CN101421626A - 测定 - Google Patents

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CN101421626A CNA2007800127405A CN200780012740A CN101421626A CN 101421626 A CN101421626 A CN 101421626A CN A2007800127405 A CNA2007800127405 A CN A2007800127405A CN 200780012740 A CN200780012740 A CN 200780012740A CN 101421626 A CN101421626 A CN 101421626A
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Abstract

本发明提供了一种装置,其包括至少部分地限定微流体网络的衬底,微流体网络包括与第一检测区和第二检测区连通的入口。钴试剂和镍试剂被布置在微流体网络内。第一电极与第一检测区连通并且第二电极与第二检测区连通。该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品,将血液样品分配为第一血液样品部分和第二血液样品部分,形成包含至少一些第一血液样品部分和至少一些试剂的第一混合物,并形成包含至少一些第二血液样品部分、至少一些钴试剂和至少一些试剂镍试剂的第二混合物。

Description

测定
优先权
本申请要求2007年2月15日提交的美国申请60/889,962,007年1月17日提交的美国临时申请60/885,320,和2006年2月15日提交的英国临时申请CB 0603049.8的优先权,所述每篇公开全文并入本文作为参考。
技术领域
本发明涉及测定(例如用于确定动物诸如人中缺血事件的存在)。
背景技术
对感兴趣的物质(例如被分析物)的测定具有许多应用(例如用在医药、工业和环境分析中)。通常,被分析物存在于包含一种或多种共存物质的样品材料(例如混合物)中。例如,白蛋白,其是哺乳动物的血液蛋白,是示例性的被分析物。白蛋白在血液中被发现,血液作为样品材料包含共存物质,诸如粒子(例如巨噬细胞和红细胞),离子物质(例如不同的盐和金属离子),气体(例如溶剂化的氧气和氮气),和多种生物化合物(例如蛋白质,脂蛋白,血液甘油三酯,脂肪酸和胆甾醇)。共存物质的量和/或类型以及其它的样品性质(例如pH,温度和粘度)可根据样品材料的类型以及相同样品材料的不同样品之间的不同而异。共存物质和样品性质的差异可以干扰测定(例如降低准确度和/或精确度),这种干扰被称为基体影响。
已经使用测定来确定缺血事件的存在,缺血事件是一种与由于例如血管收缩或阻塞导致的向躯体的一部分的氧供应不良有关的病况。缺血的两种常见形式是心血管缺血和脑缺血。前者通常是冠状动脉病的直接后果,而后者通常是由于通往脑的动脉狭窄所致。当对象经历缺血事件时,缺血修饰白蛋白(IMA)出现在对象的血液中,并且对象血液中的正常(即未修饰)白蛋白的量降低。
IMA和正常白蛋白之间的一个区别是IMA具有更低的与某些金属离子结合的能力。国际专利公报WO 03/046538描述了基于这一区别用于体外检测患者样品中缺血事件的电化学方法和装置。该公报描述了向血液样品加入已知量的过渡金属离子,然后测量不含正常白蛋白的金属离子(例如未与正常白蛋白螯合或结合的金属离子)的电流或电势差。因为缺血事件的存在导致正常白蛋白的量降低,在缺血事件存在的条件下,游离金属离子的量高于无缺血事件存在的条件下的游离金属离子的量。WO 03/046538公报全文并入本文作为参考。
美国食品与药物管理局批准了用于确定缺血事件的白蛋白钴结合(ACB)试验。该试验通过光学测量多少钴与血液蛋白白蛋白结合而工作。得自对象的血清与这样的试剂组合,所述试剂与游离钴而非复合于白蛋白的钴形成有色复合物。光学确定有色复合物的量并将其与标准值进行比较,以诊断对象中缺血事件的存在。
发明概述
本发明涉及测定(例如用于确定哺乳动物诸如人中缺血事件的存在)。
测定方法、测定系统和测定装置的示例性的实施方案包括以下方案,和它们的所有组合:
1.测定装置,其包括:
形成包含钴试剂和血液由来样品材料的第一混合物的机构,
测定第一混合物中游离钴的量或浓度的机构,
形成包含钴试剂、血液由来样品材料和任选的镍试剂的第二混合物的机构,
其中如果第二混合物中不含试镍剂,则第二混合物中钴的量与第一混合物中钴的量不同,和
测定第二混合物中游离钴的量或浓度的机构。
2.实施方案1的测定装置,其中形成第二混合物的机构包含镍试剂。
3.实施方案2的测定装置,其中试镍剂以干燥状态布置在装置内。
4.实施方案1-3中任一项的测定装置,其中形成第一混合物的机构包含以干燥状态布置在装置内的钴试剂。
5.前述实施方案中任一项的测定装置,其中第一混合物和第二混合物进一步包括足以提高总的氯化物浓度到至少50mM的量的氯化物补偿剂。
6.前述实施方案中任一项的测定装置,其中装置包含与共同样品接受区连通的第一检测区和第二检测区。
7.测定装置,其包括:
第一检测区和第二检测区,
包含第一金属的第一试剂材料,和
包含第一金属和比第一金属对白蛋白具有更高亲合性的第二金属的第二试剂材料,或者包含不同量的第一金属的第二试剂材料;
其中:
装置被构建为接受样品液体并在第一检测区形成第一混合物,第一混合物包含一部分的样品液体和第一试剂材料,以及在第二检测区形成第二混合物,第二混合物包含一部分的样品液体和第二试剂材料。
8.实施方案5的测定装置,其中所述第一检测区和第二检测区是电化学检测区。
9.实施方案5或6的测定装置,其中所述第一金属是钴。
10.实施方案5-7中任一项的测定装置,其中所述第二金属是镍。
11.实施方案5-8中任一项的装置,其中第一金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
12.实施方案5-9的方法,其中第二金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
13.实施方案5-10中任一项的测定装置,其中所述第一金属和所述第二金属的至少一种在施加样品液体之前以干燥状态存在。
14.实施方案5-11中任一项的测定装置,其中所述样品液体选自人血液和人血浆。
15.实施方案5-12中任一项的测定装置,其中第一金属或第二金属是金属的盐的形式。
16.测定系统,其包括测定读出器和前述实施方案中任一项的测定装置。
17.实施方案16的测定系统,其中测定读出器被构建为操作测定装置以确定第一检测区和第二检测区内各自的游离的第一金属的量。
18.测定读出器,其被构建为接受实施方案1-15中任一项的测定装置。
19.实施方案18的测定读出器,其中读出器包括至少一个电化学检测器。
20.实施方案18或19的测定读出器,包括适于关闭和开启实施方案1-15中任一项的测定装置的测定装置闭锁机制。
21.实施方案20的测定读出器,其中闭锁机制包括被构建为当测定装置插入测定读出器时与测定装置的凹口接合的可动部件。
22.实施方案21的测定读出器,其中闭锁机制包括两个各自被构建为当测定装置插入测定读出器时与测定装置的各自凹口接合的可动部件。
23.实施方案21或22的测定读出器,其中可动部件是可旋转的。
24.实施方案18-23中任一项的测定读出器,进一步包括测定装置温度控制器。
25.实施方案24的测定读出器,其中温度控制器包括可动热块,可动热块被构建为当测定装置插入测定读出器时从静止位置移向热接合位置,其中在热接合位置中加热部件布置为与测定装置热接触。
26.实施方案1-15中任一项的测定装置,实施方案16或17中任一项的测定系统,或实施方案18-23中任一项的测定读出器用于确定血液由来样品材料中第一金属试剂的游离的钴或金属的量或浓度的应用。
27.实施方案26的应用,其中血液由来样品材料中第一金属试剂的游离的钴或金属的量或浓度用于确定所述血液由来样品材料所取自的哺乳动物中缺血事件的存在。
28.实施方案1-15中任一项的测定装置,实施方案16或17中任一项的测定系统,或实施方案18-23中任一项的测定读出器用于确定血液由来样品材料中缺血修饰白蛋白(IMA)的量或浓度的应用。
29.实施方案28的应用,其中缺血修饰白蛋白(IMA)的浓度或量用于确定所述血液由来样品材料所取自的哺乳动物中缺血事件的存在。
30.实施方案1-15中任一项的测定装置,实施方案16或17中任一项的测定系统,或实施方案18-23中任一项的测定读出器用于确定所述血液由来样品材料所取自的哺乳动物中缺血事件的存在的应用。
31.确定人血液由来样品中缺血修饰白蛋白的存在的方法,该方法包括:
通过向钴试剂加入一部分所述血液由来样品材料形成第一混合物,
测定第一混合物中游离钴的量或浓度,获得第一结果,
通过向钴试剂和任选的一定量的镍试剂加入另一部分所述血液由来样品材料形成第二混合物,所述镍试剂足以实质上防止在所述部分的血液由来样品材料中钴白蛋白复合物的形成和存在,
其中如果第二混合物中不含试镍剂,则第二混合物中钴的量与第一混合物中钴的量不同,
测定第二混合物中游离钴的量或浓度,获得第二结果,
处理第一结果和第二结果并将处理值与适当的作为缺血修饰白蛋白征兆的参考值比较。
32.实施方案31的方法,其中参考值是已知在缺血事件后含有缺血修饰白蛋白的人的血液由来样品中游离钴的量或浓度的征兆。
33.实施方案31的方法,其中参考值是先前取自该人的血液由来样品中游离钴的量或浓度的征兆。
34.实施方案31-34中任一项的方法,其使用实施方案1-15中任一项的测定装置,实施方案16或17中任一项的测定系统,或实施方案18-23中任一项的测定读出器。
35.确定人血液由来样品中缺血修饰白蛋白的存在的方法,该方法包括:
通过向包含第一金属的第一试剂加入一部分所述血液由来样品材料形成第一混合物,
测定第一混合物中游离的第一金属的量或浓度,获得第一结果,
通过向一定量的第一试剂和任选的一定量的第二试剂加入另一部分所述血液由来样品材料形成第二混合物,第二试剂包含比第一金属对白蛋白具有更高亲和性的第二金属,第二金属的量足以实质上防止在所述部分的血液由来样品材料中的第一金属-白蛋白复合物的形成和存在,
其中如果第二混合物中不含第二试剂,则第二混合物中第一金属的量与第一混合物中第一金属的量不同,
测定第二混合物中游离的第一金属的量或浓度,获得第二结果,
处理第一结果和第二结果并将处理值与适当的作为缺血修饰白蛋白征兆的参考值比较。
36.实施方案17的方法,其中第一金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
37.实施方案18的方法,其中第二金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
38.实施方案17-18中任一项的方法,其使用实施方案1-15中任一项的测定装置,实施方案16或17中任一项的测定系统,或实施方案18-23中任一项的测定读出器。
39.测定系统,其包括:
测定装置,其包括第一电化学检测区和第二电化学检测区,第一电化学检测区和第二电化学检测区各自包含血液由来样品材料和钴试剂的混合物,所述样品材料得自哺乳动物,和
测定读出器,其被构建为操作测定装置以确定第一检测区和第二检测区中各自的游离钴的量和基于游离钴的量确定哺乳动物中缺血事件的存在。
40.方法,其包括:
形成第一混合物,该第一混合物包含钴和哺乳动物血液由来的第一血液由来样品材料,该样品材料包含白蛋白,
获得第一信号,第一信号是未与第一混合物中存在的白蛋白形成复合物的钴的量的征兆,
形成第二混合物,第二混合物包含钴、镍和哺乳动物血液由来的第二血液由来样品材料,
获得第二信号,第二信号是未与第二混合物中存在的白蛋白形成复合物的钴的量的征兆,和
基于至少第一信号和第二信号,确定作为哺乳动物中缺血存在的征兆的测定结果。
41.实施方案40的方法,进一步包括至少部分地基于测定结果确定哺乳动物中缺血的存在。
42.实施方案40或41的方法,其中哺乳动物是人。
43.前述实施方案中任一项的方法,其中测定结果是第一电化学信号和第二电化学信号之间的差,第一电化学信号和第二电化学信号的比,或其组合的征兆。
44.前述实施方案中任一项的方法,其中第一混合物和第二混合物的钴是钴离子以及第二混合物的镍是镍离子。
45.实施方案40的方法,其中第一信号是第一电化学信号以及第二信号是第二电化学信号。
46.实施方案45的方法,其中获得第一信号通过电流测定法进行以及获得第二电化学信号通过电流测定法进行。
47.前述实施方案中任一项的方法,其中形成第一混合物包括将第一样品材料与钴盐混合,钴盐在形成第一混合物之前处于干燥状态。
48.实施方案47的方法,其中形成第二混合物包括将第二样品材料、钴盐和镍盐混合,钴盐和镍盐在形成第二混合物之前处于干燥状态。
49.前述实施方案中任一项的方法,其中第一混合物包含得自钴盐的第一总量的氯离子,第二混合物包含得自镍盐和钴盐的第二总量的氯离子,并且第一混合物包含一定量的得自不含钴和镍的氯化物源的氯化物,氯化物的量是第二和第一总量的氯化物之间的差的至少50%。
50.实施方案49的方法,其中不含钴和镍的氯化物源包括碱金属氯化物盐。
51.实施方案50的方法,其中实质上所有的碱金属盐是氯化钾。
52.实施方案51的方法,其中氯化物的量是第二和第一总量的氯化物之间的差的至少75%。
53.实施方案47-52中任一项的方法,其中在形成第一混合物之前钴盐以干燥状态位于微流体装置内,并且形成第一混合物包括将哺乳动物的血液由来样品材料与钴盐在微流体装置内混合。
54.实施方案53的方法,其中将哺乳动物的血液由来样品材料与钴盐混合包括在微流体装置内机械地移动血液由来样品材料。
55.实施方案54的方法,其中在微流体装置内机械地移动血液由来样品材料包括磁性地移动被布置为与微流体装置内的血液由来样品材料和钴盐接触的磁敏感部件。
56.实施方案55的方法,包括诱导所述部件的旋转移动。
57.实施方案53的方法,其中形成第二混合物包括将第二样品材料、镍盐和钴盐混合,镍盐和钴盐在进行混合步骤之前处于干燥状态。
58.实施方案57的方法,其中在形成第二混合物之前镍盐和钴盐以干燥状态位于微流体装置内,并且形成第二混合物包括将哺乳动物的血液由来样品材料与镍盐和钴盐在微流体装置内混合。
59.实施方案58的方法,其中将第二混合物的哺乳动物的血液由来样品材料与镍盐和钴盐混合包括在微流体装置内机械地移动血液由来样品材料以及将第一混合物的哺乳动物的血液由来样品材料与钴盐混合包括在微流体装置内机械地移动血液由来样品材料。
60.实施方案59的方法,其中机械地移动血液由来样品材料包括磁性地移动布置在微流体装置内的磁敏感部件。
61.前述实施方案中任一项的方法,包括在微流体装置内从哺乳动物接受一定量的血液由来样品材料,将血液由来样品材料至少分配为第一部分和第二部分,并且其中第一样品包含第一部分血液由来样品材料的血液由来样品材料,并且第二样品包含第二部分血液由来样品材料的血液由来样品材料。
62.实施方案61的方法,包括在分配血液由来样品材料之后将第一部分血液由来样品材料沿着微流体装置的通道传递到微流体装置的电化学检测室并且将第二部分血液由来样品材料沿着装置的通道传递到微流体装置的电化学检测室。
63.实施方案62的方法,其中形成第一混合物的步骤在第一检测室内进行以及形成第二混合物的步骤在第二检测室内进行。
64.实施方案63的方法,其中第一信号是使用第一检测室的电极获得的第一电化学信号以及第二信号是使用第二检测室的电极获得的第二电化学信号。
65.实施方案62的方法,其中将第一部分血液由来样品材料沿着通道传递包括在将该血液由来样品材料传递到检测室内之前将该血液由来样品材料从具有第一横截面积的通道部分传递到具有较小的第二横截面积的通道部分。
66.方法,该方法包括:
形成第一混合物,该第一混合物包含与白蛋白形成复合物的第一试剂和哺乳动物血液由来的第一血液由来样品材料,
确定第一值,第一值是未与第一混合物中存在的白蛋白形成复合物的第一试剂的量的征兆,
形成第二混合物,该第二混合物包括第一试剂,与第一试剂竞争性地与白蛋白形成复合物的第二试剂和第二样品,该第二样品来自哺乳动物的血液由来样品材料,
确定第二值,第二值是未与第二混合物中存在的白蛋白形成复合物的第二试剂的量的征兆,和
至少基于第一值和第二值,确定作为第一混合物中存在的白蛋白的量的征兆的值。
67.实施方案66的方法,其中第一试剂是钴。
68.实施方案66或67的方法,其中第二试剂是镍。
69.装置,其包括:
至少部分地限定包括与第一检测区和第二检测区连通的入口的微流体网络的衬底,
布置在微流体网络内的钴盐,
布置在微流体网络内的镍盐,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品材料,将样品材料分配为第一血液样品部分和第二血液样品部分,形成包括至少一些第一样品材料部分和至少一些钴盐的第一混合物,和形成包括至少一些第二样品材料部分、至少一些钴盐和至少一些镍盐的第二混合物。
70.实施方案69的装置,其中第一电极和第二电极各自被构建为允许确定第一和第二混合物中存在的钴。
71.实施方案69或70的装置,其中第一检测区和第二检测区各自的最大体积为25μl。
72.实施方案69-71中任一项的装置,其中该装置被构建为在第一混合物中形成500μM的最小钴浓度。
73.实施方案69-72中任一项的装置,其中该装置被构建为在第一混合物中形成10mM的最大钴浓度。
74.实施方案69-73中任一项的装置,其中该装置被构建为在第一混合物中形成1mM的最大镍浓度。
75.实施方案69-74中任一项的装置,其中该装置被构建为在第二混合物中形成4mM的最小镍浓度。
76.实施方案69-75中任一项的装置,其中该装置被构建为在第二混合物中形成25mM的最大镍浓度。
77.实施方案69-76中任一项的装置,其中该装置被构建为在第二混合物中形成500μM的最小钴浓度。
78.实施方案69-77中任一项的装置,其中该装置被构建为在第二混合物中形成10mM的最大钴浓度。
79.实施方案69-78中任一项的装置,其中,在使用前,钴盐以干燥状态被布置在微流体装置内并且镍盐以干燥状态被布置在微流体装置内。
80.实施方案79的装置,其中至少一些干燥的钴试剂被布置在第一检测区和第二检测区的每个检测区内。
81.电化学装置,其包括:
至少部分地限定包括与第一检测区连通的入口的微流体网络的衬底,
至少部分地限定包括与第二检测区连通的入口的微流体网络的衬底,
被布置为与包括第一检测区的微流体网络连通的干燥的钴盐,
被布置为与包括第二检测区的微流体网络连通的干燥的钴盐,
被布置在包括第二检测区的微流体网络内的干燥的镍盐,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到与第一检测区连通的入口的血液由来样品材料,形成包含至少一些血液由来样品材料和包括第一检测区的微流体网络的至少一些钴盐的第一混合物,和形成包含至少一些血液由来样品材料、包括第二检测区的微流体网络的至少一些钴盐和至少一些镍盐的第二混合物。
82.实施方案81的电化学装置,其中至少部分地限定包括与第一检测区连通的入口的微流体网络的衬底与至少部分地限定包括与第二检测区连通的入口的微流体网络的衬底是相同衬底。
83.实施方案81或82的电化学装置,其中包括第一检测检测区的微流体网络的入口和包括第二检测区的微流体装置的入口是相同的入口。
84.电化学装置,其包括:
至少部分地限定包括与第一检测区连通的入口的微流体网络的衬底,
至少部分地限定包括与第二检测区连通的入口的微流体网络的衬底,
布置在包括第一检测区的微流体网络内的第一试剂,第一试剂能够与白蛋白形成复合物,
被布置在包括第二检测区的微流体网络内的第一试剂,
布置在包括第二检测区的微流体网络内的第二试剂,第二试剂能够与第一试剂竞争性地与白蛋白形成复合物,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到与第一检测区连通的入口的血液由来样品材料,形成包含至少一些血液由来样品材料和包括第一检测区的微流体网络的至少一些第一试剂的第一混合物,和形成包含至少一些血液由来样品材料、包括第二检测区的微流体网络的至少一些第一试剂和至少一些第二试剂的第二混合物。
85.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,微流体网络包括入口,与接合点连通的与第一检测区,和与接合点连通的第二检测区。
以干燥状态布置在微流体网络内的第一试剂,第一试剂当被血液由来样品移动时能够形成包括白蛋白的复合物,
以干燥状态布置在微流体网络内的第二试剂,第二试剂当被血液由来样品材料移动时能够与第一试剂竞争性地形成包括白蛋白的复合物,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品材料,将血液样品在接合点分配为第一和第二血液由来样品材料部分,形成包含至少一些第一血液由来样品材料部分和至少一些第一试剂的第一混合物,和形成包含至少一些第二血液由来样品材料部分、至少一些第一试剂和至少一些第二试剂的第二混合物。
86.方法,其包括:
在微流体装置内接受哺乳动物的血液由来样品材料,
向微流体装置的检测区中引入至少一些血液由来样品材料,该检测区包括一定量的干燥的钴盐和电极,
使检测区内的实质上所有的干燥钴盐接触血液由来样品材料的第一表面,
使电极接触血液由来样品材料的第二表面,第二表面与第一表面相对,
将血液由来样品材料与钴盐混合形成混合物,和
操作电极以确定与混合物中存在的白蛋白形成复合物的钴的量。
87.实施方案86的方法,其中实质上所有的干燥的钴盐是检测区内存在的干燥钴盐的重量的至少70%。
88.实施方案86或87的方法,其中实质上所有的干燥的钴盐布置在第一主表面上,引入步骤包括将血液由来样品材料从微流体装置的通道引入检测区内,与血液由来样品材料的第一表面接触的步骤包括增溶在第一主表面上布置的干燥的钴。
89.实施方案86-88中任一项的方法,其中操作步骤使用布置在第一表面下方的电极进行。
90.方法,其包括:
在微流体装置内接受哺乳动物的血液由来样品材料,
将至少一些血液由来样品材料引入微流体装置的检测区内,该检测区包括一定量的试剂和电极,该试剂能够与血液由来样品材料中存在的白蛋白形成复合物,
使检测区内的实质上所有的试剂接触血液由来样品材料的第一表面,
使电极接触血液由来样品材料的第二表面,第二表面与第一表面相对,
将血液由来与试剂混合形成混合物,并且
操作电极以确定与混合物中存在的白蛋白形成复合物的试剂的量。
91.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,该微流体网络包括入口和与入口连通的第一检测区,检测区具有第一和第二相对主表面,
以干燥状态布置在检测区内的钴盐,和
布置在检测区的第一主表面上的电极,
其中:
在使用前,实质上没有钴盐布置在检测区的第一主表面上,和
在工作时,该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品材料,并且在检测区内形成包含至少一些血液由来样品材料和至少一些钴的混合物。
92.实施方案91的装置,进一步包括与电极连通的处理器,其中处理器在工作时被构建为操作电极以确定在检测区内形成的混合物中存在的未与白蛋白形成复合物的钴的量。
93.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,该微流体网络包括入口和与入口连通的第一检测区,检测区具有第一和第二相对主表面,
以干燥状态布置在检测区内的试剂,试剂当被得自哺乳动物的血液由来样品材料移动时能够形成包含白蛋白的复合物,和
布置在检测区的第一主表面上的电极,
其中:
在使用前,实质上没有试剂布置在检测区的第一主表面上,和
在工作时,该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品材料,并且在检测区内形成包含至少一些血液由来样品材料和至少一些试剂的混合物。
94.实施方案93的装置,其中在使用前检测区内存在的总试剂的25重量%被布置在检测区的第一主表面上。
95.实施方案93或94的装置,其中在使用前检测区内存在的总试剂的不到10重量%被布置在检测区的第一主表面上。
96.实施方案93-95中任一项的装置,进一步包括与电极连通的处理器,其中处理器在工作时被构建为操作电极以确定在检测区内形成的混合物中存在的未与钴形成复合物的试剂的量。
97.实施方案93-96中任一项的装置,其中哺乳动物是人并且处理器被构建为至少部分地基于混合物中存在的未复合的试剂的量确定人中缺血状态的存在。
98.实施方案93-97中任一项的装置,其中试剂是钴盐并且钴盐的钴当被血液由来样品移动时能够形成包含白蛋白的形成复合物。
99.实施方案93-98中任一项的装置,其中检测区是第一检测区,试剂是第一试剂,电极是第一电极,并且该装置进一步包括与入口连通的第二检测区,第二检测区具有第一和第二相对主表面,
以干燥状态布置在第二检测区内的一定量的第一试剂,
以干燥状态布置在第二检测区内的第二试剂,第二试剂当被得自哺乳动物的血液由来样品材料移动时能够与第一试剂竞争性地形成包含白蛋白和第二试剂但不包含第一试剂的复合物,和
布置在第二检测区的第一主表面上的第二电极,
其中:
在使用前,实质上没有第一和第二试剂布置在第二检测区的第一主表面上,和
在工作时,第二装置被构建为接受被引入到入口的血液样品,并且在第二检测区内形成包含至少一些血液样品和至少一些第二和第二试剂的第二混合物。
100.实施方案99的装置,进一步包括与第一和第二电极连通的处理器,其中处理器在工作时被构建为操作第一和电极以确定在第一和第二检测区内形成的各自的混合物中存在的未复合的第一试剂的量。
101.实施方案99或100的装置,其中哺乳动物是人并且处理器被构建为至少部分地基于第一和第二混合物中存在的未复合的第一试剂的量确定人中缺血状态的存在。
102.实施方案99中任一项的装置,其中第一试剂是钴盐并且其是作为钴盐形式的钴,其当被血液由来样品移动时能够形成包含白蛋白的复合物,并且第二试剂是镍盐,并且其是作为镍盐形式的镍,其当被血液由来样品移动时能够与钴竞争性地形成包含白蛋白和镍而不包含钴的复合物。
103.实施方案99-102中任一项的装置,其中检测区包括能够在微流体装置内机械地移动血液由来样品材料的部件。
104.实施方案103的方法,其中部件是磁敏感部件并且该装置进一步包括能够在检测区内移动该部件的磁敏感区域来源。
105.方法,其包括:
在微流体装置内接受哺乳动物的血液由来样品材料,
在微流体装置内将第一部分血液由来样品材料与干燥的钴盐混合形成第一混合物,
在微流体装置内将第二部分接受的血液由来样品材料与干燥的钴盐和干燥的镍盐混合形成第二混合物,
将第一混合物布置在装置的第一检测区内,确定表示第一混合物中存在的钴的量的值,
将第二混合物布置在装置的第二检测区内,确定表示第二混合物中存在的钴的量的值,
其中:
混合步骤各自包括磁力移动各自的磁敏感部件,所述磁敏感部件各自布置在微流体装置的不同的间隔位置。
106.方法,其包括:
在微流体装置内接受哺乳动物的血液由来样品材料,
在微流体装置内将第一部分血液由来样品材料与第一试剂混合形成第一混合物,第一试剂能够与白蛋白形成复合物,
在微流体装置内将接受的第二部分血液由来样品材料与一定量的第一试剂和第二试剂混合形成第一混合物,第二试剂能够与第一试剂竞争性地与白蛋白形成不包含第一试剂的复合物,
将第一混合物布置在装置的第一检测区内,确定表示第一混合物中存在的第一试剂的量的值,
将第二混合物布置在装置的第二检测区内,确定表示第二混合物中存在的第一试剂的量的值,
其中:
混合步骤各自包括磁力移动各自的磁敏感部件,所述磁敏感部件各自布置在微流体装置的不同的间隔位置。
107.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,微流体网络包括入口,与接合点连通的与第一检测区,和与接合点连通的第二检测区。
以干燥状态布置在第一检测区内的第一试剂,和
布置在第一检测区内的第一磁敏感部件,
以干燥状态布置在第二检测区内的一定量的第一试剂,
布置在第二检测区内的第二磁敏感部件,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
被构建为磁力操纵第一和第二磁敏感部件的磁场系统,
被构建为开动磁场系统的处理器,
其中:
该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品,将血液样品在接合点分配为第一和第二血液由来样品材料部分,在第一检测区内接受至少一些第一血液由来样品材料部分,在第二检测区内接受至少一些第二血液由来样品材料部分,开动磁场系统以使各自的部件在第一和第二检测区内移动血液并形成各自的第一和第二混合物,并且处理器被构建为操作第一和第二电极以确定各自的表示在第一和第二混合物中存在的第一试剂的量的值。
108.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,微流体网络包括第一分支和第二分支,第一分支包括与入口连通的检测区,第二分支包括与入口连通的第二检测区,
布置在第一分支内的干燥的钴盐,
布置在第一检测区内的第一磁敏感部件,
布置在第二分支内的干燥的钴盐,
布置在第二分支内的干燥的镍盐,
布置在第二检测区内的第二磁敏感部件,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
被构建为磁力操纵第一和第二磁敏感部件的磁场系统,
被构建为开动磁场系统的处理器,
其中:
当在第一和第二检测区内接受各自的血液由来样品时,处理器开动磁场系统以使各自的部件在第一和第二检测区内移动血液并形成各自的第一和第二混合物,第一混合物包含增溶的钴,第二混合物包含增溶的钴和增溶的镍,并且处理器被构建为操作第一和第二电极以确定各自的表示在第一和第二混合物中存在的钴的量的值。
109.实施方案108的装置,其中表示在第一和第二混合物中存在的钴的量的值表示各自的在混合物中未与白蛋白形成复合物的钴的量。
110.实施方案108或109的装置,其中第一和第二分支各自与共同接合点连通,并且该接合点与共同入口连通。
111.方法,其包括:
形成第一混合物,该第一混合物包含钴和第一样品,第一样品来自哺乳动物的血液由来样品材料,
确定第一值,第一值表示在第一混合物中存在的未与白蛋白形成复合物的钴的量,
形成包含钴和第二样品的第二混合物,第二样品来自哺乳动物的血液由来样品材料,在第二混合物中钴的质量与第二样品的质量的比比在第一混合物中钴的质量与第一样品的质量的比高至少50%,
确定第二值,第二值表示在第二混合物中存在未与的白蛋白形成复合物的钴的量,和
至少基于第一值和第二值,确定表示第一混合物中存在的白蛋白的量的值。
112.实施方案111的方法,其中第二混合物中钴的质量与第二样品的质量的比比第一混合物中钴的质量与第一样品的质量的比高至少75%。
113.实施方案111或112的方法,其中第二混合物中钴的质量与第二样品的质量的比是第一混合物中钴的质量与第一样品的质量的比的约两倍。
114.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,微流体网络包括与接合点连通的入口,与接合点连通的第一检测区,和与接合点连通的第二检测区,
布置在微流体网络内的干燥的钴盐,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品,将血液样品在接合点分配为第一和第二血液由来样品材料部分,形成包含至少一些第一血液由来样品材料部分和至少一些钴盐的第一混合物,和形成包含至少一些第二血液由来样品材料部分的第二混合物,第二混合物中钴的质量与第二样品的质量的比比第一混合物中钴的质量与第一样品的质量的比高至少50%。
115.实施方案114的装置,进一步包括与第一和第二电极连通的处理器,其中处理器在工作时被构建为操作各自的第一和第二电极以确定在第一混合物和第二混合物中存在的未与白蛋白形成复合物的钴的量。
116.方法,其包括:
形成包括第一试剂和得自哺乳动物血液的第一血液由来样品材料的第一混合物,第一试剂能够与血液由来样品材料中存在的白蛋白形成复合物,
确定第一值,第一值表示第一混合物中存在的未与白蛋白形成复合物的第一试剂的量,
形成包含第一试剂和得自哺乳动物血液的第二血液由来样品材料的第二混合物,第二混合物中第一试剂的质量与第二样品的质量的比比第一混合物中第一试剂的质量与第一样品的质量的比至少高50%,
确定第二值,第二值表示第二混合物中存在的未与白蛋白形成复合物的第二试剂的量,和
至少基于第一值和第二值,确定表示第一混合物中存在的白蛋白的量的值。
117.装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,微流体网络包括与接合点连通的入口,与接合点连通的第一检测区和与接合点连通的第二检测区,第一试剂能够与血液由来样品材料中存在的白蛋白形成复合物,
布置在微流体网络内的第一试剂,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到入口的血液由来样品材料,将血液由来样品材料在接合点分配为第一和第二血液由来样品材料部分,形成包含至少一些第一血液由来样品材料部分和至少一些试剂的第一混合物,和形成包含至少一些第二血液由来样品材料部分和至少一些第一试剂的第二混合物,第二混合物中第一试剂的质量与第二样品的质量的比比第一混合物中第一试剂的质量与第一样品的质量的比高至少50%。
118.电化学装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,该微流体网络包括与第一检测区连通的入口,
至少部分地限定微流体网络的衬底,该微流体网络包括与第二检测区连通的入口,
布置在包括第一检测区的微流体网络内的干燥的钴盐,
布置在包括第二检测区的微流体网络内的干燥的钴盐,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到与第一检测区连通的入口的血液由来样品,形成包括第一检测区的微流体网络的包含至少一些血液由来样品材料和至少一些钴的第一混合物,和形成包括第二检测区的微流体网络的包含至少一些血液由来样品材料、至少一些钴的第二混合物,第二混合物中钴的质量与第二样品的质量的比比第一混合物中钴的质量与第一样品的质量的比至少高50%。
119.电化学装置,其包括:
至少部分地限定微流体网络的衬底,该微流体网络包括与第一检测区连通的入口,
至少部分地限定微流体网络的衬底,该微流体网络包括与第二检测区连通的入口,
布置在包括第一检测区的微流体网络内的第一试剂,第一试剂能够与白蛋白形成复合物,
布置在包括第二检测区的微流体网络内的第一试剂,
与第一检测区电化学连通的第一电极,和
与第二检测区电化学连通的第二电极,
其中:
该装置被构建为接受被引入到与第一检测区连通的入口的血液由来样品,形成包括第一检测区的微流体网络的包含至少一些血液由来样品材料和至少一些第一试剂的第一混合物,和形成包括第二检测区的微流体网络的包含至少一些血液由来样品材料、至少一些第一试剂的第二混合物,第二混合物中第一试剂的质量与第二样品的质量的比比第一混合物中第一试剂的质量与第一样品的质量的比至少高50%。
120.装置,其包括:
用于形成第一钴试剂和哺乳动物的血液由来样品材料的第一混合物的机构,
用于形成第一钴试剂、第二试剂和哺乳动物的血液由来样品材料的第一混合物的机构,
用于确定第一混合物中游离钴的量的机构,
用于确定第二混合物中游离钴的量的机构,和
用于至少基于第一和第二混合物中游离钴的量确定哺乳动物中缺血的存在的机构。
121.方法,其包括:
形成包含第一试剂和含被分析物的第一样品材料的第一混合物,第一部分的第一试剂和被分析物形成形成复合物,
确定第一混合物中的第二部分的第一试剂,第二部分的第一试剂不与被分析物形成复合物,
形成包含第一试剂、含被分析物的第二样品材料、和第二试剂的第二混合物,第二试剂和被分析物相互作用以防止和/或减少在第一试剂和被分析物之间形成复合物,和
确定第二混合物中的第三部分的第一试剂,第三部分的第一试剂不与被分析物形成复合物。
122.实施方案121的方法,进一步包括基于第二部分的第一试剂的检测结果和第三部分的第一试剂的检测结果确定在第一和第二样品材料的至少之一中的被分析物。
123.实施方案122的方法,其中确定步骤采用包括电极的微流体测定装置通过电化学方法进行,并且确定被分析物的步骤采用在被构建为操作微流体装置的测定装置读出器内使用电子线路进行。
124.实施方案122的方法,其中确定被分析物包括确定第二部分的第一试剂的检测结果与第三部分的第一试剂的检测结果之间的差值。
125.实施方案121的方法,其中形成第二混合物包括将至少一部分的第一混合物和第二试剂混合。
126.实施方案121的方法,其中确定第二部分的第一试剂和确定第三部分的第一试剂包括用电化学方法确定第二部分和第三部分。
127.实施方案126的方法,其中形成第一混合物包括使第一样品材料与干燥形式的第一试剂接触。
128.实施方案127的方法,其中第一试剂当与第一样品材料接触时沿着微流体装置的微通道的表面为干燥形式。
129.实施方案121的方法,其中第一试剂包括金属或其盐。
130.实施方案129的方法,其中第一试剂包括钴盐。
131.实施方案129的方法,其中被分析物包括蛋白质。
132.实施方案129的方法,其中被分析物是白蛋白。
133.实施方案12的方法,其中第二试剂包括金属或其盐,并且第二试剂与第一试剂不同。
134.实施方案13的方法,其中第二试剂包括镍盐。
135.实施方案13的方法,其中第一样品材料和第二样品材料各自得自哺乳动物。
136.实施方案15的方法,其中第一和第二样品材料各自包括血液由来的样品材料。
137.实施方案16的方法,进一步包括基于第二部分的第一试剂的检测结果和第三部分的第一试剂的检测结果确定在第一和第二样品材料的至少之一中的被分析物。
138.实施方案17的方法,进一步包括基于被分析物的确定结果确定哺乳动物是否经历缺血事件。
139.实施方案18的方法,其中确定第二部分的第一试剂和确定第三部分的第一试剂包括用电化学方法确定第二部分和第三部分。
140.实施方案19的方法,其中用电化学方法确定包括使用至少一个共同电极用电化学方法确定第二和第三部分。
141.方法,其包括:
形成包含第一试剂和含被分析物的第一样品材料的第一混合物,第一部分的第一试剂和被分析物相互作用以修饰第一试剂,
采用对与被分析物相互作用的第一部分的第一试剂不敏感的技术第一确定第一混合物中的第二部分的第一试剂,
形成包含第一试剂、含被分析物的第二样品材料、和第二试剂的第二混合物,第二试剂和被分析物相互作用以防止和/或减少在第一试剂和被分析物之间的相互作用,和
采用对与被分析物相互作用的第一部分的第一试剂不敏感的技术确定第二混合物中的第三部分的第二试剂。
142.实施方案21的方法,进一步包括基于第二部分的第一试剂的检测结果和第三部分的第一试剂的检测结果确定在第一和第二样品材料的至少之一中的被分析物。
143.实施方案22的方法,其中样品材料是哺乳动物的血液,并且该方法进一步包括基于被分析物的确定结果确定哺乳动物是否经历缺血事件。
144.实施方案21的方法,其中第一试剂通过与被分析物的相互作用进行的修饰是在第一试剂和被分析物之间形成复合物。
145.实施方案22的方法,其中确定步骤采用包括电极的微流体测定装置通过电化学方法进行,并且确定被分析物的步骤采用在被构建为操作微流体装置的测定装置读出器内使用电子线路进行。
146.实施方案21的方法,其中第一试剂包括金属或其盐。
147.实施方案26的方法,其中第一试剂包括钴盐。
148.实施方案26的方法,其中被分析物包括蛋白质。
149.实施方案的方法,其中第二试剂包括金属或其盐,并且第二试剂与第一试剂不同。
150.实施方案29的方法,其中第二试剂包括镍盐。
151.实施方案21的方法,其中确定第二部分的第一试剂和确定第三部分的第一试剂包括用电化学方法确定第二部分和第三部分。
152.装置,其包括:
第一样品准备区,其被构建为将样品材料和含被分析物的第一试剂混合以形成第一混合物,第一试剂和被分析物能够形成复合物,
第一监测器,其被构建为确定第一混合物中的第一部分的第一试剂,第一部分的第一试剂不与被分析物形成复合物,
第二样品制备区,其被构建为将含被分析物的样品材料、第一试剂、和第二试剂混合以形成第二混合物,第二试剂和被分析物能够相互作用以防止和/或减少在第一试剂和被分析物之间形成复合物,
第二监测器,其被构建为确定第二混合物中的第二部分的第一试剂,第二部分的第一试剂不与被分析物形成复合物,和
处理器,其被构建为接受来自第一和第二监测器的信号并基于该信号确定第一和第二混合物至少之一中的被分析物。
153.实施方案32的装置,其中第一样品制备区包含钴盐并且第一试剂是钴离子。
154.实施方案32的装置,其中第二样品制备区包含镍盐并且第二试剂是镍离子。
155.实施方案32的装置,其中处理器被进一步被构建为当样品材料包含得自哺乳动物的血液由来材料时基于被分析物的确定而确定哺乳动物是否经历缺血。
156.测定样品材料中被分析物的方法,该方法包括以下步骤:
提供具有可检测特性并能够与所述被分析物形成化学部分的试剂,所述部分在所述试剂的可检测特征方面表现出改变;
在有助于从至少一部分试剂和所述被分析物形成所述化学部分的条件下形成包含所述试剂和所述被分析物将被测定的样品材料的第一混合物;
检测在所述第一混合物中未变化的试剂的存在;
在有助于从至少一部分试剂和所述被分析物形成化学部分的条件下形成包含所述试剂、其中所述被分析物要被测定的样品材料和另外的材料的第二混合物,该另外的材料和被分析物一起优先形成不同的化学物质从而抑制所述化学部分的形成;
检测在所述第二混合物中未变化的试剂的存在;和
由此确定样品中被分析物的存在。
157.实施方案36的方法,另外包括将得自检测步骤的数据与预定的疾病状况相关参考值关联的步骤。
158.用于临床实验室用途的试剂盒,其包括多个容器,每个容器包含具有可检测特征并能够与生理性液体的样品的组分相互作用以形成化学部分并从而试剂的可检测特征被修饰的试剂;所述试剂盒进一步包括装置,该装置被构建为提供样品淀积区,至少一个试剂处理区,用于将至少一种试剂引入和将样品引入到所述处理区的机构,其中该装置适合于相对于检测器定位,从而可以检测到试剂的可检测特征。
159.上述实施方案中任一项的方法,其中血液由来样品材料包括全血,血浆,血清,或其组合。
160.上述实施方案中任一项的方法,其中血液由来样品材料实质上由全血,血浆,血清,或其组合组成。
161.上述实施方案中任一项的装置,其中血液由来样品材料包括全血,血浆,血清,或其组合。
162.上述实施方案中任一项的装置,其中血液由来样品材料实质上由全血,血浆,血清,或其组合组成。
163.上述的任何实施方案,其中血液由来样品是全血。
164.上述的任何实施方案,其中血液由来样品是血清。
165.上述的任何实施方案,其中哺乳动物是人。
166.试剂材料,其包括第一金属的盐以及氯化物补偿剂、悬浮增强剂、增塑剂、分散剂、缓冲剂、消泡剂的至少之一或其组合,该金属对白蛋白具有亲和性。
167.试剂材料,其包括第一金属的盐,第二金属的盐,以及氯化物补偿剂、悬浮增强剂、增塑剂、分散剂、缓冲剂、消泡剂的至少之一或其组合,第二金属比第一金属对白蛋白具有更高的亲和性。
168.实施方案166或167的试剂材料,其中第一金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
169.实施方案168的试剂材料,其中第一金属是Co。
170.实施方案168或169的试剂材料,其中第二金属是Ni。
171.实施方案166中任一项的试剂材料,其中增塑剂包括纤维素衍生物。
172.实施方案166-171中任一项的试剂材料,其中试剂材料处于干燥状态。
173.上述的任何装置,其包括实施方案166-172中任一项的试剂材料。
174.上述的任何装置,其包括实施方案166-172中任一项的不包含第二金属的试剂材料,和包括实施方案166-172中任一项的包含第二金属的试剂材料。
175.上述的任何装置,其包括第一量的实施方案166-172中任一项的试剂材料,第一量的试剂材料具有第一量的第一金属,和包括第二量的实施方案166-172中任一项的试剂材料,第二量的试剂材料具有更大的第二量的第一金属。
176.实施方案174或175的装置,其中试剂材料之一被布置在装置的第一检测区内并且另一种试剂材料被布置在装置的第二检测区内。
177.施方案172的装置,其中试剂材料作为丝网印刷层被布置在检测区内。
178.上述的任何装置,其包含布置在装置的检测区内的搅拌棒。
179.实施方案178的装置,其中检测区具有约20μl或更低的体积。
180.实施方案178或179的装置,其中检测区进一步包含试剂材料。
181.实施方案180的装置,其中搅拌棒通过水溶性试剂被固定。
182.实施方案178-181中任一项的装置,其中搅拌棒以与样品材料沿其进入检测区的通道的纵轴成非零角度被固定在检测区内。
183.实施方案181的装置,其中水溶性试剂是实施方案166或实施方案167的试剂材料。
184.实施方案183的装置,其中水溶性试剂包括增塑剂,例如纤维素衍生物。
185.实施方案178或179的装置,其中检测区进一步包括实施方案166或167中的任何试剂材料。
186.方法,包括将样品引入到装置的检测区内,该检测区包括至少一个电极,与电极相对的表面,样品材料,试剂材料,和搅拌棒,并使搅拌棒经历随时间变化的磁场,该磁场移动搅拌棒并驱动搅拌棒对着相对表面。
187.实施方案186的方法,其中检测区具有约10μl或更低的体积。
188.实施方案186或187的方法,使用上述任何的实施方案的装置进行。
189.实施方案186-188的方法,其中试剂材料是实施方案166或实施方案167中的任何试剂材料。
除非另有说明,否则术语“白蛋白”,“正常白蛋白”和“未修饰白蛋白”是同义的,并且不包含具有降低的金属结合能力的缺血修饰白蛋白(IMA)。
除非另有说明,否则对金属的称谓或在试剂材料的背景下,包括对金属盐的称谓。
除非另有说明,否则对V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au或Ag的称谓或在试剂材料的背景,包括对V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au或Ag的盐的称谓。
除非另有说明,否则对金属的称谓在包含样品材料和试剂材料的混合物的背景下,包括对金属离子,或金属或金属离子的溶剂合物或其它复合物的称谓。
除非另有说明,否则对V、As、Co、Cu、Sb、Cr、Mo、Mn、Ba、Zn、Ni、Hg、Cd、Fe、Pb、Au或Ag的称谓在包括样品材料和试剂材料的混合物的背景下包括对V、As、Co、Cu、Sb、Cr、Mo、Mn、Ba、Zn、Ni、Hg、Cd、Fe、Pb、Au或Ag的离子的称谓,或包括对V、As、Co、Cu、Sb、Cr、Mo、Mn、Ba、Zn、Ni、Hg、Cd、Fe、Pb、Au或Ag或V、As、Co、Cu、Sb、Cr、Mo、Mn、Ba、Zn、Ni、Hg、Cd、Fe、Pb、Au或Ag或离子的溶剂合物或其它复合物的称谓。
其它特征、目的和优点从发明详述和附图以及从权利要求将是显然的。
附图说明
图1是测定法的流程图。
图2是说明对于根据图1所示方法制备的三个混合物的每个,电化学信号作为钴浓度的函数的图表。
图3是测定法的流程图。
图4a是进行测定的测定装置的俯视图。
图4b是图4a装置的透视图。
图4c是图4a装置的检测区的局部截面。
图5a是包括图4的测定装置和被构建为操作该测定装置的测定读出器的系统。
图5b说明图5a的测定读出器的磁搅拌棒致动器的操作。
图6a是进行测定的测定装置的俯视图。
图6b是图6a的测定装置的分解透视图。
图7a是测定读出器的俯视图。
图7b是图7a的测定读出器的侧视图。
图7c是图7a的测定读出器的顶透视图。
图7d是图7a的测定读出器的底透视图。
图8a、8b、8c和8d说明了图7a的测定读出器的装配顺序步骤。
图9a是图7a的测定读出器和测定装置(例如图4a或图6a的装置)的分解的部分透视侧视图。
图9b是图7a的测定读出器和测定装置的分解的部分端视图。
图10a是图7a的测定读出器和测定装置的分解的部分透视顶端视图。
图10b是图7a的测定读出器和测定装置的透视图。
图11a是图9a的分解的部分透视侧视图,但是测定装置完全被插入测定读出器中。
图11b是图9b的分解的部分端视图,但是测定装置完全被插入测定读出器中。
图12是图10a的分解的部分透视顶端视图,但是测定装置完全被插入其中。
图13a和13b是图7a的装置的分解局部图,测定装置被部分插入(图13a)和完全插入(图13b)测定读出器中。
图14说明图7a装置的透视图,说明了拆卸按钮。
图15是三个分解局部图,说明了从图7a的测定读出器拆卸测定装置的机理。
图16说明可包括微流体网络和如图4a的测定装置或图6a的测定装置所述的组件的测定装置。
图17是进行测定的测定装置的俯视图。
图18是进行测定的测定装置的俯视图。
图19是说明对于1mM的Co在血中的溶液和1mM Co/5mM Ni在得自相同来源的全血中的溶液,通过电流测定法测量的钴还原电流对电压曲线。
图20是说明对于1mM的Co在全血中的溶液通过电流测定法测量的钴还原电流对镍浓度曲线,和对于1mM的Co在得自相同来源的全血中的溶液通过电流测定法测量的钴还原电流对铜浓度曲线。
图21是说明对于在与图20相同来源的全血中浓度范围为1到3mM的钴,通过电流测定法测量的钴还原电流对钴浓度曲线。
图22是说明对于1.5mM的Co在血清中的溶液通过电流测定法测量的钴还原电流对镍浓度曲线,和对于1.5mM的Co在从与图20相同来源的全血制得的血清中的溶液通过电流测定法测量的钴还原电流对铜浓度曲线。
图23是说明在血清中浓度范围为1.5到4mM的钴通过电流测定法测量的钴还原电流对钴浓度曲线,和对于在具有20mM镍浓度的血清中浓度范围为0到4mM的钴通过电流测定法测量的钴还原电流对钴浓度曲线,所述血清从与图20相同来源的全血制得。
图24是说明镍浓度对全血中钴由来的电化学信号的作用的图表。
图25是说明多个血液由来样品中的每一个样品的钴还原电流对ACB值曲线。
图26是说明在加入的镍存在的条件下测量的多个血液由来样品中的每一个样品的钴还原电流对ACB值曲线。
图27是说明钴还原电流对ACB值的曲线。
图28是说明电流测量值的比对ACB值的曲线。
详细描述
我们描述了用于确定样品材料中一种或多种被分析物的存在的测定(例如定量或定性测定)。示例性的测定包括确定在从被怀疑已经经历(或正在经历)缺血事件的哺乳动物(例如人)获得的样品材料(如血液由来样品材料,诸如全血,血浆,血清,或其组合)中与白蛋白的量有关的结果。基于所述结果,确定哺乳动物中缺血事件的发生或未发生。
参见图1,测定方法100包括第一混合物形成步骤110,第一钴测定步骤120,第二混合物形成步骤130,第二钴确定步骤140,和测定结果确定步骤150。在第一混合物形成步骤110中,形成第一混合物。第一混合物包括钴和得自人的样品材料。在第一钴确定步骤120中,确定第一混合物中排除钴-白蛋白复合物的钴。在第二混合物形成步骤130中,形成第二混合物。第二混合物包括钴、镍和得自人的样品材料。在第二电化学确定步骤140中,确定第二混合物中排除钴-白蛋白复合物的钴。在测定结果确定步骤150中,基于第一和第二确定步骤120,140的结果来确定测定结果。该测定结果与人血液中白蛋白的量相关。方法100可进一步包括基于步骤150的测定结果(例如通过将该测定结果与参考值比较)来确定人中缺血事件的发生。如下讨论的,第二确定步骤140的结果可以作为对照结果,其降低了与基于单独的第一确定步骤120的结果的测定结果相比较的确定步骤150的测定结果对基体影响的敏感性。
现在更详细地讨论方法100。尽管得自不同来源(例如哺乳动物)的各种类型的样品材料适用于本文所述方法,但是示例性的方法100以非限制性的方式采用了得自人的全血作为样品材料。
在第一混合物形成步骤110中,通过将试剂材料(其包括钴)和样品材料(其包括得自人的全血)混合形成第一混合物。在第一混合物中,来自试剂材料的第一部分钴与来自人血液的白蛋白形成钴-白蛋白复合物(例如第一部分钴与白蛋白螯合例如(结合))。来自试剂材料的第二部分钴保持独立于白蛋白(例如未与白蛋白螯合(例如未结合))。在第一混合物中,钴的总量与未结合于白蛋白的钴的量之间的差值与白蛋白的量有关(例如成正比)。例如,该差值随着白蛋白的量的增加而增加,因为更多的白蛋白可以用来螯合钴。该差值随着白蛋白的量的降低而降低,因为更少的白蛋白可以用来螯合钴。
样品材料(例如血液)可以根据需要从人获得。在示例性的实施方案中,样品材料包括从“手指针刺”,“静脉汲取”或类似过程获得的血液。血液可直接使用(例如为全血形式)。在处理血液以分离红细胞之后可使用血液由来材料(例如血清)。通常,样品材料含有很少的与白蛋白竞争性结合钴的螯合剂(例如EDTA)或不含所述螯合剂。
方法100中使用的总的血液体积根据需要而定。总的血液体积是用于实施第一和第二混合物形成步骤110,130所用的血液体积的总和。通常,用于实施第一和第二混合物形成步骤110,130的血液体积大约相同(例如是相同的)。
通常,方法100中使用的总的血液体积可以采用较少次数(例如三次或更少,两次或更少,一次)的“手指针刺”过程获得。例如,在一些实施方案中,方法100中使用的总的血液体积使用单次“手指针刺”过程获得。在一些实施方案中,方法100中使用的总的血液体积为约100μl或更低(例如,75μl或更低,50μl或更低,30μl或更低)。在一些实施方案中,方法100中使用的总的血液体积为约5μl或更高(例如,约10μl或更高,约15μl或更高)。在示例性的实施方案中,方法100中使用的总的血液体积为约20μl。
试剂材料包括当与样品材料混合时提供钴离子的钴试剂。通常,钴试剂包括固体(例如钴盐(例如氯化钴,硫酸钴,醋酸钴,硝酸钴或其组合)形式的钴)。在示例性的实施方案中,试剂包括干燥钴盐(例如氯化钴)。样品材料(例如全血)与干燥钴盐混合并使干燥钴盐增溶,从而形成第一混合物。试剂材料可以包括诸如聚乙烯醇(PVA)的材料。例如,钴试剂(例如钴盐)可以与PVA混合。作为替代,或者组合起来,钴试剂可以包括液体钴溶液(例如含水钴溶液(例如氯化钴溶液))。
第一混合物中钴的浓度通常至少与第一混合物中的预期白蛋白浓度一样高(例如高于第一混合物中的预期白蛋白浓度)。第一混合物中的预期白蛋白浓度可以从例如样品材料所取自的对象的样品材料(例如血液由来材料)中的预期白蛋白浓度、第一混合物中血液的量和第一混合物的体积进行估算。
血液中的预期白蛋白浓度可以根据需要进行确定。例如,预期白蛋白浓度可以基于样品材料所取自的对象的样品材料中的白蛋白浓度的一个或多个先前确定值进行确定。作为替代或组合起来,预期白蛋白浓度可以基于与样品所取自的对象类似的对象中获得的样品材料(例如血液由来材料)中的平均白蛋白浓度来确定。人血液中的平均白蛋白浓度通常随着个体特征(例如年龄)和生理状态的不同而异。通常,观察到的白蛋白浓度范围为约300μM到约900μM,平均白蛋白浓度为约750μM。
在一些实施方案中,第一混合物中的钴浓度为至少约500μM(例如至少约750μM,至少约1.0mM,至少约1.75mM,至少约3mM)。在一些实施方案中,第一混合物中的钴浓度为约15mM或更低(例如约10mM或更低,约7.5mM或更低,约5.0mM或更低)。在示例性的实施方案中,第一混合物中的钴浓度为约0.75mM到约2mM(例如为约1.0mM)。除非另外指明,否则本文涉及的任何浓度是指其中通过将由红细胞所占体积包含在内而确定的混合物体积的“真实”浓度。“表观”浓度是指其中通过将由红细胞所占体积排除在外而确定的混合物体积的浓度。例如,通过将0.25mg的CoCl2(分子量129.8)和1ml的含有47%血细胞比容的全血混合制备的混合物具有的真实的钴浓度为约1.9mM(0.0025g x 129.8-1g x 0.001-11)和具有的表观浓度为约3.6mM(0.0025g x 129.8-1g x 0.00053-11),因为红细胞占混合物的约0.47ml体积。因此,当存在红细胞时,“表观”浓度总是高于真实浓度。对于血清而言,溶剂化试剂的真实浓度和表观浓度相同。
第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括氯化物补偿剂。氯化物补偿剂在第二混合物形成步骤130中进行进一步讨论。
第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括被构建为增强第一混合物中钴试剂悬浮的混悬增强剂。示例性的悬浮增强剂是表面活性剂(例如清洁剂),诸如,例如,辛基酚乙氧基化物,聚山梨酯(例如吐温80),Surfynol,普卢兰尼克,十二烷基醚),烷基磺化琥珀酰胺酸盐(sulfosuccinamate),有机硅(西尔韦特(Silwet)),或仲醇乙氧基化物(例如Tergitol 15-S-9,Dow Chemical Company),或其组合。表面活性剂可以是非离子型、阴离子型、阳离子型或两性的。其它的助悬剂包括多元醇(例如糖醇,诸如山梨醇,木糖醇,和erthrythritol)和糖(例如海藻糖和蔗糖)。
第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括被构建为在储存期间减少试剂材料损失(例如防止破碎和粉化)和/或便于用于实施方法100的手段的生产(例如作为粘合剂或成膜剂成膜剂)的增塑剂。示例性的增塑剂是纤维素衍生物(例如羟乙基纤维素如Natrosol G和Natrosol L,Agualon,羧甲基纤维素,羟基丙基纤维素,或其组合)。示例性的纤维素衍生物具有的分子量为约9.0 x 104到约7.2 x 105。示例性的纤维素衍生物具有的聚合度为约300到约1,100。聚合度是在聚合反应中在时间t时平均聚合物链内的重复单元的数目。在示例性的实施方案中,试剂材料当为液体状态时具有约0.2%到10%(例如约1%)的按重量计算的增塑剂。其它增塑剂包括聚乙烯醇,聚乙烯基吡咯烷酮,和聚乙烯基吡咯烷酮/醋酸乙烯酯。
在第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括分散剂。示例性的分散剂包括二氧化硅粉(例如硅石粉Cabosil TS610)。通常,不溶于水并具有约.1到10微米之间的大小的有机或无机颜料可用作分散剂。
试剂可执行超过一种的功能。例如,悬浮增强剂还可担当增塑剂。
在第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括被构建为将试剂的pH相对于样品材料(例如血液,血清或其它血液由来材料)进行缓冲的缓冲剂。例如,缓冲剂可被构建为将试剂-样品材料混合物的pH缓冲到具有与样品材料几乎相同的pH。当与血液由来样品混合时,示例性的缓冲剂具有的pH为约7到约7.8(例如在约7.2到约7.6之间)。3-(N-吗啉基)-丙磺酸(MOPS)是示例性的缓冲剂材料。其它的缓冲剂材料包括磷酸盐,N-(2-羟乙基)-哌嗪-N′-2-乙磺酸(HEPES),咪唑,和柠檬酸盐缓冲剂。
在第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括被构建为在生产期间和/或在包括试剂材料的手段的生产期间使泡沫的形成最小化的消泡剂。示例性的消泡剂是硅氧烷乳液(例如Antifoam FDP,Basildon Chemicals)。
继续进行方法100,第一电化学确定步骤120包括获得与第一混合物中未与白蛋白结合的钴的量(例如浓度)有关的电化学信号。因为游离钴的量通常由于第一混合物中白蛋白的存在而减少(并且通常随着第一混合物中IMA量的增加而增加),电化学信号的幅度通常与第一混合物中白蛋白的量成反比(并且通常与第一混合物中IMA的量成正比)。游离钴的量随着白蛋白的量的增加而降低,因为更多的白蛋白可以用来螯合钴。
在示例性的实施方案中,第一电化学确定步骤120通过电流测定法进行。未与白蛋白结合的钴可通过电流测定法确定,例如通过扫描工作电极的电势并同时测量由于第一混合物中钴离子的还原或氧化而产生的电流。因为钴-白蛋白复合物中的钴实质上不参与氧化还原反应,因此,电流是游离钴的量的征兆(例如电流与游离钴的量成正比)。电流可例如被测量作为在电势范围内的电流的最大绝对值,或作为在电势范围内的积分电流。电势范围通常包括发生钴氧化还原反应的电势(例如电势在约0.6V到约0.8V之间)。电化学信号用电流表示。在示例性的实施方案中,电压的扫描范围为约+1V到-0.5V,并且电化学信号基于在约0.6V到约0.8V之间测量的电流进行确定。示例性的电压扫描速率为约0.4V/s到约1.0V/s之间(例如约0.7V/s)。
通常,在进行电化学确定之前,第一混合物被允许接触用于获得电化学信号的电极持续电极保温时间。在电极保温时间期间,工作电极可以保持在非零电压下。通常,电极保温时间为约240秒或更低(例如约120秒或更低,约60秒或更低)。在示例性的实施方案中,保温时间为约40秒并且工作电极相对于Ag-AgCl(银-氯化银)参考电极保持在+1V。
示例性的电化学检测可如下进行。电极和试剂材料与样品材料接触形成混合物。样品材料被施用于电极,并且工作电极在0V保持120秒。工作电极在相对于Ag/AgCl参考电极为+1V下被极化并保持40秒。工作电极电势以700mV/s从+1V到-0.5V变化,由于Co III被还原成Co II而得到的电流被测量到。由游离钴产生的电化学信号从在约+0.7V处的电流-电势曲线的峰高度确定(峰高度如下确定:计算峰的基线(确定为是在+0.4到-0.2V之间的最大正电流值)和峰(确定为是在+1到+0.4V之间的最小电流值)之间的差值。
参见图2,图表160说明了电流响应曲线162,其是作为在第一混合物中的钴浓度的函数而获得的还原电流的绝对值,所述第一混合物根据第一混合物形成步骤110使用非缺血对象的血液制备。电流响应曲线168是作为在第一混合物中的钴浓度的函数而获得的还原电流的绝对值,所述第一混合物根据第一混合物形成步骤110使用缺血对象的血液制备。沿着Y轴绘制的值是在0.6V到0.8V之间的还原电流的负峰与在约0.4V到0.6V电压下发生的电流-电压扫描的拐点之间的差值。
对于曲线162,168,非缺血(N)对象或缺血(I)对象的血液的各自的饱和钴浓度[Co]s N,[Co]s I相应于混合物中等于钴的白蛋白螯合能力的钴浓度。饱和钴浓度与混合物的白蛋白浓度成正比。对低于饱和钴浓度的钴浓度而言,实质上所有的钴与白蛋白形成复合物并且电流实质上是零。对高于饱和钴浓度的钴浓度而言,实质上所有的额外的钴作为未与白蛋白形成复合物的游离钴形式存在,并且电流随着钴浓度而线性增加。例如曲线162的在高于[Co]s N的浓度处的正部分166通过等式 ( Eq . 1 ) y = m [ Co ] + b 1 N 定义,其中y是电流,m是斜率,[Co]是真实钴浓度,并且b1 N是截距。曲线162的负部分167是正部分166的外推。如图2所示,截距b1 N是负的,因为曲线162由于与饱和钴浓度[Co]s N有关的量而右移。曲线168的在高于[Co]s I的浓度处的正部分170通过 ( Eq . 2 ) y = m [ Co ] + b 1 I 定义,其中
Figure A200780012740D0042115318QIETU
是截距。曲线168的负部分171是正部分170的外推。第一混合物中白蛋白的量(和饱和钴浓度)随着IMA的量的增加而降低。因此,非缺血混合物的饱和钴浓度[Co]s N与缺血混合物的饱和钴浓度[Co]s I相比向更高钴浓度的方向移动。
通常,电化学确定法对未与白蛋白形成复合物的钴的敏感性比对钴-白蛋白复合物中的钴的敏感性更大。因此,游离钴对电化学信号的贡献高于钴-白蛋白复合物中的钴对电化学信号的贡献。在一些实施方案中,游离钴对电化学信号(例如电流)的贡献比钴-白蛋白复合物中存在的钴对电化学信号的贡献高至少约5倍(例如至少约7.5倍,至少约10倍,至少约20倍)。
继续进行方法100,在第二混合物形成步骤130中,通过将试剂材料(其包含钴和镍)和样品材料(在方法100的本例子中,样品材料包含从提供在第一混合物形成步骤120中使用的血液的人中获得的血液)混合形成第二混合物。在第二混合物中,如关于第一混合物形成步骤120所讨论的,来自试剂材料的第一部分钴与来自人血液的白蛋白形成钴-白蛋白复合物。来自试剂材料的第二部分钴保持独立于白蛋白。第二混合物中的钴浓度通常与第一混合物中的钴浓度几乎相同(例如相同)。然而,因为白蛋白对镍的亲合性高于白蛋白对钴的亲合性,因此同钴-白蛋白复合物相比,白蛋白优先形成镍-白蛋白复合物。因此,镍的存在使得第二混合物中未与白蛋白结合的钴的量同第一混合物相比有所增加。
第二混合物形成步骤130中使用的样品材料可与第一混合物形成步骤120中使用的样品材料具有相同的性质(例如体积,类型和/或来源)。通常,在混合物形成步骤110,130中使用的样品材料得自相同的来源(例如得自相同的对象)。通常,在混合物形成步骤110,130中使用的样品材料同时获得。在示例性的实施方案中,在第一和第二混合物形成步骤120,130中使用的样品材料是同时获得的血液由来材料(例如全血,血浆,血清,或其组合)。例如,在第一和第二混合物形成步骤120,130中使用的血液可以是通过仅仅较少次数(例如三次或更少,二次或更少,仅仅一次)的“手指针刺”产生的血液。
第二混合物形成步骤130的试剂材料包含当与样品材料混合时提供钴离子的钴试剂和当与样品材料混合时提供镍离子的镍试剂。钴试剂通常与第一混合物形成步骤110中使用的试剂相同(例如钴盐,诸如氯化钴,硫酸钴,醋酸钴,硝酸钴,或其组合)。第二混合物中的钴浓度通常与在第一混合物形成步骤110中获得的钴浓度相同。
通常,试镍剂包含固体(例如镍盐形式(例如氯化镍(NiCl2))的镍)。在示例性的实施方案中,试剂包含干燥的钴盐和干燥的镍盐。样品材料(例如全血)与干燥的钴盐和镍盐混合并使干燥的钴盐和镍盐增溶从而形成第二混合物。正如关于第一混合物形成步骤110所讨论的,第二混合物的试剂材料可与PVA混合。作为替代,或组合起来,镍试剂可包括液体镍溶液(例如含水镍溶液(例如氯化镍溶液))。
通常,第二混合物中的镍浓度足以高,从而实质上没有钴-白蛋白复合物存在(例如,大部分的或实质上所有的钴被防止形成钴-白蛋白复合物和/或被从钴-白蛋白复合物中转换)。由于实质上没有钴-白蛋白复合物,这意味着第二混合物中的钴-白蛋白复合物浓度低于第二混合物中的白蛋白浓度(不包括IMA形式的白蛋白),例如是第二混合物中白蛋白浓度的低于约20%,低于约10%,低于约5%,或更低。
通常,第二混合物中的总镍浓度高于第二混合物中的钴浓度。例如,总的镍与钴浓度的比通常为至少约1.5(例如至少约3,至少约5,至少约10)。总的镍与钴浓度的比通常为约25或更低(例如约20或更低,约15或更低,约10或更低)。在示例性的实施方案中,总的镍与钴浓度的比为约3到约8(例如该比为约5.5)。
在一些实施方案中,第二混合物中的总镍浓度为至少约3mM(例如至少约5mM,至少约7.5mM,至少约10mM,至少约15mM)。在一些实施方案中,第二混合物中的总镍浓度为约30mM或更低(例如约25mM或更低,约20mM或更低,约15mM或更低)。在示例性的实施方案中,第二混合物中的钴浓度为约0.75mM到约2mM(例如约1.0mM),并且在第二混合物中的总镍浓度为约3mM到约20mM(例如为约7.5mM)。
正如以上讨论的,在第一混合物形成步骤110中使用的试剂材料可包括氯化物补偿剂。通常,氯化物补偿剂在第一和第二测定步骤120,140中提供更均一的电化学确定。
通常,氯化物补偿剂使得第一混合物中的总氯离子浓度与第二混合物中的氯离子浓度保持平衡,如果镍试剂包含氯化镍则第二混合物中的氯离子浓度可能更高。因此,在一些实施方案中,第一混合物中的氯化物补偿剂为总的氯化物浓度至少与由于氯化镍的氯离子所致的氯化物浓度几乎相同(例如相同)作出贡献。例如,如果第二混合物包含7.5mM NiCl2,则第一混合物的氯化物补偿剂被选择为向第一混合物贡献约15mM的氯离子。
在一些实施方案中,氯化物补偿剂在第一和第二混合物形成步骤110,130中都被使用。在这些实施方案中,由氯化物补偿剂对第一和第二混合物二者作出的贡献通常是增加氯离子浓度到一定的水平,该水平为第一和第二测定步骤120,140提供了更稳定的电化学确定。例如,由氯化物补偿剂贡献的氯离子的量可被选择用于稳定Ag-AgCl参考电极。
在一些实施方案中,第一和第二混合物各自包含足够的氯化物补偿剂以增加第一和第二混合物中得自所有的试剂的氯离子浓度到至少约50mM(例如至少约75mM,至少约100mM,至少约125mM)。在一些实施方案中,第一和第二混合物各自包含足够的氯化物补偿剂以使第一和第二混合物中得自所有的试剂的氯离子浓度增加约200mM或更低(例如175mM或更低,约150mM或更低,约125mM或更低)。在示例性的实施方案中,第一和第二混合物各自包含足够的氯化物补偿剂以使第一和第二混合物中得自所有的试剂来源的总氯离子浓度(不包括来自样品材料的氯离子)增加约100mM。
氯化物补偿剂通常被选择为使得氯化物的抗衡离子不与钴竞争形成白蛋白复合物。示例性的氯化物补偿剂是碱金属氯化物盐(例如氯化钾(KCl))。
在第二混合物形成步骤130中使用的试剂材料可包含关于第一混合物形成步骤110所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)的任何组合。
继续进行方法100,第二电化学确定步骤140包括获得与第二混合物中未与白蛋白结合的钴的量(例如浓度)有关的电化学信号。正如关于第二混合物形成步骤130所讨论的,第二混合物由于镍的存在而实质上不含钴-白蛋白复合物。因此,第二混合物中游离钴的量和得到的电化学信号通常与第二混合物中的钴的总量成正比。例如,在第二混合物中电化学信号y2(图2)与未与白蛋白结合的钴的量(例如浓度)成正比。
使用与用于进行确定步骤120的相同的电化学技术进行步骤140的电化学确定。在示例性的实施方案中,确定步骤140根据对步骤120的论述通过电流测定法进行。例如,在第二混合物中在镍存在下游离钴通过如下确定:测量在约0.6V到约0.8V的电势范围内的钴氧化还原反应产生的电流。电化学信号表示电流的测量值。
回到图2,图表160说明了电流响应曲线172,其是可作为第二混合物中钴浓度的函数获得的还原电流的绝对值,所述第二混合物根据第二混合物形成步骤130制备。电流是在0.6V到0.8V之间的峰还原电流的绝对值。反应曲线172由等式(Eq.3)y=m[Co]+b2定义,其中其中y是电流,m是斜率,[Co]是表观钴浓度,并且b2是截距。如图2所示,截距b2实质上是零,因为由于镍的存在,曲线172不被与饱和钴浓度有关的量而右移。实质上所有的钴作为未以白蛋白形成复合物的游离钴形式存在,并且测得的电流沿着曲线172随着钴浓度而线性增加。因此,曲线172代表了得自缺血和非缺血样品材料的这种曲线。通常,对于曲线162,168,170而言,斜率m是相同的。
继续进行方法100,测定结果确定步骤150包括至少部分地基于第一和第二确定步骤120,140的电化学信号来确定测定结果。在第一和第二确定步骤中获得的结果以如下文所述的适当的方式进行处理。正如关于第一确定步骤120所讨论的,在没有镍存在的条件下确定的电化学信号的绝对值通常与第一混合物中白蛋白的量成反比(并且通常与第一混合物中IMA的量成正比)。正如关于第二确定步骤140所讨论的,在镍存在的条件下确定的电化学信号通常与第二混合物中钴的总量成正比(并且实质上与白蛋白或IMA的量无关)。
在示例性的实施方案中,测定结果确定步骤150包括确定表示在第一和第二确定步骤120,140结果之间的差幅度的差值(例如通过从第二确定步骤140的结果中减去第一确定步骤120的结果)。如图2所示,差值174对应于在具有钴浓度[Co]1的第二混合物中根据确定步骤140获得的电化学信号y2与具有钴浓度[Co]1的第一混合物中根据确定步骤120从非缺血样品材料获得的电化学信号y1 N之间的差值。差值176对应于电化学信号y2与在具有钴浓度[Co]1的第一混合物中根据确定步骤120从缺血样品材料获得的电化学信号y1 I之间的差值。通常,差值的幅度表示用于形成第一和第二混合物的样品材料中的白蛋白的量(例如与所述白蛋白的量成正比)。例如,得自非缺血样品材料的差值174大于得自含有白蛋白的量减少(和IMA的量增加)的缺血样品材料的差值176。
可以根据需要确定差值。通常,用电子法确定差值(例如使用模拟或数字式电路系统或其组合)。例如,在一些实施方案中,使用模拟减法技术确定差值。提供在第一和第二确定步骤120,140中确定的电信号(例如电流或相应的电压)到模拟减法电路。这种电路可使用例如运算放大器和电阻器形成。电路输出是差值的征兆。作为另外的例子,差值可以用数字计算法确定。在第一和第二确定步骤120,140中确定的每一电信号被转化为数字值并被提供到数字减法电路。电路的输出是差值的征兆。还作为另外的例子,差值可使用处理器确定,处理器可包括模拟元件和数字元件(例如在微晶片中)的组合。
测定结果的确定步骤150可用于确定样品材料所取自的人已经经历或正在经历缺血事件。例如,缺血事件的存在可以如下确定:将使用样品材料(例如血液诸如全血)确定的差值与参考值相比较。参考值可以使用例如以下的样品材料确定:从一个或多个已知已经经历或正在经历缺血事件的对象获得的样品材料,从一个或多个健康对象(例如未被怀疑已经经历或正在经历缺血事件的对象)获得的样品材料,从相同的对象获得的样品材料,或其组合。
示例性的参考值是使用从已知已经经历或正在经历缺血事件的对象获得的相同类型的样品材料确定的差值。例如,如果通过将方法100施用于从对象获得的样品材料而确定的差值低于相应的参考差值,则可诊断为对象中存在缺血事件。
另外的示例性参考值是使用从一个或多个健康对象(例如非缺血对象)获得的相同类型的样品材料确定的差值。例如,如果通过将方法100施用于从对象获得的样品材料而确定的差值大于相应的参考差值,则可诊断为对象中不存在缺血事件。
另外的示例性参考值是使用在一个或多个先前时候从相同对象获得的样品材料确定的差值。例如,可将方法100施用于在一个或多个时候的每个时候从对象获得的样品材料。确定在每个时候获得的样品的测定结果(例如差值)。不同的时候可以按时间(例如按小时,天,周或月)为间隔。参考值(例如基线测定结果)从一个或多个先前的测定结果进行确定。例如,参考值可以是多个先前结果的差值的平均值。随后的测定结果可以与该对象的参考值相比较。例如,如果通过将方法100施用于从对象获得样品材料而确定的差值的绝对值低于该对象的参考值,则可诊断为不存在缺血事件。
正如以上讨论的,第二确定步骤140的结果可以作为对照结果,其使得确定步骤150的测定结果(例如差值),与如果基于单独的第一确定步骤120的结果的测定结果相比,对由基体影响所引起的误差的敏感性更低。这一优点起因于这样的方式,其中基体影响可以使确定步骤120,140的结果同这些步骤的真实结果(例如在不存在基体影响时所获得的结果)偏离。在第一和第二混合物中的基体影响通常以类似的方式(例如在相同的方向(例如更高或更低)和/或相似的幅度)使得确定120,140的结果发生偏离。测定结果确定步骤150通过将确定步骤120,140的结果相组合而降低了基体影响的幅度。测定结果确定步骤150,与如果基于单独的第一确定步骤120的结果的测定结果相比,对由基体影响所引起的误差的敏感性降低。因此,与如果基于单独的第一确定步骤的结果的测定结果相比,可以更可靠地确定缺血的存在。
尽管确定步骤150已被描述为包含差值的确定,但是可进行其它的实施方案。例如,测定结果确定步骤150可以包含确定比值,该比值表示第一和第二确定步骤120,140的结果的比。例如,可通过用第二确定步骤140的电化学信号除第一确定步骤120的电化学信号形成比值(例如作为y1 I/y2)。这一比值表示用于形成第一和第二混合物的样品材料中的IMA的量(例如该比值与所述IMA的量成反比)。例如,缺血事件的存在可以如下确定:将使用样品材料(例如血液诸如全血)确定的比值与参考值相比较。参考值可以使用例如以下的样品材料进行确定:从一个或多个已知已经经历或正在经历缺血事件的对象获得的样品材料,从一个或多个健康对象(例如未被怀疑已经经历或正在经历缺血事件的对象)获得的样品材料,从相同的对象获得的样品材料,或其组合。
作为另外的例子,测定结果确定步骤150可以包括确定差比值。例如,差比值可如下形成:用第一和第二确定步骤120,140的电化学信号之一或二者除差值(例如作为[y1 I-y2]/y2或[y1 I-y2]/(y1 I×y2))。这一差比值是用于形成第一和第二混合物的样品材料中的IMA的量的征兆(例如该比值与所述IMA的量成反比)。例如,缺血事件的存在可以如下确定:将使用样品材料(例如血液诸如全血)确定的差比值与参考值相比较。参考值可以使用例如以下的样品材料进行确定:从一个或多个已知已经经历或正在经历缺血事件的对象获得的样品材料,从一个或多个健康对象(例如未被怀疑已经经历或正在经历缺血事件的对象)获得的样品材料,从相同的对象获得的样品材料,或其组合。
作为差值,比值,或差比值形式进行确定的测定结果所共有的优点是:与如果基于单独的第一确定步骤120的结果的测定结果相比,对由基体影响所引起的误差的敏感性更低。因此,与如果基于单独的第一确定步骤的结果的测定结果相比,可更可靠地确定缺血的存在。测定结果确定步骤150可作为替代(或组合起来)包括除了差值、比值和差比值之外的其它的确定步骤120,140的电化学信号的组合。通常,这种组合具有上面讨论的共同优点,并且还可以用于确定缺血的存在。
尽管方法100已经使用全血进行示例性说明,但是也可使用其它的样品材料。例如,样品材料可以作为替代或另外地包括血液由来材料(例如血浆,血清,或其组合)。通常,当红细胞缺乏的材料(例如血浆或血清)代替全血(或与全血组合时),使用更大量的试剂来弥补由红细胞缺乏所引起的更大的可用体积。
在一些实施方案中,方法100使用血清和/或血浆进行。在这种实施方案中,第一和第二混合物中的钴浓度通常为至少约1mM(例如至少约1.25mM,至少约1.75mM,至少约3mM,至少约4mM)。在一些实施方案中,第一混合物中的总钴浓度为约25mM或更低(例如约20mM或更低,约15mM或更低,约10mM或更低)。在示例性的实施方案中,第一混合物中的钴浓度为约1mM到约3.5mM(例如约1.5mM)。因为血清和血浆缺乏红细胞,因此表观浓度和实际浓度是相同的。
使用血清和/或血浆,镍与钴试剂的量的比可以与关于第二混合物形成步骤130所述的相同。第二混合物中的镍浓度通常为至少约4mM(例如至少约6mM,至少约9mM,至少约12mM,至少约17mM)。在一些实施方案中,第二混合物中的总镍浓度为约40mM或更低(例如约30mM或更低,约25mM或更低,约20mM或更低)。在示例性的实施方案中,第二混合物中的钴浓度为约1mM到约3.5mM(例如约1.5mM),并且在第二混合物中的镍浓度为约4mM到约25mM(例如为约10mM)。
除了钴和镍浓度的改变以外,方法100使用血浆和/或血清进行与方法100使用全血进行的情况一样。例如,在使用血清和/或血浆的第一和第二混合物形成步骤中使用的试剂材料可包含关于第一和第二混合物形成步骤110,130所述的氯化物补偿剂,悬浮增强剂和/或增塑剂。样品材料的体积可与第一和第二混合物形成步骤110,130中所述的相同。电化学信号的确定和测定结果可以与步骤120,140,150相同的方式进行。正如关于使用全血所述的,使用血浆和/或血清获得的参考值可确定缺血事件。
尽管已经描述的测定方法包括形成包含钴和第二试剂(例如镍,其导致钴-白蛋白复合物的量降低)的第二混合物,但是可实施其它的实施方案。
参见图3,测定方法400包括第一混合物形成步骤410,第一钴确定步骤420,第二混合物形成步骤430,第二钴确定步骤440,和测定结果确定步骤450。尽管各种型式的样品材料适用于本文所述的方法,但是本发明人首先使用全血作为样品材料来举例说明方法100。
在第一混合物形成步骤410中,形成了包含钴和人由来的血液的第一混合物。在第一钴电化学确定步骤420中,确定了第一混合物中的未形成钴-白蛋白复合物的钴。在第二混合物形成步骤430中,形成了包含一定量的与第一混合物中钴的量不同的钴和人由来的血液的第二混合物。在第二钴电化学确定步骤440中,确定了第二混合物中的未形成钴-白蛋白复合物的钴。在测定结果确定步骤450中,基于第一和第二确定步骤420,440的结果确定测定结果。通常,测定结果与人血液中的白蛋白的量有关。方法400可进一步包括基于测定确定步骤450的结果(例如通过将该测定结果与标准值相比较)确定人中缺血事件的发生。
在第一混合物形成步骤410中,通过将试剂材料(其包含钴)与样品材料(其包含人由来的血液)混合而形成第一混合物。第一混合物形成步骤410可如关于方法100的第一混合物形成步骤110所述的那样进行。例如,试剂材料和样品材料的类型、量和体积相同可与关于方法100的步骤110所述的相同。在示例性的实施方案中,步骤410的试剂材料是干燥的钴盐(例如氯化钴)和样品材料是全血(例如得自一次或多次的“手指针刺”)。在示例性的实施方案中,第一混合物中的钴浓度为约0.75mM到约2mM(例如约1.0mM)。
在第二混合物形成步骤410中使用的试剂材料可包含关于混合物形成步骤110,130所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)的任何组合。
第一钴电化学确定步骤420包括用电化学方法确定第一混合物中未与白蛋白形成复合物的钴。确定步骤420的结果是与第一混合物中未与白蛋白结合的钴的量(例如浓度)有关的电化学信号。第一钴确定步骤420可以如关于方法100的第一确定步骤120所述的那样进行。例如,钴确定步骤420可以包括通过电流测定法确定游离的钴,使用与关于第一确定步骤120所述的相同的电流测定条件。在示例性的实施方案中,第一确定步骤420包括通过测量在约0.6V到约0.8V的电势范围内发生的由钴离子的氧化还原反应所引起的电流通过电流测定法确定游离的钴。
继续进行方法400,在第二混合物形成步骤430中,通过将试剂材料(其包含比第一混合物形成步骤410中使用的钴的量更大量的钴)和样品材料(其包含从提供在第一混合物形成步骤420中所用的血液的人获得的血液)混合形成第二混合物。例如,如图2所示,第二混合物形成步骤430包括形成具有钴浓度[Co]2的第二混合物,[Co]2大于在步骤410中形成的第一混合物的钴浓度[Co]1
在第二混合物中,如关于第一混合物形成步骤120所讨论的,来自试剂材料的第一部分钴与来自人血液的白蛋白形成钴-白蛋白复合物。来自试剂材料的第二部分钴保持独立于白蛋白。然而,因为第二混合物中的钴浓度[Co]2高于第一混合物中的钴浓度[Co]1,因此在第二混合物中比在第一混合物中存在更多的游离钴。
在一些实施方案中,第二混合物(步骤430)中的钴浓度与第一混合物(步骤410)中的钴的总量的比为至少约1.25(例如至少约1.5,至少约2)。在一些实施方案中,第二混合物(步骤430)中的钴浓度与第一混合物(步骤410)中的钴的总量的比为约5或更低(例如约3或更低,约2.5或更低)。在示例性的实施方案中,第二混合物(步骤430)中的钴浓度与第一混合物(步骤410)中的钴的总量的比为约2。
在示例性的实施方案中,第二混合物中的钴浓度为约3.5mM或更低。例如,第一混合物中的钴浓度可为约1.0mM,且第二混合物中的钴浓度可为约2mM。
在第二混合物形成步骤430中使用的试剂材料可与在第一混合物形成步骤410中使用的试剂材料相同,除了钴试剂的量被选择在第二混合物中提供更高钴浓度之外。在第二混合物形成步骤430中使用的试剂材料可包含关于混合物形成步骤110,130所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)的任何组合。
继续进行方法400,第二确定步骤440包括用电化学方法确定第二混合物中未与白蛋白形成复合物的钴。确定步骤440的结果是与第二混合物中未与白蛋白结合的钴的量(例如浓度)有关的电化学信号。使用与用于进行确定步骤420的相同的电化学技术进行步骤440的电化学确定。在示例性的实施方案中,确定步骤440根据对步骤120的论述通过电流测定法进行。例如,在第二混合物中在镍存在下游离钴如下确定:测量在约0.6V到约0.8V的电势范围内的钴氧化还原反应产生的电流。如图2所示,电化学信号y2 I从包含缺血样品材料的第二混合物中获得,以及电化学信号y2 N从包含非缺血样品材料的第二混合物获得。
继续进行方法400,测定结果确定步骤450包括至少部分地基于第一和第二确定步骤420,440的电化学信号来确定测定结果。在一些实施方案中,确定步骤450包括确定由第一和第二确定步骤420,440的结果定义的斜率和截距。例如,截距b1 I由电化学信号y1 I和y2 I产生(图2,曲线168)。截距b1 N由电化学信号y1 N和y2 N产生(图2,曲线162)。
测定结果确定步骤450可用于确定样品材料所取自的人是否已经经历或正在经历缺血事件。例如,缺血事件的存在可以如下确定:将使用样品材料(例如血液诸如全血)确定的截距与参考值相比较。示例性的参考值是使用从已知已经经历或正在经历缺血事件的一个或多个对象获得的相同类型的样品材料确定的截距。例如,如果通过将方法400施用于从对象获得的样品材料而确定的截距低于相应的参考差值,则可诊断为对象中存在缺血事件。例如,从缺血样品材料确定的截距b1 I低于使用非缺血样品材料确定的截距b1 N
截距b1 I和b1 N对应于根据测定结果确定步骤150确定的差值176,174。例如,差值176(图2)由y2-y1 I=m([Co]1-[Co]1)+b2-b1 I(等式4)给出,其中[Co]1是第一和第二混合物中的钴浓度。差值176约等于b1 I,其中b2接近零。同样地,差值174约等于b1 N,其中b2接近零。
因为测定结果确定步骤450包括基于确定步骤420,440的组合确定结果,因此步骤450的优点是,与如果基于单独的第一确定步骤420的结果的测定结果相比,对由基体影响所引起的误差的敏感性更低。因此,基于方法400确定缺血,与基于单独的第一确定步骤420的结果进行的确定相比,也对基体影响的敏感性更低。
尽管方法400已经使用全血进行示例性说明,但是也可使用其它的样品材料。例如,样品材料可以作为替代或另外地包括血液由来材料(例如血浆,血清,或其组合)。如关于方法100所述的,当红细胞缺乏的材料(例如血浆或血清)代替全血(或与全血组合时),通常使用更大量的试剂来弥补由红细胞缺乏所引起的更大的可用体积。
本发明人现在描述用于进行测定(例如根据方法100或400,使用血液由来流体(例如全血,血清,血浆,或其组合)的装置和系统。
参见图4a-4c,微流体装置200包括主衬底202和两个次衬底204,206。主衬底202和次衬底204限定了第一微流体网络208,包括样品材料入口210和借助通道212连接于入口210的第一检测区214。第一微流体网络208被构建为接受样品材料和形成试剂-样品材料混合物(例如根据方法100的第一混合物形成步骤110)。第一检测区214包含试剂材料(未示出,其包含钴试剂),搅拌棒216,出口218,以及第一、第二和第三电极220,222,224,三个电极分别连接于第一、第二和第三导线221,223,225。主衬底202和次衬底206限定了第二微流体网络226,包括样品材料入口228和借助通道232连接于入口228的第二检测区230。第二微流体网络226被构建为接受样品材料和形成试剂-样品材料混合物(例如根据方法100的第二混合物形成步骤130)。第二检测区230包含试剂材料(未示出,其包含钴试剂和镍试剂),搅拌棒216,出口234,以及第一、第二和第三电极236,238,240,三个电极分别连接于第一、第二和第三导线237,239,241。
参见图5a,测定系统250包括测定读出器252和测定装置200。测定读出器252包括进入端口254,电化学检测器256,显示器258,磁力搅拌棒致动器259,和通常与检波器256、搅拌棒致动器259和/或显示器258连通的处理器260。在工作时,装置200被读出器252的进入端口254所容纳。搅拌棒致动器259移动(例如旋转)检测区214,230内的搅拌棒216以帮助在其中形成各自的样品材料-试剂混合物。电化学检测器256包括各自的触点257(仅仅示出其中的一个触点)以通过导线221,223,225操作电极220,222,224和通过导线237,239,241操作电极236,238,240。处理器260接受来自电化学检测器256的电化学信号并基于所述信号确定测定结果。显示器258显示基于所述结果的测定结果和/或缺血状况的存在的确定。
每个入口210,228与各自的样品接受区262,264邻近。每个样品接受区262,264由次衬底204,206的各自的样品材料接受表面266,268和主衬底202中的各自的凹口270,272所限定。在工作时,各自量的样品材料(例如血液由来材料诸如全血)被引入到每个样品接受区262,264。样品材料接受表面266,268支持样品以及由表面266,268和凹口270,272的壁产生的毛细管作用吸引样品到入口210,228。接触入口210,228的样品材料通过毛细管作用沿着各自的通道212,232流到检测区214,230。
施用于入口210的样品材料(例如全血,血浆,血清或其组合)通过毛细管作用流入检测区214。出口218允许气体(例如空气)当样品材料进入时离开检测区214。被检测区214接受的样品与检测区214中的试剂材料混合(例如悬浮或增溶),形成根据第一混合物形成步骤110的第一混合物。施用于入口228的样品材料(例如全血)通过毛细管作用流入检测区230。出口234允许气体(例如空气)当样品材料进入时离开检测区230,被检测区230接受的样品与检测区230中的试剂材料混合(例如悬浮或增溶),形成根据第二混合物形成步骤130的第二混合物。
样品接受区262,264和检测区214,230被构建为容纳足以进行电化学确定(例如根据方法100的确定步骤120,140)的量的样品材料。通常,每个检测区214,230的自由体积可以被从较少数目(例如三次或更低,二次或更低,一次)的“手指针刺”获得的一定量的样品材料(例如血液)所填充。例如,在一些实施方案中,检测区的组合的自由体积可以被得自单次“手指针刺”的血液所填充。每个检测区的自由体积是可被样品材料和试剂材料占用的可用体积。自由体积不包括搅拌棒216的体积。在一些实施方案中,检测区214,230的组合的自由体积为约100μl或更(例如75μl或更低,50μl或更低,30μl或更低)。在一些实施方案中,检测区214,230的组合的自由体积为约2.5μl或更大(例如约5μl或更大,约15μl或更大)。在示例性的实施方案中,检测区214,230的组合的自由体积为约5μl到约10μl。
通常,检测区214,230的各自的尺寸和体积大约相同(例如实质上相同)。在一些实施方案中,每个检测区的平均径向尺寸(例如直径)为至少约2mm(例如至少约3mm)和平均径向尺寸(例如直径)为约7.5mm或更低(例如约6mm或更低,约5mm或更低)。在示例性的实施方案中,每个检测区的平均径向尺寸为约4mm。在一些实施方案中,检测区214,230的平均高度各自为至少约100μm(例如至少约250μm,至少约300μm)和平均高度各自为约1000μm或更低(例如约750μm或更低,约500μm或更低)。在示例性的实施方案中,检测区214,230的平均高度各自为约100μm到200μm(例如约150μm到约175μm)。
检测区214的试剂材料包括钴试剂,钴试剂当与样品材料混合时提供钴离子。示例性的钴试剂是关于方法100的第一混合物形成步骤110所讨论的那些钴试剂。例如,钴可以包括固体(例如钴盐(例如氯化钴)形式的钴)。钴试剂可为干燥的钴盐。样品材料增溶钴试剂以形成具有如关于方法100的第一混合物形成步骤的所讨论的性质(例如钴浓度)的混合物。
钴试剂的量根据要在检测区214内实现的钴浓度和检测区的自由体积的不同而异。试剂的量还可根据如关于方法100和400所论述的样品材料的自由体积(如被红细胞占据的样品的体积)的不同而异。
在一些实施方案中,钴试剂的量当增溶时足以获得在检测区214内的钴浓度为至少约500μM(例如至少约750μM,至少约1.0mM,至少约1.75mM,至少约3mM)。在一些实施方案中,钴试剂的量当增溶时足以获得在检测区214在的钴浓度为约15mM或更低(例如约10毫米或更低,约7.5mM或更低,约5.0mM或更低)。在示例性的实施方案中,钴试剂的量当增溶时足以获得在检测区214内的钴浓度为约0.75mM到约2mM(例如约1.0mM)。正如以上讨论的,本文所指的任何浓度是“真实”浓度,其中通过将由红细胞占据的体积包含在内而确定的体积。对于实质上完全填充样品的检测区,混合物的体积是检测区的填充体积。
检测区214的试剂材料可包含本文所讨论的任何试剂,例如,关于混合物形成步骤110,130所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)的任何组合。
检测区230的试剂材料包含当与样品材料混合时提供钴离子的钴试剂和提供镍离子的镍试剂。示例性的钴试剂是关于方法100的第一混合物形成步骤110和检测区214所讨论的那些钴试剂。例如,钴可以包括固体(例如钴盐(例如氯化钴)形式的钴)。钴试剂可为干燥的钴盐。示例性的镍试剂是关于方法100的第二混合物形成步骤130所讨论的那些镍试剂。例如,试镍剂可包含固体(例如镍盐(例如NiCl2)形式的镍)。在示例性的实施方案中,试剂包含干燥的钴盐和干燥的镍盐。
样品材料使钴试剂和镍试剂增溶以形成具有如关于方法100的第二混合物形成步骤130所讨论的性质(例如钴和镍浓度)的混合物。例如,检测区230中的镍浓度通常足够高,从而实质上没有钴-白蛋白复合物存在(例如,大部分的或实质上所有的钴被防止形成钴-白蛋白复合物和/或被从钴-白蛋白复合物中转换)。通常,检测区230的镍试剂提供的总镍浓度高于由钴试剂提供的钴浓度。例如,由镍试剂提供的总镍浓度与由钴试剂提供的钴浓度的比通常为至少约1.5(例如至少约3,至少约5,至少约10)。由镍和钴试剂提供的总的镍与钴浓度的比通常为约25或更低(例如约20或更低,约15或更低,约10或更低)。在示例性的实施方案中,该比为约5.5。
在一些实施方案中,检测区230中镍试剂的量足以提供总镍浓度为至少约3mM(例如至少约5mM,至少约7.5mM,至少约10mM,至少约15mM)。在一些实施方案中,检测区230中镍试剂的量足以提供总镍浓度为约30mM或更低(例如约25mM或更低,约20mM或更低,约15mM或更低)。在示例性的实施方案中,检测区230中钴试剂的量足以提供钴浓度为约3.5mM或更低(例如约1.5mM)以及检测区230中镍试剂的量足以提供总镍浓度为约5mM到约20mM(例如约7.5mM)。
正如关于检测区214所讨论的,检测区230的试剂材料可包含本文所讨论的任何试剂,例如,关于混合物形成步骤110,130所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)的任何组合。
搅拌棒216的大小与形状为适合检测区214,230并帮助样品和试剂材料在检测区内的混合。通常,搅拌棒216的体积与相应的检测区214,230的体积的比为至少约0.04(例如至少约0.06,至少约0.07)。该体积比可以为约0.15或更低(例如约0.12或更低,约0.1或更低)。在示例性的实施方案中,搅拌棒216的体积与相应的检测区214,230的体积的比为约0.07到0.1(例如约0.85)。
搅拌棒216的高度与相应的检测区214,230的高度的比(以搅拌棒位于检测区内为例)通常为至少约0.6(例如至少约0.65,至少约0.7)。该高度比通常为约0.9或更低(例如约0.8或更低)。在示例性的实施方案中,该高度比为约0.75到约0.8(例如约0.775)。
在一些实施方案中,搅拌棒216的长度为约2mm到约4mm(例如约3mm),搅拌棒216的宽度为约0.25mm到约0.6mm(约0.45mm),和搅拌棒216的高度为约0.15mm到约0.6mm(例如约0.3mm)。在一些实施方案中,搅拌棒216的体积为约0.25μl到约0.6μl(例如约0.45μl)。
搅拌棒216通常被涂覆以使得与试剂和样品材料的相互作用最小化并防止检测区内的电极短路。在示例性的实施方案中,搅拌棒被涂覆聚对苯二甲撑,作为替代或者另外,搅拌棒可涂覆PVP。
为了帮助样品材料和试剂材料在各自的检测区214,230内的混合,搅拌棒致动器259使搅拌棒216经历交变磁场以使搅拌棒216在检测区214,230内移动(例如旋转)。搅拌棒216可由磁敏感材料(例如铁或含铁金属)制成。搅拌棒216移动引起检测区内的材料移动,从而增强样品材料和试剂材料的混合。处理器操作搅拌棒致动器259以控制搅拌棒216的移动速度。例如,搅拌棒致动器259可以使用反馈回路以限制搅拌棒216的转速。限制转速可以增强搅拌棒216引起探测区214,230内的材料移动的能力,从而增强样品材料和试剂材料的混合。
搅拌棒致动器259通常包含一对DC马达(例如大小为约10×6mm的95c马达),各自具有低功率要求。光反馈回路用来控制马达的速度以缩小转动变化。当试剂与样品混合时,混合物的粘度发生变化。这改变了由搅拌棒216和马达磁铁之间的电感耦合所引起的对马达的拖曳。
在混合期间,光学系统用于确定马达的转速。该速度通过调节施加于马达上的直流电压进行控制,通常通过改变施用于马达上的电压的占空度进行。参见图5b,可以调节Ton的持续时间以实现所需速度。读出器252允许实时反馈控制占空度以实现所需速度,只有微不足道的超速。因此,通过对马达施加控制算法,其作为默认将以高速(例如约10,000rpm)旋转,可以控制该转速。在示例性的实施方案中,转速被控制在约250到约1500rpm(例如,为约480到约1250rpm,例如约1000rpm)。混合进行一段时间(例如约60秒到120秒,诸如约90秒)。
读出器252操作电极220,222,224以确定在检测区214内根据方法100的第一确定步骤120形成的混合物中的游离钴的量。处理器252也操作电极236,238,240以确定在检测区230内根据方法100的第二确定步骤140形成的混合物中的游离钴的量。
装置200可以根据需要被生产。衬底202,204,206可以通过任何所需的方法诸如例如注射模塑法生产。示例性的衬底材料包含聚合物诸如可进行注射模塑的聚合物。示例性的聚合物是聚酯。其它适当的材料包含氧化铝陶瓷,玻璃(例如熔融石英),石英和硅。衬底材料可以被涂覆以调节其疏水性(例如使其具有更大的亲水性)。
电极和导线通常在主衬底202上形成。电极和导线可以通过使用碳墨、银色油墨或金色油墨在衬底上进行丝网印刷而被淀积。适当的油墨(例如电极糊)的例子包含碳D2电极糊(GEM Ltd)和银/氯化银电极糊(DuPont)。通常,碳电极糊用于工作电极和对电极。银/氯化银电极糊通常用于参考电极。电极和/或导线可至少部分地用绝缘层覆盖。示例性的绝缘层由介电电极糊诸如介电D1电极糊(GEM Ltd)形成。电极和导线也可通过传导材料(诸如例如金、银或铝)在基体上蒸发或溅射,然后通过激光烧蚀或光刻掩模以及湿法或干法蚀刻形成。
当与主衬底202配合时构成微流体网络的次衬底204,206的特征可根据需要形成。这种特征包括形成通道212,232的凹槽,形成检测区214,230的凹口,和形成出口218,234的通道。在示例性的实施方案中,次衬底204,206通过注射模塑法形成,包括大部分特征(例如所有的这种特征)。其它技术也可用于形成这些特征。例如,所述特征可通过激光烧蚀,蚀刻光刻法,压印法或显微机械加工形成。
根据需要可以淀积试剂材料。在一些实施方案中,试剂材料在次衬底与主衬底202配合之前淀积在次衬底的凹口内。试剂的沉淀可以如下完成:例如使用电磁阀和伺服或步进驱动注射器从管口分配或吸出。
这些方法可以接触方式或无接触方式沉淀试剂小滴或线条。试剂材料通常淀积到形成为整个装置内的检测区部分的衬底上。例如,试剂材料可以多滴(例如至少3滴,至少5滴,至少约10滴)进行淀积。在一些实施方案中,试剂材料以50滴或更少滴(例如25或更少滴)进行淀积。
其它的用于淀积试剂的方法包括转印(pad printing),丝网印刷,压电印刷头(例如喷墨印刷),或从被压缩以释放试剂("饼冷藏机(cake icer)")的沉淀。沉淀可优选在湿度和温度受控的环境下进行。不同的试剂可以在相同的或不同的分配站内被分配。
在一些实施方案中,试剂进行丝网印刷。例如,试剂材料可以被丝网印刷到装置的衬底表面上。在一些实施方案中,试剂直接淀积(例如印刷)在电极表面上。在一些实施方案中,试剂被沉淀(例如印刷)到与整个装置在的电极相对的衬底的表面上。
通常,施用于检测区的试剂材料(在干燥前)的体积小于检测区的体积。在一些实施方案中,施用的试剂材料的体积为约检测区体积的约50%或更低(例如约25%或更低,约20%或更低,约15%或更低)。在一些实施方案中,施用的材料(在干燥前)的体积为检测区体积的约5%或更大(约7.5%或更大,约10%或更大)。在示例性的实施方案中,施用的试剂材料的体积(在干燥前)为约0.5μl到约5μl(例如约1μl到约2μl)。施用的试剂材料的钴和/或镍通常具有的浓度如下给出:在使用时在检测区中形成的试剂样品材料混合物中的所需的钴或镍浓度(例如约1.75mM Co)乘以检测区体积(例如约5μl)与施用的试剂材料的体积(例如约1μl)的比:1.75mM Co(5μl/1μl=8.75mM Co。
施用的试剂材料可以是含水溶剂,或者其可以包含一种或多种有机溶剂(例如丙酮,乙醇或其组合)。
可任选地向试剂中加入荧光添加剂或有色添加剂以允许检测试剂的交叉污染或试剂溢出到所需淀积区域之外。产品性能可被交叉污染削弱。淀积区可紧密邻近或相隔距离。荧光添加剂或添加剂可被选择为使得不干扰测定装置的操作,特别是在检测被分析物时。
在淀积后,试剂被干燥。干燥可以如下完成:环境空气干燥,红外线干燥,红外线干燥并辅助强迫通风,紫外线干燥,强迫温热,受控的相对湿度干燥,或这些方法的组合。
搅拌棒216可在刚刚描述的试剂材料淀积之前或之后淀积到次衬底204,206的凹口内。试剂材料可用于在检测区内固定搅拌棒。例如,搅拌棒可以接触淀积在衬底凹口内的试剂材料尽管试剂材料仍然是湿的。固定通常达到的程度是搅拌棒可以被机械地驱动以帮助试剂的增溶。
试剂材料在一定程度上可溶,使得进入检测区的样品材料增溶试剂材料,从而允许搅拌棒旋转和机械地帮助试剂材料的增溶。通常,试剂材料包含增塑剂诸如纤维素衍生物(例如羟乙基纤维素,诸如Natrosol G Agualon)。在一些实施方案中,搅拌棒被固定使得搅拌棒的长轴处在相对于进入检测区的样品材料流为非零角度(例如至少约45°,至少约70°,至少约80°,约垂直角度)。例如,搅拌棒的长轴可以相对于样品材料进入检测区所借助的通道的纵轴为非零角度。通常,搅拌棒被固定使得搅拌棒不接触检测区的侧壁。
次衬底204,206与主衬底202的相应部分配合形成微流体网络。配合可以使用例如布置在次衬底和主衬底之间的粘合剂涂底的层压体完成。
在一些实施方案中,试剂材料淀积在次衬底和主衬底配合之后进行。配合后的淀积可例如如下完成:用试剂材料溶液(例如钴溶液或钴/镍溶液)至少部分地(例如完全地)填充检测体积,然后干燥(例如通过冷冻干燥)。如果检测体积被试剂材料溶液完全填充,则沉淀的试剂材料的体积与检测区体积的比是恒定的,与检测区体积的任何变化无关。
尽管测定装置200和测定读出器252已经根据方法100进行的测定被举例说明,但是该测定装置和测定读出器可被构建为进行其它测定。例如,装置和读出器可被构建为根据方法400进行测定。在这种实施方案中,装置的第一检测区可具有与装置200的检测区214相同的性质(例如大小和试剂组合物)。第二检测区可具有与装置200的检测区230相同的尺寸,但是包含如关于方法400的步骤430所述的试剂组合物,其包括例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合。
读出器被构建为根据方法400操作所述设备,任选地包括确定缺血事件。
尽管已经描述了微流体装置用于对两个单独的样品材料部分中的每一个进行确定,但是装置可具有其它构造。参见图6a和6b,装置300被构建为使用单个样品材料部分进行多次测定(例如根据方法100或400)。装置300可采用测定读出器252进行操作,如关于采用测定系统250的装置200的操作(例如根据方法100或400)。
装置300包括第一和第二外侧衬底302,304和任选的中间衬底306。衬底302,304,306限定了第一和第二微流体网络308,326。第一微流体网络308包括样品材料入口310和借助通道312连接于入口310的第一检测区314。第一微流体网络308被构建为接受样品材料和形成试剂-样品材料混合物(例如根据方法100的第一混合物形成步骤110)。第一检测区314包含试剂材料(未示出,其包含钴试剂),搅拌棒216,出口318,以及第一、第二和第三电极320,322,324,三个电极分别连接于第一、第二和第三导线321,323,325。第二微流体网络326包括借助通道332连接于入口320的第二检测区330。第二微流体网络326被构建为接受样品材料和形成试剂-样品材料混合物(例如根据方法100的第二混合物形成步骤130)。第二检测区330包含试剂材料(未示出,其包含钴试剂和镍试剂),搅拌棒216,出口334,以及第一、第二和第三电极336,338,340,三个电极分别连接于第一、第二和第三导线337,339,341。
第一外侧衬底302包含与微流体网络308,326对应的特征。例如,凹槽380,382(图6b)分别地对应于微流体网络308,326的通道312,332(图6a),以及凹口384,386(图6b)分别地对应于微流体网络308,326的检测区314,330(图6a)。通常,衬底302由聚合物形成并且可根据需要制造(例如通过注射模塑法)。
在装置300中,中间衬底306被夹在第一和第二外侧衬底302,204之间。衬底306包括第一和第二粘合表面388,390,所述表面分别地与各自的衬底302,304的内表面392,394配合。中间衬底306包含与第一和第二微流体网络308,326对应的特征(例如挖剪部分)。
第二外侧衬底304与第一外侧衬底302合作以密封微流体网络308,326。第二外侧衬底304支持电极320,322,324,336,338,340,和导线321,323,325,337,339,341。电极和导线可根据需要形成(例如通过丝网印刷,光刻法,和激光烧蚀)。
入口310与样品接受区362邻近,所述样品接受区362由外侧衬底302的样品材料接受表面366和中间衬底306中的开口370限定。在工作时,各自的量的样品材料(例如血液由来材料,诸如全血,血浆,血清,或其组合)被引入到样品接受区362。样品材料接受表面366支持样品,并且接受区362内的毛细管作用吸引样品到入口310,328,如关于接受区262,264所讨论的。接触入口310,328的样品材料通过毛细管作用沿着各自的通道312,332流到检测区314,330。
施用于入口310的样品材料(例如血液由来材料)通过毛细管作用流入检测区314。出口318允许气体(例如空气)当样品材料进入时离开检测区314,被检测区314接受的样品与检测区314中的试剂材料混合(例如悬浮或增溶)形成根据第一混合物形成步骤110的第一混合物。施用于入口328的样品材料(例如全血)通过毛细管作用流入检测区330。出口334允许气体(例如空气)当样品材料进入时离开检测区330。被检测区330接受的样品与检测区330中的试剂材料混合(例如悬浮或增溶)形成根据第二混合物形成步骤130的第二混合物。
样品接受区362和检测区314,330被构建为容纳足以进行电化学确定(例如根据方法100的确定步骤120,140)的量的样品材料。通常,每个检测区314,330的自由体积可以被从较少次数(例如三次或更低,二次或更低,一次)的“手指针刺”获得的一定量的血液所填充。例如,在一些实施方案中,检测区314,330的组合的自由体积可以被得自单次“手指针刺”的血液所填充。每个检测区的自由体积是可被样品材料和试剂材料占用的可用体积。自由体积不包括搅拌棒216的体积。在一些实施方案中,检测区314,330的组合的自由体积为约100μl或更低(例如75μl或更低,50μl或更低,30μl或更低)。在一些实施方案中,检测区的组合的自由体积为约5μl或更大(例如约10μl或更大,约15μl或更大)。在示例性的实施方案中,检测区314,330的组合的自由体积为约20μl。通常,检测区314,330的各自的尺寸和体积大约相同(例如实质上相同)。
检测区314的试剂材料包括与样品材料混合时提供钴离子的钴试剂。检测区314的试剂材料的组成和类型可与关于检测区214和针对方法100的第一混合物形成步骤110所述的相同。例如,钴试剂可以包括固体(例如钴盐形式(例如氯化钴)的钴)。钴试剂可为干燥的钴盐。样品材料增溶钴试剂以形成具有如关于方法100的第一混合物形成步骤110所讨论的性质(例如钴浓度)的混合物。
钴试剂的量根据要在检测区314内实现的钴浓度和检测区的自由体积的不同而异。钴试剂的量可与关于检测区214所述的相同。例如,在示例性的实施方案中,钴试剂的量当增溶时足以获得在检测区314内的钴浓度为约3.5mM或更低(例如约1.5mM)。
检测区314的试剂材料可包含本文所讨论的任何试剂,例如,关于混合物形成步骤110,130所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)。
检测区330的试剂材料包含当与样品材料混合时提供钴离子的钴试剂和提供镍离子的镍试剂。检测区330的试剂材料可以是例如关于装置200的检测区230所讨论的任何试剂材料。示例性的钴试剂是关于方法100的第一混合物形成步骤110和检测区214,314所讨论的那些钴试剂。例如,钴试剂可以包括固体(例如钴盐(例如氯化钴)形式的钴)。试剂可为干燥的钴盐。示例性的镍试剂是关于检测区230和方法100的第二混合物形成步骤130所讨论的那些镍试剂。例如,试镍剂可包含固体(例如镍盐(例如NiCl2)形式的镍)。在示例性的实施方案中,试剂包含干燥的钴盐和干燥的镍盐。
样品材料使钴试剂和镍试剂增溶以形成具有如关于检测区230和方法100的第二混合物形成步骤130所讨论的性质(例如钴和镍浓度)的混合物。例如,检测区330中的镍浓度通常足以高,从而实质上没有钴-白蛋白复合物存在(例如,大部分的或实质上所有的钴被防止形成钴-白蛋白复合物和/或被从钴-白蛋白复合物中转换)。通常,检测区330的镍试剂提供的总镍浓度高于由钴试剂提供的钴浓度。例如,由镍试剂提供的总镍浓度与由钴试剂提供的钴浓度的比通常为至少约1.5(例如至少约3,至少约5,至少约10)。由镍和钴试剂提供的总的镍与钴浓度的比通常为约25或更低(例如约20或更低,约15或更低,约10或更低)。在示例性的实施方案中,该比为约5.5。
检测区330中的镍试剂的量可与关于装置200的检测区230所讨论的相同。例如,在示例性的实施方案中,检测区330中钴试剂的量足以提供钴浓度为约3.5mM或更低(例如约1.5mM)以及检测区330中镍试剂的量足以提供总镍浓度为约5mM到约20mM(例如约7.5mM)。
正如关于检测区230所讨论的,检测区330的试剂材料可包含本文所讨论的任何试剂,例如,关于混合物形成步骤110,130所述的试剂材料(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)。
为了帮助样品材料和试剂材料在各自的检测区314,330内的混合,使用搅拌棒216使材料在检测区内移动,如关于系统252所述的。
尽管测定装置300已经根据方法100进行测定举例说明,但是测定装置可被构建用于进行其它测定。例如,装置可被构建为根据方法400进行测定。在这种实施方案中,装置的第一检测区可具有与装置300的检测区314相同的性质(例如大小和试剂组合物)。第二检测区可具有与装置300的检测区330相同的大小,但是包含关于方法400的步骤430所述的试剂组合物,包括例如本文所论述的任何试剂,例如,关于混合物形成步骤110130所讨论的试剂(例如氯化物补偿剂,悬浮增强剂,增塑剂,分散剂,缓冲剂,消泡剂,或其组合)。
读出器被构建为根据方法400操作所述装置,任选地包括确定缺血事件。
参见图7a-15,测定读出器500被构建为操作测定装置以进行测定。例如,测定读出器可以根据方法100或方法400操作装置200或装置300。
通常,读出器500包括进入端口554,电化学检测器,显示器558,磁力搅拌棒致动器559,控制面板561,和通常与检波器、搅拌棒致动器和/或显示器连通的处理器。在工作时,测定装置(例如装置200或400)被容纳在读出器552的进入端口554内。搅拌棒致动器559在测定装置的检测区内移动(例如旋转)搅拌棒216以帮助在各自的检测区内形成各自的样品材料-试剂混合物。电化学检测器包括各自的触点(未示出)以操作测定装置的电极。处理器接受来自电化学检测器的电化学信号并基于所述信号确定测定结果。显示器558显示测定结果和/或基于该结果的缺血条件的存在的确定。
磁力搅拌棒致动器包括具有单个马达的齿轮传动系统,其驱动两个旋转器中每一个。因此,每个旋转器以相同的速度旋转。齿轮系统降低了待混合溶液的粘性/曳引效应对搅拌速率影响的可能性。使用具有一体化编码圆盘的游星齿轮(沿着周长具有许多均匀间隔的小孔)来监控混合器的转速并能够反馈控制转子转速。
读出器500包括加热器机构,其被构建为在测定期间控制测定带的检测区的内容物(例如样品材料和试剂的混合物)的温度。通常,加热器机构被构建为建立适于进行测定的温度。对于血液由来样品,该温度通常为约35℃到40℃(例如约37℃)。
加热器机构包括热块557,其被构建为与被读出器500所容纳的测定装置热接触(例如直接物理接触)。通常,热块被构建为当测定装置被插入读出器内时向里移动(例如旋转)以与测定装置热接触(例如直接物理接触)。热块557可以在容纳位置(例如图8c和9a)与其中热块557与测定装置热接触的热接触位置(例如图11b)之间移动。测定装置的检测区的内容物的温度与加热器机构的热块的温度之间的关系经过校准以便可从热块的温度预测内容物的温度。因为测定装置和温度控制器的热块热接触,因此温度控制器可以监测加热器部件的温度而不是测定读出器的温度。
读出器500可与温度控制装置一起使用以证实加热器机构的作用(例如证实测定装置检测区内容物温度与热块温度之间的校准关系)。通常,温度控制装置具有的尺寸和形状类似于测定装置,从而允许控制装置被读出器500所容纳并且允许热块在控制装置被插入时与控制装置为热接触。温度控制装置包括温度传感器(例如热敏电阻)以监测控制装置的温度。温度传感器通常与控制装置的触点连通。温度传感器的触点通常位于要与读出器使用的测定装置的电极的触点相同的位置处。
温度传感器的定位以及温度控制装置的热性质(例如其导热率和热容量)被选择为类似于测定装置或者针对测定装置的热性质具有已知的关系。在工作时,读出器500监测作为热块温度的函数的温度控制装置的温度(例如通过扫描热块的温度)。读出器500确定了校准值,其校准测定装置相对于热块温度的温度。
参见图16,测定装置700具有类似于SD存储卡类型界面的设计。还参见图12-14,测定读出器500包括闭锁特征449,其当测定装置被插入到读出器时与测定装置接合以将测定装置“锁定”就位。通常,闭锁特征将测定装置相对于磁力搅拌棒致动器锁定在正确的位置,从而确保有效混合料反应室的内容物。还参见图15a-15c,读出器500包括测定读出器拆卸结构,其被构建为在测定之后拆卸(例如至少部分地取出)测定装置。拆卸机构包括按钮447和推杆551,其通过对测定装置的肩部旋转而进行操作,以拆卸测定装置700。
测定装置700可被配置有本文所论述的其它测定装置的任何特征(例如入口,通道,检测区,电极,和/或试剂材料)。在示例性的实施方案中表明,装置700包括第一和第二外侧衬底702,704和任选的中间衬底706。衬底702,704,706限定了如关于装置300所论述的第一和第二微流体网络。第一微流体网络包括样品材料入口和借助通道连接于入口的第一检测区。第一微流体网络被构建为接受样品材料和形成试剂-样品材料混合物(例如根据方法100的第一混合物形成步骤110)。第一检测区包含试剂材料(未示出,其包含钴试剂),搅拌棒216,出口718,以及第一、第二和第三电极721,723,725,三个电极分别连接于第一、第二和第三导线720,722,724。第二微流体网络包括借助通道连接于入口的第二检测区。第二微流体网络被构建为接受样品材料和形成试剂-样品材料混合物(例如根据方法100的第二混合物形成步骤130)。第二检测区包含试剂材料(未示出,其包含钴试剂和镍试剂),搅拌棒216,出口734,以及第一、第二和第三电极336,338,340,三个电极分别连接于第一、第二和第三导线737,739,741(如图16b所示的衬底704的下侧)。装置700可根据方法100由读出器进行操作。
尽管测定装置700已被描述构建为根据方法100形成混合物和进行确定,但是其它实施方案也是可能的。例如,装置700可以被构建为根据本文所讨论的其它方法进行操作。在示例性的实施方案中,装置700被构建为根据方法400形成混合物和进行确定。
尽管测定已被描述为在第一部分样品上进行第一测定和在第二部分样品上进行第二测定,但是可使用其它的装置和方法。例如,在一些实施方案中,测定装置在样品(例如血液由来样品)上进行第一测定(例如根据方法100的第一钴确定步骤120或方法400的第一钴确定步骤420)。装置在用于进行第一测定的相同部分的样品上进行第二测定(例如根据方法100的第二钴确定步骤140或方法400的第二钴确定步骤440)。
参见图17,测定装置801包括仅用于钴测定和用于钴镍测定的检测体积。装置801包括入口802,流体连接于入口的第一检测体积804,借助通道808流体连接于第一检测体积804的第二检测体积806。第一检测体积804包括第一电极810和钴试剂;第二检测体积806包括第二电极812和镍试剂。
在工作时,一定量的样品材料(例如血液由来材料)借助输入口802被引入到装置801。装置801被测定读出器所容纳。触点814,816借助读出器的相应触点(未示出)在电极和读出器的处理器之间建立连通。
第一部分血液沿着通道808(例如通过毛细管作用)流入第一检测体积804并与氯化钴盐混合,形成第一混合物。第一混合物中的白蛋白与其中的一部分钴形成复合物。读出器驱动第一检测区804的电极810以确定第一混合物中的游离钴。第一混合物从第一检测区804沿着通道808(例如通过毛细管作用)流入第二检测区812并与氯化镍盐混合,形成第二混合物。第二混合物中的镍从已经存在于第一混合物中的钴-白蛋白复合物中置换钴。
读出器驱动第二检测区818的第一、第二和第三电极826、828、830,以确定第二混合物中的游离钴。基于第一和第二混合物中存在的钴的量的结果,读出器确定表示被引入到装置801的样品材料(例如血液)中存在的白蛋白的量的结果,并且可以如上所述确定缺血事件的存在。
参见图18,装置850包括输入口802和第一检测区804。输入口302与第一检测区804流体连接。第一检测区304包括与触点816电连通的电极810。装置850还包括第二检测区806,其与输入口802流体连接。第二检测区806包括与触点814电连通的电极812。检测区804,806被屏障818分开。屏障818防止检测区804和806之间的流体交换。屏障818可以例如作为衬底的一部分(例如在注射模塑期间)或作为盖罩的一部分形成。屏障818可以采取的形式为例如,在区804和806之间的壁;或凹陷(例如在衬底中),其中凹陷有效地防止流体传递穿过凹陷(例如通过破坏毛细管作用)。
第一检测区804包含钴试剂;第二检测区806包含钴试剂和镍试剂。在工作时,一定量的样品材料(例如人由来的血液)借助输入口802被引入到装置801中,装置850被测定读出器所容纳。触点814,816在装置的电极和读出器的触点之间建立连通。读出器根据方法100或400的钴检测步骤驱动装置的电极。
本发明人现在讨论某些额外的实施方案。通常,根据以下所述进行改变的任何方法,装置,读出器,系统,试剂材料,或其一部分,被考虑作为本公开的一部分。
尽管已经使用血液由来样品材料描述了方法与设备,但是可使用其它的样品材料。例如,适当的样品材料包含生物材料诸如组织(例如心脏组织),尿,淋巴液,唾液,或其组合。在示例性的实施方案中,样品包含血液由来材料(例如血液,血浆和/或血清)或其组合。其它适当的样品材料包含工业和/或研究材料(例如油,细胞培养物,原料,和环境材料(例如水,溶剂,土壤,空气)。
尽管已经描述了使用得自人的样品材料的方法与装置,但是生物样品材料可来自其它来源。例如,样品材料可来自另外的哺乳动物(例如牛类(例如母牛),猪类(例如猪),啮齿类(例如小鼠),或马类(例如马)。通常,这种样品是血液由来样品,诸如血浆,血清或全血。样品材料也可来自生产的来源(细胞培养物,溶剂,油和食品)。
尽管已经描述了用于确定白蛋白的方法和装置,可以确定其它被分析物。例如,在一些实施方案中,被分析物包含生物学被分析物(例如蛋白质(例如在血液中被发现的蛋白质),缺血修饰白蛋白,或其组合。本文所述的方法和设备的示例性的环境应用包括例如,人和动物诊断学,检测环境样品的污染(例如被化学毒剂,金属,毒素,细菌,藻类等污染)。可对食品进行分析以保证不存在不受欢迎的水平的微生物、细菌或病毒污染。其它的可使用方法和设备的领域包括司法科学,水产养殖,兽医,农业,食品加工和酿造。
尽管已经描述了包括基于与钴形成复合物确定被分析物(例如白蛋白)的方法和设备,但是可使用不同于钴的第一试剂用于确定白蛋白或其它被分析物。适当的第一试剂的例子包括这样的材料,对于该材料,被分析物(例如白蛋白)比混合物中至少一种其它的化合物(例如IMA)具有不同的(例如较高的)亲合性,对于该化合物,与被分析物的亲合性可以通过另一种材料(例如镍)进行调节,和当与被分析物(例如白蛋白)结合时比无被分析物时具有不同的敏感性而被检测。例如,其它金属(例如V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag)各自比IMA更容易地与白蛋白形成复合物。这些金属与其它材料(例如与其它金属(例如彼此)或与抗体)竞争性结合白蛋白并且当与白蛋白结合时与当无白蛋白时具有不同的敏感性而被检测(例如用电化学方法)。例如,Cu,Ni,Zn,Mn,Co和Mg与白蛋白的亲合性逐渐降低(Cu具有最高的亲合性)。通常,方法100可如下进行:任选地用其它金属(例如Ni,Zn,Mn或Mg)之一置换钴和任选地用其它的与白蛋白的亲合性比所选择金属与白蛋白的亲合性更高的金属来置换钴。在示例性的实施方案中,方法100使用钴并用铜代替镍进行。
另外的适当的材料包括对IMA的亲合性与对白蛋白的亲合性不同的抗体。
通常,确定步骤120包括确定第一混合物中的第一试剂(例如钴)。第一试剂通常是这样的材料,该材料可在与被分析物相互作用时(例如当与被分析物形成复合物时)比当不存在这种相互作用时(例如当未与被分析物形成复合物时)具有不同的(例如更低的)灵敏度进行检测。因此,第一混合物中第一试剂的确定的量通常低于第一试剂的总量,因为与被分析物相互作用的第一试剂检测不到和/或比未与被分析物相互作用的第一试剂具有更低的灵敏度进行检测。
尽管已经描述了使用第二试剂(例如镍)来调节钴和白蛋白之间的相互作用的方法和设备,但是可作为替代或另外地使用其它的第二试剂。通常,可以使用任何调节(例如降低)钴和白蛋白之间的相互作用的材料。典型的材料与钴竞争性结合白蛋白和/或调节白蛋白以降低其对钴的亲合性。例如,一些实施方案中,另外的金属(例如铜,过渡金属,或其组合)单独使用或与镍组合使用以调节钴和白蛋白之间的相互作用。在示例性的实施方案中,形成第二混合物的步骤130包括将一部分样品材料与铜(例如作为含水溶剂(例如硫酸铜溶液)和/或固体铜盐(例如硫酸铜))混合。其它适当的材料包括生物材料(例如防止钴结合的白蛋白抗体)。
通常,确定步骤140包括在第二试剂存在的条件下确定第一试剂。通常,第二试剂和被分析物能够相互作用以调节第一试剂和被分析物之间的相互作用。例如,第二试剂和被分析物之间的相互作用通常防止、减少、竞争性和/或破坏第一试剂和被分析物之间的相互作用。通常,第二试剂对被分析物的亲合性比第一试剂对被分析物的亲合性高。
第二试剂通常是能够调节(例如防止和/或降低)第一试剂和被分析物之间的相互作用的物质。在一些实施方案中,第二试剂从与被分析物形成的复合物中置换第一试剂。通常,第二试剂是对被分析物的亲合性高于第一试剂对被分析物的亲合性的物质。例如,在一些实施方案中,被分析物是蛋白质(例如白蛋白),第一试剂是金属离子(例如钴),其与被分析物形成复合物,第二试剂是金属离子(例如镍,铜,过渡金属,或其组合),其与第一试剂相比优先与被分析物形成复合物。
尽管第一试剂和第二试剂可以都是相同类型的材料(例如二者都是金属离子),但是这些试剂可以是不同类型的材料。例如,在一些实施方案中,第一试剂是金属离子(例如钴,镍,铜,过渡金属,或其组合),以及第二试剂是不同类型的物质(例如生物学化合物,诸如被分析物的抗体(例如白蛋白的抗体),蛋白质,酶,或其它的调节第一试剂的可检测性的物质)。
在确定步骤140中,确定第二混合物中的第一试剂。确定步骤120,140通常使用相同的检测技术进行。在第二混合物中确定的第一试剂的量140通常比在第一混合物中确定的第一试剂的量120大,因为第二试剂调节第一试剂和被分析物之间的相互作用。
在确定步骤150中,至少部分地基于确定步骤120,140的结果,确定表示样品材料中存在的被分析物的量的值。通常,在第一混合物中确定的第一试剂的量120与在第二混合物中确定的第一试剂的量140之间的差值表示样品材料中被分析物的量(例如成正比)。在一些实施方案中,至少部分地基于第一混合物中确定的第一试剂的量120和第二混合物中确定的第一试剂的量140之间的差值,确定表示在样品材料中存在的被分析物的量的值。
第一试剂通常是能够与被分析物相互作用(例如与被分析物形成复合物)的物质。在一些实施方案中,第一试剂是金属(例如金属离子)诸如钴。
尽管已经描述了包括电化学确定游离的第一试剂(例如钴)的量的方法和设备,可使用其它的确定技术。例如,可使用其它的电化学技术包括伏安法(例如溶出伏安法)和电位法。另外,可使用其它的电极构造(例如叉型电极)。
另外的适当的确定技术包括光学技术(例如荧光或吸收光谱法)。在一些实施方案中,第一试剂通过比色法检测。例如,微流体装置的检测区可具有一个或多个光学窗口以允许光线进入和/或离开装置。样品材料与试剂混合,所述试剂在游离钴存在的条件下形成有色复合物,但是不与和白蛋白形成复合物的钴形成有色复合物。游离钴的确定基于得到的混合物的光密度进行。
尽管已经描述了将样品材料与固体试剂(例如盐)混合的装置,但是可使用其它构造。例如,本文所述的任何装置可以被构建为具有一个或多个试剂小袋,其各自包含液体试剂(例如含有试剂材料的含水溶液,用来根据方法100或400形成第一和第二混合物)。试剂小袋通常借助一个或多个通道连接于微流体网络。装置上的试剂小袋还可以或者作为选择包括修饰样品材料的性质以帮助确定被分析物的试剂。示例性的试剂包括缓冲剂,溶细胞剂,pH调节剂和稀释剂。在工作时,试剂小袋被开动(例如破裂),允许其中的试剂与样品材料混合(例如参见美国专利申请60/736,302,2005年11月5日提交,其全文并入本文作为参考)。
尽管本发明人已经描述了采用与被分析物相互作用的第一试剂的灵敏度同未与被分析物相互作用的第一试剂的敏感性不同的检测技术的方法和装置,但是可以使用其它检测技术。在一些实施方案中,检测技术将发生相互作用的第一试剂与未发生相互作用的第一试剂区别开来。例如,该技术可以是电化学技术,其中信号作为表现出不同的电势和/或电流的发生相互作用的和未发生相互作用的第一试剂的征兆。作为另一个例子,检测技术可以是光学技术,其中信号作为在不同波长表现或者具有不同的寿命或极化度的发生相互作用的和未发生相互作用的第一试剂的征兆。
实施例
以下是非限制性的实施例。
实施例1:全血中的钴电流测定还原曲线
将得自人来源的全血和钴试剂(CoCl2)混合制备1mM的Co在全血中的溶液(仅仅含钴的溶液)。将得自相同来源的全血,钴试剂(CoCl2)和镍试剂(NiCl2)混合制备1mM的Co/5mM的Ni在全血中的溶液(含钴/镍的溶液)。从这些溶液中获得钴还原电流。据信全血代表未经历缺血事件的人来源。
参见图17,第一和第二钴还原电流600,602是得自仅仅含钴的溶液的典型的钴还原电流。第三和第四钴还原电流604,606是得自钴/镍溶液的典型的钴还原电流。电化学信号608是在0.6V到0.8V之间的还原电流曲线600的负峰609和在约0.4到0.6V之间的电压处出现的曲线的拐点611之间的差值。电化学信号610是在0.6V到0.8V之间的还原电流曲线606的负峰613和在约0.4到0.6V之间的电压处出现的曲线的拐点615之间的差值。
因为用于获得曲线604,606的溶液中镍的存在,在溶液中钴被从白蛋白中置换出来。因此,更多的钴作为游离钴可通过电流测定法被检测到。因此,得自钴/镍溶液的电化学信号610比得自仅仅含钴的溶液的电化学信号608具有更大的幅度。
实施例2:全血中在镍或铜存在的条件下的钴电化学信号
用于制备实施例1的溶液的得自人来源的全血与钴试剂(CoCl2)和铜试剂(CuCl2)混合,制备多个钴/铜溶液,其各自含有1mM的Co并且铜的浓度范围为0mM到10mM。得自相同的人来源的全血与钴试剂(CoCl2)和镍试剂(NiCl2)混合,制备多个镍/铜溶液,其各自含有1mM的Co并且铜的浓度范围为0mM到20mM。从每个钴/铜溶液和钴/镍溶液获得钴还原电流。
参见图20,电流-Ni浓度曲线620绘制了从钴/镍溶液获得的相对于Ni浓度的电化学信号。电流-Cu浓度曲线622绘制了从钴/铜溶液获得的相对于Cu浓度的电化学信号。电化学信号的获得如实施例1所述。
对于钴/镍溶液和钴/铜溶液,钴电化学信号的幅度随着镍或铜浓度的增加而增加,因为游离钴的量增加。电化学信号在约5mM的镍或铜浓度下达饱和(即停止增加)。这表明了与被白蛋白结合的钴相反,实质上所有的钴作为游离钴被获得。
实施例3:全血中的钴电化学信号校准曲线
用于制备实施例1的溶液的得自人来源的全血与钴试剂(CoCl2)混合,制备多个校准溶液,其各自含有的钴浓度范围为1mM的Co到3mM的Co。未使用镍。电化学信号的获得如实施例1所述。
参见图21,得自校准溶液的电化学信号630针对钴浓度进行绘制。直线632是电化学信号630的最小二乘法最佳配合。最佳配合直线632具有负截距,因为全血溶液内的白蛋白与一部分钴结合。与白蛋白结合的钴的量可以基于最佳配合斜率和截距计算为约0.94mM。
实施例4:血清中在镍或铜存在的条件下的钴电化学信号
用于制备实施例1的溶液的得自人来源的全血被旋转分级以制备血浆。血浆与钴试剂(CoCl2)和铜试剂(CuCl2)混合,制备多个钴/铜溶液,其各自含有1.5mM的Co并且铜的浓度范围为0mM到10mM。另一份血浆与钴试剂(CoCl2)和镍试剂(NiCl2)混合,制备多个镍/铜溶液,其各自含有1.5mM的Co并且铜的浓度范围为0mM到20mM。从每个钴/铜溶液和钴/镍溶液获得钴还原电流。
参见图22,电流-Ni浓度曲线640绘制了从钴/镍溶液获得的相对于Ni浓度的电化学信号。电流-Cu浓度曲线642绘制了从钴/铜溶液获得的相对于Cu浓度的电化学信号。电化学信号的获得如实施例1所述。
对于钴/镍溶液和钴/铜溶液,钴电化学信号的幅度随着镍或铜浓度的增加而增加,因为游离钴的量增加。电化学信号在约5mM的镍或铜浓度下达实质上饱和(即停止增加)。这表明了与被白蛋白结合的钴相反,实质上所有的钴作为游离钴被获得。
实施例5:血清中的钴电化学信号校准曲线
得自实施例4的血清与钴试剂(CoCl2)混合,制备多个校准溶液,其各自含有的钴浓度范围为1.5mM的Co到4mM的Co(仅仅含钴的溶液)。另一份血清与钴试剂(CoCl2)和镍试剂(NiCl2)混合,制备多个校准溶液,其各自含有的钴浓度范围为1.5mM的Co到4mM的Co并且镍浓度为20mM(钴/镍溶液)。
电化学信号的获得如实施例1所述。
参见图23,得自仅仅含钴的校准溶液的电化学信号650针对钴浓度进行绘制。直线652是电化学信号650的最小二乘法最佳配合。最佳配合直线652具有负截距,因为全血溶液中的白蛋白与一部分钴结合。与白蛋白结合的钴的量可以基于最佳配合斜率和截距计算为约1.5mM。得自钴/镍校准溶液的电化学信号654针对钴浓度进行绘制。直线656是电化学信号654的最小二乘法最佳配合。
实施例:全血中镍对电化学钴信号的影响
进行实验,研究镍浓度对钴的电化学(EC)确定的影响。
将血液与含水氯化钴溶液和一系列的含水氯化镍溶液之一混合,以形成一系列的混合物,其各自含有1.5mM(真实浓度,非表观浓度)的钴和在1到20mM范围内(真实浓度,非表观浓度)的镍。将得自相同来源的血液与第二含水氯化钴溶液和一系列的含水氯化镍溶液之一混合,以形成一系列的混合物,其各自含有2.5mM(真实浓度,非表观浓度)的钴和在1到20mM范围内(真实浓度,非表观浓度)的镍。
使用移液管将溶液移入测定装置中并进行钴的电流测定。
参见图24,对于1.5和2.5mM钴溶液而言,峰电流响应随着镍浓度的增加而增加,直到镍浓度达到最大的约4mM镍。钴应答然后下降,但是在10到20mM之间下降较缓。这一行为与镍竞争性与钴结合白蛋白的理论相一致。镍的存在增加了“游离”钴的水平,因为镍浓度增加直到白蛋白变得被所结合的镍所饱和。在饱和点之后,加入更多的镍不进一步增加钴信号。镍饱和浓度的事实表明对二者都一样。
感兴趣的是,注意到血细胞比容对被加入到全血中的试剂的浓度的潜在影响,因为本发明人相信钴(并因此大概是镍)被从红细胞排除在外,红细胞导致这些金属离子在周围血浆中的真实浓度比预期值更高。这一具体血液样品具有47%的血细胞比容,其意味着每毫升血液仅仅有0.53ml的血浆来获得钴和镍。它们的血浆浓度因此可如下进行调整:钴;1.5mM(真实浓度)→2.8mM(表观浓度);2.5mM→4.7mM(表观浓度);镍,4mM→7.5mM(表观浓度);20mM→38mM(表观浓度)。血细胞比容的这一提议的“浓度”效果得到了前述发现的强烈支持,所述发现是:具有49%血细胞比容的全血样品具有的真实的镍饱和点为5mM(相对于钴应答),但是当由来的血清也进行检测时真实的镍饱和点变成10mM-这一变化可由该值的血细胞比容被预测。
为了获得在血浆中使白蛋白饱和的镍浓度为7.5mM,将需要具有30%的血细胞比容的血液来接受一定量的足以实现5.25mM的“表观”浓度的镍(该浓度是如果红血球未将镍离子排除在外的话可以实现的浓度)。相同量的镍在具有60%的血细胞比容的血液的血浆中将产生13mM浓度;用于这一工作的血液具有13mM的血浆镍浓度,表观镍浓度为6.9mM。在4和6.9mM镍之间的钴信号具有相对较少的差别。
实施例:使用钴确定白蛋白
获得了多个人血液样品。通过从健康的志愿者静脉汲取获得样品的第一子集。直接将样品作为全血使用,或者将样品进行离心以除去红细胞制备血清或者血浆。从外部供应商获得样品的第二子集(缺血样品)。样品作为冷冻的血清样品被供应,其在使用前被分成1mL的小份被储存。从被怀疑经历缺血事件的患者中获得样品。将各自血液样品分成第一和第二100μL部分。
每个第一100μL血液样品部分如下进行处理。将第一100μL部分与5μL的含水氯化锆和氯化钾溶液混合,提供具有最终浓度为2.25mM的氯化钴和75mM的氯化钾的混合物。混合物培养2分钟。第一部分的钴与混合物内的白蛋白形成复合物。
将10μL小份的混合物加入到试验带的检测区。供试带包括由聚酯衬底和高分子膜限定的检测区。检测区包括第一和第二丝网印刷的碳电极和银/氯化银参考电极。
第一工作电极在+1.0伏特保持40秒。第一工作电极电势以+0.7伏特/秒在+1.0到-0.5伏特之间进行扫描。确定在+0.6到+0.8伏特之间的最大负电流。在该电势距离内的实质上所有的电流是由于钴产生,而不由与白蛋白形成复合物的钴产生。
第二小份的混合物经历白蛋白钴结合(ACB
Figure A200780012740D0082132454QIETU
)试验以光学确定与混合物中存在的白蛋白结合的钴的量。使用ACB
Figure A200780012740D0082132454QIETU
试验仅仅分析了血清样品。
参见图25,对于通过(ACB
Figure A200780012740D0082132454QIETU
)试验进行确定的样品,针对第一100μL血液样品部分确定的最大负电流相对于钴结合量进行绘制。在图26中,健康样品定义了第一直线,其偏离由缺血样品定义的直线。该偏移量可得自在两个样品类型之间的操作或共存物质的差异。
实施例8:在镍存在的条件下使用钴确定白蛋白
得自实施例7的每个第二100μL血液样品部分如下进行处理。第二100μL血液样品部分与5μL的含水氯化镍、氯化钴和氯化钾溶液混合,以获得含20mM的镍浓度,0.7mM的钴浓度和75mM的氯化钾的溶液。该混合物培养2分钟。镍(与钴相比)优先与混合物中的白蛋白形成复合物。实质上所有的钴保留与白蛋白未复合。
将10μL小份的混合物加入到如实施例1所述的试验带的检测区中。第一工作电极在+1.0伏特保持40秒。第一工作电极电势以+0.7伏特/秒在+1.0到-0.5伏特之间进行扫描。确定在+0.6到+0.8伏特之间的最大负电流。在该电势距离内的实质上所有的电流是由于钴产生,而非与白蛋白形成复合物的钴产生。
参见图27,对于通过(
Figure A200780012740D00831
)试验进行确定的样品,针对第二100μL的血液样品部分和第一100μL血液样品部分确定的最大负电流之间的差值相对于结合量进行绘制。
比较图24和25的数据能够看出健康样品定义的直线与由缺血样品定义的直线重叠。镍的使用校正了图24内可见的电流偏移。另外,根据直线配合的质量确定的图25中的数据的精确度比图24中的数据的精确度更好。
实施例8
样品如上所述进行试验;不同之处在于钴浓度在两种情况下都保持恒定在2.25mM(即,当在加入或不加入20mM镍的条件下试验时)。图26表示了相对于ACB值绘制的钴氧化电流的峰高度(以nA表示)。图7表示当在20mM镍存在的条件下试验的样品的结果。在图22中,仅仅含钴的测量值与钴和镍的测量值的比针对ACB值进行绘制。可以看出,在图22中比在图21中对直线的配合显著更好。
实施例9
通过医学专家诊断正在经历(或最近经历)胸痛或其它心脏症状的事件的人对象。专家确定了胸痛或症状是显著的心脏来源。在这一确定之后,得自对象的对象血液由来材料在多个时机进行测定,以确定对象是否正在经历(或已经经历)缺血事件。例如,对象可采用本文所述的测定系统(例如本文所述的测定读出器和测定装置)以确定缺血事件的存在。在确定之后,测定在一段时间以内在间隔开的多个时机的每个时机进行。所述间隔通常为至少约4小时到约12小时,例如约6到约8小时。时间段通常跨越对象在胸痛实际上是心脏来源时的高风险时间段。例如,测量可以进行至少约24小时,例如至少约48小时,或至少约72小时。
实施例10
使用本文讨论的任一种方法和装置以确定已经具有对其已知心脏病进行干涉的患者中的缺血的存在。因为干涉(旁路,支架)通常在术后数月内引起并发症和新的缺血或心脏梗塞,因此监控缺血是有帮助的。在事件或外科手术之后的多个时机确定缺血的存在(例如根据方法100或400)。得自多个时机中的一个或多个时机的结果可用于形成基线。随后的结果与基线相比较。例如,可每周进行确定若干次(例如每天一次,或每天多次,例如每天至少两次)。IMA水平的增加是缺血或心脏事件(例如新的心脏病发作)的概率的征兆。
实施例11
制备了适用于本文所述的方法和装置的试剂。形成了混合物,该混合物包含300g的水,5g的MOPS缓冲剂(Sigma M9027),1.0g的消泡剂FDP(Basildon Chemicals),0.75g的Tergitol 15-S-9,和13.3g的羟乙基纤维素(Natrosol G,得自Aqualon)。混合物搅拌过夜以确保NatrosolG被适当地溶解。将270g的溶液转移到新的容器中。加入8.0g的二氧化硅粉末(硅石粉TS610)并使用Silverson混合器均匀地分散二氧化硅。
将250g的包含二氧化硅粉末的混合物转移到新的容器中,并向其中加入0.875g的氯化钴。
实施例12
将实施例11中制备的试剂材料施用于本文所述的装置的电极上。试剂通过丝网印刷作为油墨的试剂被施用。印刷形成矩形,其覆盖装置的工作电极,参考电极和对电极。衬底被层压到电极上方提供具有150微米的内部高度的检测区。不使用搅拌棒。被印刷的试剂进行干燥。制备了多个设备。
以上制备的装置使用掺有不同镍浓度的血液来模拟含不同钴结合能力的血液进行试验。将血液加入到检测区并与试剂材料形成混合物,没有搅拌或其它辅助混合条件下进行。
混合物中游离钴的量使用本文所述的电流分析法进行确定。
对于比较目的,通过将5微升的含水氯化钴溶液和95微升的血液混合以提供在血液中的最终钴浓度为1.5mM进行测定。该混合物被加入到与那些具有丝网印刷的试剂但是不含试剂的相同装置上。游离钴的量使用电流分析法进行确定。
使用印刷的试剂形成的混合物中的游离钴的量类似于使用含水钴试剂形成的量,这表明了被印刷的试剂的钴再悬浮并与样品中的白蛋白结合,即使在没有辅助混合的条件下。
其它实施方案处在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.测定装置,其包括:
形成包含钴试剂和血液由来样品材料的第一混合物的机构,
确定第一混合物中游离钴的量或浓度的机构,
形成包含钴试剂、血液由来样品材料和任选的镍试剂的第二混合物的机构,
其中如果第二混合物中不含试镍剂,则第二混合物中的钴的量与第一混合物中的钴的量不同,和
确定第二混合物中游离钴的量或浓度的机构。
2.权利要求1的测定装置,其中形成第二混合物的机构包含镍试剂。
3.权利要求2的测定装置,其中试镍剂以干燥状态被布置在装置内。
4.权利要求1-3中任一项的测定装置,其中形成第一混合物的机构包含以干燥状态被布置在装置内的钴试剂。
5.测定装置,其包括:
第一检测区和第二检测区,
包含第一金属的第一试剂材料,和
包含第一金属和第二金属的第二试剂材料,或包含不同量的第一金属的第二试剂材料,第二金属对白蛋白的亲合性高于第一金属对白蛋白的亲合性;
其中:
该装置被构建为接受样品液体并在第一检测区内形成第一混合物,第一混合物包含一部分的样品液体和第一试剂材料,并在第二检测区内形成第二混合物,第二混合物包含一部分的样品液体和第二试剂材料。
6.权利要求5的测定装置,其中所述第一检测区和第二检测区是电化学检测区。
7.权利要求5或6的测定装置,其中所述第一金属是钴。
8.权利要求5-7中任一项的测定装置,其中所述第二金属是镍。
9.权利要求5-8中任一项的装置,其中第一金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
10.权利要求5-9中任一项的方法,其中第二金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
11.权利要求5-10中任一项的测定装置,其中所述第一金属和所述第二金属至少之一在施用样品液体之前以干燥状态存在。
12.权利要求5-11中任一项的测定装置,其中所述样品液体选自人血液和人血浆。
13.权利要求5-12中任一项的测定装置,其中第一金属或第二金属是金属的盐的形式。
14.确定人血液由来样品中缺血修饰白蛋白的存在的方法,该方法包括:
向钴试剂加入一部分的所述血液由来样品材料形成第一混合物,
确定第一混合物中游离钴的量或浓度,获得第一结果,
向钴试剂和任选的一定量的镍试剂加入另一部分的所述血液由来样品材料形成第二混合物,所述镍试剂足以实质上防止在所述部分的血液由来样品材料中钴-白蛋白复合物的形成和存在,
其中如果第二混合物中不含试镍剂,则第二混合物中钴的量与第一混合物中钴的量不同,
确定第二混合物中游离钴的量或浓度,获得第二结果,
处理第一结果和第二结果并将处理值与表示缺血修饰白蛋白的适当的参考值进行比较。
15.实施方案14的方法,其中参考值表示已知在缺血事件后含有缺血修饰白蛋白的人的血液由来样品中游离钴的量或浓度。
16.实施方案14的方法,其中参考值表示先前取自该人的血液由来样品中游离钴的量或浓度。
17.确定人血液由来样品中缺血修饰白蛋白的存在的方法,该方法包括:
向包含第一金属的第一试剂加入一部分的所述血液由来样品材料形成第一混合物,
确定第一混合物中游离的第一金属的量或浓度,获得第一结果,
向一定量的第一试剂和任选的一定量的第二试剂加入另一部分的所述血液由来样品材料形成第二混合物,第二试剂包含第二金属,第二金属对白蛋白的亲合性高于第一金属对白蛋白的亲和性,第二金属的量足以实质上防止在所述部分的血液由来样品材料中第一金属-白蛋白复合物的形成和存在,
其中如果第二混合物中不含第二试剂,则第二混合物中第一金属的量与第一混合物中第一金属的量不同,
确定第二混合物中游离的第一金属的量或浓度,获得第二结果,
处理第一结果和第二结果并将处理值与表示缺血修饰白蛋白的适当的参考值进行比较。
18.权利要求17的方法,其中第一金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
19.权利要求18的方法,其中第二金属选自:V,As,Co,Cu,Sb,Cr,Mo,Mn,Ba,Zn,Ni,Hg,Cd,Fe,Pb,Au和Ag。
20.测定系统,其包括:
测定装置,其包括第一电化学检测区和第二电化学检测区,第一电化学检测区和第二电化学检测区各自包含血液由来样品材料和钴试剂的混合物,所述样品材料得自哺乳动物,和
测定读出器,其被构建为操作测定装置以确定第一检测区和第二检测区中各自的游离钴的量并基于游离钴的量确定哺乳动物中缺血事件的存在。
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