ES2833077T3 - Dispositivos para recolección y análisis de muestras biológicas y métodos de uso de los mismos - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo, que comprende: - una cámara de extracción llenada con un reactivo de extracción, en donde el reactivo de extracción incluye una sal de nitrito, - un hisopo que comprende una punta y un vástago, la punta es un componente absorbente unido al vástago que está configurado para incorporar un reactivo no volátil en un extremo posterior en un límite entre la punta y el vástago, lejos de una zona de recolección de muestras del componente absorbente, y para recolectar una muestra biológica en la zona de recolección de la muestra, en donde el componente absorbente comprende el reactivo no volátil, en donde el reactivo no volátil está configurado para reaccionar con el reactivo de extracción para formar una solución de extracción, la solución de extracción está configurada para extraer un analito de la muestra biológica, en donde el reactivo no volátil es ácido, en donde el hisopo está configurado para ser recibido dentro de la cámara de extracción para colocar el componente absorbente del hisopo en comunicación fluida con el reactivo de extracción para formar la solución de extracción, - una tira reactiva configurada para ponerse en comunicación fluida con la solución de extracción tras la extracción del analito de la muestra biológica, la tira reactiva comprende: - una porción receptora de la muestra configurada para aceptar una muestra, en donde la muestra es una muestra líquida, y en donde la porción receptora de la muestra está configurada para permitir el movimiento del analito en la muestra líquida a través de la tira reactiva por acción capilar, - un sitio en la tira donde se ha incorporado un reactivo marcado con un analito específico, en donde el reactivo marcado con un analito específico está configurado para unirse al analito de la muestra biológica, y en donde el reactivo marcado específico del analito comprende una molécula que está configurada para unirse específicamente al analito y con alta afinidad y en donde el reactivo marcado específico del analito está marcado con un marcador que permite su detección, - una porción de captura configurada para recibir el analito de la muestra biológica y el reactivo marcado específico del analito de manera que muestre un resultado positivo o negativo al finalizar el ensayo, y - una almohadilla adsorbente unida a un extremo distal de la tira reactiva y configurada para unirse a un exceso de reactivo de extracción permitiendo así el flujo a través de la tira reactiva.
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivos para recolección y análisis de muestras biológicas y métodos de uso de los mismos
CAMPO TÉCNICO
En algunas realizaciones, la presente invención está relacionada con pruebas de detección, que son pruebas de diagnóstico que pueden usarse para ayudar en el diagnóstico de faringitis bacteriana causada por estreptococos del grupo A (GAS) y métodos de uso de las mismas.
ANTECEDENTES
El estreptococo del grupo A (Streptococcus pyogenes) normalmente provoca una infección aguda del tracto respiratorio superior. El diagnóstico y el tratamiento precoz de la faringitis por estreptococos del grupo A son fundamentales para reducir la gravedad de los síntomas y las complicaciones, como la fiebre reumática y la glomerulonefritis, y para prevenir la rara, pero posible muerte: de los 9.000 a 11.500 casos de enfermedad invasiva (3,2 a 3,9/100.000 habitantes) que se producen cada año solo en los Estados Unidos, entre el 10% y el 15% provocan la muerte. Las pruebas de diagnóstico típicas usadas para someter a ensayo los antígenos del estreptococo del grupo A requieren mezclar reactivos iguales o más de dos reactivos y/o usar los arduos protocolos específicos de la prueba.
Por ejemplo, a partir del documento WO 00/54024 se conoce un dispositivo de prueba y un método para la identificación de un analito de interés en una muestra. El dispositivo de prueba comprende una carcasa que tiene un hueco interno, un dispositivo de recolección de muestras y al menos un elemento de prueba insertable. La carcasa está adaptada para recibir el dispositivo de recolección de muestras en su hueco interno y para proteger la muestra recolectada en el dispositivo de recolección de muestras. Además, la carcasa está configurada para recibir al menos un elemento de prueba insertable, de manera que al insertar el elemento de prueba en la carcasa, el elemento de prueba está en comunicación conductora de líquido con la muestra recolectada en el dispositivo de recolección de muestras.
A partir del documento WO 98/00712 se conoce un ensayo cromatográfico y un método para la detección y/o determinación de un analito en una muestra de prueba. El ensayo cromatográfico comprende un miembro de base y un medio cromatográfico ubicado en o sobre dicho miembro de base. El miembro de base se proporciona con un receptáculo para recibir un aplicador al que se le aplica la muestra, en donde el aplicador se puede mover cuando está ubicado en dicho receptáculo entre una primera posición en la que el aplicador está fuera de contacto fluido con el medio cromatográfico, y una segunda posición en la que el aplicador está en contacto fluido con el medio cromatográfico para aplicar una muestra sobre el aplicador al medio cromatográfico.
A partir del documento WO 99/05524 se conoce un método para determinar la presencia o ausencia del antígeno de estreptococos del grupo A en una muestra. El método comprende extraer el antígeno de la muestra en una cámara de ensayo con dos reactivos de extracción o menos, en donde los dos reactivos pueden añadirse a la cámara de ensayo sin una secuencia particular. Se introduce un dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral en los reactivos de extracción que contienen el antígeno extraído sin añadir más reactivos ni manipular la muestra. Además, se forma un complejo de reactivo de marcaje de indicador de antígeno y se determina la presencia o ausencia del antígeno en la muestra mediante la presencia o ausencia de una señal formada por la unión del complejo de reactivo de marcaje de indicador de antígeno a un reactivo de captura de indicador específico para dicho complejo de reactivo de marcaje de indicador de antígeno.
A partir del documento WO 2013/108250 se conoce un método y un dispositivo inmunocromatográfico para determinar la presencia o ausencia de un analito en una muestra de la que se debe extraer el analito. El dispositivo inmunocromatográfico comprende una zona de extracción de analito, en donde se impregnan una o más soluciones móviles para la extracción. Al menos una de dichas soluciones de extracción comprende un suero animal o un componente de plasma.
A partir del documento WO 2013/019817 se conocen métodos y kits de diagnóstico mejorados para detectar estreptococos del grupo A en muestras biológicas. Más detalladamente, un dispositivo para detectar la presencia de estreptococos del grupo A en una muestra comprende una matriz que tiene una zona de recepción de muestras para recibir una muestra que contiene o se sospecha que contiene un antígeno específico de estreptococo del grupo A. Además, el dispositivo comprende una zona de marcaje que contiene un anticuerpo para marcar específicamente el antígeno a medida que pasa a través del mismo y una zona de captura que tiene medios para unir específicamente el antígeno allí marcado, en donde la zona de recepción de la muestra, la zona de marcaje y la zona de captura están dispuestas sobre la matriz en una trayectoria de flujo de líquido.
A partir del documento WO 95/04280 se conoce un método y un dispositivo para detectar analitos en una muestra que requieren ser extraídos antes de la detección mediante el uso de un dispositivo de prueba. Se inserta un hisopo que lleva una muestra en una parte cilíndrica de una cámara de extracción a través de un recipiente de la cámara de
extracción. Se aplica una solución de extracción al hisopo y una muestra extraída fluye a través de un puerto de salida de la cámara de extracción a una zona de recepción de muestras. La muestra fluye de manera lateral a través de una zona de marcaje y es capturada en la zona de captura, y el exceso de la muestra es absorbido por una zona absorbente. Los resultados se observan a través de una ventana de observación cuando se ve un cambio de color distinto a través de una ventana de fin de ensayo.
A partir del documento US 5.916.802 se conoce una combinación de tubo de recuento/dispositivo de muestreo y un método para tomar una muestra de un medio de cultivo inoculado y medir la cantidad de ATP mediante el uso de una reacción de luciferasa/luciferina. Con mayor detalle, la combinación de tubo de recuento/dispositivo de muestreo comprende un tubo de recuento que allí tiene reactivo de extracción seco y una tapa resellable. Además, la combinación de tubo de recuento/dispositivo de muestreo comprende un dispositivo de muestreo que tiene un mango y una punta absorbente que contiene un reactivo de luciferasa/luciferina inmovilizado, en donde el mango del dispositivo de muestreo está unido a la tapa.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN
La invención se define por las reivindicaciones adjuntas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La presente invención se explicará con mayor detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en donde las estructuras similares se mencionan con números similares en las diversas vistas. Los dibujos que se muestran no necesariamente están a escala, sino que generalmente se hace hincapié en la ilustración de los principios de la presente invención. Además, algunas características pueden exagerarse para mostrar los detalles de los componentes particulares.
La figura 1 muestra una realización del dispositivo de la presente invención, que es una vista lateral de un hisopo típico, compuesto por el vástago y la punta (es decir, el componente absorbente), que indica los sitios de incorporación del reactivo. La figura 1A representa la aplicación del reactivo recubriendo el vástago del hisopo; la figura 1B representa la incorporación del reactivo en el área de la punta del hisopo que está lejos de la zona de recolección de la muestra.
La figura 2 muestra una realización del dispositivo de la presente invención, que es una vista lateral de un kit de diagnóstico que incluye un hisopo, cámara de extracción y tira reactiva, que indican las posiciones relativas de cada uno de los componentes.
La figura 3 muestra una realización del dispositivo de la presente invención, que es una vista en perspectiva de una sección transversal de un kit de diagnóstico que incluye una cámara de extracción y un dispositivo integrado de hisopo y tira reactiva que conecta el extremo posterior de la punta del hisopo con la almohadilla de la muestra de la tira reactiva, que permite la comunicación líquida capilar entre ambos medios; el dispositivo integrado está envuelto dentro de una carcasa de forma cilíndrica que también actúa como un mango para el dispositivo integrado, reemplazando el vástago del hisopo para sostenerlo y permitiendo la recolección y el análisis de la muestra dentro del mismo dispositivo integrado.
La figura 4 muestra el detalle de una realización preferida del dispositivo integrado de hisopo y tira reactiva de la presente invención, que proporciona contacto físico entre el hisopo y la tira reactiva, permitiendo así la comunicación líquida capilar entre ambos; la figura 4A muestra una vista en perspectiva del dispositivo integrado, que muestra todos los componentes principales; la figura 4B proporciona detalles adicionales para la inmovilización mecánica de la punta del hisopo dentro del dispositivo integrado; la figura 4C muestra el dispositivo integrado completamente ensamblado.
Las figuras constituyen una parte de esta especificación e incluyen realizaciones ilustrativas de la presente invención e ilustran varios objetos y características de la misma. Además, las figuras no necesariamente están a escala, algunas características pueden estar exageradas para mostrar los detalles de los componentes particulares. Además, todas las medidas, especificaciones y similares que se muestran en las figuras pretenden ser ilustrativas y no restrictivas. Por lo tanto, los detalles estructurales y funcionales específicos divulgados en la presente no deben interpretarse como limitantes, sino simplemente como una base representativa para enseñarle a un experto en la técnica cómo emplear las diversas formas la presente invención.
DESCRIPCIÓN DE REALIZACIONES DE EJEMPLO
Entre los beneficios y mejoras que se han divulgado, otros objetos y ventajas de esta invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción tomada junto con las figuras adjuntas. En la presente se divulgan realizaciones detalladas de la presente invención; sin embargo, debe entenderse que las realizaciones divulgadas son meramente ilustrativas de la invención, que puede realizarse de diversas formas. Además, todos los ejemplos brindados en relación con las diversas realizaciones de la invención pretenden ser ilustrativos y no restrictivos.
A lo largo de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los siguientes términos tendrán los significados asociados explícitamente en la presente, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Las frases "en una realización" y "en algunas realizaciones", como se usan en la presente, no necesariamente se refieren a la misma realización o realizaciones, aunque probablemente sí. Además, las frases "en otra realización" y "en algunas otras realizaciones", como se usan en la presente, no necesariamente se refieren a una realización diferente, aunque probablemente sí.
Además, como se usa en la presente, el término "o" es un operador "o" inclusivo, y equivale al término "y/o", a menos que el contexto indique claramente lo contrario. El término "basado en" no es exclusivo y permite basarse en factores adicionales no descritos, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Además, en toda la memoria descriptiva, el significado de "un", "una" y "el/la" incluye referencias en plural. El significado de "en" incluye "en" y "sobre".
Como se usa en la presente, una "prueba de flujo lateral" se refiere a un dispositivo inmunocromatográfico destinado a detectar la presencia (o ausencia) de un analito objetivo en la muestra (matriz) sin necesitar equipo especializado y costoso. Por lo general, estas pruebas se usan para diagnósticos médicos, ya sea para pruebas en el hogar, pruebas en el lugar de atención o uso en laboratorio.
Como se usa en la presente, una "porción de recepción de muestra" o una "porción de recepción de fluido" se refiere a una porción de una tira reactiva configurada para aceptar una muestra, normalmente una muestra de líquido/fluido, y permitir el movimiento de cualquier analito en el líquido/fluido a través de la tira reactiva, por ejemplo, por medio de acción capilar, pero sin limitación a la misma.
Como se usa en la presente, un "reactivo marcado específico del analito" o un "indicador marcado específico del analito" son sinónimos y se refieren a lo que comúnmente en la literatura de diagnóstico se conoce como un "conjugado", una forma seca de partículas bioactivas en una matriz de sal-azúcar que contiene todo para garantizar una reacción química optimizada entre la molécula objetivo (por ejemplo, el analito) y su agente químico (por ejemplo, el anticuerpo) que se ha inmovilizado en la superficie de la partícula.
Como se usa en la presente, una "porción de captura" o "zona de captura" se refiere a una porción de una tira reactiva donde los complejos analito-reactivo se unen a un reactivo de captura (por ejemplo, entre otros, un anticuerpo específico del analito).
Como se usa en la presente, "sorptividad" se refiere a una medida de la capacidad del medio para absorber o desorber líquido por capilaridad.
En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención está configurado para medir la presencia o ausencia del antígeno de estreptococos del grupo A en una muestra biológica. En algunas realizaciones, el dispositivo comprende: (i) un hisopo (por ejemplo, un hisopo para la garganta) para su uso en la recolección de una muestra biológica, (ii) una cámara de extracción que contiene un reactivo de extracción, y (iii) una tira reactiva. En algunas realizaciones, el hisopo se compone de un vástago y una punta (componente absorbente), donde la punta incorpora un reactivo no volátil configurado para extraer, o ayudar a extraer, al menos un analito.
En algunas realizaciones, la solución de extracción formada por la disolución del reactivo no volátil incorporado en la punta del hisopo en el reactivo de extracción sirve para extraer el analito.
En algunas realizaciones, el método de la presente invención se compone de: (i) recolectar una muestra biológica mediante un hisopo; (ii) transferirla a una cámara que contiene un reactivo de extracción, donde este reactivo de extracción se complementa con un reactivo adicional/secundario incorporado en el hisopo (por ejemplo, entre otros, la punta del hisopo), donde el reactivo de extracción, al combinarse con el reactivo adicional incorporado en el hisopo, está configurado para disolverse y/o reaccionar in situ con la muestra biológica recolectada y extraer el antígeno/analito de la muestra biológica; (iii) poner en contacto la solución de extracción que contiene el analito extraído con un dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral que contiene un indicador marcado específico del analito; y (iv) determinar la presencia o ausencia del analito extraído en la muestra biológica midiendo una señal (es decir, la presencia o ausencia de la señal) generada por la unión de un complejo marcado de analitoindicador a un reactivo de captura, donde el reactivo de captura se inmoviliza en el dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral, y donde el reactivo de captura está configurado para unirse específicamente al analito.
En algunas realizaciones, la presente invención es un dispositivo para recolectar y analizar una muestra biológica o clínica, el dispositivo está compuesto por (i) un hisopo, (ii) una cámara de extracción que contiene un reactivo de extracción y (iii) una tira reactiva. En algunas realizaciones, el hisopo se compone de: (i) un vástago hecho de plástico u otro material, que puede ser sólido o poroso, que está configurado para proporcionar soporte mecánico a la punta del hisopo y, opcionalmente, también fomentar la transferencia de líquido mediante el flujo capilar a través del núcleo poroso del vástago; (ii) una punta en un extremo del vástago hecha de fibra o espuma de material
polimérico u otro material absorbente revestido, envuelto o depositado de otro modo en el extremo del vástago (tomados en conjunto, el vástago y la punta se denominan "hisopo"). En caso de que el vástago esté hecho de material poroso, todo el hisopo puede fabricarse a partir de la misma espuma u otro material poroso, simplificando así su proceso de fabricación, y (iii) un reactivo no volátil que comprende un componente esencial de la solución utilizada para la extracción, o que ayuda en la extracción, la muestra se recoge con el hisopo y (a) se recubre el vástago del hisopo en el área debajo de su punta o (b) se incorpora dentro del material absorbente de la punta del hisopo. En algunas realizaciones, la cámara de extracción comprende un tubo alargado que tiene, por ejemplo, entre otros: (i) una geometría de fondo redondeado, en forma de V o plana y (2) un diámetro interno de 4-10 mm, donde la cámara de extracción está configurada para permitir un alojamiento sustancialmente simultáneo de la punta del hisopo y la tira reactiva. En algunas realizaciones, la tira reactiva es un dispositivo convencional de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral. En algunas realizaciones, el material no volátil es un ácido orgánico soluble en agua. En algunas realizaciones, el material no volátil es un ácido inorgánico soluble en agua. En algunas realizaciones, el material no volátil es un polímero ácido insoluble.
En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 50 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 100 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 150 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 200 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 250 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 300 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 350 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 400 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 450 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 500 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 550 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 600 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 650 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 700 y 800 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 750 y 800 micromoles.
En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 750 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 700 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 650 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 600 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 550 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 500 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 450 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 400 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 350 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 300 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 250 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 200 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 150 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 100 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 50 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 2 y 10 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 5 y 10 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 3 y 5 micromoles.
En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 30 y 200 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 50 y 200 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 100 y 200 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 150 y 200 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 30 y 150 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 30 y 100 micromoles. En algunas realizaciones, la cantidad de material ácido no volátil está en el intervalo de 30 y 50 micromoles.
En algunas realizaciones, el hisopo y la tira reactiva se integran en un único dispositivo al poner en contacto el extremo posterior de la punta del hisopo (es decir, el componente absorbente) con la almohadilla de muestra de la tira reactiva, permitiendo la comunicación líquida capilar entre ambos medios.
En algunas realizaciones, la presente invención es un método para determinar la presencia o ausencia de un analito en una muestra, que comprende los siguientes pasos: (a) recolectar una muestra biológica usando un hisopo que incorpora un compuesto no volátil que comprende un componente de la solución de extracción de muestra, (b) extraer el analito de la muestra en una cámara de ensayo que contiene un reactivo de extracción, (c) hacer interactuar la solución de extracción que contiene el analito extraído con una tira reactiva de ensayo
inmunocromatográfico de flujo lateral, al: (i) insertar esta tira reactiva en la solución de extracción o (ii) transferir el contenido de la solución de extracción al dispositivo por medio de una válvula, pipeta o cualquier otro medio común de transferencia de fluido; (d) permitir la formación de complejos de reactivos marcados con analito mediante la reacción del analito que fluye a través del dispositivo de flujo lateral con el reactivo marcado específico del analito que lleva el dispositivo; (e) determinar la presencia o ausencia del analito en la muestra mediante la presencia o ausencia de una señal formada por la unión del complejo de reactivo marcado con analito a un reactivo de captura específico del analito inmovilizado en la zona de detección del dispositivo de flujo lateral. En algunas realizaciones, el analito es el antígeno del estreptococo A. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 0,2 M a 5 M.
En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 1 M a 5 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 2 M a 5 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 3 M a 5 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 4 M a 5 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 0,2 M a 4 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 0,2 M a 3 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 0,2 M a 2 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 0,2 M a 1 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 1 M a 2 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 1,5 M a 2 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 1 M a 1,5 M. En algunas realizaciones, el reactivo de extracción es una solución de sal de nitrito de 3 M a 4 M.
En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención se refiere a inmunoensayos que implican la extracción de antígenos de carbohidratos de estreptococos del grupo A antes de la realización del ensayo por parte de individuos que normalmente carecen de formación extensa en técnicas de laboratorio. En algunas realizaciones, el dispositivo está configurado para hacer innecesaria la transferencia de la muestra extraída al dispositivo de inmunoensayo para su análisis. En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención está configurado para permitir el uso de un hisopo que lleva al menos un componente de la solución de extracción de analitos. En algunas realizaciones, al menos un componente de la solución de extracción de analitos es un sólido seco no volátil (por ejemplo, ácido cítrico) y se incorpora al hisopo. En algunas realizaciones, el dispositivo está configurado para simplificar los pasos del procesamiento de extracción de analitos, reduciendo el número de soluciones de reactivos y pasos de ensayo. En algunas realizaciones, la cantidad de (a) reactivo no volátil inmovilizado en el hisopo y (b) reactivo de extracción en la cámara de extracción son alícuotas previas en el dispositivo. En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención reduce los errores que se deben a la dispensación incorrecta del reactivo y a los pasos de transferencia de la muestra. En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención está configurado para detectar la presencia o ausencia del antígeno de estreptococos del grupo A en muestras del hisopo, por ejemplo, muestras del hisopo para la garganta.
Normalmente, el dispositivo y los métodos de la presente invención permiten la detección de analitos en muestras que necesitan ser extraídas o manipuladas químicamente de otro modo antes de llevar a cabo el ensayo, mientras que simplifican el proceso de extracción de la muestra y reducen su manipulación.
El dispositivo de la presente invención está configurado para recolectar una muestra biológica o clínica, el dispositivo está compuesto por un vástago de plástico o material de soporte similar y una punta, ubicada en un extremo del vástago, hecha de fibra o espuma u otro material absorbente recubierto, envuelto o depositado de otro modo en el extremo del vástago (tomados en conjunto, el vástago y la punta constituyen el "hisopo"). En algunas realizaciones, el material no volátil depositado se recubre sobre el vástago del hisopo en el área directamente subyacente a su punta o se incorpora dentro del material absorbente de la punta del vástago. En algunas realizaciones, el material no volátil está configurado para su uso en la extracción y/o el tratamiento de la muestra biológica/clínica recolectada en el hisopo.
En algunas realizaciones, la presente invención es un método para determinar la presencia o ausencia del antígeno de estreptococos del grupo A en una muestra, que comprende los siguientes pasos: (a) recolectar una muestra biológica usando un hisopo para la garganta que incorpora un ácido no volátil; (b) extraer el antígeno de la muestra en una cámara de ensayo que contiene un reactivo de extracción, donde el reactivo de extracción es una solución acuosa de sal de nitrito, (c) hacer interactuar la solución de extracción que contiene el analito extraído (antígeno de polisacárido del estreptococo A) con un dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral, donde la interacción se permite mediante (i) la inserción de una tira reactiva de flujo lateral en la solución de extracción o mediante (ii) la transferencia del contenido de la solución de extracción al dispositivo de ensayo por medio de una válvula, pipeta, fuerzas capilares o cualquier otro medio conocido de transferencia de fluidos; (d) permitir la formación de complejos de reactivos marcados con analito mediante la reacción del analito que fluye a través del dispositivo de flujo lateral con el reactivo marcado específico del analito que lleva el dispositivo de flujo lateral; (e) determinar la presencia o ausencia del analito en la muestra por la presencia o ausencia de una señal formada por la unión del complejo de reactivo marcado con analito a un reactivo de captura específico del analito inmovilizado en la zona de detección del dispositivo de flujo lateral, o cualquier combinación de los mismos.
En algunas realizaciones, la presente invención es un dispositivo configurado para permitir llevar a cabo un inmunoensayo para la extracción de antígenos de carbohidrato de estreptococos del grupo A. En algunas realizaciones, no se requiere la transferencia de un fluido de muestra extraído al dispositivo de inmunoensayo para su análisis. En algunas realizaciones, el contacto entre la solución de extracción y la tira de diagnóstico es suficiente para llevar a cabo el ensayo. En algunas realizaciones, los métodos de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral de la presente invención se pueden llevar a cabo mediante el uso de tiras reactivas disponibles en el comercio. En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención está configurado para el uso de hisopos que llevan al menos un componente de la solución de extracción de analitos, en donde el componente reactivo de extracción de analitos puede estar en forma de un sólido seco no volátil aplicado al hisopo mediante incorporación. En algunas realizaciones, el dispositivo reduce la complejidad del proceso de extracción de analitos y reduce el número de reactivos y pasos de ensayo requeridos. En algunas realizaciones, el dispositivo está configurado para permitir la extracción y el análisis de analitos dentro de una sola cámara utilizando un único reactivo de extracción previamente cargado. En algunas realizaciones, el dispositivo está configurado para ser utilizado sin necesidad de retirar el hisopo o la solución de extracción de la cámara de extracción para la realización del ensayo.
Ejemplos:
Para que las ventajas de la invención se entiendan fácilmente, se hará una descripción más particular de la divulgación descrita brevemente más arriba con referencia a realizaciones específicas que se ilustran en los dibujos adjuntos. Se observa que los dibujos de la divulgación pueden no estar a escala y son simplemente representaciones esquemáticas, no destinadas a representar parámetros específicos de la divulgación. Debe entenderse que estos dibujos representan solo realizaciones típicas de la divulgación y, por lo tanto, no deben considerarse como limitantes de su alcance, la divulgación se describirá y explicará con especificidad y detalle adicionales mediante el uso de los dibujos adjuntos, en donde:
La figura 1 muestra una realización del dispositivo de la presente invención, que incluye un hisopo, compuesto por un vástago (1) y una punta redondeada hecha de material absorbente (2) para la recolección de muestras clínicas, la punta incorpora un reactivo no volátil esencial para extraer eficazmente analitos de la muestra. La incorporación de reactivo (3) se puede realizar cubriendo el vástago del hisopo (figura 1A) o en el extremo posterior de la punta del hisopo en el límite entre la punta y el vástago, lejos de la zona de recolección de la muestra (figura 1B). Cabe señalar que son posibles otros esquemas de incorporación de reactivos y las ilustraciones actuales simplemente sirven como ejemplos, que describen los sitios de incorporación preferidos.
La figura 2 muestra una realización del dispositivo de la presente invención, en donde la extracción del antígeno del estreptococo A se lleva a cabo insertando el hisopo para garganta modificado (1-2) que lleva una muestra clínica en una cámara de extracción (4) que contiene un solución en alícuotas de sal de nitrito (reactivo de extracción) (5). El ácido incorporado dentro de la punta del hisopo (3) se disuelve y acidifica la solución de sal de nitrito, creando así una solución de ácido nitroso (solución de extracción). Este proceso promueve la extracción del antígeno del estreptococo A basado en polisacáridos, que se mejora aún más mezclando minuciosamente la punta del hisopo (2) en la solución de extracción (5). El hisopo puede entonces mantenerse en la cámara de extracción (4) mientras la solución de extracción que contiene el analito extraído se pone en contacto con la tira de flujo lateral (6-9). Eso se puede lograr sumergiendo la almohadilla de muestra de la tira reactiva (8) en la solución de extracción sin quitar el hisopo de la cámara de extracción. El tampón incorporado opcionalmente en la almohadilla de muestra de la tira reactiva actúa para neutralizar la solución de extracción ácida que lleva el analito. El analito extraído viaja por fuerzas capilares desde la almohadilla de muestra de la tira reactiva hasta el sitio sobre la tira, donde se ha incorporado el reactivo marcado específico del analito (9), solubilizando así este reactivo y formando complejos marcados de analito-reactivo. Estos complejos continúan fluyendo a través de la tira reactiva, impulsados por fuerzas capilares hasta que alcanzan la zona de captura (7) donde se unen a un reactivo de captura inmovilizado (generalmente otro reactivo/anticuerpo específico del analito, específico para el analito (T) o el propio reactivo móvil marcado (C)). Este evento de unión produce la acumulación del marcado en la zona de captura, que es detectable visualmente o se puede monitorear mediante el uso de un lector dedicado, lo que proporciona una indicación de la presencia del analito en la muestra (T) y del buen funcionamiento de la prueba (C). El exceso de solución de extracción es adsorbido por la almohadilla adsorbente (6) ubicada en el extremo distal de la tira reactiva de flujo lateral, que impulsa el flujo capilar a lo largo de la membrana de la tira reactiva. En algunas realizaciones, la punta del hisopo puede tener tres funciones distintas: (i) recolectar una muestra biológica o clínica, por ejemplo, colonias bacterianas de la garganta de un paciente; (ii) incorporar reactivo no volátil adsorbido por la punta del hisopo; y (iii) cotransferir tanto la muestra biológica/clínica como el reactivo no volátil incorporado por hisopo al reactivo de extracción para efectuar una extracción eficiente del analito.
En una realización, las dimensiones, la geometría y las propiedades ópticas de la cámara de extracción se seleccionan para permitir llevar a cabo el ensayo dentro de la cámara de extracción sin transferir el fluido de extracción o el hisopo extraído de la cámara de extracción. Dado que los diámetros de las puntas de los hisopos y los anchos de las tiras reactivas suelen oscilar entre 4 mm (por ejemplo, entre 3 mm y 6 mm), una cámara de extracción está configurada para tener un diámetro interno de 4 a 10 mm para llevar a cabo la extracción de analitos y el ensayo inmunocromatográfico. Normalmente, el intervalo de longitud de la punta del hisopo comercial es de 10 a 30 mm y, por lo tanto, el volumen del fluido de extracción debe ajustarse en consecuencia para permitir una
cobertura suficiente de la punta del hisopo con el reactivo de extracción para optimizar la extracción del analito. En una realización de ejemplo, utilizando una cámara de extracción cilíndrica de 5 mm de diámetro interno y un hisopo con punta de 15 mm, el volumen mínimo de la solución de extracción puede ser 250 ul, lo que permite una cobertura suficiente de la punta del hisopo para una extracción óptima del analito. En algunas realizaciones, el dispositivo de la presente invención puede usar un volumen normal de fluido de extracción presente en las pruebas de estreptococo A disponibles en el comercio de 250-500 ul, que puede ser compatible con llevar a cabo los pasos de extracción y ensayo dentro de una sola cámara.
En algunas realizaciones, la geometría de la cámara de extracción puede ser cilíndrica, rectangular o de cualquier otra forma que se adapte adecuadamente tanto al hisopo como a la tira reactiva. En algunas realizaciones, el dispositivo se compone de materiales que incluyen vidrio y plásticos inertes (por ejemplo, entre otros, polipropileno, polietileno, tereftalato de polietileno, poliestireno, policarbonato, etc., o cualquier combinación de los mismos) que exhiben una unión mínima del analito extraído que será analizado. En algunas realizaciones, se usan materiales ópticamente transparentes para las paredes de la cámara de extracción para visualizar los resultados de las pruebas. En algunas realizaciones, la longitud de la cámara de extracción se puede ajustar para permitir que el área de lectura de resultados en la tira reactiva sobresalga de la abertura de la cámara de extracción para permitir visualizar los resultados (figura 2). En algunas realizaciones, el fondo de la cámara de extracción puede ser redondeado, en forma de V, plano o de cualquier otra forma configurada para adaptar tanto la punta del hisopo como la tira reactiva, ya sea solas o juntas en caso de estar presentes. En algunas realizaciones, el uso de geometrías redondeadas o en forma de V reduce el volumen requerido para una cobertura óptima de la punta del hisopo. En algunas realizaciones, el uso de geometrías redondeadas o en forma de V mejora la adaptación conjunta de la tira reactiva y la punta del hisopo (véase la figura 2). En algunas realizaciones, la cámara de extracción está tapada, lo que permite su llenado previo con una cantidad precisa de reactivo de extracción, lo que ayuda a transportar el kit de diagnóstico al sitio donde se realizará la prueba, y destapar la cámara de extracción inmediatamente antes de introducir el hisopo que lleva la muestra biológica.
En otra realización del dispositivo de la presente invención, el contenido de fluido de la cámara de extracción puede transferirse para su análisis a una tira reactiva contenida dentro de un dispositivo de flujo lateral por medio de una válvula o cualquier otro medio común de transferencia de fluido gravitacional o capilar.
La figura 3 muestra una realización de la presente invención, donde el hisopo que lleva el reactivo no volátil incorporado (1-3) y la tira reactiva (6-9) se integran en un solo dispositivo conectando el extremo posterior de la punta del hisopo (2) a la almohadilla de muestra de la tira reactiva (8) permitiendo la comunicación líquida capilar entre ambos medios. Este dispositivo integrado unifica el hisopo y la tira de diagnóstico, lo que permite la recolección y el análisis de la muestra clínica en un único dispositivo. Esta configuración reduce la complejidad del procedimiento de diagnóstico al eliminar el requisito de agregar tiras reactivas a la cámara de extracción después de extraer el analito (como se muestra en la figura 2). En esta realización de ejemplo, la introducción de la punta del hisopo (2) en el reactivo de extracción (5) presente en la cámara de extracción (4) da como resultado la adsorción del reactivo de extracción en la punta del hisopo. Esto conduce a la solubilización del reactivo no volátil transportado por la punta del hisopo (3) en la solución de reactivo de extracción, que a su vez proporciona las condiciones óptimas para una extracción eficiente in situ del analito presente en la punta del hisopo, y posiblemente reduce la necesidad de agitar la punta del hisopo en la solución del reactivo de extracción para efectuar una extracción eficiente del analito. El analito extraído luego viaja por fuerzas capilares desde la punta del hisopo hacia la almohadilla de muestra de la tira reactiva (8), donde es opcionalmente neutralizado por un tampón incorporado en ese área de la tira reactiva. El analito extraído continúa viajando por fuerzas capilares desde la almohadilla de muestra de la tira reactiva hasta el sitio sobre la tira, donde se ha incorporado el reactivo marcado específico del analito (9), solubilizando así este reactivo que reacciona con el analito formando complejos marcados de analito-reactivo. Estos complejos continúan fluyendo a través de la tira reactiva por fuerzas capilares hasta que alcanzan la zona de captura (7) donde los complejos se pueden unir a un reactivo de captura inmovilizado (generalmente otro reactivo/anticuerpo específico del analito, específico para el analito (T) o el propio reactivo marcado (C)). En esta realización, la unión del hisopo y la tira reactiva está enfundada en una carcasa (10) que actúa como un mango y reemplaza el vástago del hisopo para una recolección eficaz de muestras clínicas, y un casete para la tira reactiva. Una ventana en esta carcasa (11), que puede ser simplemente una abertura o estar compuesta, por ejemplo, entre otros, de una película de plástico transparente, permite una lectura fácil de los resultados de la prueba. La carcasa (10) y la cámara de extracción (4) están configuradas para hacer coincidir el diámetro externo de la carcasa con el diámetro interno de la cámara de extracción, lo que permite que la carcasa encaje y, opcionalmente, tape la cámara de extracción. Dicho cierre puede verse afectado al obstruir la cámara de extracción por la carcasa o por medio de una junta roscada o cualquier otro medio para formar dicha unión. Dicho cierre tiene la ventaja adicional de sellar la cámara de extracción y evitar el derrame del reactivo de extracción fuera de la cámara de extracción. Esto también simplifica la eliminación de la prueba en una unidad después de leer los resultados. En una realización, la punta del hisopo puede tener cuatro funciones: (i) recolectar una muestra biológica o clínica, por ejemplo, colonias bacterianas de la garganta de un paciente; (ii) incorporar reactivo no volátil adsorbido por la punta del hisopo que ayuda en la extracción de analitos; (iii) cotransferir la muestra biológica/clínica y el reactivo no volátil incorporado por hisopo al reactivo de extracción para formar la solución de extracción y efectuar una extracción eficaz del analito; y (iv) proporcionar un conducto de fluido que permita una adsorción capilar eficaz de la solución del analito extraído a la almohadilla de la muestra de la tira reactiva para su análisis.
La figura 4A muestra una configuración de dispositivo integrado que permite integrar la punta del hisopo con la tira de diagnóstico, lo que implica una carcasa compuesta por dos válvulas de enclavamiento coincidentes (10a,b). Una de estas válvulas, la cubierta (10a), está configurada para sujetar la punta del hisopo (2) a través de su vástago (1), mientras que la otra válvula, la base (10b), está configurada para adaptarse a la tira reactiva (6-9). Estas dos válvulas de enclavamiento están diseñadas para poner la punta del hisopo (2) y la almohadilla de muestra de la tira reactiva (8) en contacto físico al unir esas dos válvulas. La ventana de resultados (11) en la carcasa permite la visualización directa de los resultados de las pruebas de diagnóstico. La tapa de la carcasa (12), que protege la punta del hisopo de daños mecánicos, se quita para exponer la punta del hisopo inmediatamente antes de la recolección de la muestra clínica. La figura 4B muestra más detalles de la interacción entre la cubierta de la carcasa (10a) y el vástago del hisopo (1), lo que muestra un posible mecanismo de cierre que implica protuberancias en la cubierta (13) que sirven para inmovilizar firmemente el vástago del hisopo dentro de la cubierta de la carcasa. La figura 4C muestra un dispositivo integrado completamente ensamblado.
En algunas realizaciones del dispositivo de la presente invención, el reactivo de extracción está hecho exclusivamente de solvente, por ejemplo, entre otros, agua. En otras realizaciones, el reactivo de extracción es una solución acuosa con una concentración de sal de nitrito en el intervalo de 0,2-5 M. El reactivo de extracción también puede contener cualquier detergente no iónico de uso común (por ejemplo, entre otros, NONIDET P- 40, Tween-20 Triton X-100, CHAPS o cualquier combinación de los mismos), un compuesto de tampón de pH (por ejemplo, entre otros, fosfato, Tris, HEPES o cualquier combinación de los mismos), un agente quelante (por ejemplo, entre otros, EDTA, EGTA o cualquier combinación de los mismos), un conservante (por ejemplo, entre otros, timerosal, digluconato de clorhexidina, benzoato de sodio, sorbato de potasio, azida de sodio, sales de sulfato de gentamicina, cloranfenicol y estreptomicina, inhibidores de proteasa o compuestos fenólicos, o cualquier combinación de los mismos), y un marcador que cambia el color de la solución (por ejemplo, entre otros, de rosa a amarillo claro) al solubilizar el reactivo adicional incorporado en el hisopo. En algunas realizaciones, la extracción del analito de la muestra se lleva a cabo poniendo en contacto el hisopo para la garganta con 400 ul de solución de nitrito de sodio 1,2 M presente en la cámara de extracción. En algunas realizaciones, la punta del hisopo se agita en el reactivo de extracción girando el hisopo contra el costado del tubo. En algunas realizaciones, después de mezclar la muestra con los reactivos, se deja que la extracción se desarrolle durante entre 10 segundos y 120 segundos a fin de permitir una extracción adecuada del antígeno de polisacárido. En algunas realizaciones, se deja que la extracción se desarrolle durante entre 10 segundos y 60 segundos a fin de permitir una extracción adecuada del antígeno de polisacárido. En algunas realizaciones, se permite que la extracción continúe durante entre 10 y 30 segundos. En algunas realizaciones, se permite que la extracción continúe durante entre 30 y 60 segundos. En algunas realizaciones, se permite que la extracción continúe durante entre 30 y 120 segundos. En una realización, el hisopo se deja en la cámara de extracción mientras se introduce la tira reactiva (figura 2). En otra realización (figura 3), el analito se extrae in situ en la punta del hisopo mediante el reactivo de extracción entrante que se acidifica con el ácido no volátil incorporado en la punta del hisopo. En algunas realizaciones, la configuración tiene la ventaja de permitir un tiempo de contacto adicional entre el reactivo de extracción y la muestra transportada por la punta del hisopo, lo que optimiza la extracción del antígeno.
En algunas realizaciones del dispositivo de la presente invención, la neutralización de la solución de ácido nitroso tras la extracción de los antígenos se ve afectada por un material de tampón incorporado dentro de la porción receptora de la muestra (8) del dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral (tira reactiva). En una realización, la extracción y el análisis del analito se realizan dentro de la misma cámara sin retirar el hisopo ni el fluido, la introducción de la tira reactiva en la cámara de extracción tras la extracción del analito hace que el tampón contenido dentro de la tira reactiva se disuelva en la solución de extracción, neutralizando así la solución de ácido nitroso y permitiendo un rendimiento óptimo del ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral.
En algunas realizaciones del dispositivo de la presente invención, la cantidad de ácido incorporado dentro del hisopo es de entre 2 y 800 micromoles. Como resultará evidente para una persona con conocimientos en la técnica, la cantidad de ácido que debe incorporarse en la punta del hisopo para permitir una extracción eficaz del antígeno del estreptococo A depende de varios factores, que incluyen (entre otros): i) grado de acidez (pKa), ii) velocidad de solubilización ácida iii) volumen y concentración del reactivo de extracción que se va a acidificar, iv) esquema y detalles de rendimiento del ensayo (con o sin extracción de hisopo, o mediante el uso de un dispositivo integrado, etc.). Cada combinación de los factores previos debe evaluarse empíricamente para asegurar una extracción óptima del antígeno del estreptococo A. Como pauta para tal extracción óptima, puede servir el intervalo de pH del tampón resultante a partir de la mezcla de las dos soluciones de reactivo individuales contenidas en las pruebas de diagnóstico rápidas típicas del estreptococo A, que normalmente tiene un pH de 4,5 a 4,7. En algunas realizaciones, el ácido puede seleccionarse de ácidos orgánicos no volátiles comestibles o normalmente seguros (GRAS), tales como, entre otros: cítrico, ascórbico, etc. En algunas realizaciones, el ácido permite que el hisopo se use directamente en contacto con el tejido de la garganta. En algunas realizaciones, el hisopo se puede configurar para que tenga un depósito o recubrimiento de ácido no volátil en una ubicación que no entra en contacto directo con el tejido de la garganta, como en el vástago del hisopo en el área directamente subyacente a su punta o que se incorpora dentro del material absorbente de la punta del vástago lejos del área que está configurada para entrar en contacto con el tejido de la garganta (figura 1). En algunas realizaciones, el ácido no volátil se puede incorporar conjuntamente con otros agentes inertes (por ejemplo, dextrosa) a fin de mejorar la disolución del ácido en el tampón
de extracción. En algunas realizaciones, el ácido no volátil puede incorporarse conjuntamente con otros agentes inertes para mejorar el sabor (por ejemplo, edulcorantes, sabores artificiales) o añadir color (por ejemplo, colorante para alimentos). En algunas realizaciones, el ácido no volátil se puede incorporar conjuntamente con un agente mucolítico, como N-acetilcisteína, para reducir la viscosidad de la muestra. En algunas realizaciones, el ácido no volátil depositado puede ser polimérico (por ejemplo, entre otros, ácido poliestireno sulfónico, Nafion, etc.) e insoluble en el reactivo de extracción. En algunas realizaciones, un intercambio iónico entre el polímero ácido y el reactivo de extracción da como resultado la acidificación de este último sin disolución del polímero ácido.
En algunas realizaciones, la presente invención es un dispositivo que incluye un hisopo usado para la recolección de muestras biológicas, donde el hisopo puede comprender, por ejemplo, entre otros, un hisopo recubierto de fibra de poliéster (o fibra de otro material polimérico), hisopo de espuma, que comprende poliuretano de celda abierta (por ejemplo, entre otros, hisopos de espuma Becton Dickinson) o un hisopo flocado (por ejemplo, entre otros, hisopos fabricados por Copan). En algunas realizaciones, para aumentar la sensibilidad del ensayo, las puntas de los hisopos se construyen para adsorber una cantidad mínima de analito y conservar un volumen mínimo de fluido cuando se acoplan a la almohadilla de muestra de una tira reactiva, maximizando así la transferencia de muestra a la tira reactiva para su análisis. En algunas realizaciones, esto se logra mediante la selección y optimización adecuadas de los siguientes parámetros: material de construcción de la punta del hisopo (por ejemplo, entre otros, fibra de poliéster), diámetro de la fibra de la punta (por ejemplo, entre otros, 5-20 micrones), propiedades de la superficie de la fibra (por ejemplo, entre otros, revestimiento hidrófilo), porosidad de la punta (por ejemplo, entre otros, una porosidad del 70-90 %), longitud y diámetro de la punta (por lo general, entre otros, 15-20 mm y 4-6 mm, respectivamente) y sorptividad de la punta. En algunas realizaciones, se puede elegir la capacidad de sorptividad de la punta para permitir una transferencia de fluido capilar rápida y cuantitativa desde la solución de extracción a la punta del hisopo y desde la punta del hisopo a la almohadilla de muestra de la tira reactiva. Dicha transferencia de fluido capilar puede o no ser contrarrestada por fuerzas gravitacionales, es decir, el dispositivo que incorpora el hisopo y la tira reactiva puede funcionar en posición vertical u horizontal. La respectiva capacidad de sorptividad y la porosidad de la punta del hisopo, la almohadilla de muestra de la tira de prueba y las membranas adicionales que se usan para construir la tira reactiva basada en flujo lateral deben seleccionarse y/o ajustarse para permitir un flujo de líquido eficiente y continuo desde la punta del hisopo a la almohadilla de muestra de la tira reactiva y desde allí al resto de los componentes de la tira reactiva a fin de permitir un funcionamiento óptimo del dispositivo. Tal selección y/o ajuste de la porosidad y la sorptividad del componente del dispositivo debe tener en cuenta en el uso previsto del dispositivo en términos de su posicionamiento vertical frente a horizontal, por ejemplo, entre otros, el aumento de las fuerzas capilares que actúan dentro de los componentes del dispositivo para contrarrestar las fuerzas gravitacionales externas en dispositivos diseñados para funcionar en posición vertical.
En algunas realizaciones, el hisopo se puede preparar con un ácido no volátil sumergiendo, rociando o dispersando de otro modo una solución de dicho ácido en un solvente volátil, seguido de la evaporación del solvente. En algunas realizaciones, cuando se emplean polímeros ácidos, un extremo del vástago del hisopo (donde se va a construir la punta) se puede envolver previamente o recubrir con una membrana o película hecha del material polimérico ácido antes de la aplicación de la fibra (por ejemplo, entre otros, lana, algodón, poliéster o cualquier otro material fibroso o absorbente, por ejemplo, entre otros, una esponja) o matriz de espuma para crear la punta (figura 1). En algunas realizaciones, tal configuración evita el contacto físico directo entre el polímero ácido transportado por el hisopo y el tejido de la garganta del que se va a extraer la muestra biológica para su diagnóstico.
En algunas realizaciones, la presente invención es un dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de un paso configurado para el uso de tiras reactivas basadas en flujo lateral disponibles en el comercio. En algunas realizaciones, el dispositivo de ensayo inmunocromatográfico puede contener una región receptora de la muestra que comprende un material poroso, configurado para permitir el flujo lateral de una muestra que contiene analitos extraídos de la región receptora de la muestra a la región de detección de analitos. En algunas realizaciones, la región receptora de la muestra y la región de detección de analito pueden estar presentes en un único miembro poroso, o pueden comprender al menos dos miembros porosos separados en contacto con flujo lateral. En algunas realizaciones, la región receptora de la muestra puede contener reactivos marcados secos específicos del analito que son solubilizados por el reactivo de extracción, permitiendo la formación del complejo reactivo marcado con analito. En algunas realizaciones, los complejos de analito-reactivo marcados están configurados para fluir a través del dispositivo por fuerzas capilares hasta que alcanzan la zona de captura donde se unen al reactivo de captura inmovilizado, normalmente otro anticuerpo específico de analito (es decir, un evento de unión). En algunas realizaciones, el evento de unión es visualmente detectable o mediante el uso de un lector dedicado mediante la acumulación del marcador en la zona de captura, que está configurado para proporcionar una indicación de la presencia del analito en la muestra.
Claims (13)
1. Un dispositivo, que comprende:
- una cámara de extracción llenada con un reactivo de extracción, en donde el reactivo de extracción incluye una sal de nitrito,
- un hisopo que comprende una punta y un vástago, la punta es un componente absorbente unido al vástago que está configurado para incorporar un reactivo no volátil en un extremo posterior en un límite entre la punta y el vástago, lejos de una zona de recolección de muestras del componente absorbente, y para recolectar una muestra biológica en la zona de recolección de la muestra, en donde el componente absorbente comprende el reactivo no volátil, en donde el reactivo no volátil está configurado para reaccionar con el reactivo de extracción para formar una solución de extracción, la solución de extracción está configurada para extraer un analito de la muestra biológica,
en donde el reactivo no volátil es ácido, en donde el hisopo está configurado para ser recibido dentro de la cámara de extracción para colocar el componente absorbente del hisopo en comunicación fluida con el reactivo de extracción para formar la solución de extracción,
- una tira reactiva configurada para ponerse en comunicación fluida con la solución de extracción tras la extracción del analito de la muestra biológica, la tira reactiva comprende:
- una porción receptora de la muestra configurada para aceptar una muestra, en donde la muestra es una muestra líquida, y en donde la porción receptora de la muestra está configurada para permitir el movimiento del analito en la muestra líquida a través de la tira reactiva por acción capilar,
- un sitio en la tira donde se ha incorporado un reactivo marcado con un analito específico, en donde el reactivo marcado con un analito específico está configurado para unirse al analito de la muestra biológica, y
en donde el reactivo marcado específico del analito comprende una molécula que está configurada para unirse específicamente al analito y con alta afinidad y en donde el reactivo marcado específico del analito está marcado con un marcador que permite su detección,
- una porción de captura configurada para recibir el analito de la muestra biológica y el reactivo marcado específico del analito de manera que muestre un resultado positivo o negativo al finalizar el ensayo, y
- una almohadilla adsorbente unida a un extremo distal de la tira reactiva y configurada para unirse a un exceso de reactivo de extracción permitiendo así el flujo a través de la tira reactiva.
2. El dispositivo de la reivindicación 1,
en donde el analito es el antígeno de carbohidrato de estreptococos del grupo A.
3. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 o 2,
en donde el hisopo y la tira reactiva están configurados para estar en comunicación fluida, de modo que se produzca un flujo capilar desde el componente absorbente del hisopo a una porción receptora de la muestra de la tira reactiva.
4. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 a 3,
en donde el vástago es sólido, poroso o cualquier combinación de los mismos; y/o en donde el vástago está configurado para proporcionar:
- soporte mecánico para el componente absorbente del hisopo, y
- flujo capilar a través de un núcleo poroso del vástago.
5. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 a 4,
en donde el componente absorbente del hisopo está compuesto por una fibra, espuma de material polimérico, material absorbente o cualquier combinación de los mismos.
6. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 a 5,
en donde el reactivo ácido no volátil se deposita en el componente absorbente del hisopo al:
- rociar, sumergir o dispersar el solvente que contiene el reactivo ácido no volátil sobre el componente absorbente del hisopo, y
- evaporar el solvente; y/o
en donde la cantidad de reactivo ácido no volátil está entre 2 y 800 micromoles.
7. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 a 6,
en donde el reactivo ácido no volátil es soluble en el reactivo de extracción.
8. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 a 6,
en donde el reactivo ácido no volátil es insoluble en el reactivo de extracción.
9. El dispositivo de la reivindicación 8,
en donde el reactivo ácido no volátil está configurado para intercambiar protones con el reactivo de extracción; y/o en donde el reactivo no volátil ácido insoluble se deposita sobre el hisopo en una región configurada para unirse al componente absorbente, y
en donde el reactivo no volátil ácido insoluble se deposita sobre el hisopo revistiéndolo con una membrana o película hecha de un material polimérico antes de la aplicación del componente absorbente, para evitar el contacto directo entre el ácido y el sujeto.
10. El dispositivo de una de las reivindicaciones 1 a 9,
en donde el reactivo ácido no volátil es orgánico; o
en donde el reactivo ácido no volátil es inorgánico.
11. El dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el dispositivo comprende:
- un primer componente estructural configurado para unir el componente absorbente del hisopo mediante el vástago del hisopo,
- un segundo componente estructural configurado para alojar la tira reactiva,
en donde el componente absorbente y una porción receptora de la muestra de la tira reactiva están en comunicación líquida cuando se unen al primer componente estructural y al segundo componente estructural.
12. Un método que comprende:
(i) recolectar una muestra biológica de un sujeto en una zona de recolección de muestra del componente absorbente de un hisopo, el hisopo comprende una punta y un vástago, la punta es un componente absorbente unido al vástago que está configurado para incorporar un primer reactivo no volátil en un extremo posterior del componente absorbente en un límite entre la punta y el vástago, lejos de la zona de recolección de la muestra; (ii) transferir el hisopo a una cámara que contiene un reactivo de extracción configurado para reaccionar con el reactivo no volátil, a fin de permitir que el reactivo no volátil reaccione con el reactivo de extracción y genere una solución de extracción;
(iii) extraer un analito de la muestra biológica del sujeto mediante la solución de extracción;
(iv) poner en contacto la solución de extracción que contiene el analito extraído con un dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral que comprende un reactivo específico del analito marcado; y
(v) determinar la presencia o ausencia del analito extraído en la muestra biológica del sujeto,
en donde la unión del analito a un reactivo de captura inmoviliza específicamente el complejo analito-indicador marcado en el dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral, y en donde el reactivo de captura está configurado para unirse específicamente al analito; y
en donde el primer reactivo no volátil es ácido.
13. El método de la reivindicación 12,
en donde el componente absorbente del hisopo está configurado para estar en contacto físico con una porción receptora de la muestra de una tira reactiva de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral que comprende el reactivo específico del analito marcado;
en donde el paso (ii) comprende:
- transferir el componente absorbente del hisopo a la cámara que contiene el reactivo de extracción configurado para reaccionar con el reactivo no volátil,
en donde la solución de extracción se forma in situ mediante la reacción del reactivo de extracción con un segundo reactivo no volátil incorporado en el componente absorbente del hisopo; y
en donde el paso (v) comprende:
- determinar la presencia o ausencia del analito extraído en la muestra biológica del sujeto midiendo una señal generada por la unión del complejo analito-indicador marcado a un reactivo de captura, en donde el reactivo de captura está inmovilizado en el dispositivo de ensayo inmunocromatográfico de flujo lateral.
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