CN106796224B - 测试带组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于检测样本中至少一种分析物的可能存在的测试带组件、包括所述测试带组件的用于检测样本中至少一种分析物的可能存在的设备以及利用所述设备来检测样本中至少一种分析物的可能存在的方法。
Description
相关申请的相交引用
本申请要求2014年8月29日提交的新加坡第10201405333Q号申请的优先权权益,其内容以整体引用的方式并入本文中以用于各种目的。
技术领域
本发明涉及生物化学技术领域,更特别地,涉及用于检测生物化学分子的设备。
背景技术
各种各样的配体-受体化验已经被用于在诸如血清、尿液或唾液的体液内检测感兴趣的目标的存在。这些化验一般包含通过抗体-抗原作用对固体基体上的感兴趣目标进行捕获和标记,接着用酶的、比色的、荧光的或放射性的共聚物产生信号。这些测试相对便宜、可靠并且易于进行。然而,侧流化验的敏感性经常受到共聚物和样本之间形成集料的影响,集料防止标记的分析物到达用于检测的测试区。此外,当存在淹没测试带并导致不充分反应的过量液体时,侧流化验的敏感性降低。以上提到的两个问题在处理包含唾液液体的样本时特别明显。
然而,不同于另一液体试样,唾液液体不能直接应用于商业可用的血液或尿液侧流测试带,因为唾液样本不容易流动。进一步地,唾液样本导致检测器胶体颗粒非特定地粘附在硝酸纤维素膜上,因此导致错误的结果。这种独特的特性被认为是由于唾液液体中存在高浓度的粘液素和其它高粘性物质。尽管其非常容易得到,唾液液体通常包含量非常少的免疫球蛋白。与血清相比,唾液中的IgG和IgM水平低几个数量级。因此,为了获得精确的结果,每次测试需要大容积的唾液样本。然而,常规的侧流化验设备通常并未被设计成处理大样本容积。如果施加太多的样本,其会引起液体溢出并导致测试带溢流(flooding),导致如上讨论的劣势。
进一步地,在大部分现有的基于唾液的测试中,样本在导入组件之前被分别收集和处理。唾液液体要么通过流口水进入容器以液态形式被收集(有时借助于毛细管或移液管),要么通过咀嚼石蜡、泡沫、棉签或其他液体吸收材料被收集在固体基体上。以液体形式收集的样本随后通过离心分离来移除细胞成分以获得唾液清液。通常用与随后期望的化验兼容的缓冲液对收集在固体基体上的样本进行洗脱。收集在固体基体上的样本也可以通过加压所述固体材料来释放到容器内。这种复杂的样本收集和预处理降低了唾液液体在侧流测试中的适用性。进一步地,在一种情形中,唾液样本在能够被导入侧流装置前需要单独的准备步骤。在另一情形中,唾液样本可以使用集成的装置收集,但是没有样本处理步骤,因而其不适合侧流基的唾液分析。在又一情形中,唾液样本可以直接导入侧流装置中,并且内嵌的预处理方法可以用于将未加工的唾液样本桥接至向侧流测试带,但是所述装置不能够处理大的样本容积,并且溶粘蛋白剂的使用可能干扰侧流化验。在再一情形中,唾液液体通过擦拭牙龈被收集在吸附垫上。直接结合在测试带上的样本承载垫随后淹没在期望的缓冲液中以允许反应发生。然而,测试带不能帮助样本流动,因为样本必须克服重力流动。在又一情形中,样本和试剂必须在一个已经完全转移到测试区后被分别引入到侧流化验中,并且样本和试剂在测试区的接触点不能被控制或改变,由此缺乏灵活性。一些侧流装置的设计也不能改进,因此导致操作困难。
因此,需要提高一种替代的装置来分析样本。
发明内容
根据第一方面,提供一种测试带组件,该测试带组件用于检测样本中至少一种分析物的可能存在,该测试带组件包括:测试带,所述测试带用于在测试带的测试部位处固定至少一种捕获剂并且如果分析物存在则检测分析物;样本吸附带,所述样本吸附带具有用于接收样本的第一位置和用于将第一位置与第二位置连接的连接部分,所述连接部分限定了到第二位置的样本流动路径;试剂吸附带,所述试剂吸附带具有用于接收反应试剂的第一位置和用于将第一位置与第二位置连接的连接部分,所述反应试剂用于分析物检测反应,所述连接部分限定了到第二位置的试剂流动路径;其中,测试带的至少一部分、样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处彼此相交,其中,样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处均形成在基本相同的方向上将样本流动路径和试剂流动路径导向测试带的流动路径,其中,样本吸附带和试剂吸附带在相同位置或不同位置处接触测试带。
根据第二方面,提供一种用于检测样本中至少一种分析物的可能存在的设备,包括:本文所公开的测试带组件;壳体,所述壳体包括顶部件和底部件,所述壳体能够配置为封闭所述测试带组件。
根据第三方面,提供一种利用本文所公开的设备来检测样本中至少一种分析物的可能存在的方法,包括:将样本引入到样本入口中以允许样本吸附带吸收样本;将反应试剂引入到试剂入口中以允许试剂吸附带吸收反应试剂;读取测试带上在测试部位处产生的指示至少一种分析物的存在或不存在的信号。
根据第四方面,提供一种通过利用本文所公开的设备来检测样本中至少一种目标分析物的可能存在的方法。
附图说明
在结合非限制性示例和附图并参考详细说明后,将更好地理解本发明,附图中:
图1为根据本发明实施方式的包括顶部件110、测试带组件120和底部件130的设备100的图示,其中a为折叠图,b为分解图。
图2为根据本发明的实施方式的包括支架240的设备200的图示,其中a为“闭合”配置,b为“打开”配置。
图3是表示示例1中300μL的液体流过设备200的测试带组件所需的总时间的图示,该总时间作为倾斜角的函数。
图4为根据本发明实施方式的包括两个吸附带的测试带组件120的图示,其中a为折叠图,b为分解图,c为俯视图,并且d为横截面,而图4e示出了两个吸附带至测试带124的流向。
图5ai示出了参考示例2的具有和没有流分离器的从吸附带至测试带的染料的通路。图5aii示出测试带的测试区内沿测试线A-A’的染料信号。图5b示出横跨线A-A’的染色的流量剖面。
图6为根据本发明实施方式的包括三个吸附带的测试带组件120的图示,其中a为折叠图,b为俯视图,并且c为横截面图。
图7以分解图示出了根据本发明实施方式的设备的顶部件110和底部件130。
图8示出了经过滤和未经过滤的参考示例3的唾液液体,其中a为开始时,b为1h后。
图9示出了示例4a中唾液样本中登革热特异性IgG的检测,其中a为使用包含在设备中的测试带,而b为使用单独的测试带。
图10示出了使用根据本发明实施方式的测试带在示例4b中进行的乙型肝炎病毒特异性IgG的检测。
具体实施方式
侧流免疫测定一般包含利用固定在吸收材料的测试区上的抗原或抗体捕获并标记感兴趣的目标。典型地,在这些化验中,可能包括感兴趣的目标的样本和一旦反应便产生信号的试剂被导入至吸收材料,并且被允许通过毛细力被芯吸到达固定有抗原或抗体的测试区。随着样本流过吸收材料,感兴趣的目标或分析物结合到固定的抗原或抗体上。感兴趣的目标的结合产生信号并在测试区导致视觉可辨别的线或斑点。
根据第一方面,本发明涉及用于检测样本中的至少一种分析物的可能存在的测试带组件。所述测试带组件可以包括测试带,所述测试带用于在测试带的测试部位处固定至少一种捕获剂并且如果分析物存在则检测分析物。所述测试带组件可以包括样本吸附带,所述样本吸附带具有用于接收样本的第一位置和用于连接所述第一位置和第二位置的连接部分,所述连接部分限定了到所述第二位置的样本流动路径。所述测试带组件可以包括试剂吸附带,所述试剂吸附带具有用于接收反应试剂的第一位置和用于连接所述第一位置和第二位置的连接部分,所述反应试剂用于分析物检测反应,所述连接部分限定了到所述第二位置的试剂流动路径。所述测试带的至少一部分、所述样本吸附带的第二位置和所述试剂吸附带的第二位置在相交处彼此相交。所述样本吸附带的第二位置和所述试剂吸附带的第二位置均在相交处形成流动路径,该流动路径使所述样本流动路径和所述试剂流动路径沿大致相同的方向导向所述测试带。所述样本吸附带和所述试剂吸附带可以在相同或分离的位置接触所述测试带。
所述样本流动路径和所述试剂流动路径在所述相交处可以沿大致相同的方向行进。所述样本吸附带和试剂吸附带可以与所述测试带以下述方式彼此相交:所有由所述吸附带引导的液体沿大致相同的方向进入所述测试带。有利地,当多个流沿大致相同的方向同时移向所述测试带时,可以实现液体的均匀流动。
在一个示例中,在相交处的同一垂直面内,所述样本流动路径可以大致平行于所述试剂流动路径。所述样本流动路径可以在相交处沿大致相同的方向行进在所述试剂流动路径上。所述试剂流动路径可以在相交处沿大致相同的方向运行在所述样本流动路径上。即,在同一垂直面内,所述样本吸附带的第二位置可以在所述试剂吸附带的第二位置之上,或者,在同一垂直面内,所述试剂吸附带的第二位置可以在所述样本吸附带的第二位置之上。所述样本吸附带的第二位置和所述试剂吸附带的第二位置在所述相交处可以彼此堆叠。为了接触所述测试带,所述吸附带的第二位置可以弯曲并位于所述测试带之上,或者所述吸附带的连接部分可以弯曲以使第二位置可以位于所述测试带之上。有利地,该布置能使所公开的测试带组件紧凑化。有利地,该布置能降低测试带组件的所占面积,减少所述测试带组件所占空间。
在另一示例中,在所述相交处,在同一水平面内所述样本流动路径大致平行于所述试剂流动路径。在所述相交处,所述样本流动路径可以在所述试剂流动路径的旁边行进。即,在同一水平面内,所述样本吸附带的第二位置可以在所述试剂吸附带的第二位置的旁边或邻近所述试剂吸附带的第二位置。
在又一示例中,在所述相交处,在与所述水平面偏移的平面内所述样本流动路径大致平行于所述试剂流动路径。所述样本吸附带的第二位置可以在所述试剂吸附带的第二位置的旁边,但是处于更高的垂直水平上。所述试剂吸附带的第二位置可以在所述样本吸附带的第二位置的旁边,但是处于更高的垂直水平上。所述样本吸附带的第二位置可以对角地堆叠在所述试剂吸附带的第二位置上。所述试剂吸附带的第二位置可以对角地堆叠在所述样本吸附带的第二位置上。
有利地,由于在相交处所述流动路径沿大致相同的方向布置,当流动路径在所述相交处相交时,可以实现大致均匀的流速。有利地,所述样本和试剂可以被控制以随着均匀流同时移向所述测试带。有利地,可以极大地改善通过所述测试部位的液体流的均匀性。
当与“同一方向”一起使用时,所述术语“大致”可以被宽泛地理解为涉及沿大体相同的方向流动的流动路径。在平行流动路径的上下文中,“大致”可以以相同的方式理解。如果多种液体的流动路径在比合流路径的区域稍大的区域处相交,即当相交区域相对小时,多种液体的流动路径不得不被保持在相同方向上以留在所述相交区域内。在另一方面,如果多种液体的流动路径在比合流路径的区域大很多的区域相交时,即当相交区域相对大时,多种液体的流动路径具有较大的流动自由度,并且仅需要沿大体相同的方向流动。
所述样本吸附带可以根据化验需要在任何位置与所述测试带接触。所述试剂吸附带可以根据化验需要在任何位置与所述测试带接触。例如,如果所述样本和所述测试带的相互作用将被减小,所述样本吸附带可以有利地在所述测试部位处或在所述测试部位附近与所述测试带接触。在另一示例中,如果提供多个样本吸附带和/或多个试剂吸附带,所述样本吸附带可以在进一步远离所述测试部位的地方与所述测试带接触。进一步有利地,所述样本中的分析物和所述试剂的反应时间可以通过控制相交处和测试部位之间的距离来调节。例如,如果分析物需要较长的时间来与所述试剂反应,所述相交点可以位于远离所述测试部位的位置。
所述样本吸附带可以根据所述化验的需要在与所述试剂吸附带相同或不同的位置与所述测试带接触。有利地,流动路径可以自由地根据需要在任意位置进入所述测试带。有利地,可以控制所述样本和试剂之间的接触位置和时间。例如,如果不期望在测试部位捕获分析物之前使样本中的分析物和试剂进行反应,那么吸附带中的一个,例如所述试剂吸附带,可以配置为在比另一吸附带接触所述测试带的位置更靠近所述测试部位的位置处与所述测试带接触。
所述吸附带中的至少一个的边缘或边缘部分可以布置为接触所述测试带的边缘或边缘部分。所述边缘部分可以是带靠近边缘的一段。所述样本或试剂可以通过流动压力和/或朝向所述测试带的相对的边缘的浓度差来驱使,并因此导向所述测试部位。有利地,随着所述样本或试剂从所述吸附带流向所述测试带并在一端接触所述测试带,所述样本或试剂可以沿远离所述一端、朝向相对端、朝向所述测试部位的方向扩散。尽管样本或试剂的扩散可以在所有方向发生,但由于流的动量,样本或试剂远离所述测试部位的扩散可以忽略不计。有利地,可以防止样本或试剂在所述测试带上的回流。图4e示出了样本(通过所述样本吸附带)在边缘部分接触所述测试带并流向所述测试部位。图4e还示出试剂(通过所述试剂吸附带)在比所述样本吸附带更靠近所述测试部位的位置处接触所述测试带。以测试部位的方向流过所述测试带的样本在所述相交处接触所述试剂。所述样本流动的压力导致所述试剂沿相同的方向流向所述测试部位。
所述样本吸附带的第一位置和所述试剂吸附带的第一位置可以被布置为大致彼此平行。所述样本吸附带的连接部分和所述试剂吸附带的连接部分可以被布置为大致彼此平行。所述样本吸附带的第一位置和连接部分以及所述试剂吸附带的第一位置和连接部分可以被布置为大致彼此平行。有利地,平行布置提供了所述测试带组件的流线型构造,并且与所述样本、试剂和测试带之间的T型、Y型或相交状布置相比显著地减少了所占面积。然而,根据应用,所述吸附带的布置可以包括非平行构造,并且没有排除吸附带的T型、Y型或相交状布置。
所述样本吸附带的第一位置和/或连接部分以及所述试剂吸附带的第一位置和/或连接部分在同一垂直面内可以布置在彼此之上、彼此堆叠或者彼此大致平行。所述样本吸附带的第一位置和/或连接部分以及所述试剂吸附带的第一位置和/或连接部分在同一水平面内可以布置在彼此旁边或彼此大致平行。所述样本吸附带的第一位置和/或连接部分以及所述试剂吸附带的第一位置和/或连接部分在与所述水平面偏移的平面内可以布置为对角地在彼此之上或者彼此大致平行。
在带的一段的上下文中,术语“大致平行”被宽泛地理解为涉及沿大体相同的方向布置的邻近的段。
所述样本吸附带和试剂吸附带可以:(i)与所述测试带在同一水平面内;(ii)在与所述测试带的平面垂直的平面内或与所述测试带处于同一垂直面内;(iii)在与所述测试带的平面偏移的平面内。
为了接触测试带,所述吸附带的第二位置可以向下或对角地向下或垂直地弯曲并位于所述测试带之上。可选地,所述吸附带的连接部分可以向下或者对角地向下或者垂直地弯曲以使第二位置能够位于所述测试带之上。所述吸附带的第二位置或连接部分可以通过偏置装置施加的压力而弯曲以接触所述测试带。
所公开的测试带组件可以包括流分离器以防止所述样本流动路径和所述试剂流动路径在到达所述测试带之前混合。有利地,防止了所述样本和试剂在到达所述测试带之前的非期望的反应。进一步有利地,可以防止所述样本或试剂的回流,例如分别至所述试剂吸附带或样本吸附带的回流。
在一个示例中,所述样本吸附带的连接部分和所述试剂吸附带的连接部分可以彼此堆叠。在另一示例中,在同一水平面内所述样本吸附带的连接部可以邻近并邻接所述试剂吸附带的连接部分。在又一示例中,所述样本吸附带的连接部分可以对角地在所述试剂吸附带的连接部分的一段之上,并与之接触。在再一示例中,所述试剂吸附带的连接部分可以对角地在所述样本吸附带的连接部分的一段之上,并与之接触。在这些示例中,所述流分离器可以适当地布置在连接部分之间以防止连接部分彼此直接接触,由此防止所述样本流动路径和所述试剂流动路径提前混合。
在所述样本吸附带(例如从所述第一位置至所述第二位置)的大部分长度和所述试剂吸附带的大部分长度彼此堆叠的示例中,或在同一水平面内所述样本吸附带的大部分长度邻近并邻接所述试剂吸附带的大部分长度的示例中,或在所述样本吸附带的大部分长度对角地位于所述试剂吸附带的大部分长度之上并与之相接触的示例中,或在所述试剂吸附带的大部分长度对角地位于所述样本吸附带的大部分长度之上并与之相接触的示例中,所述流分离器可以适当地布置在所述大部分长度之间以防止所述样吸附带和试剂吸附带彼此直接接触,由此防止所述样本流动路径和所述试剂流动路径提前混合。
在所述样本吸附带和所述试剂吸附带在相交处彼此相交的示例中,所述流分离器适当地布置在第二位置之间以防止所述样本和试剂在到达所述测试带之前混合。所述流分离器可以位于所述样本吸附带和所述试剂吸附带的第二位置之间,以防止在所述相交处的流动路径在到达所述测试带之前混合。因而,有利地防止了所述样本流动路径和所述试剂流动路径在到达所述测试带之前彼此相交。
在所述样本吸附带的第二位置在同一垂直面内或在与所述水平面偏移的平面内位于所述试剂吸附带的第二位置之上或者堆叠在所述试剂吸附带的第二位置上的示例中,或者所述试剂吸附带的第二位置同一垂直面内或在与所述水平面偏移的平面内位于所述样本吸附带的第二位置之上或者堆叠在所述样本吸附带的第二位置上的示例中,所述流分离器位于其间。所述流分离器有利地能使所述条堆叠而不会影响化验的效力。
所述流分离器的尺寸可以限定为允许所述样本吸附带和所述试剂吸附带大致横跨所述测试带的整个宽度来接触所述测试带。有利地,在所述流分离器位于相邻的吸附带的至少一部分之间的示例中,所述流分离器可以布置为引导和导向所述样本和试剂大致横跨整个宽度来接触所述测试带。有利地,所述流分离器可以防止所述样本和试剂沿各自的吸附带偏离原始流动路径,并因此仅在期望的位置或区域接触测试带。有利地,当样本和试剂同时被导入时,所述流分离器可以引导所述样本和试剂沿大致相同的方向进入所述测试带,从而实现均匀流。
所述样本吸附带和所述试剂吸附带可以布置为大致横跨所述测试带的整个宽度来接触所述测试带,以便所述样本和试剂大致横跨所述测试带的整个宽度来接触所述测试带。在一个示例中,所述流分离器具有与所述样本吸附带和所述试剂吸附带相同的宽度或者更大的宽度。有利地,可以实现所述样本和试剂在所述测试带中的均匀流。有利地,所述样本或试剂可以不在非期望的位置处(例如所述测试带边缘)漏到所述测试带上,并且不会导致在所述测试带内的非均匀流。
所公开的测试带组件可以进一步包括不止一个样本吸附带。所公开的测试带组件可以进一步包括不止一个试剂吸附带。有利地,所述组件能够按照需要容纳两个或更多个流动路径。有利地,可以包括多个样本吸附带和试剂吸附带以用于更复杂的化验形式。
所述多个样本吸附带和/或所述多个试剂吸附带可以按照本文所公开的那样相对于彼此布置。例如,一个样本吸附带设置有两个试剂吸附带,并且在同一垂直平面或同一水平面内布置在所述试剂吸附带之间。在另一示例中,一个样本吸附带的第二位置在相交点处布置在两个试剂吸附带的第二位置之间。在其它示例中,所述试剂吸附带的第二位置在所述相交处彼此堆叠。流分离器可以设置在本文所公开的布置中的相邻吸附带之间。在一示例中,流分离器位于相邻吸附带的第二位置之间以防止相交处的所述流动路径在到达所述测试带之前混合。在另一示例中,每个流分离器位于相交点处的两个吸附带之间。样本和试剂吸附带的数量可以根据化验需要变化。例如,多样性化验需要检测不止一个分析物,因此用于这种化验的测试带组件可以包括不止一个样本吸附带。有利地,所公开的测试带组件可以提供多个流动路径,每个携带不同的样本或试剂。进一步地有利地,由于本文所公开的所述测试带组件的构造,在所述流动路径中的液体可以沿同一方向同时(或者根据化验需要分别)移向并进入所述测试带,并由此导致所述测试带中的均匀流。
在一具体示例中,多个样本吸附带和试剂吸附带可以彼此堆叠,并且流分离器设置在与所述测试带的相交处的相邻吸附带之间。
所述流分离器可以由不渗透所述样本和所述试剂的材料构成。“不渗透”意味着包含在吸附带中的样本或试剂不会穿过所述流分离器到达邻近的吸附带。所述流分离器可以为一层不渗透液体的薄膜。在所述流分离器布置在相邻吸附带的部分之间的情况下,所述流分离器可以附加地包括足够柔韧以与吸附带一同弯曲的材料。所述流分离器可以包括刚性或柔性的材料。流分离器可以包括制成为刚性的柔性材料。所述流分离器可以通过任何合适的装置切割成期望的形状和/或尺寸,例如可选地由计算机控制的激光切割机或针式刀具。所述流分离器可以包括玻璃、金属、金属箔(例如铝、铜)、聚合物(例如聚苯乙烯、聚烯烃、聚碳酸酯)、橡胶、陶瓷或其组合。所述流分离器可以包括可选的粘合剂涂层以确保所述流分离器处于合适位置。
所述样本可以是流体样本。所述样本可以是液体样本,例如体液,体液例如是血液、尿液、血清、唾液、痰或其他体液。所述样本可以是工业流体,例如用于测试污染的药物溶液。
在一示例中,所述样本是唾液样本。有利地,唾液流体是生物标记的重要来源,并且对于快速护理点诊断而言是有用的。唾液流体中发现的免疫球蛋白(例如,IgG和IgM)直接与血液中的那些免疫球蛋白相关。人体唾液还携带有淋巴细胞和浆细胞,这也可以作为生物标记。某些免疫球蛋白,例如分泌性IgA被发现大量存在于唾液中。进一步地,唾液流体可以轻易地以非入侵方式收集,这导致更高的病人顺应性和乐意性。因此,唾液流体用作样本可以提供估计用作口腔或全身性疾病的标记的存在的简单且容易的方法。
每个吸附带的性质可以被选择以控制液体、样本或试剂的渗透,由此控制在各自的第一位置和所述测试带之间的行进时间。每个吸附带的性质可以被选择以允许在各自的第一位置和所述测试带之间不同的行进时间。
所述吸附带的性质可以选自下述群组中的一个或多个或全部,该群组包括但不限于:孔径尺寸、多孔性、床体积和芯吸速率。
吸附带孔径尺寸的示例可以为大约1nm至大约1mm,或者大约100nm,或者大约500nm,或者大约1μm,或者大约500μm。吸附带的床体积的示例可以为1μL/cm至1ML/cm,或大约10μL/cm,或者大约100μL/cm,或者大约500μL/cm。吸附带的芯吸速率的示例可以为大约30秒至30分钟,或者大约1分钟,或者大约10分钟,或者大约20分钟。显然,根据化验的要求,其它示例也是可能的。
样本吸附带可以由合适的材料构成以从样本中过滤掉不需要的成分并通过毛细作用力将样本运输至所述测试带。例如,随着唾液流体穿过所述样本吸附带渗透至所述测试带,所述样本吸附带能够从唾液流体中过滤细胞残骸和其它固体污染物。有利地,所述样本可以在反应之前在所述样本吸附带中预处理,由此解决与使用唾液流体和其它类型的体液作为分析感兴趣的目标的媒介相关的前述问题。有利地,所公开的测试带组件在使用之前可以不需要对生物流体额外的预处理并且因此简单易用。
所述试剂吸附带可以由合适的材料构成以接收用于分析检测反应的反应试剂。所述反应试剂可以是液体形式。所述反应试剂可以是固定在所述试剂吸附带(包括所述试剂吸附带的所述第一位置)上的干试剂。所述干试剂可以在所述试剂吸附带(包括所述试剂吸附带的所述第一位置上)上脱水。所述试剂吸附带可以包括固定在其上的检测剂。所述试剂吸附带可以包括防腐剂以保护在其上脱水的试剂。
所述试剂吸附带可以包括与所述样本吸附带相同或不同的材料。所述样本通过所述样本吸附剂的流速可以有利地相对于所述试剂通过所述试剂吸附带的流速而变化,由此提供各自流速的控制。
所述吸附带可以包括各种类型的吸附材料。所述吸附带可以包括足够柔韧来弯曲或折叠(例如,以接触所述测试带)的材料。所述吸附带可以包括无机或有机多孔材料,包括玻璃纤维、纤维素、醋酸盐纤维素、硝酸盐纤维素、其它多孔聚合物及其组合。每个吸附带的材料可以选自包括玻璃纤维、纤维素、醋酸盐纤维素及其组合的群组。
所述测试带可以由能够结合蛋白质的材料构成,例如由硝酸盐纤维素、纤维素、醋酸盐纤维素和尼龙制作的膜。所述测试带可以由具有高蛋白质结合能力的材料制成。
每个吸附带的厚度和/或长度可以被选择成允许在各自的第一位置和所述测试带之间不同的行进时间。
每个吸附带的典型厚度的范围为大约20μm至大约200μm,或者大约50μm,或者大约100μm,或者大约150μm。每个吸附带的典型长度的范围为大约2cm至大约10cm,或者大约5cm。显然,根据化验需要,其它典型尺寸也是可能的。
所述测试带组件可以进一步包括位于所述测试部位下游的废料吸附垫用于收集通过所述测试带的废弃的试剂盒/或样本。所述废料吸附垫可以收集所述测试部位下游的所有废弃材料。
至少一种、或者两种、或者三种或者更多种捕获剂可以固定在所述测试部位,所述测试部位可以位于沿所述测试带的长度在所述样本流和所述试剂流接触所述测试带的点之后的位置。在一示例中,十种捕获剂固定在所述测试部位,并且可以检测十种分析物。
在第二方面,本发明涉及用于检测样本中至少一种分析物的可能存在的设备。所述设备包括本文所公开的测试带组件。所述设备包括壳体,所述壳体包括顶部件和底部件,所述壳体配置为封闭所述测试带组件。
如本文描述所述设备可以是紧凑的,可以具有流线型构造并且可以易于使用。
所述顶部件可以包括位于每个样本吸附带的第一位置之上的样本入口,和位于每个试剂吸附带的第一位置之上的试剂入口。所述样本入口和试剂入口可以按本领域周知的方式构造。所述样本入口和试剂入口可以是开口,该开口的尺寸适于分别接收样本和反应试剂。
所述底部件可以包括位于每个样本吸附带的第一位置之下的所述样本室,和位于每个试剂吸附带的第一位置之下的试剂室。
室的尺寸能够容纳各自条的大部分长度。所述样本吸附带的至少一部分可以容纳在所述样本室内或延伸至所述样本室内。所述试剂吸附带的至少一部分可以容纳在所述试剂室内或延伸至所述试剂室内。样本或试剂可以被引入到入口中,接触所述第一位置,通过吸附带芯吸,从而移向所述测试带。
室可以是与条的长度对应的细长凹陷。室可以是通过相邻室之间的隔离壁彼此分离的单独室。室可以是具有用来容纳所述测试带组件的各部分的指定区域的单个室。室可以是通过相邻室之间的隔离壁彼此分离的部分分离室,其中所述隔离壁不在所述设备的整个长度上延伸。
所述底部件可以包括测试室以容纳所述测试带。所述测试室可以比所述样本室和所述试剂室浅以防止所述测试带没入室内过量的样本或试剂中。所述室的深度可以逐步变化。所述样本和试剂室可以逐步向所述测试室倾斜。所述室的深度可以按阶梯变化。
有利地,所述室的尺寸能容纳大容积的液体,从而当引入大容积的样本或试剂时防止所述测试带溢流(flooding)。有利地,所述样本室和试剂室可以具有足够的容积以防止所述测试带由于大液体容积引起的溢流。有利地,所述设备可以处理大范围的样本和试剂容积。有利地,在所述测试部位的所述反应可以足够提供所述分析物的检测,即使引入了大容积的液体。有利地,由于溢流被防止,所公开的设备的敏感性相比现有技术设备的敏感性可能有所改善。在一示例中,所述室能够容纳大约5mL的液体。在其它示例中,所述室能够容纳小于大约5mL的液体,或大约3mL的液体,或者大约1mL的液体。
所述室的尺寸能处理最小限度容积的液体并且还能产生足够提供分析物检测的反应。在一示例中,大约1μL、或者大约5μL、或者大约10μL容积的液体可以足够提供所述分析物的检测。
所述底部件可以包括与所述测试带组件中提供的吸附带数量对应的不止一个样本室和/或不止一个试剂室。
所述底部件可以包括位于所述废料吸附垫之上的废料室。在所述测试部位反应之后剩余的材料可以通过所述废料吸附垫吸收或者收集在废料室中以进一步防止溢流。所述废料室可以收集所述测试部位下游的所有废弃材料。
所述室可以能够包含几毫升的液体。
所述顶部件可进一步包括偏置装置以将吸附带偏置到它们各自的室。所述偏置装置可能不会阻止样本或试剂渗透通过吸附带。
所述顶部件可包括位于所述测试部位上方的一个或多个观察窗。有利地,所述观察窗允许在反应完成之后对测试部位的可视化。
图1、2、4、6和7示出根据本文公开的实施方式的设备,其中相似的标号指示相似的部件,这将在下面说明。
根据本文公开的实施方式的设备100在图1中以折叠视图(图1a)和分解视图(图1b)示意。设备100包括测试带组件120和壳体,壳体包括顶部件110和底部件130,所述壳体可配置为封闭测试带组件120,以产生测试单元夹层。测试带组件120包括一个样本吸附带121、一个试剂吸附带122和一个废料吸附垫125。吸附带121、122在它们与测试带124的相交点处由流分离器123分离。顶部件110包括定位在样本吸附带121的第一位置上方的样本入口111和定位在试剂吸附带122的第一位置上方的试剂入口112。箭头111a和112a分别示出当被引入到入口并且与相应的吸附带接触时样本和试剂沿吸附带121、122的流动方向。观察窗119定位在测试带124上的测试部位上方并且将从观察窗119观看到可检测信号。底部件130包括样本室131、试剂室132和废料室135,样本吸附带121延伸到样本室131,试剂吸附带122延伸到试剂室132,废料吸附垫125延伸到废料室135。室131、132被延伸到设备100的部分高度的分隔壁138分离。顶部件可包括偏置装置117以分别将样本吸附带121和试剂吸附带122推到样本和试剂室131、132的底部(图7)。
图4示出了测试带组件120的详细示意。参考图4,在使用时,样本吸附带121接收样本液体并将其引导到测试带124,而试剂吸附带122接收试剂液体并将其引导到测试带124。测试带124可为具有高蛋白结合能力的吸附材料。抗体或抗原可固定在测试带124上以形成测试部位,在测试部位处发生反应。废料吸附垫125设置为收集通过测试带124的废料样本和试剂。图4示出了被布置成彼此平行的吸附带121、122的第一位置和连接部分。特别地,样本吸附带121被布置成沿相同轴线直接延伸到测试带124,而试剂吸附带的第一位置和连接部分的一部分平行布置但是在与带121不同的轴线上。然后将试剂吸附带122的连接部分的路线设置或将其弯曲成使得试剂吸附带122的第二位置与样本吸附带121和测试带124相交。在相交处,试剂吸附带122堆叠在样本吸附带121上方,其中流分离器123插入在其间。流分离器123确保样本吸附带121和试剂吸附带122中的液体都进入测试带124而不回流。另外,流分离器123以下述方式设置进入点和液体在试剂吸附带122中的方向:当样本吸附带121和试剂吸附带122中的液体进入124时它们在相同方向上迁移。在图4e中展示了流动方向。在没有流分离器123的情况下,试剂垫122中的液体将从边缘进入测试带124,导致测试带124中不均匀的流。
图6示出了根据本发明的实施方式的包括一个样本吸附带121和两个试剂吸附带122的测试带组件120的图示,其中,a为折叠视图,b为俯视图并且c为横截面视图。如图6所示,两个试剂吸附带122堆叠在样本吸附带121上方,其中两个流分离器123插入在吸附带121、122的连接部分和第二位置之间。根据化验要求,在所有三个吸附带中的液体可以在相同时间流动到测试带124或具有一定的时间延迟。
所述设备可进一步包括翻转支架,其可配置为使设备以倾斜角倾斜,所述倾斜角被选择为允许在相应的第一位置和测试部位之间不同的行进时间。有利地,通过重力帮助样本和试剂从第一位置到测试部位的渗透。有利地,所述设备提供快速且灵敏的侧向流化验。
翻转支架可在使得所述设备能够控制液体的流率的位置被安装到所述设备。在一个示例中,翻转支架可安装到设备的底部。翻转支架可安装到设备的底部件的第一边缘以使得翻转支架绕第一边缘旋转从而在翻转支架和设备之间产生倾斜角。当设置到“打开”配置时,翻转支架可将设备定位在倾斜表面上以增加流率,从而减少化验时间。可将翻转支架打开以产生足以允许设备被支撑在设备和翻转支架的与第一边缘相对的第二边缘上的倾斜角,以使得流体从吸附带朝向测试带流动。翻转支架可将设备倾斜以导致朝向测试带的增加的流体流。当设置到“闭合”配置时,翻转支架可被设置为邻近底部件(即,当倾斜角为零时),以使得设备保持紧凑。
根据本文公开的实施方式的设备200示意于图2中。借助于翻转支架240,可将设备200水平定向(图2a)或以任意角度倾斜(图2b)。如图2a所示,设备被默认设置到“闭合”配置,其中翻转支架240邻近底部件装配(即,当倾斜角为零时)。一旦施加了样本和试剂,就将翻转支架240打开以将设备以期望的非零倾斜角安装成“打开”或站立配置,如图2b所示。通过调整倾斜角,用户可以控制流率以减少化验时间并提高化验性能。
在第三方面,本发明涉及利用本文公开的设备来检测样本中至少一种分析物的可能存在的方法。所述方法可包括将样本引入到样本入口以允许样本吸附带吸收样本;将反应试剂引入到试剂入口以允许试剂吸附带吸收样本反应试剂;读取在测试带上在测试部位处产生的指示至少一种分析物的存在或不存在的信号。
样本借助沿到第二位置的样本流动路径的毛细作用而渗透通过样本吸附带。试剂借助沿到第二位置的试剂流动路径的毛细作用而渗透通过试剂吸附带。在相交处,测试带组件按本文公开被配置为使得样本和试剂能够在基本上相同的方向上从吸附带流动并接触测试带。有利地,在测试部位处的反应和对分析物的存在的检测可以基本上均匀地、基本上跨越测试带的整个宽度来进行。有利地,公开的方法可提供通过观察窗观看到的足够明显和基本上均匀的信号。
当化验需要时,可同时引入样本和试剂以允许样本和试剂在相同时间接触测试带。有利地,测试带组件按本文公开配置为实现多个流动路径,每个流动路径均承载独特的样本或试剂。有利地,测试带组件按本文公开配置为实现多个流动流经以在相同方向上同时迁移并进入测试带和测试区。有利地,流动路径在基本上相同的方向进入测试带和测试区以取得均匀的并发流动。
当化验需要时,可在彼此之后不久引入样本和试剂以允许样本和试剂在不同时间接触测试带。化验可能在样本和试剂的引入之间要求一定的时间延迟,并且从而,所公开的方法、设备和组件由于其灵活性而可以满足各种化验。
进一步有利地,用户具有在化验要求的不同时间引入样本和试剂的灵活性。例如,对某些IgM分析物的检测可能要求在与检测剂颗粒反应之前首先在测试部位处捕获分析物。在另一示例中,金纳米颗粒的酶或银扩增要求具有时间延迟地引入液体。
所述方法进一步包括在组装设备之前将至少一种捕获剂固定到测试带上。将至少一种捕获剂固定到测试带上的步骤可按照现有技术中已知的方式执行。固定步骤导致测试部位的形成,化验的反应可在该测试部位发生。
如果存在分析物,则捕获剂可通过结合到分析物来帮助对样本中的分析物的可能存在的检测。捕获剂可选择成能够结合到要被检测的分析物。捕获剂可特定于要被检测的分析物。在存在多于一种分析物的示例中,捕获剂可以能够结合到要被检测的所有分析物。替代地,一种捕获剂可以能够结合到要被检测的一种特定分析物。替代地,一种捕获剂可以能够结合到要被检测的一组分析物,其中在所述一组分析物中的每种分析物包括能够结合到捕获剂的结合基元(moiety)。在测试部位上提供一种或多种捕获剂以用于对应的要被检测的一种或多种分析物。可提供捕获剂的组合。
在示例中,当分析物为结合抗原的分子时,捕获剂可为抗原。在另一示例中,当分析物为抗原时,捕获剂可为结合抗原的分子。
试剂可包括当被结合到分析物时能够产生信号的检测剂。在该示例中,试剂流动路径和样本流动路径可在测试部位之前相交以允许试剂结合到样本中的分析物。分析物-试剂对随后可渗透通过测试带以在测试部位处结合到捕获剂,从而产生指示分析物的存在的信号。因此,捕获剂可通过结合到分析物-试剂对来帮助对样本中的分析物的可能存在的检测。
所述试剂可包括当被结合到由分析物-捕获剂对形成的复合物时产生信号的检测剂。在该示例中,可在引入试剂之前将样本引入到第一位置并且因此可在试剂之前到达测试部位。样本中的分析物可结合到捕获剂但是可仅在试剂到达测试部位并结合到分析物-捕获剂对时才产生指示分析物的存在的信号。
捕获剂可选择成能够结合到要被检测的分析物或分析物-试剂对。捕获剂可特定于要被检测的分析物或分析物-试剂对。在存在多于一种分析物或分析物-试剂对的示例中,捕获剂可以能够结合到要被检测的所有分析物或分析物-试剂对。替代地,可以对于每种分析物或分析物-试剂对提供捕获剂。
所述试剂可包括结合蛋白的微颗粒或纳米颗粒。所述检测剂可包括结合蛋白的微颗粒或纳米颗粒。微颗粒或纳米颗粒可包括适于在其上结合检测剂的材料。微颗粒或纳米颗粒可为金属,例如金。所述试剂可包括:在试剂吸附带上固定或脱水的检测剂和用于溶解或悬浮或释放固定或脱水的检测剂的缓冲剂溶液。有利地,可以以下述量引入缓冲剂:该量足以释放在试剂吸附带上固定或脱水的干检测剂中的至少一些,以使得被释放的试剂流动到测试带以进行反应。当需要更多试剂时,可按需要引入附加缓冲剂。有利地,根据化验需要,公开的组件、设备和方法提供受控并且延长的释放。
所述试剂可包括包含检测剂的缓冲剂溶液。可将缓冲剂溶液引入在试剂吸附带上并且对其脱水以将检测剂固定在试剂吸附带上。
所述试剂可呈液体形式并且可为检测剂的悬浮液或溶液。
公开的方法可进一步包括在组装设备之前制备试剂吸附带。试剂吸附带的制备可按化验的要求执行。所述制备可包括对缓冲剂进行脱水以在组装设备之前留下固定在试剂吸附带上的检测剂。对干燥的试剂或液体形式试剂的使用取决于用户和/或化验的要求。
公开的方法可进一步包括在接触测试部位之前沿样本流动路径预处理样本。预处理步骤可包括通过样本吸附带过滤样本中的不希望的组分。可以有利地在样本吸附带中预处理样本。有利地,公开的方法可不需要附加的预处理步骤或设备来预处理样本。
在第四方面,本发明涉及通过利用本文公开的设备来检测样本中至少一种目标分析物的可能存在的方法。如在本文中公开的,所述设备可用于各种化验。
在示例中,目标分析物可为登革热特异性免疫球蛋白或乙型肝炎特异性免疫球蛋白。所述捕获剂可分别为登革热抗原或乙型肝炎抗原。所述检测剂可为结合蛋白的金纳米颗粒。
下述为本发明的实施方式:
1.一种测试带组件,该测试带组件用于检测样本中至少一种分析物的可能存在,该测试带组件包括:
测试带,所述测试带用于在测试带的测试部位处固定至少一种捕获剂并且如果分析物存在则检测分析物;
样本吸附带,所述样本吸附带具有用于接收样本的第一位置和用于将第一位置与第二位置连接的连接部分,所述连接部分限定了到第二位置的样本流动路径;
试剂吸附带,所述试剂吸附带具有用于接收反应试剂的第一位置和用于将第一位置与第二位置连接的连接部分,所述反应试剂用于分析物检测反应,所述连接部分限定了到第二位置的试剂流动路径;
其中,测试带的至少一部分、样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处彼此相交,
其中,样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处均形成在基本相同的方向上将样本流动路径和试剂流动路径导向测试带的流动路径,
其中,样本吸附带和试剂吸附带在相同位置或不同位置处接触测试带。
2.根据陈述1所述的组件,其中,样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处彼此堆叠。
3.根据先前陈述中的任一项所述的组件,进一步包括流分离器,以防止样本流动路径和试剂流动路径在到达测试带之前混合。
4.根据陈述3所述的组件,其中,流分离器允许样本吸附带和试剂吸附带基本上跨越测试带的整个宽度来接触测试带。
5.根据陈述4所述的组件,其中,流分离器具有与吸附带相同的宽度或更大的宽度。
6.根据陈述3-5中的任一项所述的组件,其中,流分离器位于样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置之间,以防止流动路径在到达测试带之前在相交处混合。
7.根据先前陈述中的任一项所述的组件,进一步包括多于一个的样本吸附带和/或多于一个的试剂吸附带。
8.根据陈述7所述的组件,其中,吸附带的第二位置在相交处彼此堆叠。
9.根据陈述7-8中的任一项所述的组件,其中,流分离器位于相邻的吸附带的第二位置之间以防止流动路径在到达测试带之前在相交处混合。
10.根据陈述9所述的组件,其中,每个流分离器位于在相交处的两个吸附带之间。
11.根据陈述3-10中的任一项所述的组件,其中,流分离器由不可渗透样本和试剂的材料制成。
12.根据陈述11所述的组件,其中,流分离器由选自包括玻璃、金属和聚合物的群组的材料制成。
13.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,样本吸附带的第一位置和试剂吸附带的第一位置基本上彼此平行地布置。
14.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,样本吸附带和试剂:
(i)处于与测试带相同的平面中;(ii)处于垂直于测试带的平面的平面中;或(iii)处于偏离测试带的平面的平面中。
15.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,样本选自包括血液、尿液、血清、唾液和痰的群组。
16.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,每个吸附带的属性被选择为允许在相应的第一位置和测试带之间的不同行进时间。
17.根据陈述16所述的组件,其中,所述属性选自包括但不限于孔隙尺寸、孔隙率、床体积和芯吸速率的群组中的一个或多个或全部。
18.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,每个吸附带的材料选自包括玻璃纤维、纤维素、醋酸纤维素和其组合的群组。
19.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,其中每个吸附带的厚度和/或长度被选择为允许在各自的第一位置和测试带之间的不同行进时间。
20.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,测试带由能够结合蛋白的材料制成。
21.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,测试带为硝化纤维膜。
22.根据先前陈述中的任一项所述的组件,进一步包括位于测试部位下游的废料吸附垫,用于收集通过测试带的废料试剂和/或样本。
23.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,所述至少一种捕获剂固定在测试部位处。
24.根据先前陈述中的任一项所述的组件,测试部位位于沿测试带的长度在样本流和试剂流接触测试带之后的点处。
25.根据先前陈述中的任一项所述的组件,其中,试剂吸附带包括固定在其上的检测剂。
26.一种用于检测样本中至少一种分析物的可能存在的设备,包括:
根据先前陈述中的任一项所述的测试带组件;
壳体,所述壳体包括顶部件和底部件,所述壳体能够配置为封闭测试带组件。
27.根据陈述26所述的设备,其中,顶部件包括位于每个样本吸附带的第一位置上方的样本入口和位于每个试剂吸附带的第一位置上方的试剂入口。
28.根据陈述26-27中的任一项所述的设备,其中,底部件包括位于每个样本吸附带的第一位置下方的样本室和位于每个试剂吸附带的第一位置下方的试剂室。
29.根据陈述28所述的设备,其中,底部件包括多于一个的样本室和/或多于一个的试剂室。
30.根据陈述28或29所述的设备,其中,样本室和试剂室具有足以防止由于大液体体积而导致的测试带溢流的体积。
31.根据陈述26-30中的任一项所述的设备,其中,底部件包括位于废料吸附垫下方的废料室。
32.根据陈述26-31中的任一项所述的设备,其中,顶部件进一步包括偏置装置以将吸附带偏置到其相应的室中。
33.根据陈述26-32中的任一项所述的设备,其中,顶部件包括位于测试部位上方的观察窗。
34.根据陈述26-33中的任一项所述的设备,进一步包括翻转支架,翻转支架能够配置为使设备以倾斜角倾斜,所述倾斜角被选择为允许在相应的第一位置和测试部位之间的不同行进时间。
35.一种利用根据陈述26-34中的任一项所述的设备检测样本中至少一种分析物的可能存在的方法,包括:
将样本引入到样本入口中以允许样本吸附带吸收样本;
将反应试剂引入到试剂入口中以允许试剂吸附带吸收反应试剂;
读取在测试带上在测试部位处产生的指示至少一种分析物的存在或不存在的信号。
36.根据陈述35所述的方法,其中,同时地或彼此之后不久地引入样本和试剂以允许样本和试剂在相同或不同时间接触测试带。
37.根据陈述35-36中的任一项所述的方法,进一步包括在组装设备之间将至少一种捕获剂固定到测试带上。
38.根据陈述35-37中的任一项所述的方法,其中,每种捕获剂被选择为能够结合到每种分析物。
39.根据陈述38所述的方法,其中,分别地,捕获剂为抗原或结合抗原的分子,而分析物为结合抗原的分子或抗原。
40.根据陈述35-39中的任一项所述的方法,其中,试剂包括能够在结合到分析物或由分析物-捕获剂对形成的复合物时产生信号的检测剂。
41.根据陈述40所述的方法,其中,试剂包括结合蛋白的微颗粒或纳米颗粒。
42.根据陈述40-41中的任一项所述的方法,其中,试剂进一步包括溶解或悬浮检测剂的缓冲剂溶液。
43.根据陈述35-42中的任一项所述的方法,进一步包括在组装所述设备之前制备试剂吸附带。
44.根据陈述43所述的方法,其中,所述制备包括在组装所述设备之前对缓冲剂进行脱水以留下固定在试剂吸附带上的检测剂。
45.根据陈述35-44中的任一项所述的方法,进一步包括在接触测试部位之前沿样本流动路径预处理样本。
46.根据陈述45所述的方法,其中,预处理步骤包括通过样本吸附带过滤样本中的不希望的组分。
47.一种通过利用根据陈述26-34中的任一项所述的设备检测样本中至少一种目标分析物的可能存在的方法。
48.根据陈述47所述的方法,其中,目标分析物是为登革热特异性免疫球蛋白或乙型肝炎特异性免疫球蛋白。
49.根据陈述48所述的方法,其中,捕获剂分别为登革热抗原或乙型肝炎抗原。
50.根据陈述47-49中的任一项所述的方法,其中,检测剂为结合蛋白的金纳米颗粒。
本文示意性地描述的发明可在没有任何部件或多个部件、限制或多个限制(其未在本文中具体公开)的情况下来适当地实践。因此,例如,词语“包括”、“包含”、“含有”等将宽泛地进行理解而没有限制。另外,本文采用的词语或表述被用作描述而不是限制性的术语,并且在对这样的词语或表述使用时没有打算排除所示出并描述的特征或其一些部分的任何等价物,而是要意识到,在所请求的范围内各种修改是可能的。因此,应当理解,尽管已经通过优选实施方式和可选特征特别地描述了本发明,但是本领域技术人员能够采用本文公开的在其中实施的发明的修改和变化,并且这样的修改和变化视为在本发明的范围内。
在此宽泛且一般地描述了本发明。落于上位公开内的较窄的种类和下位分组也形成本发明的一部分。这包括具有从总体中去除任何主题的条件或消极限制的对本发明的一般描述,不管摘除的材料是否具体地记载在其中。
其他实施方式位于随附的权利要求和非限制性示例内。此外,尽管就马库什群组来说描述了本发明的特征和方面,但是本领域技术人员将意识到:从而也就马库什群组的任何单个个体或个体的子群组来说对发明进行了描述。
示例
[示例1]
在该示例中,将300μL的流体引入到根据本发明的实施方式并且在图2中示意的设备200中。如图3所示,流体流过测试带组件的长度耗费的时间随着倾斜角增加而减少,从而相比于当倾斜角等于零时减少了超过30%的化验反应时间。
[示例2]
在该示例中,将包括流分离器的根据本发明的实施方式的测试带组件的流动特性与不具有流分离器的测试带组件的流动特性比较。将水施加在样本吸附带上并且将红色食用染料施加在试剂吸附带上。观察流过吸附带并到达测试带的液体流束。
观察到,在具有流分离器的测试带组件中,红色食用染料在与水相同的方向上进入测试带并且包围测试带的整个长度(图5ai)。在测试带更远的下游,染料在图5aii中在测试线A-A’处的测试区处示出,其中染料保持在测试带的整个宽度上。示出了在A-A’处跨越测试带的清楚测试线。相比之下,没有流分离器的测试带组件中的液体的流动展现出典型的层流行为。具体地,食用染料流动到靠近其进入的测试带的顶部边缘的层中,并且将水流束推到测试带的底部边缘。图5aii还示出了:在测试线A-A’处的染料不包围测试带的整个宽度,导致在A-A’处不均匀的测试线,原因是染料在更靠近顶部边缘的层中流过测试带。
[示例3]
在该示例中,原始唾液被用作样本并且使其流过吸附带以过滤掉任何污染物。在图8中比较过滤前后的唾液。如图8a所示,在过滤之前原始唾液看上去浑浊,但是一旦被吸附带的吸附材料过滤,经过滤的唾液在过滤之后马上就看上去清澈并且没有固体污染物。将原始唾液和经过滤的唾液静置1小时,在图8b中示出了比较。图8b证明固体污染物被吸附带过滤掉并且经过滤的唾液不包含固体污染物。
[示例4a]
利用液体结合来检测人唾液中的登革热特异性IgG
样本吸附带、试剂吸附带、测试带和废料吸收垫被切分成需要的大小,并且根据图1和图4进行组装。
将登革热抗原原液(stock)与0.1%(w/w)SDS和100mM的Tris(pH 7.4)以相等体积比混合。将0.5μL的抗原混合物点滴到测试带上,并且在真空室中干燥30分钟。抗原混合物形成测试带的测试部位。随后用2%的牛血清白蛋白(BSA)封闭硝化纤维膜测试带以防止非特异性蛋白吸附。在5mM的磷酸盐缓冲剂(pH 7.2)中清洗被封闭的膜,并且在真空室中对其干燥。将制备的测试带存放在低湿度下直到使用为止。
指示测试受试者用水彻底清洗口腔,并等待至少30分钟才开始样本采集。为了采集唾液样本,指示测试受试者用2mL的水清洗口腔,并且吐到样本采集器中。然后将来自登革热患者的1μL血清掺入到采集的唾液样本中以模拟登革热阳性的唾液样本。将血清稀释800倍以匹配唾液中的IgG浓度。通过样本入口将被掺入的唾液样本施加到样本吸附带。
通过试剂入口将300μL包含0.5光学密度的蛋白G标记的金纳米颗粒的液体结合物施加到试剂吸附带。通过毛细力将样本和液体结合物吸到测试带。在20分钟之后读取信号。如所预期的,对于登革热阳性样本,在测试部位形成颜色。结果示出于图9中,其中图9a示出封闭在设备中的测试带,而图9b示出从设备移除的测试带。
还通过用来自健康个体(其血清被测试为登革热IgG阴性)的血清掺入采集的唾液来包括阴性对照。对于该登革热阴性的对照样本在测试部位没有观察到比色信号。结果也示出于图9中。在96孔板中通过酶联免疫吸附化验(ELISA)来验证登革热阳性和登革热阴性的血清样本。
[示例4b]
利用干式结合来检测人血清中乙型肝炎病毒(HBV)特异性IgG
样本吸附带、试剂吸附带、测试带和吸收废料垫被切分成需要的大小,并且根据图1和图4进行组装。
为了制备金纳米颗粒加载的干试剂吸附带,在5%蔗糖、0.5%BSA和2mM的Tris(pH7.4)中缓冲鼠单克隆抗人IgG结合的金纳米颗粒。将80μL的经缓冲的金纳米颗粒溶液施加到试剂吸附带,并且使其在环境条件下完全干燥。
用10mM的Tris(pH 7.4)缓冲重组乙型肝炎表面抗原(HBsAg)。将2mg/mL的1μLHBsAg点滴到测试带上,并且在真空室中干燥30分钟。干燥的抗原形成测试带的测试部位。随后封闭液(Candor公司)封闭测试带以防止非特异性蛋白吸附。在5mM的磷酸盐缓冲液(pH7.2)中清洗被封闭的膜,并且在真空室中对其干燥。
利用96孔板通过ELISA来分别验证HBV IgG阳性血清和阴性血清。
用95μL ELISA Neptune化验稀释剂和100μL水来稀释5μL的这两种血清。
将稀释的样本施加到样本吸附带。将包含1X PBS、0.2%BSA和0.05%Tween 20的400μL电涌缓冲液施加到试剂吸附带。电涌缓冲剂从试剂吸附带释放出干燥的结合体(金纳米颗粒),并且将它们带到测试带。在20分钟之后读取信号。如所预期的,仅在具有HBV IgG阳性血清的测试部位中才形成比色信号。结果示于图10中,证明测试带产生准确结果。
Claims (28)
1.一种测试带组件,该测试带组件用于检测样本中至少一种分析物的可能存在,该测试带组件包括:
测试带,所述测试带用于在测试带的测试部位处固定至少一种捕获剂并且如果分析物存在则检测分析物;
样本吸附带,所述样本吸附带具有用于接收样本的第一位置和用于将第一位置与第二位置连接的连接部分,所述连接部分限定了到第二位置的样本流动路径;
试剂吸附带,所述试剂吸附带具有用于接收反应试剂的第一位置和用于将第一位置与第二位置连接的连接部分,所述反应试剂用于分析物检测反应,所述连接部分限定了到第二位置的试剂流动路径;以及
流分离器,所述流分离器防止样本流动路径和试剂流动路径在到达测试带之前混合;
其中,测试带的至少一部分、样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处彼此相交,
其中,样本吸附带的第一位置和试剂吸附带的第一位置基本上彼此平行地布置,
其中,样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处均形成在基本相同的方向上将样本流动路径和试剂流动路径导向测试带的流动路径,其中,所述试剂流动路径和样本流动路径在测试带的测试部位之前相交,
其中,样本吸附带和试剂吸附带在相同位置或不同位置处接触测试带;以及
其中所述流分离器由不可渗透样本和试剂的材料制成。
2.根据权利要求1所述的组件,其中,样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置在相交处彼此堆叠。
3.根据权利要求1所述的组件,其中,流分离器位于样本吸附带的第二位置和试剂吸附带的第二位置之间,以防止流动路径在到达测试带之前在相交处混合。
4.根据权利要求1所述的组件,进一步包括多于一个的样本吸附带和/或多于一个的试剂吸附带。
5.根据权利要求1所述的组件,其中,样本选自包括血液、尿液、血清、唾液和痰的群组。
6.根据权利要求1所述的组件,其中,每个吸附带的属性被选择为允许在各个第一位置和测试带之间的不同行进时间。
7.根据权利要求1所述的组件,其中,每个吸附带的材料选自包括玻璃纤维、纤维素、醋酸纤维素和其组合的群组。
8.根据权利要求1所述的组件,其中,测试带由能够结合蛋白的材料制成。
9.根据权利要求1所述的组件,进一步包括位于测试部位下游的废料吸附垫,用于收集通过测试带的废料试剂和/或样本。
10.根据权利要求1所述的组件,其中,所述至少一种捕获剂固定在测试部位处。
11.根据权利要求1所述的组件,其中,试剂吸附带包括固定在其上的检测剂。
12.一种用于检测样本中至少一种分析物的可能存在的设备,包括:
根据前述权利要求中任一项所述的测试带组件;
壳体,所述壳体包括顶部件和底部件,所述壳体能够配置为封闭测试带组件。
13.根据权利要求12所述的设备,其中,顶部件包括位于每个样本吸附带的第一位置上方的样本入口和位于每个试剂吸附带的第一位置上方的试剂入口。
14.根据权利要求12所述的设备,其中,底部件包括位于每个样本吸附带的第一位置下方的样本室、位于每个试剂吸附带的第一位置下方的试剂室以及位于废料吸附垫下方的废料室。
15.根据权利要求12所述的设备,其中,顶部件进一步包括偏置装置以将吸附带偏置到其相应的室中。
16.根据权利要求12所述的设备,其中,顶部件包括位于测试部位上方的观察窗。
17.根据权利要求12所述的设备,进一步包括翻转支架,翻转支架可配置为使设备以倾斜角倾斜,所述倾斜角被选择为允许在各个第一位置和测试部位之间的不同行进时间。
18.一种利用权利要求12所述的设备检测样本中至少一种分析物的可能存在的方法,包括:
将样本引入到样本入口中以允许样本吸附带吸收样本;
将反应试剂引入到试剂入口中以允许试剂吸附带吸收反应试剂;
读取测试带上在测试部位处产生的指示至少一种分析物的存在或不存在的信号。
19.根据权利要求18所述的方法,进一步包括在组装设备之前将至少一种捕获剂固定到测试带上。
20.根据权利要求18所述的方法,其中,每种捕获剂被选择为能够结合到每种分析物。
21.根据权利要求20所述的方法,其中,分别地,捕获剂为抗原或结合抗原的分子,而分析物为结合抗原的分子或抗原。
22.根据权利要求18所述的方法,其中,试剂包括能够在结合到分析物或由分析物-捕获剂对形成的复合物时产生信号的检测剂。
23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述试剂还包括溶解或悬浮检测剂的缓冲溶液。
24.根据权利要求18所述的方法,进一步包括在组装所述设备之前制备试剂吸附带。
25.根据权利要求18所述的方法,进一步包括在接触测试部位之前沿样本流动路径预处理样本,以通过样本吸附带过滤样本中的不希望的组分。
26.根据权利要求18所述的方法,其中,分析物是为登革热特异性免疫球蛋白或乙型肝炎病毒特异性免疫球蛋白。
27.根据权利要求18所述的方法,其中,捕获剂分别为登革热抗原或乙型肝炎抗原。
28.根据权利要求18所述的方法,其中,检测剂为结合蛋白的金纳米颗粒。
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