BRPI0713029A2 - dispositivo de ensaio - Google Patents

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Abstract

DISPOSITIVO DE ENSAIO. A presente invenção proporciona um dispositivo de ensaio para realizar um ensaio em uma amostra de líquido usando um conjugado de detecção capaz de se ligar a um antígeno e contendo um marcador, dito dispositivo compreendendo um substrato tendo uma superfície de substrato, em que a superfície compreende projeções substancialmente perpendiculares a dita superfície, ditas projeções tendo uma altura, diâmetro e distância capaz de gerar fluxo capilar lateral de um fluido em dita passagem, dita superfície compreendendo uma zona de adição de amostra, uma zona de reação e uma zona de absorção, ditas zonas sendo conectadas por pelo menos uma passagem de fluidos, em que dito dispositivo tem uma primeira característica de verificação de funcionalidade localizada entre a zona de adição de amostra e a zona de reação, e uma segunda característica de verificação de funcionalidade localizada dentro da zona de absorção, e ambas as características de verificação de funcionalidade sendo características capazes de passar por uma mudança detectável quando em contacto com a amostra, dito dispositivo de ensaio ademais compreendendo pelo menos uma zona de verificação de alinhamento. é ademais proporcionado um kit de partes e um método de condução de um ensaio.

Description

DISPOSITIVO DE ENSAIO
A presente invenção se refere a dispositivos de ensaio e meios para melhorar sua confiabilidade. A invenção se refere em particular a um método e dispositivo, em que características integradas no dispositivo de ensaio são usadas para verificar a correta função do dispositivo de ensaio e dispositivos auxiliares opcionais, tais como um leitor.
Antecedentes da invenção
Muitos testes bioquímicos que anteriormente eram realizados no laboratório usando equipamentos avançados e técnicos especializados podem hoje ser realizados por um clínico, uma enfermeira ou mesmo o próprio paciente, usando dispositivos pequenos e freqüentemente descartáveis. Isto é um resultado de um melhor entendimento da bioquímica e da medicina, bem como da miniaturização de tanto da mecânica como da eletrônica.
Tais testes podem ser divididos em dois grupos: "testes de uma etapa" onde a reação ocorre em um substrato após a adição de amostra, e o resultado é detectado como uma mudança de uma ou mais propriedades de dito substrato; e "testes de duas etapas", onde a amostra é seguida pela adição de um conjugado de detecção, levando a uma reação específica que resulta em um sinal detectável.
Em muitos dispositivos de ensaio, o conjugado de detecção e possivelmente outros reagentes são pré- dispensados ou integrados no dispositivo, pondo de lado a necessidade por uma adição separada de reagentes pelo usuário. O tipo mais comum de dispositivos de ensaio descartáveis consiste em uma zona ou área para receber a amostra, uma zona de reação, e opcionalmente uma zona de transporte ou de incubação conectando a zona de recepção e de reação, respectivamente. Esses dispositivos de ensaio são conhecidos como dispositivos de ensaio de imunocromatografia ou simplesmente referidos como testes de tiras. Eles empregam um material poroso, tal como nitrocelulose, definindo uma passagem de fluidos capaz de suportar o fluxo capilar. A zona de recepção de amostra freqüentemente consiste em um material mais poroso, capaz de absorver a amostra, e, quando a separação de células sangüíneas é desejada, eficaz para prender as células sangüíneas vermelhas. Exemplos de tais materiais são materiais fibrosos, tais como papel, tosão, gel ou tecido, compreendido, por exemplo, de celulose, nitrocelulose, lã, fibra de vidro, asbestos, fibras sintéticas, polímeros, etc. ou misturas dos mesmos. A zona de transporte ou de incubação normalmente consiste nos mesmos materiais ou similares, freqüentemente com porosidade diferente que essa da zona de recepção de amostra. Similarmente, a zona de reação, que pode ser integrada com a zona de incubação, ou constituindo a maior parte distai desta, normalmente consiste em materiais fibrosos absorventes similares, tais como nitrocelulose, ou quaisquer dos materiais listados acima.
Em um dispositivo de ensaio ou teste de tiras, o(s) material(is) poroso(s) é/são montado(s) em um carreador, tal como uma tira de material termoplástico, papel, papelão ou similares. Em uma modalidade, uma cobertura é proporcionada, dita cobertura tendo pelo menos uma abertura para receber a amostra, e uma abertura ou uma área transparente para ler o resultado do ensaio.
É mais freqüentemente desejável minimizar o volume de amostra, em linha com a tendência a miniaturizar o teste inteiro, incluindo minimizar as quantidades de reagentes, sem comprometer a acurácia e confiabilidade.
Muitos ensaios são usados em um ambiente clinico, para a rápida determinação de vários analitos, indicativos de doenças particulares. Muitos ensaios encontram utilidade na sala de um clinico, tornando possível comunicar o resultado ao paciente durante a sua visita. Outros ensaios são usados em um local de assistência ou mesmo em um ambiente de sala de emergência, onde um rápido e confiável resultado é de grande importância, decisivo para a escolha do tratamento.
Embora sejam fáceis de usar e freqüentemente relativamente rápidos, ainda há espaço para uma melhora em relação a meios para indicar o funcionamento apropriado dos dispositivos de ensaio. Rápidos neste contexto significam que o resultado pode ser lido dentro de aproximadamente alguns minutos ou mais curtos a aproximadamente 2 0 minutos ou mais longos desde a aplicação da amostra ao dispositivo de ensaio.
Outra característica que poderia ser valorada do ponto de vista de um usuário seria uma calibração interna. Um exemplo de abordagens anteriores a esta questão é mostrada no documento US 5.356.785, que descreve um imunoensaio tendo uma área de referência que proporciona um sinal detectável, além de uma primeira e segunda área de teste, cada uma das quais contém uma quantidade diferente de um primeiro e segundo membro do par de ligação específico. Assim, a intensidade do sinal detectável proveniente da área de referência é em uma modalidade comparada com a intensidade de qualquer sinal detectável proveniente das duas áreas de teste na presença de uma quantidade não conhecida do primeiro membro do par de ligação na amostra. Este caminho não necessita mais rodar padrões e comparar o resultado do teste com tais padrões.
Um dispôsi tivo de ensaio é freqüentemente usado juntamente com um leitor, que lê ou percebe um sinal proveniente do dispositivo de ensaio. Freqüentemente os dispositivos de ensaio são descartáveis enquanto que leitor é usado múltiplas vezes. É necessário ter uma interação entre o dispositivo de ensaio e o leitor. Um problema relacionado a um dispositivo de ensaio e um leitor é como alinhar corretamente o dispositivo de ensaio em relação ao leitor para dar a leitura desejada. Outro problema é como verificar o correto alinhamento do dispositivo de ensaio em relação ao leitor.
Os problemas do estado da técnica referentes a dispositivos de ensaio a serem usados juntamente com um leitor incluem como alinhar o dispositivo de ensaio em um leitor, como calibrar o dispositivo, como checar o fluxo no dispositivo de ensaio, como checar se os reagentes se dissolveram apropriadamente, como checar que o ensaio está pronto, como verificar a correta função do ensaio, e como melhorar a velocidade das checagens e verificações.
Do documento WO 2005/118139 se conhece um dispositivo para manusear amostras líquidas, que compreende uma área que tem projeções substancialmente verticais a sua superfície, por meio do qual as projeções criam uma força capilar. Em tais dispositivos de ensaio surgem novos problemas comparados com dispositivos de ensaio anteriores sem projeções criando uma força capilar. Para um ensaio confiável é necessário verificar a correta função do ensaio incluindo o alinhamento do dispositivo de ensaio no leitor.
A luz da técnica anterior, conhecida pelos inventores, parece haver a necessidade de um método e um dispositivo melhorados, que verifica o funcionamento apropriado de um ensaio e/ou dá ao usuário uma rápida indicação no caso do ensaio ou do leitor opcional não funcionar apropriadamente.
Outros problemas e as soluções associadas a estes serão evidentes aos técnicos no assunto mediante um estudo da descrição, exemplos, reivindicações e desenhos.
Sumário da invenção
É um objeto da presente invenção aliviar pelo menos alguns dos problemas da técnica anterior.
Os presentes inventors tornaram disponível um dispositivo de ensaio melhorado com características de verificação de funcionalidade integradas, como definido nas reivindicações.
Modalidades do inventivo dispositivo e método são descritas na seguinte descrição, exemplos, desenhos e reivindicações, incorporados no presente documento por referência.
Breve descrição dos desenhos
A invenção será descrita em detalhes na seguinte descrição, exemplos não limitativos e reivindicações, com referência aos desenhos anexos, em que
A figura 1 mostra esquematicamente uma modalidade de um dispositivo de ensaio ou uma parte do mesmo; a figura 2 mostra uma vista lateral da modalidade acima; e
a figura 3 é uma vista em perspectiva da mesma modalidade.
Descrição da invenção
Antes dos presentes dispositivo e método serem descritos, é para ser entendido que esta invenção não está limitada às configurações, etapas do método, e materiais particulares descritos no presente documento uma vez que tais configurações, etapas e materiais podem variar de algum modo. É para ser entendido também que a terminologia empregada no presente documento é usada com o propósito de descrever modalidades particulares somente e não tem a intenção de ser limitante uma vez que a presente invenção será limitada somente pelas reivindicações apensas e seus equivalentes.
Deve-se notar também que, tal como usado neste relatório descritivo e as reivindicações apensas, as formas singulares "um", "uma" e "a/o" incluem os respectivos plurais a menos que o contexto indique claramente o contrário. Assim, por exemplo, a referência a uma mistura de reação contendo "um anticorpo monoclonal" inclui uma mistura de dois ou mais anticorpos.
0 termo "aproximadamente" quando usado no contexto de valores numéricos denota um intervalo de acurácia, familiar e aceitável a um técnico no assunto. Dito intervalo é de ± 10% ou preferivelmente é de ± 5%.
Ao descrever e reivindicar a presente invenção, a seguinte terminologia será usada de acordo com as definições estabelecidas no presente documento. O termo "amostra" no presente documento significa um volume de um líquido, solução ou suspensão, que se pretende que seja submetido a uma determinação qualitativa ou quantitativa de quaisquer de suas propriedades, tais como a presença ou ausência de um componente, a concentração de um componente, etc. Exemplos de sujeitos dos quais uma amostra é colhida incluem um organismo, tal como um mamífero, e um ser humano; ou da biosfera, tal como uma amostra de água, ou um efluente; ou oriunda de um processo técnico, químico ou biológico, tal como um processo de manufatura, por exemplo, a produção de medicamentos, alimentos, rações, ou a purificação de água potável ou o tratamento de efluentes. A amostra pode ser submetida a uma determinação qualitativa ou quantitativa como tal, ou após um pré-tratamento adequado. Exemplos não limitativos de pré-tratamento incluem homogeneização, sonicação, filtração, sedimentação, centrifugação, e tratamento térmico.
Exemplos de amostras no contexto da presente invenção incluem fluidos corporais tais como sangue, plasma, soro, linfa, urina, saliva, sêmen, líquido amniótico, suco gástrico, fleuma, escarro, muco, e lágrimas; fluidos ambientais tais como água superficial, água subterrânea, e lama; e fluidos de processo tais como leite, soro do leite, caldo, soluções de nutrientes, e meio de cultura de células. Modalidades da presente invenção são aplicáveis a todas as amostras. Em uma modalidade, a presente invenção é aplicável a amostras de fluidos corporais. Em outra modalidade, a presente invenção é aplicável a amostras de sangue total.
A determinação baseada no fluxo lateral de uma amostra e a interação de componentes presentes na amostra com os reagentes presentes no dispositivo e a detecção de tal interação, ou qualitativamente ou quantitativamente, pode ser para quaisquer fins, tais como para fins diagnósticos, ambientais, de controle de qualidade, regulatórios, forenses ou de pesquisa. Tais testes são freqüentemente referidos como ensaios de cromatografia, ou ensaios de fluxo lateral, como em ensaios imunocromatográficos, por exemplo.
Exemplos de determinações de diagnóstico incluem, mas não estão limitados a, determinação de analitos, também chamados marcadores, específicos para diferentes transtornos, por exemplo, transtornos metabólicos crônicos, tais como glicose no sangue, cetonas no sangue, glicose na urina (diabetes), colesterol no sangue (aterosclerose, obesidade, etc.); marcadores de outras doenças específicas, por exemplo, doenças agudas, tais como marcadores de infarto coronário (por exemplo, troponina-T), marcadores de função da tireóide (por exemplo, determinação de hormônio estimulante da tireóide (TSH)), marcadores de infecções virais (o uso de imunoensaios de fluxo lateral para a detecção de anticorpos virais específicos); etc.
Outro importante campo de determinações de diagnóstico se refere a gravidez e fertilidade, por exemplo, testes de gravidez (determinação de gonadotrofina coriônica humana (hCG) i.a.), testes de ovulação (determinação de hormônio luteinizante (LH) i.a.), testes de fertilidade (determinação de hormônio folículo estimulante (FSH) i.a.) etc.
Ainda outro campo importante é esse de testes de drogas, para fácil e rápida detecção de drogas e metabólitos de drogas indicando abuso de drogas; tal como a determinação de drogas e metabólitos de drogas específicos (por exemplo, THC) em amostras de urina, etc.
0 termo "analito" é usado como um sinônimo do termo "marcador" e se pretende que englobe qualquer substância que é medida quantitativamente ou qualitativamente.
Os termos "zona", "área" e "sítio" são usados no contexto desta descrição, exemplos e reivindicações para definir partes sobre um substrato, ou em dispositivos da técnica anterior ou em um dispositivo de acordo com uma modalidade da presente invenção.
0 termo "reação" é usado para definir qualquer reação, que ocorre entre componentes de uma amostra e pelo menos um reagente ou reagentes sobre ou em dito substrato, ou entre dois ou mais componentes presentes em dita amostra. O termo "reação" é particularmente usado para definir a reação, que ocorre entre um analito e um reagente como parte da determinação qualitativa ou quantitativa de dito analito.
O termo "substrato" no presente documento significa o carreador ou matriz a qual uma amostra é adicionada, e sobre a ou na qual a determinação é realizada, ou onde a reação entre analito e reagente ocorre.
O termo "funcionalidade química" compreende qualquer composto químico ou fração necessária para conduzir ou facilitar o ensaio. Um grupo de compostos químicos, com particular relevância na presente invenção, são compostos ou componentes que exibem afinidade para, ou capacidade de ligação ou interação com, um ou mais componentes na amostra. Agentes de separação de células sangüíneas vermelhas constituem um exemplo ilustrativo. Tais agentes podem ser quaisquer substância capaz de agregar ou ligar as células sangüíneas vermelhas. O termo "funcionalidade biológica" compreende todas as interações biológicas entre um componente em uma amostra e um reagente sobre ou no substrato, tais como catálise, ligação, internalização, ativação, ou outra interação bioespecífica. Reagentes adequados incluem, mas não são limitados a, anticorpos, fragmentos de anticorpos e derivados, anticorpos de cadeia simples, lectinas, DNA, aptâmeros, etc., incluindo outros polímeros ou moléculas com capacidade de ligação. Tais reagentes podem ser identificados por um técnico no assunto, seguindo a escolha do componente a ser separado, usando experimentos padrão, por exemplo, métodos de seleção e bibliotecas químicas.
O termo "funcionalidade física" no presente documento compreende funcionalidades envolvidas em reações e interações outras que aquelas que são principalmente químicas ou biológicas. Exemplos incluem diâmetro, altura, forma, seção transversal, topografia de superfície e padrões de superfície, o número de projeções per unidade de área, comportamento de umedecimento da superfície de ditas projeções, ou uma combinação das mesmas, e/ou outras funcionalidades que influenciam o fluxo, retenção, adesão ou rejeição de componentes da amostra.
As distinções entre interações químicas, biológicas e físicas não são sempre claras, e é possível que uma interação - tal como uma interação entre um componente em uma amostra e um reagente sobre o substrato - envolva zonas químicas, biológicas bem como físicas.
Os termos "hidrofílico" e "hidrofóbico", como em compostos hidrofílicos ou hidrofóbicos, interações hidrofílicas ou hidrofóbicas etc., têm o significado geralmente entendido por um técnico no assunto, e correspondentes àqueles usados livros texto geralmente reconhecidos.
Os ensaios são classificados de acordo com vários fatores, tais como seu uso, o princípio de operação, etc. Os dois maiores grupos e também o fator que tem a maior influência sobre o desempenho que pode ser esperado de um ensaio em relação a precisão e sensibilidade são
- os ensaios competitivos, isto é, os ensaios usando uma quantidade limitada de anticorpo; e
os ensaios tipo sanduíche em fase sólida, caracterizados pelo uso de uma quantidade em excesso de anticorpo, também chamados ensaios imunométricos.
Na forma de ensaio competitivo, a quantidade de anticorpo é insuficiente para se ligar a todos os antígenos. Uma quantidade fixa de antígeno marcado compete com o antígeno não marcado proveniente da amostra para a quantidade limitada de sítios de ligação de anticorpos. A concentração de antígeno na amostra pode ser determinada a partir da proporção de antígeno marcado que está ligado ao anticorpo ou alternativamente que está livre.
Na forma de ensaio tipo sanduíche, um antígeno na amostra se liga ao excesso de anticorpos na fase sólida. O antígeno ligado é então detectado com um segundo anticorpo marcado. Neste exemplo, a quantidade de anticorpo marcado capturado na fase sólida é diretamente proporcional à quantidade de antígeno na amostra.
Em ambos estes desenhos básicos de imunoensaios e as variantes dos mesmos há uma considerável necessidade por uma padronização e controle do ensaio e do ambiente de ensaio em que se está fazendo. A presente invenção resolve alguns dos problemas relacionados com imunoensaio de fluxo lateral em fase sólida. Uma das etapas cruciais é a solubilização e o transporte de um conjugado de detecção.
Outra etapa importante é a separação de células sangüíneas vermelhas onde existe um alto risco de Iise celular e coagulação sangüínea. Ademais, em muitos exemplos há uma necessidade por uma rápida informação em relação a progressão do ensaio como em, por exemplo, um ambiente de sala de emergência. A medição da progressão de líquido/frente de conjugado, como descrito pelos inventores resolve os problemas acima. Ademais, a medição contínua do conjugado que se move também dá informação da quantidade exata de conjugado que está envolvida na detecção imunológica. Esta informação juntamente com a cinética de liberação do conjugado também poderia ser usada no cálculo e/ou correção do resultado do ensaio.
Outro problema é o alinhamento do dispositivo de ensaio em um leitor e a verificação do alinhamento em um leitor. Isto é resolvido tendo pelo menos uma zona de verificação de alinhamento no dispositivo de ensaio.
A invenção não está restrita à forma de ensaio descrita acima, mas poderia claramente também ser adaptada a outras formas de ensaio bem conhecidas pelos técnicos no assunto.
Os inventores perceberam que muitos fatores devem ser levados em consideração com o fim de se dirigir às necessidades dos usuários. Em primeiro lugar, o usuário deve obter uma confirmação da correta iniciação do ensaio, que a amostra tenha sido corretamente aplicada, que o dispositivo de ensaio funciona como deveria, e que o dispositivo de ensaio está corretamente alinhado. Na ausência de uma verificação da correta função, o usuário precisa ser alertado imediatamente, de modo que outro dispositivo de ensaio pode ser usado. Esperar pela conclusão de um teste defeituoso levaria simplesmente à perda de um tempo valioso, em particular em um ambiente de sala de emergência. Em segundo lugar, o usuário precisa de uma confirmação que o ensaio funcionou apropriadamente e as reações chegaram a um fim, por exemplo, que o volume desejado de amostra foi submetido ao ensaio. Na ausência de tal confirmação, o resultado não pode ser completamente confiável.
Estas questões foram surpreendentemente resolvidas pela definição de pelo menos duas áreas no dispositivo de ensaio, uma primeira área na passagem de fluidos a jusante da zona de adição de amostra e próxima a esta zona, e uma segunda área em zona de absorção e por ter pelo menos uma zona de verificação de alinhamento sobre dito dispositivo de ensaio.
De acordo com a presente invenção há em um primeiro aspecto proporcionado um dispositivo de ensaio para realizar um ensaio em uma amostra de líquido usando um conjugado de detecção capaz de se ligar a um antígeno e contendo um marcador, o dispositivo compreendendo um substrato tendo uma superfície de substrato, em que a superfície compreende projeções substancialmente perpendiculares à superfície, as projeções tendo uma altura, diâmetro e distância capazes de gerar fluxo capilar lateral de um fluido na passagem, a superfície compreendendo uma zona de adição de amostra, uma zona de reação e uma zona de absorção, as zonas sendo conectadas por pelo menos uma passagem de fluidos, em que o dispositivo tem uma primeira característica de verificação de funcionalidade localizada entre a zona de adição de amostra e a zona de reação, e uma segunda característica de verificação de funcionalidade localizada dentro da zona de absorção, e ambas as características de verificação de funcionalidade sendo características capazes de passar por uma mudança detectável quando em contacto com a amostra, o dispositivo de ensaio ademais compreendendo pelo menos uma zona de verificação de alinhamento.
Em uma modalidade, as características de verificação de funcionalidade, a zona de reação e a zona de verificação de alinhamento estão alinhadas em uma linha reta.
Em uma modalidade, há duas zonas de verificação de alinhamento. Isto tem a vantagem de um alinhamento melhor e mais acurado no leitor.
Em uma modalidade, o dispositivo de ensaio compreende uma terceira zona contendo o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção em uma quantidade conhecida e bem definida. Esta é usada como uma zona para calibração. Em uma modalidade alternativa, há várias zonas para calibração.
Em uma modalidade, a mudança detectável é uma mudança de cor acionada pela amostra umedecendo a primeira e segunda característica de verificação de funcionalidade na passagem de fluidos e na zona de absorção, respectivamente.
Em uma modalidade, a mudança detectável é uma fluorescência mensurável, detectada a medida que um excesso de conjugado de detecção alcança a passagem de fluidos e a zona de absorção, respectivamente.
Em uma modalidade, o substrato é transparente à mudança detectável. Em uma modalidade, a terceira zona usada para calibração é uma área de projeções exibindo a mesma altura, diâmetro e distância das projeções na passagem de fluidos, mas cuja zona não está em conexão de fluidos com as mesmas.
Em um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um kit de partes compreendendo um dispositivo de ensaio, de acordo com a invenção e um leitor, o leitor compreendendo pelo menos um meio de leitura capaz de ler um sinal detectável do dispositivo de ensaio, o dispositivo ademais compreendendo pelo menos uma função de alinhamento. Pretende-se que o leitor seja usado para ler o resultado do ensaio. Em uma modalidade, a amostra é aplicada ao dispositivo de ensaio e então o dispositivo de ensaio é inserido no leitor. Em uma modalidade, o dispositivo de ensaio é automaticamente alinhado no leitor por uma função de alinhamento no leitor. 0 leitor lê os sinais detectáveis do dispositivo de ensaio e desse modo verifica a correta função do ensaio e o correto alinhamento do dispositivo no leitor. Se a função apropriada não é verificada um sinal ao usuário é dado em uma modalidade.
É ademais proporcionado um leitor compreendendo um meio de leitura alinhado em uma linha reta. Isto tem a vantagem de que somente um detector precisa ser usado no leitor para verificar a correta função e o correto alinhamento do dispositivo de ensaio no detector. Em uma modalidade ou o detector ou o dispositivo de ensaio é movido ao longo da linha reta ao longo da qual a zona de reação, as características de verificação de funcionalidade, a zona de calibração e as zonas de verificação de alinhamento estão alinhadas. Em um terceiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de condução de um ensaio compreendendo verificar o alinhamento de um dispositivo de ensaio em um leitor usando pelo menos uma zona de verificação de alinhamento, a adição de uma amostra e a detecção de pelo menos uma reação entre a amostra e um ou mais reagentes usando um dispositivo tendo pelo menos uma passagem de fluidos, uma zona de adição de amostra e uma zona de absorção, em que uma primeira reação entre a amostra e um ou mais reagentes é detectada na passagem de fluidos, em uma primeira área a jusante da zona de adição de amostra, e a ausência de sinal ou um sinal insuficiente é tomado como uma indicação de erro.
Em uma modalidade, uma mensagem de erro é mostrada sem atraso, e o usuário lembrado de remover o dispositivo de ensaio e tentar um novo ensaio.
Em uma modalidade, o método inclui uma etapa de calibração, em que a quantidade de pelo menos um marcador, pré-dispensado em uma terceira área do dispositivo de ensaio, separada da passagem de fluidos, é determinada e o valor comparado com um valor pré-estabelecido.
Em uma modalidade, o resultado da análise é ajustado com base no resultado da calibração.
Em uma modalidade, uma margem ou erro, com base no resultado da calibração, é mostrado ao usuário juntamente com o resultado da análise.
Em uma modalidade, o marcador sobre a terceira zona é o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção.
A presença de amostra ou a mistura de amostra e conjugado de detecção na primeira área confirma que a amostra foi propriamente adicionada, que possíveis etapas de pré-tratamento, tais como a remoção de células sangüíneas vermelhas, funcionaram, e que o fluxo capilar lateral foi iniciado.
Na segunda área, a presença de excesso de marcador é evidência que a amostra foi arrastada através do comprimento inteiro da passagem de fluidos. Em um dispositivo de ensaio onde o volume de amostra é determinado pela capacidade da zona de absorção e da passagem de fluidos, a detecção de marcador na parte distai da zona de absorção indica que a zona de absorção está cheia, e que o correto volume de amostra passou pela zona de reação.
Em terceiro lugar, e opcionalmente, o usuário recebe benefício de uma calibração sendo realizada em conjunção com cada ensaio. A calibração é conduzida usando a terceira zona. Normalmente, os leitores usados no contexto de dispositivos de ensaio têm um modo de espera e possíveis programas de auto-teste. Além disso, o leitor precisa ser testado e calibrado em intervalos regulares. É facilmente entendido que isto pode ser um problema para aparatos usados em um ambiente de sala de emergência, ou em ambientes médicos de ambulatório. Também podem surgir problemas em casos onde um aparato não é freqüentemente usado, ou manuseado por técnicos não especializados ou pelo próprio paciente.
Para aumentar a confiabilidade e simplificar o uso de ensaios, onde o resultado é determinado com o auxílio de um aparato que lê a presença de um sinal, por exemplo, a concentração de um marcador ou substância marcadora em um local particular no dispositivo de ensaio, os presentes inventores desenvolveram meios e um método para confirmar a função apropriada e uma calibração interna e instantânea.
De acordo com uma modalidade da invenção, o mesmo marcador ou substância marcadora tal como usado no ensaio, é depositada em uma área no dispositivo de ensaio, separada da passagem de fluidos. Tornando possível usar uma quantidade conhecida e exatamente determinada do marcador. Esta quantidade de marcador pode ser usada como um padrão interno, tornando possível calibrar o leitor no começo de cada determinação. Caso o leitor detecte um sinal dentro de uma pré-determinada margem de erro, é assumido que o leitor é operacional e este é calibrado. Se o leitor detecta um sinal fora de dita margem de erro, é assumido que o leitor não é operacional e necessita manutenção.
Em uma modalidade, uma terceira zona é definida separada da passagem de fluidos. De acordo com uma modalidade, a terceira zona consiste das mesmas projeções substancialmente verticais como na passagem de fluidos e na zona de absorção. Em outras e alternativas modalidades, a terceira zona é definida como um poço, um dente ou depressão na superfície de substrato, ou qualquer outra característica definindo uma área sobre a superfície de substrato. Em pelo menos uma das terceiras zonas, uma conhecida e bem definida quantidade de um marcador é depositada. Em uma modalidade, as zonas de verificação de funcionalidade e a zona de verificação de alinhamento são alinhadas com a zona de reação e a passagem de fluidos inteira.
Em uma modalidade, a(s) zona(s) de verificação de alinhamento(s) é/são também zonas para calibração, onde pelo menos uma das zonas de verificação de alinhamento compreende o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção em uma quantidade definida e conhecida.
A figura 1 mostra uma modalidade da presente invenção com duas zonas para verificação do alinhamento no leitor, em que pelo menos uma das duas zonas de verificação de alinhamento compreende o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção em uma quantidade definida e conhecida. A modalidade ilustrada na figura 1, mostra um substrato 1, uma área de projeções substancialmente verticais define uma passagem de fluidos 3, compreendendo uma zona de adição de amostra 5, uma zona de reação 7 e uma zona de absorção 9. A determinação do resultado do ensaio inclui a leitura de um sinal, por exemplo, um marcador acoplado a um conjugado de detecção, na área 11. Na passagem de fluidos, a jusante da zona de adição de amostra, uma primeira área 13 é definida. Similarmente, na parte mais proximal da zona de absorção, uma segunda área 15 é definida. Separadas da passagem de fluidos, duas zonas de verificação de alinhamento 17 são definidas. De acordo com uma modalidade, as zonas de verificação de alinhamento 17 consistem nas mesmas projeções substancialmente verticais como na passagem de fluidos e na zona de absorção. Em outras e alternativas modalidades, as áreas 17 são definidas como uma cruz, um círculo, uma elevação, um poço, um afundamento ou uma depressão na superfície de substrato, ou qualquer outra característica definindo um lugar sobre a superfície de substrato. Notar que essas áreas de características de verificação de funcionalidade 13, 15, são, nesta modalidade, alinhadas com a zona de verificação de alinhamento bem como a zona de reação 11 e a passagem de fluidos inteira. A figura 2 mostra esquematicamente a mesma modalidade desde o lado, indicando a posição relativa das diferentes características, mas não seu tamanho ou proporções, uma vez que a figura não está em escala. É mostrado que uma cobertura ou lâmina 9 está posicionada sobre a zona de absorção, de modo a definir o volume da mesma com acurácia aumentada. Com exceção da cobertura 9 o sistema é aberto, isto é, não existe tampa em contato capilar com as projeções.
A figura 3 mostra uma vista em perspectiva da mesma modalidade. No presente documento, a zona de adição de amostra é mostrada como consistindo de projeções perpendiculares, mas também pode ser uma bacia ou reservatório, bordeando até a zona de reação. Tal bacia ou reservatório pode ser uma depressão na superfície do substrato, e pode conter as projeções substancialmente perpendiculares descritas acima, sobre toda ou parte de sua superfície. É concebido que as projeções têm outra forma, ou dimensões que as projeções constituindo a passagem de fluidos que leva à zona de absorção.
A figura 4 mostra uma modalidade onde sobre um substrato 1, uma passagem de fluidos 27 é alcançada arranjando uma área de projeções substancialmente perpendiculares à superfície de substrato, ditas projeções tendo uma altura (H), diâmetro (D) e uma distância ou distâncias entre as projeções (tl, t2) de tal modo que o fluxo capilar lateral de dito fluido em dita zona seja alcançado. 0 detalhe visto na figura 4 mostra como estas medidas são tomadas. Também nesta modalidade, a lâmina 45 é arranjada nas projeções, criando uma zona de absorção com um volume bem definido. Em um dispositivo de ensaio da invenção, as projeções substancialmente perpendiculares são em uma modalidade dadas uma funcionalidade química, biológica ou física adequada para o ensaio particular onde são empregados. As projeções na passagem de fluidos e na zona de absorção são em uma modalidade dadas propriedades hidrofílicas, adequadas para a capacidade de fluxo desejada e taxa de fluxo. Uma forma de ajustar as propriedades hidrofílicas é a deposição de dextrana sobre as projeções.
Os inventores também tornam disponível um método de verificação da funcionalidade do dispositivo de ensaio para ensaiar uma amostra de fluido. No método, a presença de um marcador é, primeiro, determinada em uma primeira área a jusante da zona de adição de amostra, e a ausência de marcador ou uma quantidade insuficiente de marcador é tomada como uma indicação de erro. 0 método compreende verificar o alinhamento apropriado do dispositivo de ensaio no leitor. Em uma modalidade uma mensagem de erro é mostrada sem atraso, e o usuário lembrado de remover o dispositivo de ensaio e tentar um novo ensaio. A presença de amostra, ou uma mistura de amostra e conjugado de detecção, é tomada como um sinal que amostra foi apropriadamente adicionada e que uma dissolução inicial e transporte da mistura de amostra e conjugado de detecção começaram.
De acordo com a invenção, a presença da mistura de amostra e conjugado de detecção é então determinada em uma segunda área na parte distai da zona de absorção, em que a ausência de marcador ou quantidades insuficientes do mesmo são tomadas como uma indicação de um erro. Em uma modalidade, uma mensagem de erro é mostrada sem atraso, e o usuário é lembrado de remover o dispositivo de ensaio e tentar um novo ensaio. A presença de marcador na segunda área é tomada como um sinal que a tira de teste funciona e que a desejada quantidade de amostra passou pela zona de reação.
Em uma modalidade, o detector do leitor é usado para verificar o correto alinhamento do dispositivo de ensaio no leitor. Se o dispositivo de ensaio está desalinhado no leitor isto será detectado por causa da posição do pelo menos uma zona de verificação de alinhamento no dispositivo de ensaio. Em caso de um desalinhamento o leitor irá, em uma modalidade, alertar o usuário. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo de ensaio é alinhado apropriadamente pelo leitor com pelo menos um dispositivo capaz de mover o dispositivo de ensaio em relação ao leitor. Em uma modalidade, o dispositivo de ensaio é movido para trás e para frente e o sinal proveniente de pelo menos uma zona de verificação de alinhamento é registrada por meio do qual a zona de verificação de alinhamento é de tal modo que um sinal máximo ocorre na correta posição. 0 leitor subseqüentemente posiciona o dispositivo de ensaio corretamente.
Somente quando o marcador é detectado tanto na primeira como na segunda áreas será a determinação da quantidade de marcador na zona de reação, ou um resultado baseado em uma interpretação de dita quantidade, mostrada ao usuário. Este método garante que nenhum resultado é mostrado ao usuário a menos que exista evidência de que o ensaio tenha sido corretamente realizado. Com importância, no caso de erros ou desvios, o usuário é imediatamente informado e lembrado para repetir o ensaio. Isto poupa um tempo valioso, em particular em um ambiente de sala de emergência.
Os inventores também tornam disponível um método de verificação da operação de ambos o dispositivo de ensaio ou tira de teste, e o leitor, incluindo uma etapa de calibração. É uma vantagem que a verificação possa ser lavada a cabo usando um leitor com um detector. Além das etapas de método descritas acima, uma determinação da quantidade de marcador, pré-dispensado em uma terceira área do dispositivo de ensaio, separada da passagem de fluidos, é realizada. A quantidade de marcador é conhecida, e é, em uma modalidade, usada para calibrar o leitor. No caso do leitor detectar um sinal dentro de uma pré-determinada margem de erro, é assumido que o leitor é operacional e é calibrado de modo que o resultado reflita a verdadeira quantidade de marcador. Se o leitor detecta um sinal fora de dita margem de erro, é assumido que o leitor não é operacional e necessita manutenção.
O leitor é, em uma modalidade, programado a ou mostrar o resultado ou a margem de erro, baseado nos resultados de calibração, ou a alertar o usuário se a margem de erro é muito alta em relação ao resultado absoluto. O leitor pode também ser programado a alertar o usuário que manutenção ou calibração adicional é necessária, que certos componentes necessitam ser trocados ou que o dispositivo não é funcional.
Outra modalidade da invenção é um método de realizar um ensaio em uma amostra de líquido usando um conjugado de detecção capaz de ligar a um antígeno e contendo um marcador, usando um dispositivo que tem pelo menos uma passagem de fluidos, uma zona de adição de amostra e uma zona de absorção, em que a progressão da mistura da amostra com o conjugado de detecção é medida em dita passagem de fluidos, e a cinética registrada do transporte de conjugado usada para melhorar a acurácia da determinação de dito marcador em dita zona de reação.
De acordo com esta modalidade, a quantidade de conjugado de detecção ou marcador, que passou pela zona de reação é determinada, e a informação usada para determinar a acurácia do ensaio. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo é programado a não mostrar o resultado até que pelo menos 50%, pref erivelmente mais que 60 %, mais preferivelmente pelo menos 70%, preferivelmente pelo menos 80%, mais preferivelmente pelo menos 90% ou mais preferivelmente pelo menos 95% de um conjugado de detecção tenha passado pela zona de reação. Alternativamente, a leitura do resultado é correlacionada a um ponto no tempo quando uma quantidade pré-determinada de marcador tenha atingido a ou passado pela zona de reação.
Esta modalidade é focada na determinação da cinética da reação, e a informação obtida pode ser usada de várias maneiras para melhorar a acurácia e confiabilidade do ensaio. Um técnico no assunto será capaz de estabelecer uma seqüência de determinações e adaptar um programa de computador disponível ou desenvolver um novo programa de computador para lidar com esta informação.
A partir da descrição está claro que há várias vantagens para a presente invenção. As vantagens incluem a possibilidade de usar um detector em um leitor para realizar várias checagens de funcionalidade, calibração, e verificação do alinhamento para o dispositivo de ensaio incluindo a leitura do resultado em si. As modalidades da invenção são dirigidas a muitas das desvantagens associadas com dispositivos conhecidos, e podem envolver vantagens adicionais, aparentes para um técnico no assunto mediante um estudo da presente descrição e reivindicações.
Embora a invenção tenha sido descrita em relação a suas modalidades preferidas, que constituem o melhor modo presentemente conhecido pelos inventores, deveria ser entendido que várias mudanças e modificações, como deveriam ser óbvias a um possuindo a habilidade ordinária nesta técnica, podem ser feitas sem se afastar do escopo da invenção conforme apresentado nas reivindicações apensas no presente documento.

Claims (21)

1. Dispositivo de ensaio que compreende um substrato tendo uma superfície de substrato, dita superfície compreendendo projeções substancialmente perpendiculares à dita superfície, ditas projeções tendo uma altura, diâmetro e distância capaz de gerar fluxo capilar lateral de um fluido, dita superfície compreendendo uma zona de adição de amostra, uma zona de reação e uma zona de absorção, ditas zonas sendo conectadas por pelo menos uma passagem de fluidos, caracterizado pelo fato de que dito dispositivo tem uma primeira característica de verificação de funcionalidade localizada entre a zona de adição de amostra e a zona de reação, e uma segunda característica de verificação de funcionalidade localizada dentro da zona de absorção, e ambas as características de verificação de funcionalidade sendo características capazes de passar por uma mudança detectável quando em contacto com a amostra, em que dito dispositivo compreende ademais pelo menos uma zona de verificação de alinhamento, e em que dita superfície compreende pelo menos uma zona de calibração compreendendo um marcador em uma quantidade definida e conhecida.
2. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que existem duas zonas de verificação de alinhamento.
3. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das ditas zonas de verificação de alinhamento é também uma zona para calibração.
4. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das ditas zonas de verificação de alinhamento compreende o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção em uma quantidade definida e conhecida.
5. Dispositivo de ensaio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que ditas características de verificação de funcionalidade, dita zona de reação, dita zona para calibração, e dita(s) zona(s) de verificação de alinhamento estão alinhadas em uma linha reta.
6. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita mudança detectável é uma mudança acionada pela amostra umedecendo a primeira e segunda característica de verificação de funcionalidade na passagem de fluidos e na zona de absorção, respectivamente.
7. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita mudança detectável é uma fluorescência mensurável, detectada à medida que um excesso de conjugado de detecção alcança a passagem de fluidos e a zona de absorção, respectivamente.
8. Dispositivo de ensaio, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, caracterizado pelo fato de que o substrato é transparente à mudança detectável.
9. Dispositivo de ensaio, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que dita zona para calibração é uma área de projeções exibindo a mesma altura, diâmetro e distância das projeções na passagem de fluidos, mas cuja zona não está em conexão de fluidos com as mesmas.
10. Kit de partes caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de ensaio de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 8 e um leitor compreendendo dito leitor pelo menos um meio de detecção capaz de ler um sinal detectável do dispositivo de ensaio.
11. Kit de partes, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que dito meio de detecção ademais é capaz de ler um sinal detectável de uma zona para calibração contendo o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção.
12. Kit de partes, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que dito leitor compreende pelo menos uma função de alinhamento.
13. Kit de partes, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10-12, caracterizado pelo fato de que dito leitor compreende somente um meio de detecção.
14. Método de condução de um ensaio caracterizado pelo fato de que compreende a verificação do alinhamento de um dispositivo de ensaio em um leitor usando pelo menos uma zona de verificação de alinhamento, a adição de uma amostra e a detecção de pelo menos uma reação entre a amostra e um ou mais reagentes usando um dispositivo que tem pelo menos uma passagem de fluidos, uma zona de adição de amostra e uma zona de absorção, em que a presença de um marcador é determinada, em uma primeira área a jusante da zona de adição de amostra, e a ausência de sinal ou um sinal insuficiente é tomado como uma indicação de erro e incluindo uma etapa de calibração, em que a quantidade de pelo menos um marcador, pré-dispensado em uma zona para calibração no dispositivo de ensaio, separada da passagem de fluidos, é determinada e o valor comparado com um valor pré-estabelecido.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que uma mensagem de erro é mostrada sem atraso, e o usuário é lembrado de remover o dispositivo de ensaio e tentar um novo ensaio.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o resultado da análise é ajustado com base no resultado da calibração.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que uma margem ou erro, com base no resultado da calibração, é mostrado ao usuário juntamente com o resultado da análise.
18. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que dito marcador é o mesmo marcador tal como usado no conjugado de detecção.
19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14-18, caracterizado pelo fato de que a quantidade de conjugado de detecção que passou em uma zona de reação é determinada.
20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14-19, caracterizado pelo fato de que a cinética da reação é determinada.
21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14-20, caracterizado pelo fato de que a progressão da mistura da amostra com o conjugado de detecção é medida e a cinética do transporte de conjugado é registrada.
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