the sample in a manner that minimizes degradation or loss of a particular analyte to be detected. Some tests are time sensitive, and the time it takes to conduct a test may result in the disease progressing undesirably when the subject could have been treated.

[0015] Existem também doenças e condições onde seria desejável que sujeito pudesse testar por si próprio em uma base regular e poder automedicar com base nos resultados do teste. Desta maneira, o sujeito pode ser direcionado com base em um resultado de teste, possivelmente com entrada de um profissional da saúde, como para a medicação que deveria ser tomada.[0015] There are also diseases and conditions where it would be desirable for the subject to be able to test for themselves on a regular basis and to be able to self-medicate based on the test results. In this way, the subject can be directed based on a test result, possibly with input from a healthcare professional, as to which medication should be taken.

[0016] Além disso, análise clínica de amostras tem sido tradicionalmente conduzida usando técnicas analíticas clínicas que exigem o uso de laboratórios especializados com máquinas em grande escala para realizar as análises. Nos últimos anos, houve um empenho para desenvolver dispositivos do tamanho de bancada ou mesmo portáteis que são capazes de conduzir tais testes. Entretanto, a capacidade de tais dispositivos de poder lidar apenas com pequenos volumes de amostra e/ou realizar uma variedade de diferentes tipos de análises é limitada. Além disso, seria desejável se um único leitor pudesse realizar uma variedade de diferentes painéis de testes, de forma que o usuário não tivesse que ter inúmeros diferentes leitores a fim de poder conduzir diferentes tipos de testes.[0016] Furthermore, clinical analysis of samples has traditionally been conducted using clinical analytical techniques that require the use of specialized laboratories with large-scale machines to perform the analyses. In recent years, there has been a push to develop bench-sized or even portable devices that are capable of conducting such tests. However, the ability of such devices to handle only small sample volumes and/or perform a variety of different types of analyzes is limited. Furthermore, it would be desirable if a single reader could perform a variety of different panel tests, so that the user would not have to have numerous different readers in order to be able to conduct different types of tests.

[0017] A US8435738, por exemplo, descreve um sistema modular que é capaz de conduzir inúmeros ensaios de uma única amostra de sangue. Entretanto, fica claro que módulos individuais e separados são providos para realizar diferentes funções e a amostra é transportada para cada módulo por meio de um sistema de manipulação da amostra. Fica também aparente que o sistema compreende um alojamento que é projetado para lidar com a preparação da amostra bem como realizar os vários ensaios, mas é incerto o que acontece a cada amostra uma vez que ela foi analisada.[0017] US8435738, for example, describes a modular system that is capable of conducting numerous assays from a single blood sample. However, it is clear that individual and separate modules are provided to perform different functions and the sample is transported to each module by means of a sample handling system. It is also apparent that the system comprises a housing that is designed to handle sample preparation as well as performing the various assays, but it is uncertain what happens to each sample once it has been analyzed.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[0018] A presente invenção é baseada em parte nos estudos pelos presentes inventores do controle do movimento de uma amostra líquida dentro de um cartucho microfluídico e também como remover efetivamente a amostra e/ou lavar componentes ligados de uma zona de detecção de analito no cartucho, sem ter de introduzir um fluido pelo lado de fora do cartucho, ou usar uma lavagem ou outro(s) líquido(s) que estaria(m) presente(s) no cartucho ou leitor associado. Os inventores desenvolveram um cartucho microfluídico “seco” que inclui uma câmara cheia de gás que pode ser usada para facilitar movimento controlado muito preciso da amostra líquida no cartucho e para remover a amostra e material não ligado de uma zona de detecção de analito no cartucho, de forma que quaisquer elementos detectáveis que podem incluir complexos que compreendem o analito ou produto de reação do analito possam ser detectados em um ambiente gasoso. Importantemente, os cartuchos da presente invenção não exigem líquidos adicionais, além da própria amostra, estejam presentes no cartucho e/ou introduzidos no cartucho. É provido adicionalmente um dispositivo leitor associado para uso com o cartucho.[0018] The present invention is based in part on studies by the present inventors of controlling the movement of a liquid sample within a microfluidic cartridge and also how to effectively remove the sample and/or wash bound components from an analyte detection zone in the cartridge. , without having to introduce a fluid from the outside of the cartridge, or use a wash or other liquid(s) that would be present in the cartridge or associated reader. The inventors have developed a “dry” microfluidic cartridge that includes a gas-filled chamber that can be used to facilitate very precise controlled movement of the liquid sample in the cartridge and to remove the sample and unbound material from an analyte detection zone in the cartridge. such that any detectable elements which may include complexes comprising the analyte or analyte reaction product can be detected in a gaseous environment. Importantly, the cartridges of the present invention do not require additional liquids, other than the sample itself, to be present in the cartridge and/or introduced into the cartridge. An associated reader device is additionally provided for use with the cartridge.

[0019] Em uma área, a presente invenção preceitua métodos e cartuchos que usam apenas um gás, tal como ar dentro de uma câmara que está presente em um cartucho microfluídico, para controlar o movimento da amostra líquida no cartucho e também opcionalmente remover a amostra líquida e material não ligado de uma área de detecção, antes da detecção ser realizada.[0019] In one area, the present invention prescribes methods and cartridges that use only a gas, such as air within a chamber that is present in a microfluidic cartridge, to control the movement of the liquid sample in the cartridge and also optionally remove the sample liquid and unbound material from a detection area before detection is performed.

[0020] Em uma outra área alternativa e/ou complementar, a presente invenção provê cartuchos, leitores e métodos para realizar uma multiplicidade de diferentes ensaios usando um único cartucho e leitor associado.[0020] In another alternative and/or complementary area, the present invention provides cartridges, readers and methods for performing a multiplicity of different assays using a single cartridge and associated reader.

[0021] Em um primeiro aspecto, é provido um sistema microfluídico independente para uso na condução de um ensaio em uma amostra líquida, o sistema microfluídico compreendendo: um orifício de entrada de amostra para receber a amostra líquida, o orifício de entrada de amostra conectado a pelo menos um canal microfluídico, em que cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) compreende(m) um ou mais reagentes depositados no(s) mesmo(s) para uso na condução do ensaio e uma zona de detecção para uso na detecção de qualquer analito que pode estar presente em uma amostra ou produto de reação do analito da mesma; e cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) é/são adicionalmente fluidicamente conectado(s) a uma câmara compressível cheia de gás a jusante de cada/dita zona de detecção, e em que o sistema é formado de três camadas, que são ensanduichadas conjuntamente para definir cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) e dita câmara cheia de gás, e em que compressão ou descompressão da dita câmara faz com que o gás seja expelido ou puxado para dentro da câmara, que, por sua vez, causa movimento da amostra líquida dentro de dito/cada canal microfluídico.[0021] In a first aspect, an independent microfluidic system is provided for use in conducting an assay on a liquid sample, the microfluidic system comprising: a sample inlet port for receiving the liquid sample, the sample inlet port connected to at least one microfluidic channel, wherein each microfluidic channel(s) comprises one or more reagents deposited therein for use in conducting the assay and a zone of detection for use in detecting any analyte that may be present in a sample or analyte reaction product thereof; and each/said microfluidic channel(s) is/are additionally fluidically connected to a gas-filled compressible chamber downstream of each/said detection zone, and wherein the system is formed of three layers, which are sandwiched together to define each/said microfluidic channel(s) and said gas-filled chamber, and wherein compression or decompression of said chamber causes gas to be expelled or drawn into the chamber, which, in turn, causes movement of the liquid sample within said/each microfluidic channel.

[0022] Tipicamente, embora não exclusivamente, o sistema pode ser na forma de um cartucho, que é projetado para ser inserido em um dispositivo leitor associado. Por questão de concisão, a seguir será feita referência ao sistema sendo na forma de um cartucho, mas isso não deve ser considerado limitante.[0022] Typically, although not exclusively, the system may be in the form of a cartridge, which is designed to be inserted into an associated reader device. For the sake of brevity, reference will be made below to the system being in the form of a cartridge, but this should not be considered limiting.

[0023] Para evitar dúvida, a presente invenção não exige o uso de bolsas cheias de líquido que devem estar presentes em ou ser providas com o cartucho e/ou a capacidade para transferir fluido (líquido ou gás) de um leitor associado para o cartucho. A este respeito, o cartucho da presente invenção deve ser considerado independente. Os cartuchos da presente invenção antes da aplicação de uma amostra são substancialmente isentos de líquido e podem ser considerados secos. O único fluido antes da aplicação da amostra líquida, que pode ser, ou está presente no cartucho, será um gás, tipicamente ar. Vantajosamente, o único líquido exigido nos ensaios da presente invenção é a própria amostra líquida.[0023] For the avoidance of doubt, the present invention does not require the use of liquid-filled bags that must be present in or provided with the cartridge and/or the ability to transfer fluid (liquid or gas) from an associated reader to the cartridge . In this regard, the cartridge of the present invention should be considered independent. The cartridges of the present invention prior to application to a sample are substantially free of liquid and can be considered dry. The only fluid prior to application of the liquid sample, which may be, or is, present in the cartridge, will be a gas, typically air. Advantageously, the only liquid required in the tests of the present invention is the liquid sample itself.

[0024] Em certas modalidades, os ditos um ou mais reagentes podem ser depositados em um primeiro local em cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s). Em outras modalidades, os ditos um ou mais reagentes podem ser depositados em mais que um local em cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s). Pelo menos um dos ditos um ou mais reagentes pode ser depositado na zona de detecção ou, alternativamente, nenhum reagente é depositado na zona de detecção. Os reagentes podem inicialmente ser providos em uma forma líquida que é deixada secar por evaporação ou outros meios. Em termos da presente invenção, quando os/ditos reagentes são inicialmente apresentados em uma forma líquida, que é subsequentemente seca, deve-se entender que o termo “seco” significa que menos que 10%, 5%, ou 1 % de o líquido inicial permanece após a secagem.[0024] In certain embodiments, said one or more reagents may be deposited at a first location in each/said microfluidic channel(s). In other embodiments, said one or more reagents may be deposited in more than one location in each/said microfluidic channel(s). At least one of said one or more reagents may be deposited in the detection zone or, alternatively, no reagent is deposited in the detection zone. The reagents may initially be provided in a liquid form which is allowed to dry by evaporation or other means. In terms of the present invention, when said reagents are initially presented in a liquid form, which is subsequently dried, it is to be understood that the term “dry” means that less than 10%, 5%, or 1% of the liquid initial remains after drying.

[0025] Em certas modalidades, a zona de detecção pode ser a jusante de onde os ditos um ou mais reagentes foram depositados.[0025] In certain embodiments, the detection zone may be downstream of where said one or more reagents were deposited.

[0026] A expressão “a jusante” no contexto da presente invenção é em referência a onde a amostra é aplicada no sistema e à direção de fluxo da amostra.[0026] The expression “downstream” in the context of the present invention is in reference to where the sample is applied in the system and the direction of flow of the sample.

[0027] Opcionalmente, em seguida à reação da amostra líquida com os ditos um ou mais reagentes depositados dentro de dito/cada canal(is) microfluídico(s) e transferência da amostra e outros reagentes para a zona de detecção, gás expelido da câmara serve opcionalmente para remover líquido da zona de detecção dentro do canal microfluídico, a fim de que qualquer analito ou produtos de reação de analito capturados na zona de detecção possa ser detectado em um ambiente substancialmente isento de líquido. Assim, em uma modalidade, a presente invenção provê um cartucho e método em que detecção ocorre em um ambiente substancialmente isento de líquido. Além disso, os inventores observaram que é apenas necessário deslocar o líquido da zona de detecção, usando um volume correspondente de gás da câmara. Assim, não é necessário usar uma etapa de lavagem convencional, que pode empregar volumes significantes de um fluido ou fluidos, que é/são projetado(s) para prevenir e/ou minimizar interferência de sinal. Assim, vantajosamente a presente invenção usa um gás, em volume muito menor, para remover líquido e material no líquido da zona de detecção de analito. Isso é muito diferente do que seria entendido em termos de realizar uma etapa de lavagem convencional.[0027] Optionally, following reaction of the liquid sample with said one or more reagents deposited within said/each microfluidic channel(s) and transferring the sample and other reagents to the detection zone, gas is expelled from the chamber optionally serves to remove liquid from the detection zone within the microfluidic channel so that any analyte or analyte reaction products captured in the detection zone can be detected in a substantially liquid-free environment. Thus, in one embodiment, the present invention provides a cartridge and method in which detection occurs in a substantially liquid-free environment. Furthermore, the inventors observed that it is only necessary to displace the liquid from the detection zone, using a corresponding volume of gas from the chamber. Thus, it is not necessary to use a conventional washing step, which may employ significant volumes of a fluid or fluids, which is/are designed to prevent and/or minimize signal interference. Thus, the present invention advantageously uses a gas, in a much smaller volume, to remove liquid and material in the liquid from the analyte detection zone. This is very different from what would be understood in terms of carrying out a conventional washing step.

[0028] O cartucho microfluídico pode compreender uma pluralidade de canais microfluídicos, em que todos da pluralidade de canais microfluídicos estão em comunicação fluídica com um único orifício de entrada de amostra. O orifício da amostra pode estar em comunicação com um canal microfluídico que se divide na dita pluralidade de canais microfluídicos de acordo com a presente invenção. Cada qual da dita pluralidade de canais microfluídicos podem estar em comunicação fluídica com uma respectiva câmara cheia de gás, ou dois ou mais canais microfluídicos podem estar em comunicação fluídica com uma única câmara cheia de gás. De acordo com a presente invenção, cada câmara pode ser separadamente ou independentemente controlada, permitindo por meio disso controle independente de movimento da amostra dentro de um canal microfluídico individual, ou pode controlar movimento da amostra em uma pluralidade dos ditos canais microfluídicos ao mesmo tempo. Além de estar em comunicação fluídica com um ou mais canais microfluídicos no cartucho, em algumas modalidades, a(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás não se conectam com nenhum outro recurso que pode estar presente nos cartucho microfluídico ou leitor associado. Por exemplo, a única abertura/saída da câmara cheia de gás pode ser a abertura com o(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s). Assim, a(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás pode(m) ser vedada(s) em termos de não ter uma válvula, orifício ou de outra forma estar em comunicação com o lado de fora do cartucho. Em uma modalidade, o orifício de entrada de amostra é conectado a uma primeira extremidade de cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) e a segunda extremidade de cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) é/são conectada(s) à(s)/dita(s) abertura(s) de uma ou mais de dita(s) câmaras cheias de gás. Em uma modalidade como essa a(s) câmara(s) cheia(s) de gás pode(m) ser considerada(s) a jusante do orifício de entrada de amostra e a uma extremidade oposta de cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) no orifício de entrada de amostra.[0028] The microfluidic cartridge may comprise a plurality of microfluidic channels, wherein all of the plurality of microfluidic channels are in fluidic communication with a single sample inlet port. The sample orifice may be in communication with a microfluidic channel that is divided into said plurality of microfluidic channels in accordance with the present invention. Each of said plurality of microfluidic channels may be in fluidic communication with a respective gas-filled chamber, or two or more microfluidic channels may be in fluidic communication with a single gas-filled chamber. In accordance with the present invention, each chamber may be separately or independently controlled, thereby allowing independent control of sample movement within an individual microfluidic channel, or may control sample movement in a plurality of said microfluidic channels at the same time. In addition to being in fluidic communication with one or more microfluidic channels in the cartridge, in some embodiments, said gas-filled chamber(s) do not connect with any other feature that may be present in the cartridge. microfluidic or associated reader. For example, the only opening/exit of the gas-filled chamber may be the opening with said microfluidic channel(s). Thus, said gas-filled chamber(s) may be sealed in terms of not having a valve, orifice or otherwise being in communication with the outside. of the cartridge. In one embodiment, the sample inlet port is connected to a first end of each/said microfluidic channel(s) and the second end of each/said microfluidic channel(s) is/are connected to said opening(s) of one or more of said gas-filled chambers. In such an embodiment the gas-filled chamber(s) may be considered downstream of the sample inlet port and at an opposite end of each/said channel(s). is) microfluidic(s) in the sample inlet port.

[0029] A menos que contexto dite de outra forma, entende-se que a expressão “comunicação fluídica” significa que um fluido, incluindo um gás ou um líquido, é capaz de ser transportado entre as partes relevantes.[0029] Unless context dictates otherwise, the expression “fluidic communication” is understood to mean that a fluid, including a gas or a liquid, is capable of being transported between the relevant parts.

[0030] Opcionalmente, o cartucho microfluídico pode compreender adicionalmente um ou mais recursos de coleta projetados para receber resíduo fluido e/ou amostra líquida em excesso. Para evitar dúvida, algumas modalidades da presente invenção excluem especificamente um ou mais recursos de coleta, que pode ser vantajoso.[0030] Optionally, the microfluidic cartridge may additionally comprise one or more collection features designed to receive fluid waste and/or excess liquid sample. For the avoidance of doubt, some embodiments of the present invention specifically exclude one or more collection features, which may be advantageous.

[0031] O projeto de cartucho da presente invenção pode facilmente ser adaptado para realizar inúmeros diferentes ensaios e, consequentemente, pode ser considerado uma plataforma de ensaio para uma variedade de ensaios similares e/ou diferentes. O cartucho e canal(is) disposto(s) no mesmo pode(m) ser formado(s) de qualquer das maneiras conhecidas pelos versados na técnica, que podem incluir técnicas de fotolitografia, ataque químico úmido, ablação a laser, moldagem por injeção, puncionamento por matriz, embossamento e impressão. De acordo com o primeiro aspecto da invenção, o cartucho e os canais e outros recursos dispostos nos mesmos são formados por um sanduíche de três substratos separados - um primeiro, segundo e terceiro substrato, tais como um substrato de topo e base com um substrato do meio disposto entre os substratos de topo e base. As três camadas podem ser vedadas conjuntamente por aplicação de calor ou o uso de um adesivo. Além disso, a camada do meio pode por si mesma ser na forma de uma camada adesiva que é capaz de aderir os substratos de topo e base.[0031] The cartridge design of the present invention can easily be adapted to perform numerous different assays and, consequently, can be considered a testing platform for a variety of similar and/or different assays. The cartridge and channel(s) disposed therein may be formed in any of the ways known to those skilled in the art, which may include techniques of photolithography, wet etching, laser ablation, injection molding , die punching, embossing and printing. In accordance with the first aspect of the invention, the cartridge and the channels and other features arranged therein are formed by a sandwich of three separate substrates - a first, second and third substrate, such as a top and bottom substrate with a base substrate. medium disposed between the top and base substrates. The three layers can be sealed together by applying heat or using an adhesive. Furthermore, the middle layer may itself be in the form of an adhesive layer that is capable of adhering the top and bottom substrates.

[0032] Em uma modalidade, os três substratos são planos. Tipicamente, o primeiro e terceiro substratos (por exemplo, do topo e base e opcionalmente o segundo, por exemplo, do meio) são de natureza substancialmente uniformes. Ou seja, a espessura do dito substrato é uniforme e não varia através da superfície do substrato.[0032] In one embodiment, the three substrates are flat. Typically, the first and third substrates (e.g., top and bottom and optionally the second, e.g., middle) are substantially uniform in nature. That is, the thickness of said substrate is uniform and does not vary across the surface of the substrate.

[0033] Em uma modalidade específica, o substrato de base é aderido ao substrato do meio que tem canais já dispostos no mesmo. Os reagentes exigidos para realizar o ensaio são depositados em suas zonas de deposição específicas no substrato de base, e são mantidos no lugar, uma vez reconstituídos pela amostra, pelas paredes do canal (formadas pela camada adesiva do meio) e impedidos de espalhar por todo o canal formado por recursos impressos no substrato de base, por exemplo, tinta hidrofóbica. Desta maneira, os reagentes são impedidos de espalhar para fora de sua zona de deposição pelos recursos em todos os quatro lados. Os reagentes são então secos e a camada do topo final de substrato é aderida à camada do meio para produzir os cartuchos totalmente formados. Muitos outros métodos de deposição de reagentes de ensaio no cartucho podem ser considerados pelos versados na técnica.[0033] In a specific embodiment, the base substrate is adhered to the medium substrate that has channels already arranged therein. The reagents required to perform the assay are deposited in their specific deposition zones on the base substrate, and are held in place, once reconstituted by the sample, by the channel walls (formed by the middle adhesive layer) and prevented from spreading throughout the channel formed by features printed on the base substrate, e.g. hydrophobic ink. In this way, reactants are prevented from spreading out of their deposition zone by the features on all four sides. The reagents are then dried and the final top layer of substrate is adhered to the middle layer to produce fully formed cartridges. Many other methods of depositing assay reagents into the cartridge can be considered by those skilled in the art.

[0034] Os cartuchos da presente invenção podem ser formados por uma faixa contínua ou processo rolo a rolo conhecido na técnica de um rolo de película de polímero flexível, chapa de plástico ou metal.[0034] The cartridges of the present invention may be formed by a continuous band or roll-to-roll process known in the art from a roll of flexible polymer film, plastic sheet or metal.

[0035] Vantajosamente, os inventores observaram que quando o cartucho é formado de um sanduíche de três substratos planos separados, não é necessário que os substratos de topo e base do cartucho sejam de diferentes espessuras e/ou tenham porções de diferente espessura ou formado de outros materiais. Assim, as camadas de topo e base podem ter uma espessura uniforme e ser formadas de um único material. Isso simplifica a fabricação dos cartuchos e os custos associados. O material usado para formar as camadas de topo e opcionalmente de base pode ser flexível, mas, no canal e câmara de gás, ele é razoavelmente rígido, mas um tanto resiliente. Surpreendentemente, o substrato que forma as superfícies de topo e base, especialmente a superfície externa de topo de a/cada câmara cheia de gás pode ser resiliente, ainda que a espessura da superfície de topo seja uniforme através da superfície do substrato.[0035] Advantageously, the inventors have observed that when the cartridge is formed from a sandwich of three separate flat substrates, it is not necessary for the top and bottom substrates of the cartridge to be of different thicknesses and/or have portions of different thickness or formed of other materials. Thus, the top and bottom layers can have a uniform thickness and be formed from a single material. This simplifies cartridge manufacturing and associated costs. The material used to form the top and optionally base layers may be flexible, but in the gas channel and chamber it is reasonably rigid but somewhat resilient. Surprisingly, the substrate forming the top and base surfaces, especially the top outer surface of each gas-filled chamber can be resilient, even though the thickness of the top surface is uniform across the surface of the substrate.

[0036] O adesivo que pode ser usado para vedar as camadas conjuntamente pode também combinar para facilitar a compressibilidade de cada/dita câmara. Assim, a natureza compressível da câmara pode em parte ser em virtude de o adesivo ser resiliente, bem como o substrato de topo e opcionalmente de base ser resiliente. Contrário à técnica anterior, as câmaras cheias de gás da presente invenção não precisam compreender uma membrana ou folha flexível formando uma superfície externa da câmara, que é produzida de um diferente material e/ou é de uma diferente espessura ou flexibilidade comparado com o substrato empregado para formar o resto da camada de topo e opcionalmente de base. Assim, a camada de topo e opcionalmente a camada de base é/são produzida(s) de um único material de espessura uniforme através da camada. Idealmente, as camadas de topo e base são produzidas do mesmo material e são de espessura uniforme. Isso simplifica a fabricação dos cartuchos que é uma importante consideração em termos de custos.[0036] The adhesive that can be used to seal the layers together can also combine to facilitate the compressibility of each/said chamber. Thus, the compressible nature of the chamber may in part be due to the adhesive being resilient, as well as the top and optionally base substrate being resilient. Contrary to the prior art, the gas-filled chambers of the present invention need not comprise a flexible membrane or sheet forming an outer surface of the chamber, which is produced from a different material and/or is of a different thickness or flexibility compared to the substrate employed. to form the rest of the top and optionally base layer. Thus, the top layer and optionally the base layer is/are produced from a single material of uniform thickness across the layer. Ideally, the top and bottom layers are produced from the same material and are of uniform thickness. This simplifies cartridge manufacturing, which is an important cost consideration.

[0037] O cartucho pode ser formado de qualquer material adequado, tais como policarbonato, poliolefinas, tais copolímeros de como olefina cíclica (COCs), poliéster, poliestireno, PMMA, etc. e o/cada substrato pode ser formado de um único ou pluralidade de material(is). Nas modalidades compreendendo três substratos, o substrato do meio compreende um padrão recortado no substrato, correspondendo a certos recursos do cartucho, tais como dito(s) canal(is), câmara(s) cheia(s) de gás, coletor de resíduo e similares. Aplicando e ensanduichando (tais como por vedação a quente, cola, grampo e similares) substratos de topo e base cortados apropriadamente, para ensanduichar o substrato do meio entre os substratos de topo e base, um cartucho pode ser provido no qual canais e outros recursos são dispostos. Cada camada pode ser provida separadamente e ensanduichada conjuntamente, ou as três camadas podem ser conectadas umas às outras e o sanduíche formado dobrando as camadas uma por cima da outra a fim de formar o cartucho. Os substratos de topo e/ou base podem ser formados de, ou revestidos com um material que é diferente do substrato do meio e/ou material adesivo aplicado a qualquer dos substratos para facilitar a adesão conjuntamente dos três substratos. Recursos no substrato de topo e/ou base podem ser projetados para colocalização com recursos em um dispositivo leitor (como será discutido a seguir), que pode facilitar a localização correta do cartucho no leitor.[0037] The cartridge can be formed from any suitable material, such as polycarbonate, polyolefins, such as cyclic olefin copolymers (COCs), polyester, polystyrene, PMMA, etc. and the/each substrate may be formed from a single or plurality of material(s). In embodiments comprising three substrates, the middle substrate comprises a pattern cut into the substrate corresponding to certain features of the cartridge, such as said channel(s), gas-filled chamber(s), residue collector and similar. By applying and sandwiching (such as by heat sealing, glue, clamping and the like) appropriately cut top and base substrates, to sandwich the middle substrate between the top and base substrates, a cartridge can be provided in which channels and other features are willing. Each layer can be provided separately and sandwiched together, or the three layers can be connected to each other and the sandwich formed by folding the layers over each other to form the cartridge. The top and/or base substrates may be formed from or coated with a material that is different from the middle substrate and/or adhesive material applied to any of the substrates to facilitate adhesion of the three substrates together. Features on the top and/or base substrate can be designed for co-location with features on a reader device (as will be discussed below), which can facilitate correct location of the cartridge in the reader.

[0038] Em uma modalidade conveniente, as leituras dos ensaios da presente invenção são projetadas para ser detectadas opticamente. A este respeito, um leitor associado incluirá meios de detecção óptica, tal como um espectrômetro ou fluorímetro, que é projetado para detectar radiação eletromagnética emitida pela área de detecção do cartucho. Para detecção fluorescente, o espectrômetro ou fluorímetro no leitor detectará fluorescência emitida pelo material na zona de detecção. Assim, pelo menos uma porção da primeira ou terceira camada (por exemplo, camadas de topo ou base) do cartucho que é projetada para ficar voltada em direção ao espectrômetro ou fluorímetro no leitor deve ser opticamente transmissível em uma faixa apropriada do espectro de radiação eletromagnética. No caso de detecção de fluorescência, pelo menos uma porção da primeira ou terceira camada (por exemplo, topo ou base) do cartucho deve ser opticamente transmissível na faixa englobando um comprimento de onda de excitação e um comprimento de onda de detecção. Por exemplo, pelo menos a porção da primeira e terceira camada (por exemplo, topo ou base) do cartucho deve ser opticamente transmissível na faixa 200 - 1.200nm[0038] In a convenient embodiment, the assay readings of the present invention are designed to be detected optically. In this regard, an associated reader will include optical detection means, such as a spectrometer or fluorimeter, which is designed to detect electromagnetic radiation emitted by the detection area of the cartridge. For fluorescent detection, the spectrometer or fluorimeter in the reader will detect fluorescence emitted by the material in the detection zone. Thus, at least a portion of the first or third layer (e.g., top or bottom layers) of the cartridge that is designed to face toward the spectrometer or fluorimeter in the reader must be optically transmissible in an appropriate range of the electromagnetic radiation spectrum. . In the case of fluorescence detection, at least a portion of the first or third layer (e.g., top or bottom) of the cartridge must be optically transmissible in the range encompassing an excitation wavelength and a detection wavelength. For example, at least the first and third layer portion (e.g., top or bottom) of the cartridge must be optically transmissible in the range 200 - 1,200nm

[0039] Quando as primeira e terceira camadas (por exemplo, topo e/ou base) são produzidas de um único material, será percebido que toda a primeira e terceira camada (por exemplo, topo e/ou base) será opticamente transmissível e não apenas uma porção da mesma. Entretanto, tinta e/ou máscaras podem ser empregadas para prevenir ou minimizar a radiação eletromagnética de comprimento de onda apropriado de chegar ou dispersar no lado de fora da zona de detecção. Em uma modalidade uma porção da terceira camada (por exemplo, base), que engloba a zona de detecção ou porção pode, portanto, ser revestida com um material que é projetado para maximizar a emissão de qualquer sinal fluorescente nos meios de detecção óptica do leitor.[0039] When the first and third layers (e.g., top and/or base) are produced from a single material, it will be appreciated that the entire first and third layer (e.g., top and/or base) will be optically transmissible and not just a portion of it. However, paint and/or masks may be employed to prevent or minimize electromagnetic radiation of appropriate wavelengths from arriving or scattering outside the detection zone. In one embodiment a portion of the third layer (e.g., base) that encompasses the detection zone or portion may therefore be coated with a material that is designed to maximize the emission of any fluorescent signal into the optical detection means of the reader. .

[0040] Os primeiro e terceiro substratos (por exemplo, do topo e base) podem ser conectados a uma dobradiça que permite que os dois substratos dobrem adjacentes um ao outro com o substrato do meio sendo disposto entre os mesmos. Alternativamente, dobradiças podem ser providas entre o primeiro e segundo substratos (por exemplo, do topo e do meio) e o segundo e terceiro substratos (por exemplo, do meio e da base), de maneira que o primeiro, segundo e terceiro substratos (por exemplo, do topo, do meio e da base) dobrem adjacentes uns aos outros e possam ser formados de uma única folha de substrato.[0040] The first and third substrates (e.g., top and bottom) can be connected to a hinge that allows the two substrates to fold adjacent to each other with the middle substrate being disposed between them. Alternatively, hinges may be provided between the first and second substrates (e.g., top and middle) and the second and third substrates (e.g., middle and bottom), so that the first, second and third substrates (e.g., e.g. top, middle and bottom) fold adjacent to each other and can be formed from a single sheet of substrate.

[0041] Importantemente, a(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás é/são projetada(s) para colocalizar com um recurso ou recursos no leitor que são projetados para fazer em contato com uma superfície externa da(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás (isto é, os substratos de topo e/ou base quando na forma de sanduiche de três substratos, que devem ser providos ao leitor em um modo substancialmente horizontal) e ser capaz de controlar força, por exemplo, compressão, a ser aplicada a/removida de uma superfície externa da câmara. Aplicação de uma força à superfície externa de/cada câmara faz com que a câmara seja deformada e gás dentro da câmara seja expelido da câmara para um canal microfluídico. Ao contrário, uma redução subsequente na força, por exemplo, descompressão, aplicada a/cada câmara faz com que a câmara deforme menos e opcionalmente retorne para um estado não deformado, de forma que o gás seja puxado de volta para a câmara de um canal microfluídico.[0041] Importantly, said gas-filled chamber(s) is/are designed to co-locate with a feature or features on the reader that are designed to make contact with an external surface. of said gas-filled chamber(s) (i.e., the top and/or base substrates when in the form of a three-substrate sandwich, which shall be provided to the reader in a substantially horizontal manner ) and be able to control force, e.g. compression, to be applied to/removed from an external surface of the chamber. Applying a force to the outer surface of each chamber causes the chamber to be deformed and gas within the chamber to be expelled from the chamber into a microfluidic channel. Conversely, a subsequent reduction in force, e.g. decompression, applied to/each chamber causes the chamber to deform less and optionally return to an undeformed state, such that the gas is drawn back into the chamber from a channel. microfluidic.

[0042] Será percebido que sem aplicação de uma força, a câmara cheia de gás compreenderá tipicamente um volume máximo de gás. Mediante aplicação de força, gás será expelido da câmara cheia de gás, reduzindo assim o volume de gás dentro da câmara. Uma redução subsequente na força aplicada à câmara permitirá que gás seja puxado de volta para a câmara, com um aumento consequente no volume de gás dentro da câmara cheia de gás.[0042] It will be appreciated that without application of a force, the gas-filled chamber will typically comprise a maximum volume of gas. Upon application of force, gas will be expelled from the gas-filled chamber, thereby reducing the volume of gas within the chamber. A subsequent reduction in the force applied to the chamber will allow gas to be drawn back into the chamber, with a consequent increase in the volume of gas within the gas-filled chamber.

[0043] O gás dentro de cada câmara é tipicamente ar, embora outros gases ou misturas de gases possam ser introduzidos. Por exemplo, se qualquer dos reagentes que são depositados dentro de cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) forem sujeitos a oxidação ou de outra forma possuírem uma vida útil menor quando presentes no ar, o cartucho e canais e câmaras associados podem ser cheios com um gás inerte tal como nitrogênio, ou similares. Geralmente referência será feita ao gás sendo ar, mas isso não deve ser considerado limitante.[0043] The gas within each chamber is typically air, although other gases or gas mixtures may be introduced. For example, if any of the reagents that are deposited within each microfluidic channel(s) are subject to oxidation or otherwise have a shorter shelf life when present in air, the cartridge and channels and chambers associates may be filled with an inert gas such as nitrogen, or the like. Generally reference will be made to the gas being air, but this should not be considered limiting.

[0044] Tipicamente em uso, o cartucho pode ser provido ou inserido no leitor antes da aplicação de amostra e uma força aplicada à dita/cada câmara a fim de expelir gás da dita/cada câmara e em dito/cada canal microfluídico. O cartucho pode ser considerado “iniciado” para aplicação de amostra.[0044] Typically in use, the cartridge may be provided or inserted into the reader prior to sample application and a force applied to said/each chamber in order to expel gas from said/each chamber and into said/each microfluidic channel. The cartridge can be considered “primed” for sample application.

[0045] Uma amostra, tal como uma amostra de sangue, ou qualquer outra amostra líquida, pode ser introduzida no cartucho por meio do orifício de entrada de amostra. A amostra pode ser introduzida diretamente colocando a amostra em contato com o orifício de entrada. Alternativamente, a amostra pode primeiro ser coletada usando um dispositivo de coleta de amostra e dispositivo de coleta de amostra como esse, tais como uma sonda, micropipeta, tubo capilar ou similares, colocados em contato ou inseridos com/no orifício de entrada de amostra a fim de que a amostra possa ser introduzida no cartucho e canal microfluídico. Em algumas modalidades, tais como durante a realização de análise de ácido nucleico, pode ser desejável realizar qualquer análise em um sistema fechado. Assim, o dispositivo de coleta de amostra projetado para introduzir a amostra no cartucho microfluídico pode servir o duplo propósito de introduzir a amostra e vedar o orifício de entrada de amostra, uma vez que o dispositivo de coleta de amostra foi inserido em/colocado em contato/com o orifício de entrada de amostra.[0045] A sample, such as a blood sample, or any other liquid sample, can be introduced into the cartridge through the sample inlet port. The sample can be introduced directly by placing the sample in contact with the inlet hole. Alternatively, the sample may first be collected using a sample collection device and sample collection device such as a probe, micropipette, capillary tube or the like, placed in contact or inserted with/in the sample inlet port to so that the sample can be introduced into the microfluidic cartridge and channel. In some embodiments, such as when performing nucleic acid analysis, it may be desirable to perform any analysis in a closed system. Thus, the sample collection device designed to introduce the sample into the microfluidic cartridge can serve the dual purpose of introducing the sample and sealing the sample inlet hole once the sample collection device has been inserted into/brought into contact with /with the sample inlet hole.

[0046] Após a amostra ser colocada em contato com/introduzida no orifício de entrada de amostra do cartucho, a amostra pode ser inicialmente puxada para o canal microfluídico por meio de ação capilar. Alternativamente, a amostra pode ser ativamente puxada para o canal microfluídico reduzindo a força aplicada à dita/cada câmara de forma que o gás seja puxado para a câmara que, por sua vez, puxa a amostra líquida para e ao longo de dito/cada canal(is) microfluídico(s).[0046] After the sample is contacted with/introduced into the sample inlet port of the cartridge, the sample may initially be drawn into the microfluidic channel via capillary action. Alternatively, the sample can be actively pulled into the microfluidic channel by reducing the force applied to said/each chamber so that gas is drawn into the chamber which in turn pulls the liquid sample into and along said/each channel. microfluidic(s).

[0047] Em uma modalidade a amostra líquida é inicialmente puxada ao longo de um único canal microfluídico, que se divide em uma pluralidade de canais microfluídicos, cada qual da dita pluralidade de canais sendo capaz de realizar um ou mais ensaios. Desta maneira, uma única amostra pode ser provida que é por sua vez dividida em inúmeras porções ou alíquotas.[0047] In one embodiment the liquid sample is initially drawn along a single microfluidic channel, which divides into a plurality of microfluidic channels, each of said plurality of channels being capable of performing one or more assays. In this way, a single sample can be provided which is in turn divided into numerous portions or aliquots.

[0048] Uma vez que uma amostra foi introduzida no cartucho e dito/cada canal(is) microfluídico(s), tais como por meio de ação capilar e/ou puxando ativamente a amostra através do cartucho, transporte ulterior de fluido dentro e através do cartucho e canal(is) associado(s) é cuidadosamente controlado/facilitado por meio de pressão controlada como aplicada à dita/cada câmara de gás que faz com que o gás seja introduzido e/ou expelido da dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás. Gás que é puxado de volta para a dita/cada câmara tipicamente servirá para puxar uma amostra líquida ao longo de dito/cada canal(is) microfluídico(s) em direção à dita/cada câmara por causa de um efeito a vácuo e gás expelido da dita/cada câmara empurrará líquido dentro de dito/cada canal microfluídico fora da dita/cada câmara, em direção ao orifício de entrada e opcionalmente para o coletor de resíduo fluido, quando presente.[0048] Once a sample has been introduced into the cartridge and said/each microfluidic channel(s), such as through capillary action and/or actively pulling the sample through the cartridge, further transport of fluid into and through of the cartridge and associated channel(s) is carefully controlled/facilitated by means of controlled pressure as applied to said/each gas chamber which causes gas to be introduced into and/or expelled from said/each chamber(s) filled with gas. Gas that is drawn back into said/each chamber will typically serve to pull a liquid sample along said/each microfluidic channel(s) toward said/each chamber because of a vacuum effect and expelled gas of said/each chamber will push liquid within said/each microfluidic channel out of said/each chamber, towards the inlet orifice and optionally towards the fluid waste collector, when present.

[0049] Como mencionado anteriormente, um recurso de coleta é totalmente opcional. De acordo com a presente invenção, é possível através de gerenciamento de controle de fluido e câmara de gás apropriado assegurar que, uma vez que uma amostra é introduzida no cartucho, a amostra ou outro líquido não possa ser expelido pelo orifício da amostra. Antes da aplicação de amostra cada/dita câmara pode ser comprimida até uma máxima extensão de forma que não seja possível expelir a amostra pelo orifício de entrada de amostra. Vantajosamente, compressão de cada/dita câmara cheia de gás antes da aplicação de amostra significa que após a condução de qualquer ensaio e liberação de qualquer compressão pressão em cada/dita câmara cheia de gás, a amostra líquida é puxada adicionalmente para o cartucho e possivelmente para a câmara cheia de gás, fora do orifício de entrada de amostra. Isso pode ser visto como um recurso de segurança útil, em termos de isolar qualquer amostra, em seguida ao ensaio, pelo usuário.[0049] As previously mentioned, a collection feature is completely optional. According to the present invention, it is possible through appropriate fluid and gas chamber control management to ensure that once a sample is introduced into the cartridge, the sample or other liquid cannot be expelled through the sample orifice. Before sample application, each chamber can be compressed to a maximum extent so that it is not possible to expel the sample through the sample inlet hole. Advantageously, compression of each gas-filled chamber prior to sample application means that after conducting any test and releasing any compression pressure in each gas-filled chamber, the liquid sample is further drawn into the cartridge and possibly to the gas-filled chamber, outside the sample inlet port. This can be seen as a useful safety feature in terms of isolating any sample following assay by the user.

[0050] Movimento fluídico pode ser controlado muito precisamente por meios de controle de força no leitor. Além disso, a posição de fluido dentro de cada canal pode opcionalmente ser detectada pelo leitor por meios, tais como eletrodos, posicionados ao longo dos canais microfluídicos que estão em contato com o leitor e podem realimentar a posição de qualquer líquido e/ou fluido em cada/dito canal microfluídico, permitindo por meio disso que o leitor determine muito cuidadosamente a posição e/ou taxa de movimento de líquido através de aplicação de força/pressão na câmara cheia de gás/ar.[0050] Fluidic movement can be controlled very precisely by force control means in the reader. Additionally, the position of fluid within each channel can optionally be detected by the reader by means, such as electrodes, positioned along the microfluidic channels that are in contact with the reader and can feedback the position of any liquid and/or fluid in each/said microfluidic channel, thereby allowing the reader to very carefully determine the position and/or rate of liquid movement by applying force/pressure to the gas/air filled chamber.

[0051] Como identificado, em uso, a amostra é aplicada ao cartucho através de um orifício de entrada de amostra tal como por meio de contato direto pelo sujeito/paciente ou outros meios, por exemplo, uma pipeta, tubo capilar ou similares. Em uma modalidade preferida, o orifício de entrada de amostra é uma abertura em um lado ou face (por exemplo, face de topo) do cartucho. Desejavelmente, o cartucho pode ser na forma de um dispositivo plano geralmente fino compreendendo faces de topo e base e quatro bordas. Nesse arranjo, o orifício de entrada de amostra pode ser formado em uma das bordas do cartucho ou na face de topo, de maneira que um usuário só precisa colocar a amostra em contato com a abertura formada na borda ou na face de topo, a fim de permitir captação de amostra no cartucho. Em uso, o usuário coloca a amostra de fluido em contato com o orifício/abertura e, em certas modalidades, em virtude de as dimensões do(s) dito(s) canal(is) no cartucho, fluido é puxado para o cartucho por ação capilar. As dimensões do orifício da amostra/abertura podem ser menores que a dimensões do(s) canal(is). Assim, quando se expele fluido de dito/cada canal microfluídico um coletor de resíduo fluido opcional oferece uma grande área de vazios na qual amostra de fluido de resíduo e quaisquer reagentes/rótulo não reagidos podem ser direcionados para e dentro do coletor de resíduo, em vez de para fora através do orifício de entrada de amostra.[0051] As identified, in use, the sample is applied to the cartridge through a sample inlet port such as through direct contact by the subject/patient or other means, for example, a pipette, capillary tube or the like. In a preferred embodiment, the sample inlet port is an opening in a side or face (e.g., top face) of the cartridge. Desirably, the cartridge may be in the form of a generally thin flat device comprising top and base faces and four edges. In this arrangement, the sample inlet hole may be formed on one of the edges of the cartridge or on the top face, so that a user need only bring the sample into contact with the opening formed on the edge or top face in order to to allow sample capture in the cartridge. In use, the user places the fluid sample in contact with the orifice/opening and, in certain embodiments, by virtue of the dimensions of said channel(s) in the cartridge, fluid is drawn into the cartridge by capillary action. The dimensions of the sample orifice/aperture may be smaller than the dimensions of the channel(s). Thus, when expelling fluid from said/each microfluidic channel an optional fluid waste collector provides a large area of voids in which waste fluid sample and any unreacted reagents/label can be directed to and into the waste collector, in instead of out through the sample inlet port.

[0052] Em certas modalidades, um coletor de resíduo não é provido. Como não é necessário remover a amostra, é necessário remover apenas a amostra e reagentes/rótulo não reagidos da zona de detecção dentro de dito/cada canal microfluídico. Controle cuidadoso de movimento do líquido pode ser efetuado, de forma que o gás expelido da dita/cada câmara cheia de gás seja suficiente para remover simplesmente a amostra e quaisquer reagentes/rótulo não reagidos/indesejáveis fora da zona de detecção. Compressão máxima inicial da/dita câmara cheia de gás, antes de aplicação de amostra líquida, assegura que não é possível empurrar a amostra além do orifício de entrada de amostra. Tal controle cuidadoso de movimento de líquido dentro do canal microfluídico significa que um coletor de resíduo e/ou grandes volumes de um fluido de lavagem pode não ser exigido, resultando em uma simplificação na fabricação/uso e uma redução de custo.[0052] In certain embodiments, a waste collector is not provided. Since it is not necessary to remove the sample, it is only necessary to remove the sample and unreacted reagents/label from the detection zone within said/each microfluidic channel. Careful control of liquid movement can be effected so that the gas expelled from said/each gas-filled chamber is sufficient to simply remove the sample and any unreacted/undesirable reagents/label out of the detection zone. Initial maximum compression of said gas-filled chamber, prior to application of liquid sample, ensures that it is not possible to push the sample beyond the sample inlet port. Such careful control of liquid movement within the microfluidic channel means that a waste collector and/or large volumes of a flushing fluid may not be required, resulting in a simplification in manufacturing/use and a reduction in cost.

[0053] O(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) no cartucho podem também compreender um ou mais fluido recursos de parada, que são projetados para prevenir que a amostra passe através do recurso de parada, em virtude de ação capilar sozinha. Ou seja, a amostra deve ser ativamente forçada além do(s) dito(s) recurso(s) de parada e/ou adicionalmente ao longo do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) pela ação de uma força, tal como a força de compressão e/ou descompressão que atua na câmara cheia de gás, que serve para puxar ou empurrar a amostra líquida no cartucho. O recurso de parada pode ser um material hidrofóbico (por exemplo, tinta condutora ou não condutora imprimível) ou um processo ou material que muda as propriedades da superfície de uma superfície do canal portanto criando um diferencial hidrofílico/hidrofóbico (por exemplo, por meio de ablação a laser, classificação de superfície, remoção de material da superfície, materiais metálicos evaporados, etc.), que é projetado para apoiar/ser um recurso de parede ou é revestido em uma parede (por exemplo, topo, lado(s) e/ou base) de um canal. Em uma modalidade onde os canais são formados em virtude de três substratos sendo ensanduichados conjuntamente por meio disso formando os canais, o material hidrofóbico pode ser aplicado aos substratos de topo e/ou base, de forma que, quando os três substratos são ensanduichados conjuntamente, o material de parada hidrofóbico forma um recurso na superfície de topo e/ou base do dito canal (cujas paredes são formadas pela camada do meio). Alternativamente, ou adicionalmente, um pequeno um respiradouro unidirecional pode ser provido adjacente a ou dentro do canal, cujo respiradouro é capaz de permitir que ar seja liberado para fora do cartucho ou para um vazio no cartucho, mas não permitir que ar ou líquidos entrem no(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s). O líquido que entra no cartucho por ação capilar encherá até o respiradouro, mas não além dele, sem que uma força adicional seja aplicada.[0053] Said microfluidic channel(s) in the cartridge may also comprise one or more fluid stop features, which are designed to prevent the sample from passing through the stop feature, due to capillary action alone. That is, the sample must be actively forced beyond said stop feature(s) and/or further along said microfluidic channel(s) by the action of a force, such as the compression and/or decompression force acting on the gas-filled chamber, which serves to pull or push the liquid sample in the cartridge. The stopping feature may be a hydrophobic material (e.g., printable conductive or non-conductive ink) or a process or material that changes the surface properties of a channel surface thereby creating a hydrophilic/hydrophobic differential (e.g., by means of laser ablation, surface classification, removal of surface material, evaporated metallic materials, etc.), which is designed to support/be a wall feature or is clad on a wall (e.g. top, side(s) and /or base) of a channel. In an embodiment where the channels are formed by virtue of three substrates being sandwiched together thereby forming the channels, the hydrophobic material can be applied to the top and/or base substrates such that when the three substrates are sandwiched together, the hydrophobic stop material forms a feature on the top and/or base surface of said channel (the walls of which are formed by the middle layer). Alternatively, or additionally, a small one-way vent may be provided adjacent to or within the channel, which vent is capable of allowing air to be vented out of the cartridge or into a void in the cartridge, but not allowing air or liquids to enter the cartridge. said microfluidic channel(s). Liquid entering the cartridge by capillary action will fill to but not beyond the vent without additional force being applied.

[0054] Em uma modalidade onde múltiplos canais são providos a fim de realizar ensaios separados e/ou repetitivos, um recurso de parada de fluido pode ser provido em cada canal a jusante do orifício de entrada de amostra. Desta maneira, uma amostra inicialmente entraria no cartucho através do orifício de entrada de amostra, mas seria impedido de encher o comprimento de cada canal microfluídico por um recurso de parada de fluido. A fim de iniciar cada ensaio, a amostra deve ser ativamente puxada além da parada de fluido e ao longo de cada canal microfluídico a fim de colocar em contato os ditos um ou mais reagentes, puxando gás de volta para a dita/cada câmara de gás. Vantajosamente, isso assegura que cada ensaio pode ser iniciado ao mesmo tempo ou em diferentes tempos como exigido, e também serve para minimizar problemas que podem surgir em virtude de diferenças de amostra, tais como valores hematócritos de sangue e, consequentemente, diferença de viscosidade, por exemplo.[0054] In an embodiment where multiple channels are provided in order to perform separate and/or repetitive tests, a fluid stop feature may be provided in each channel downstream of the sample inlet port. In this way, a sample would initially enter the cartridge through the sample inlet port, but would be prevented from filling the length of each microfluidic channel by a fluid stop feature. In order to initiate each assay, the sample must be actively pulled past the fluid stop and along each microfluidic channel in order to bring said one or more reagents into contact, drawing gas back into said/each gas chamber. . Advantageously, this ensures that each assay can be started at the same time or at different times as required, and also serves to minimize problems that may arise due to sample differences, such as blood hematocrit values and consequently viscosity differences, for example.

[0055] É também preferido que um recurso de parada seja localizado a montante do coletor de resíduo fluido, quando presente, a fim de que a amostra, mediante aplicação inicial, não escoe para a câmara de resíduo. Quando uma força suficiente é aplicada à dita/cada câmara cheia de gás a fim de empurrar ativamente a amostra líquida dentro de dito(s)/cada canal(is), líquido pode passar o recurso de parada a montante do coletor de resíduo fluido e entrar no coletor de resíduo. Este recurso de parada pode também ser projetado de uma maneira tal que, embora ele previna que fluido entre no coletor mediante contato inicial, a amostra pode umedecer eventualmente sobre este recurso de parada e escoar para o coletor, mas apenas uma vez que a amostra tenha enchido os canais de amostra. Uma vez que esses canais estejam cheios, a força de capilaridade no recurso de parada aumenta e a amostra em excesso pode escoar sobre o recurso de parada e para o coletor. Desta maneira, o coletor pode atuar como um transbordamento por aplicação de amostra em excesso e o recurso de parada de fluido pode atuar como uma porta de cronometragem, controlando esse movimento de líquido. Em outras modalidades este recurso de parada não é exigido. O coletor pode ser cheio com amostra e atuar como um reservatório do qual a amostra pode ser puxada pela redução da força na(s) câmara(s) cheia(s) de gás a fim de transferir essa amostra do coletor para o(s) canal(is) de amostra.[0055] It is also preferred that a stop feature be located upstream of the fluid waste collector, when present, so that the sample, upon initial application, does not flow into the waste chamber. When sufficient force is applied to said/each gas-filled chamber in order to actively push the liquid sample within said/each channel(s), liquid can pass the stop feature upstream of the fluid waste collector and enter the waste collector. This stopping feature may also be designed in such a way that, although it prevents fluid from entering the collector upon initial contact, the sample may eventually wet over this stopping feature and flow into the collector, but only once the sample has filled the sample channels. Once these channels are full, the capillary force on the stop feature increases and excess sample can flow over the stop feature and into the collector. In this way, the collector can act as an overflow for applying excess sample and the fluid stop feature can act as a timing gate, controlling this liquid movement. In other embodiments this stopping feature is not required. The collector can be filled with sample and act as a reservoir from which the sample can be drawn by reducing the force on the gas-filled chamber(s) in order to transfer that sample from the collector to the sample channel(s).

[0056] Em uma modalidade, o coletor de resíduo é projetado para ser uma área de vazios do cartucho na qual fluido/amostra usada, ou fluido que não é exigido ou considerado indesejável, pode ser evacuado. Por exemplo, sangue total contém muitas proteínas e outros agentes que podem interferir nas reações de ensaio e/ou detecção de analito capturado por meio de detecção de fluorescência, por exemplo. A presente invenção permite que a ligação inicial e/ou reação de qualquer analito seja realizada na amostra (por exemplo, sangue total), mas todo ou substancialmente todo o material não ligado presente na amostra líquida e o líquido restante em seguida à reação pode subsequentemente ser evacuado da zona de detecção, opcionalmente para a câmara de resíduo, permitindo que reações e/ou detecção adicionais sejam realizadas em um ambiente substancialmente isento de líquido ou gasoso.[0056] In one embodiment, the waste collector is designed to be an area of cartridge voids into which used fluid/sample, or fluid that is not required or considered undesirable, can be evacuated. For example, whole blood contains many proteins and other agents that can interfere with assay reactions and/or detection of captured analyte through fluorescence detection, for example. The present invention allows the initial binding and/or reaction of any analyte to be carried out in the sample (e.g., whole blood), but all or substantially all of the unbound material present in the liquid sample and the liquid remaining following the reaction may subsequently be be evacuated from the detection zone, optionally to the waste chamber, allowing further reactions and/or detection to be carried out in an environment substantially free of liquid or gas.

[0057] Entretanto, como mencionado anteriormente, pode não ser necessário incluir um coletor de resíduo. Vantajosamente, os presentes inventores observaram que gás que é expelido da dita/cada câmara de gás mediante aplicação de uma força na dita/cada câmara de gás é suficiente para empurrar/transportar a amostra líquida e material não ligado/não reagido para fora da zona de detecção. Assim, apenas material capturado, ligado ou imobilizado é retido na zona de detecção em um ambiente substancialmente isento de líquido, e vantajosamente detecção de qualquer material como esse é facilmente conduzida.[0057] However, as mentioned previously, it may not be necessary to include a waste collector. Advantageously, the present inventors have observed that gas which is expelled from said/each gas chamber upon application of a force to said/each gas chamber is sufficient to push/transport the liquid sample and unbound/unreacted material out of the zone. detection. Thus, only captured, bound or immobilized material is retained in the detection zone in a substantially liquid-free environment, and advantageously detection of any such material is easily conducted.

[0058] Bem como cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s), o cartucho da presente invenção pode compreender um ou mais recursos de eletrodo que faz contato com o(s) dito(s) canal(is) e, consequentemente, a amostra uma vez introduzida no cartucho. Os eletrodos são projetados fazer em contato com contatos elétricos no leitor, permitindo que uma variedade de leituras seja feita, onde apropriado. Por exemplo, um ou mais eletrodos no cartucho podem ser projetados para detectar carregamento correto do cartucho e o leitor pode sinalizar ao usuário se o cartucho foi ou não a) corretamente inserido no leitor e/ou b) a amostra carregou no cartucho corretamente, por exemplo, par um recurso de parada de fluido. O(s) eletrodo(s) pode(m) também realizar uma ou mais medições elétricas na própria amostra. Por exemplo, quando a amostra é uma amostra de sangue total, o(s) eletrodo(s) pode(m) conduzir uma medição hematócrita da amostra, que pode ser importante na determinação de uma concentração precisa do analito a ser detectado. Medições de condutividade e/ou impedância podem ser determinadas dependendo da amostra que está sendo estudada. Assim, os cartuchos da presente invenção podem não apenas detectar se um analito está ou não presente em uma amostra por meio de ligação/reação com qualquer analito, mas medições elétricas na amostra podem também ser conduzidas. O(s) eletrodo(s) pode(m) também ser usado(s) para confirmar que a remoção da amostra da área de detecção, pelo gás expelido da câmara cheia de gás, ocorreu corretamente, já que haverá uma mudança significante na condutividade que está sendo detectada quando um líquido está presente ou ausente. Eletrodos podem também ser providos à câmara cheia de gás a fim de sinalizar o grau de compressão de cada/dita câmara.[0058] As well as each/said microfluidic channel(s), the cartridge of the present invention may comprise one or more electrode features that contact said channel(s) and , consequently, the sample once introduced into the cartridge. The electrodes are designed to make contact with electrical contacts on the reader, allowing a variety of readings to be taken where appropriate. For example, one or more electrodes on the cartridge may be designed to detect correct loading of the cartridge and the reader may signal to the user whether or not the cartridge was a) correctly inserted into the reader and/or b) the sample loaded into the cartridge correctly, e.g. example, for a fluid stop feature. The electrode(s) may also perform one or more electrical measurements on the sample itself. For example, when the sample is a whole blood sample, the electrode(s) may conduct a hematocrit measurement of the sample, which may be important in determining an accurate concentration of the analyte to be detected. Conductivity and/or impedance measurements can be determined depending on the sample being studied. Thus, the cartridges of the present invention can not only detect whether or not an analyte is present in a sample by binding/reacting with any analyte, but electrical measurements on the sample can also be conducted. The electrode(s) can also be used to confirm that removal of the sample from the detection area by gas expelled from the gas-filled chamber has occurred correctly, as there will be a significant change in conductivity which is being detected when a liquid is present or absent. Electrodes can also be provided to the gas-filled chamber in order to signal the degree of compression of each/said chamber.

[0059] A amostra a ser aplicada no cartucho pode ser qualquer amostra líquida adequada. Ela pode, por exemplo, ser uma amostra de fluido obtida de um sujeito, tais como um sangue total, plasma, saliva, sêmen, suor, soro, fluxo menstrual, fluido amniótico, lágrimas, um esfregão de tecido, urina, fluido cerebrospinal, amostra de mucosa e similares. Deve-se perceber que os sistemas de ensaio da presente invenção podem ser aplicados na área de saúde humana, incluindo mercados de IVD grandes e crescentes (por exemplo, câncer, cardiologia, drogas de detecção de abuso e doença infecciosa, incluindo infecções bacterianas, fúngicas e virais). Os ensaios podem também ser usados para testar fármacos e ação de fármaco. Entretanto, o sistema pode também ser aplicado em cenários ambientais onde é desejável detectar, por exemplo, agentes tóxicos ou agentes infecciosos tais como bactérias, fungos ou vírus. Assim, amostras de rios ou lagos ou esfregados de superfícies sólidas podem ser retiradas a fim de obter uma amostra líquida para prover ao cartucho. Os sistemas de ensaio podem também ser utilizados por aplicações veterinárias. Essencialmente qualquer ensaio no qual uma amostra pode ser provida em uma forma líquida ou tornada em uma forma líquida pode ser utilizados na presente invenção, por exemplo, uma amostra de respiração pode ser obtida em um líquido e o líquido usado de acordo com a invenção. Esfregados podem também ser tomados de superfícies e colocados em um líquido a fim de prover uma amostra líquida[0059] The sample to be applied to the cartridge can be any suitable liquid sample. It may, for example, be a fluid sample obtained from a subject, such as whole blood, plasma, saliva, semen, sweat, serum, menstrual flow, amniotic fluid, tears, a tissue swab, urine, cerebrospinal fluid, mucosal sample and the like. It should be realized that the assay systems of the present invention can be applied in the area of human healthcare, including large and growing IVD markets (e.g., cancer, cardiology, drugs of abuse detection, and infectious disease, including bacterial, fungal, and viral). Assays can also be used to test drugs and drug action. However, the system can also be applied in environmental scenarios where it is desirable to detect, for example, toxic agents or infectious agents such as bacteria, fungi or viruses. Thus, samples from rivers or lakes or swabs from solid surfaces can be taken in order to obtain a liquid sample to feed into the cartridge. The test systems can also be used for veterinary applications. Essentially any assay in which a sample can be provided in a liquid form or rendered into a liquid form can be used in the present invention, for example, a breath sample can be obtained in a liquid and the liquid used in accordance with the invention. Swabs can also be taken from surfaces and placed in a liquid to provide a liquid sample.

[0060] A amostra pode, por exemplo, incluir materiais obtidos diretamente de uma fonte, tal como uma amostra de sangue total, bem como materiais pretratados usando técnicas, tais como filtração, precipitação, diluição, destilação, mistura, concentração, inativação de agentes de interferência, etc. Essas etapas podem ser realizadas antes de a amostra ser introduzida no cartucho ou podem ser realizadas pelo próprio cartucho.[0060] The sample may, for example, include materials obtained directly from a source, such as a whole blood sample, as well as materials pretreated using techniques such as filtration, precipitation, dilution, distillation, mixing, concentration, inactivation of agents interference, etc. These steps can be performed before the sample is introduced into the cartridge or can be performed by the cartridge itself.

[0061] A amostra pode ser introduzida antes de o cartucho ser inserido no dispositivo leitor ou após o cartucho foi inserido no leitor. Em algumas modalidades, o cartucho será inserido no dispositivo leitor antes de a amostra ser aplicada e uma força aplicada na câmara cheia de gás a fim de expelir gás da dita/cada câmara. Isso pode deixar efetivamente o cartucho pronto para aplicação de amostra. Redução da força aplicada à dita/cada câmara puxará gás de volta para a câmara e por sua vez puxará a amostra para e ao longo de dito/cada canal(is) microfluídico(s). O cartucho pode também ser projetado de forma que a amostra possa ser inicialmente introduzida por meio de ação capilar. Desta maneira, um recurso de parada, como descrito anteriormente, pode ser provido para limitar o ingresso de amostra nos(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s). Transporte ulterior da amostra sendo em decorrência da expulsão ou introdução de gás de/na dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás. A fim de que a amostra possa inicialmente ser introduzida por meio de ação capilar, é necessário que gás, que está presente no(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s), seja deslocado pela amostra. Isso pode ser obtido por meio de uma válvula ou similares que saem do canal microfluídico para o lado de fora do cartucho. Em uma modalidade, a válvula é uma válvula unidirecional que é projetada apenas para permitir que gás saia do cartucho e não permitir que um gás ou líquido seja introduzido no cartucho.[0061] The sample can be introduced before the cartridge is inserted into the reader device or after the cartridge has been inserted into the reader. In some embodiments, the cartridge will be inserted into the reader device before the sample is applied and a force applied to the gas-filled chamber in order to expel gas from said/each chamber. This can effectively make the cartridge ready for sample application. Reducing the force applied to said/each chamber will draw gas back into the chamber and in turn will pull the sample into and along said/each microfluidic channel(s). The cartridge may also be designed so that the sample can initially be introduced via capillary action. In this way, a stop feature, as previously described, can be provided to limit sample ingress into said microfluidic channel(s). Further transport of the sample as a result of the expulsion or introduction of gas from/into said/each chamber(s) filled with gas. In order for the sample to initially be introduced by means of capillary action, it is necessary that gas, which is present in said microfluidic channel(s), be displaced by the sample. This can be achieved through a valve or similar that exits the microfluidic channel to the outside of the cartridge. In one embodiment, the valve is a one-way valve that is designed only to allow gas to exit the cartridge and not to allow a gas or liquid to be introduced into the cartridge.

[0062] A válvula pode ser um pequeno furo ou fenda, por exemplo, posicionado adjacente a ou em estreita proximidade a um recurso de parada hidrofóbico projetado para prevenir transporte ulterior da amostra dentro de dito/cada canal(is) microfluídico(s) por ação capilar sozinha. Cada válvula pode estar em comunicação fluídica com o dito/cada canal microfluídico por meio de um canal de menor dimensão que dito/cada canal microfluídico por si mesmo (tal como menos que 50%, 25% ou 20% da largura de dito/cada canal microfluídico). Em uso, quando a amostra é removida da zona de detecção, ao longo de dito/cada canal microfluídico, em seguida ao processo de reação que está ocorrendo, a amostra é favoravelmente direcionada para o orifício de entrada de amostra e/ou coletor de resíduo fluido quando presente, em vez de em direção à válvula, em virtude de as dimensões de dito/cada canal microfluídico serem maiores que o canal que conecta o canal microfluídico à válvula. Além disso, mediante aplicação de amostra inicial, uma pequena quantidade da amostra pode encher o canal de menor dimensão e atuar como uma barreira para o fluido escoar adicionalmente entre a válvula e o canal microfluídico após a aplicação de amostra. Sem se ligar a nenhuma teoria, espera-se que a barreira seja causada pela capilaridade relativamente maior do canal menor comparado ao/dito maior canal microfluídico principal. A pequena quantidade de amostra pode permanecer no canal menor e com efeito vedar a válvula em seguida ao enchimento capilar. Desta maneira, a válvula tem um efeito apenas durante enchimento capilar inicial, e a seguir transporte de líquido no cartucho é efetuado ou controlado por gás sendo puxado para ou expelido da dita/cada câmara.[0062] The valve may be a small hole or slit, for example, positioned adjacent to or in close proximity to a hydrophobic stop feature designed to prevent further transport of the sample within said/each microfluidic channel(s) by capillary action alone. Each valve may be in fluidic communication with said/each microfluidic channel through a channel of smaller size than said/each microfluidic channel itself (such as less than 50%, 25% or 20% of the width of said/each microfluidic channel itself). microfluidic channel). In use, when the sample is removed from the detection zone, along said/each microfluidic channel, following the reaction process taking place, the sample is favorably directed to the sample inlet port and/or waste collector. fluid when present, rather than toward the valve, by virtue of the dimensions of said/each microfluidic channel being larger than the channel connecting the microfluidic channel to the valve. Additionally, upon initial sample application, a small amount of sample can fill the smaller channel and act as a barrier for fluid to flow further between the valve and the microfluidic channel after sample application. Without being bound by any theory, it is expected that the barrier is caused by the relatively greater capillarity of the smaller channel compared to the/so-called larger main microfluidic channel. The small amount of sample may remain in the smaller channel and in effect seal the valve following capillary filling. In this way, the valve has an effect only during initial capillary filling, and then liquid transport in the cartridge is effected or controlled by gas being drawn into or expelled from said/each chamber.

[0063] Em um aspecto adicional é provido um sistema de válvula para uso de acordo com a presente invenção, o sistema de válvula compreendendo: um respiradouro ou abertura de fenda em uma superfície de topo ou base de um sistema de ensaio de acordo com a presente invenção; e um canal microfluídico de menor dimensão que o/dito canal microfluídico do ensaio sistema, cujo canal microfluídico de menor dimensão está em comunicação fluídica com o respiradouro ou abertura de deslizamento e o/dito canal microfluídico do sistema de ensaio.[0063] In a further aspect there is provided a valve system for use in accordance with the present invention, the valve system comprising: a vent or slit opening in a top or base surface of a test system in accordance with present invention; and a microfluidic channel of smaller size than the/said microfluidic channel of the test system, which smaller microfluidic channel is in fluidic communication with the vent or slide opening and the/said microfluidic channel of the test system.

[0064] Convenientemente, o sistema de válvula é posicionado de maneira a ficar adjacente a uma parada capilar do/dito canal microfluídico, de forma que, mediante a amostra ser introduzida no sistema de ensaio, a amostra enche por ação capilar até a parada capilar e uma porção da amostra também enche pelo menos parcialmente o microcanal de menor dimensão. A porção da amostra que enche pelo menos parcialmente o microcanal de menor dimensão atua como uma barreira ao transporte ulterior de fluido ao longo do microcanal de menor dimensão e exportação de fluido através do respiradouro ou fenda.[0064] Conveniently, the valve system is positioned so as to be adjacent to a capillary stop of/said microfluidic channel, so that, upon the sample being introduced into the assay system, the sample fills by capillary action up to the capillary stop. and a portion of the sample also at least partially fills the smaller microchannel. The portion of the sample that at least partially fills the smaller microchannel acts as a barrier to further transport of fluid along the smaller microchannel and export of fluid through the vent or slit.

[0065] Desejavelmente, um cartucho da presente invenção pode ser projetado para conduzir uma pluralidade de ensaios (repetições do mesmo ensaio e/ou diferentes ensaios) em uma única amostra líquida. As dimensões do cartucho e canais associados são de forma que todos os tais ensaios são idealmente realizados de uma amostra líquida, tal como uma amostra de sangue obtenível por uma picada no dedo, que é menos que 100μL, 50μL, tal como menos que 40μL, 30μL ou mesmo 20μL ou menos. Desta maneira é possível conduzir um ensaio ou ensaio dentro de um único canal de um cartucho que emprega menos que 10μL, tal como menos que 7μL, 5μL, ou mesmo 2μL ou menos, de amostra líquida, tal como sangue. Isto é consideravelmente menos que o exigido para análise realizada em hospitais usando maiores analisadores de bancada ou outro ponto conhecido de plataformas de cuidado.[0065] Desirably, a cartridge of the present invention can be designed to conduct a plurality of assays (repetitions of the same assay and/or different assays) on a single liquid sample. The dimensions of the cartridge and associated channels are such that all such assays are ideally performed on a liquid sample, such as a blood sample obtainable by a finger prick, that is less than 100μL, 50μL, such as less than 40μL, 30μL or even 20μL or less. In this way it is possible to conduct an assay or assay within a single channel of a cartridge that employs less than 10μL, such as less than 7μL, 5μL, or even 2μL or less, of liquid sample, such as blood. This is considerably less than required for analysis performed in hospitals using larger benchtop analyzers or other known point of care platforms.

[0066] O analito a ser detectado pode ser qualquer analito desejado e pode incluir proteínas, peptídeos, anticorpos, ácido nucleico, microorganismos (tais como bactérias, fungos e vírus), agentes químicos, produto bioquímico, toxinas, produtos farmacêuticos, enzimas, metabólitos, frações celulares, antígenos e similares. Por exemplo, o presente sistema pode ser adaptado para detectar qualquer tipo de analito que possa se ligar a um agente ligante adequado, ou reagir com um(s) reagente(s) adequado(s), cujo produto é capaz de ser detectado e opcionalmente ligado a um agente ligante adequado. O agente ligante pode ser qualquer agente adequado que é capaz de se ligar especificamente ao analito ou produto de reação a ser detectado. Por exemplo, se o analito for uma proteína ou peptídeo, o agente ligante pode ser um receptor ou anticorpo que é capaz de se ligar especificamente à proteína/peptídeo. Ao contrário, um anticorpo pode ser ligado por uma proteína/peptídeo ao qual o anticorpo é projetado especificamente para se ligar. Ácidos nucleicos podem ser ligados por outros ácidos nucleicos que são capazes de hibridizar especificamente no ácido nucleico do analito. Micro-organismos podem ser ligados por anticorpos que se ligam especificamente às proteínas na superfície do micro-organismo. Agentes químicos, toxinas, produtos farmacêuticos, metabólitos podem ser ligados por frações químicas que são capazes de reagir ou ligar aos analitos químicos supramencionados por meio de reações de ligação apropriadas, ou afinidades. Muitos tipos de técnicas de ligação são bem conhecidos pelos versados na técnica.[0066] The analyte to be detected can be any desired analyte and can include proteins, peptides, antibodies, nucleic acid, microorganisms (such as bacteria, fungi and viruses), chemical agents, biochemicals, toxins, pharmaceuticals, enzymes, metabolites , cellular fractions, antigens and the like. For example, the present system can be adapted to detect any type of analyte that can bind to a suitable binding agent, or react with a suitable reagent(s), the product of which is capable of being detected and optionally bonded to a suitable binding agent. The binding agent can be any suitable agent that is capable of specifically binding to the analyte or reaction product to be detected. For example, if the analyte is a protein or peptide, the binding agent may be a receptor or antibody that is capable of specifically binding to the protein/peptide. Instead, an antibody can be bound by a protein/peptide that the antibody is specifically designed to bind to. Nucleic acids can be linked by other nucleic acids that are capable of specifically hybridizing to the nucleic acid of the analyte. Microorganisms can be bound by antibodies that specifically bind to proteins on the surface of the microorganism. Chemical agents, toxins, pharmaceuticals, metabolites can be linked by chemical moieties that are capable of reacting or binding to the above-mentioned chemical analytes through appropriate binding reactions, or affinities. Many types of bonding techniques are well known to those skilled in the art.

[0067] Além disso, o/dito reagente pode ser uma enzima ou um substrato de enzima. Por exemplo, analitos tal como glicose através de metodologias enzimáticas bem descritas podem ser detectados, como um produto de reação formado em seguida à reação de enzima com a glicose, que pode ser detectado usando técnicas de eletroquímica, ou detecção óptica conhecidas pelos versados na técnica. Tais medições podem ser feitas como medições autônomas ou em combinação com outros analitos a ser detectados na amostra.[0067] Furthermore, said reagent can be an enzyme or an enzyme substrate. For example, analytes such as glucose through well-described enzymatic methodologies can be detected, as a reaction product formed following the enzyme reaction with glucose, which can be detected using electrochemical, or optical detection techniques known to those skilled in the art. . Such measurements can be made as stand-alone measurements or in combination with other analytes to be detected in the sample.

[0068] Deve-se perceber que referência aqui aos complexos de analito/agente ligante de analito inclui complexos no qual o analito é não modificado de sua forma observada na amostra líquida, ou onde o analito foi modificado através de reação com um reagente adicional e, consequentemente, pode ser considerado um produto de reação do analito.[0068] It should be noted that reference here to analyte/analyte-binding agent complexes includes complexes in which the analyte is unmodified from its form observed in the liquid sample, or where the analyte has been modified through reaction with an additional reagent and , consequently, can be considered a reaction product of the analyte.

[0069] O agente ligante pode por si mesmo ser afixado direta ou indiretamente a uma parede ou superfície do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) no cartucho, por ligação adequada à parede ou superfície, por exemplo, por meio de adsorção física, acoplamento químico covalente, ligação química não covalente (por exemplo, biotina-avidina) ou uma combinação de qualquer do exposto. Em uma modalidade preferida, o agente ligante é na forma de uma partícula magnética ou paramagnética, compreendendo uma fração de ligação e a fração de ligação pode ser ligada direta ou indiretamente, por exemplo, por ligação química não covalente (por exemplo, biotina-avidina) à superfície da partícula. Modalidades adicionais podem também incluir adsorção física, acoplamento químico covalente, ligação química não covalente (por exemplo, biotina-avidina) ou qualquer combinação desses à superfície de um agente magnético, tal como uma partícula magnética. Os agentes magnéticos/partículas que são funcionalizados para compreender o agente ligante ligado a isso pode(m) simplesmente ser depositado(s) dentro do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) do cartucho, de forma que mediante a amostra sendo aplicada ao cartucho e sendo puxada para e ao longo de dito(s)/cada canal(is), os agentes magnéticos/partículas funcionalizados são ressuspensos pela amostra líquida e, consequentemente, entram em contato com qualquer analito na amostra. A área ou áreas de deposição para a ligação e/ou outros reagentes podem ser especificamente definidas usando parada hidrofóbica ou outros recursos em qualquer ou em ambas as extremidades da área de deposição, através das técnicas previamente descritas a fim de separar opcionalmente essa área ou áreas da área de detecção/zona. Onde apropriado, isso pode assegurar que altas leituras de fundo não são obtidas em virtude de componentes reagentes (por exemplo, partículas de látex fluorescente) serem secos na área da zona de detecção/medição.[0069] The binding agent may itself be affixed directly or indirectly to a wall or surface of said microfluidic channel(s) in the cartridge, by suitable attachment to the wall or surface, e.g. through physical adsorption, covalent chemical coupling, non-covalent chemical bonding (e.g., biotin-avidin), or a combination of any of the foregoing. In a preferred embodiment, the binding agent is in the form of a magnetic or paramagnetic particle, comprising a binding moiety, and the binding moiety may be linked directly or indirectly, for example, by non-covalent chemical bonding (e.g., biotin-avidin ) to the particle surface. Additional modalities may also include physical adsorption, covalent chemical coupling, non-covalent chemical bonding (e.g., biotin-avidin) or any combination thereof to the surface of a magnetic agent, such as a magnetic particle. The magnetic agents/particles which are functionalized to comprise the binding agent attached thereto may simply be deposited within said microfluidic channel(s) of the cartridge, so that upon the sample being applied to the cartridge and being drawn into and along said channel(s), the functionalized magnetic agents/particles are resuspended by the liquid sample and consequently come into contact with any analyte in the sample. The deposition area or areas for binding and/or other reagents may be specifically defined using hydrophobic stop or other features at either or both ends of the deposition area, by the previously described techniques in order to optionally separate such area or areas. of the detection area/zone. Where appropriate, this can ensure that high background readings are not obtained due to reagent components (e.g. fluorescent latex particles) being dried in the detection/measurement zone area.

[0070] Como igualmente mencionado anteriormente como os agentes ligantes, o cartucho pode e/ou alternativamente compreende um ou mais reagentes depositados dentro dos ditos canais microfluídicos(s), cujos reagentes podem facilitar a detecção do analito ou analito capturado. Por exemplo, os ditos um ou mais reagentes podem incluir um rótulo que foi adaptado para se ligar especificamente ao analito, facilitando assim sua detecção, ou uma enzima que reage com um analito a fim de gerar um produto de reação do analito. Assim, de acordo com a presente invenção, os ensaios descritos aqui podem ser usados para detectar um analito ou um produto de reação do analito do mesmo.[0070] As also mentioned previously as the binding agents, the cartridge may and/or alternatively comprise one or more reagents deposited within said microfluidic channels(s), which reagents may facilitate detection of the analyte or captured analyte. For example, said one or more reagents may include a label that has been adapted to specifically bind to the analyte, thereby facilitating its detection, or an enzyme that reacts with an analyte in order to generate an analyte reaction product. Thus, in accordance with the present invention, the assays described herein can be used to detect an analyte or an analyte reaction product thereof.

[0071] Analito ligado pode ser detectado diretamente provendo-se o analito ligado que é capaz de gerar um sinal detectável, ou mediante ligação do analito uma reação pode ocorrer, de maneira a gerar um produto de reação e o produto de reação pode ser detectado. Entretanto, em uma modalidade preferida, analito ligado é colocado em contato com um rótulo que é capaz de ligar o analito ligado e um complexo de rótulo/agente ligante/analito é subsequentemente detectado. O rótulo pode por si mesmo ser ligado a uma fração de ligação adicional que é também capaz de se ligar especificamente ao complexo de agente ligante/analito. Tipicamente, o rótulo é capaz de se ligar a uma diferente porção do analito na qual o primeiro agente ligante se liga, ou é capaz de se ligar a uma região do complexo de agente ligante/analito que é formado apenas mediante geração de um complexo como esse.[0071] Bound analyte can be detected directly by providing the bound analyte that is capable of generating a detectable signal, or upon binding of the analyte a reaction can occur, in order to generate a reaction product and the reaction product can be detected . However, in a preferred embodiment, bound analyte is contacted with a label that is capable of binding the bound analyte and a label/binding agent/analyte complex is subsequently detected. The label can itself be linked to an additional binding moiety that is also capable of specifically binding to the binding agent/analyte complex. Typically, the label is capable of binding to a different portion of the analyte to which the first binding agent binds, or is capable of binding to a region of the binding agent/analyte complex that is formed only upon generation of a complex such as that.

[0072] Analito ligado pode ser transportado para o rótulo dentro de uma diferente região do canal microfluídico por meio de gás que está sendo puxado de volta para as câmaras cheias de fluido, que em decorrência disso puxa a amostra de fluido adicionalmente ao longo do canal microfluídico na direção da dita/cada câmara cheia de gás.[0072] Bound analyte can be transported to the label within a different region of the microfluidic channel by means of gas being drawn back into the fluid-filled chambers, which as a result pulls the fluid sample further along the channel. microfluidic in the direction of said/each gas-filled chamber.

[0073] Desejavelmente, o agente ligante e qualquer agente de detecção/rótulo são em um estado seco quando depositado no(s) canal(is) microfluídico(s) do cartucho, de maneira que eles são capazes armazenamento em longo prazo e são reconstituídos pela amostra líquida mediante a amostra líquida escoar para e ao longo do(s) canal(is) microfluídico(s).[0073] Desirably, the binding agent and any detection/labeling agent are in a dry state when deposited in the microfluidic channel(s) of the cartridge, so that they are capable of long-term storage and are reconstituted by the liquid sample by means of the liquid sample flowing into and along the microfluidic channel(s).

[0074] Em uma modalidade, o agente de ligação e/ou detecção/rótulo que é projetado para facilitar a detecção do analito, é inicialmente localizado a jusante (em termos da direção, a amostra escoa no cartucho em seguida à introdução) de um primeiro recurso de parada. Desta maneira, o dito agente ligante e/ou agente de detecção inicialmente não entra em contato com a amostra mediante aplicação da amostra inicial e enchimento capilar no cartucho. Apenas quando uma força aplicada à dita/cada câmara cheia de gás é reduzida e gás é puxado de volta para a câmara cheia de gás, a amostra é puxada adicionalmente ao longo de dito/cada canal microfluídico e colocada em contato com o agente ligante e/ou agente de detecção.[0074] In one embodiment, the binding and/or detection/label agent that is designed to facilitate detection of the analyte, is initially located downstream (in terms of the direction, the sample flows into the cartridge following introduction) of a first stop feature. In this way, said binding agent and/or detection agent does not initially come into contact with the sample upon application of the initial sample and capillary filling into the cartridge. Only when a force applied to said/each gas-filled chamber is reduced and gas is drawn back into the gas-filled chamber, the sample is further pulled along said/each microfluidic channel and brought into contact with the binding agent and /or detection agent.

[0075] Em uma modalidade, transporte da amostra ao longo do canal microfluídico pode ocorrer em uma pluralidade de estágios. Por exemplo, em seguida à aplicação de amostra inicial e enchimento capilar, a amostra pode ser puxada ao longo de uma primeira porção de dito/cada canal microfluídico, por uma redução controlada na força que está sendo aplicada à dita/cada câmara de gás e gás sendo puxado de volta para a dita/cada câmara cheia de gás de uma maneira controlada e precisa. A primeira porção de dito/cada canal microfluídico pode compreender o dito agente ligante, por exemplo. Assim, introdução da amostra de fluido na primeira porção permite que o agente ligante reaja com qualquer analito que pode estar presente na amostra líquida. A seguir a amostra e agente ligante podem ser puxados para uma segunda porção de dito/cada canal microfluídico, por uma redução controlada adicional em força sendo aplicada à dita/cada câmara de gás, de maneira que mais gás é puxado para a dita/cada câmara cheia de gás que, por sua vez, puxa a amostra e agente ligante para a segunda porção de dito/cada canal. Um reagente adicional ou rótulo, por exemplo, pode estar presente na segunda porção e a amostra e agente ligante entram em contato com isso. Desta maneira, inúmeras etapas ou estágios separados em relação a um ensaio particular podem ser facilmente realizados e cada etapa/estágio pode exigir um período de tempo que é diferente do outro. Deve-se perceber que mais que dois estágios, tais como três, quatro ou mais estágios podem facilmente ser considerados, com cada estágio sendo efetuado por uma redução controlada adicional na força como aplicada a/cada câmara cheia de gás. Vantajosamente, cada câmara de gás pode ser independentemente controlada. Desta maneira, é também possível que uma pluralidade de diferentes tipos de ensaio seja conduzida usando um único cartucho da invenção. Desta maneira, cada canal separado é provido com o(s) reagente(s) necessário(s) para conduzir um ensaio particular ou ensaios e o leitor é programado para efetuar o número necessário de etapas de compressão/descompressão da câmara de gás para cada ensaio particular. Dessa maneira, os cartuchos e leitor associado da presente invenção são capazes de conduzir, substancialmente simultaneamente, inúmeros ensaios discretos e diferentes que podem exigir diferentes reagentes, períodos de tempo de reação, números de etapas etc.[0075] In one embodiment, transport of the sample along the microfluidic channel may occur in a plurality of stages. For example, following initial sample application and capillary filling, the sample may be drawn along a first portion of said/each microfluidic channel, by a controlled reduction in the force being applied to said/each gas chamber and gas being drawn back into said/each gas-filled chamber in a controlled and precise manner. The first portion of said/each microfluidic channel may comprise said binding agent, for example. Thus, introducing the fluid sample into the first portion allows the binding agent to react with any analytes that may be present in the liquid sample. Then the sample and binding agent may be drawn into a second portion of said/each microfluidic channel, by a further controlled reduction in force being applied to said/each gas chamber, so that more gas is drawn into said/each. gas-filled chamber which, in turn, draws the sample and binding agent into the second portion of said/each channel. An additional reagent or label, for example, may be present in the second portion and the sample and binding agent come into contact with it. In this way, numerous separate steps or stages in relation to a particular assay can be easily carried out and each step/stage may require a period of time that is different from the other. It should be realized that more than two stages, such as three, four or more stages can easily be considered, with each stage being effected by a further controlled reduction in force as applied to/each gas-filled chamber. Advantageously, each gas chamber can be independently controlled. In this way, it is also possible for a plurality of different types of assay to be conducted using a single cartridge of the invention. In this way, each separate channel is provided with the reagent(s) necessary to conduct a particular assay or assays and the reader is programmed to perform the required number of gas chamber compression/decompression steps for each private rehearsal. In this way, the cartridges and associated reader of the present invention are capable of conducting, substantially simultaneously, numerous different discrete assays that may require different reagents, reaction time periods, numbers of steps, etc.

[0076] Embora a descrição anterior discuta a puxada ou empurrada da amostra líquida de uma maneira em etapas, será percebido que devido à natureza controlável dos meios de controle de força, é possível comprimir e descomprimir reversivelmente uma câmara cheia de gás para cronometrar ou graus variáveis, tais como para permitir o puxamento e empurramento da amostra líquida em qualquer ponto de tempo e permitir um efeito de mistura. Assim, por exemplo, quando a amostra líquida é transportada para uma região do canal microfluídico que inclui um ou mais reagentes que é/são para ser reconstituídos pela amostra líquida, ao atingir a área na qual os ditos um ou mais reagentes são depositados, a amostra líquida pode ser empurrada e puxada para frente e para trás usando pequenas compressões/descompressões de cada/dita(s) câmaras cheias de gás, por um período de tempo, para facilitar reconstituição e/ou mistura dos ditos um ou mais reagentes na amostra líquida.[0076] Although the foregoing description discusses the pulling or pushing of the liquid sample in a stepwise manner, it will be appreciated that due to the controllable nature of the force control means, it is possible to reversibly compress and decompress a gas-filled chamber to time or degrees variables, such as to allow for the pulling and pushing of the liquid sample at any point in time and to allow for a mixing effect. Thus, for example, when the liquid sample is transported to a region of the microfluidic channel that includes one or more reagents that is/are to be reconstituted by the liquid sample, upon reaching the area in which said one or more reagents are deposited, the liquid sample may be pushed and pulled back and forth using small compressions/decompressions of each/said gas-filled chamber(s), for a period of time, to facilitate reconstitution and/or mixing of said one or more reagents in the sample liquid.

[0077] Controle e implementação necessários dos métodos e ensaios da presente invenção podem ser facilitados pelo uso de um dispositivo de microprocessamento adequado e software associado no leitor.[0077] Necessary control and implementation of the methods and assays of the present invention can be facilitated by the use of a suitable microprocessing device and associated software in the reader.

[0078] Em uma outra modalidade, após a fase de ligação inicial entre a amostra e o agente ligante, tal como uma partícula magnética, os complexos de agente ligante-analito formados na amostra líquida podem ser transportados para uma região a jusante do canal, onde o rótulo é localizado em forma seca dentro do canal microfluídico. A amostra líquida ressuspende/re-hidrata o rótulo e permite ligação do rótulo aos complexos de agente ligante-analito. Este transporte da amostra líquida e qualquer material reconstituído é em virtude de descompressão em cada/dita câmara cheia de gás que puxa gás de volta para cada/dita câmara cheia de gás. Puxar gás/ar de volta para cada/dita câmara cheia de gás causa um efeito de vácuo que serve para puxar a amostra líquida ao longo de dito/cada canal microfluídico. Este método pode permitir maior controle de re-hidratação de reagentes depositados e homogeneidade de dispersão de reagente.[0078] In another embodiment, after the initial binding phase between the sample and the binding agent, such as a magnetic particle, the binding agent-analyte complexes formed in the liquid sample can be transported to a region downstream of the channel, where the label is located in dry form within the microfluidic channel. The liquid sample resuspends/rehydrates the label and allows binding of the label to the binding agent-analyte complexes. This transport of the liquid sample and any reconstituted material is by virtue of decompression in each/said gas-filled chamber which draws gas back into each/said gas-filled chamber. Drawing gas/air back into each gas-filled chamber causes a vacuum effect that serves to pull the liquid sample along said microfluidic channel. This method can allow greater control of rehydration of deposited reagents and homogeneity of reagent dispersion.

[0079] Em uma outra modalidade, o agente ligante e o rótulo são depositados na mesma região de dito/cada canal microfluídico. A amostra re- hidrata esses reagentes substancialmente ao mesmo tempo permitindo as reações de ligação e rotulação ocorram ao mesmo tempo. Nesta modalidade todos os reagentes podem fazer contato com a amostra, o leitor então acumula os complexos de analito-rótulo de partícula magnética dentro da área de detecção por meio da aplicação de um ímã/eletroímã. Diferente de outros dispositivos da técnica anterior, a força de ímã/magnética pode ser projetada de maneira a simplesmente acumular ou concentrar as partículas magnéticas na zona de detecção. Assim, a força de ímã/magnética pode não servir para puxar ou mover as partículas magnéticas longitudinalmente ao longo de dito/cada canal microfluídico, mas, em vez disso, concentrar e manter quaisquer complexos em uma área da zona de detecção. Em uma modalidade, as partículas magnéticas podem ser inicialmente depositadas dentro do canal microfluídico em um local que é oposto a onde a força magnética deve ser aplicada. Por exemplo, as partículas magnéticas podem ser depositadas em ou ao longo da base de um canal e o ímã ou força magnética deve ser colocada em contato/aplicada à superfície de topo do cartucho. Desta maneira, as partículas magnéticas serão puxadas lateralmente (ou perpendicular ao fluxo de amostra líquida dentro do canal) através do canal na aplicação da força magnética. Espera-se que o processo de puxar ativamente as partículas magnéticas através da amostra líquida aumente o número de possíveis eventos de captura que podem ocorrer entre as partículas magnéticas funcionalizadas e analito que podem estar presentes na amostra líquida.[0079] In another embodiment, the binding agent and the label are deposited in the same region of said/each microfluidic channel. The sample rehydrates these reagents substantially at the same time allowing the binding and labeling reactions to occur at the same time. In this embodiment all reagents can make contact with the sample, the reader then accumulates the analyte-magnetic particle label complexes within the detection area through the application of a magnet/electromagnet. Unlike other prior art devices, the magnet/magnetic force can be designed in such a way as to simply accumulate or concentrate the magnetic particles in the detection zone. Thus, the magnet/magnetic force may not serve to pull or move the magnetic particles longitudinally along said/each microfluidic channel, but instead, concentrate and maintain any complexes in one area of the detection zone. In one embodiment, the magnetic particles may be initially deposited within the microfluidic channel at a location that is opposite to where the magnetic force is to be applied. For example, magnetic particles may be deposited in or along the base of a channel and the magnet or magnetic force must be brought into contact/applied to the top surface of the cartridge. In this way, the magnetic particles will be pulled laterally (or perpendicular to the liquid sample flow within the channel) through the channel on application of the magnetic force. The process of actively pulling magnetic particles through the liquid sample is expected to increase the number of possible capture events that can occur between the functionalized magnetic particles and analyte that may be present in the liquid sample.

[0080] Em uma modalidade um eletroímã é provido que é posicionado para ficar em linha com a zona de detecção do cartucho uma vez corretamente inserido no leitor. Os complexos de partícula-analito-rótulo podem ser puxados para a zona de detecção por movimento de fluido controlado e, apenas uma vez na zona de detecção, que a força eletromagnética é aplicada. Adicionalmente o eletroímã pode ser adaptado de maneira a prover um campo magnético focado na zona de detecção. Isso pode servir para concentrar os complexos de partícula-analito-rótulo em uma porção definida da zona de detecção, em vez de por toda a zona de detecção. Alternativamente ao ímã estar presente no leitor, é possível prover um ímã ou o campo eletromagnético apropriado que gera sistema de circuito dentro do próprio cartucho. Por exemplo, sistema de circuito que gera o campo eletromagnético pode ser posicionado adjacente à zona de detecção e incluir conectores elétricos ou similares que é/são destinados fazer contato com conectores correspondentes no leitor. Uma vez conectados conjuntamente, o leitor é capaz de prover os sinais elétricos necessários para gerar a força eletromagnética.[0080] In one embodiment an electromagnet is provided which is positioned to be in line with the detection zone of the cartridge once correctly inserted into the reader. Particle-analyte-label complexes can be pulled into the detection zone by controlled fluid movement and only once in the detection zone is electromagnetic force applied. Additionally, the electromagnet can be adapted to provide a magnetic field focused on the detection zone. This may serve to concentrate the particle-analyte-label complexes in a defined portion of the detection zone, rather than throughout the detection zone. Alternatively to the magnet being present in the reader, it is possible to provide a magnet or appropriate electromagnetic field generating circuit system within the cartridge itself. For example, the circuit system that generates the electromagnetic field may be positioned adjacent to the detection zone and include electrical connectors or the like that are/are intended to make contact with corresponding connectors on the reader. Once connected together, the reader is capable of providing the electrical signals necessary to generate the electromagnetic force.

[0081] A fim de facilitar a detecção de analito ligado, pode ser desejável remover amostra líquida gasta da dita/cada área de detecção no qual o analito ligado deve ser detectado. Quando exigido, a presente invenção alcança isso pelo uso do gás que está presente na dita/cada câmara cheia de gás removendo/empurrando a amostra líquida gasta ou reagida da dita/cada zona de detecção do canal microfluídico, e, quando presente, em direção a e para a câmara de resíduo. O analito ligado, tal como um complexo de partícula magnética-analito-rótulo pode então ser detectado e/ou quantificado em um ambiente substancialmente isento de líquido ou substancialmente gasoso. Deve-se entender que o analito ligado pode ainda ser “úmido”, ou seja, pode haver algum revestimento líquido residual, circundante, ou de outra forma associado com o analito ligado, mas o analito ligado, como entendido pelos versados na técnica, o leitor não está presente em um líquido volumoso. Por exemplo, o analito ligado pode permanecer hidratado (por exemplo, não é considerado em um estado “seco”) durante detecção ainda que ele não esteja presente em um líquido volumoso.[0081] In order to facilitate detection of bound analyte, it may be desirable to remove spent liquid sample from said/each detection area in which bound analyte is to be detected. When required, the present invention achieves this by using the gas that is present in said/each gas-filled chamber by removing/pushing the spent or reacted liquid sample from said/each detection zone of the microfluidic channel, and, when present, toward to and from the waste chamber. The bound analyte, such as a magnetic particle-analyte-label complex can then be detected and/or quantified in a substantially liquid-free or substantially gaseous environment. It should be understood that the bound analyte may still be “wet,” that is, there may be some residual liquid coating surrounding or otherwise associated with the bound analyte, but the bound analyte, as understood by those skilled in the art, reader is not present in a bulky liquid. For example, the bound analyte may remain hydrated (e.g., is not considered to be in a “dry” state) during detection even though it is not present in a bulk liquid.

[0082] Vantajosamente, a presente invenção, através de controle cuidadoso do movimento de gás dentro e fora da dita/cada câmara de gás é capaz de controlar precisamente a taxa de movimento de líquido ao longo de cada canal, em qualquer direção. Por exemplo, pode ser desejável que a reconstituição de reagentes secos que são depositados dentro de dito/cada canal ocorra rapidamente, mas a remoção de amostra líquida e material não ligado após qualquer reação(s) necessária(s) que ocorre(m), ocorre de forma relativamente lenta. Assim, o leitor e meios de controle de força associados são capazes de variar ou alterar a velocidade de expulsão de gás/entrada na dita/cada câmara de gás, que tem um efeito correspondente sobre a velocidade/taxa de movimento de líquido em dito/cada canal. Diferentes ensaios podem exigir diferentes velocidades de reconstituição e/ou remoção de líquido e isto pode também ser independentemente controlado pelos meios de controle de força em combinação programação ou software associado.[0082] Advantageously, the present invention, through careful control of the movement of gas in and out of said/each gas chamber is capable of precisely controlling the rate of movement of liquid along each channel, in any direction. For example, it may be desirable for the reconstitution of dry reagents that are deposited within said/each channel to occur quickly, but the removal of liquid sample and unbound material after any necessary reaction(s) occurs, occurs relatively slowly. Thus, the reader and associated force control means are capable of varying or altering the speed of gas expulsion/intake into said/each gas chamber, which has a corresponding effect on the speed/rate of liquid movement in said/each gas chamber. each channel. Different assays may require different speeds of reconstitution and/or liquid removal and this may also be independently controlled by force control means in combination with programming or associated software.

[0083] Além disso, através de controle fino dos meios de controle de força, é possível controlar cuidadosamente volumes muito pequenos de expulsão/entrada de gás na dita/cada câmara de gás, com um pequeno movimento correspondente da amostra líquida. Por exemplo, é possível que o volume de gás que é expelido ou introduzido na dita/cada câmara cheia de gás seja em incrementos de menor ou igual a 500nL, tal como menor ou igual a 200nL, 100nL, ou mesmo 50nL, 25nL, ou 15nL, 10nL ou ainda menos. Tais pequenos volumes de movimento de gás resultam em movimentos lineares correspondentes muito pequenos do líquido em dito/cada canal. Em modalidades da invenção onde detecção é realizada em um ambiente substancialmente isento de líquido, os inventores observaram que é possível usar tais volumes muito pequenos de gás para remover a amostra líquida e/ou material não capturado logo da zona de detecção, ou mesmo porção do mesmo e, consequentemente, prover o analito ou produto de reação do analito capturado em um ambiente substancialmente isento de líquido em cujo líquido volumoso e material não capturado foram removidos pelo gás. Isso é muito diferente do que seria considerada uma etapa de lavagem convencional na técnica, que usaria grandes volumes de um fluido, tipicamente um líquido, para lavar a zona de detecção de amostra/analito ligado, etc., antes de realizar a etapa de detecção. De fato, o uso de ar na presente invenção pode não ser considerado uma lavagem, mas em vez disso simplesmente remoção da amostra líquida e material não capturado nela. Assim, onde a amostra líquida e/ou material não capturado precisam ser removidos da zona de detecção, a presente invenção é capaz de usar um volume de gás que é substancialmente equivalente (ou apenas ligeiramente maior, por exemplo, 15nL, 25nL, 50nL, 100nL ou 200nL) em volume ao volume da zona ou porção de detecção do mesmo onde ocorre detecção, já que isso é suficiente para remover a amostra líquida da zona de detecção ou porção, deixando o analito ou produto de reação do analito em um ambiente substancialmente isento de líquido. Em uma etapa de lavagem convencional, muitos volumes de lavagem comparados com o volume de amostra seriam geralmente exigidos.[0083] Furthermore, through fine control of the force control means, it is possible to carefully control very small volumes of gas expulsion/intake into said/each gas chamber, with a corresponding small movement of the liquid sample. For example, it is possible that the volume of gas that is expelled or introduced into said/each gas-filled chamber is in increments of less than or equal to 500nL, such as less than or equal to 200nL, 100nL, or even 50nL, 25nL, or 15nL, 10nL or even less. Such small volumes of gas movement result in correspondingly very small linear movements of the liquid in said/each channel. In embodiments of the invention where detection is carried out in a substantially liquid-free environment, the inventors have found that it is possible to use such very small volumes of gas to remove liquid sample and/or uncaptured material just from the detection zone, or even portion of the same and, consequently, provide the captured analyte or analyte reaction product in a substantially liquid-free environment in which bulk liquid and uncaptured material have been removed by the gas. This is very different from what would be considered a conventional washing step in the art, which would use large volumes of a fluid, typically a liquid, to wash the detection zone of bound sample/analyte, etc., before performing the detection step. . In fact, the use of air in the present invention may not be considered a wash, but instead simply removal of the liquid sample and material not captured therein. Thus, where liquid sample and/or uncaptured material needs to be removed from the detection zone, the present invention is capable of using a volume of gas that is substantially equivalent (or just slightly greater, e.g., 15nL, 25nL, 50nL, 100nL or 200nL) in volume to the volume of the detection zone or portion thereof where detection occurs, as this is sufficient to remove the liquid sample from the detection zone or portion, leaving the analyte or analyte reaction product in a substantially free of liquid. In a conventional washing step, many wash volumes compared to the sample volume would generally be required.

[0084] Além disso, de forma geral, apenas uma pequena proporção, tal como menos que 50%, 40% ou 25% do volume da dita/cada câmara de gás(s) pode ser exigida para controle de transporte de amostra líquida em dito/cada canal e/ou remoção de amostra líquida de cada/dita zona de detecção, quando exigido.[0084] Furthermore, in general, only a small proportion, such as less than 50%, 40% or 25% of the volume of said/each gas chamber(s) may be required for control of liquid sample transport in said/each channel and/or removing liquid sample from each/said detection zone, when required.

[0085] Cada cartucho pode ser projetado para realizar única detecção de analito ou múltiplas detecções de analito. Além disso, cada cartucho pode compreender mais que um sistema de canal microfluídico, de maneira que mais que um ensaio pode ser realizado usando um único cartucho. É também possível realizar mais que um ensaio por canal microfluídico. Desta maneira, cada cartucho pode ser capaz de realizar muitas repetições e/ou distintamente diferentes ensaios de uma única amostra líquida, já que a dita/cada câmara de gás é independentemente controlável.[0085] Each cartridge can be designed to perform single analyte detection or multiple analyte detections. Furthermore, each cartridge can comprise more than one microfluidic channel system, so that more than one assay can be performed using a single cartridge. It is also possible to perform more than one test per microfluidic channel. In this way, each cartridge may be capable of performing many repetitions and/or distinctly different assays of a single liquid sample, as said/each gas chamber is independently controllable.

[0086] Desejavelmente, os cartuchos podem ser facilmente produzidos em massa. O cartucho pode ser provido em uma tira, onde inúmeros cartuchos são inicialmente conectados conjuntamente, por exemplo, tal como por meio de uma vedação perfurada. Desta maneira, o usuário pode facilmente remover um cartucho da tira, antes do uso.[0086] Desirably, the cartridges can be easily mass produced. The cartridge may be provided in a strip, wherein a number of cartridges are initially connected together, for example, such as by means of a perforated seal. This way, the user can easily remove a cartridge from the strip before use.

[0087] Uma vez que o cartucho tenha sido carregado com uma amostra, qualquer analito capturado pode ser detectado por meio de um dispositivo óptico adequado ou outros meios presentes no dispositivo leitor. A presente invenção provê um leitor como esse e um aspecto importante da presente invenção é a provisão de pelo menos um meio de controle de força que é/são presente(s) no leitor e que é/são projetado(s) para controlar a força aplicada a uma superfície externa da dita uma ou mais câmaras cheias de gás, de maneira a expelir/introduzir gás da/para dita/cada câmara cheia de gás. Uma redução na força aplicada pelos meios de controle de força resultará em gás sendo puxado de volta para a dita/cada câmara cheia de gás. Uma vantagem da presente invenção é que os cartuchos podem por si próprios ser inicialmente “secos”, ou seja, conter pouco ou nenhum líquido volumoso no cartucho antes da aplicação de amostra. Isso não apenas simplifica a fabricação dos próprios cartuchos, mas também melhora prazo de validade e permite que muitos dos cartuchos da presente invenção sejam armazenados à temperatura ambiente, com pouca degradação dos componentes químicos ou biológicos no cartucho, antes do uso.[0087] Once the cartridge has been loaded with a sample, any captured analyte can be detected using a suitable optical device or other means present in the reader device. The present invention provides such a reader and an important aspect of the present invention is the provision of at least one force control means which is/are present in the reader and which is/are designed to control the force applied to an external surface of said one or more gas-filled chambers, so as to expel/introduce gas from/to said/each gas-filled chamber. A reduction in the force applied by the force control means will result in gas being drawn back into said/each gas-filled chamber. An advantage of the present invention is that the cartridges can themselves be initially “dry”, that is, contain little or no bulk liquid in the cartridge prior to sample application. This not only simplifies the manufacture of the cartridges themselves, but also improves shelf life and allows many of the cartridges of the present invention to be stored at room temperature, with little degradation of the chemical or biological components in the cartridge, prior to use.

[0088] Em um aspecto adicional, é provido um dispositivo leitor para uso com um sistema microfluídico da presente invenção, o dispositivo leitor compreendendo: meios de controle de força para controlar compressão ou descompressão de uma câmara cheia de gás do sistema microfluídico; e meios de detecção para permitir a detecção de um analito desejado em uma amostra líquida introduzida no cartucho microfluídico, ou produto de reação do analito do mesmo; em que os meios de controle de força compreendem um atuador de flexão piezelétrico que é projetado para efetuar direta ou indiretamente compressão ou descompressão da câmara cheia de gás através de deslocamento do atuador.[0088] In a further aspect, there is provided a reader device for use with a microfluidic system of the present invention, the reader device comprising: force control means for controlling compression or decompression of a gas-filled chamber of the microfluidic system; and detection means for enabling detection of a desired analyte in a liquid sample introduced into the microfluidic cartridge, or analyte reaction product thereof; wherein the force control means comprises a piezoelectric bending actuator that is designed to directly or indirectly effect compression or decompression of the gas-filled chamber through displacement of the actuator.

[0089] Pierre Curie descobriu o efeito piezelétrico em 1883. Ele notou que certos materiais, tais como cristais de quartzo, produzem uma tensão quando eles são mecanicamente tensionados.[0089] Pierre Curie discovered the piezoelectric effect in 1883. He noticed that certain materials, such as quartz crystals, produce a voltage when they are mechanically stressed.

[0090] Ao contrário, esses formatos de materiais são deformados quando uma tensão é aplicada neles. Em decorrência disso, eles podem ser usados como transdutores, que convertem sinal elétrico em vibração mecânica.[0090] On the contrary, these material shapes are deformed when a voltage is applied to them. As a result, they can be used as transducers, which convert an electrical signal into mechanical vibration.

[0091] Vários materiais têm propriedades piezelétricas; os mais comumente usados sendo Titanato Zirconato de Chumbo (PZT). Modificação do processo de fabricação e composição química da cerâmica pode alterar desempenho do piezoflexionador. Quando a camada de PZT é unida a uma folha de substrato própria (por exemplo, uma chapa metálica fina), qualquer ativação elétrica da chapa de PZT leva a um movimento plano da chapa relativamente ao substrato e induz por meio disso uma tensão mecânica interna resultando em um movimento de flexão da estrutura compósita similar a um termobimetal[0091] Several materials have piezoelectric properties; the most commonly used being Lead Zirconate Titanate (PZT). Modification of the manufacturing process and chemical composition of the ceramic can alter the performance of the piezoflexor. When the PZT layer is joined to a specific substrate sheet (e.g. a thin metal sheet), any electrical activation of the PZT sheet leads to a plane movement of the sheet relative to the substrate and thereby induces an internal mechanical tension resulting in in a bending movement of the composite structure similar to a thermobimetal

[0092] Piezoflexionadores são bem conhecidos na técnica. Tipicamente, um cristal de cerâmica piezo pode ser revestido com prata em ambos os lados e colado a um latão, liga de níquel, ou tira de aço inoxidável.[0092] Piezoflexors are well known in the art. Typically, a piezo ceramic crystal can be coated with silver on both sides and bonded to a brass, nickel alloy, or stainless steel strip.

[0093] A cerâmica pode ser configurada com ou sem uma realimentação. Realimentação pode ser usada junto com um circuito externo para monitorar a operação de o piezoflexionador e ajustar o sinal de entrada para manter uma frequência de saída consistente.[0093] The ceramic can be configured with or without feedback. Feedback can be used in conjunction with an external circuit to monitor the operation of the piezoflexor and adjust the input signal to maintain a consistent output frequency.

[0094] Flexionadores podem ser produzidos em uma grande variedade de geometrias, cortados de uma estrutura de bicamada de PZT ou multicamadas. Os piezoflexionadores da presente invenção podem tomar a forma de flexionadores em forma de tira. Para flexionadores em forma de tira, uma extremidade da tira é montada fixa, com outra extremidade movendo livremente: Para esta montagem, o deslocamento máximo de um flexionador em forma de tira é obtido e os dados especificados para deslocamento, rigidez e ressonância se referem a esta situação. O deslocamento depende do comprimento do movimento livre da tira. Normalmente aproximadamente 5-10% do comprimento total do flexionador são providos para propósitos de montagem. Montagem pode ser feita grampeando ou usando adesivos como epóxis, acrilatos de ciano etc.[0094] Flexors can be produced in a wide variety of geometries, cut from a PZT bilayer or multilayer structure. The piezoflexors of the present invention may take the form of strip-shaped flexors. For strip-shaped flexors, one end of the strip is mounted fixed, with the other end moving freely: For this assembly, the maximum displacement of a strip-shaped flexor is obtained and the specified data for displacement, stiffness and resonance refer to this situation. The displacement depends on the length of free movement of the strip. Typically approximately 5-10% of the total flexor length is provided for assembly purposes. Assembly can be done by stapling or using adhesives such as epoxies, cyan acrylates, etc.

[0095] O flexionador piezelétrico pode ser inicialmente polarizado, ou fazer com que um pé ou dedo associado fique em contato com uma superfície externa de uma câmara cheia de gás. Desta maneira uma força máxima como aplicada à câmara de gás pode ser provida inicialmente, que faz com que gás seja expelido da câmara de gás. Mediante sinalização elétrica adequada, o flexionador piezelétrico pode ser induzido a flexionar para fora da superfície externa da câmara de gás, resultando em uma diminuição na força aplicada à câmara e um arrasto resultante de gás para a câmara. Uma vez que cada câmara de gás está em comunicação fluídica com o dito/cada canal(is) microfluídico(s), versados na técnica de leitor entendem facilmente como o gás que é expelido ou puxado para uma respectiva câmara de gás, causa um movimento direcional correspondente na amostra líquida no respectivo canal microfluídico.[0095] The piezoelectric flexor may be initially polarized, or cause an associated foot or finger to come into contact with an external surface of a gas-filled chamber. In this way a maximum force as applied to the gas chamber can be provided initially, which causes gas to be expelled from the gas chamber. Upon suitable electrical signaling, the piezoelectric flexor can be induced to flex away from the outer surface of the gas chamber, resulting in a decrease in the force applied to the chamber and a resultant drag of gas into the chamber. Since each gas chamber is in fluidic communication with said microfluidic channel(s), those skilled in the reader technique easily understand how the gas that is expelled or drawn into a respective gas chamber causes a movement corresponding direction on the liquid sample in the respective microfluidic channel.

[0096] O leitor pode incluir um orifício de recepção no qual o cartucho deve ser inserido. O leitor pode ser adaptado de maneira a assegurar inserção correta do cartucho e isso pode tomar uma variedade de formas. Por exemplo, o cartucho pode ser inicialmente localizado em um mecanismo de suporte que entra no leitor, tal como pode ser encontrado em computadores para carregar CDs e similares. Alternativamente, o orifício de recepção pode ser dimensionado para permitir que o cartucho seja recebido e um membro de parada interno pode ser encontrado no leitor ao qual o cartucho apoia uma vez inserido corretamente. Adicionalmente, ou alternativamente, recursos encontrados em ou cortados na superfície do cartucho podem ser projetados para colocalização com recursos encontrados no leitor e, apenas uma vez o cartucho esteja corretamente localizado no leitor, o cartucho poderá ser controlado pelo leitor. Diferentes orifícios de recepção dimensionados podem ser providos, ou um único orifício de recepção apropriadamente modelado para aceitar diferentes cartuchos dimensionados que são projetados para realizar um número específico de ensaios, por exemplo.[0096] The reader may include a receiving hole into which the cartridge is to be inserted. The reader can be adapted to ensure correct insertion of the cartridge and this can take a variety of forms. For example, the cartridge may initially be located in a support mechanism that enters the reader, such as may be found in computers for loading CDs and the like. Alternatively, the receiving hole may be sized to allow the cartridge to be received and an internal stopping member may be found in the reader which the cartridge supports once correctly inserted. Additionally, or alternatively, features found in or cut into the surface of the cartridge can be designed for co-location with features found in the reader, and only once the cartridge is correctly located in the reader can the cartridge be controlled by the reader. Different sized receiving holes may be provided, or a single receiving hole suitably shaped to accept different sized cartridges that are designed to perform a specific number of assays, for example.

[0097] O leitor pode ser configurado, possivelmente através de software apropriado, para realizar uma variedade de diferentes tipos de ensaio. O usuário pode ser provido com um kit compreendendo cartuchos de ensaio e opcionalmente dispositivos de coleta de amostra. Os cartuchos podem compreender um código de barras ou outros recursos de superfície nos quais o dispositivo leitor é capaz de determinar, que pode servir para informar o leitor o tipo de cartucho que foi inserido no leitor e, consequentemente, qual ensaio ou ensaios devem ser conduzidos e, consequentemente, como o leitor supostamente funciona e/ou para prover detalhes ao paciente, por exemplo. Desta maneira, um único tipo de leitor pode ser provido que é capaz de receber uma variedade de diferentes cartuchos que podem conduzir diferentes ensaios e/ou painéis de ensaios.[0097] The reader can be configured, possibly through appropriate software, to perform a variety of different types of assay. The user may be provided with a kit comprising assay cartridges and optionally sample collection devices. The cartridges may comprise a bar code or other surface features that the reader device is capable of determining, which may serve to inform the reader of the type of cartridge that has been inserted into the reader and, accordingly, which assay or assays are to be conducted. and, consequently, how the reader supposedly works and/or to provide details to the patient, for example. In this way, a single type of reader can be provided that is capable of receiving a variety of different cartridges that can conduct different assays and/or assay panels.

[0098] Na modalidade onde o agente ligante é ligado à superfície de agentes magnéticos, tais como microesferas magnéticas, entende-se que o leitor compreenderá um ímã permanente ou eletroímã. O ímã será projetado para ficar em estreita proximidade com os agentes magnéticos, ou o eletroímã induzido para aplicar um campo magnético, a fim de concentrar e manter as partículas magnéticas em uma área particular do dito canal microfluídico do cartucho. Essa área pode ser a área de detecção. Em uma modalidade, um eletroímã é empregado, que é ligado em apenas uma vez que as partículas magnéticas tenham sido transportadas para a zona de detecção. Através de projeto apropriado é também possível controlar ou focar o campo magnético do eletroímã para assegurar que as partículas magnéticas sejam focadas e mantidas em uma pequena região da zona de detecção. Isso pode servir para acumular as partículas magnéticas em uma pequena área e aumentar o sinal que pode ser detectado.[0098] In the embodiment where the binding agent is attached to the surface of magnetic agents, such as magnetic microspheres, it is understood that the reader will comprise a permanent magnet or electromagnet. The magnet will be designed to be in close proximity to the magnetic agents, or the electromagnet induced to apply a magnetic field in order to concentrate and maintain the magnetic particles in a particular area of said microfluidic channel of the cartridge. This area can be the detection area. In one embodiment, an electromagnet is employed, which is turned on only once the magnetic particles have been transported to the detection zone. Through appropriate design it is also possible to control or focus the magnetic field of the electromagnet to ensure that the magnetic particles are focused and maintained in a small region of the detection zone. This can serve to accumulate the magnetic particles in a small area and increase the signal that can be detected.

[0099] Concentração das partículas magnéticas em uma área particular pode servir para facilitar detecção de qualquer analito capturado e/ou aumentar a sensibilidade de detecção. Além disso, reter as partículas por meio do campo magnético também permite que amostra de fluido indesejável/usada que circunda o analito ligado seja removida por gás expelido da dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás, por meio disso deixando o analito capturado isento de agentes potencialmente interferentes/contaminantes que podem estar presente na amostra inicial. O ímã ou campo eletromagnético permanente pode ser reduzido ou aumentado, tais como movendo um ímã permanente mais próximo a, ou adicionalmente longe do cartucho, ou aumentando ou diminuindo a intensidade do campo aplicado. Isso pode servir para permitir que as partículas magnéticas “relaxem” ou fiquem menos concentradas em um local particular, embora ainda sendo mantidas a um certo ponto pelo campo magnético ou não. Isso pode facilitar adicionalmente que reações sejam realizadas nas partículas, que podem ser conduzidas mais eficientemente comparado se as partículas magnéticas fossem concentradas densamente. Pode também ser preferido em certas aplicações que a detecção seja realizada quando as partículas são menos “concentradas” ou relaxadas.[0099] Concentration of magnetic particles in a particular area can serve to facilitate detection of any captured analyte and/or increase detection sensitivity. Furthermore, trapping the particles by means of the magnetic field also allows the undesirable/used fluid sample surrounding the bound analyte to be removed by gas expelled from said/each gas-filled chamber(s), thereby leaving the captured analyte free of potentially interfering agents/contaminants that may be present in the initial sample. The permanent magnet or electromagnetic field can be reduced or increased, such as by moving a permanent magnet closer to, or further away from, the cartridge, or increasing or decreasing the intensity of the applied field. This may serve to allow the magnetic particles to “relax” or become less concentrated in a particular location, whilst still being held at a certain point by the magnetic field or otherwise. This can further facilitate reactions to be carried out on the particles, which can be conducted more efficiently compared to if the magnetic particles were densely concentrated. It may also be preferred in certain applications that detection is performed when the particles are less “concentrated” or relaxed.

[00100] Em uso, o ímã pode ser usado para reter qualquer agente ligado uma vez que o campo magnético tenha sido aplicado à amostra. Gás pode ser expelido da dita/cada câmara cheia de gás a fim de transportar a amostra líquida e quaisquer componentes não ligados presentes na amostra para fora da dita/cada área de detecção e/ou permitir que outros reagentes tal como um agente de detecção seja colocado em contato com o analito capturado. Controle cuidadoso da velocidade de movimento de gás e uma amostra líquida correspondente e remoção de qualquer componente não ligado é necessário a fim de assegurar que a força do gás não é suficiente para tirar o material ligado magneticamente. Assim, a velocidade de gás que está sendo expelido da dita/cada câmara cheia de gás pode ser cuidadosamente controlada. Em certas modalidades pode ser desejável puxar a amostra líquida e reagentes, etc., além da zona de detecção, antes de aplicar um campo magnético/força. Assim, qualquer captura das partículas magnéticas ocorre apenas uma vez, a amostra líquida é empurrada para trás através da zona de detecção pelo gás que está sendo expelido da câmara de gás.[00100] In use, the magnet can be used to retain any bound agent once the magnetic field has been applied to the sample. Gas may be expelled from said/each gas-filled chamber in order to transport the liquid sample and any unbound components present in the sample out of said/each detection area and/or to allow other reagents such as a detection agent to be placed in contact with the captured analyte. Careful control of the speed of movement of gas and a corresponding liquid sample and removal of any unbound components is necessary in order to ensure that the force of the gas is not sufficient to pull out the magnetically bound material. Thus, the speed of gas being expelled from said/each gas-filled chamber can be carefully controlled. In certain embodiments it may be desirable to pull the liquid sample and reagents, etc., beyond the detection zone before applying a magnetic field/force. Thus, any capture of the magnetic particles occurs only once, the liquid sample is pushed back through the detection zone by the gas being expelled from the gas chamber.

[00101] Em uma outra modalidade, partículas magnéticas podem ser revestidas em um reagente de ligação projetado para remover interferências da amostra. As partículas magnéticas ligariam este interferente presente na amostra e as partículas magnéticas podem então ser mantidas em um local específico separado de captura específica/reagentes de detecção e/ou zona de detecção para permitir que a reação aconteça e seja medida na ausência do(s) interferente(s) específico(s).[00101] In another embodiment, magnetic particles can be coated in a binding reagent designed to remove interferences from the sample. The magnetic particles would bind this interferent present in the sample and the magnetic particles can then be kept in a specific location separate from specific capture/detection reagents and/or detection zone to allow the reaction to take place and be measured in the absence of the specific interferer(s).

[00102] O leitor da presente invenção compreende adicionalmente meios de detecção para detectar qualquer analito capturado no cartucho de amostra. Os meios de detecção podem ser qualquer meio adequado dependendo do ensaio particular. Por exemplo, os meios de detecção podem ser um fluorímetro ou espectrofotômetro, que podem ser usados para detectar um sinal fluorescente, uma vez apropriadamente excitado, do analito ligado rotulado ou não rotulado ou produto de reação. O analito ligado/produto de reação pode fluorescer naturalmente uma vez que luz de um comprimento de onda apropriado tenha sido usada para excitar o analito/produto, ou um rótulo adicional pode ser usado para se ligar separadamente ao analito ligado e ao rótulo detectado por meios fluorescentes. Outros rótulos que podem ser empregados e, consequentemente, os meios de detecção adaptados dessa maneira, incluem radiomarcadores, rótulos fosforescentes, partículas de metal coloidal, rótulos bioluminescentes, rótulos colorimétricos, rótulos eletroquímicos e similares. Além disso, como mencionado anteriormente, o analito ou produto de reação do mesmo, ou analito ligado ou próprio produto de reação pode ser diretamente detectado usando técnicas tais como espectroscopia de Raman e similares. Em algumas modalidades, os meios de detecção são projetados para detectar opticamente o analito ou produto de reação do analito, ou um analito capturado/produto de reação do analito e/ou rótulo afixado a qualquer uma das frações supramencionadas.[00102] The reader of the present invention further comprises detection means for detecting any analyte captured in the sample cartridge. The detection means may be any suitable means depending on the particular assay. For example, the detection means may be a fluorimeter or spectrophotometer, which may be used to detect a fluorescent signal, once appropriately excited, from the labeled or unlabeled bound analyte or reaction product. The bound analyte/reaction product may fluoresce naturally once light of an appropriate wavelength has been used to excite the analyte/product, or an additional label may be used to separately bind the bound analyte and the label detected by means fluorescent. Other labels that may be employed, and consequently detection means adapted in this manner, include radiolabels, phosphorescent labels, colloidal metal particles, bioluminescent labels, colorimetric labels, electrochemical labels and the like. Furthermore, as mentioned previously, the analyte or reaction product thereof, or bound analyte or reaction product itself can be directly detected using techniques such as Raman spectroscopy and the like. In some embodiments, the detection means are designed to optically detect the analyte or analyte reaction product, or a captured analyte/analyte reaction product and/or label affixed to any of the aforementioned fractions.

[00103] Rótulos detectáveis podem ser usados sozinhos, ou junto com uma micropartícula ou microesfera, tais como um óxido de metal, polissacarídeo ou partícula de látex. Muitos tipos de látex e outras partículas são conhecidos na técnica[00103] Detectable labels can be used alone, or together with a microparticle or microsphere, such as a metal oxide, polysaccharide or latex particle. Many types of latex and other particles are known in the art.

[00104] O leitor compreende meios de controle de força compreendendo um ou mais piezoflexionadores discutidos anteriormente para fazer em contato com a dita/cada câmara cheia de gás do cartucho e reduzir ou aumentar uma força aplicada às ditas/cada câmara(s) cheia(s) de gás, aumentando ou diminuindo a flexão formada pelo flexionador. Onde mais que uma câmara cheia de gás é provida, um piezoflexionador independentemente controlado separado pode ser provido para cada câmara cheia de gás. Os meios de controle de força podem incluir um dedo ou pé que é projetado para fazer em contato e aplicar força a uma superfície do lado externo da dita/cada câmara. Desta maneira, o piezoflexionador atua no dedo ou pé, de forma que o dedo/pé atue na câmara cheia de gás. Em uso, antes de os meios de controle de força fazerem contato com uma superfície do lado externo da dita/cada câmara, a câmara estará em um volume máximo, estado cheio de gás. Mediante contato com a superfície da dita/cada câmara cheia de gás e uma força sendo aplicada, gás dentro da dita/cada câmara será expelido. Aumento da força aplicada resultará em gás adicional sendo expelido da dita/cada câmara. Ao contrário, uma redução da força aplicada à dita/cada câmara cheia de gás pelos meios de controle de força resultará em gás sendo puxado de volta para a dita/cada câmara.[00104] The reader comprises force control means comprising one or more previously discussed piezoflexors for contacting said/each gas-filled chamber of the cartridge and reducing or increasing a force applied to said/each filled chamber(s). s) of gas, increasing or decreasing the flexure formed by the flexor. Where more than one gas-filled chamber is provided, a separate independently controlled piezoflexor may be provided for each gas-filled chamber. The force control means may include a finger or foot that is designed to contact and apply force to a surface on the outside of said/each chamber. In this way, the piezoflexor acts on the finger or foot, so that the finger/foot acts on the gas-filled chamber. In use, before the force control means makes contact with a surface on the outside of said/each chamber, the chamber will be in a maximum volume, gas-filled state. Upon contact with the surface of said/each chamber filled with gas and a force being applied, gas within said/each chamber will be expelled. Increasing the applied force will result in additional gas being expelled from said/each chamber. Conversely, a reduction of the force applied to said/each gas-filled chamber by the force control means will result in gas being drawn back into said/each chamber.

[00105] O dedo/pé pode ser projetado para fazer em contato com uma porção central de uma superfície do lado externo da dita/cada câmara. Tipicamente, o dedo/pé pode ficar em contato apenas com uma porção da superfície externa total da dita/cada câmara cheia de gás. Por exemplo, em uso, o dedo/pé pode ficar em contato com a superfície de topo de um cartucho e ser dimensionado para ficar em contato entre 10 e 50% da área de superfície de topo sobrepondo a câmara de gás. O dedo/pé que está em contato com a superfície do cartucho é levantado e abaixado, ou forçado a ficar em contato e relaxado da superfície da câmara de gás usando o piezoflexionador como descrito. Velocidade e grau de flexão e, consequentemente, ação dos meios de controle de força podem ser cuidadosamente controlados a fim de ser capaz de controlar a velocidade e quantidade de gás que é expelido de ou puxado para a dita/cada câmara cheia de gás.[00105] The finger/foot may be designed to make contact with a central portion of a surface on the outside of said/each chamber. Typically, the finger/foot may be in contact with only a portion of the total outer surface of said/each gas-filled chamber. For example, in use, the finger/foot may contact the top surface of a cartridge and be sized to contact between 10 and 50% of the top surface area overlapping the gas chamber. The finger/foot that is in contact with the surface of the cartridge is raised and lowered, or forced into contact and relaxed from the surface of the gas chamber using the piezoflexor as described. Speed and degree of bending and, consequently, action of the force control means can be carefully controlled in order to be able to control the speed and quantity of gas that is expelled from or drawn into said/each gas-filled chamber.

[00106] O leitor pode incluir outros recursos, tais como um dispositivo de aquecimento para permitir que ensaios sejam conduzidos a uma temperatura particular, bem como sistema de circuito elétrico e software apropriados para permitir que o leitor seja programado para realizar um ou mais diferentes ensaios.[00106] The reader may include other features, such as a heating device to allow assays to be conducted at a particular temperature, as well as appropriate electrical circuitry and software to allow the reader to be programmed to perform one or more different assays. .

[00107] Em um aspecto adicional, é provido um sistema de ensaio compreendendo um sistema microfluídico independente e um dispositivo leitor associado, em que: o sistema microfluídico independente compreende: um orifício de entrada de amostra para receber uma amostra líquida a ser ensaiada, o orifício de entrada de amostra conectado a pelo menos um canal microfluídico, em que cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) compreende(m) um ou mais reagentes depositados no(s) mesmo(s) para uso na condução de um ensaio e uma zona de detecção para uso na detecção de qualquer analito que pode estar presente em uma amostra ou produto de reação do analito; e cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) é(estão) em comunicação fluídica com uma câmara compressível cheia de gás a jusante de cada/dita zona de detecção, em que o sistema microfluídico é formado de três camadas, que são ensanduichadas conjuntamente a fim de definir cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) e dita câmara cheia de gás, e em que compressão ou descompressão da dita câmara faz com que o gás seja expelido ou puxado para dentro da câmara, que, por sua vez, causa movimento da amostra líquida dentro de dito/cada canal microfluídico; e um dispositivo leitor para uso com o sistema microfluídico, o dispositivo leitor compreendendo: meios de controle de força para controlar compressão ou descompressão da câmara cheia de gás do sistema microfluídico; e meios de detecção para permitir a detecção de um analito desejado em uma amostra líquida introduzida no cartucho microfluídico, ou produto de reação do analito do mesmo; em que os meios de controle de força compreende um atuador de flexão piezelétrico que é projetado para comprimir ou descomprimir direta ou indiretamente a câmara cheia de gás através de deslocamento do atuador.[00107] In a further aspect, a testing system is provided comprising an independent microfluidic system and an associated reader device, wherein: the independent microfluidic system comprises: a sample inlet port for receiving a liquid sample to be tested, the sample inlet port connected to at least one microfluidic channel, wherein each microfluidic channel(s) comprises one or more reagents deposited therein for use in conducting of an assay and a detection zone for use in detecting any analyte that may be present in a sample or analyte reaction product; and each/said microfluidic channel(s) is/are in fluidic communication with a gas-filled compressible chamber downstream of each/said detection zone, wherein the microfluidic system is formed of three layers, which are sandwiched together in order to define each/said microfluidic channel(s) and said gas-filled chamber, and wherein compression or decompression of said chamber causes gas to be expelled or drawn into the chamber, which, in turn, causes movement of the liquid sample within said/each microfluidic channel; and a reader device for use with the microfluidic system, the reader device comprising: force control means for controlling compression or decompression of the gas-filled chamber of the microfluidic system; and detection means for enabling detection of a desired analyte in a liquid sample introduced into the microfluidic cartridge, or analyte reaction product thereof; wherein the force control means comprises a piezoelectric bending actuator that is designed to directly or indirectly compress or decompress the gas-filled chamber through displacement of the actuator.

[00108] Em um aspecto adicional é provido um método para conduzir um ensaio em uma amostra líquida, o método compreendendo: a) prover um sistema microfluídico como descrito aqui a um dispositivo leitor como descrito aqui; b) comprimir uma(s)/dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás do sistema microfluídico, de maneira a expelir gás da dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás; c) introduzir uma amostra líquida ao sistema microfluídico e permitir que a amostra seja puxada para o dito/cada canal(is) microfluídico(s) por ação capilar, e/ou descomprimir parcialmente a dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás de forma que o gás seja puxado para a dita/cada câmara(s) por meio disso fazendo com que a amostra líquida seja puxada para o dito/cada canal(is) microfluídico(s); d) permitir que um ou mais reagente(s) reaja(m) com qualquer analito presente na amostra líquida; e) opcionalmente parcialmente descomprimir adicionalmente parcialmente a dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás do sistema microfluídico, de forma que a amostra líquida seja puxada adicionalmente ao longo de dito/cada canal(is) microfluídico(s) em direção à dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás e opcionalmente colocar em contato a amostra líquida com um agente ligante de analito e/ou um ou mais reagente(s) adicional(is); f) capturar opcionalmente qualquer analito ou produto de reação do analito e comprimir a dita/cada câmara(s) cheia(s) de gás, de forma que o gás expelido da dita/cada câmara(s) faça com que a amostra líquida e material não capturado sejam empurrados longe de qualquer analito ou produto de reação do analito capturado; e g) detectar qualquer analito ou produto de reação do analito, ou analito ou produto de reação do analito capturado.[00108] In a further aspect, a method is provided for conducting an assay on a liquid sample, the method comprising: a) providing a microfluidic system as described here to a reader device as described here; b) compressing one(s)/said gas-filled chamber(s) of the microfluidic system, in order to expel gas from said/each gas-filled chamber(s); c) introducing a liquid sample to the microfluidic system and allowing the sample to be drawn into said/each microfluidic channel(s) by capillary action, and/or partially decompressing said/each filled chamber(s) of gas such that the gas is drawn into said/each chamber(s) thereby causing the liquid sample to be drawn into said/each microfluidic channel(s); d) allow one or more reagent(s) to react with any analyte present in the liquid sample; e) optionally partially further decompressing said/each gas-filled chamber(s) of the microfluidic system, such that the liquid sample is further drawn along said/each microfluidic channel(s) toward to said/each gas-filled chamber(s) and optionally contacting the liquid sample with an analyte binding agent and/or one or more additional reagent(s); f) optionally capturing any analyte or analyte reaction product and compressing said/each gas-filled chamber(s) such that the gas expelled from said/each chamber(s) causes the sample to be liquid and uncaptured material is pushed away from any captured analyte or analyte reaction product; and g) detect any analyte or analyte reaction product, or captured analyte or analyte reaction product.

[00109] Deve-se perceber que a etapa e) do método anterior pode ser realizada como uma única ou múltiplas etapas. Assim, dependendo dos ensaios a serem realizados, a etapa e) pode ser uma única etapa de forma que a diminuição na força aplicada à dita/cada câmara cheia de gás é uma única diminuição na força e a amostra é puxada para um único local em dito/cada canal microfluídico. Alternativamente, pode haver múltiplas etapas, tais como 2, 3, ou 4 etapas, onde diminuições sucessivas na força são aplicadas à dita/cada câmara, resultando na amostra sendo puxada para qualquer número de locais sucessivos dentro de dito/cada canal microfluídico dependendo do número de vezes uma diminuição na força é realizada. Assim, a presente invenção permite que ensaios sejam conduzidos onde uma única etapa ou múltiplas etapas são exigidas.[00109] It should be noted that step e) of the previous method can be performed as a single or multiple steps. Thus, depending on the tests to be performed, step e) may be a single step so that the decrease in force applied to said/each gas-filled chamber is a single decrease in force and the sample is pulled to a single location in said/each microfluidic channel. Alternatively, there may be multiple steps, such as 2, 3, or 4 steps, where successive decreases in force are applied to said/each chamber, resulting in the sample being pulled to any number of successive locations within said/each microfluidic channel depending on the number of times a decrease in strength is carried out. Thus, the present invention allows tests to be conducted where a single step or multiple steps are required.

[00110] Força como aplicada à câmara cheia de gás pode ser provida por meios de controle de força como discutido anteriormente que compreende um piezoflexionador e opcionalmente um dedo ou pé em associação com isso.[00110] Force as applied to the gas-filled chamber may be provided by force control means as discussed previously comprising a piezoflexor and optionally a finger or foot in association therewith.

[00111] A taxa na qual um aumento ou diminuição na aplicação de força na dita/cada câmaras cheias de gás pode ser variada a fim de aumentar ou diminuir a velocidade de movimento de líquido em dito/cada canal. Por exemplo, a diminuição na força aplicada na etapa e) pode ser mais rápida do que a taxa de aumento na força com aplicada na etapa f) quando exigido.[00111] The rate at which an increase or decrease in the application of force in said/each gas-filled chambers can be varied in order to increase or decrease the speed of liquid movement in said/each channel. For example, the decrease in force applied in step e) may be faster than the rate of increase in force applied in step f) when required.

[00112] A captura de complexos de analito/agente ligante de analito pode ser atribuída, por exemplo, ao agente ligante de analito sendo ligado a uma superfície do canal microfluídico, ou capturado em virtude de ser magnética e aplicar uma força magnética aos complexos formados. As partículas magnéticas que são empregadas para formar os complexos podem inicialmente ser depositadas em uma superfície do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) que é oposta à superfície do cartucho com a qual o ímã é colocado em estreito contato, ou a força magnética aplicada. O efeito disto é que as partículas magnéticas são puxadas lateralmente através do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) perpendicular ao fluxo de líquido através do(s) dito(s) canal(is), que aumenta e/ou intensifica contato das partículas magnéticas com o analito ou produto de reação do analito, por meio disso aumentando a sensibilidade do ensaio.[00112] The capture of analyte/analyte-binding agent complexes can be attributed, for example, to the analyte-binding agent being bound to a surface of the microfluidic channel, or captured by virtue of being magnetic and applying a magnetic force to the complexes formed. . The magnetic particles that are employed to form the complexes may initially be deposited on a surface of said microfluidic channel(s) that is opposite to the surface of the cartridge with which the magnet is placed in close contact. , or the applied magnetic force. The effect of this is that the magnetic particles are pulled laterally through said microfluidic channel(s) perpendicular to the flow of liquid through said channel(s), which increases and /or intensifies contact of the magnetic particles with the analyte or analyte reaction product, thereby increasing the sensitivity of the assay.

[00113] É possível que mais que uma modalidade dos métodos anteriores seja realizada usando um único cartucho. Assim, por exemplo, um método que inclui a etapa f) anterior pode ser realizado em um canal dentro de um cartucho da presente invenção e um método que não inclui a etapa f) pode ser realizado em um canal separado. Adicionalmente, ou alternativamente, a etapa e) pode ser realizada isoladamente ou múltiplas vezes nos canais supramencionados e/ou canais adicionais. Desta maneira, múltiplos diferentes tipos de ensaios podem ser conduzidos usando um único cartucho que compreende uma pluralidade de canais de ensaio.[00113] It is possible for more than one embodiment of the previous methods to be performed using a single cartridge. Thus, for example, a method that includes the previous step f) can be carried out in a channel within a cartridge of the present invention and a method that does not include step f) can be carried out in a separate channel. Additionally, or alternatively, step e) can be performed alone or multiple times in the aforementioned channels and/or additional channels. In this way, multiple different types of assays can be conducted using a single cartridge comprising a plurality of assay channels.

[00114] A presente invenção é adicionalmente baseada no desenvolvimento de um sistema de ensaio que compreende um cartucho microfluídico descartável que é capaz de conduzir inúmeros diferentes ensaios em uma única amostra e um leitor associado que é capaz de detectar e/ou determinar níveis de uma pluralidade de analitos da única amostra e prover uma saída a um usuário. A presente invenção também permite que uma variedade de cartuchos descartável seja recebida pelo leitor, cada um da dita variedade de cartuchos descartável sendo capaz de realizar um painel distinto de diferentes ensaios. Desta maneira, um único leitor pode ser provido que é capaz de ser usado para prover resultados de uma variedade de painéis distintos de diferentes ensaios. A este respeito, cada cartucho pode ser especificamente adaptado para o número e tipos de ensaios que podem ser realizados. Por exemplo, diferentes volumes de amostra podem ser exigidos para ensaios particulares e isso pode ser abordado independentemente por meio do dimensionamento apropriado de cada canal e/ou câmara. Assim, aumentando ou diminuindo o tamanho de qualquer canal particular, é possível aumentar ou diminuir o volume de amostra que é introduzido em cada canal particular. Além disso, o tamanho de qualquer câmara que é conectada a um ou mais canais pode ser aumentado ou diminuído como necessário, dependendo do tipo de ensaio, número de etapas e/ou volume de amostra sendo introduzida nos ditos canais. Isso é facilmente determinado pelos versados na técnica.[00114] The present invention is further based on the development of an assay system comprising a disposable microfluidic cartridge that is capable of conducting numerous different assays on a single sample and an associated reader that is capable of detecting and/or determining levels of a plurality of analytes from the single sample and provide an output to a user. The present invention also allows a variety of disposable cartridges to be received by the reader, each of said variety of disposable cartridges being capable of performing a distinct panel of different assays. In this way, a single reader can be provided that is capable of being used to provide results from a variety of distinct panels from different assays. In this regard, each cartridge can be specifically adapted to the number and types of assays that can be performed. For example, different sample volumes may be required for particular assays and this can be addressed independently through appropriate sizing of each channel and/or chamber. Thus, by increasing or decreasing the size of any particular channel, it is possible to increase or decrease the volume of sample that is introduced into each particular channel. Furthermore, the size of any chamber that is connected to one or more channels can be increased or decreased as necessary depending on the type of assay, number of steps and/or volume of sample being introduced into said channels. This is easily determined by those skilled in the art.

[00115] Assim, em um aspecto adicional, é provido um sistema microfluídico descartável independente para uso na condução de uma pluralidade de ensaios distintos, o cartucho microfluídico compreendendo: um orifício de entrada de amostra para introduzir uma amostra líquida no cartucho microfluídico; múltiplos canais microfluídicos; cada qual do ditos canais microfluídicos sendo adaptado para receber uma porção da amostra líquida e sendo capaz de conduzir um ou mais ensaios na dita porção de amostra usando um ou mais reagentes que estão presentes dentro de cada qual do ditos canais microfluídicos antes de introdução da amostra líquida; e em que movimento de líquido dentro de cada canal microfluídico é independentemente controlável por compressão e/ou descompressão de duas ou mais câmaras cheias de gás do sistema microfluídico, cujas câmaras estão cada qual em comunicação fluídica com um ou mais dos ditos canais microfluídicos.[00115] Thus, in a further aspect, an independent disposable microfluidic system is provided for use in conducting a plurality of distinct assays, the microfluidic cartridge comprising: a sample inlet port for introducing a liquid sample into the microfluidic cartridge; multiple microfluidic channels; each of said microfluidic channels being adapted to receive a portion of the liquid sample and being capable of conducting one or more assays on said sample portion using one or more reagents that are present within each of said microfluidic channels prior to introduction of the sample. liquid; and wherein liquid movement within each microfluidic channel is independently controllable by compression and/or decompression of two or more gas-filled chambers of the microfluidic system, which chambers are each in fluidic communication with one or more of said microfluidic channels.

[00116] Deve-se perceber que o aspecto adicional anterior da invenção pode ser em adição ou como alternativa aos aspectos e modalidades previamente descritas anteriormente. Assim, todos os recursos descritos em relação aos aspectos anteriores da invenção podem se aplicar igualmente ao aspecto imediatamente anterior e, consequentemente, podem ser incluídos como recursos limitantes ou opcionais.[00116] It should be understood that the previous additional aspect of the invention may be in addition to or as an alternative to the aspects and modalities previously described above. Thus, all features described in relation to the previous aspects of the invention may apply equally to the immediately preceding aspect and, consequently, may be included as limiting or optional features.

[00117] É também possível realizar ensaios usando os cartuchos da presente invenção que, além de ter canais que estão em comunicação fluídica com uma câmara ou câmaras, compreendem adicionalmente um ou mais canais que não estão em comunicação fluídica com nenhuma câmara de gás ou câmaras. Um exemplo não limitante de um ensaio como esse é descrito na seção de exemplos aqui a seguir.[00117] It is also possible to carry out tests using the cartridges of the present invention which, in addition to having channels that are in fluidic communication with a chamber or chambers, additionally comprise one or more channels that are not in fluidic communication with any gas chamber or chambers. . A non-limiting example of such an assay is described in the examples section below.

[00118] O cartucho microfluídico da presente invenção é independente no sentido de que além da própria amostra, todos os outros reagentes físicos necessários para conduzir cada ensaio, estão presentes no cartucho microfluídico antes de cada processo de ensaio ser realizado. Assim, outros reagentes, tais como espécies reativas, tampões, líquidos para lavagem etc., não são introduzidos no cartucho durante o processo de ensaio. Tipicamente, o único líquido que entra no cartucho é a própria amostra líquida. Qualquer reagente que pode ter sido depositado em dito/cada canal pode ter sido inicialmente aplicado por meio de um líquido, mas este terá sido seco e o cartucho, antes de conduzir qualquer ensaio particular, pode ser considerado seco sem nenhum ou substancialmente nenhum líquido presente.[00118] The microfluidic cartridge of the present invention is independent in the sense that in addition to the sample itself, all other physical reagents necessary to conduct each assay are present in the microfluidic cartridge before each assay process is performed. Therefore, other reagents, such as reactive species, buffers, washing liquids, etc., are not introduced into the cartridge during the assay process. Typically, the only liquid that enters the cartridge is the liquid sample itself. Any reagent that may have been deposited in said/each channel may have initially been applied by means of a liquid, but this will have been dried and the cartridge, prior to conducting any particular assay, may be considered dry with no or substantially no liquid present. .

[00119] Aplicação de aquecimento/resfriamento e/ou força magnética pode ser provida ao cartucho de um leitor associado, como discutido a seguir, mas isso não deve ser considerado um reagente químico.[00119] Application of heating/cooling and/or magnetic force may be provided to the cartridge of an associated reader, as discussed below, but this should not be considered a chemical reagent.

[00120] Deve-se entender que ensaio multiplex no contexto da presente invenção significa que cartucho microfluídico é capaz não apenas de realizar uma pluralidade de ensaios de uma única amostra, introduzida no cartucho, mas que o cartucho é capaz de realizar uma pluralidade de tipos de ensaios distintamente diferentes. Por exemplo, cada cartucho microfluídico da presente invenção é capaz de realizar pelo menos dois, três, quatro, cinco ou mais dos seguintes tipos de ensaios: imunoensaio, ensaio de ácido nucleico, ensaio baseado em receptor, ensaio de competição, ensaio citométrico, ensaio colorimétrico, ensaio enzimático, ensaio eletroforético, ensaio eletroquímico, ensaio espectroscópico, ensaio cromatográfico, ensaio microscópico, ensaio topográfico, ensaio calorimétrico, ensaio turbimétrico, ensaio de aglutinação, ensaio viscométrico, ensaio de coagulação, ensaio de tempo de coagulação, ensaio de síntese de proteína, ensaio histológico, ensaio de cultura, ensaio de osmolaridade, químico, bioquímico, íon, gás, ou de absorção. Em certas modalidades um tipo de ensaio particular pode ser realizado a fim de detectar diferentes analitos. Por exemplo, mais que um imunoensaio pode ser realizado a fim de detectar diferentes analitos. O dito mais que um imunoensaio pode ser realizado em um único e/ou múltiplos canais microfluídicos.[00120] It should be understood that multiplex assay in the context of the present invention means that a microfluidic cartridge is capable of not only performing a plurality of assays on a single sample introduced into the cartridge, but that the cartridge is capable of performing a plurality of types of distinctly different trials. For example, each microfluidic cartridge of the present invention is capable of performing at least two, three, four, five or more of the following types of assays: immunoassay, nucleic acid assay, receptor-based assay, competition assay, cytometric assay, colorimetric test, enzymatic test, electrophoretic test, electrochemical test, spectroscopic test, chromatographic test, microscopic test, topographic test, calorimetric test, turbimetric test, agglutination test, viscometric test, coagulation test, clotting time test, synthesis test protein, histological assay, culture assay, osmolarity, chemical, biochemical, ion, gas, or absorption assay. In certain embodiments a particular type of assay may be performed in order to detect different analytes. For example, more than one immunoassay can be performed in order to detect different analytes. Said more than one immunoassay can be performed in a single and/or multiple microfluidic channels.

[00121] Em uma modalidade, um cartucho microfluídico da presente invenção é projetado para conduzir um painel de ensaios relacionado a uma doença ou condição particular. Painéis de teste exemplares podem incluir painéis de ensaios de condições cardíacas, condição da glândula suprarrenal, função renal, função do fígado, função neurológica, diabetes, gravidez e condições de gravidez, uma condição metabólica e drogas ilícitas.[00121] In one embodiment, a microfluidic cartridge of the present invention is designed to conduct a panel of assays related to a particular disease or condition. Exemplary test panels may include panels testing cardiac conditions, adrenal gland condition, renal function, liver function, neurological function, diabetes, pregnancy and pregnancy conditions, a metabolic condition, and illicit drugs.

[00122] Por exemplo, um cartucho microfluídico que é projetado para ensaiar para marcadores associados com condições cardíacas pode compreender um ensaio ou ensaios projetados para detectar e/ou determinar um nível de um ou mais dentre o seguinte: perfil de lipídeo - que pode detectar lipoproteína de baixa densidade (LDL), lipoproteína de alta densidade (HDL), triglicerídeos e/ou colesterol total, por exemplo; apolipoproteínas - o componente de proteína de lipoproteínas - não são incluídas em um perfil de lipídeo padrão, mas podem ser testadas separadamente. Níveis anormais podem promover aterosclerose, e pode aumentar o risco de doença da artéria coronária (CAD) e acidente vascular cerebral; homocisteína - é um aminoácido (bloco de construção de proteína). Níveis de sangue elevados podem promover aterosclerose e CAD, bem como coágulos no sangue que podem levar a um ataque cardíaco ou acidente vascular cerebral; troponina; BNP; proteína reativa C (CRP) é uma substância que reflete baixos níveis de inflamação sistêmica e é aumentada em pessoas em risco de CAD; e marcadores cardíacos, tais como estudos de enzima cardíaca medem certas enzimas, tais como CK-MB, ou troponinas, ou hormônios cardíacos tal como peptídeo natriurético do cérebro, que são liberados quando o coração está estressado ou doente ou danificado, como por um ataque cardíaco.[00122] For example, a microfluidic cartridge that is designed to assay for markers associated with cardiac conditions may comprise an assay or assays designed to detect and/or determine a level of one or more of the following: lipid profile - which can detect low-density lipoprotein (LDL), high-density lipoprotein (HDL), triglycerides and/or total cholesterol, for example; Apolipoproteins – the protein component of lipoproteins – are not included in a standard lipid profile but can be tested separately. Abnormal levels can promote atherosclerosis, and may increase the risk of coronary artery disease (CAD) and stroke; homocysteine - is an amino acid (protein building block). High blood levels can promote atherosclerosis and DKA, as well as blood clots that can lead to a heart attack or stroke; troponin; BNP; C-reactive protein (CRP) is a substance that reflects low levels of systemic inflammation and is increased in people at risk for DKA; and cardiac markers such as cardiac enzyme studies measure certain enzymes, such as CK-MB, or troponins, or cardiac hormones such as brain natriuretic peptide, which are released when the heart is stressed or diseased or damaged, such as from a stroke cardiac.

[00123] Sujeitos que experimentam estresse ou outras condições podem ser submetidos a um painel de função suprarrenal, que pode incluir um ou mais dentre o seguinte: aldosterona controla equilíbrio de sal, potássio, e água no corpo e ajuda a regular pressão sanguínea. Superprodução (hiperaldosteronismo) ou subprodução (hipoaldosteronismo) deste hormônio pode ser causada por tumores ou outras anormalidades nas glândulas suprarrenais (primária; por exemplo, câncer suprarrenal) ou pode resultar de problemas lado externo das adrenais (secundária); cortisol é um hormônio glicocorticóide que ajuda a controlar o metabolismo de carboidratos, proteínas, e gorduras; media a resposta do corpo ao estresse; e regula o sistema imune. Sobressecreção de Cortisol, mais frequentemente causado por um tumor suprarrenal benigno, resulta em síndrome de Cushing. Subsecreção pode indicar uma forma de insuficiência suprarrenal conhecida como doença de Addison. Tanto os níveis de sangue quanto níveis de urina (conhecidos como isento de Cortisol) são normalmente medidos; 18-Hidroxicortisol, um produto de metabolismo de Cortisol, é um esteroide incomum produzido em quantidades excessivas em pacientes com hiperaldosteronismo primário. Medição de níveis de sangue deste hormônio pode ajudar a determinar se hiperaldosteronismo é causado por um tumor chamado adenoma suprarrenal, ou por sobrecrescimento (hiperplasia) de tecido suprarrenal; níveis são significativamente maiores em pessoas com um adenoma; e DHEA-S, ou de-hidroepiandrosterona-sulfato- um hormônio sexual (andrógeno) sintetizado pela glândula suprarrenal- é um precursor a testosterona. Em mulheres, as glândulas suprarrenais são a principal, e algumas vezes única, fonte de andrógenos. Níveis de DHEA-S elevados são associados com virilismo (característica de corpo masculino), hirsutismo (crescimento capilar excessivo), amenorréia (ausência de menstruação), e infertilidade. Anormalidades suprarrenais tais como tumores podem levar a anormalidade de altos níveis de DHEA-S.[00123] Subjects who experience stress or other conditions may undergo an adrenal function panel, which may include one or more of the following: Aldosterone controls salt, potassium, and water balance in the body and helps regulate blood pressure. Overproduction (hyperaldosteronism) or underproduction (hypoaldosteronism) of this hormone may be caused by tumors or other abnormalities in the adrenal glands (primary; e.g., adrenal cancer) or may result from problems on the outside of the adrenal glands (secondary); Cortisol is a glucocorticoid hormone that helps control the metabolism of carbohydrates, proteins, and fats; mediates the body's response to stress; and regulates the immune system. Cortisol oversecretion, most often caused by a benign adrenal tumor, results in Cushing's syndrome. Undersecretion may indicate a form of adrenal insufficiency known as Addison's disease. Both blood levels and urine levels (known as Cortisol-free) are normally measured; 18-Hydroxycortisol, a product of Cortisol metabolism, is an unusual steroid produced in excessive amounts in patients with primary hyperaldosteronism. Measuring blood levels of this hormone can help determine whether hyperaldosteronism is caused by a tumor called adrenal adenoma, or by overgrowth (hyperplasia) of adrenal tissue; levels are significantly higher in people with an adenoma; and DHEA-S, or dehydroepiandrosterone-sulfate - a sex hormone (androgen) synthesized by the adrenal gland - is a precursor to testosterone. In women, the adrenal glands are the main, and sometimes only, source of androgens. Elevated DHEA-S levels are associated with virilism (male body characteristic), hirsutism (excessive hair growth), amenorrhea (absence of menstruation), and infertility. Adrenal abnormalities such as tumors can lead to abnormally high levels of DHEA-S.

[00124] Testes de função renal são usados para ajudar a determinar a causa de sintomas tais como icterícia que pode ser em virtude de doença hepática. Eles são também usados para classificar quanto a dano hepático potencial, por exemplo, em alcoólicos ou pessoas expostas ao vírus da hepatite, e também para monitorar mudanças em função renal anormal. Assim, um cartucho microfluídico de função renal da presente invenção pode incluir um ou mais dentre o seguinte: testes de enzima: O fígado é o sítio de muitas reações bioquímicas que são controladas por inúmeras enzimas, incluindo alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST), fosfatase alcalina (ALP), e gama glutamil transferase (GGT). Níveis elevados de enzimas no fígado na corrente sanguínea pode indicar dano hepático; entretanto, eles não apontam necessariamente para uma doença hepática específica. Embora testes de enzima possam ser ordenados individualmente, eles provêm mais informação quando realizados em combinação, uma vez que níveis de muitas enzimas no fígado podem ser elevados em doenças que afetam outros órgãos; bilirrubina, o principal pigmento em bílis, é um produto de quebra de hemoglobina, uma substância contendo ferro em células de sangue vermelho. Normalmente, apenas uma pequena quantidade de bilirrubina circula no sangue. Níveis de sangue elevados podem resultar de muitas formas de doença do fígado e trato biliar, incluindo hepatite e obstrução do duto biliar. A presença de bilirrubina em excesso no sangue produz uma descoloração amarelada da pele e olhos chamada icterícia; albumina é uma principal proteína que, como a maioria das proteínas na corrente sanguínea, é sintetizada pelo fígado. Uma diminuição do nível de albumina no soro (a porção líquida de sangue que permanece após coágulos de sangue total) é uma indicação de doença hepática crônica; tempo de protrombina (PT) é um estudo de coagulação de sangue que pode ser realizado para avaliar a função do fígado. Em virtude deprotrombina ser uma das proteínas de coagulação que é sintetizada pelo fígado, um PT anormal pode refletir disfunção do fígado; testes de hepatite viral podem ser feitos em pessoas com enzimas anormais no fígado cujo histórico médico e/ou sintomas aumenta suspeita da doença. (Sintomas incluem febre de grau baixo, mal-estar, perda de apetite, e fadiga, mas não são sempre presentes.) Os três tipos mais comuns deste vírus encontrados nos U.S. são hepatite A, B e C (conhecidas como HAV, HBV e HCV); eles são todos detectados testando quanto a presença de antígenos ou anticorpos específicos encontrados apenas no sangue de indivíduos infectados. Diferentes testes de anticorpo/antígeno podem ser realizados, dependendo de qual tipo de hepatite é suspeito. Além disso, A presença de anticorpos particulares pode sinalizar se a infecção está em um estágio agudo ou crônico.[00124] Kidney function tests are used to help determine the cause of symptoms such as jaundice that may be due to liver disease. They are also used to screen for potential liver damage, for example in alcoholics or people exposed to the hepatitis virus, and also to monitor changes in abnormal kidney function. Thus, a kidney function microfluidic cartridge of the present invention may include one or more of the following: Enzyme testing: The liver is the site of many biochemical reactions that are controlled by numerous enzymes, including alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase ( AST), alkaline phosphatase (ALP), and gamma glutamyl transferase (GGT). Elevated levels of liver enzymes in the bloodstream may indicate liver damage; however, they do not necessarily point to a specific liver disease. Although enzyme tests can be ordered individually, they provide more information when performed in combination, since levels of many enzymes in the liver can be elevated in diseases that affect other organs; Bilirubin, the main pigment in bile, is a breakdown product of hemoglobin, an iron-containing substance in red blood cells. Normally, only a small amount of bilirubin circulates in the blood. Elevated blood levels can result from many forms of liver and biliary tract disease, including hepatitis and bile duct obstruction. The presence of excess bilirubin in the blood produces a yellowish discoloration of the skin and eyes called jaundice; Albumin is a major protein that, like most proteins in the bloodstream, is synthesized by the liver. A decreased serum albumin level (the liquid portion of blood that remains after whole blood clots) is an indication of chronic liver disease; Prothrombin time (PT) is a blood clotting study that can be performed to evaluate liver function. Because prothrombin is one of the clotting proteins that is synthesized by the liver, an abnormal PT may reflect liver dysfunction; Viral hepatitis tests may be done in people with abnormal liver enzymes whose medical history and/or symptoms raise suspicion of the disease. (Symptoms include low-grade fever, malaise, loss of appetite, and fatigue, but they are not always present.) The three most common types of this virus found in the U.S. are hepatitis A, B, and C (known as HAV, HBV, and HCV); they are all detected by testing for the presence of specific antigens or antibodies found only in the blood of infected individuals. Different antibody/antigen tests may be performed depending on which type of hepatitis is suspected. Furthermore, the presence of particular antibodies can signal whether the infection is in an acute or chronic stage.

[00125] Painéis de testes são frequentemente empregados para considerar um sujeito em risco de desenvolver diabetes ou confirmar que um sujeito tem diabetes tipo I ou II. Bem como um painel de lipídeo descrito anteriormente, um cartucho microfluídico de painel de diabetes pode ser projetado para conduzir um ou mais dentre os seguintes ensaios: Testes de Contagem Completa de Sangue (CBC) para distúrbios do sangue tal como infecção ou anemia; Glicose em jejum é usada para detectar tanto hiperglicemia e hipoglicemia, para ajudar a diagnosticar diabetes, e para monitorar níveis de glicose em pessoas com diabetes; Hemoglobina A 1 c pode detectar pré-diabetes, diagnosticá-lo, ou ver se o diabetes está sob controle; e Urinálise Diabética determinará se albumina (proteína) é encontrada em sua urina (se for o caso, é possível que um dos rins do sujeito não está funcionando adequadamente).[00125] Test panels are often employed to consider a subject at risk of developing diabetes or confirm that a subject has type I or II diabetes. Much like a lipid panel described previously, a diabetes panel microfluidic cartridge can be designed to conduct one or more of the following assays: Complete Blood Count (CBC) tests for blood disorders such as infection or anemia; Fasting glucose is used to detect both hyperglycemia and hypoglycemia, to help diagnose diabetes, and to monitor glucose levels in people with diabetes; Hemoglobin A 1 c can detect prediabetes, diagnose it, or see if diabetes is under control; and Diabetic Urinalysis will determine whether albumin (protein) is found in your urine (if so, it is possible that one of the subject's kidneys is not functioning properly).

[00126] É também possível testar quanto a drogas ilícitas ou fármacos que são considerados proibidos para uso por homens e mulheres esportistas. Um cartucho microfluídico da presente invenção projetado para detectar e/ou determinar um nível de uma droga ilícita em um sujeito, pode ser projetado para ensaiar um ou mais dentre o seguinte: anfetaminas; Barbitúricos; Buprenorfinas; Benzodiazepinas; Cocaína; Êxtase; Metanfetaminas; Heroína (Opiatos/Morfina); Metadona; Antidepressivos Tricíclicos; Canabis e/ou outros agentes psicoativos.[00126] It is also possible to test for illicit drugs or pharmaceuticals that are considered prohibited for use by sports men and women. A microfluidic cartridge of the present invention designed to detect and/or determine a level of an illicit drug in a subject, may be designed to assay one or more of the following: amphetamines; Barbiturates; Buprenorphines; Benzodiazepines; Cocaine; Ecstasy; Methamphetamines; Heroin (Opiates/Morphine); Methadone; Tricyclic Antidepressants; Cannabis and/or other psychoactive agents.

[00127] Será percebido que os painéis de ensaios descritos anteriormente são meramente exemplares e não devem ser considerados limitantes. De acordo com a presente invenção, painéis de ensaios particulares podem ser considerados e um cartucho de acordo com a presente invenção provido a fim de conduzir o painel de ensaios particular.[00127] It will be appreciated that the test panels described above are merely exemplary and should not be considered limiting. In accordance with the present invention, particular test panels may be considered and a cartridge in accordance with the present invention provided in order to conduct the particular test panel.

[00128] Embora cada painel de ensaios seja conduzido dentro de um cartucho microfluídico da presente invenção, resultados de cada ensaio precisam ser detectados e/ou determinados. Isso é realizado por um leitor como descrito aqui[00128] Although each panel of assays is conducted within a microfluidic cartridge of the present invention, results of each assay need to be detected and/or determined. This is performed by a reader as described here

[00129] O leitor pode incluir um meio de determinação de cartucho, que pode ser um leitor de código de barras/código QR ou similares presentes no leitor que é projetado para ler um código de barras/código QR ou outro tipo de código no cartucho microfluídico. O código transfere para o leitor informação concernente ao tipo de cartucho microfluídico e ensaios a ser conduzidos, a fim de que o leitor fique preparado para realizar e detectar/determinar os resultados do cartucho microfluídico particular. Em uma modalidade mais simples, os ditos orifícios de recepção do leitor podem ser projetados para aceitar apenas um tipo de cartucho microfluídico particular, muito parecido com uma fechadura e chave. Assim, cada orifício de recepção pode aceitar apenas um tipo de cartucho particular por meio do qual introdução de um cartucho em um orifício de recepção específico instrui o leitor em qual tipo de cartucho foi inserido e os ensaios a ser conduzidos. Um usuário poderia também entrar em detalhes no leitor de maneira que o leitor seja instruído ao ensaio a realizar, mas isso pode ser menos desejável uma vez que pode levar a erro do usuário.[00129] The reader may include a cartridge determination means, which may be a barcode/QR code or similar reader present in the reader that is designed to read a barcode/QR code or other type of code on the cartridge. microfluidic. The code transfers to the reader information regarding the type of microfluidic cartridge and assays to be conducted, so that the reader is prepared to perform and detect/determine the results of the particular microfluidic cartridge. In a simpler embodiment, said reader receiving ports may be designed to accept only a particular type of microfluidic cartridge, much like a lock and key. Thus, each receiving hole can accept only one particular cartridge type whereby introduction of a cartridge into a specific receiving hole instructs the reader which type of cartridge was inserted and the tests to be conducted. A user could also enter details into the reader so that the reader is instructed what test to perform, but this may be less desirable as it may lead to user error.

[00130] O leitor da presente invenção é construído de forma que seja capaz de receber uma pluralidade de diferentes cartuchos microfluídicos. Entende-se que “diferente” significa que os cartuchos da presente invenção podem ser adaptados para conduzir um painel de ensaios particular, em vez de os cartuchos aparecerem deforma evidente visualmente diferentes. Ou seja, dois cartuchos quando colocados lado a lado podem parecer bastante similares, mas um cartucho pode ser adaptado para realizar um painel de ensaios adequado para detectar doença cardíaca e um outro cartucho pode ser adaptado para realizar um painel de ensaios adequado para detecção de diabetes, por exemplo.[00130] The reader of the present invention is constructed so that it is capable of receiving a plurality of different microfluidic cartridges. "Different" is understood to mean that the cartridges of the present invention can be adapted to conduct a particular panel of tests, rather than the cartridges clearly appearing visually different. That is, two cartridges when placed side by side may appear quite similar, but one cartridge may be adapted to perform a panel assay suitable for detecting heart disease and another cartridge may be adapted to perform a panel assay suitable for detecting diabetes. , for example.

[00131] Assim, em um aspecto adicional, é provida uma plataforma de ensaio multiplex para uso na condução de múltiplos painéis de ensaios, a plataforma de ensaio multiplex compreendendo uma pluralidade de cartuchos microfluídicos, cada cartucho sendo capaz de conduzir um painel de ensaios definido em uma amostra e um leitor construído para ser capaz de receber e verificar cada qual da dita pluralidade de cartuchos microfluídicos, por meio do qual o leitor é configurável para detectar e/ou determinar níveis de um painel de analitos que pode estar presente na amostra.[00131] Thus, in a further aspect, a multiplex assay platform is provided for use in conducting multiple panels of assays, the multiplex assay platform comprising a plurality of microfluidic cartridges, each cartridge being capable of conducting a defined panel of assays. in a sample and a reader constructed to be capable of receiving and verifying each of said plurality of microfluidic cartridges, whereby the reader is configurable to detect and/or determine levels of a panel of analytes that may be present in the sample.

[00132] Em uso, um sujeito será predeterminado testando com um painel de ensaios particular, ou um paciente visitará um profissional de saúde, tais como um médico, enfermeira ou outro profissional médico e o profissional de saúde identificará o sujeito como que precisa que um painel de testes adequado seja conduzido. O paciente ou profissional de saúde selecionará um cartucho que é configurado para realizar o painel de ensaios desejado e inserirá esse cartucho escolhido no leitor. O leitor determinará a partir dos recursos presentes no cartucho, qual painel de ensaios o cartucho é projetado para conduzir e o leitor configurará por si mesmo apropriadamente a fim de ser capaz de correr os ensaios e detectar e/ou determinar os níveis do painel de analitos particular presentes na amostra do sujeito. Uma amostra será provida ou obtida do sujeito e a amostra introduzida no orifício de entrada do cartucho. O painel de ensaios será conduzido na amostra pelo leitor e o cartucho que trabalham conjuntamente e mediante término dos ensaios, o leitor detectará e/ou determinará os níveis de analito que estão presentes na amostra. O leitor então proverá os resultados do painel de ensaios ao sujeito e/ou profissional de saúde.[00132] In use, a subject will be predetermined by testing with a particular testing panel, or a patient will visit a healthcare professional, such as a doctor, nurse, or other medical professional, and the healthcare professional will identify the subject as needing a appropriate panel testing is conducted. The patient or healthcare professional will select a cartridge that is configured to perform the desired panel of assays and insert that chosen cartridge into the reader. The reader will determine from the features present on the cartridge which panel of assays the cartridge is designed to conduct and the reader will configure itself appropriately in order to be able to run the assays and detect and/or determine panel analyte levels. particular present in the subject's sample. A sample will be provided or obtained from the subject and the sample introduced into the cartridge inlet port. The test panel will be conducted on the sample by the reader and cartridge working together and upon completion of the tests, the reader will detect and/or determine the levels of analyte that are present in the sample. The reader will then provide the panel test results to the subject and/or healthcare professional.

[00133] Bem como profissionais de saúde, o usuário pode ser um oficial da lei, ou oficial de teste de dopagem esportiva, por exemplo, onde o sujeito é um indivíduo que está sendo testado quanto ao uso de droga inapropriada, por exemplo.[00133] As well as healthcare professionals, the user may be a law enforcement official, or sports doping testing official, for example, where the subject is an individual being tested for inappropriate drug use, for example.

[00134] A presente invenção será agora adicionalmente definida pela referência às seguintes cláusulas enumeradas: 1. Um cartucho microfluídico para uso na condução de um ensaio em uma amostra líquida, o cartucho microfluídico compreendendo um orifício de entrada de amostra conectado a pelo menos um canal microfluídico, em que cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) compreende(m) um ou mais reagentes depositados no(s) mesmo(s) para uso na condução do ensaio e uma zona de detecção, cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) adicionalmente fluidicamente conectado(s) a uma câmara compressível cheia de gás, em que compressão ou descompressão de uma superfície externa da câmara faz com que o gás seja expelido ou puxado para dentro da câmara respectivamente, que, por sua vez, causa um movimento recíproco da amostra líquida dentro de dito/cada canal microfluídico.[00134] The present invention will now be further defined by reference to the following enumerated clauses: 1. A microfluidic cartridge for use in conducting an assay on a liquid sample, the microfluidic cartridge comprising a sample inlet port connected to at least one channel microfluidic, wherein each/said microfluidic channel(s) comprises one or more reagents deposited therein for use in conducting the assay and a detection zone, each/said Microfluidic channel(s) additionally fluidically connected to a gas-filled compressible chamber, wherein compression or decompression of an external surface of the chamber causes gas to be expelled or drawn into the chamber respectively , which, in turn, causes a reciprocal movement of the liquid sample within said/each microfluidic channel.

[00135] 2. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 1, em que, em seguida à reação da amostra líquida com os ditos um ou mais reagentes depositados dentro de dito/cada canal microfluídico, gás expelido da câmara serve para remover líquido da zona de detecção dentro de dito/cada canal microfluídico, a fim de que qualquer analito ou produto de reação do analito dentro da dita/cada zona de detecção possa ser detectado em um ambiente substancialmente isento de líquido.[00135] 2. The microfluidic cartridge according to clause 1, wherein, following reaction of the liquid sample with said one or more reagents deposited within said/each microfluidic channel, gas expelled from the chamber serves to remove liquid from the detection zone within said/each microfluidic channel, so that any analyte or analyte reaction product within said/each detection zone can be detected in a substantially liquid-free environment.

[00136] 3. O cartucho microfluídico de acordo com as cláusulas 1 ou 2, compreendendo uma pluralidade de canais microfluídicos, em que cada qual da dita pluralidade de canais microfluídicos está em comunicação fluídica com o orifício de entrada de amostra.[00136] 3. The microfluidic cartridge according to clauses 1 or 2, comprising a plurality of microfluidic channels, wherein each of said plurality of microfluidic channels is in fluidic communication with the sample inlet orifice.

[00137] 4. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 3, em que cada qual da dita pluralidade de canais microfluídicos é conectada a uma respectiva câmara cheia de gás, e/ou dois ou mais canais microfluídicos são conectados a uma câmara cheia de gás.[00137] 4. The microfluidic cartridge according to clause 3, wherein each of said plurality of microfluidic channels is connected to a respective gas-filled chamber, and/or two or more microfluidic channels are connected to a gas-filled chamber. gas.

[00138] 5. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior em que o orifício da amostra é conectado a uma primeira extremidade do(s)e dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) e uma segunda extremidade do(s)e dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) é conectada a uma ou mais de dita(s) câmaras cheias de gás.[00138] 5. The microfluidic cartridge according to any preceding clause wherein the sample orifice is connected to a first end of said microfluidic channel(s) and a second end of the (s)and said/each microfluidic channel(s) is connected to one or more of said gas-filled chambers.

[00139] 6. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior compreendendo adicionalmente um ou mais recursos de coleta projetado para receber resíduo fluido e/ou amostra líquida em excesso.[00139] 6. The microfluidic cartridge according to any preceding clause additionally comprising one or more collection features designed to receive fluid waste and/or excess liquid sample.

[00140] 7. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior em que o cartucho e os canais e outros recursos dispostos no mesmo, são formados por um sanduíche de três substratos planos separados compreendendo um substrato de topo, um substrato de base e substrato do meio disposto entre os substratos de topo e base.[00140] 7. The microfluidic cartridge according to any preceding clause wherein the cartridge and the channels and other features arranged therein, are formed by a sandwich of three separate flat substrates comprising a top substrate, a base substrate and substrate of the medium arranged between the top and base substrates.

[00141] 8. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 7 em que cada camada tem uma espessura uniforme e é formada do mesmo material, opcionalmente cada camada tendo a mesma espessura uniforme.[00141] 8. The microfluidic cartridge according to clause 7 wherein each layer has a uniform thickness and is formed from the same material, optionally each layer having the same uniform thickness.

[00142] 9. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer uma das cláusulas 7 ou 8 em que o cartucho é formado de uma faixa contínua ou processo de rolo a rolo.[00142] 9. The microfluidic cartridge according to any one of clauses 7 or 8 wherein the cartridge is formed from a continuous strip or roll-to-roll process.

[00143] 10. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer uma das cláusulas 7 - 9 em que os substratos planos são vedados conjuntamente por aplicação de calor e/ou o uso de adesivo.[00143] 10. The microfluidic cartridge according to any one of clauses 7 - 9 wherein the flat substrates are sealed together by application of heat and/or the use of adhesive.

[00144] 11. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 10 em que os substratos planos são vedados conjuntamente usando um adesivo que é resiliente e facilita a compressibilidade de cada/dita câmara.[00144] 11. The microfluidic cartridge according to clause 10 wherein the flat substrates are sealed together using an adhesive that is resilient and facilitates the compressibility of each/said chamber.

[00145] 12. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior em que o(s) dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) no cartucho compreende(m) um ou mais recursos de parada de fluido, que são projetados para prevenir que a amostra e/ou outros fluidos passem através do(s) dito(s) recurso(s) de parada em virtude de ação capilar sozinha.[00145] 12. The microfluidic cartridge according to any preceding clause wherein said microfluidic channel(s)/each microfluidic channel(s) in the cartridge comprises one or more fluid stopping features, which are designed to prevent sample and/or other fluids from passing through said stop feature(s) due to capillary action alone.

[00146] 13. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior compreendendo uma válvula unidirecional que é projetada apenas para permitir que gás saia do cartucho mediante uma amostra líquida sendo introduzida no cartucho por ação capilar, ainda não permitindo que o fluido seja introduzido no cartucho por meio da válvula.[00146] 13. The microfluidic cartridge according to any preceding clause comprising a one-way valve that is designed only to allow gas to exit the cartridge upon a liquid sample being introduced into the cartridge by capillary action, yet not allowing fluid to be introduced into the cartridge through the valve.

[00147] 14. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 13, em que a válvula é posicionada adjacente a um recurso de parada que foi projetado para prevenir transporte ulterior da amostra dentro do canal microfluídico por ação capilar sozinha.[00147] 14. The microfluidic cartridge according to clause 13, wherein the valve is positioned adjacent to a stop feature that is designed to prevent further transport of the sample within the microfluidic channel by capillary action alone.

[00148] 15. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 14 em que a válvula é localizada dentro de um canal microfluídico de menor dimensão do que dito/cada canal microfluídico e que está em comunicação fluídica com um dos ditos canais microfluídicos.[00148] 15. The microfluidic cartridge according to clause 14 wherein the valve is located within a microfluidic channel of smaller size than said/each microfluidic channel and which is in fluidic communication with one of said microfluidic channels.

[00149] 16. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer uma cláusula anterior compreendendo um ou mais recursos de eletrodo em contato com o(s) dito(s)/cada canal(is) para uso em medição de ou detecção de líquido presente no(s) dito(s)/cada canal(is).[00149] 16. The microfluidic cartridge according to any preceding clause comprising one or more electrode features in contact with said channel(s) for use in measuring or detecting liquid present in the said(s)/each channel(s).

[00150] 17. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior compreendendo adicionalmente um agente ligante de analito depositado dentro do(s) dito(s) canal(is), em que opcionalmente o agente ligante de analito é ligado a uma superfície do(s) dito(s) canal(is).[00150] 17. The microfluidic cartridge according to any preceding clause further comprising an analyte binding agent deposited within said channel(s), wherein optionally the analyte binding agent is bound to a surface of the said channel(s).

[00151] 18. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 17 em que o agente ligante é afixado a uma partícula magnética ou paramagnética.[00151] 18. The microfluidic cartridge according to clause 17 in which the binding agent is affixed to a magnetic or paramagnetic particle.

[00152] 19. O cartucho microfluídico de acordo com as cláusulas 17 ou 18 em que o agente ligante ou partícula magnética/paramagnética são depositados dentro de dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) do cartucho, de forma que mediante a amostra sendo aplicada ao cartucho e sendo puxada para o(s) dito(s)/cada canal(is), os agentes ligantes ou partículas magnéticas/paramagnéticas são ressuspensos pela amostra líquida.[00152] 19. The microfluidic cartridge according to clauses 17 or 18 wherein the binding agent or magnetic/paramagnetic particle is deposited within said/each microfluidic channel(s) of the cartridge, such that Upon the sample being applied to the cartridge and being drawn into said channel(s), the binding agents or magnetic/paramagnetic particles are resuspended by the liquid sample.

[00153] 20. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer uma das cláusulas 17 - 19 em que o agente ligante ou partículas magnéticas/paramagnéticas são depositados em uma área do(s)e dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) definida por recursos em qualquer extremidade da área de deposição projetada para limitar o movimento das partículas magnéticas/paramagnéticas quando inicialmente depositadas em dito/cada canal.[00153] 20. The microfluidic cartridge according to any one of clauses 17 - 19 wherein the binding agent or magnetic/paramagnetic particles are deposited in an area of said microfluidic channel(s)/each microfluidic channel(s). s) defined by features at either end of the deposition area designed to limit the movement of magnetic/paramagnetic particles when initially deposited in said/each channel.

[00154] 21. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer uma das cláusulas 19 ou 20 em que as partículas magnéticas/paramagnéticas são depositadas em uma superfície de dito/cada canal que é oposta à superfície do cartucho com o qual um ímã ou força magnética é colocado em estreita proximidade.[00154] 21. The microfluidic cartridge according to any one of clauses 19 or 20 in which the magnetic/paramagnetic particles are deposited on a surface of said/each channel that is opposite the surface of the cartridge with which a magnet or magnetic force is placed in close proximity.

[00155] 22. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior em que o cartucho compreende adicionalmente um ou mais reagentes adicionais depositados dentro de dito(s)/cada canal(is) microfluídicos(s), cujos reagentes adicionais facilitam a detecção de analito presente na amostra.[00155] 22. The microfluidic cartridge according to any preceding clause wherein the cartridge further comprises one or more additional reagents deposited within said microfluidic channel(s), which additional reagents facilitate detection of analyte present in the sample.

[00156] 23. O cartucho microfluídico de acordo com a cláusula 22 em que dito um ou mais reagentes adicionais inclui um rótulo que foi adaptado para se ligar especificamente a um analito a ser detectado para facilitar a detecção de analito.[00156] 23. The microfluidic cartridge according to clause 22 wherein said one or more additional reagents includes a label that has been adapted to specifically bind to an analyte to be detected to facilitate analyte detection.

[00157] 24. O cartucho microfluídico de acordo com as cláusulas 22 ou 23 em que analito é ligado ao agente ligante de analito em uma primeira área do(s)e dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s), antes de ser transportado para um área ou áreas adicionais do(s)e dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s), nas quais o dito um ou mais reagentes adicionais e/ou rótulo são depositados, por meio de gás sendo puxado de volta para a dita/cada câmara cheia de gás.[00157] 24. The microfluidic cartridge according to clauses 22 or 23 wherein analyte is bound to the analyte binding agent in a first area of said microfluidic channel(s), before being transported to an additional area or areas of said microfluidic channel(s), in which said one or more additional reagents and/or label are deposited, by means of gas being pulled back into said/each gas-filled chamber.

[00158] 25. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior em que dito cartucho é capaz de realizar uma pluralidade (tal como 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou mais) dos mesmos e/ou diferentes ensaios em uma única amostra.[00158] 25. The microfluidic cartridge according to any preceding clause wherein said cartridge is capable of holding a plurality (such as 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 or more) thereof and /or different assays on a single sample.

[00159] 26. O cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior em que o volume da amostra aplicada ao cartucho é menor que 50μL, tal como menor que 40μL, 30μL, ou 20μL.[00159] 26. The microfluidic cartridge according to any preceding clause in which the sample volume applied to the cartridge is less than 50μL, such as less than 40μL, 30μL, or 20μL.

[00160] 27. Um kit compreendendo um cartucho microfluídico de acordo com qualquer cláusula anterior, conjuntamente com um dispositivo de coleta de amostra.[00160] 27. A kit comprising a microfluidic cartridge in accordance with any preceding clause, together with a sample collection device.

[00161] 28. O kit de acordo com a cláusula 26 em que o dispositivo de coleta de amostra é adaptado para ser inserido no orifício de entrada de amostra do cartucho e a seguir provir uma vedação ao orifício de entrada.[00161] 28. The kit according to clause 26 wherein the sample collection device is adapted to be inserted into the sample inlet hole of the cartridge and then provide a seal to the inlet hole.

[00162] 29. O kit de acordo com a cláusula 27 para uso na condução de um ensaio de detecção de ácido nucleico.[00162] 29. The kit according to clause 27 for use in conducting a nucleic acid detection assay.

[00163] 30. Um dispositivo leitor para uso com um cartucho microfluídico de qualquer uma das cláusulas 1 - 26, ou kit de acordo com as cláusulas 26 - 29, o dispositivo leitor compreendendo: um orifício de recepção para introduzir o cartucho microfluídico no dispositivo leitor; meios de aplicação de força para fazer em contato com uma superfície externa da dita/cada câmara cheia de gás do cartucho e ser capaz de exercer uma força variável na dita/cada câmara cheia de gás, por meio da qual uma aplicação de força inicial na superfície da dita/cada câmara cheia de gás resultará em gás sendo expelido da dita/cada câmara cheia de gás e ao longo de dito/cada canal microfluídico para fora da dita/cada câmara; e uma redução na força aplicada à dita/cada câmara cheia de gás resultará em gás dentro de dito/cada canal microfluídico sendo puxado de volta a favor e contra a câmara cheia de gás; e meios de detecção para permitir a detecção de um analito ou produto de reação do analito desejado presente em uma amostra líquida introduzida no cartucho microfluídico.[00163] 30. A reader device for use with a microfluidic cartridge of any one of clauses 1 - 26, or kit according to clauses 26 - 29, the reader device comprising: a receiving hole for introducing the microfluidic cartridge into the device reader; force application means for contacting an external surface of said/each gas-filled chamber of the cartridge and being capable of exerting a variable force on said/each gas-filled chamber, whereby an application of initial force to the surface of said/each gas-filled chamber will result in gas being expelled from said/each gas-filled chamber and along said/each microfluidic channel out of said/each chamber; and a reduction in force applied to said/each gas-filled chamber will result in gas within said/each microfluidic channel being drawn back towards and against the gas-filled chamber; and detection means for enabling detection of an analyte or reaction product of the desired analyte present in a liquid sample introduced into the microfluidic cartridge.

[00164] 31. O dispositivo leitor de acordo com a cláusula 30 compreendendo um orifício de recepção adaptado para receber cartuchos de diferentes dimensões, cada cartucho diferentemente dimensionado projetado para realizar um número definido de ensaios.[00164] 31. The reader device according to clause 30 comprising a receiving hole adapted to receive cartridges of different dimensions, each differently sized cartridge designed to perform a defined number of tests.

[00165] 32. O dispositivo leitor de acordo com a cláusula 31 em que o orifício de recepção é assim adaptado para assegurar inserção correta e identificação de cada cartucho diferentemente dimensionado.[00165] 32. The reader device according to clause 31 wherein the receiving hole is so adapted to ensure correct insertion and identification of each differently sized cartridge.

[00166] 33. O dispositivo leitor de acordo com as cláusulas 30 - 32 compreendendo adicionalmente um ímã permanente para ser colocado em estreita proximidade a (ou eletroímã que é projetado para aplicar um campo magnético a), um cartucho de acordo com as cláusulas 18 - 26 que foi introduzido no leitor, a fim de concentrar e manter as partículas magnéticas/paramagnéticas na zona de detecção de dito/cada canal microfluídico do cartucho.[00166] 33. The reader device according to clauses 30 - 32 further comprising a permanent magnet to be placed in close proximity to (or electromagnet which is designed to apply a magnetic field to), a cartridge according to clauses 18 - 26 which was introduced into the reader in order to concentrate and maintain the magnetic/paramagnetic particles in the detection zone of said/each microfluidic channel of the cartridge.

[00167] 34. O dispositivo leitor de acordo com as cláusulas 30 - 33 em que os meios de aplicação de força são na forma de um dedo ou um pé que é projetado para fazer em contato e aplicar força a uma superfície externa de uma câmara do cartucho.[00167] 34. The reader device according to clauses 30 - 33 wherein the means of applying force is in the form of a finger or a foot that is designed to contact and apply force to an external surface of a chamber of the cartridge.

[00168] 35. O dispositivo leitor de acordo com a cláusula 34 em que dito dedo/pé é projetado para fazer em contato apenas uma porção da superfície externa total da câmara cheia de gás.[00168] 35. The reader device according to clause 34 wherein said finger/foot is designed to bring into contact only a portion of the total outer surface of the gas-filled chamber.

[00169] 36. O dispositivo leitor de acordo com a cláusula 35 em que cada dedo/pé é dimensionado para fazer em contato entre 10 e 50% da superfície externa de cada câmara.[00169] 36. The reader device according to clause 35 wherein each finger/foot is sized to make contact between 10 and 50% of the outer surface of each chamber.

[00170] 37. O dispositivo leitor de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 - 36 em que o meio de aplicação de força é projetado para ser levantado e abaixado para contato com a superfície do cartucho usando um motor presente no leitor.[00170] 37. The reader device according to any one of clauses 30 - 36 wherein the means of applying force is designed to be raised and lowered into contact with the surface of the cartridge using a motor present in the reader.

[00171] 38. O dispositivo leitor de acordo com a cláusula 37 em que o motor é capaz de levantar e abaixar os meios de aplicação de força a uma taxa variável de forma que o gás no cartucho possa ser puxado para e/ou expelido da dita/cada câmara cheia de gás em diferentes taxas.[00171] 38. The reader device according to clause 37 wherein the motor is capable of raising and lowering the force applying means at a variable rate so that the gas in the cartridge can be drawn into and/or expelled from the dictates/each chamber filled with gas at different rates.

[00172] 39. O dispositivo leitor de acordo com as cláusulas 30 - 38 em que o meio de detecção é um dispositivo de detecção óptica, tal como um fluorímetro ou espectrofotômetro.[00172] 39. The reader device according to clauses 30 - 38 wherein the detection means is an optical detection device, such as a fluorimeter or spectrophotometer.

[00173] 40. O dispositivo leitor de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 - 39 compreendendo adicionalmente meio de aquecimento e/ou resfriamento para permitir que ensaios sejam conduzidos a uma temperatura particular, ou pluralidade de temperaturas.[00173] 40. The reader device according to any one of clauses 30 - 39 further comprising heating and/or cooling means to allow tests to be conducted at a particular temperature, or plurality of temperatures.

[00174] 41. Um método para conduzir um ensaio em uma amostra líquida, o método compreendendo: a) introduzir um cartucho microfluídico de acordo com qualquer uma das cláusulas 1 -26 em um dispositivo leitor de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 - 40; b) aplicar uma força a uma/dita câmara cheia de gás do cartucho microfluídico, de maneira a expelir uma porção de gás da/dita câmara; c) introduzir uma amostra líquida no cartucho microfluídico e permitir que a amostra seja puxada para o(s) canal(is) microfluídico(s) por ação capilar, ou diminuir a força aplicada na(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás, de forma que o ar seja puxado para a(s) dita(s) câmara(s) fazendo com que uma amostra líquida seja puxada para o(s) canal(is) microfluídico(s); d) diminuir a força aplicada na(s) dita(s) câmara(s) do cartucho microfluídico, de forma que o ar seja puxado para a(s) dita(s) câmara(s) faça com que a amostra líquida para seja puxada adicionalmente para o(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s) a fim de permitir contato com um agente ligante de analito e opcionalmente um ou mais reagente(s) adicional(is); e) permitir que quaisquer complexos de analito/agente ligante de analito ou produto de reação dos complexos de analito/agente ligante de analito para sejam formados e capturados em uma zona de detecção do(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s); f) aumentar opcionalmente a força aplicada na(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás do cartucho microfluídico, de forma que o gás seja expelido da(s) dita(s) câmara(s) fazendo com que o líquido seja expelido de pelo menos uma porção do(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s) onde os complexos de analito/agente ligante de analito são capturados, de forma que os complexos de analito/agente ligante de analito capturados estejam presentes em um ambiente substancialmente isento de líquido; e g) detectar qualquer analito ou produto de reação do analito capturado opcionalmente no dito ambiente substancialmente isento de líquido.[00174] 41. A method for conducting an assay on a liquid sample, the method comprising: a) introducing a microfluidic cartridge in accordance with any one of clauses 1 - 26 into a reader device in accordance with any one of clauses 30 - 40 ; b) applying a force to a/said gas-filled chamber of the microfluidic cartridge, in order to expel a portion of gas from/said chamber; c) introducing a liquid sample into the microfluidic cartridge and allowing the sample to be drawn into the microfluidic channel(s) by capillary action, or decreasing the force applied to said chamber(s) filled with gas, so that air is drawn into said chamber(s) causing a liquid sample to be drawn into the microfluidic channel(s); d) decreasing the force applied to said chamber(s) of the microfluidic cartridge, so that air is drawn into said chamber(s) and causes the liquid sample to be further pulled into said microfluidic channel(s) to allow contact with an analyte binding agent and optionally one or more additional reagent(s); e) allowing any analyte/analyte-binding agent complexes or reaction product of analyte/analyte-binding agent complexes to be formed and captured in a detection zone of said microfluidic channel(s) (s); f) optionally increasing the force applied to said gas-filled chamber(s) of the microfluidic cartridge, such that gas is expelled from said chamber(s) causing that liquid is expelled from at least a portion of said microfluidic channel(s) where the analyte/analyte-binding agent complexes are captured, such that the analyte/binding agent complexes of captured analyte are present in a substantially liquid-free environment; and g) detecting any analyte or analyte reaction product optionally captured in said substantially liquid-free environment.

[00175] 42. O método de acordo com a cláusula 41 em que etapa d) é realizada como uma única ou múltiplas etapas, por meio das quais a amostra é puxada para um outro ou um número de locais sucessivos respectivamente dentro de dito/cada canal microfluídico correspondendo ao número de vezes que uma diminuição na força é realizada.[00175] 42. The method according to clause 41 in which step d) is carried out as a single or multiple steps, whereby the sample is drawn to another or a number of successive locations respectively within said/each microfluidic channel corresponding to the number of times a decrease in force is performed.

[00176] 43. Um método para conduzir um ensaio em uma amostra líquida, o método compreendendo: a) introduzir um cartucho microfluídico que compreende uma câmara compressível cheia de gás ou câmaras em um dispositivo leitor que compreende meios para comprimir/descomprimir a(s) dita(s) câmara(s); b) aplicar uma força a um(as)/a(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás do cartucho microfluídico, de maneira a expelir uma porção de gás da(s)/dita(s) câmara(s); c) introduzir uma amostra líquida no cartucho microfluídico e permitir que a amostra seja puxada para um canal microfluídico ou canais do cartucho microfluídico por ação capilar, ou diminuir a força aplicada na(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás, de forma que o ar seja puxado para a(s) dita(s) câmara(s) fazendo com que uma amostra líquida seja puxada para o(s) canal(is) microfluídico(s); d) diminuir a força aplicada na(s) dita(s) câmara(s) do cartucho microfluídico, de forma que o ar seja puxado para a(s) dita(s) câmara(s) faça com que a amostra líquida ser puxada adicionalmente para o(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s) a fim de permitir contato com um agente ligante de analito e opcionalmente um ou mais reagente(s) adicional(is) que está(ão) presente(s) no(s)/dito(s) canal(is); e) permitir que quaisquer complexos de analito/agente ligante de analito ou produto de reação dos complexos de analito/agente ligante de analito sejam formados e capturados em uma zona de detecção do(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s); aumentar opcionalmente a força aplicada na(s) dita(s) câmara(s) cheia(s) de gás do cartucho microfluídico, de forma que o gás seja expelido da(s) dita(s) câmara(s) fazendo com que o líquido seja expelido de pelo menos uma porção do(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s) onde os complexos de analito/agente ligante de analito são capturados, de forma que os complexos de analito/agente ligante de analito capturados estejam presentes em um ambiente substancialmente isento de líquido; e g) detectar qualquer analito ou produto de reação do analito capturado no ambiente substancialmente isento de líquido.[00176] 43. A method for conducting an assay on a liquid sample, the method comprising: a) introducing a microfluidic cartridge comprising a gas-filled compressible chamber or chambers into a reader device comprising means for compressing/decompressing the ) said chamber(s); b) applying a force to said gas-filled chamber(s) of the microfluidic cartridge, in order to expel a portion of gas from said chamber(s) camera(s); c) introducing a liquid sample into the microfluidic cartridge and allowing the sample to be drawn into a microfluidic channel or channels of the microfluidic cartridge by capillary action, or decreasing the force applied to said filled chamber(s) of gas, so that air is drawn into said chamber(s) causing a liquid sample to be drawn into the microfluidic channel(s); d) decreasing the force applied to said chamber(s) of the microfluidic cartridge, so that air is drawn into said chamber(s) and causes the liquid sample to be drawn additionally to said microfluidic channel(s) in order to allow contact with an analyte binding agent and optionally one or more additional reagent(s) that is present(s). s) on the said channel(s); e) allow any analyte/analyte-binding agent complexes or reaction product of analyte/analyte-binding agent complexes to be formed and captured in a detection zone of said microfluidic channel(s). s); optionally increase the force applied to said gas-filled chamber(s) of the microfluidic cartridge, such that gas is expelled from said chamber(s) causing the liquid is expelled from at least a portion of said microfluidic channel(s) where the analyte/analyte-binding agent complexes are captured, such that the analyte/analyte-binding agent complexes captured are present in an environment substantially free of liquid; and g) detect any analyte or analyte reaction product captured in the substantially liquid-free environment.

[00177] 44. O método de acordo com as cláusulas 41 ou 43 em que os complexos de analito/agente ligante de analito ou produto de reação dos complexos de analito/agente ligante de analito a ser formados compreendem partículas magnéticas ou paramagnéticas[00177] 44. The method according to clauses 41 or 43 wherein the analyte/analyte-binding agent complexes or reaction product of the analyte/analyte-binding agent complexes to be formed comprise magnetic or paramagnetic particles

[00178] 45. O método de acordo com a cláusula 44 em que as partículas magnéticas que são empregadas para formar os complexos são inicialmente depositadas em uma superfície do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s) que é oposta à superfície do cartucho no qual um ímã é colocado em estreito contato, ou uma força magnética aplicada, a fim de que as partículas magnéticas sejam puxadas lateralmente através do(s) dito(s) canal(is) microfluídico(s).[00178] 45. The method according to clause 44 wherein the magnetic particles which are employed to form the complexes are initially deposited on a surface of said microfluidic channel(s) which is opposite to the surface of the cartridge in which a magnet is placed in close contact, or a magnetic force applied, so that the magnetic particles are drawn laterally through said microfluidic channel(s).

[00179] 46. O método de acordo com as cláusulas 43 -45 em que a etapa d) é realizada como uma única ou múltiplas etapas, por meio das quais a amostra é puxada para um outro ou um número de locais sucessivos respectivamente dentro de dito/cada canal microfluídico correspondendo ao número de vezes em que uma diminuição em força é realizada.[00179] 46. The method according to clauses 43 -45 wherein step d) is carried out as a single or multiple steps, whereby the sample is drawn to another or a number of successive locations respectively within said/each microfluidic channel corresponding to the number of times a decrease in force is performed.

[00180] 47. O método de acordo com qualquer uma das cláusulas 41 46 em que o volume de gás que é expelido da(s) dita(s) câmara(s) fazendo com que o líquido seja expelido de pelo menos uma porção do(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s) onde os complexos de analito/agente ligante de analito são capturados, é suficiente para fazer com que o líquido seja removido da zona de detecção, mas não adicionalmente ao longo do(s) canal(is) microfluídico(s).[00180] 47. The method according to any one of clauses 41-46 wherein the volume of gas that is expelled from said chamber(s) causing liquid to be expelled from at least a portion of the (s)/said microfluidic channel(s) where the analyte/analyte-binding agent complexes are captured, is sufficient to cause the liquid to be removed from the detection zone, but not further along the microfluidic channel(s).

[00181] 48. Um cartucho microfluídico descartável independente para uso na condução de ensaios multiplex, que é uma pluralidade de ensaios distintos, o cartucho microfluídico compreendendo: um orifício de entrada de amostra para introduzir uma amostra no cartucho microfluídico e múltiplos canais microfluídicos, cada qual dos ditos canais microfluídicos sendo adaptado para receber uma porção da amostra e sendo capaz de conduzir um ou mais ensaios na dita porção de amostra, de forma que o cartucho microfluídico seja capaz de detectar e/ou determinar múltiplos diferentes níveis de analito na amostra e conduzir múltiplos diferentes tipos de ensaio na amostra usando reagentes que estão presentes no cartucho antes de introdução da amostra.[00181] 48. A self-contained disposable microfluidic cartridge for use in conducting multiplex assays, which is a plurality of distinct assays, the microfluidic cartridge comprising: a sample inlet port for introducing a sample into the microfluidic cartridge and multiple microfluidic channels, each which of said microfluidic channels being adapted to receive a portion of the sample and being capable of conducting one or more assays on said portion of the sample, such that the microfluidic cartridge is capable of detecting and/or determining multiple different levels of analyte in the sample and Conduct multiple different types of assay on the sample using reagents that are present in the cartridge prior to introducing the sample.

[00182] 49. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 44 para uso em um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 41 - 46.[00182] 49. The self-contained disposable microfluidic cartridge according to clause 44 for use in a method according to any of clauses 41 - 46.

[00183] 50. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 48 compreendendo adicionalmente os recursos como definido nas cláusulas 1 - 26.[00183] 50. The self-contained disposable microfluidic cartridge according to clause 48 further comprising the features as defined in clauses 1 - 26.

[00184] 51. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com qualquer uma das cláusulas 48 - 50 que é capaz de realizar pelo menos dois, três, quatro, cinco ou mais dos seguintes tipos de ensaios: imunoensaio, ensaio com ácido nucleico, ensaio baseado em receptor, ensaio citométrico, ensaio colorimétrico, ensaio enzimático, ensaio eletroforético, ensaio eletroquímico, ensaio espectroscópico, ensaio cromatográfico, ensaio microscópico, ensaio topográfico, ensaio calorimétrico, ensaio turbimétrico, ensaio de aglutinação, ensaio viscométrico, ensaio de coagulação, ensaio de tempo de coagulação, ensaio de síntese de proteína, ensaio histológico, ensaio de cultura, ou ensaio de osmolaridade.[00184] 51. The self-contained disposable microfluidic cartridge according to any one of clauses 48 - 50 that is capable of performing at least two, three, four, five or more of the following types of assays: immunoassay, nucleic acid assay, assay receptor-based, cytometric assay, colorimetric assay, enzymatic assay, electrophoretic assay, electrochemical assay, spectroscopic assay, chromatographic assay, microscopic assay, topographic assay, calorimetric assay, turbimetric assay, agglutination assay, viscometric assay, coagulation assay, clotting time, protein synthesis assay, histological assay, culture assay, or osmolarity assay.

[00185] 52. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com qualquer uma das cláusulas 48 - 51 que é capaz de conduzir um painel de ensaios separados que são projetados para testar quanto a uma condição cardíaca, uma condição da glândula suprarrenal, uma condição do fígado, diabetes ou drogas ilícitas.[00185] 52. The self-contained disposable microfluidic cartridge according to any one of clauses 48 - 51 that is capable of conducting a panel of separate assays that are designed to test for a cardiac condition, an adrenal gland condition, a liver, diabetes or illicit drugs.

[00186] 53. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 52 para uso na detecção de uma condição cardíaca e em que o painel de ensaios separados é para detectar níveis de lipídeo, apolipoproteína; homocisteína; proteína reativa C (CRP); e/ou enzimas cardíacas.[00186] 53. The self-contained disposable microfluidic cartridge according to clause 52 for use in detecting a cardiac condition and wherein the separate assay panel is for detecting levels of lipid, apolipoprotein; homocysteine; C-reactive protein (CRP); and/or cardiac enzymes.

[00187] 54. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 52 para uso na detecção de uma condição suprarrenal, e em que o painel de ensaios separados é para detectar aldosterona, cortisol, 18-hidroxcortisol, e/ou DHEA-S.[00187] 54. The independent disposable microfluidic cartridge in accordance with clause 52 for use in detecting an adrenal condition, and wherein the separate assay panel is for detecting aldosterone, cortisol, 18-hydroxycortisol, and/or DHEA-S .

[00188] 55. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 52 para uso na detecção de uma condição do fígado e em que o painel de ensaios separados é para detectar um nível de uma ou mais enzimas no fígado, bilirrubina, albumina, protrombina e/ou a presença de um vírus ou os vírus.[00188] 55. The self-contained disposable microfluidic cartridge according to clause 52 for use in detecting a liver condition and wherein the separate assay panel is for detecting a level of one or more liver enzymes, bilirubin, albumin, prothrombin and/or the presence of a virus or viruses.

[00189] 56. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 52 para uso na detecção de sujeitos em risco de desenvolver diabetes ou confirmar sujeitos com diabetes e em que o painel de ensaios separados é para detectar níveis de lipídeo, contagem completa de sangue, níveis de glicose em jejum, hemoglobina A1 c e/ou albumina.[00189] 56. The self-contained disposable microfluidic cartridge in accordance with clause 52 for use in detecting subjects at risk of developing diabetes or confirming subjects with diabetes and wherein the separate assay panel is for detecting lipid levels, complete counts of blood, fasting glucose levels, hemoglobin A1 c and/or albumin.

[00190] 57. O cartucho microfluídico descartável independente de acordo com a cláusula 52 para uso na detecção de drogas ilícitas, em que o painel de ensaios é para detectar Anfetaminas; Babitúrios; Buprenorfina; Benzodiazepinas; Cocaína; Êxtase; Metanfetaminas; Heroína (Opiatos/Morfina); Metadona; Antidepressivos Tricíclicos; e/ou Canábis.[00190] 57. The self-contained disposable microfluidic cartridge in accordance with clause 52 for use in detecting illicit drugs, wherein the assay panel is for detecting Amphetamines; Babituria; Buprenorphine; Benzodiazepines; Cocaine; Ecstasy; Methamphetamines; Heroin (Opiates/Morphine); Methadone; Tricyclic Antidepressants; and/or Cannabis.

[00191] 58. Uma plataforma de ensaio multiplex para uso na condução de múltiplos painéis de ensaios, a plataforma de ensaio multiplex compreendendo uma pluralidade de cartuchos microfluídicos de acordo com qualquer uma das cláusulas 48 - 57, cada cartucho sendo capaz de conduzir um painel de ensaios definido em uma amostra e um leitor construído para ser capaz de receber e verificar cada qual da dita pluralidade de cartuchos microfluídicos, por meio dos quais o leitor é configurável para detectar e/ou determinar níveis de um painel de analitos que podem estar presentes na amostra.[00191] 58. A multiplex assay platform for use in conducting multiple panels of assays, the multiplex assay platform comprising a plurality of microfluidic cartridges in accordance with any one of clauses 48 - 57, each cartridge being capable of conducting one panel of assays defined on a sample and a reader constructed to be capable of receiving and verifying each of said plurality of microfluidic cartridges, whereby the reader is configurable to detect and/or determine levels of a panel of analytes that may be present in the sample.

[00192] 59. Uma plataforma de ensaio multiplex para uso na condução de múltiplos painéis de ensaios de acordo com a cláusula 58 para uso com um dispositivo leitor de acordo com qualquer uma das cláusulas 30 - 40.[00192] 59. A multiplex assay platform for use in conducting multiple panel assays in accordance with clause 58 for use with a reader device in accordance with any one of clauses 30 - 40.

[00193] A presente invenção será agora adicionalmente descrita a título de exemplo e com referência às seguintes figuras que mostram: Figura 1: mostra um cartucho microfluídico de acordo com a presente invenção; Figura 2: mostra em detalhes porção A como identificado na Figura 1; Figura 3: mostra um leitor de acordo com a presente invenção; Figura 4: mostra os mecanismos internos do leitor mostrados na Figura 3; Figura 5: mostra vista plana de uma porção interna de um leitor compreendendo um meio de controle de força da invenção; Figura 6: mostra um vista seccional ao longo de linha A - A da figura 5; Figura 7: mostra esquemas dos formatos de cartucho exemplares que são capazes de correr diferentes números de ensaios por cartucho; Figura 8: mostra um gráfico de comparação que detecta peptídeo C de acordo com a presente invenção e ensaio de peptídeo C Siemens Centaur. N=350; Figura 9: mostra uma comparação de gráfico de tendência que detecta peptídeo C de acordo com a presente invenção vs. ensaio C-peptide Siemens Centaur. N=294; Figura 10: mostra um gráfico de comparação que detecta Dímero D de acordo com a presente invenção e o teste de analisador clínico HemolL D-Dimer HS 500; Figura 11: mostra um gráfico de comparação que detecta CRP de acordo com a presente invenção e o teste de analisador clínico Siemens Dimension CRP; Figura 12: mostra um gráfico de comparação que detecta hsCRP de acordo com a presente invenção e o teste de analisador clínico Siemens Dimension hsCRP; Figura 13: mostra uma curva de resposta a dose de analito Plasmodium falciparum (P.f) HRP2 injetado no sangue e corrido de acordo com a presente invenção; Figura 14: mostra um esquema de reagentes usados em um ensaio de troponina I em multietapas; Figura 15: mostra uma representação esquemática das etapas envolvidas em um ensaio de troponina I em multietapas; Figuras 16(a) e (b): mostram gráficos de Troponina I medida em indivíduos saudáveis usando um ensaio em multietapas de acordo com a presente invenção comparado ao teste Siemens Centaur troponin Ultra; Figura 17 mostra uma comparação de uma resposta ao ensaio de peptídeo C conduzido de acordo com a presente invenção antes e após a remoção de tampão por ar; Figura 18 mostra uma comparação de uma resposta ao ensaio de peptídeo C conduzido de acordo com a presente invenção em uma amostra de sangue, antes e após a remoção da amostra líquida por ar; e Figura 19 mostra um gráfico de comparação do método usando um cartucho da presente invenção que compreende um canal sem uma câmara de gás para controlar líquido enchimento e/ou remoção, a fim de realizar um teste INR e o teste Roche CoaguCheck INR.[00193] The present invention will now be further described by way of example and with reference to the following figures showing: Figure 1: shows a microfluidic cartridge according to the present invention; Figure 2: shows in detail portion A as identified in Figure 1; Figure 3: shows a reader according to the present invention; Figure 4: shows the internal mechanisms of the reader shown in Figure 3; Figure 5: shows a plan view of an internal portion of a reader comprising a force control means of the invention; Figure 6: shows a sectional view along line A - A of figure 5; Figure 7: shows schematics of exemplary cartridge formats that are capable of running different numbers of trials per cartridge; Figure 8: Shows a comparison chart that detects C-peptide according to the present invention and Siemens Centaur C-peptide assay. N=350; Figure 9: Shows a trend graph comparison of detecting C-peptide according to the present invention vs. Siemens Centaur C-peptide assay. N=294; Figure 10: shows a comparison graph that detects D-Dimer according to the present invention and the HemolL D-Dimer HS 500 clinical analyzer test; Figure 11: shows a comparison chart that detects CRP according to the present invention and the Siemens Dimension CRP clinical analyzer test; Figure 12: shows a comparison chart that detects hsCRP according to the present invention and the Siemens Dimension hsCRP clinical analyzer test; Figure 13: shows a dose response curve of Plasmodium falciparum (P.f) HRP2 analyte injected into the blood and run according to the present invention; Figure 14: shows a schematic of reagents used in a multistep troponin I assay; Figure 15: shows a schematic representation of the steps involved in a multistep troponin I assay; Figures 16(a) and (b): show graphs of Troponin I measured in healthy subjects using a multistep assay according to the present invention compared to the Siemens Centaur troponin Ultra test; Figure 17 shows a comparison of a response to the C-peptide assay conducted in accordance with the present invention before and after air removal of buffer; Figure 18 shows a comparison of a response to the C-peptide assay conducted in accordance with the present invention on a blood sample, before and after removal of the liquid sample by air; and Figure 19 shows a comparison chart of the method using a cartridge of the present invention comprising a channel without a gas chamber to control liquid filling and/or removal in order to perform an INR test and the Roche CoaguCheck INR test.

[00194] A Figura 1 mostra um cartucho microfluídico (1) de acordo com a presente invenção, para realizar 4 ensaios separados de uma única amostra. O cartucho (1) compreende um orifício de entrada de amostra líquida (3) conectado a um canal microfluídico (4) que se divide em uma pluralidade de canais separados (5 e 7). Cada canal (5) se estende dentro do cartucho (1) e é fluidicamente conectado às câmaras cheias de gás (10). O canal adicional (7) que não é conectado a uma câmara cheia de gás é um canal de controle para uso em múltiplas medições de controle. Em uso, uma amostra de fluido enche os canais (5 e 7) e isso pode ser detectado por eletrodos (não mostrados) que estão em contato elétrico com contatos elétricos correspondentes no leitor. Mediante o leitor detectar um sinal apropriado que de uma amostra foi carregada no cartucho (1) o leitor pode iniciar os ensaios. É também provido um coletor (13) para receber líquido. Imediatamente a montante do coletor existe uma parada de líquido (15) que impede que o líquido entre no coletor imediatamente (13) apenas pela ação capilar. Assim, em aplicação de amostra inicial usando uma aplicação capilar, a amostra líquida não passa a parada de líquido (15)[00194] Figure 1 shows a microfluidic cartridge (1) according to the present invention, to perform 4 separate tests on a single sample. The cartridge (1) comprises a liquid sample inlet port (3) connected to a microfluidic channel (4) which divides into a plurality of separate channels (5 and 7). Each channel (5) extends within the cartridge (1) and is fluidically connected to the gas-filled chambers (10). The additional channel (7) that is not connected to a gas-filled chamber is a control channel for use in multiple control measurements. In use, a sample of fluid fills the channels (5 and 7) and this can be detected by electrodes (not shown) that are in electrical contact with corresponding electrical contacts on the reader. When the reader detects an appropriate signal that a sample has been loaded into the cartridge (1), the reader can begin testing. A collector (13) for receiving liquid is also provided. Immediately upstream of the collector there is a liquid stop (15) that prevents liquid from entering the collector immediately (13) by capillary action alone. Thus, in initial sample application using a capillary application, the liquid sample does not pass the liquid stop (15)

[00195] Descrevendo cada canal (5) com mais detalhes, existem recursos impressos (20, 22, 24, 26) que são projetados para limitar o movimento de qualquer reagente que é depositado dentro de cada canal (5) durante o processo de fabricação. Adjacente ao recurso impresso (20) e reapresentado pela seção A, como mostrado com mais detalhes na Figura 2, fica um canal de menor dimensão (por exemplo, 0,1 - 0,2mm) (50) que se estende perpendicularmente para fora do canal de ensaio (por exemplo, 0,75-1 mm) (5). Dentro de cada canal (50) fica uma válvula unidirecional (0,1 mm por 0,9mm) (52) que é projetada para permitir que gás ou ar presente em cada canal (5) saia do cartucho (1) mediante aplicação de uma amostra líquida. Assim, mediante aplicação de uma amostra ao cartucho por uma aplicação capilar, a amostra enche o canal (4) deslocando o ar que está presente nos canais (5) que sai do cartucho através das válvulas unidirecionais (52). A amostra enche pela ação capilar até a amostra ficar aproximadamente adjacente a cada canal lateral (50). Localizado acima do recurso impresso (20) fica uma primeira zona de reação (28) de cada canal de ensaio (5) na qual foi depositado um ou mais agentes de ligação e/ou reação projetados para reagir com e se ligar a um analito particular ou produto de reação do mesmo que pode estar presente em uma amostra líquida a ser ensaiada. Por exemplo, depositadas nas primeiras zonas (28) dos ditos canais (5) podem estar partículas magnéticas funcionalizadas com um anticorpo projetado para se ligar especificamente a um primeiro epítopo de um analito a ser detectado. Depositado com uma segunda zona (30) de cada canal podem estar partículas de látex fluorescentemente rotuladas funcionalizadas com um anticorpo adicional projetado para ligar especificamente um diferente epítopo de analito a ser detectado. Localizada distal/proximal às zonas (28, 30) está uma zona de detecção (32) onde complexos de rótulo/analito/partícula magnética podem ser detectados.[00195] Describing each channel (5) in more detail, there are printed features (20, 22, 24, 26) that are designed to limit the movement of any reagent that is deposited within each channel (5) during the manufacturing process . Adjacent to the printed feature (20) and restated by section A, as shown in more detail in Figure 2, is a smaller (e.g., 0.1 - 0.2mm) channel (50) that extends perpendicularly outward from the test channel (e.g. 0.75-1 mm) (5). Inside each channel (50) is a unidirectional valve (0.1 mm by 0.9 mm) (52) which is designed to allow gas or air present in each channel (5) to exit the cartridge (1) by applying a liquid sample. Thus, upon application of a sample to the cartridge by capillary application, the sample fills the channel (4) displacing the air present in the channels (5) which leaves the cartridge through the one-way valves (52). The sample fills by capillary action until the sample is approximately adjacent to each side channel (50). Located above the printed feature (20) is a first reaction zone (28) of each assay channel (5) into which one or more binding and/or reacting agents designed to react with and bind a particular analyte has been deposited. or reaction product thereof that may be present in a liquid sample to be tested. For example, deposited in the first zones (28) of said channels (5) may be magnetic particles functionalized with an antibody designed to specifically bind to a first epitope of an analyte to be detected. Deposited with a second zone (30) of each channel may be fluorescently labeled latex particles functionalized with an additional antibody designed to specifically bind a different analyte epitope to be detected. Located distal/proximal to zones (28, 30) is a detection zone (32) where label/analyte/magnetic particle complexes can be detected.

[00196] Localizadas distal/proximal às zonas de detecção (32) estão as câmaras cheias de gás (10), que são projetadas para colocalizar com um recurso de aplicação de força presente dentro de um dispositivo leitor (como será descrito posteriormente) da presente invenção, de maneira que o recurso de aplicação de força seja capaz de aplicar uma força nas câmaras cheias de gás (10) de maneira a fazer com que gás dentro das câmaras (10) seja expelido das câmaras (10) e dentro dos canais de ensaio (5). Uma diminuição na força aplicada nas câmaras (10) faz com que o ar seja puxado de volta para as câmaras (10) dos canais de ensaio (5).[00196] Located distal/proximal to the detection zones (32) are gas-filled chambers (10), which are designed to co-locate with a force application feature present within a reader device (as will be described later) of the present invention, so that the force application feature is capable of applying a force to the gas-filled chambers (10) so as to cause gas within the chambers (10) to be expelled from the chambers (10) and into the gas channels. test (5). A decrease in the force applied to the chambers (10) causes air to be drawn back into the chambers (10) of the test channels (5).

[00197] Em uso, o cartucho (1) é inserido em um leitor (100) como mostrado na Figura 3. O leitor tem uma porta fechável (102), que pode ser aberta a fim de acessar um orifício de recepção do cartucho (103) do leitor. Uma vez que um cartucho tenha sido inserido no leitor (100) e uma amostra aplicada ao cartucho (1), a porta (102) pode ser fechada. O leitor aloja inúmeros recursos que são projetados para fazer em contato com o cartucho (1) e/ou facilitar a realização do ensaio da presente invenção como será descrito com mais detalhes. A superfície de topo do leitor (100) compreende um monitor de tela sensível ao toque (104) que permite que um usuário interaja com o leitor (100), bem como receba informação a respeito do desempenho de qualquer ensaio.[00197] In use, the cartridge (1) is inserted into a reader (100) as shown in Figure 3. The reader has a lockable door (102), which can be opened in order to access a cartridge reception hole ( 103) from the reader. Once a cartridge has been inserted into the reader (100) and a sample applied to the cartridge (1), the door (102) can be closed. The reader houses numerous features that are designed to make contact with the cartridge (1) and/or facilitate the performance of the assay of the present invention as will be described in more detail. The top surface of the reader (100) comprises a touch screen monitor (104) that allows a user to interact with the reader (100) as well as receive information regarding the performance of any assay.

[00198] Figura 4 mostra os recursos internos do leitor (100). O leitor inclui uma bateria recarregável (110) para potencializar o leitor e suas várias funções como será descrito. Potência para carregar a bateria (110) é provida por meio de uma tomada CC (106). O leitor (100) inclui adicionalmente um aquecedor (111) para aquecer o cartucho (1) quando exigido; blocos ópticos (112) contendo a óptica necessária para detectar um sinal fluorescente do cartucho (1); um ímã móvel (113) que é projetado para imobilizar partículas magnéticas na zona de detecção (32) do cartucho; e um mecanismo de alavanca (114) que é projetado para fazer em contato com as câmaras (10) do cartucho (1) e aplicar uma força de maneira a fazer com que ar seja expelido das câmaras (10).[00198] Figure 4 shows the internal resources of the reader (100). The reader includes a rechargeable battery (110) to power the reader and its various functions as will be described. Power to charge the battery (110) is provided via a DC socket (106). The reader (100) additionally includes a heater (111) for heating the cartridge (1) when required; optical blocks (112) containing the optics necessary to detect a fluorescent signal from the cartridge (1); a movable magnet (113) which is designed to immobilize magnetic particles in the detection zone (32) of the cartridge; and a lever mechanism (114) that is designed to contact the chambers (10) of the cartridge (1) and apply a force in order to cause air to be expelled from the chambers (10).

[00199] Em uso, um cartucho (1) é inserido no leitor (100) até o cartucho ficar em contato com um recurso de alinhamento (122) no leitor (100). Inserção correta do cartucho (1) é detectada por eletrodos que estão presentes no cartucho com contatos correspondentes que estão presentes no leitor. Isto sinaliza ao leitor de que um cartucho (1) foi corretamente inserido e o início de um processo de ensaio pode ser começado. Um motor (120) é sinalizado para ativar um mecanismo de cremalheira e pinhão. A engrenagem (124) é girada no sentido horário de maneira a fazer com que um mecanismo de cremalheira (126) de uma alavanca (128) mova verticalmente para cima. Este movimento faz com que a outra extremidade (132) da alavanca (128), na forma de um dedo, mova para baixo e em contato com câmaras (10) do cartucho (1). Funcionamento contínuo do motor faz com que o mecanismo de cremalheira (126) mova para cima, com um movimento para baixo correspondente da outra extremidade (132) da alavanca (128), de forma que uma força cada vez maior é aplicada nas câmaras (10) do cartucho (1), expelindo gás das câmaras (10). Uma vez que a quantidade desejada de gás tenha sido expelida das câmaras (10), a extremidade (132) da alavanca (128) permanece em contato com as câmaras cheias de gás (10) a fim de impedir que gás seja puxado de volta para as câmaras (10). Neste ponto, o usuário será avisado por uma mensagem no monitor (104) que uma amostra pode agora ser aplicada ao cartucho (1).[00199] In use, a cartridge (1) is inserted into the reader (100) until the cartridge comes into contact with an alignment feature (122) on the reader (100). Correct insertion of the cartridge (1) is detected by electrodes that are present on the cartridge with corresponding contacts that are present on the reader. This signals to the reader that a cartridge (1) has been correctly inserted and the start of a test process can begin. A motor (120) is signaled to activate a rack and pinion mechanism. The gear (124) is rotated clockwise so as to cause a rack mechanism (126) of a lever (128) to move vertically upward. This movement causes the other end (132) of the lever (128), in the shape of a finger, to move downwards and into contact with chambers (10) of the cartridge (1). Continuous operation of the motor causes the rack mechanism (126) to move upward, with a corresponding downward movement of the other end (132) of the lever (128), so that an increasingly greater force is applied to the chambers (10 ) of the cartridge (1), expelling gas from the chambers (10). Once the desired amount of gas has been expelled from the chambers (10), the end (132) of the lever (128) remains in contact with the gas-filled chambers (10) in order to prevent gas from being drawn back into the chambers (10). the cameras (10). At this point, the user will be advised by a message on the monitor (104) that a sample can now be applied to the cartridge (1).

[00200] Uma amostra entra em contato e é introduzida no cartucho (1) por meio do orifício de entrada (3). A amostra enche os canais (4, 5 e 7) por ação capilar, como descrito previamente, com ar sendo liberado através de válvulas (52). Em seguida ao enchimento capilar, uma porção da amostra líquida é eletricamente detectada em canais (5 e 7), sinalizando o leitor para continuar. O motor é então induzido a girar o mecanismo de engrenagem (124) no sentido anti-horário que, por sua vez, faz com que o mecanismo de cremalheira (126) em uma extremidade mova na direção para baixo e a outra (132) da alavanca (128) para cima, de forma que a força aplicada nas câmaras (10) do cartucho (1) é reduzida. Essa redução na força aplicada nas câmaras (10) faz com que ar seja puxado de volta para as câmaras (10), que, por sua vez, puxa a amostra para as primeiras zonas (28) dos canais (5). O motor (120) e movimento da alavanca associados são capazes de controlar cuidadosamente a redução na força aplicada nas câmaras (10) que controlam quão longe a amostra líquida é puxada para as primeiras zonas (28). Isso pode também ser controlado por meio de realimentação sensoreada por eletrodo. A amostra líquida que entra nas primeiras zonas (28) dos canais (5) faz com que partículas magnéticas funcionalmente derivadas presentes na primeira zona (28) sejam ressuspensas pela amostra. O motor (120) é parado por um período de tempo a fim de permitir que qualquer analito desejado que possa estar presente na amostra líquida se ligue às frações de ligação de analito funcional na superfície das partículas magnéticas a fim de formar complexos de analito/partícula magnética. Após um período de tempo definido, o motor é ativado novamente e uma redução adicional na força é aplicada nas câmaras (10) fazendo com que mais ar seja puxado de volta para as câmaras (10), que, por sua vez, puxam a amostra e complexos de analito/partícula magnética para a segunda zona (30) dos canais (5). A segunda zona (30) de cada canal (5) contém partículas de látex fluorescentemente rotuladas funcionalmente derivatizadas que são capazes de ligar aos complexos de analito/partícula magnética a fim de formar um sanduíche do complexo de partícula de látex/analito/partícula magnética. Após um período de tempo adicional, a força aplicada nas câmaras (10) é adicionalmente reduzida e o líquido e complexos associados presentes no mesmo são puxados para uma zona de detecção (32).[00200] A sample comes into contact and is introduced into the cartridge (1) through the inlet hole (3). The sample fills the channels (4, 5 and 7) by capillary action, as previously described, with air being released through valves (52). Following capillary filling, a portion of the liquid sample is electrically detected in channels (5 and 7), signaling the reader to continue. The motor is then induced to rotate the gear mechanism (124) in a counterclockwise direction which in turn causes the rack mechanism (126) at one end to move in the downward direction and the other (132) of the lever (128) upwards, so that the force applied to the chambers (10) of the cartridge (1) is reduced. This reduction in the force applied to the chambers (10) causes air to be drawn back into the chambers (10), which, in turn, pulls the sample into the first zones (28) of the channels (5). The motor (120) and associated lever movement are capable of carefully controlling the reduction in force applied to the chambers (10) that control how far the liquid sample is drawn into the first zones (28). This can also be controlled via electrode-sensed feedback. The liquid sample entering the first zones (28) of the channels (5) causes functionally derived magnetic particles present in the first zone (28) to be resuspended by the sample. The motor (120) is stopped for a period of time in order to allow any desired analyte that may be present in the liquid sample to bind to the functional analyte binding moieties on the surface of the magnetic particles to form analyte/particle complexes. magnetic. After a set period of time, the motor is activated again and a further reduction in force is applied to the chambers (10) causing more air to be drawn back into the chambers (10), which in turn pull the sample and analyte/magnetic particle complexes for the second zone (30) of the channels (5). The second zone (30) of each channel (5) contains functionally derivatized fluorescently labeled latex particles that are capable of binding to analyte/magnetic particle complexes in order to form a latex particle/analyte/magnetic particle complex sandwich. After an additional period of time, the force applied to the chambers (10) is further reduced and the liquid and associated complexes present therein are drawn into a detection zone (32).

[00201] Uma vez que a amostra líquida e complexos associados tiverem sido puxados para a zona de detecção (32), o ímã (113) é acionado por um motor (150) e engrenagem (152) e cremalheira associadas (154) de forma que o ímã é colocado em estreita proximidade com as zonas de detecção (32) do cartucho, de forma que os complexos magnéticos são atraídos para o ímã e mantidos no lugar na zona de detecção (32) pela força magnética do ímã (113). A seguir, o motor (120) é reaplicado de maneira a fazer com que o mecanismo de alavanca (114) aumente a força aplicada nas câmaras cheias de gás (10) fazendo com que ar seja expelido uma vez mais das câmaras (10) que resulta em amostra líquida e material magneticamente não ligado que está presente na zona de detecção (32) sendo empurrados para fora da zona de detecção (32) e ao longo do canal (5) com uma porção do líquido que sai do coletor (13). Pode não ser necessário expelir todos os do líquido pelo coletor (13) e de fato pode apenas ser necessário remover o líquido da zona de detecção (32), de forma que os complexos magneticamente ligados resultantes fiquem presentes em um ambiente essencialmente arejado. Isso pode ser particularmente vantajoso em termos de não usar volume de amostra extra para realizar uma lavagem como ocorre em produtos de fluxo lateral e nenhuma exigência de um sistema de dispensação de bolsa de tampão em tira ou tampão na entrada.[00201] Once the liquid sample and associated complexes have been drawn into the detection zone (32), the magnet (113) is driven by a motor (150) and associated gear (152) and rack (154) so that the magnet is placed in close proximity to the detection zones (32) of the cartridge, so that the magnetic complexes are attracted to the magnet and held in place in the detection zone (32) by the magnetic force of the magnet (113). Next, the motor (120) is reapplied in order to cause the lever mechanism (114) to increase the force applied to the gas-filled chambers (10) causing air to be expelled once more from the chambers (10) that results in liquid sample and magnetically unbound material that is present in the detection zone (32) being pushed out of the detection zone (32) and along the channel (5) with a portion of the liquid exiting the collector (13). . It may not be necessary to expel all of the liquid through the collector (13) and in fact it may only be necessary to remove the liquid from the detection zone (32), so that the resulting magnetically bound complexes are present in an essentially airy environment. This can be particularly advantageous in terms of not using extra sample volume to perform a wash as occurs with lateral flow products and no requirement for a strip buffer bag or inlet buffer dispensing system.

[00202] O motor (120) é capaz de operar a uma velocidade variável e assim é facilmente possível que a extração de ar para as câmaras (10) e a expulsão de ar das câmaras (10) ocorram a diferentes taxas, com uma vazão variável correspondente do líquido presente no canal (5) e zonas associadas (28, 30 e 32).[00202] The motor (120) is capable of operating at a variable speed and so it is easily possible for the extraction of air into the chambers (10) and the expulsion of air from the chambers (10) to occur at different rates, with a flow rate corresponding variable of the liquid present in the channel (5) and associated zones (28, 30 and 32).

[00203] Em seguida à remoção do líquido das zonas de detecção (32), os complexos capturados estão presentes em um ambiente essencialmente isento de líquido e podem ser detectados usando um detector que está presente no bloco óptico (112). O detector pode ser na forma de um espectrofotômetro, por exemplo, que é capaz de detectar o rótulo fluorescente presente nos complexos de partícula de látex/analito/partícula magnética capturados.[00203] Following removal of the liquid from the detection zones (32), the captured complexes are present in an essentially liquid-free environment and can be detected using a detector that is present in the optical block (112). The detector may be in the form of a spectrophotometer, for example, which is capable of detecting the fluorescent label present in the captured latex particle/analyte/magnetic particle complexes.

[00204] Em uma modalidade alternativa à mostrada e descrita em relação à Figura 4, flexionadores piezelétricos podem ser empregados para controlar força aplicada nas câmaras cheias de gás do cartucho. A Figura 5 mostra um meio de controle de força (200). Os meios de controle de força (200) compreendem uma série de flexionadores piezelétricos (202) que são fixados a uma primeira extremidade (201) por um bloco de fixação (204). Cada flexionador piezelétrico é também eletricamente acoplado à primeira extremidade para conexões elétricas (206) que controlam o sinal elétrico provido a cada flexionador (202). Como pode ser visto, cada flexionador (202) é conectado ao seu próprio conjunto de conexões elétricas (206), de forma que cada flexionador seja independentemente controlável. Como mostrado na Figura 6, a outra extremidade (208) de cada flexionador (202) se apoia na superfície de topo (209) de um pé (210) que em uso é projetado para fazer em contato com a superfície externa de uma câmara de gás de um cartucho microfluídico (220) da presente invenção.[00204] In an alternative embodiment to that shown and described in relation to Figure 4, piezoelectric flexors can be employed to control force applied to the gas-filled chambers of the cartridge. Figure 5 shows a force control means (200). The force control means (200) comprises a series of piezoelectric flexors (202) which are fixed to a first end (201) by a clamping block (204). Each piezoelectric flexor is also electrically coupled to the first end for electrical connections (206) that control the electrical signal provided to each flexor (202). As can be seen, each flexor (202) is connected to its own set of electrical connections (206), so that each flexor is independently controllable. As shown in Figure 6, the other end (208) of each flexor (202) rests on the top surface (209) of a foot (210) which in use is designed to make contact with the outer surface of a pressure chamber. gas from a microfluidic cartridge (220) of the present invention.

[00205] A Figura 6 mostra uma vista seccional ao longo da linha A-A da figura 5 de maneira que várias partes dos meios de controle de força (200) e como eles funcionam podem ser mais bem entendidos. Na Figura 6 o meio de controle de força (200) é mostrado conjuntamente com um cartucho microfluídico (220) quando corretamente inserido no leitor de forma que a câmara cheia de gás do cartucho microfluídico seja diretamente posicionada abaixo do pé (210) do meio de controle de força (200). A superfície de base (212) do pé (210) é modelada para fazer em contato com uma porção da câmara de gás do cartucho microfluídico (220) e através de controle apropriado ser aplicada ao pé (210) pelo piezoflexionador (202), o pé (210) é capaz de aplicar uma força variável na câmara de gás do cartucho microfluídico (220).[00205] Figure 6 shows a sectional view along line A-A of figure 5 so that various parts of the force control means (200) and how they function can be better understood. In Figure 6 the force control means (200) is shown in conjunction with a microfluidic cartridge (220) when correctly inserted into the reader such that the gas-filled chamber of the microfluidic cartridge is directly positioned below the foot (210) of the force control means (200). force control (200). The base surface (212) of the foot (210) is shaped to contact a portion of the gas chamber of the microfluidic cartridge (220) and through appropriate control is applied to the foot (210) by the piezoflexor (202), the foot (210) is capable of applying a variable force to the gas chamber of the microfluidic cartridge (220).

[00206] Como mostrado na Figura 6, o piezoflexionador (202) é em seu estado rígido não formado. Nesta modalidade, o meio de controle de força (200) é construído de forma que o piezoflexionador (202) seja capaz de exercer força máxima no pé (210), de forma que a superfície de base (212) do pé (210) empurre para baixo e comprima a câmara cheia de gás, fazendo com que o gás dentro da câmara para seja expelido da câmara.[00206] As shown in Figure 6, the piezoflexor (202) is in its unformed rigid state. In this embodiment, the force control means (200) is constructed so that the piezoflexor (202) is capable of exerting maximum force on the foot (210), so that the base surface (212) of the foot (210) pushes downward and compress the gas-filled chamber, causing the gas within the chamber to be expelled from the chamber.

[00207] Embora não mostrados, a aplicação de uma carga elétrica no piezoflexionador (202) fará com que piezoflexionador (202) flexione e a extremidade (208) do piezoflexionador (202) flexione para cima. Essa flexão para cima do piezoflexionador (202) reduz a força aplicada ao pé (210), que, por sua vez, faz com que o pé (210) reduza a força aplicada à câmara cheia de gás do cartucho (220). Redução da força aplicada à câmara cheia de gás provê uma descompressão na câmara cheia de gás e uma entrada correspondente de gás de volta para a câmara. Através de sinalização elétrica apropriada, é possível flexionar e relaxar o piezoflexionador (202) resultando na câmara cheia de gás sendo descomprimida ou comprimida dessa maneira, e gás sendo expelido ou puxado para a câmara.[00207] Although not shown, applying an electrical charge to the piezoflexor (202) will cause the piezoflexor (202) to flex and the end (208) of the piezoflexor (202) to flex upward. This upward flexion of the piezoflexor (202) reduces the force applied to the foot (210), which in turn causes the foot (210) to reduce the force applied to the gas-filled chamber of the cartridge (220). Reducing the force applied to the gas-filled chamber provides a decompression in the gas-filled chamber and a corresponding entry of gas back into the chamber. By appropriate electrical signaling, it is possible to flex and relax the piezoflexor (202) resulting in the gas-filled chamber being decompressed or compressed in this manner, and gas being expelled or drawn into the chamber.

[00208] Muitos piezoflexionadores são conhecidos na técnica e podem ser adequados para uso na presente invenção. Versados na técnica escolherão um flexionador que é adequado para um propósito particular. Os presentes inventores empregaram uma variedade de tais piezoflexionadores com deslocamento de até diversos milímetros e vezes de resposta na faixa de milissegundo. Um amplificador de tensão programável pode ser usado para controlar cada piezoflexionador. Amplificadores adequados inclui um 32- canal, 14-Bit DAC com Saída de Escala Total de tensão programável de 50V a 200V (AD5535) ou Quad-Canal de saída de tensão 12-Bit DAC de Alta Tensão (AD5504) disponíveis pela Analog Devices (Norwood, MA 02062, USA). Forças de 1 N - 2N podem ser atingíveis.[00208] Many piezoflexors are known in the art and may be suitable for use in the present invention. Those versed in the art will choose a flexor that is suitable for a particular purpose. The present inventors have employed a variety of such piezoflexors with displacements of up to several millimeters and response times in the millisecond range. A programmable voltage amplifier can be used to control each piezoflexor. Suitable amplifiers include a 32-channel, 14-Bit DAC with Full Scale Output programmable voltage from 50V to 200V (AD5535) or Quad-Channel 12-Bit High Voltage voltage output DAC (AD5504) available from Analog Devices ( Norwood, MA 02062, USA). Forces of 1N - 2N may be achievable.

[00209] O exposto provê uma descrição de modalidades específicas da presente invenção, mas a presente invenção é projetada para ser na forma de uma plataforma que pode facilmente ser adaptada. Por exemplo, a posição do respiradouro pode ser mudada para permitir enchimento capilar em diferentes posições dentro do canal (5), ou um respiradouro omitido completamente e o enchimento de amostra ocorrendo por um enchimento ativo após o gás ser expelido da câmara (10) e a amostra por extração para o cartucho (1) e canais (5,7) por ar retornando para as câmaras de gás após uma liberação na pressão que está sendo aplicada nas câmaras (10)[00209] The foregoing provides a description of specific embodiments of the present invention, but the present invention is designed to be in the form of a platform that can easily be adapted. For example, the position of the vent may be changed to allow capillary filling at different positions within the channel (5), or a vent omitted altogether and sample filling occurring by active filling after the gas is expelled from the chamber (10) and the sample by extraction into the cartridge (1) and channels (5,7) by air returning to the gas chambers after a release in the pressure being applied to the chambers (10)

[00210] Além disso, o leitor pode ser projetado para utilizar múltiplos formatos de teste com uma família de tamanhos de tira definida pelas exigências do produto. A tira pode ser projetada para ser fabricada em 2, 4, e 10 formatos de canal, por exemplo, para configurações específicas do produto e testes de painel (vide Figura 5 mostrando diferentes tamanhos de tira). A disponibilidade de diferentes tamanhos de tira permite que o presente sistema dispense testes multiplexados através de tecnologias mistas para atender as exigências de usuário específico do mercado de Ponto de Cuidado a uma estrutura de desempenho aumentado e custo reduzido comparado com produtos estabelecidos em mercados alvejados.[00210] Additionally, the reader can be designed to utilize multiple test formats with a family of strip sizes defined by product requirements. The strip can be designed to be manufactured in 2, 4, and 10 channel shapes, for example, for specific product configurations and panel testing (see Figure 5 showing different strip sizes). The availability of different strip sizes allows the present system to dispense multiplexed tests through mixed technologies to meet the specific user requirements of the Point of Care market at a framework of increased performance and reduced cost compared to established products in targeted markets.

[00211] Com referência à figura 7 mostrando tiras de diferentes tamanhos, o cartucho do canal 2 é projetado para um único ensaio com controles, o cartucho do canal 4 para painéis de 2-3 analitos com controles e o cartucho do canal 10 permite que ensaios complexos de tecnologias mistas e produtos que exigem alta capacidade de multiplexação (por exemplo, Drogas ilícitas) sejam realizados. A plataforma descrita tem uma arquitetura de amostra e ensaio altamente flexível e capacidade de controle e medição de leitor permitindo que compatibilidade direta para novas oportunidades seja explorada à medida que novos painéis de teste ou tipos de teste são identificados ou ir para o Ponto de Cuidado.[00211] Referring to figure 7 showing strips of different sizes, the channel 2 cartridge is designed for a single assay with controls, the channel 4 cartridge for panels of 2-3 analytes with controls, and the channel 10 cartridge allows complex trials of mixed technologies and products that require high multiplexing capacity (e.g. illicit drugs) are carried out. The described platform has a highly flexible sample and assay architecture and reader control and measurement capabilities allowing forward compatibility for new opportunities to be explored as new test panels or test types are identified or move to the Point of Care.

[00212] Embora a tecnologia de medir primária seja fluorescência, a plataforma também incorpora medição eletroquímica e outras metodologias podem facilmente ser incorporadas. Isto é discutido em detalhes adicionais a seguir.[00212] Although the primary measuring technology is fluorescence, the platform also incorporates electrochemical measurement and other methodologies can easily be incorporated. This is discussed in further detail below.

[00213] Para dispensar múltiplos tipos e formatos de teste em uma única plataforma, um conjunto de capacidades e controles de tecnologia de núcleo flexível foram desenvolvidos que podem ser usados como exigido e em sequências que dispensam as diferentes etapas de formato de ensaio. Os princípios de projeto de arquitetura do sistema são: Fase de Captura de Partícula Magnética Controle de movimento de líquido Remoção de líquido da zona de detecção Detecção de Rótulo em ar Multiplexação Multicanais Multiplexação intracanal Faixa Dinâmica Controles internos Medições Eletroquímicas Controle de Aquecimento e Temperatura Pretratamento da Amostra[00213] To dispense multiple test types and formats on a single platform, a set of flexible core technology capabilities and controls have been developed that can be used as required and in sequences that do not require different assay format steps. The system architecture design principles are: Magnetic Particle Capture Phase Control of liquid movement Removal of liquid from the detection zone Label detection in air Multichannel multiplexing Intrachannel multiplexing Dynamic range Internal controls Electrochemical measurements Heating and temperature control Pretreatment of Sample

[00214] Esta arquitetura de plataforma de permite que os tipos de teste muitos diferentes e tecnologias sejam formatados no sistema. Cada princípio de núcleo de tecnologia é discutido a seguir.[00214] This platform architecture allows many different test types and technologies to be formatted into the system. Each core technology principle is discussed below.

Captura de Partícula Magnética e Controle de LíquidoMagnetic Particle Capture and Liquid Control

[00215] O uso de captura de partícula é conhecido para melhorar a cinética de captura. Para imunoensaios, a plataforma da presente invenção usa partículas paramagnéticas como a superfície de captura. Diferentes tamanhos de partícula paramagnética podem ser usados para otimizar o desempenho de cada tipo de teste. Partículas paramagnéticas variando de 100 a 1.000nm foram utilizadas durante o desenvolvimento do ensaio. A fase de captura de partícula é combinada com uma fase de rótulo de partícula fluorescente. Similarmente, a fase de partícula fluorescente pode ser variada em tamanho dependendo da sensibilidade do ensaio e exigências de faixa. Tamanhos típicos das partículas fluorescentes podem ser na faixa 40nm-4.000nm[00215] The use of particle capture is known to improve capture kinetics. For immunoassays, the platform of the present invention uses paramagnetic particles as the capture surface. Different paramagnetic particle sizes can be used to optimize performance for each type of test. Paramagnetic particles ranging from 100 to 1,000nm were used during assay development. The particle capture phase is combined with a fluorescent particle label phase. Similarly, the fluorescent particle phase can be varied in size depending on assay sensitivity and range requirements. Typical sizes of fluorescent particles can be in the range 40nm-4,000nm

[00216] Alguns ensaios, tal como Proteína reativa C (CRP), exigem concentrações relativamente altas de analito para ser medidos e utilizam anticorpo rotulado com fluoróforo direto conjugado em combinação com partículas magnéticas, embora ensaios de alta sensibilidade geralmente utilizem rótulos de partícula fluorescente em combinação com partículas magnéticas. Importantemente, tanto as fases de captura quanto rótulo são móveis na amostra para acionar eventos de captura. Isto é adicionalmente ajudado pelo fato de que fluxo indesejável dentro da tira é minimizado. Durante o enchimento do canal, a amostra escoa sobre os reagentes de teste secos. A dissolução de reagente e, portanto, efeitos de frente de fluxo são minimizados usando formulações que permitem bom enchimento do canal, mas resultam em dissolução mais lenta controlada. Após o evento de enchimento inicial da amostra, o fluxo é parado de forma que a amostra é impedida de escoar adicionalmente por um período de tempo. Isso permite que dissolução muito consistente e eficiência de ligação subsequente ocorram uma vez que não existem erros de vazão dependentes de matriz afetando o volume de amostra ou ligação cinética interrogados.[00216] Some assays, such as C-Reactive Protein (CRP), require relatively high concentrations of analyte to be measured and utilize conjugated direct fluorophore-labeled antibody in combination with magnetic particles, although high-sensitivity assays generally utilize fluorescent particle labels in combination with magnetic particles. Importantly, both the capture and label phases are mobile in the sample to trigger capture events. This is further helped by the fact that undesirable flow within the strip is minimized. During channel filling, the sample flows over the dry test reagents. Reagent dissolution and therefore flow front effects are minimized by using formulations that allow good channel filling but result in slower controlled dissolution. After the initial sample filling event, the flow is stopped so that the sample is prevented from flowing further for a period of time. This allows very consistent dissolution and subsequent binding efficiency to occur since there are no matrix-dependent flow errors affecting the sample volume or binding kinetics interrogated.

[00217] Realização da dissolução de reagente e captura de analito em um volume fixo, estático, opcionalmente misturado, oposto a um sistema de fluxo variável (por exemplo, Fluxo lateral, Triagem) melhora significativamente precisão e exatidão de ensaio.[00217] Performing reagent dissolution and analyte capture in a fixed, static, optionally mixed volume, opposed to a variable flow system (e.g., Side Flow, Screening) significantly improves assay precision and accuracy.

[00218] Para ensaios mais complexos, tais como Troponina (como descrito em outra parte), o ensaio é mais eficientemente realizado como um procedimento em multietapas usando múltiplas zonas de reagente. Neste caso, a funcionalidade do medidor de ser capaz de comprimir as câmaras de gás (10) para expelir gás e realizar a remoção de líquido da zona de detecção é também usada para efetuar controle de movimento de líquido fino no cartucho (1) e canais associados. Antes de uma amostra ser aplicada ao cartucho (1), as câmaras cheias de gás (10) são comprimidas pelo medidor expelindo gás das câmaras (10) e os canais de ensaio. As câmaras (10) permanecem comprimidas pelo medidor durante a aplicação de amostra e enchimento de amostra é por ação capilar ou totalmente sob controle fluídico acionado por gás. O motor ou piezoflexionador de alta resolução no medidor permite liberação incremental muito controlada ou aumento de pressão nas câmaras de gás (10) com a taxa e mudança de quantidade de pressão específica para um teste particular. Este recurso provê inúmeras vantagens importantes incluindo a capacidade de mistura usando flexão positiva e negativa fina de quaisquer piezoflexionadores.[00218] For more complex assays, such as Troponin (as described elsewhere), the assay is most efficiently performed as a multi-step procedure using multiple reagent zones. In this case, the meter's functionality of being able to compress the gas chambers (10) to expel gas and remove liquid from the detection zone is also used to control the movement of fine liquid in the cartridge (1) and channels. associates. Before a sample is applied to the cartridge (1), the gas-filled chambers (10) are compressed by the meter expelling gas from the chambers (10) and the test channels. The chambers (10) remain compressed by the meter during sample application and sample filling is by capillary action or completely under gas-driven fluidic control. The high-resolution motor or piezoflexor in the meter allows very controlled incremental release or increase of pressure in the gas chambers (10) with the rate and amount of pressure changing specific to a particular test. This feature provides numerous important advantages including the ability to mix using fine positive and negative bending of any piezoflexors.

[00219] Tempo de enchimento da amostra pode ter um efeito significante no desempenho de um produto para introduzir variabilidade de dissolução de reagente, efeitos de frente de fluido e o volume de amostra interrogados. O controle fluídico reduz a variação em tempo de enchimento controlando diretamente a taxa de enchimento da amostra. Controle fluídico permite que a amostra seja movida em um tempo controlado em diferentes zonas dentro de cada canal, permitindo que pretratamentos da amostra e ensaios em multietapas sejam realizados (descritos aqui). Controle e isolamento fluídico é também uma necessidade para sistemas fechados como exigido para ensaios NAT (vide a seguir).[00219] Sample filling time can have a significant effect on the performance of a product to introduce reagent dissolution variability, fluid front effects and the sample volume interrogated. Fluidic control reduces variation in filling time by directly controlling the sample filling rate. Fluidic control allows the sample to be moved at a controlled time into different zones within each channel, allowing sample pretreatments and multi-step assays to be performed (described here). Fluidic control and isolation is also a necessity for closed systems as required for NAT tests (see below).

Remoção de Líquido da Zona de DetecçãoLiquid Removal from the Detection Zone

[00220] Movimento e controle de líquido são obtidos por compressão ou liberação das câmaras de gás (10) no cartucho de teste usando um motor e aplicador de força, ou mecanismo flexionador piezelétrico que faz contato com as câmaras de fluido (10). O movimento de gás resultante de cada câmara (10) permite controle fino de movimento de amostra e reagentes incluindo remoção de rótulo não ligado da zona de detecção (32) do canal de teste e opcionalmente na área de coletor (13).[00220] Liquid movement and control are achieved by compressing or releasing the gas chambers (10) in the test cartridge using a motor and force applicator, or piezoelectric flexing mechanism that makes contact with the fluid chambers (10). The resulting gas movement from each chamber (10) allows fine control of sample and reagent movement including removal of unbound label from the detection zone (32) of the test channel and optionally into the collector area (13).

[00221] A função de controle de fluido embutido dentro de cada cartucho leva a inúmeros importantes vantagens de diferenciação.[00221] The fluid control function built into each cartridge leads to numerous important differentiating advantages.

[00222] Primeiramente, o sistema descrito provê uma separação muito efetiva de componentes de ensaio ligados e não ligados usando controle de gás de movimento de líquido. Isto é importante por causa de evitar completamente a complexidade e custo de uma bolsa de reagente líquido em tira ou pacotes de reagente de lavagem líquido substituíveis em medidor.[00222] Firstly, the described system provides a very effective separation of bound and unbound test components using gas control of liquid movement. This is important because it completely avoids the complexity and cost of a strip liquid reagent pouch or meter replaceable liquid wash reagent packets.

[00223] Em segundo lugar, a presente invenção adicionalmente permite o uso de tecnologia de fabricação laminado com custo e manufaturabilidade de cartucho muito baixos usando alta produção, sistemas de produção de faixa contínua de alto controle.[00223] Secondly, the present invention additionally allows the use of laminate manufacturing technology with very low cost and cartridge manufacturability using high production, high control continuous strip production systems.

[00224] Em terceiro lugar, a remoção da amostra e do rótulo não ligado da zona de detecção (32) pelo uso de gás significa que a medição de rótulos fluorescentes pode ser feita em um ambiente gasoso, essencialmente isento de líquido.[00224] Thirdly, the removal of the sample and the unbound label from the detection zone (32) by the use of gas means that the measurement of fluorescent labels can be made in a gaseous environment, essentially free of liquid.

Detecção de Rótulo em arIn-air Label Detection

[00225] Medição de rótulo em gás resulta em diversas vantagens técnicas significante para fazer medições fluorescentes comparado com protocolos de ensaio padrões de produtos da técnica anterior.[00225] Gas label measurement results in several significant technical advantages for making fluorescent measurements compared to standard testing protocols of prior art products.

[00226] Uso de um ambiente essencialmente gasoso diminui significativamente o efeito de finalização de uma amostra líquida por meio disso removendo uma fonte primária de efeito de variação e matriz de ensaio. Por exemplo, a presença de células sanguíneas e proteínas de plasma finaliza o sinal de fluorescência reduzindo a sensibilidade e aumentando a variabilidade da medição de fluorescência. A medição de fluoróforos em ambiente gasoso ou ar permite o uso de fluoróforos que não teriam necessariamente sido escolhidos em virtude de finalização da amostra. Isso permite projetos ópticos mais simples, otimização de fluoróforos para cada ensaio e multiplexação dentro de um único canal. Como descrito, por exemplo, a seguir e com referência às Figuras 15 e 16, detecção em ar provê uma melhoria significante em sensibilidade comparada com detecção em tampão ou sangue total.[00226] Use of an essentially gaseous environment significantly decreases the finishing effect of a liquid sample thereby removing a primary source of variation effect and test matrix. For example, the presence of blood cells and plasma proteins terminates the fluorescence signal by reducing the sensitivity and increasing the variability of the fluorescence measurement. Measuring fluorophores in a gaseous or air environment allows the use of fluorophores that would not necessarily have been chosen due to sample completion. This allows for simpler optical designs, optimization of fluorophores for each assay, and multiplexing within a single channel. As described, for example, below and with reference to Figures 15 and 16, detection in air provides a significant improvement in sensitivity compared to detection in buffer or whole blood.

[00227] Em resumo, o uso de gás para remover a amostra e abordagem de rótulo não ligado reduz variação de ensaio diminuindo o efeito de matriz de amostra de finalizações e dá acesso a uma maior faixa de fluoróforos para otimização de ensaio. Isso traduz para flexibilidade de projeto de ensaio, velocidade de ensaio e desempenho incomparável.[00227] In summary, the use of gas to remove the sample and unbound label approach reduces assay variation by decreasing the sample matrix effect of terminations and gives access to a greater range of fluorophores for assay optimization. This translates to assay design flexibility, assay speed and unparalleled performance.

Multiplexação MulticanaisMultichannel Multiplexing

[00228] A plataforma da presente invenção tem capacidade multiplexação multicanais e intracanal. Testes de painel podem ser dispensados por meio de múltiplos canais em uma única tira combinados com uma cabeça óptica de varredura para medir o rótulo, por exemplo, intensidade de fluorescência em cada canal. O número de canais pode ser variado dependendo das exigências do produto.[00228] The platform of the present invention has multichannel and intrachannel multiplexing capabilities. Panel tests can be dispensed using multiple channels on a single strip combined with an optical scanning head to measure the label, e.g., fluorescence intensity in each channel. The number of channels can be varied depending on the product requirements.

[00229] Isso permite que o desenvolvimento de testes de painel com cada canal contendo um diferente ensaio, por exemplo, painel cardíaco, painel metabólico, etc. Já que ensaios individuais são espacialmente distintos nos canais separados, cada ensaio pode ser configurado com reagentes exclusivos nas tira multicanais. Isso leva a inúmeras vantagens chaves:[00229] This allows the development of panel tests with each channel containing a different assay, e.g., cardiac panel, metabolic panel, etc. Since individual assays are spatially distinct on separate channels, each assay can be configured with unique reagents on the multichannel strips. This leads to numerous key advantages:

[00230] Primeiramente, cada ensaio pode usar uma formulação ideal incluindo reagentes, tampões, pH etc. para: dissolução de reagentes, anticoagulação, neutralização de efeitos de matriz (HAMA etc.), sensibilidade, linearidade, faixa e estabilidade do ensaio ideais. Não é necessário encontrar uma otimização compatível para múltiplos conjuntos de reagente de ensaio ou comprometer o desempenho do ensaio a fim de desenvolver produtos do painel. Cada ensaio pode existir em sua própria formulação ideal em um canal individual e manter seu respectivo alto desempenho do ensaio.[00230] Firstly, each assay can use an ideal formulation including reagents, buffers, pH, etc. for: reagent dissolution, anticoagulation, neutralization of matrix effects (HAMA etc.), optimal sensitivity, linearity, range and assay stability. It is not necessary to find compatible optimization for multiple assay reagent sets or compromise assay performance in order to develop panel products. Each assay can exist in its own optimal formulation in an individual channel and maintain its respective high assay performance.

[00231] Ao contrário, testes multiplexantes dentro de um único canal compromete inerentemente o desempenho dos testes individuais já que a formulação de reagente tem depara ser compatível com todos os ensaios. Exigências de ensaio individual frequentemente conflitam, por exemplo, um tanto tão fundamental quanto o pH afetará significativamente o desempenho do ensaio.[00231] On the contrary, multiplexing tests within a single channel inherently compromises the performance of individual tests as the reagent formulation must be compatible with all assays. Individual assay requirements often conflict, for example something as fundamental as pH will significantly affect assay performance.

[00232] Multiplexação multicanais se traduzem em flexibilidade, simplicidade e velocidade de desenvolvimento do projeto de teste de painel do ensaio de painel e manutenção de único desempenho do ensaio através dos painéis.[00232] Multichannel multiplexing translates into flexibility, simplicity and speed of developing the panel test design of the panel test and maintaining unique test performance across panels.

[00233] Em segundo lugar, a abordagem de multicanais permite que a presente plataforma realize novos produtos do painel que combinam diferentes tecnologias de ensaio e diferentes métodos de transdução em uma única tira.[00233] Second, the multichannel approach allows the present platform to realize new panel products that combine different assay technologies and different transduction methods in a single strip.

[00234] Existe evidência cada vez maior que medição de famílias de molécula pode ser vantajosa sobre medição de uma única molécula desta família. Por exemplo, os peptídeos natriuréticos usados em estratificação de falência cardíaca congestiva são geralmente separados para testes de BNP e NT-proBNP. Multiplexação multicanais permite medição de proBNP, BNP, NT-proBNP e outras formas de peptídeo natriurético em uma tira e evitando passagem de epítopo de anticorpo dentro da família de peptídeo. Ao contrário, multiplexação intracanal leva a maior não especificidade de medições de família de molécula. A abordagem de multicanais atualmente descrita é aplicável ao mercado de teste de troponina por meio do qual diferentes isoformas de troponina podem ser medidas em canais separados para melhorar diagnóstico de infartos do miocárdio.[00234] There is increasing evidence that measuring molecule families can be advantageous over measuring a single molecule from this family. For example, natriuretic peptides used in congestive heart failure stratification are generally separated for BNP and NT-proBNP testing. Multichannel multiplexing allows measurement of proBNP, BNP, NT-proBNP and other forms of natriuretic peptide on one strip and avoiding antibody epitope passing within the peptide family. In contrast, intrachannel multiplexing leads to greater nonspecificity of molecule family measurements. The currently described multichannel approach is applicable to the troponin testing market whereby different troponin isoforms can be measured in separate channels to improve diagnosis of myocardial infarctions.

Multiplexação intracanalIntrachannel multiplexing

[00235] Onde medições razão-métrica são exigidas, por exemplo, medições de HbA1 c e íon no sangue, multiplexação intracanal é necessária a fim de obter o desempenho do ensaio mais preciso. A presente plataforma obtém isso medindo mais que um fluoróforo em um único canal.[00235] Where ratio-metric measurements are required, for example, HbA1 c and ion measurements in blood, intrachannel multiplexing is necessary in order to obtain the most accurate assay performance. The present platform achieves this by measuring more than one fluorophore in a single channel.

[00236] A combinação de multiplexação multi e intracanal permite combinações de produto flexíveis e poderosas com controles internos que melhorarão exatidão e confidência.[00236] The combination of multi- and intra-channel multiplexing allows for flexible and powerful product combinations with internal controls that will improve accuracy and confidentiality.

Faixa DinâmicaDynamic Range

[00237] A grande faixa dinâmica de um analito a ser medida pode frequentemente ser uma limitação de desempenho do ensaio. Por exemplo, um teste de troponina precisa ser muito sensível, mas ao mesmo tempo tem de ser capaz de medir altas concentrações a fim de monitorar as mudanças observadas em pacientes com infarto do miocárdio. Faixa dinâmica frequentemente leva a não linearidade através da faixa mensurável exigida, que impacta precisão e exatidão.[00237] The large dynamic range of an analyte to be measured can often be a limitation of assay performance. For example, a troponin test needs to be very sensitive, but at the same time it needs to be able to measure high concentrations in order to monitor changes observed in patients with myocardial infarction. Dynamic range often leads to nonlinearity across the required measurable range, which impacts precision and accuracy.

[00238] O projeto de multicanais permite desafiar testes com grandes faixas dinâmicas apara ser divididas em múltiplos canais na tira que cobre alta sensibilidade e altas concentrações da faixa mensurável exigida de uma maneira linear.[00238] The multichannel design allows challenging tests with large dynamic ranges to be divided into multiple channels on the strip covering high sensitivity and high concentrations of the required measurable range in a linear manner.

[00239] Para troponina (formas I e/ou T), um canal pode conter reagentes otimizados para medição de 0 - 100pg/mL embora um outro canal possa conter reagentes otimizados para medir 50-1.000pg/mL e um canal adicional otimizado para 500 - 50.000pg/mL. A sensibilidade e faixa tem cada qual seus próprios parâmetros de calibração com a concentração de amostra atribuída pelo intervalo de confidência dos dois resultados.[00239] For troponin (forms I and/or T), one channel may contain reagents optimized for measuring 0 - 100pg/mL although another channel may contain reagents optimized for measuring 50-1,000pg/mL and an additional channel optimized for 500 - 50,000pg/mL. The sensitivity and range each have their own calibration parameters with the sample concentration assigned by the confidence interval of the two results.

Controles InternosInternal controls

[00240] A presente plataforma incorpora recursos de controle interno para verificar a validade dos resultados do teste obtidos. Cada tipo de teste exige controles de ensaio interno exclusivos bem como diversos recursos genéricos. Todos os testes podem ter detecção de enchimento para assegurar aplicação adequada de amostra e cartuchos usados não podem ser retestados. Onde exigido, o cartucho incorpora uma medição hematócrita para ajustar aqueles testes afetados por variação hematócrita. Controles de canal específicos podem ser implementados para incorporar baixos e altos controles que são usados para calibrar variáveis de matriz de sangue restante e/ou verificar independentemente o resultado de teste. Controles de depleção podem ser usados para verificar por anticorpos humanos de anti-camundongo (HAMA) ou outras variáveis dependentes de amostra.[00240] The present platform incorporates internal control features to verify the validity of the test results obtained. Each test type requires unique internal assay controls as well as several generic features. All tests can have fill detection to ensure proper sample application and used cartridges cannot be retested. Where required, the cartridge incorporates a hematocrit measurement to adjust for those tests affected by hematocrit variation. Specific channel controls can be implemented to incorporate low and high controls that are used to calibrate remaining blood matrix variables and/or independently verify the test result. Depletion controls can be used to check for human anti-mouse antibodies (HAMA) or other sample-dependent variables.

[00241] Um microprocessador e software associado podem controlar o tempo, temperatura, controle de fluido, etc. para cada ensaio particular, uma vez que esses podem ter diferentes exigências em um único cartucho.[00241] A microprocessor and associated software can control time, temperature, fluid control, etc. for each particular assay, as these may have different requirements on a single cartridge.

Medições EletroquímicasElectrochemical Measurements

[00242] Embora a metodologia de detecção primária descrita seja fluorescência, outras medições ópticas podem ser feitas e/ou medições eletroquímicas podem também ser feitas na presente plataforma para incorporar formatos de teste de eletroquímica tradicionais (por exemplo, teste de glicose). Além disso, tanto medições eletroquímicas quanto fluorescentes podem ser feitas na mesma tira, por exemplo, um painel de diabetes de um imunoensaio fluorescente peptídeo C acoplado com medição de glicose eletroquímica. Abordagens de medição de eletrodo seletivo de íon (ISE) convencional para gases de íons e sangue podem também ser portadas na presente plataforma. A combinação de óptico, tais como tecnologias de fluorescência e transdução eletroquímica permite provisão de uma ampla variedade de diferentes testes de painel.[00242] Although the primary detection methodology described is fluorescence, other optical measurements can be made and/or electrochemical measurements can also be made on the present platform to incorporate traditional electrochemical test formats (e.g., glucose testing). Furthermore, both electrochemical and fluorescent measurements can be made on the same strip, for example, a diabetes panel of a fluorescent C-peptide immunoassay coupled with electrochemical glucose measurement. Conventional ion selective electrode (ISE) measurement approaches for ion gases and blood can also be ported on the present platform. The combination of optical, such as fluorescence and electrochemical transduction technologies allows provision of a wide variety of different panel tests.

Controle de Aquecimento e TemperaturaHeating and Temperature Control

[00243] Temperatura é uma variável significante na maioria dos testes. Para alguns ensaios, efeitos de temperatura podem ser compensadas usando um algoritmo de correção de temperatura. Entretanto, isto é frequentemente problemático para determinar quanto a bateladas de cartucho individual e compensação fixa pode se tornar uma fonte de erro por si mesma. Caracterização de perfis de temperatura através de todos os processo e variáveis de matriz podem impactar significativamente o ciclo de desenvolvimento do produto. Em alguns produtos tais como PT/INR e teste molecular, controle de temperatura adequado é crítico para funcionalidade e desempenho do teste. A presente plataforma permite incorporação de uma capacidade de aquecimento integrado que provê as exigências de temperatura ideal para cada tipo de teste. Temperaturas de operação típicas são usada para imunoensaios (34 oC), PT/INR (37oC) e detecção de ácido nucleico (>37°C) etc. A capacidade de aquecimento pode ser otimizada para dispensar uma faixa de tira e temperaturas de pretratamento controladas para flexibilidade máxima em protocolo de teste.[00243] Temperature is a significant variable in most tests. For some assays, temperature effects can be compensated for using a temperature correction algorithm. However, this is often problematic in determining how much individual cartridge batches and fixed compensation can become a source of error in itself. Characterizing temperature profiles across all process and matrix variables can significantly impact the product development cycle. In some products such as PT/INR and molecular testing, adequate temperature control is critical to functionality and test performance. This platform allows the incorporation of an integrated heating capacity that provides the ideal temperature requirements for each type of test. Typical operating temperatures are used for immunoassays (34°C), PT/INR (37°C) and nucleic acid detection (>37°C) etc. Heating capacity can be optimized to dispense a strip range and controlled pretreatment temperatures for maximum flexibility in testing protocol.

Pretratamento de AmostraSample Pretreatment

[00244] Controle de movimento de amostra em tira permite que pretratamento de amostra antes que a amostra seja apresentada aos reagentes específicos de ensaio. Essa abordagem pode ser aplicada aos imunoensaios, por exemplo, para remover interferentes tais como espécies de HAMA ou painéis de lipídeo para remover frações indesejáveis para medições de lipídeo específico (por exemplo, HDL). As etapas fluídicas em tira mimetizam as capacidades usadas por analisadores clínicos para otimizar desempenho do produto permitindo que matriz de amostra e interferências sejam rapidamente resolvidas durante o desenvolvimento do produto.[00244] Strip sample movement control allows sample pretreatment before the sample is presented to specific assay reagents. This approach can be applied to immunoassays, for example, to remove interferents such as HAMA species or lipid panels to remove undesirable fractions for specific lipid measurements (e.g., HDL). Strip fluidic steps mimic the capabilities used by clinical analyzers to optimize product performance by allowing sample matrix and interferences to be quickly resolved during product development.

Descrições de Teste Exemplar e Dados de TesteExemplar Test Descriptions and Test Data

[00245] Uma etapa de imunoensaios Sequência de Teste do Sumário: 1. Inserção do cartucho no leitor 2. Compressão de câmara de gás do cartucho por leitor 3. Aplicação de amostra ao cartucho, enchimento por ação capilar ou por enchimento controlado pelo leitor. 4. Molhação dos eletrodos de detecção de enchimento de cartucho determina a cronometragem de início do teste. 5. A amostra re-hidrata os reagentes secos que contêm: a. fase de partícula paramagnética funcionalizada de anticorpo anti-analito (epítopo 1) b. fase de rótulo fluorescente/partícula funcionalizada de anti- analito anticorpo (epítopo 2) 6. Os reagentes misturam e ligam o analito contido na amostra formando o complexo de sanduíche de imunoensaio (rótulo fluorescente/partícula-analito-partícula paramagnética). 7. A reação de ligação ocorre para uma quantidade de vezes definida (tipicamente 2 minutos). 8. Um campo magnético é aplicado à tira localizada na zona de detecção óptica que acumula as partículas paramagnéticas nesse local formando uma banda de complexo de partícula- analito-rótulo em cada canal. 9. Uma etapa de remoção de amostra líquida e rótulo não ligado é então realizada pelo leitor iniciando uma força sendo aplicada às câmaras de gás do cartucho. Esta força de compressão expele o gás das câmaras de gás por meio do canal de teste resultando na amostra líquida e rótulo não ligado fluorescente/partículas sendo expelidos da zona de detecção e opcionalmente do canal e para o coletor de resíduo de amostra. O campo magnético é aplicado por toda essa etapa mantendo os complexos paramagnéticos de partícula-analito-rótulo na zona de detecção local pelo campo magnético embora a amostra seja expelida desta área. 10. A cabeça do medidor óptico varre através da tira e a intensidade de fluorescência para cada canal é medida. A intensidade de fluorescência é proporcional à concentração de analito. Cada batelada de tira e canal de analito é calibrada separadamente de maneira que a intensidade de fluorescência é transformada em concentração de analito.[00245] One-step immunoassay Summary Test Sequence: 1. Insertion of the cartridge into the reader 2. Compression of the cartridge's gas chamber by the reader 3. Application of sample to the cartridge, filling by capillary action or by filling controlled by the reader. 4. Wetness of cartridge fill detection electrodes determines test start timing. 5. The sample rehydrates the dried reagents that contain: a. anti-analyte antibody (epitope 1) functionalized paramagnetic particle phase b. fluorescent label/anti-analyte antibody functionalized particle phase (epitope 2) 6. The reagents mix and bind the analyte contained in the sample forming the immunoassay sandwich complex (fluorescent label/particle-analyte-paramagnetic particle). 7. The binding reaction occurs for a defined amount of times (typically 2 minutes). 8. A magnetic field is applied to the strip located in the optical detection zone that accumulates the paramagnetic particles there, forming a band of particle-analyte-label complex in each channel. 9. A liquid sample and unbound label removal step is then performed by the reader initiating a force being applied to the gas chambers of the cartridge. This compressive force expels the gas from the gas chambers through the test channel resulting in the liquid sample and unbound fluorescent label/particles being expelled from the detection zone and optionally from the channel and into the sample residue collector. The magnetic field is applied throughout this step keeping the particle-analyte-label paramagnetic complexes in the local detection zone by the magnetic field although the sample is expelled from this area. 10. The optical meter head sweeps across the strip and the fluorescence intensity for each channel is measured. The fluorescence intensity is proportional to the analyte concentration. Each strip batch and analyte channel is calibrated separately so that the fluorescence intensity is transformed into analyte concentration.

[00246] Conjuntos de dados de desempenho do exemplo para imunoensaios da etapa um são mostrados nas Figuras 8 -13:[00246] Example performance data sets for step one immunoassays are shown in Figures 8 -13:

Peptídeo CC Peptide

[00247] Peptídeo C é um polipeptídeo de 31-aminoácido curto que conecta cadeia A de insulina a sua cadeia B à molécula de proinsulina. Proinsulina é clivada em insulina e peptídeo C em concentrações equimolares. No contexto de diagnóstico, peptídeo C é usado como um biomarcador substituto para insulina e é usado para monitorar a função da célula β (produção de insulina) em pacientes diabéticos. Os presentes inventores correram uma comparação do presente ensaio contra o sistema de bancada ADVIA Siemens Centaur comercialmente disponível (vide Figura 8).[00247] C-peptide is a short 31-amino acid polypeptide that connects insulin's A chain to its B chain to the proinsulin molecule. Proinsulin is cleaved into insulin and C-peptide in equimolar concentrations. In the diagnostic context, C-peptide is used as a surrogate biomarker for insulin and is used to monitor β-cell function (insulin production) in diabetic patients. The present inventors ran a comparison of the present test against the commercially available ADVIA Siemens Centaur benchtop system (see Figure 8).

[00248] Tabela 1 a seguir mostra a porcentagem de resultados que são em uma dada polarização do sistema de referência para a faixa de Peptídeo C como indicado. Isso mostra que o presente ensaio obtém tipicamente em torno de 95% de resultados em 20% d o sistema de referência. Tabela 1. Exatidão de Ensaio do Peptídeo C[00248] Table 1 below shows the percentage of results that are in a given polarization of the reference system for the C Peptide range as indicated. This shows that the present assay typically obtains around 95% results in 20% of the reference system. Table 1. C-Peptide Assay Accuracy

[00249] Uma análise de polarização do presente sistema vs. o sistema de referência Siemens Centaur foi realizada para amostras acima de 0,5 ng/mL (294 pontos), isto é colocado em gráfico na (Figura 9) em comparação com um analisador clínico comercialmente disponível estabelecido. A porcentagem de polarização de cada ponto para o valor do sistema de referência é colocada em gráfico vs. o valor de referência. O gráfico mostra o presente sistema de ensaio tem exatidão clínica comparável com um sistema de laboratório estabelecido.[00249] A polarization analysis of the present system vs. The Siemens Centaur reference system was performed for samples above 0.5 ng/mL (294 points), this is plotted in (Figure 9) compared to an established commercially available clinical analyzer. The percentage bias of each point to the reference system value is plotted vs. the reference value. The graph shows the present assay system has clinical accuracy comparable to an established laboratory system.

Dímero DD-dimer

[00250] Dímero D é um produto de degradação de fibrina (FDP), um pequeno fragmento de proteína presente no sangue após um coágulo do sangue ser degradado por fibrinólise. A molécula do dímero D contém dois fragmentos D reticulados da proteína de fibrina.[00250] D-dimer is a fibrin degradation product (FDP), a small protein fragment present in the blood after a blood clot is degraded by fibrinolysis. The D-dimer molecule contains two cross-linked D fragments of fibrin protein.

[00251] Concentração do dímero D é usada para ajudar a diagnosticar trombose. Ele é um importante teste realizado em pacientes com suspeita de distúrbios trombóticos. Embora um resultado negativo praticamente exclua trombose, um resultado positivo pode indicar trombose, mas não exclui outras causas potenciais. Seu principal uso, portanto, é excluir doença tromboembólica onde a probabilidade é baixa.[00251] D-dimer concentration is used to help diagnose thrombosis. It is an important test performed on patients suspected of having thrombotic disorders. Although a negative result virtually excludes thrombosis, a positive result may indicate thrombosis but does not exclude other potential causes. Its main use, therefore, is to exclude thromboembolic disease where the probability is low.

[00252] Os inventores realizaram uma análise de resposta a dose usando a metodologia atualmente descrita e resultados comparados com aqueles de um HemolL D-Dimer HS 500 (um analisador clínico comercialmente disponível) (vide Figura 10)[00252] The inventors performed a dose response analysis using the currently described methodology and compared results with those of a HemolL D-Dimer HS 500 (a commercially available clinical analyzer) (see Figure 10)

Proteína reativa C (CRP)C-reactive protein (CRP)

[00253] Proteína reativa C (CRP) é uma proteína pentamérica anular (em formato de anel), encontrada em plasma do sangue, cujos níveis sobem em resposta à inflamação. Ela é uma proteína de fase aguda de origem hepática que aumenta em seguida à secreção de interleucina-6 por macrófagos e células T.[00253] C-reactive protein (CRP) is an annular (ring-shaped) pentameric protein, found in blood plasma, whose levels rise in response to inflammation. It is an acute phase protein of hepatic origin that increases following the secretion of interleukin-6 by macrophages and T cells.

[00254] CRP tem utilidade de diagnóstico para inúmeros tipos de doença que podem ser sumarizados como a seguir: 1. Estado de inflamação em pacientes diabéticos tipo 1 2. Administração de antibiótico para controle de infecção e estado geral de infecção 3. Doença cardiovascular 4. Certos cânceres[00254] CRP has diagnostic utility for numerous types of disease that can be summarized as follows: 1. State of inflammation in type 1 diabetic patients 2. Administration of antibiotics to control infection and general status of infection 3. Cardiovascular disease 4 .Certain cancers

[00255] Um método gráfico de comparação é mostrado na Figura 11. O faixa reportavel exigida é 5-20μg/mL.[00255] A graphical method of comparison is shown in Figure 11. The required reportable range is 5-20μg/mL.

CRP de Alta Sensibilidade (hs-CRP)High Sensitivity CRP (hs-CRP)

[00256] CRP de alta sensibilidade (hs-CRP) é usado na avaliação do risco de desenvolver doença cardiovascular. Diretrizes gerais são como a seguir: 1. Baixo: nível de hs-CRP abaixo de 1,0 mg/L 2. Médio: entre 1,0 e 3,0 mg/L 3. Alto: acima de 3,0 mg/L[00256] High sensitivity CRP (hs-CRP) is used in assessing the risk of developing cardiovascular disease. General guidelines are as follows: 1. Low: hs-CRP level below 1.0 mg/L 2. Medium: between 1.0 and 3.0 mg/L 3. High: above 3.0 mg/L L

[00257] Um gráfico de comparação do método é mostrado na Figura 12. Os dados demonstram que a presente plataforma é bem capaz de medir as concentrações de hs-CRP exigidas.[00257] A method comparison chart is shown in Figure 12. The data demonstrates that the present platform is well capable of measuring the required hs-CRP concentrations.

HRP2 de Plasmodium falciparum de maláriaHRP2 from Plasmodium falciparum malaria

[00258] O parasita da malária Plasmodium falciparum secreta a proteína rica em histidina II (HRP2) usado como um biomarcador para detectar a presença do parasita da malária Plasmodium falciparum (Pf). A presente plataforma foi usada para demonstrar a medição de HRP2 em amostras de sangue. Proteína HRP2 foi injetada nos sangues e medida na presente plataforma e no teste rápido de Pf de malária de Diagnóstico Padrão (SD).[00258] The malaria parasite Plasmodium falciparum secretes the histidine-rich protein II (HRP2) used as a biomarker to detect the presence of the malaria parasite Plasmodium falciparum (Pf). The present platform was used to demonstrate the measurement of HRP2 in blood samples. HRP2 protein was injected into bloods and measured on the present platform and the Standard Diagnostic (SD) malaria Pf rapid test.

[00259] A concentração de HRP2 mais baixa medida na presente plataforma foi 0,25ng/mL. Em comparação, usando o teste de SD uma banda muito fraca foi observada por 5ng/mL. Concentrações menores podem não ser medidas. O resultado de teste da presente plataforma de 0,25 ng/mL levou 7 minutos versos o tempo de teste recomendado de 30 minutos exigido para teste de SD para medir a concentração de 5ng/mL. O tempo de ensaio de 30 minutos é necessário para os testes competidores para lavar o rótulo de solução de ouro não ligado e qualquer sangue lisado para resolver concentrações muito baixas. Existem também ações de usuário adicional para aplicar um tampão à tira para realizar esta etapa de lavagem.[00259] The lowest HRP2 concentration measured on the present platform was 0.25ng/mL. In comparison, using the SD test a very weak band was observed at 5ng/mL. Lower concentrations may not be measured. The present platform's test result of 0.25 ng/mL took 7 minutes versus the recommended test time of 30 minutes required for SD testing to measure the concentration of 5ng/mL. The 30-minute assay time is required for concurrent testing to wash the label of unbound gold solution and any lysed blood to resolve very low concentrations. There are also additional user actions to apply a buffer to the strip to perform this washing step.

[00260] Os dados foram analisados e resultados são sumarizados na Figura 13. O presente ensaio foi capaz de medir significativamente concentrações de HRP2 menores do que o teste de SD com tempos de teste muito mais rápidos. Este ensaio tem a sensibilidade para atender as exigências para um teste rápido para monitorar infecção residual em um programa de erradicação de Malária da população.[00260] The data was analyzed and results are summarized in Figure 13. The present assay was able to measure significantly lower HRP2 concentrations than the SD test with much faster test times. This assay has the sensitivity to meet the requirements for a rapid test to monitor residual infection in a population Malaria eradication program.

Imunoensaio Multietapas - por exemplo, TroponinaMultistep Immunoassay – e.g. Troponin

[00261] A presente plataforma é configurável para realizar ensaios em multietapas permitindo que reações de ligação em etapas ocorram para otimizar ligação cinética, tempo de teste e sensibilidade.[00261] The present platform is configurable to perform multistep assays allowing stepwise binding reactions to occur to optimize binding kinetics, test time and sensitivity.

[00262] No ensaio de Troponina de alta sensibilidade, as etapas de ligação de partícula de anticorpo e etapas de ligação de rótulo/partícula são dissociados para melhorar significativamente a taxa de ligação e eficiência de captura da etapa de ligação das partículas paramagnética de anticorpo de analito para concentrações de Troponina muito baixas. A ligação em etapas subsequente da partícula do rótulo e da paramagnética partícula usando isotiocianato de anti-fluoresceína de alta afinidade e partículas funcionalizadas de Biotina-Estreptavidina, respectivamente, permite maior captura e transdução do complexo de Troponina ligado.[00262] In the high-sensitivity Troponin assay, the antibody particle binding steps and label/particle binding steps are decoupled to significantly improve the binding rate and capture efficiency of the paramagnetic antibody particle binding step. analyte for very low Troponin concentrations. Subsequent stepwise binding of the label particle and the paramagnetic particle using high-affinity anti-fluorescein isothiocyanate and Biotin-Streptavidin functionalized particles, respectively, allows for greater capture and transduction of the bound Troponin complex.

Sequência de Teste do Sumário:Summary Test Sequence:

[00263] 1. Inserção do cartucho no leitor 2. Compressão de câmara de gás pelo leitor 3. Aplicação de amostra ao cartucho, enchimento por ação capilar no primeiro recurso de parada de respiradouro onde primeiros reagentes são localizados (anticorpos rotulados) 4. Resssolubilização de reagente e incubação e tempo de ligação de analito-anticorpo. 5. Uma pequena descompressão da câmara resulta na amostra líquida sendo puxada adicionalmente ao longo do canal localizando a mistura de reagente de amostra sobre um reagente secundário. 6. Ressolubilização de reagente e incubação e tempo de ligação de rótulo de analito-anticorpo-partícula. 7. Uma segunda pequena descompressão da câmara resulta na amostra sendo movida adicionalmente ao longo do canal localizando a mistura de reagente de amostra sobre um terceiro reagente 8. Ressolubilização de reagente e incubação e tempo de ligação do rótulo de analito-anticorpo-partícula-partícula paramagnética. 9. Um campo magnético é aplicado ao cartucho localizado na zona de detecção óptica que acumula as partículas paramagnéticas neste local formando uma banda do complexo do rótulo de anticorpo-analito-partícula- partícula paramagnética em cada canal. 10. Líquido da amostra e rótulo não ligado é removido da zona de detecção por recompressão das câmaras expelindo a amostra e rótulo não ligado da zona de detecção óptica 11. A cabeça óptica do leitor varre através da tira e a intensidade de fluorescência para cada canal é medida. A intensidade de fluorescência é proporcional à concentração de analito de Troponina.[00263] 1. Insertion of cartridge into reader 2. Compression of gas chamber by reader 3. Application of sample to cartridge, filling by capillary action at first vent stop feature where first reagents are located (labeled antibodies) 4. Resolubilization of reagent and incubation and analyte-antibody binding time. 5. A small decompression of the chamber results in the liquid sample being drawn further along the channel locating the sample reagent mixture over a secondary reagent. 6. Reagent resolubilization and incubation and analyte-antibody-particle label binding time. 7. A second small decompression of the chamber results in the sample being moved further along the channel localizing the sample reagent mixture over a third reagent 8. Reagent resolubilization and incubation and analyte-antibody-particle-particle label binding time paramagnetic. 9. A magnetic field is applied to the cartridge located in the optical detection zone which accumulates the paramagnetic particles at this location forming a band of the antibody-analyte-particle-paramagnetic particle label complex in each channel. 10. Sample liquid and unbound label is removed from the detection zone by recompressing the chambers expelling the sample and unbound label from the optical detection zone 11. The optical head of the reader scans through the strip and the fluorescence intensity for each channel is measured. The fluorescence intensity is proportional to the Troponin analyte concentration.

Ensaio de troponina I (TnL) - reagentes são identificados na Figura 14Troponin I (TnL) assay - reagents are identified in Figure 14

[00264] Etapa 1: Isto é um enchimento capilar passivo. O ensaio de TnL usa dois anticorpos de captura cada do qual é marcado com um grupo de biotina. O anticorpo de rótulo é marcado com um grupo de isotiocianato de Fluoresceína (FITC). Os grupos de biotina e molécula FITC servem como etiquetas imunogênicas para a segunda e terceira etapa.[00264] Step 1: This is passive capillary filling. The TnL assay uses two capture antibodies each of which is labeled with a biotin group. The label antibody is labeled with a Fluorescein Isothiocyanate (FITC) group. The biotin and FITC molecule groups serve as immunogenic tags for the second and third step.

[00265] Etapa 2: A amostra da etapa um é movida para uma área de deposição de reagente secundário por controle de leitor fluídico (descompressão da câmara). Esta deposição contém partículas de látex revestidas com anticorpo anti- FITC. As partículas de látex de anti-FITC ligarão o anticorpo marcado com FTIC (que é ligado ao complexo). Esta reação é rápida.[00265] Step 2: The sample from step one is moved to a secondary reagent deposition area by fluidic reader control (chamber decompression). This deposition contains latex particles coated with anti-FITC antibody. The anti-FITC latex particles will bind the FTIC-labeled antibody (which is bound to the complex). This reaction is fast.

[00266] Etapa 3: A amostra é movida para a terceira zona de deposição por controle de leitor fluídico. A terceira área de deposição contém partículas magnéticas revestidas com estreptavidina. As partículas paramagnéticas com estreptavidina ligarão rapidamente os anticorpos rotulados com biotina que são ligados ao complexo de Tnl. O acúmulo de partícula paramagnética é seguido pela remoção de amostra/rótulo não ligado. A varredura óptica fluorescente é então realizada. A intensidade de fluorescência é proporcional à concentração de Tnl.[00266] Step 3: The sample is moved to the third deposition zone by fluidic reader control. The third deposition area contains streptavidin-coated magnetic particles. Streptavidin paramagnetic particles will rapidly bind biotin-labeled antibodies that are bound to the Tnl complex. Paramagnetic particle accumulation is followed by removal of unbound sample/label. Fluorescent optical scanning is then performed. The fluorescence intensity is proportional to the Tnl concentration.

[00267] Um esquema do método anterior é mostrado na Figura 15[00267] A schematic of the previous method is shown in Figure 15

[00268] Etapa 1 é enchimento capilar, etapa 2 & 3 estão sob controle de leitor de fluido.[00268] Step 1 is capillary filling, step 2 & 3 are under fluid reader control.

[00269] Esta abordagem é muito atrativa uma vez que ela tem aplicação genérica e simplifica bastante os reagentes de ensaio além disso muito importantemente leva a excelente desempenho do ensaio (vide resultados exemplares mostrados nas Figuras 16(a) e (b)), em uma sensibilidade do presente método em uma ampla faixa de concentração. Por exemplo, o látex anti-FITC é um rótulo genérico para outros ensaios (por exemplo, BNP), igualmente as partículas paramagnéticas de estreptavidina são também genéricas entre os ensaios. Produção de reagentes batelada a batelada ficará muito mas fácil para os ensaios de desafio tal como Tnl.[00269] This approach is very attractive since it has generic application and greatly simplifies the assay reagents and, more importantly, leads to excellent assay performance (see exemplary results shown in Figures 16(a) and (b)), in sensitivity of this method over a wide concentration range. For example, anti-FITC latex is a generic label for other assays (e.g. BNP), similarly streptavidin paramagnetic particles are also generic across assays. Batch-by-batch production of reagents will become much easier for challenge assays such as Tnl.

[00270] Para mostrar a significância de realizar detecção óptica, tal como uma detecção fluorescente, em ar, os inventores realizaram adicionalmente ensaios de peptídeo C a fim de mostrar a resposta quando conduzida em tampão ou sangue total, comparada com ar. A Figura 17 mostra uma resposta ao ensaio de peptídeo C em tampão usando o presente sistema antes de (círculos brancos) e depois (triângulos pretos) da remoção por ar. Pode-se ver que sem remoção de líquido por ar existe um alto fundo em virtude de o rótulo não ligado ainda estar presente na área de detecção. Isto leva a fraca precisão e sensibilidade a baixas concentrações de analito. Em seguida à remoção de líquido por ar, este rótulo não ligado é eficientemente removido, deixando um fundo muito baixo permitindo que uma medição altamente sensível seja feita. A Figura 18 mostra uma resposta ao ensaio de peptídeo C em sangue total usando o presente sistema antes de (círculos pretos) e após (triângulos brancos) remoção de líquido por ar. Pode-se ver que sem a remoção de líquido por ar existe um alto fundo em virtude de o rótulo não ligado ainda estar presente na área de detecção e nenhuma inclinação visível em virtude da interferência de amostra de sangue, finalizando a medição fluorescente. Em seguida à remoção de líquido por ar, este rótulo não ligado e amostra de sangue total são eficientemente removidos, deixando os reagentes de ligação em um ambiente essencialmente isento de líquido sem interferir nas células sanguíneas ou rótulo não ligado. Isto produz um fundo muito baixo e permite que uma medição altamente sensível seja feita.[00270] To show the significance of performing optical detection, such as fluorescent detection, in air, the inventors additionally performed C-peptide assays in order to show the response when conducted in buffer or whole blood, compared to air. Figure 17 shows a response to the C-peptide assay in buffer using the present system before (white circles) and after (black triangles) air stripping. It can be seen that without liquid removal by air there is a high background due to the unbound label still being present in the detection area. This leads to poor accuracy and sensitivity at low analyte concentrations. Following liquid removal by air, this unbound label is efficiently removed, leaving a very low background allowing a highly sensitive measurement to be made. Figure 18 shows a response to the C-peptide assay in whole blood using the present system before (black circles) and after (white triangles) removal of liquid by air. It can be seen that without liquid removal by air there is a high background due to the unbound label still being present in the detection area and no visible slope due to blood sample interference, terminating the fluorescent measurement. Following liquid removal by air, this unbound label and whole blood sample are efficiently removed, leaving the binding reagents in an essentially liquid-free environment without interfering with the blood cells or unbound label. This produces a very low background and allows a highly sensitive measurement to be made.

[00271] É possível que os presentes cartuchos também corram ensaios que não exigem uma bexiga para correr o ensaio, por exemplo, na determinação do tempo de protrombina (PT) e razão internacional normalizada (INR) de uma amostra de sangue. O PT e INR são ensaios que avaliam o caminho extrínseco de coagulação (PT/INR). Eles são usados para determinar a tendência de coagulação de sangue, na medida de dosagem de varfarina, dano hepático, e estado de vitamina K.[00271] It is possible that the present cartridges also run assays that do not require a bladder to run the assay, for example, in determining the prothrombin time (PT) and international normalized ratio (INR) of a blood sample. PT and INR are tests that evaluate the extrinsic coagulation pathway (PT/INR). They are used to determine blood clotting tendency, measure warfarin dosage, liver damage, and vitamin K status.

[00272] Um gráfico de comparação de método da medição de PT/INR é mostrado na Figura 19 que foi gerado usando um canal que não tem nenhum controle de fluido provido para uma câmara de gás. A este respeito, a amostra encheria apenas pela ação capilar. Para evitar dúvidas, medições de PT/INR podem também ser feitas usando um canal com uma câmara de gás associada, que permite que o controle fluídico da amostra permita normalização das taxas de enchimento. Em comparação com exemplos de imunoensaio previamente descritos, o canal é ampliado na área de detecção da tira a fim de permitir que um maior volume de amostra seja ensaiado. Além disso, os reagentes específicos de INR/PT são depositados nesta área. Os reagentes contêm todos os componentes exigidos para iniciar a cascata de coagulação extrínseca e um substrato de fluoróforo de trombina específico que é convertido de uma forma não fluorescente para uma forma fluorescente por trombina. O enchimento capilar ressuspende os reagentes e permite detecção de atividade de trombina. A atividade de trombina medida (intensidade fluorescente) é usada para determinar o resultado de PT/INR.[00272] A PT/INR measurement method comparison chart is shown in Figure 19 which was generated using a channel that does not have any fluid control provided for a gas chamber. In this regard, the sample would fill by capillary action alone. For the avoidance of doubt, PT/INR measurements can also be made using a channel with an associated gas chamber, which allows fluidic control of the sample to normalize filling rates. Compared to previously described immunoassay examples, the channel is enlarged in the detection area of the strip to allow a greater volume of sample to be assayed. Additionally, INR/PT specific reagents are deposited in this area. The reagents contain all components required to initiate the extrinsic coagulation cascade and a specific thrombin fluorophore substrate that is converted from a non-fluorescent form to a fluorescent form by thrombin. Capillary refill resuspends reagents and allows detection of thrombin activity. The measured thrombin activity (fluorescent intensity) is used to determine the PT/INR result.

Claims (16)

1. Sistema de ensaio compreendendo um sistema microfluídico independente e um dispositivo leitor associado, caracterizado pelo fato de que: o sistema microfluídico independente compreende: um orifício de entrada de amostra (1) para receber uma amostra líquida a ser examinada, o orifício de entrada de amostra (1) conectado a pelo menos um canal microfluídico (5), em que cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) (5) compreende(m) um ou mais reagentes depositados no(s) mesmo(s) para uso na condução de um ensaio e uma zona de detecção (32) para uso na detecção de qualquer analito que pode estar presente em uma amostra ou produto de reação de analito; e cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) (5) está(ão) em comunicação fluídica com uma câmara compressível cheia de gás (10) a jusante de cada/dita zona de detecção (32), em que o sistema microfluídico é formado por três camadas, uma camada de topo, uma camada do meio e uma camada da base, que são ensanduichadas conjuntamente a fim de definir cada/dito(s) canal(is) microfluídico(s) (5) e a câmara cheia de gás (10), e em que a compressão ou descompressão da câmara (10) faz com que gás seja expelido ou puxado para dentro da câmara (10), que, por sua vez, causa o movimento da amostra líquida dentro de dito/cada canal microfluídico (5); e um dispositivo leitor (100) para uso com o sistema microfluídico, o dispositivo leitor (100) compreendendo: meios de controle de força (200) para controlar a compressão ou descompressão da câmara cheia de gás do sistema microfluídico; e meios de detecção para permitir a detecção de um analito desejado dentro de uma amostra líquida introduzida no cartucho microfluídico, ou produto de reação de analito da mesma; em que os meios de controle de força (200) compreendem um atuador de flexão piezelétrico (202) que é projetado para diretamente ou indiretamente comprimir ou descomprimir a câmara cheia de gás (10) através do deslocamento do atuador (202).1. Test system comprising an independent microfluidic system and an associated reader device, characterized by the fact that: the independent microfluidic system comprises: a sample inlet port (1) for receiving a liquid sample to be examined, the inlet port of sample (1) connected to at least one microfluidic channel (5), wherein each/said microfluidic channel(s) (5) comprises one or more reagents deposited therein(s). s) for use in conducting an assay and a detection zone (32) for use in detecting any analyte that may be present in a sample or analyte reaction product; and each/said microfluidic channel(s) (5) is in fluidic communication with a gas-filled compressible chamber (10) downstream of each/said detection zone (32), wherein The microfluidic system is formed by three layers, a top layer, a middle layer and a base layer, which are sandwiched together in order to define each microfluidic channel(s) (5) and the gas-filled chamber (10), and wherein compression or decompression of the chamber (10) causes gas to be expelled or drawn into the chamber (10), which in turn causes movement of the liquid sample within of said/each microfluidic channel (5); and a reader device (100) for use with the microfluidic system, the reader device (100) comprising: force control means (200) for controlling compression or decompression of the gas-filled chamber of the microfluidic system; and detection means for enabling detection of a desired analyte within a liquid sample introduced into the microfluidic cartridge, or analyte reaction product thereof; wherein the force control means (200) comprises a piezoelectric bending actuator (202) which is designed to directly or indirectly compress or decompress the gas-filled chamber (10) through displacement of the actuator (202). 2. Sistema de ensaio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema microfluídico independente está na forma de um cartucho (1) que é inserido para dentro do dispositivo leitor (100).2. Test system according to claim 1, characterized by the fact that the independent microfluidic system is in the form of a cartridge (1) that is inserted into the reader device (100). 3. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o sistema microfluídico independente é livre de líquido antes da aplicação da amostra.3. Test system according to any one of claims 1 or 2, characterized by the fact that the independent microfluidic system is free of liquid before applying the sample. 4. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as camadas de topo e de fundo e opcionalmente a camada do meio são planas e opcionalmente de espessura uniforme.4. Test system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the top and bottom layers and optionally the middle layer are flat and optionally of uniform thickness. 5. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a camada de topo e opcionalmente a camada de fundo são resilientes.5. Test system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the top layer and optionally the bottom layer are resilient. 6. Sistema de ensaio de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que os substratos planos são vedados conjuntamente por aplicação de calor e/ou pelo uso de adesivo, opcionalmente o adesivo é resiliente e facilita com a compressibilidade de cada/dita câmara.6. Test system according to claim 4, characterized by the fact that the flat substrates are sealed together by application of heat and/or by the use of adhesive, optionally the adhesive is resilient and facilitates the compressibility of each/said chamber . 7. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o sistema microfluídico compreende uma válvula de uma via (52) que é projetada somente para permitir que gás saia do sistema quando uma amostra líquida é introduzida no sistema por ação de capilaridade, enquanto não permite que fluido seja introduzido no sistema por intermédio da válvula.7. Test system according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the microfluidic system comprises a one-way valve (52) that is designed only to allow gas to exit the system when a liquid sample is introduced into the system by capillary action, while not allowing fluid to be introduced into the system through the valve. 8. Sistema de ensaio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a válvula (52) é posicionada adjacente a um recurso de parada (20) projetado para prevenir o transporte ulterior da amostra dentro do canal microfluídico (5) por ação de capilaridade sozinha, sendo que opcionalmente a válvula (52) é localizada dentro de um canal microfluídico (50) de menor dimensão do que dito/cada canal microfluídico (5) e que está em comunicação fluídica com um dos canais microfluídicos (5).8. Test system according to claim 7, characterized by the fact that the valve (52) is positioned adjacent to a stop feature (20) designed to prevent further transport of the sample within the microfluidic channel (5) by action of capillarity alone, and optionally the valve (52) is located within a microfluidic channel (50) of smaller size than said/each microfluidic channel (5) and which is in fluidic communication with one of the microfluidic channels (5). 9. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um agente ligante de analito depositado dentro do(s) canal(is), em que opcionalmente o agente ligante de analito é ligado a uma superfície do(s) canal(is) e mais opcionalmente ainda o agente ligante é afixado a uma partícula magnética ou paramagnética.9. Assay system according to any one of claims 1 to 8, characterized by the fact that it further comprises an analyte binding agent deposited within the channel(s), wherein the analyte binding agent is optionally bound to a surface of the channel(s) and more optionally the binding agent is affixed to a magnetic or paramagnetic particle. 10. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente um ou mais reagentes adicionais depositados dentro de dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s), reagentes adicionais estes que facilitam a detecção de analito presente na amostra, sendo que opcionalmente dito(s) um ou mais reagentes adicionais incluem um rótulo que foi adaptado para se ligar especificamente a um analito a ser detectado para facilitar a detecção de analito.10. Assay system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the system further comprises one or more additional reagents deposited within said microfluidic channel(s), additional reagents these that facilitate the detection of analyte present in the sample, optionally said one or more additional reagents including a label that has been adapted to specifically bind to an analyte to be detected to facilitate analyte detection. 11. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o flexionador piezelétrico (202) é na forma de uma tira, barra, haste ou similar compreendendo uma primeira extremidade imobilizada (201) e uma segunda extremidade não imobilizada (208), em que a segunda extremidade não imobilizada (208) está livre para se flexionar para longe da câmara cheia de gás, na sinalização elétrica apropriada, sendo que opcionalmente compreende adicionalmente um pé (210) que é capaz de engatar com uma superfície externa da câmara cheia de gás (10), em que uma superfície superior do pé está em contato com o flexionador piezelétrico (202) e em que o pé (10) é capaz, através da ação do flexionador piezelétrico (202), de efetuar a compressão ou descompressão da câmara cheia de gás (10).11. Test system according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that the piezoelectric flexor (202) is in the form of a strip, bar, rod or similar comprising a first immobilized end (201) and a second non-immobilized end (208), wherein the second non-immobilized end (208) is free to flex away from the gas-filled chamber in appropriate electrical signaling, optionally further comprising a foot (210) that is capable of engaging with an outer surface of the gas-filled chamber (10), wherein an upper surface of the foot is in contact with the piezoelectric flexor (202) and wherein the foot (10) is capable, through the action of the piezoelectric flexor (202) , to compress or decompress the gas-filled chamber (10). 12. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente meios de detecção para permitir a detecção de um analito desejado ou produto de reação de analito presente dentro de uma amostra líquida introduzida no sistema microfluídico, sendo que opcionalmente o meio de detecção é um dispositivo de detecção óptico, tal como um fluorímetro ou espectrofotômetro.12. Assay system according to any one of claims 1 to 11, characterized by the fact that it further comprises detection means to allow detection of a desired analyte or analyte reaction product present within a liquid sample introduced into the microfluidic system , optionally the detection means being an optical detection device, such as a fluorimeter or spectrophotometer. 13. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo leitor (100) compreende adicionalmente um orifício de recepção (103), adaptado de forma opcional para receber sistemas diferentemente dimensionados, cada sistema diferentemente dimensionado projetado para realizar um número definido de ensaios.13. Test system according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the reading device (100) additionally comprises a receiving orifice (103), optionally adapted to receive differently sized systems, each system differently sized designed to perform a defined number of tests. 14. Sistema de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um ímã permanente (113) a ser colocado em estreita proximidade ao sistema microfluídico que foi introduzido no dispositivo leitor (100), a fim de concentrar e manter as partículas magnéticas/paramagnéticas na zona de detecção (32) de dito/cada canal microfluídico (5) do sistema.14. Test system according to any one of claims 8 to 12, characterized in that it additionally comprises a permanent magnet (113) to be placed in close proximity to the microfluidic system that has been introduced into the reader device (100), in order of concentrating and maintaining the magnetic/paramagnetic particles in the detection zone (32) of said/each microfluidic channel (5) of the system. 15. Método para conduzir um ensaio em uma amostra líquida, caracterizado pelo fato de que compreende: a) prover um sistema de ensaio como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14; b) comprimir uma superfície externa de uma/ditas câmara(s) cheia(s) de gás (10) do sistema microfluídico, de forma a expelir gás a partir de dita(s)/cada câmara(s) cheia(s) de gás (10); c) introduzir uma amostra líquida ao sistema microfluídico e permitir que a amostra seja puxada para dentro de dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) (5) por ação de capilaridade, e/ou descomprimir parcialmente dita(s)/cada câmara(s) cheia(s) de gás (10) de forma que gás seja puxado para dentro de dita(s)/cada câmara(s) (10), fazendo assim com que uma amostra líquida seja puxada para dentro de dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) (5); d) permitir que um ou mais reagentes reajam com qualquer analito presente em uma amostra líquida; e) opcionalmente descomprimir parcialmente dita(s)/cada câmara(s) cheia(s) de gás (10) do sistema microfluídico, de forma que a amostra líquida seja ainda puxada ao longo de dito(s)/cada canal(is) microfluídico(s) (5) na direção de dita(s)/cada câmara(s) cheia(s) de gás (10) e opcionalmente estar em contato com uma amostra líquida com um agente ligante de analito e/ou um ou mais outro(s) reagente(s), sendo que opcionalmente essa etapa é realizada como uma única etapa ou múltiplas etapas, pelo que a amostra é puxada para outro ou um número de locais sucessivos respectivamente dentro de dito/cada canal microfluídico (5) correspondente ao número de vezes em que uma diminuição em força é realizada; f) opcionalmente capturar qualquer analito ou produto de reação de analito e comprimir dita(s)/cada câmara(s) cheia(s) de gás (10), de forma que gás expelido de dita(s)/cada câmara(s) (10) faça com que uma amostra líquida e material não capturado seja empurrado para longe de qualquer analito ou produto de reação de analito capturado; e, g) detectar qualquer analito ou produto de reação de analito, ou analito ou produto de reação de analito capturado.15. Method for conducting a test on a liquid sample, characterized by the fact that it comprises: a) providing a test system as defined in any one of claims 1 to 14; b) compressing an external surface of one/said gas-filled chamber(s) (10) of the microfluidic system, so as to expel gas from said/each gas-filled chamber(s) gas (10); c) introducing a liquid sample to the microfluidic system and allowing the sample to be drawn into said microfluidic channel(s) (5) by capillary action, and/or partially decompressing said(s) /each chamber(s) filled with gas (10) so that gas is drawn into said/each chamber(s) (10), thereby causing a liquid sample to be drawn into said(s)/each microfluidic channel(s) (5); d) allowing one or more reagents to react with any analyte present in a liquid sample; e) optionally partially decompress said/each gas-filled chamber(s) (10) of the microfluidic system, so that the liquid sample is further drawn along said/each channel(s) microfluidic device(s) (5) in the direction of said/each gas-filled chamber(s) (10) and optionally being in contact with a liquid sample with an analyte binding agent and/or one or more other reagent(s), optionally this step being performed as a single step or multiple steps, whereby the sample is pulled to another or a number of successive locations respectively within said/each corresponding microfluidic channel (5). to the number of times a decrease in strength is carried out; f) optionally capturing any analyte or analyte reaction product and compressing said/each gas-filled chamber(s) (10), such that gas expelled from said/each chamber(s) (10) cause a liquid sample and uncaptured material to be pushed away from any captured analyte or analyte reaction product; and, g) detect any analyte or analyte reaction product, or captured analyte or analyte reaction product. 16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o volume de gás que é expelido da(s)/dita(s) câmara(s) (10) fazendo com que líquido seja expelido de pelo menos uma porção do(s)/dito(s) canal(is) microfluídico(s) (5) onde os complexos de analito/agente ligante de analito são capturados, é suficiente para fazer com que o líquido seja removido da zona de detecção (32) ou porção da mesma, mas não ainda ao longo do(s) canal(is) microfluídico(s) (5).16. Method according to claim 15, characterized by the fact that the volume of gas that is expelled from the chamber(s) (10) causing liquid to be expelled from at least a portion of the (s)/said microfluidic channel(s) (5) where the analyte/analyte binding agent complexes are captured, is sufficient to cause the liquid to be removed from the detection zone (32) or portion thereof, but not yet along the microfluidic channel(s) (5).
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