JP2002501179A - アッセイ状態の監視方法 - Google Patents

アッセイ状態の監視方法

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Abstract

(57)【要約】 この発明の一部は、アッセイ、好ましくはイムノアッセイの実施と監視における器機とアッセイ装置間の光通信用独立アッセイコントロール(IAC)使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) この発明は部分的には、アッセイ、好ましくはイムノアッセイの実施と監視に
おける器機(instrument)とアッセイ装置(device)間の光通信用独立アッセイ
コントロール(IAC)の使用に関する。
【0002】 (背景技術) 複雑な試料中の分析物を迅速かつ簡単に測定するための信頼できる方法の開発
は増々重要になっている。例えば、病院の救急部門における看護検査(care tes
ting)の要点は未熟練の技師が複雑な化学的および免疫化学的アッセイをおこな
うことによって患者の状態を迅速に確定することである。この検査は通常は、臨
床化学者として訓練を受けていない救急病室の技師または看護婦によっておこな
われる。血液試料を病院の検査室へ移送しておこなっている現在のプラクティス
は、検査結果が30分以内に要求される場合には不適当である。従って、問題は
、アッセイ結果が短時間内に要求されるにもかかわらず、病院の救急部門におい
て利用できる検査のための方法、職員および装置がこの要求に適合していないと
いう点にある。簡単な方法で迅速に結果を得るための別の方策は医師のオフィス
や患者の家庭における検査および屋外における汚物や汚染物の検査に要求されて
いる。
【0003】 このように、簡単で迅速におこなうことができて信頼性のあるイムノアッセイ
系に対する要求は満たされたいない。イムノアツセイ系における信頼性は分析物
の正確な測定にとっては重要である。救急病室内においては、医師による患者の
診断と処置はアッセイ結果に応じておこなわれる。家庭内においては、アッセイ
の結果は、例えば、治療薬の投与量と投与回数を決定するのに役立つ。屋外にお
ける汚物や汚染物の検査においては、検査結果は汚染物を除去するために必要な
改修や土地の掘削の程度を確定するのに利用できる。
【0004】 アッセイコントロールに関する従来の文献には、アッセイ装置における評価を
必要とするパラメーターは明確には規定されていない。例えば、多くの刊行物に
おいては、非特異的結合の効果を決定するコントロールの例が単に開示されてい
るに過ぎない。これらの刊行物のうちの一部のものは主として非特異的結合の制
御法に関するものであり、また、別の刊行物は非特異的結合の制御手段を組み込
んだ装置を関するものである。これらに関しては、次の米国特許の各明細書を例
示することができる:第4,533,629号、第4,540.659号、第4
,843,000号、第4,849,338号、第5,342,759号、第4
,649,121号、第4,558,013号、第4,541,987号、第4
,472,353号および第4,099,886号。
【0005】 (発明の開示) (発明が解決しようとする技術的課題およびその解決方法) この明細書に記載の発明は、アッセイ装置内における独立アッセイコントロー
ル(IAC)の新規な使用に関する技術を提供するためになされたものである。
IACの結果はアッセイ結果によっては一般的には左右されないが、1つのIA
Cからの結果は別のIACからの結果に依存していてもよい。例えば、1つのI
ACにおける測定の変化は別のIACにおける測定の変化に対して、両方のIA
Cが相互に依存する場合には、比例してもよい。
【0006】 ここで用いる「IAC」という用語は、あるアッセイ測定に依存しないいずれ
かのコントロール測定に関するものである。一部のIACは相互に独立していて
もよく、別のIACは相互に依存していてもよい。例えば、IACが相互に独立
の場合には、第1IAC測定の変化は発生してもよいが、第2IAC測定の変化
は発生しなくてもよい。別の例においては、IACが相互に依存する場合には、
第1IAC測定の変化は第3IAC測定における見合った変化と関連づけること
ができてもよい。
【0007】 1もしくは複数のIACをいったん測定すれば、該IAC測定はアッセイ測定
を補正するのに利用できる。これらのIACによれば、アッセイ条件が変化して
も、アッセイ検出系から正確な結果が得られることが保証される。本発明による
いずれのIACもアッセイ測定の補正に利用することができる。1つのIACを
利用してアッセイの結果を補正してもよく、また、複数のIACを利用してアッ
セイの結果を補正してもよい。
【0008】 流速を決定するためのIAC ここで用いる「流速(rate of flow)」という用語は、液状溶液がアッセイ装
置内を通過するときの速度に関する。流速は単位時間あたりの距離によって測定
することができる。あるいは、流速は任意の単位または流速の平均値からの偏差
値として表示できる。流速の平均値は、異なるアッセイ装置を用いる複数回の実
験によって決定することができる。
【0009】 ここで用いる「アッセイ装置(assay device)」という用語は、室(chamber )内を通る液体の流れを可能にするいずれかの適体な構造体に関する。例えば、
アッセイ装置の少なくともいくつかの室は毛細管作用によって液体を流動させる
ことができるチューブであってもよい。アッセイ装置は、例えば、プロピレン、
ポリプロピレンおよびプラスチックスを含むいずれの種類の材料から構成されて
いてもよい。アッセイ装置はここに記載の装置(apparatus)に取り付けてもよ い。本発明は部分的にはここで規定されるIACを実施し得るいずれのアッセイ
装置にも関する。例えば、第2の結合対メンバー(MBP)がアッセイ装置内の
診断用レーンの固体相と結合することをIAC法が必要とするならば、本発明の
1つの観点は、診断用レーン内の固体相と結合した第2MBPを含むアッセイ装
置によって特徴づけられる。
【0010】 従って、第1の観点においては、本発明は、アッセイ装置内を通過する溶液の
流速を決定するための方法によって特徴づけられる。このアッセイ装置は反応室
と少なくとも1つの診断用レーンを具有する。この方法は次の過程を含む。 過程(a):第1の結合対メンバー(MBP)を反応室内へ供給し、固体相に
結合した第2の結合対メンバーを診断用レーン内へ供給する。第1MBPは標識
を含み、また、第1MBPと第2MBPはアッセイ装置内のいずれのアッセイ試
薬に対しても評価できる程度には結合しない。しかしながら、第1MBPと第2
MBPは相互に特異的結合親和性を有する。 過程(b):診断用レーン内においてシグナルを検出する。この場合、シグナ
ルは標識から発生する。 過程(c):診断用レーンを経て反応室からアッセイ装置を通る液体の流速を
、診断用レーン内のシグナル量から決定する。
【0011】 ここで用いる「反応室(reaction chamber)」という用語は、診断用レーンま
たは診断用ゾーンに到達する前の液体と接触するアッセイ装置の構成部分に関す
る。反応室はアッセイ装置と同一の領域内に形成されていてもよく、あるいは、
アッセイ装置とは分離した構成要素として存在していてもよい。例えば、試料と
外添試薬は反応室として利用できる試験管内で混合することができる。この試験
管内の内容物の一部もしくは全体はアッセイ装置内へ導入することができる。液
体、生物学的試料および試薬は反応室内へ直接添加してもよい。
【0012】 ここで用いる「診断用レーン(diagnostic lane)」という用語は、IAC成 分やアッセイ成分を含む成分を保有するアッセイ装置の構成部分に関する。診断
用レーンはシグナルの光学的測定を可能にする領域のように簡単であってもよい
。あるいは、診断用レーンは、標識を含む分子および結合作用が検出できるよう
なアッセイ過程の結果として標識を含む分子に対して特異的結合親和性を有する
成分を含んでいてもよい。毛細管を具有する装置の場合には、診断用レーンは一
次元的に並列配置された毛細管または一次元的に直列配置された毛細管を具有す
ることができる。
【0013】 ここで用いる「結合対メンバー(member of a binding pair)(MBP)」と
いう用語は、特異的結合作用によって他の分子もしくは分子集塊とコンプレック
スを形成するいずれかの分子もしくは分子集塊に関する。MBPとしては抗体お
よびこれらの対応するMBP並びにレセプターおよびこれらの対応するMBPが
例示される。MBPは、例えば、タンパク質、ポリペプチドおよび/または低分
子から構成されていてもよい。
【0014】 ここで用いる「評価できる程度には結合しない」という表現は、MBPと他の
アッセイ試薬との間の相互作用および/または相互作用の欠如がシグナルの検出
を著しく妨害しないことに関する。
【0015】 ここで用いる「アッセイ試薬」という用語は、分析物の存在もしくは存在量を
測定するために使用されるアッセイ装置内へ導入される液体へ外添される分子ま
たはアッセイ装置内に存在するいずれかの分子に関する。例えば、アッセイ装置
の製造時に該装置の特定の部分に1種もしくは複数種のアッセイ試薬を導入して
もよい。この種のアッセイ試薬は、生物学的液体中の1種もしくは複数種の成分
とコンプレックスを形成してアッセイ結果をもたらすような機能を果してもよい
。別の例においては、アッセイ試薬を生物学的液体に外添して該液体中の1種も
しくは複数種の分子とコンプレッスを形成させてもよい。分析物としてはシクロ
スポリンhCG、CKMG、トロポニンおよびミオグロビンが例示される。
【0016】 ここで用いる「供給する」という用語は、アッセイ試薬、被検試料またはその
他の種類の分子混合物をアッセイ装置内に置くことに関する。アッセイ試薬は、
例えば、ピペットを用いてアッセイ試薬含有溶液を反応室内へ移送させることに
よってアッセイ装置の反応室内へ供給することができる。別の例においては、ア
ッセイ試薬またはその他の種類の分子は、これらを診断用レーンの固体相に結合
させることによって該診断レーン内へ供給してもよい。これらの分子を固体状支
持体に結合させる方法は当業者には周知であるが、ここではさらに説明する。
【0017】 ここで用いる「被検試料」という用語はアッセイ装置内に置いた溶液に関する
。この溶液は、例えば生物の器官またはその被検物から抽出することができる。
別の例においては、被検試料は生体外で調製した後、アッセイ装置内へ移しても
よい。また被検試料はこれらの例を併用した試料として存在させてもよい。
【0018】 ここで用いる「特異的結合親和性」という用語は、第1分子と第3分子との間
で形成されるコンプレックスの場合に比べて、第1分子がより高い確率で第2分
子とコンプレックスを形成する現像に関する。この例においては、第1分子は第
2分子に対して特異的結合親和性を有する。
【0019】 ここで用いる「標識(label)」という用語は、MBPもしくは試薬に直接的 もしくは間接的に結合させる分子に関する。標識は共有結合または引力、例えば
、疎水性力、イオン力もしくは水素結合力によってMBPもしくは試薬に結合し
てもよい。標識は以下に説明するシグナルを発生してもよい。
【0020】 ここで用いる「シグナル」という用語は、検出可能なパラメーターに関する。
このようなパラメーターとしては次のものが例示される:光学的もしくは電気的
もしくは磁気的なパラメーターの流れ、蛍光放射、赤外線放射、化学発光、紫外
線放射、光放射およびこれらのいずれかの吸収。例えば、シグナルはアッセイ装
置の診断用レーンに沿った距離に対する強度として表示してもよい。さらに、シ
グナルは時間に対する強度として表示してもよい。また、「シグナル」は検出可
能な物理的パラメーターの欠如に関するものであってもよい。本発明は複数のシ
グナルおよび複数種のシグナルを同時に測定できる方法、装置およびキットを教
示する。
【0021】 ここで用いる「量(amount)」という用語は、感度の特定レベル内における物
理的パラメーターの強度の増加、減少および/または維持に関する。シグナル量
は任意の単位で表示することができる。例えば、シグナルの増加が10単位で増
加し、シグナルの測定感度が1単位の範囲内にあるならば、シグナル量の増加を
検出することができる。
【0022】 好ましい態様においては、第1MBP、第2MBPおよびその他の試薬は結合
タンパク質、抗体、抗体フラグメント、タンパク質、ペプチドおよび有機分子か
ら成る群から選択される。
【0023】 ここで用いる「結合タンパク質(binding protein)」という用語は、1また は複数の分子に対して特異的結合親和性を有するタンパク質に関する。結合タン
パク質は、例えば、細胞から抽出されたタンパク質であってもよく、あるいはこ
の種のタンパク質の一部であってもよい。結合タンパク質は当業者には周知の方
法を用いて生体外で合成してもよい。結合タンパク質は多重結合領域および/ま
たは多重結合タンパク質を含む分子であってもよい。結合性タンパク質は、例え
ば、タンパク質、ポリペプチドおよび有機分子に対して特異的結合、親和性を有
していてもよい。結合タンパク質としては膜レセプター、非膜レセプターおよび
抗体が例示される。
【0024】 ここで用いる「抗体」という用語は、アミノ酸類似性および/または生物分子
の免疫グロブリン群に対する構造的類似性を有する分子に関する。抗体は患者ま
たは動物から採取される免疫グロブリンとして存在していてもよい。あるいは、
抗体は免疫グロブリンの部分として存在していてもよい。このような部分の一部
のものは「抗体フラグメント」と呼ぶことができる。好ましくは、抗体フラグメ
ントは免疫グロブリンの超可変領域の全部もしくは一部分を含む。抗体は、例え
ば、適当に免疫化された動物から採取してもよく、あるいはバクテリアの体内で
の組換え発現法によって合成してもよい。
【0025】 ここで用いる「有機分子」は、炭素原子、窒素原子、酸素原子および/または
硫黄原子の間に共有結合を有する分子に関する。有機分子は一酸化炭素のような
サイズの小さい分子からポリマーのような複雑なサイズの大きい分子までの分子
から選択することができる。有機分子はグリコシド分子に関する分子であっても
よい。有機分子に対して特異的結合親和性を有する結合タンパク質と抗体の例は
当業者には周知である。
【0026】 いずれのIACやアッセイ試薬および/またはMBPは液体や液体類似物に溶
解していてもよく、あるいは液体等に懸濁した状態で存在していてもよい。ある
いは、IACやアッセイ試薬および/またはMBPは固体状支持体もしくは固体
相に結合していてもよい。
【0027】 ここで用いる「固体状支持体」および「固体相」という用語は、非液状物に関
する。固体状支持体はアッセイ装置と一体的に形成させてもよい。例えば、固体
状支持体はアッセイ装置内の毛細管の一部または膜であってもよい。あるいは、
固体状支持体はアッセイ装置内を流動する小径ビーズであってもよい。試薬は共
有結合および/または非共有結合性引力、例えば、水素結合相互作用、疎水性引
力もしくはイオン力によって固体状支持体もしくは固体相に結合していてもよい
【0028】 好ましい態様においては、標識は染料、蛍光発光性染料、化学発光性染料、赤
外線放射性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生分
子および酵素から成る分子群から選択される。
【0029】 ここで用いる「染料」という用語は、可視光、紫外光、赤外光、蛍光由来光、
化学発光由来光および/またはその他の光学的に検出可能なパラメーターを検出
可能に放出もしくは吸収する分子に関する。 また、ここで用いる「コロイド状ゾル」という用語は、固体、ゲルまたは液体
として存在する部分的に分散された分子集塊に関する。
【0030】 別の観点においては、本発明は溶液の流速を決定するための装置によって特徴
づけられる。この装置は(a)反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有す
るアッセイ装置、(b)光学的要素および(c)シグナルプロセッサーを具備す
る。流速は、第1の結合対メンバー(MBP)を反応室へ供給すると共に固体相
に結合した第2のMBPを診断用レーンへ供給することによって決定することが
できる。第1MBPは標識を含む。第1MBPと第2MBPはアッセイ装置内の
いずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度には結合しないが、両者は相互
に特異的結合親和性を有する。光学的要素は標識から発生するシグナルを検出す
る。シグナルプロセッサーは、診断用レーンを経て反応室からアッセイ装置を通
る液体の流速を診断レーン内のシグナル量に基づいて決定する。
【0031】 ここで用いる「光学的要素(optical component)」という用語は、アッセイ シグナルが通過する装置の構成要素に関する。例えば、光学的要素は、蛍光シグ
ナルを通過させてシグナルプロセッサーまで導くことによって該蛍光シグナル 部分的に電気的シグナルに変換させてもよい。光学的要素は装置内の他の構成要
素と協働してアッセイシグナルを他のシグナルに変換してもよい。光学的要素は
本発明による装置と一体化されていない独立の装置として存在していてもよく、
あるいは本発明によるアッセイ装置と一体化されていてもよい。
【0032】 ここで用いる「シグナルプロセッサー(signal processor)」という用語は、
アッセイシグナルを部分的に改変する装置の構成要素に関する。例えば、シグナ
ルプロセッサーは装置の光学的要素と共働して蛍光シグナルを電気的シグナルに
変換してもよい。他の例においては、シグナルプロセッサーは後述するように、
アッセイシグナルを調整してもよい。さらに別の例においては、シグナルプロセ
ッサーは、アッセイ装置内における1または複数のIAC測定を利用することに
よってアッセイ測定を補正してもよい。シグナルプロセッサーは本発明の目的に
対してはプロセッサー(co-processor)と呼んでもよい。プロセッサーとコプロ
セッサーは後述するように、媒体キャリヤー(media carrier)と共働してもよ い。
【0033】 さらに別の観点においては、本発明は溶液の流速を決定するためのキットによ
って特徴づけられる。キットは(a)食品医薬品局によって認可された少なくと
も1種の標識および一式の使用説明書並びに(b)(i)反応室と少なくとも1 つの診断用レーンを有するアッセイ装置、(ii)光学的要素および(iii)シグ ナルプロセッサーを備えた装置を具有する。流速は第1の結合対メンバー(MB
P)を反応室へ供給すると共に固体相に結合した第2のMBPを診断用レーンへ
供給することによって決定することができる。第1MBPは標識を含む。第1M
BPと第2MBPはアッセイ装置内のいずれの試薬に対しても評価できる程度に
は結合しないが、両者は相互に特異的結合親和性を有する。光学的要素は標識か
ら発生するシグナルを検出することができる。シグナルプロセッサーは、診断用
レーンを経て反応室からアッセイ装置を通る液体の流速を診断用レーン内におけ
るシグナル量に基づいて決定することができる。
【0034】 ここで用いる「食品医薬品局から認可された標識」という用語は、米国の食品
医薬品局または他の国における類似の部局によって認可されている標識に関する
。さらにこの用語は、米国の食品医薬品局または他の国における類似の部局によ
って特定の化合物もしくは装置が認可されていることを必要とする標識に関する
【0035】 ここで用いる「一式の使用説明書」という用語は、本発明による方法、装置お
よび/またはキットの使用者を補助するためのテキストおよび/または図表に関
する。例えば、一式の使用説明書は段階的にセットになった使用説明書の形態で
あってもよく、あるいは本発明による装置および/またはアッセイ装置を保有す
るボックスの外壁上にテキストとして存在していてもよい。
【0036】 環境条件を決定するためのIAC ここで用いる「環境条件」という用語はアッセイ装置内における物理的パラメ
ーターに関する。例えば、IACは分子が液体および/または接近する液体の前
部に溶解する速度を支配する試薬の拡散特性の効果を決定してもよい。一般に、
反応室とアッセイ装置内のIAC試薬の近似性は標識の非特異的結合、流動力学
、培養時間、反応混合物の均一性、並びに血液のヘマトクリット値およびアッセ
イ血液中の異好性抗体の割合を含む試料マトリックスに関連する機能を限定する
。本発明によるIACは、アッセイ装置および/またはアッセイ装置へ導入され
る液体の物理的特性の変化に基づくアッセイ測定の補正に利用することができる
【0037】 従って、別の観点においては、本発明は、反応室と少なくとも1つの診断用レ
ーンを具有するアッセイ装置内のアッセイ中の環境条件を決定する方法によって
特徴づけられる。反応室は、標識を含む第1MBPと親和性タッグを含む第2M
BPを、被検試料と溶液を生成する態様で保有する。診断用レーンは親和性タッ
グに対して特異的結合親和性を有する親和性タッグパートナー(ATP)を保有
する。第1MBP、第2MBP、ATPおよび親和性タッグはアッセイ装置内の
いずれのIACもしくはアッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合しない
。第1MBPと第2MBPは相互に特異的結合親和性を有する。この方法は次の
過程(a)および(b)を含む:(a)標識から発生するシグナルを診断用レー
ン内において、ATPが存在する位置で検出し、次いで(b)診断用レーン内の
シグナル量に関連するアッセイ中のアッセイ装置内の環境条件を決定する。
【0038】 ここで用いる「親和性タッグ(affinity tag)」という用語は、試薬および/
またはMBPに結合した分子であって、ATPに対して特異的結合親和性を有す
る分子に関する。親和性タッグは共有結合または前述の引力によって試薬および
/またはMBPに結合することができる。親和性タッグは試薬またはMBPの合
成後または合成中に該試薬またはMBPに結合することができる。親和性タッグ
は、例えば、有機分子、タンパク質、グリコシル残基またはポリペプチドであっ
てもよい。
【0039】 ここで用いる「親和性タッグパートナー(affinity tag partner)」という用
語は親和性タッグに対して特異的結合親和性を有する分子に関する。親和性タッ
グパートナーは固体相に結合していてもよく、あるいは溶液中で自由に拡散でき
る非結合状分子として存在していてもよい。親和性タッグパートナーは、例えば
、有機分子、ポリペプチド、グリコシル残基またはタンパク質であってもよい。
当該分野で周知の親和性タッグ/親和性タッグパートナーコンプレックスとして
は、赤血球凝集素ペプチド/赤血球凝集素ペプチド抗体コンプレックスおよびア
ビディン/ビオチンコンプレックスが例示される。
【0040】 好ましい態様においては、第1MBPと第2MBPは反応室の蓋および底部の
少なくとも一方に結合する。別の好ましい態様においては、ATPは診断用レー
ンの固体状支持体に結合する。
【0041】 別の観点においては、この方法は第2MBP、および第2親和性タッグを含む
ATPを反応室へ供給し、診断用レーンは第2ATPを含む。第2ATPは第2
親和性タッグに対して特異的結合親和性を有し、第2ATPと第2親和性タッグ
はアッセイ試薬に対して評価し得る程度には結合しない。
【0042】 好ましい態様においては、第1MBP、第2MBPおよび試薬は結合タンパク
質、抗体、抗体フラグメント、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群
から選択される。別の態様においては、標識は染料、蛍光発生染料、化学蛍光発
生染料、赤外線発生染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナ
ル発生分子および酵素から成る分子群から選択される。
【0043】 別の観点においては、本発明はアッセン中のアッセイ装置内における環境条件
を決定するための装置によって特徴づけられる。この装置は(a)反応室と少な
くとも1つの診断用レーンを有するアッセイ装置、(b)光学的要素および(c
)シグナルプロセッサーを具有する。反応室は被検試料と溶液を生成する態様で
第1MBPと第2MBPを含む。第1MBPは標識を含み、第2MBPは親和性
タッグを含む。診断用レーンは親和性タッグパートナー(ATP)を含み、該A
TPは親和性タッグに対して特異的結合親和性を有していてもよい。第1MBP
、第2MBP、ATPおよび親和性タッグはアッセイ装置内のいずれのアッセイ
試薬に対しても評価し得る程度には結合しないが、第1MBPと第2MBPは相
互に特異的結合親和性を有する。光学的要素は標識から発生するシグナルを検出
してもよい。シグナルプロセッサーは、診断用レーン内のシグナル量に関連する
アッセイ中のアッセイ装置内の環境条件を決定することができる。
【0044】 さらに別の観点においては、本発明はアッセイ中のアッセイ装置内の環境条件
を決定するためのキットによって特徴づけられる。キットは(a)食品医薬品局
によって認可された少なくとも1種の標識と一式の使用説明書および(b)次の
構成要素(i)〜(iii)を具有する装置を保有する:(i)反応室と少なくと も1つの診断用レーンを有するアッセイ装置、(ii)光学的要素および(iii) シグナルプロセッサー。反応室は被検試料と溶液を生成する態様で第1MBPと
第2MBPを含む。第1MBPは標識を含んでいてもよく、また、第2MBPは
親和性タッグを含んでいてもよい。診断用レーンは親和性タッグパートナー(A
TP)を含んでいてもよく、ATPは親和性タッグに対して特異的結合親和性を
有していてもよい。第1MBP、第2MBP、ATPおよび親和性タッグはアッ
セイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合しないが
、第1MBPと第2MBPは相互に特異的結合親和性を有する。光学的要素は標
識から発生するシグナルを検出してもよい。シグナルプロセッサーは、診断用レ
ーン内のシグナル量に関連するアッセイ中のアッセイ装置内の環境条件を決定す
ることができる。
【0045】 アッセイの進行と完了時を決定するためのIAC ここで用いる「進行(progress)」および「完了時(time of completion)」
という用語はアッセイ装置内を通る分子の流れの監視に関する。例えば、完了時
は診断用レーン内の時間および/または距離に関するシグナル強度の測定から決
定することができる。読み出し(read-out)中のいずれかの点におけるシグナル
量の変化速度または読み出し中のいずれかの点におけるシグナルの絶対強度によ
ってアッセイの進行と完了時を決定することができる。これらのパラメーターに
ついては以下においてさらに詳述する。
【0046】 従って、別の観点においては、本発明は、反応室と少なくとも1つの診断用レ
ーンを有するアッセイ装置内におけるアッセイの進行と完了時を測定するための
方法によって特徴づけられる。この方法は次の過程(a)〜(c)を含む:(a
)アッセイ装置内のIACまたはいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程
度には結合しない標識を反応室内へ供給し、(b)診断用レーン内において少な
くとも1つの分離ゾーン内で標識から発生するシグナルを検出し、次いで(c)
アッセイ装置内のアッセイの進行と完了時を(i)シグナル量の変化速度と(ii
)シグナルの絶対量の少なくとも一方に基づいて決定する。
【0047】 ここで用いる「分離ゾーン(discrete zone)」という用語はアッセイ装置の 領域に関する。例えば、診断用レーンが毛細管として存在するときには、該毛細
管は複数の分離ゾーンを含む。シグナル強度は各々のゾーンにおいて独立して監
視できる。アッセイ測定は1本の毛細管について1つのゾーン内でおこなうこと
ができ、IAC測定は別の毛細管または同じ毛細管の別の分離ゾーン内でおこな
うことができる。これらの例は単なる例示であって、本発明を限定するものでは
ない。
【0048】 ここで用いる「シグナルの絶対量」という用語はアッセイ装置内のシグナルの
程度に関する。この用語はシグナル強度対時間および/または距離に関連するア
ッセイ装置のいずれかの領域におけるシグナル強度測定に関する。領域はシグナ
ル強度に関する1つの別々の測定を表わす。こご用いる「シグナル量の変化速度
」という用語はシグナル強度の一次導関数に関する。変化速度は、シグナル強度
対診断用ゾーンに沿った距離に関連する測定の1つの領域において決定すること
ができる。さらに、変化速度はシグナル強度対時間に関連する測定の1つの領域
において決定することができる。これらの例は限定的なものではなく、単なる例
示的なものに過ぎない。
【0049】 好ましい態様においては、シグナル量の変化速度の導関数が決定される。別の
好ましい態様においては、シグナルの絶対量が平均化される。さらに別の好まし
い態様においては、変化速度はシグナル量の負の変化速度である。
【0050】 好ましい態様においては、標識はMBPに結合される。別の好ましい態様にお
いては、MBPと試薬は結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、タンパク質
、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される。さらに別の好ましい態様
においては、標識は染料、蛍光発生染料、化学蛍光発生染料、赤外線発生染料、
コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生分子並びに酵素から
成る分子群から選択される。
【0051】 他の観点においては、本発明は次の構成要素を含む、アッセイ装置内でのアッ
セイの進行と完了時を測定するための装置によって特徴づけられる:(a)反応
室と少なくとも1つの診断用レーンを含むアッセイ装置、(b)光学的要素、お
よび(c)シグナルプロセッサー。標識は反応室内へ供給することができ、また
、好ましくは、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し
得る程度には結合しない。光学的要素は診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾ
ーン内において、標識から発生するシグナルを検出してもよい。シグナルプロセ
ッサーによって、アッセイ装置内のアッセイの進行と完了時を(i)シグナル量
の変化速度および(ii)シグナルの絶対量の少なくとも一方に基づいて決定する
ことができる。
【0052】 さらに別の観点においては、本発明はアッセイ装置内におけるアッセイの進行
と完了時を決定するためのキットによって特徴づけられる。このキットは(a)
食品医薬品局によって認可された少なくとも1種の標識および一式の使用説明書
並びに(b)(i)反応室と少なくとも1つの診断用レーンを含むアッセイ装置 、(ii)光学的要素および(iii)シグナルプロセッサーを具備する装置を保有 する。標識は反応室内へ供給してもよく、また、好ましくは、標識はアッセイ装
置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合しない。光学的
要素は診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において標識から発生する
シグナルを検出してもよい。シグナルプロセッサーによってアッセイ装置内にお
けるアッセイの進行と完了時を(i)シグナル量の変化速度および(ii)シグナ
ルの絶対量の少なくとも一方に基づいて決定することができる。
【0053】 シグナル強度および/またはシグナル形状に基づいて異常なアッセイ結果を確 認するためのIAC ここで用いる「異常な(deviant)アッセイ結果」という用語はIACまたは アッセイに対するシグナルの平均的形状からの偏差に関する。シグナルは、例え
ば、強度対診断用レーン内の距離として表示することができる。このようなシグ
ナルの形状がシグナルの平均的形状から実質上ずれるときには、アッセイ結果は
異常となる。シグナルの平均的形状は、異なるアッセイ装置内におけるシグナル
を複数回測定することによって決定することができる。さらに、IACシグナル
の形状が測定シグナルと異なるときには、測定シグナルは異常となる。本発明に
よる全てのIACの場合と同様に、このIACは本発明による他のいずれかのI
ACまたはアッセイの併用によって監視できる。
【0054】 従って、1つの観点においては、本発明はアッセイ装置内における異常なアッ
セイ結果を決定するための方法によって特徴づけられる。アッセイ装置は反応室
および1または複数の診断用レーンを具有する。この方法は次の過程(a)〜(
c)を含む:(a)アッセイ装置内のいずれの反応試薬に対しても評価し得る程
度には結合しない標識を反応室内へ供給し、(b)1もしくは複数の診断用レー
ン内の少なくとも2つの分離ゾーン内において標識から発生するアッセイシグナ
ル(AS)と独立アッセイコントロールシグナル(IACs)を検出し、次いで (c)ASの強度および/または形状をIACsの強度および/または形状と比 較することによってアッセイ装置内における異常なアッセイ結果を決定する。ア
ッセイシグナルと独立アッセイコントロールシグナルは別々の分離ゾーン内にお
いて測定することができる。分離ゾーンはアッセイ装置の1本の毛細管の内部に
存在していてもよく、あるいはアッセイ装置の異なる毛細管の内部に存在してい
てもよい。
【0055】 好ましい態様においては、標識はMBPに結合させる。別の好ましい態様にお
いては、MBPと他の試薬は結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、タンパ
ク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される。さらに別の好ましい
態様においては、標識は染料、蛍光発生性染料、化学蛍光発生性染料、赤外線発
生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並
びに酵素から成る群から選択される。
【0056】 別の観点においては、本発明はアッセイ装置内において異常なアッセイ結果を
決定するための装置によって特徴づけられる。この装置は(a)反応室および1
もしくは複数の診断用レーンを含むアッセイ装置、(b)光学的要素および(c
)シグナルプロセッサーを具備する。標識は反応室内へ供給してもよい。好まし
くは、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程度
には結合しない。光学的要素によって1もしくは複数の診断用レーン内の少なく
とも2つの分離ゾーン内において標識から発生するアッセイシグナル(AS)お
よび独立アッセイコントロールシグナル(IACS)を検出してもよい。シグナ
ルプロセッサーを用いてASの形状とIACSの形状を比較することによってア
ッセイ装置内における異常なアッセイ結果を決定することができる。
【0057】 さらに別の観点においては、本発明はアッセイ装置内において異常なアッセイ
結果を決定するためのキットによって特徴づけられる。このキットは(a)食品
医薬品局によって認可された少なくとも1種の標識および一式の使用説明書並び
に(b)(i)反応室および1もしくは複数の診断用レーンを含むアッセイ装置 、(ii)光学的要素および(iii)シグナルプロセッサーを具備する装置を保有 する。標識は反応室内へ供給してもよい。好ましくは、標識はアッセイ装置内の
いずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合しない。光学的要素に
よって、1もしくは複数の診断用レーン内の少なくとも2つの分離ゾーン内にお
いて標識から発生するアッセイシグナル(AS)と独立アッセイコントロールシ
グナル(IACS)を検出してもよい。シグナルプロセッサーを用いることによ
り、ASの形状とIACSの形状を比較することによってアッセイ装置内の異常
なアッセイ結果を決定してもよい。
【0058】 シグナルの調整 ここで用いる「調整(smoothing)」という用語はアッセイシグナルにおける 可変性の減少に関する。シグナル対ノイズ比が小さいアッセイ条件下で測定する
アッセイシグナルの定量においてはその調整は特に有用である。このような条件
下で特に問題となる点は、シグナル強度の増減の検出および/または定量が誤ま
って誘発されることである。このような条件下で測定されるシグナルを調整する
本発明方法はシグナル処理の信頼性を高めることができる。この調整は本発明に
よる他のいずれかのIACと併用して利用することができる。シグナルの調整法
は当該分野においては周知であるが、以下において説明する。
【0059】 本発明は、本発明による調整法を全体的または部分的に実施し得るコンピュー
タープログラム可能媒体(medium)および装置にも関する。 従って、別の観点においては、反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有
するアッセイ装置内におけるバックグラウンド、IACおよびアッセイシグナル
決定を調整する方法によって特徴づけられる。この方法は次の過程(a)〜(c
)を含む:(a)アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る
程度には結合しない標識を反応室へ供給し、(b)診断レーン内において標識か
ら発生するシグナルを検出し、次いで(c)シグナルを調整する。
【0060】 好ましい態様においては、標識は第1MBPに結合させる。別の好ましい態様
においては、第1MBPと他の試薬は結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント
、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される。さらに別の
好ましい態様においては、標識は染料、蛍光発生性染料、化学蛍光発生性染料、
赤外線発生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生
性分子および酵素から成る分子群から選択される。
【0061】 他の好ましい態様においては、本発明は第2MBPを供給する過程を含む調整
法に関する。第2MBPは診断用レーン内に位置し、第1MBPと第2MBPは
相互に特異的結合親和性を有する。第2MBPはアッセイ装置内のいずれのIA
Cおよびアッセイ試薬(第1MBPを除く)に対しても評価し得る程度には結合
しない。
【0062】 別の好ましい態様においては、本発明は第2MBPを供給してこれを反応室内
へ導入する過程を含む調整法に関する。第1MBPと第2MBPは相互に特異的
結合親和性を有し、また、第2MBPはアッセイ装置内のいずれのIACおよび
アッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合しない。第2MBPは親和性タ
ッグを含み、診断用レーンは親和性タッグパートナー(ATP)を含み、また、
ATPは親和性タッグに対して特異的結合親和性を有する。第2MBP、ATP
および親和性タッグはアッセイ装置内のいずれのIACおよびアッセイ試薬に対
しても評価できる程度には結合せず、また、第1MBPと第2MBPは相互に特
異的結合親和性を有する。
【0063】 さらに別の好ましい態様においては、本発明は第2MBPと第1の親和性タッ
グパートナー(ATP)を反応室へ供給する過程を含む調整法に関する。第1M
BPと第2MBPは相互に特異的結合親和性を有し、第2MBPはアッセイ装置
内のいずれのIACおよびアッセイ試薬に対しても評価できる程度には結合しな
い。第2MBPは第1親和性タッグを含み、第1ATPは第1親和性タッグに対
して特異的結合親和性を有し、また、第1ATPは第2親和性タッグを含む。診
断用レーンは、第2親和性タッグに対して特異的結合親和性を有する第2ATP
を含む。第2MBP、第1ATP、第2ATP、第1親和性タッグおよび第2親
和性タッグはアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程度
には結合しない。他の好ましい態様においては、調整法はシグナルを平均化する
過程を含む。
【0064】 別の観点においては、本発明はアッセイ装置内におけるアッセイシグナルの決
定を調整するための装置によって特徴づけられる。この装置は(a)反応室と少
なくとも1つの診断用レーンを含むアッセイ装置、(b)光学的要素および(c
)シグナルプロセッサーを含んでいてもよい。アッセイ装置内のいずれのアッセ
イ試薬に対しても評価できる程度には結合しない標識を反応室へ供給してもよい
。光学的要素によって、診断用レーン内において標識から発生するシグナルを検
出してもよい。シグナルプロセッサーによってシグナルを調整してもよい。
【0065】 さらに別の観点においては、本発明はアッセイ装置内においてアッセイシグナ
ルの決定を調整するためのキットによって特徴づけられる。このキツトは(a)
食品医薬品局から認可を受けた少なくとも1種の標識および一式の使用説明書並
びに(b)(i)反応室と少なくとも1つの診断用レーンを含むアッセイ装置、 (ii)光学的要素および(iii)シグナルプロセッサーを具備する装置を具有し ていてもよい。アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程
度には結合しない標識を反応室へ供給してもよい。光学的要素によって、診断用
レーン内において標識から発生するシグナルを検出してもよい。シグナルプロセ
ッサーによってシグナルを調整してもよい。
【0066】 検出ゾーンの位置を確認するためのIAC ここで用いる「検出ゾーンの位置を確認する」という表現は、シグナル検出装
置がアッセイ装置の適当な領域においてシグナルを検出しているかどうかを示す
アッセイおよび/またはIACに関する。例えば、アッセイ装置がシグナル検出
装置の不適当な位置にあるときには、本発明のこの観点によれば、異常な状況が
オペレーターに警告される。同様に、検出ゾーンがアッセイ装置の不正確な位置
に存在するように該アッセイ装置が不適切に製造されているときにも、この観点
によれば異常な状況がオペレーターに警告される。検出ゾーンの位置を確認する
ためのその他の要因と方法は以下に説明する。ここで用いる「検出ゾーン」とい
う用語はシグナルが検出できるアッセイ装置のいずれかの領域に関する。このシ
グナルはIACシグナル、調整されるシグナル、アッセイ測定シグナル、バック
クラウンドシグナルおよびその他の検出可能なシグナルに拡張できる。
【0067】 他の観点においては、本発明は、反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具
有するアッセイ装置内の検出ゾーンの位置を確認するための方法によって特徴づ
けられる。この方法は次の過程(a)〜(c)を含む:(a)アッセイ装置内の
いずれのIACおよびアッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合しない標
識を反応室へ供給し、(b)診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内にお
いて標識から発生するシグナルを測定し、次いで(c)診断用レーンの分離ゾー
ン内のシグナルの検出によって検出ゾーンの位置を確認する。
【0068】 好ましい態様においては、標識はMBPに結合させる。別の好ましい態様にお
いては、MBPと他の試薬は結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、タンパ
ク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される。さらに別の好ましい
態様においては、標識は染料、蛍光発生性染料、化学蛍光発生性染料、赤外線発
生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子お
よび酵素から成る分子群から選択される。
【0069】 別の観点においては、本発明はアッセイ装置内の検出ゾーンの位置を確認する
ための装置によって特徴づけられる。この装置は(a)反応室と少なくとも1つ
の診断用レーンを含むアッセイ装置、(b)光学的要素および(c)シグナルプ
ロセッサーを具備する。アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価
し得る程度には結合しない標識を反応室へ供給することができる。診断用レーン
の少なくとも1つの分離ゾーン内において標識から発生するシグナルは光学的要
素によって測定してもよい。検出ゾーンの位置はシグナルプロセッサーを用いる
ことにより、診断用レーンの分離ゾーン内のシグナルを検出することによって決
定することができる。
【0070】 さらに別の観点においては、本発明はアッセイ装置内の検出ゾーンの位置を確
認するためのキットによって特徴づけられる。このキットは(a)食品医薬品局
によって認可された少なくとも1種の標識および一式の使用説明書並びに(b)
(i)反応室と少なくとも1つの診断用レーンを含むアッセイ装置、(ii)光学
的要素および(iii)シグナルプロセッサーを具備する装置を含んでいてもよい 。アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価し得る程度には結合し
ない標識を反応室へ供給することができる。標識から発生するシグナルを、診断
用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において光学的要素によって測定して
もよい。検出ゾーンの位置はシグナルプロセッサーを用いることにより、診断用
レーンの分離ゾーン内におけるシグナルの検出によって決定することができる。
【0071】 IACの利用によるアッセイ測定の補正 本発明は、ここで提供されるIACの利用によるアッセイ測定の補正に有用な
方法、コンピュータープログラム化可能な媒体および装置を教示する。前述のよ
うに、アッセイをおこなうオペレーターが容易に制御できないパラメーターの変
化、例えば、アッセイ温度の変化、試料粘度の変化並びに化学的および生化学的
組成の変化に起因してアッセイの結果はずれる。
【0072】 本発明によるIACの測定はアッセイの測定結果の補正に利用することができ
るので、アッセイをおこなうオペレーターの制御範囲を越える条件変化にかかわ
らずに一定のアッセイ測定結果が得られる。アッセイ測定結果を補正するための
数学的誘導法に関しては、単一のアッセイにおいて1、2またはそれ以上のIA
Cを用いることによって後述する。
【0073】 1または複数のIAC測定によってアッセイ測定を補正するためには異なる方
法、コンピュータープログラム化可能媒体および装置を利用することができる。
アッセイ測定の補正に使用する方法、コンピュータープログラム化可能媒体およ
び装置の種類はアッセイの特定のパラメーターの関係によって左右される。例え
ば、(i)IAC測定における偏差を修正する定数(β)および(ii)アッセイ
測定の平均値との間の関係によって、アッセイ測定の補正にどのような方法、コ
ンピュータープログラム化可能媒体および装置を使用すればよいかを決定するこ
とができる。特に、これらの2つのパラメーターの関係が非線形の場合には特定
の方法、コンピュータープログラム化可能媒体および装置を利用すればよい。一
方、これらの2つのパラメーターの関係が線形の場合には別の方法、コンピュー
タープログラム化可能媒体および装置を利用すればよい。これらのパラメーター
については以下においてさらに詳述する。
【0074】 ここで用いる「定数(constant)」という用語は、本発明による測定値または 決定値を掛けたいずれかの定数に関する。本発明による測定値は、例えば、IA
C偏差値、または複数のアッセイ測定値の平均値であってもよい。前述のように
、測定されたアッセイ結果の補正に有用な方法においては、IAC偏差には定数
を掛けるとができる。ここで利用するいくつかの定数はβおよびΓとする。βと
Γは試験値IAC値の関数にすることができる。しかしながら、以下の教示内容
においては、βとΓは試験アッセイ測定値とIAC測定値に対しては特定の値に
おいて解くことができるので、定数とすることができる。βは、例えば、次の方
法(i)〜(iv)によって決定することができる:(i)値が定数であると推定
する。(ii)アッセイ測定値の偏差と対照測定値の偏差に関する線形回帰の勾配
値について解く。(iii)アッセイ測定値の偏差と対照測定値の偏差から成るマ トリックスに関するマトリックス関数を解く。(iv)相関係数を最大にすると共
に補正されたアッセイ測定値の標準偏差と平均値の商を最小にする方程式を解く
。マトリックス関数および相関係数を解くための多くの数学的手法例は当業者に
は周知である。これに関しては次の文献が例示される:ジョーシ(A.W.Joshi) 著、「物理学におけるマトリックスとテンソル」(第2版);トゥソコス(C.P.
Tsokos)著、「確率分布:確率論の入門と応用」(1972年)。線形回帰分析
とマトリックス関数分析を含む適用については以下に詳述する。Γは、例えば、
βとアッセイ測定値の平均値に関するプロットについての線形回帰分析の勾配か
ら決定することができる。各々のβは一組のアッセイ装置から決定してもよい。
アッセイ測定値の各々の平均値は一組のアッセイ装置から決定することができる
。ここでしばしば用いる下付き文字「i」はアッセイ装置の別の組を示す。
【0075】 IAC測定値の偏差を修正する定数がアッセイ測定値の平均値に対して非線形 的に変化するときのIACの利用 本発明は、IAC結果における偏差を修正する定数(β)が複数のアッセイ測
定値の平均値に対して非線形的に変化するアッセイ条件下で測定されるアッセイ
結果から補正アッセイ結果を決定するのに有用な方法、コンピュータープログラ
ム化可能媒体および装置にも関する。補正アッセイ結果、測定アッセイ結果、I
AC結果、およびIAC結果を修正する定数の間の関係を示す数学的方程式はこ
れらの条件に関連して以下に定義する。
【0076】 IACが相互に依存することには、定数は、アッセイ結果の測定値をIAC測
定値を含むマトリックス関数を解くことによって決定することができる。IAC
が相互に依存しないときには、定数は、IAC測定値の偏差とアッセイ測定値の
偏差に関するプロットの線形回帰分析の勾配についての解を求めることによって
決定することができる。アッセイ測定値とIAC測定値の偏差は複数のアッセイ
装置を用いる測定値から決定することができる。アッセイ結果の補正のための1
、2またはそれ以上のIACを用いるアッセイ装置に関しては別々の数学的方程
式と対応する実験方法を決定することができる。これらの数学的方程式は以下に
定義する。
【0077】 総和、差、積および商の決定を含むここに記載の数学的方程式は当業者には周
知である。さらに、線形回帰分析、マトリックス代数関数の解法およびプロット
の作製は当業者には周知の技法である。ここで用いる「差」という用語は、ある
量から別の量が差し引かれる数学的関数に関する。別の量から差し引かれる量は
ここでの差の表現法とは無関係である。例えば、「AとBの間の差」という表現
は、「Bから差し引かれたA」および「Aから差し引かれたB」として表現する
ことができるが、本発明の目的に対しては後者の解釈が好ましい。
【0078】 ここで用いる「商」という用語は、ある量が別の量によって割られる数学的関
数に関する。別の量によって割られる量はここでの商の表現法とは無関係である
。例えば、「AとBの間の商」という表現は「Bによって割られたA」および「
Aによって割られたB」として表現することができるが、本発明の目的に対して
は前者の解釈が好ましい。
【0079】 ここで用いる「複数測定」という用語は、アッセイ測定値を補正するのに利用
してもよいアッセイおよび/またはIACの測定回数に関する。下付き文字「i
」は各々のアッセイ装置を示すのに利用できる。アッセイ装置の数は特定種のア
ッセイ測定値および特定のIACに関連して変化させることができる。本発明に
よって与えられる数学的関係は無限数のアッセイ装置に関するものであるが、好
ましいアッセイ装置数は2〜1000000である。例えば、ある種のアッセイ
測定値が10個のアッセイ装置において決定される場合、5番目の装置での測定
値はTi(i=5)として表される。以下に説明する別の例においては、アッセ イ測定値は複数のアッセイ装置において決定することができ、アッセイ測定値の
平均値も決定することができ、また、アッセイ偏差の範囲は各々のアッセイ測定
値から計算された平均値を差し引くことによって計算することができ、さらに、
定数はこれらのアッセイ偏差のプロットから決定することができる。下付き文字
「i」は各々のアッセイ装置並びに複数のアッセイ測定値およびIAC測定値を
得るのに利用した各々のIACを示す。
【0080】 別のIACは下付き文字「j」で規定することができる。ここで教示する数学
的操作によれば、無限数の異なるIACを利用してアッセイシグナルの補正をす
ることが可能となる。しかしながら、アッセイ結果を補正するためのアッセイ装
置内においては、10以下のIACを測定するのが好ましい。例えば、1つのア
ッセイ装置内において10個のIACを測定するときには、各々のアッセイ装置
内で測定される5番目のIACはIACj(j=5)として表される。各々の異 なるIACに関する各々のIAC偏差を定数で修正することによって測定される
アッセイ結果を補正することができる。
【0081】 ここで用いる「IAC偏差」および「δTAC」という用語は、アッセイ装置
内における各々の別のIACに対する複数のIAC測定値の平均値と該測定値自
体との間の数学的差に関する。複数のIAC測定値は複数のアッセイ装置内にお
いて決定することができる。複数のIAC測定は、補正されてもよいアッセイ測
定の前におこなうことができる。
【0082】 ここで用いる「アッセイ測定偏差」および「δT」という用語は、複数のアッ
セイ測定値の平均値と該測定値自体との間の数学的差に関する。複数のアッセイ
測定値は複数のアッセイ装置内において決定することができる。複数のアッセイ
測定は、補正されてもよいアッセイ測定の前におこなうことができる。ここで用
いる「マトリックス関数」という用語は数学基マトリックス関数または逆マトリ
ックス関数に関する。マトリックス関数と逆マトリックス関数についてはさらに
詳述する。
【0083】 1つの観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と複数回 (j)測定されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセ イ結果(Tc)を決定するための方法によって特徴づけられる。この方法は次の 過程(a)〜(e)を含む:(a)アッセイ装置内においてTmと各々のIACj を測定し、(b)各々のIACjと複数のIACj測定値(IACji)の平均値(
IACjave)との間の差を決定し、(c)過程(b)における各々の差に定数(
βj)を掛けることによって積を決定し、次いで(d)全てのj番目の積の総和 を決定し、次いで(e)Tmから該総和を差し引く。
【0084】 好ましい態様においては、各々のβjは、各々のδTと各々のδIACjを含む
マトリックス関数によって決定される。別の好ましい態様においては、各々のβ j は、複数のアッセイ結果測定値(Ti)とTiの平均値(Tave)との間の差をI
ACjiとIACjaveとの間の差に対してプロットして得られるデータの線形回帰
の勾配から決定することができる。
【0085】 さらに別の好ましい態様においては、この方法は1つのIACを利用してアッ
セイ結果を補正するときにおこなわれる。他の好ましい態様においては、2つの
IACを利用してアッセイ結果を補正する。当業者であれば、これらの好ましい
態様を実施するために、ここで教示された方法、コンピュータープログラム化可
能媒体、装置および数学的関係式を容易に採用することができる。
【0086】 別の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と複数回(j)
測定されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ結果 (Tc)を決定する方法を実施するようにプロセッサーに指令するプログラムを 具有するコンピュータープログラム化可能媒体によって特徴づけられる。この方
法は次の過程(a)〜(e)を含む:(a)アッセイ装置内においてTmと各々 のIACjを測定し、(b)各々のIACjと複数のIACj測定値(IACji) との間の差を決定し、(c)過程(b)の各々の差に定数(βj)を掛けること によって積を決定し、(d)全てのj番目の積についての総和を決定し、次いで
(e)Tmから該総和を差し引く。
【0087】 さらに別の観点においては、本発明は上記のパラグラフに記載の方法を実施す
るのに有用な装置によって特徴づけられる。本発明の好ましい態様は、測定され
たアッセイ結果の補正に有用な方法、コンピュータープログラム化可能媒体およ
び装置において使用するための本明細書に記載のシグナル測定とIAC測定の利
用に関する。
【0088】 IAC測定の偏差を修正する定数がアッセイ測定値の平均値に対して線形的に 変化するときのIACの利用 本発明は、IAC結果における偏差を修正する定数(β)が複数のアッセイ測
定値の平均値に対して線形的に変化するアッセイ条件下において測定されたアッ
セイ結果から補正されたアッセイ結果を決定するのに有用な方法、コンピュータ
ープログラム化可能媒体および装置にも関する。補正されたアッセイ結果、測定
されたアッセイ結果、IAC結果およびIAC結果を修正する定数の間の関係を
示す数学的方程式をこれらの条件と関連させて以下に説明する。
【0089】 前述のように、複数のIACが相互に依存する場合には、定数はアッセイ結果
の測定値とIAC測定値を含むマトリックス関数を解くことによって決定するこ
とができる。IACが相互に依存しないときには、定数は、IAC測定値の偏差
とアッセイ測定値の偏差との関係を示すプロットの線形回帰が勾配に関する解を
求めることによって決定することができる。アッセイ測定値とIAC測定値の偏
差は複数のアッセイ装置を用いる測定値から決定することができる。別の数学的
方程式と対応する実験法は、アッセイ結果の補正のために1、2またはそれ以上
のIACを用いるアッセイ装置に対して決定することができる。これらの数学的
方程式は以下に示す。
【0090】 1つの観点においては、本発明は測定されたアッセイ結果(Tm)および複数 (j)の測定されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッ セイ結果(Tc)を決定するための方法によって特徴づけられる。この方法は次 の過程(a)〜(e)を含む:(a)アッセイ装置内においてTmと各々のIA Cjを測定し、(b)各々のIACjと複数のIACj測定値(IACji)の平均 値(IACjave)との間の差(δIACj)を決定し、(c)過程(b)の各々 の差に定数(Γj)を掛けることによって積を決定し、(d)整数1と全てのj 番目の積との総和を決定し、次いで(e)該総和とTmとの間の商を決定する。
【0091】 好ましい態様においては、各々のΓjは、複数のβjの決定値と複数のアッセイ
結果測定値(Ti)の平均値(Tave)との関係を示すプロットの線形回帰の勾配
である。別の好ましい態様においては、各々のβjは、各々のδTと各々のδI ACjを含むマトリックス関数によって決定される。さらに別の好ましい態様に おいては、各々のβjは、複数のアッセイ結果測定値(Ti)とTiの平均値(Ta ve )との間の差およびIACjiとIACjaveとの間の差との関係を示すプロット
の線形回帰の勾配から決定される。
【0092】 好ましい態様においては、この方法は1つのIACを利用してアッセイ結果を
補正するときにおこなわれる。別の好ましい態様においては、2つのIACを利
用してアッセイ結果を補正する。当業者であれば、これらの好ましい態様を実施
するためにここに教示された方法と数学的関係を容易に採用することができる。
【0093】 別の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と複数(j )の測定されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ 結果(Tc)を決定するための方法をプロセッサーが実施するように指命するプ ログラムを具有するコンピュータープログラム化可能媒体によって特徴づけられ
る。この方法は次の(a)〜(e)の過程を含む:(a)アッセイ装置内におい
てTmと各々のIACjを測定し、(b)各々のIACjと複数のIACj測定値(
IACji)の平均値(IACjave)との間の差を決定し、(c)過程(b)の各
々の差に定数(Γj)を掛けることによって積を決定し、(d)整数1との全て のj番目の積との総和を決定し、次いで(e)該総和とTmとの間の商を決定する 。 さらに別の観点においては、本発明は上記パラグラフに記載の方法を実施する
のに有用な装置によって特徴づけられる。
【0094】 IACの結果における偏差を修正する定数が複数のアッセイ測定値の平均値に
対して線形的に変化するときにアッセイ結果を補正するための別の方法も存在す
る。従って、他の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm) と複数(j)の測定されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正され たアッセイ結果(Tc)を決定するための方法によって特徴づけられる。この方 法は次の過程(a)〜(d)を含む:(a)アッセイ装置内においてTmと各々 のIACjを測定し、(b)各々のIACjの関数を決定し、(c)整数1と各々
の関数の総和を決定し、次いで(d)Tmと該総和との間の商を決定する。
【0095】 ここで用いる「関数」という用語は、各々のIACjと複数のIACj測定値(
IACji)の平均値(IACjave)との間の差(δIACj)についての累乗級 数展開式の形で表示できる数学的操作に関する。 好ましい態様においては、この方法は1つのIACを利用してアッセイ結果を
補正するときにおこなわれる。別の好ましい態様においては、2つのIACを利
用してアッセイ結果を補正する。当業者であれば、これらの好ましい態様を実施
するためにここに教示された方法と数学的関係を容易に採用することができる。
【0096】 別の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と複数(j )の測定されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ 結果(Tc)を決定するための方法をプロセッサーが実施するように指令するプ ログラムを具有するコンピュータープログラム化可能媒体によって特徴づけられ
る。この方法は次の過程(a)〜(d)を含む:(a)アッセイ装置内において
mと各々のIACjを測定し、(b)各々のIACjの関数を決定し、(c)整 数1と各々の関数の総和を決定し、次いで(d)Tmと該総和との間の商を決定 する。 さらに別の観点においては、本発明は上記のパラグラフに記載の方法を実施す
るのに有用な装置によって特徴づけられる。
【0097】 1つのIACを測定する場合、IAC測定値がアッセイ測定値に対して比例的
に変化するときには、別の方法を利用てアッセイ測定値を補正することができる
。 従って、別の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と 測定された独立アッセイコントロール結果(IAC)から補正されたアッセイ(
c)を決定するための方法によって特徴づけられる。この方法は次の過程(a )〜(c)を含む:(a)アッセイ装置内においてTmとIACを測定し、(b )複数のIAC測定値(IACi)の平均値(IACave)とIACとの間の商を
決定し、次いで(c)過程(b)の商にTmを掛けることによって積を決定する
【0098】 他の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と測定され た独立アッセイコントロール結果(Tc)を決定するための方法をプロセッサー が実施するように指令するプログラムを具有するコンピュータープログラム化可
能媒体によって特徴づけられる。この方法は上記のパラグラフに記載の方法と同
一である。 さらに別の観点においては、本発明は、測定されたアッセイ結果(Tm)と測 定された独立アッセイコントロール結果(IAC)から補正されたアッセイ結果
(Tc)を決定するのに有用な装置によって特徴づけられる。この装置は上記の パラグラフに記載の方法を実施するのに有用である。
【0099】 前述のように、本発明の好ましい態様は、測定されたアッセイ結果を補正する
のに有用な方法、コンピュータープログラム化可能媒体および装置において使用
するここに記載のシグナル測定値とIAC測定値の利用に関する。
【0100】 装置を利用することによるアッセイ測定値の補正 本発明は、装置内におけるIACの測定によってアッセイ測定値を補正する方
法にも関する。ここに規定される調整する方法、装置およびキットはいずれもア
ッセイ測定値の補正に利用することができる。IACと調整する方法、装置およ
びキットのいずれの組合せも併用もしくは単独使用することができ。例えば、シ
グナルの調整に有用な装置および流速の監視によってアッセイ測定値を補正する
のに有用な装置は1つの装置として存在することができ、あるいはアッセイ測定
値の補正に有用な1つの装置内に組み込むことができる。
【0101】 本発明の態様は、装置内の光学的装置によってアッセイシグナルおよび/また
はIACシグナルを測定できる装置に関する。光学的装置は共係属中のブエチュ
ラーらによる米国特許出願(発明の名称:イムノアッセイ用蛍光計、出願日:1
997年12月31日、代理人の書類整理番号:230/004)の明細書に記
載されている。媒体キャリヤーはここに記載のコンピュータープログラム化可能
媒体を含んでいてもよい。
【0102】 従って、本発明は次の機能(i)〜(iv)を有する装置にも関する:(i)ア
ッセイ装置内においてアッセイシグナルを測定し、(ii)ここに記載の1もしく
は複数のIACシグナルを測定し、(iii)該シグナルを調整し、および(iv) 1もしくは複数のIACシグナルの利用によってアッセイ結果を補正する。アッ
セイシグナルと1もしくは複数のIACシグナルは装置の光学的要素を用いて測
定することができ、また、該シグナルは装置のプロセッサーもしくはコプロセッ
サーによって調整することができる。プロセッサーもしくはコプロセッサーは1
もしくは複数のIACシグナルに応じてアッセイ測定値を補正することができる
。装置のプロセッサーもしくはコプロセッサーは1もしくは複数の媒体キャリヤ
ーと共同して作動する。 上記の本発明の概要は制限的なものではなく、本発明の特徴と利点は好ましい
態様に関する以下の詳細な説明によって明らかにする。
【0103】 (図面の簡単な説明) 特定の図面は本発明の特定の態様に関するシグナル測定を例示する。図1は積
分されたCKMBアッセイシグナの時間依存性プロフィールを示す。図2は積分
されたトロポニンIアッセイシグナルの時間依存性プロフィールを示す。図3は
積分されたミオグロビンアッセイシグナルの時間依存性プロフィールを示す。
【0104】 別の図面は本発明によるIACの特定の態様を示す。図4は積分されたタイム
ゲートIACシグナルの時間依存性プロフィールを示す。図5は積分された流動
IACシグナルの時間依存性プロフィールを示す。図6は積分された非特異的結
合IACシグナルの時間依存性プロフィールを示す。図7は調時IACシグナル
の時間依存性プロフィールを示す。図8はヒトの絨毛性ゴナドトロピン(hCG
)に関するIACシグナルの時間依存性プロフィールを示す。図9は正規化され
たhCGアッセイシグナルの時間依存性プロフィールを示す。
【0105】 また、さらに別の図面は、本発明によるシグナル処理IACの態様を示す。図
10はアッセイ装置の診断用レーン内における特異的時間ゾーンを示す。図11
はアッセイ装置の診断用レーン内におけるゾーンの決定と確認を示す。図12は
二方向性濾過機能の効果を示す。図13は時間定数の関数としての濾過効果を示
す。図14は放物線状適合機能の関数としての濾過効果を示す。図15は最大許
容変化速度関数としての濾過効果を示す。図16は拒絶ゾーンに関する濾過効果
を示す。図17は二次導関数解析に関する濾過効果を示す。これらの全ての態様
においては以下において詳述する。
【0106】 本発明の種々の態様はコンピューターのハードウェアおよび/またはソフトウ
ェアを用いて実施してもよく、あるいはコンピューターシステムまたは他の処理
システム内で実施してもよい。コンピューターシステムの一例を図18に示す。
【0107】発明の詳細な説明 本発明は、独立アッセイコントロール(IAC)を利用する新規方法に関する
。IACは、アッセイ装置におけるイムノアッセイの状態を明らかにするための
装置と光学的な通信を行う。IACは、アッセイ装置における特異的で独立した
結合現象であるイムノアッセイの視覚化および解釈に関し、およびそれらは非特
異的な結合現象に関連しうる全アッセイ装置蛍光の視覚化および解釈に関しうる
。ある具体例において、IACは、アッセイ装置におけるイムノアッセイの状態
および完了時を明らかにするために用いられる。もう一つの具体例において、I
ACは、アッセイシグナルのゾーンと特性を明らかにする。さらにもう一つの具
体例において、IACは、アッセイ装置における試料マトリックス差および試料
流速の関数としてのアッセイシグナルの修正の目的ために、アッセイシグナルを
再評価する。
【0108】 IACは、アッセイ装置によって実施されるイムノアッセイである。予測不能
な被検体シグナルの大きさと異なり、IACシグナルの大きさは、製造者によっ
て設定された所定の範囲内で予測可能である。IACの新規特徴は、それが被検
体の存在または量によって左右されないが、試料のマトリックスおよびアッセイ
装置におけるイムノアッセイの進行に従属することである。被検体アッセイから
独立であるIACの性質は、試料マトリックスに従属しうる被検体アッセイシグ
ナルを較正することと共に、蛍光シグナルの形状および大きさを明確にすること
によって、誤り無くイムノアッセイプロセスが行われたことを確認する使用態様
を可能にする。
【0109】 本発明は、被検体濃度の正確で信頼性のある測定のためのIACの使用に関す
る。通常、被検体はイムノアッセイに関する方法を用いて測定される。イムノア
ッセイが非競合および競合形態で実施されること、ならびに本明細書に記載の発
明の教示をこれらの形態に適用できるが、単にこれらの形態に限定されるもので
はないことは、当業者に理解されよう。例えば、米国特許第5,028,535号および5
,089,391号は、被検体濃度の作用としてのシグナル発生に関する閾値応答を含む
イムノアッセイの形態を教示し、ならびにこの方法論はIAC方法論とともに利
用することができる。当該方法は、例えば、試薬の横の流れと試薬の固相への連
続的な結合を含むアッセイ装置、ならびに米国特許第5,458,852号および同時係 属米国特許出願出願番号08/458,276、Nowakowskiら、「リガンドレセプター法用
の装置(Devices for Ligand Receptors Methods)」1995年1月27日出願、代理
人整理番号214/169;米国特許出願出願番号08/065,528、Buechler、「膜を有さ ない試薬の調整された移動のための診断装置(Diagnostic Devices and Apparat
us for the Controlled Movement of Reagents Without Membranes)」1992年5
月21日出願、代理人整理番号202/108;米国特許出願出願番号08/447,895、Buech
ler、「膜を有さない試薬の調整された移動のための診断装置(Diagnostic Devi
ces and Apparatus for the Controlled Movement of Reagents Without Membra
nes)」1995年5月23日出願、代理人整理番号213/224;米国特許出願出願番号08
/447,981、Buechler、「膜を有さない試薬の調整された移動のための診断装置(
Diagnostic Devices and Apparatus for the Controlled Movement of Reagents
Without Membranes)」1995年5月23日出願、代理人整理番号213/225;米国特 許出願出願番号08/810,569、Buechler、「膜を有さない試薬の調整された移動の
ための診断装置(Diagnostic Devices and Apparatus for the Controlled Move
ment of Reagents Without Membranes)」1997年2月28日出願、代理人整理番号
224/098;米国特許出願出願番号08/828,041、Buechler、「膜を有さない試薬の 調整された移動のための診断装置(Diagnostic Devices and Apparatus for the
Controlled Movement of Reagents Without Membranes)」1997年5月27日出願
、代理人整理番号225/104;(すべての図、表および図面を含むこれらの特許出 願のすべての記載内容も本明細書の一部を成す)に記載されている装置などを利
用する。当業者は、本明細書に記載する発明の教示により、他のアッセイ装置お
よび装置もまたこれらの新規方法を利用できることを理解するであろう。
【0110】 IACを含む試薬を、イムノアッセイ装置におけるイムノアッセイ状態認識情
報を与えるようにデザインする。当業者が抗体/抗原結合反応として認識するよ
うに、当該試薬を対にしてイムノアッセイの結果としての結合反応を生じさせる
。IACを含む試薬は結合タンパク質、例えば、タンパク質、ペプチド、リガン
ドおよびリガンド類似体に特異的に結合する抗体および結合フラグメント等であ
ってよい。当該試薬は溶液であってもよく、固相に結合していてもよい。当該試
薬を修飾して、抗体が別の抗体またはタンパク質に結合しているリガンドに結合
できるようにしてもよい。アッセイプロセスの結果として、少なくとも2つのリ
ガンドが溶液中もしくは固相上またはこれら両方で結合する。IACの試薬のう
ちの少なくとも1つを、アッセイプロセスの結果として直接的または間接的に標
識に結合させる。結合は、共有結合、静電的相互作用または疎水的相互作用を介
して形成させることができ、当業者はこれらの技術に精通している。標識は、色
素、蛍光色素、コロイドゾル、電気的および/または磁気的シグナルを発生する
分子、ならびに分子を色素またはアッセイプロセスの結果として電荷を帯びる試
薬へ変化させる酵素であってよい。好ましい具体例においては、標識は蛍光染色
を含む。特に好ましい具体例では、上記蛍光色素を粒子に吸収させ、または結合
させ、および、それらは約670nmで励起され、760nmで発光する。例え
ば、ヨーロッパ特許出願94931287.0、Buechlerら、「新規化合物を用いる粒子内
の蛍光エネルギー移動および分子内エネルギー移動(Fluorescence Energy Tran
sfer and Intramolecular energy transfer in particles using novel compoud
s)」1994年9月23日出願、代理人整理番号209/202;米国特許出願番号08/601,4
92、Buechler、「粒子内の蛍光エネルギー移動(Fluorescence Energy Transfer
in Particles)」1996年2月14日出願、代理人整理番号218/224;米国特許出願
番号08/274,534、Buechlerら、「粒子内の蛍光エネルギー移動(Fluorescence E
nergy Transfer in Particles)」1994年7月12日出願、代理人整理番号208/193
;および米国特許出願番号08/311,098、Buechlerら、「新規化合物を用いる粒子
内の蛍光エネルギー移動および分子内エネルギー移動(Fluorescence Energy Tr
ansfer and Intramolecular Energy Transfer in Particles Using Novel Compo
uds)」1994年9月23日出願、代理人整理番号209/202;(すべての図、表および
図面を含むこれらの特許出願のすべての記載内容も本明細書の一部を成す)を参
照。本発明にとって有用な粒子の大きさは、約2nm〜4000nmの間で様々
であり、好ましくは約50nm〜300nmである。酵素を利用して分子を標識
へ変換する場合に、異好性の架橋試薬を用いて酵素と、例えば抗体との結合体を
作ることができることは、当業者に明らかである。
【0111】 本発明の重要な観点は、IAC試薬が、お互いに分離または独立して結合体上
に存在し、および被検体アッセイの実施に用いる試薬から分離または独立した結
合体上に存在することである。この重大な機能は、IAC試薬が被検体アッセイ
試薬から独立であることを可能にし、当該アッセイにおける被検体の濃度が、I
ACによって明らかになるアッセイの認識結果に影響を与えないようにする。さ
らに、IAC結合体の分離は、様々な機能を有し、各々が互いに独立し、装置内
、詳細には試薬が横の形式で移動し、標識化結合体の固相への結合が連続的な方
式で生じる装置内でのイムノアッセイの状態を明らかにするコントロール開発へ
の新規アプローチを可能にする。例えば、被検体アッセイについて異なるダイナ
ミックレンジを必要としうるので、IAC結合体およびアッセイ結合体は分離し
ている。例えば、ミオグロビンについてのアッセイ装置のアッセイダイナミック
レンジは0〜1000ng/ml、クレアチンキナーゼは0〜150ng/ml
、および高い感度を必要とするトロポニンは0〜10ng/mlである。これら
のアッセイの各々の実質的に異なるダイナミックレンジにより、例えば、異なる
粒子サイズを用いることが必要になる。ミオグロビンのような大きなダイナミッ
クレンジのアッセイでは、小さいが多数の粒子を使用し、トロポニンにように高
い感度を必要とするより短いダイナミックレンジのアッセイでは、より大きくよ
り少数の粒子を使用する。イムノアッセイのデザインへの当該アプローチおよび
様々な特異的活性を有する酵素結合体の使用も様々なダイナミックレンジのアッ
セイをつくることは、当業者に明らかである。したがって、被検体についてのイ
ムノアッセイデザインの制約により、IACおよびアッセイ結合体は、干渉を防
止するために分離していなければならない。IACの多様性およびIACとアッ
セイ試薬との結合の分離の必要性のもう一つの例においては、被検体イムノアッ
セイ、およびアッセイ試薬の横の移動によって装置内で作用するIACは、潜在
的にお互いに干渉しうる。例えば、上流の結合現象は試薬の全部または一部を除
去するので、診断レーン内の下流の固相への標識の結合から上流の固相ゾーンへ
の標識の結合は、下流の結合のシグナルに影響を与えうる。したがって、上流の
結合現象は、下流の結合現象に影響し、予測不能な被検体アッセイまたはIAC
結果の原因となる。本明細書に記載する新規方法は、IACおよび被検体アッセ
イ試薬が、お互いの結合および固相へのアッセイ試薬の結合から分離し、かつ独
立していることを提供する。換言すれば、横の流れの装置において被検体アッセ
イおよびIACの双方について再現可能で予測可能なシグナルが生じることを可
能にする。
【0112】 IACはアッセイ装置において作用し、装置と通信する。好ましい具体例にお
いて、当該装置は、アッセイ装置からの光学シグナルを測定するための手段を有
し、光学シグナルを電気シグナルへ変換する移動式のバッテリー電源の蛍光計で
ある。好ましい具体例において、当該装置は、約670nmで発光するレーザー
ダイオードとシリコンフォトダイオードをそれぞれ励起源および検出器として使
用する。当該装置はまた、上記IACからの情報を利用するかどうかに関わらず
、1以上の被検体の存在または濃度の測定および計算を可能にし、外部のデータ
システムとのインターフェース接続を可能にする様々な慣用の保存手段も有する
。好ましい装置は、「イムノアッセイ蛍光計(Immunoassay Fluorometer)」と いう発明の名称の同時係属米国特許出願、Beuchlerら、1997年12月31日出願、代
理人整理番号230/003、および「アッセイ装置用媒体担体(Media Carrier for a
n Assay Device)」という発明の名称の同時係属米国特許出願、Beuchlerら、19
97年12月31日出願、代理人整理番号230/004(これらの特許出願の記載内容も本 明細書の一部を成す)に記載されている。光吸収化合物すなわち標識の反射率と
吸光度を測定するための手段を有する装置を、本明細書に記載の発明の教示の実
施において用いることもできることは、当業者はに理解されよう。
【0113】 好ましい具体例において、アッセイ装置は、IACに特異的および非特異的な
結合現象ならびに1以上の被検体の存在または濃度の測定のためのイムノアッセ
イをなす。当該イムノアッセイ装置は、IAC用および被検体測定用の試薬を含
む。通常、当該イムノアッセイ装置は、ユーザーが1以上の試料を1または複数
の装置に適用するワンステップ装置であり、イムノアッセイプロセスは当該装置
内で行われる。試料は、流体移動用の推進力として毛細管現象を利用し、ユーザ
ーインターフェースを用いない横の形式で上記装置を通って流れる。この好まし
い具体例において、通常、上記アッセイ装置は、アッセイプロセスの結果として
蛍光標識を当該装置の非吸湿性表面へ結合させる。アッセイプロセスの結果とし
ての様々な標識の結合が、例えば膜および紙などの吸湿性の支持体上でも起りう
ることは、当業者に理解されよう。好ましい具体例において、イムノアッセイプ
ロセスの結果としての表面への標識の結合は、アッセイ装置の診断レーンの1ま
たは複数のゾーンで起りうる。通常、イムノアッセイ装置は、アッセイプロセス
の試薬を入れるかまたは載せる区画室または室(chamber)および診断レーンを 有する。好ましい具体例において、反応混合物の容量を定める反応室には、IA
C試薬および被検体特異的アッセイ試薬、例えば蛍光抗体結合体が入っている。
吸湿性の支持体を有さないアッセイ装置では、毛細現象の推進力は、毛細管空間
をつくる表面の質、および2つの表面(基部と蓋)の近接度によって定まる。し
たがって、反応室はIAC試薬および被検体アッセイ試薬を載せることができる
2つの表面を有する。膜のような吸湿性の支持体を有するアッセイ装置では、流
体の流れのための毛細現象の推進力は、通常、膜の孔の大きさによって定まる。
診断レーンは、アッセイプロセスの結果として1以上の別々のゾーンに標識を結
合させるアッセイ装置における手段である。
【0114】 好ましい具体例においては、イムノアッセイプロセスは試料のアッセイ装置へ
の添加を含み、ここで、試料は、プラズマからの細胞の濾過もしくは細片の濾過
による除去または細胞の溶解の各々の目的用のフィルターまたは網を通って流れ
る。試料の一部は反応室へ流入し、アッセイ試薬と結合して反応混合物を形成す
る。通常、当該反応混合物を一定時間(一般的に約30秒〜約50分)インキュ
ベートし、反応物を実質的な平衡に至らせる。ついで、当該反応物を続けて横の
形式で流し、診断レーンの固相上の1以上の別々のゾーンを通過させ、これによ
り、アッセイプロセスの結果として、反応混合物中の標識は当該1以上のゾーン
に結合する。反応混合物の後で流れる余分の試料は、固相へ結合しなかった標識
を除去する洗浄剤として作用する。当該ゾーン(単数または複数)中の固相へ結
合している被検体結合体由来およびIAC結合体由来の標識の範囲と程度は、そ
れぞれ、試料中の被検体濃度および流体力学、インキュベーション時間、反応混
合物の均一性および試料マトリクスの指標となりうる。計測装置内にアッセイ装
置を置き、標識の固相への結合の結果生じる光エネルギーを測定することによっ
て、被検体濃度およびIAC強度を定量する。
【0115】 反応室内のIAC試薬の近接は、標識の非特異的結合、流体力学、インキュベ
ーション時間、反応混合物の均一性およびアッセイ試料のマトリックスに関する
作用を規定してモニターする。 好ましい具体例においては、非特異的結合コントロールIACを装置に入れる
。この機能を非特異的結合コントロールという。非特異的結合コントロールは装
置内および診断レーン上のゾーン(単数または複数)内の標識の全レパートリー
を含む。診断レーン上のゾーン(単数または複数)は、特異的には標識を結合し
ないが非特異的結合現象を通じて標識を結合する抗体もしくは装置表面またはそ
れら両方を含みうる。当業者は非特異的結合現象を熟知している。したがって、
非特異的結合コントロールIACは、標識の固相への非特異的結合の程度をモニ
ターし、試料マトリックスによる問題を同定する。例えば、試料中の異好性抗体
の存在は標識抗体結合体を架橋して他の抗体へ変化させ、また、この非特異的結
合現象は、アッセイ装置の固相ゾーンへ結合する標識の増加の原因となりうる。
【0116】 好ましい具体例においては、流量コントロールIACを装置に入れる。この機
能を流量コントロールという。当該流量コントロールIACは、タンパク質、抗
体、リガンド、ペプチドまたはリガンド類似体が結合する標識を含み、アッセイ
試薬と共に反応室の基部または蓋に置くことができる。流量コントロールIAC
試薬は反応室内で試料により復元され、最終的に診断レーンの固相に結合する。
固相試薬は、結合が生じるように、流量コントロール標識上の試薬と相補的であ
る。例えば、リガンドアナログを標識に結合させ、当該リガンドアナログに対す
る抗体を固相に結合させる。流量コントロールIACは、最終的に診断レーンの
毛細管内の反応混合物の流速を示す。流量コントロール用の好ましい試薬は抗体
、リガンドまたはリガンド類似体が結合している直径50nm〜300nmの蛍
光粒子である。固相試薬は、好ましくはそれぞれリガンド、リガンド類似体また
は抗体である。試薬との様々な結合現象が結果として流量コントロールを定める
ことは、当業者に理解されよう。
【0117】 もう一つの好ましい具体例において、反応室内の反応混合物のインキュベーシ
ョン時間は、IACによってモニターされ、これを時間ゲートコントロールとい
う。例えば、本具体例では、共有結合的に結合したリガンドまたはリガンド類似
体を有する標識を反応室の基部に置き、標識のリガンドまたはリガンド類似体に
結合する、共有結合的に結合しているタグを有する抗体を反応室の蓋に置く。標
識化リガンド結合体を時間ゲートコントロール標識といい、抗体タグ結合体を時
間ゲートコントロール抗体という。アッセイの結果として、試料が反応室へ流入
すると、蓋および基部の試薬は試料によって復元され、蓋抗体と標識は互いに結
合を開始する。IACのこれらの2つの試薬の結合は、時間、それらの相対溶解
速度およびそれらの相対拡散係数の関数である。これにより、結合の時間的要素
により反応混合物のインキュベーション時間をモニターできる。したがって、こ
の反応混合物中で形成されるものは抗体タグが結合している標識である。抗体の
タグは最終的に診断レーンの固相上の抗体に結合し、標識からのシグナルの強度
は反応室内の試薬のインキュベーション状態に関係する。時間ゲートコントロー
ル用の好ましい標識は、直径50nm〜300nmの蛍光粒子であり、抗体、リ
ガンドまたはリガンド類似体が結合しているものである。インキュベーション中
に標識に結合する好ましい相補的試薬は、抗体に相補的なリガンドまたはリガン
ドもしくはリガンド類似体に相補的な抗体を、それぞれ有するウシ血清アルブミ
ンのようなタンパク質である。好ましいタグはリガンド、リガンド類似体、ペプ
チドなどである。溶液中および固相上の双方のリガンド、リガンド類似体、抗体
およびペプチドの様々な組み合わせをつくり、時間ゲートコントロールを提供で
きることは、当業者に理解されるであろう。また、時間ゲートコントロール標識
および時間ゲートコントロール抗体を装置内の複数の異なる位置に置くことがで
きることも、当業者に理解されるであろう。例えば、時間ゲートコントロール抗
体を、試料に加え、または反応室に入れる前に反応装置内(例えば試料内または
フィルター内のそれぞれ)に置くことができ、標識を反応室の基部および/また
は蓋に置くことができる。
【0118】 もう一つの好ましい具体例においては、リガンド類似体を有する標識およびタ
グ1を有する抗体1を反応室の基部に置き、タグ2を有する抗体2を蓋に置く。
この好ましい具体例では、反応混合物の適合性は反応混合物の均一性に関し、基
部および蓋上の試薬の相対的溶解に関連するように定められる。このコントロー
ルを反応室コントロールという。当該試薬は反応室内で試料により復元され、試
料が反応室へ流入する速度は当該試薬の相対的溶解に影響しうる。例えば、試料
がゆっくりと反応室に流入する場合、反応室内への流入が速い場合と比較して、
試料が前へ進むことによって、より多くの試薬が溶解する。したがって、蓋上お
よび基部上の双方の試薬の相対的溶解は、溶解が反応室内への流入速度から独立
するように最適化すべきである。しかし、実際には、この理想的な状況は常に実
現可能ではない。したがって、蓋の抗体2−タグ2は、基部上の標識のリガンド
類似体へ結合し、基部の抗体1−タグ1は蓋の抗体2−タグ2のタグ2に結合す
る。この結合配列は、反応混合物中で、蓋および基部試薬の溶解と一致する平衡
に至る。基部抗体1のタグ1は最終的には診断レーンの固相上の抗体へ結合し、
結果として標識が固相へ結合する。このIACの相対的シグナルは、したがって
、反応室内の反応混合物の均一性に依存する。反応室コントロール用の好ましい
試薬は直径50nm〜300nmの蛍光粒子であり、抗体、リガンドまたはリガ
ンド類似体が結合しているものである。好ましくは、溶液中および蓋上の標識を
有する相補的コントロール試薬は、リガンドもしくはリガンド類似体が結合して
いるタンパク質またはリガンドもしくはリガンド類似体に相補的な抗体である。
好ましくは、固相試薬はリガンド、リガンド類似体または抗体である。
【0119】 本発明の好ましい具体例はIACを利用して、アッセイ装置内のイムノアッセ
イの進行および終了時間を明らかにする。調時機能は、ユーザーがアッセイの進
行に注意を払う必要が無い点で重要性を有する。病院の救急治療室では、例えば
、看護婦が血液試料を装置に付し、当該装置を装置に挿入し、他の任務を行うた
めに立ち去り、そして、例えば、当該装置が可聴音を出したときに当該装置のと
ころへ戻ってきて、アッセイ結果を得ることができる。調時機能のもう一つの使
用例は、アッセイシステムの未熟なオペレーターがアッセイの完了を決定できな
いことである。この場合、IACが提供する調時機能は、当該装置にアッセイプ
ロセスが完了した時を判断させる。
【0120】 調時機能の好ましい構成は、アッセイ完了の基準として、1以上のIAC、例
えば、流量コントロールおよび/または時間ゲートコントロールのシグナル強度
を用いることである。この具体例は、アッセイ装置への試料の添加によりイムノ
アッセイが始まるときに機能する。本発明のすべての具体例のように、試料は試
薬、例えば、反応室内のアッセイ試薬およびIAC試薬を復元し、それらは実質
的に結合平衡に達し、反応混合物は診断レーンを通って流れる。IACは、診断
レーンを通って横の形式で流れるので、IACの別々のゾーン上のシグナル強度
は増加する。IACは、試料添加前に測定可能なシグナルを有するようにデザイ
ンすることもできる。これは、固相への適用前または適用時の可溶性標識のIA
C溶液への添加によってなされる。反応混合物が診断レーンを通って流れる場合
、IAC中の標識は洗い出される。したがって、IACシグナルは、アッセイプ
ロセスの結果として生じる反応混合物によって標識が除去されるに従って減少す
る。すべての反応混合物が診断レーンを通って流れると、IAC(および被検体
アッセイ)の増加速度が予測可能な様式で減少する。
【0121】 調時機能の特に好ましい具体例においては、アッセイ装置上の1以上の別々に
結合した標識の変化速度、すなわちシグナル強度の変化速度が、アッセイプロセ
スの完了の基準である。アッセイの完了を明らかにすることについての、診断レ
ーン上の別々のゾーンへの標識結合の変化の絶対速度は経験的に達成される。 調時シグナル測定にとって特に好ましい装置上の位置は、診断レーンの末端で
ある。この位置が特に好ましいのは、診断レーンの末端は最後に非結合標識が洗
浄されるところだからである。したがって、診断レーンの末端に非結合標識が無
くなったとき、診断レーンの始まり、すなわち反応室の最も近くにも非結合標識
は存在しない。
【0122】 調時機能のもう一つの特に好ましい具体例では、アッセイ装置の1以上のゾー
ンの診断レーンにおけるすべての標識の負の速度変化が、アッセイプロセス完了
の基準である。アッセイ完了についての標識の負の変化速度の調時機能による採
用は、アッセイの感度の要求性に関する。すなわち、シグナルの高い変化速度は
、アッセイプロセスがいまだ行われていることを示すが、アッセイの適用によっ
ては、許容される応答についてアッセイが75%のみ完了していることが必要と
されうる。換言すれば、シグナルの負の遅い変化速度は、アッセイプロセスが完
了または完了間近であることを示し、この状況は、極めて高感度で正確な結果が
必要な場合に好適でありうる。シグナルの負の変化速度は、標識の洗い流しが完
了に近づくにつれて、0に近づく。本発明の多くの適用においておよび実際に、
負の変化速度は0でない数であってよく、この0で無い数は、標識の大多数が診
断レーンから洗い出されている状況に関連する。最も厳密な意味において洗い出
しが完了したときに、負の変化速度は0になる。
【0123】 調時機能の好ましい具体例は、1以上の別々のレーン内の1以上の絶対的シグ
ナル強度とシグナルの負の変化速度も測定する。この具体例が重要なのは、試料
が添加されなかったアッセイ装置を試料が添加されたアッセイ装置から区別する
ように装置をプログラムしなければならないからである。試料がアッセイ装置へ
添加されない場合には、調時機能の間、装置によって測定される標識の変化速度
は0であり、装置は、この結果が、アッセイは開始されなかったが、アッセイは
完了したことを意味すると判断できる。さらに、装置に試料が添加され、シグナ
ルが最大値に達した場合、すなわち、装置が診断レーンから標識を洗い出してお
らず、イムノアッセイが完了していない場合も、シグナルの変化速度は0に達し
うる。したがって、装置は、標識の変化速度の詳述に関わらず、さらに明確なシ
グナルの達成を詳述することにより、試料がアッセイ装置に添加されていないこ
とを確かめなければならない。この明確なシグナルは一定の範囲内に予測可能で
ある。その範囲内の最大のシグナルは、全標識測定によって得られるものであり
、最小のシグナルは装置への非特異的または特異的結合によって定まる。アッセ
イ完了を明確にするために用いるシグナルは、標識が診断レーンに流れなかった
場合に得られたシグナルより大きく、また、すべての標識が診断レーンから洗い
出された場合の典型的な非特異的結合シグナルから得られる予定値より大きくな
るように選択する。したがって、アッセイ装置のアッセイ完了を明確にする基準
は、実験に基づいて得られる。
【0124】 アッセイシグナル測定のきっかけについての、シグナルの測定において観察さ
れる複雑さは、単一の装置における非特異的結合シグナルの多様性である。本明
細書に記載する新規な教示内容はこの複雑さを未然に防止する。例えば、試料マ
トリックスの変化性および診断レーンの表面の欠陥により、バックグラウンドに
対するシグナル比は潜在的に診断レーンにおける所定のレーンで望まれるものよ
りも高くまたは低く定められうる。その結果、被検体アッセイゾーンの測定のき
っかけとなる調時機能による絶対的なシグナルの分析は、ある形式のシグナル平
均化を含まなければならない。緩やかに変化する関数においてノイズを軽減させ
る多くの方法があることは、当業者に理解されよう。最も単純な方法の一つは、
各点をその周辺のN点の平均と置き換えるN点平滑化機能を用いることである。
N点平滑化を用いても、目的の速度変化が実際に起る前に、安定性基準を満たす
2つの連続点が到達すると考えられる。この潜在的な間違ったきっかけの確立は
、安定性基準を満たす列内の所定の数の平滑化点を要求することにより、許容さ
れるレベルまで減少されうる。
【0125】 好ましい具体例において、安定性基準は、負の1次微分係数と正の2次微分係
数の必要性を含む。これは、最小のシグナルではなく局所的な最大値が測定され
ている場合の早すぎるきっかけを防止する。これらの微分係数の基準は、すべて
のシグナルが装置を通って流れた後で、装置によって上記装置を測定する場合、
1次微分係数と2次微分係数はともに0、正および負の装置ノイズであり、した
がって、この状態は統計学的に起り得ないものになるという、問題がある。これ
により、安定性基準に至る時間が増える。典型的には、当該シグナルレベルは高
い閾値よりもずっと低いので、この状態は認識可能である。好ましい具体例にお
いては、シグナルが高い閾値の下のいくらかの部分である場合、傾斜基準を無視
する。
【0126】 調時機能の重要な態様は、装置が正しく動作していないことを認識し、ユーザ
ーに警告することである。所定の時間内に流れるべき試料と到達すべき安定性と
を必要とするタイムアウトが含まれる。 好ましい具体例においては、プログラミング可能な使用サイクルを含む。これ
により、必要な電力が減少し、バッテリーの寿命が延びる。 調時コントロール用の好ましい試薬は直径50nm〜300nmの蛍光粒子で
あり、抗体、リガンドまたはリガンド類似体が結合しているものである。固相試
薬は、好ましくはそれぞれリガンド、リガンド類似体または抗体である。特に好
ましい調時コントロール用試薬は、アッセイ装置内の全蛍光標識を含む。
【0127】 本発明のもう一つの好ましい具体例においては、IACが積分したシグナルの
形を明確にする。シグナルの上昇および下降機能の勾配が、装置が被検体ゾーン
を測定して被検体の濃度を決定する重要なパラメーターを定める点で、積分した
シグナルの形の明確化は重要である。積分したシグナルの形は重要であり、シグ
ナルの測定に関する機械装置、例えば、光学的構成部分(optics)または光学的
構成部分周辺のアッセイ装置の移動手段などの問題、およびアッセイ装置に関す
る問題を明らかにできる。例えば、標識を固相へ結合させる手段、例えば抗体、
を目的よりも小さいかまたは大きい面積で装置表面に適用する場合、積分したシ
グナルは、それぞれ、より小さいかまたは大きい値を有し、誤った結果になる。
IACは、ゾーンの積分したシグナルの正しくない形を明らかにし、ユーザーに
、アッセイ結果に信頼性がないことを明らかにするエラーメッセージを与える。
時間と空間にわたって測定を行うシステムでは、アッセイについての質の制御(
QC)の方法として測定された挙動を用いて予想されるアッセイの挙動を利用で
きる。シグナルの特性によって定められたように、予期される挙動から実質的に
逸脱するあらゆるアッセイを棄却し、予期される挙動に合致するアッセイを受け
入れる。この新規QC工程は、アッセイの信頼性を向上させる。実際に、最も大
きく適切に機能するアッセイに依存する挙動を同定しなければならない。アッセ
イを長時間測定する場合、時間の関数としてのシグナル応答が測定されうる。1
以上の次元でアッセイを行う場合、目的の領域内の特徴的な形を探すべきである
。このタイプの分析は、照合フィルター分析と類似する。
【0128】 好ましい具体例においては、診断レーンに沿った位置の関数としての応答が測
定される。目的の各ゾーンの特徴的な形および位置ならびにゾーン間のあらゆる
関係は、アッセイ装置の製造方法によって決まる。あらゆる所定のアッセイまた
は装置においてアッセイが進行するときのIACゾーンで予期される最大の変化
速度もまた、アッセイ装置の製造方法、当該装置およびアッセイのデザインによ
って定まり、予期された結果からの測定結果のあらゆる偏差は、装置の不調によ
り説明される。通常の組み合わせの高域、低域、およびノッチフィルターを用い
てデータをフィルター処理し、曲線の部分を特有の関数に合致させ、または、あ
らゆるタイプの新型のデジタルアルゴリズムを用いることができる。これらのタ
イプのフィルター処理は、誤作動のような望まない性質を除去する。このタイプ
のフィルター処理は、局所的な質の保証のチェックをなし、結果の正確さの改良
を助ける点で、最も有益である。当該フィルタリングはアッセイのバックグラウ
ンドに対して許容される最大のシグナルの範囲内のシグナルにのみ適用されるこ
とを確かめ、内部の質の保証のチェックとしてバックグラウンドに対する当該シ
グナルを利用することができる。蛍光シグナルの形を定める好ましい組成物は、
流量コントロール試薬、時間ゲート試薬、反応室コントロール試薬、アッセイ試
薬またはこれらの試薬の組み合わせである。
【0129】 本発明のもう一つの好ましい具体例においては、IACにより、アッセイ装置
の積分された蛍光のゾーンの位置が明らかになり、確認される。アッセイゾーン
の位置はアッセイシグナルの正確な測定にとって極めて重要である。例えば、ア
ッセイ装置の製造においては、標識結合用の固相試薬を別個のゾーンの装置へ適
用する場合、装置上への試薬の置き違えは誤った結果の原因となりうる。もう一
つの例においては、アッセイシグナル測定用光学的ブロックの下のアッセイ装置
を動かすモーターの伝動装置がスリップし、装置の読み取る絶対的位置が別々の
ゾーンに結合した標識と一致しなくなりうる。このモデルもまた誤った結果の原
因となる。IACはこれらの潜在的な問題を明らかにし、装置は、積分したシグ
ナルの予期しない位置に応答してエラーメッセージを与える。エラーシグナルは
、ユーザーにその結果を信用すべきでないことを通知する。積分した蛍光シグナ
ルのゾーンの位置を明らかにし、および確認する好ましい組成物は、流量コント
ロール試薬、時間ゲートコントロール試薬、反応室コントロール試薬またはこれ
らの試薬の組み合わせである。
【0130】 もう一つの好ましい具体例においては、試料マトリックスの相違、外部および
内部の混乱、インキュベーション時間の変化、アッセイ装置の試料流速の作用と
してのアッセイシグナル補正目的のため、IACにより、被検体のアッセイシグ
ナルを再評価する。例えば、血液、溶血血液、血漿、血清および尿などにおいて
みられるような粘性または不均一な試料において直接実施するイムノアッセイの
開発においては、流速、結合効率および結合干渉などに遭遇する。これらの遭遇
の結果、事実上、各試料は相違し、この相違はアッセイ結果の異常性の原因とな
りうる。例えば、溶血全血試料におけるイムノアッセイの実施においては、当該
試料の粘性は血液試料の赤血球容積率に依存して異なる。試料粘性の増加は、ア
ッセイ装置の毛細管内での試料流体の流れをより遅くする。毛細管内の流速が低
下し、流体が結合ゾーンを通過する際に結合反応が起るにつれて、試料はより長
い時間結合部位近辺にとどまるので、固相への結合速度は増加する。このモデル
は、結果として予想よりも大きなアッセイシグナルを生じ、被検体濃度の計算は
誤りになる。さらに、試料の粘性が増加するにつれて、拡散速度が低下する。拡
散速度の低下は平衡結合への到達に要する時間を増加させる。装置が分析物を測
定するときに平衡になるようにイムノアッセイをデザインし、アッセイが平衡に
至らなかった場合、アッセイの結果は誤りとなりうる。もう一つの例においては
、例えば、患者の血液に異好性抗体が存在するときに観察されるように、イムノ
アッセイの結合反応物に結合し、または何らかの方法で影響を与える構成成分を
試料が含む場合、イムノアッセイプロセスを台無しにする可能性があり、アッセ
イ結果は誤りとなりうる。本具体例におけるIACの役割は、IACの変化に基
づくアッセイシグナルの補正である。さらに、特に固相への非特異的結合成分が
異常である場合、IACは結果として、ユーザーにエラーメッセージを報告でき
る。アッセイシグナルの補正の目的のためにアッセイシグナルを再評価する好ま
しい試薬の構成は、非特異的結合コントロール試薬、流量コントロール試薬、時
間ゲートコントロール試薬、反応室コントロール試薬またはこれらの試薬の組み
合わせである。
【0131】 さらに本発明のもう一つの好ましい具体例においては、IACの平均値からの
偏差を用いてアッセイを補正し、同一のまたは異なる試料を使用する別々のアッ
セイ装置におけるアッセイ結果の不正確さを改善する。例えば、血液試料の赤血
球容積率の変化は、当該試料の粘性に影響を与え、その結果、横の流れの装置に
おける流れの性質に影響を与える。この具体例は、IACの平均シグナル強度お
よび当該平均からの偏差の程度の推定に関連する。本発明の特徴は、IACの予
測値からの偏差を利用して、値をアッセイ結果へ返還する方法を教示することで
ある。 本発明のもう一つの好ましい具体例においては、少なくとも2つの同一のIA
Cシグナルの比の平均値からの偏差を用いて、予測可能なイムノアッセイが実施
され、高い確率の範囲内でイムノアッセイの結果が信頼できることが確認される
【0132】 本発明のさらにもう一つの好ましい具体例においては、複数のIACの平均値
からの偏差を用いて、アッセイを補正し、同じか、または異なる試料を用いる異
なるアッセイ装置におけるアッセイ結果の不正確さを改善できる。好ましい具体
例においては、IACの偏差は他のIACの偏差によって影響を受けてもよい。
例えば、1つは主に装置の流速に感受性であり、また1つは装置のインキュベー
ション時間に感受性である、2つのIACが装置に存在してもよい。この具体例
は、各IACの結果が他方の結果によって影響を受ける場合にも、同時に両方の
コントロールを利用する方法を教示する。この教示は線形代数学の原理による。
【0133】 原則的に、アッセイシステムは、試料の不均一性、物質の干渉などの多くの因
子によって乱される可能性があり、またアッセイに影響する各変動についてIA
Cを開発することが好ましい。この理想的な場合では、当該IACは独立である
、または直交であるといわれる。より一般的には、当該IACは、相互に依存し
ていてもよいが、それらは相違するので、それらは変動に対して別個に異なるパ
ラメーターで応答すると考えられ、その結果一次独立であるといわれる。この仮
定が正しくない場合、当該コントロールは同じ情報を与える。線形代数学の関係
において、このことは、当該コントロールが、アッセイに影響するそのパラメー
ターについての基底を形成することを意味する。例えば、診断レーンにおける流
速の変化は、流量コントロールと同様に時間ゲートコントロールの値にも影響を
与えうる。当該コントロールは従属であるが、その2つの組み合わせは流速およ
び時間ゲート時間の固有の作図を与え、したがって両コントロールを用いて当該
結果を正規化する。
【0134】 IACシグナルによるアッセイシグナルの正規化の特に好ましい具体例は、ア
ッセイの変化性の原因を同定する必要が無く、またはIACは起りうる各変動に
ついて存在することを教示する。例えば、上記の場合において、流量と時間ゲー
ト時間は2つの重要な変数である。しかし、これらは実際に他のパラメーターに
感受性でありうるコントロールに与えられる標識にすぎない。この好ましい具体
例においてIACを利用するために、アッセイ結果に影響を与えるn個のパラメ
ーターおよびこれらのパラメーターについての一次独立性のコントロールがある
と仮定する。与えられた試料について、多くのアッセイの平均は、コントロール
(Cave)およびアッセイ(Tave)について平均値の期待値を定める。アッセイ
結果に影響を与える、あるパラメータ、Pの具体例において、測定コントロール
値(Cm)は期待コントロール値と当該パラメーターの変動に比例する項の和に 等しく、以下のように記載される: Cm=Cave+αδP 式j1 したがって、試験の測定値は以下のように記載できる: Tm=Tave+β’δP 式j2
【0135】 以下の解析においては、αおよびβ’はδPの関数ではないと仮定する。これは
、δPが小さい場合に有効な仮定である。αおよびβ’はP値に関数従属性を有
しうる。以下は、Pに関して関数の型を与える様々な値のP近傍の小さな変動に
適応できる。当該パラメーターの変動が小さい場合、αおよびβ’は、当該パラ
メーターに関する試験およびコントロールの微分係数を表す定数である(dC/
dPおよびdT/dP)。これらの式はより単純に書くことができ: δC=αδP 式j3 δT=β’δP 式j4 および、結合させると以下の形になる: δT=(β’/α)δC=βδC 式j5 これより、βが得られ、これは実験に基づいて容易になされる。当該パラメータ
ーについて、さらなる同定および解釈の必要はない。n個のパラメーター、P、
およびn個のコントロール、Cがある好ましい具体例では、以下の同様の式が書
かれる: δC=αδP 式j6 ここで、コントロール(δC)の変動およびパラメーター(δP)の変動はとも
にベクトルであり、一方、偏導関数(∂Ck/∂Pj)はn×n行列(α)をつく
る。各コントロールが純粋に1個のパラメーター関数である場合、α行列は対角
である。コントロールが一次独立である場合、αの逆(行列)が存在する。 δT=β’δP 式j7 また、偏導関数(∂T/∂Pj)はn次元ベクトル(β’)をつくる。線形代数 学から: δP=α-1δC 式j8 と書くことができ、これより: δT=β’α-1δC=βδC 式j9 と書くこともできる。式j5に類似することを特記する。また、さらにαについ
て解く必要はなく、その代わりに実験に基づいてβを決定できる。本明細書に記
載の発明の教示は、変化しているパラメーターについて同定し、または解く必要
がないことを示す。式j5およびj9を用いてアッセイ結果を補正し、およびβ
を決定することができる。アッセイ結果(Tm)を補正するために用いる場合、 アッセイ結果の変動(δT)を測定アッセイ結果(Tm)と補正アッセイ結果( Tc)との間の差分として表現できる。補正アッセイ結果を決定するために、式 j9を: Tc=Tm−βδC 式j9a として表現することができる。
【0136】 βjを決定する多くの方法が存在するが、上記方法は上記の教示に影響を与え ない。例えば、一つの方法は推量することである。これは時間がかかりうるが、
コンピューターアルゴリズムがnパラメーター空間を効率良く探索し、βjの最 適値を発見することは、当業者に理解されよう。コントロールが互いに独立の場
合、δCjに対するδTの傾きから各βjが得られる。複雑だが、より一般的な アプローチにおいては、各βjは、コントロールの変動とアッセイの変動との間 の相関を最大化し、アッセイ変動率の標準偏差を最小化することにより得られる
。簡単で非常に一般的な方法を以下に記載する。このアプローチから得られるい
くつかの重要で特別な場合の結果を含む。
【0137】 IACの無作為変動を含む統計学的に有意な数のアッセイを実施することによ
り、実験に基づいてβ(βk)のn個の要素を決定できる。当該結果を平均して 、テスト期待値(Tave)および各IACについての期待値(Ck ave)を定める
。各アッセイについて、試験の変動(δTj)およびIAC(δCki)の変動を 容易に決定できる。式j9を用いて、全装置を合計し(iによって表す)、n個
のIACのそれぞれについて書くことができる: Σi(δTiδCki)=Σi{Σj(βjiδCij)Cki} =Σj(βjΣi{δCijδCki}) 式j10 式10は、n個の未知数(βの要素)を有するn個の式(n個のIACについて
)の系を定義する。式10の形を単純化するために、対称行列Kを以下のように
定義する: Kjk=Σi{δCijδCki}=Kkj 式j11 式j11を用いて、式j10を単純化して以下の2式で表す: Σi(δTiδCi)=Kβ 式j12 β=K-1Σi(δTiδCi) 式j13 式j13は式j12で表す式の系の解を定義する。n×n行列の逆行列を得る方
法は、線形代数学のあらゆる教科書に見出すことができる。例えば、「物理学に
おける行列およびテンソル(Matrixes and Tensors in Physics)」(第2版) 、A. W. Joshi、47ページを参照。
【0138】 KjkがIACの変動によって表されるランダム分布の共分散であることは、当
業者に理解されよう。2個のランダム変数の共分散の論文については、例えば、
「確率分布:確率理論概論と応用(Probability Distributions: An Introducti
on to Probability Theory with Applications)」, 1972, C. P. Tsokos、367 ページを参照。2個のランダム変数が独立の場合、共分散は0である。したがっ
て、独立のコントロールについて、Kjk=kjδjkすなわちKは対角行列である 。この特別の場合について、Kの逆(行列)は自明であり、式j13を以下のよ
うに書くことができる: βj=Σi(δCijδTi)/Σi(δCij2 式j14 当業者は、これを0切片の直線に適合する最小自乗法からの式として理解するで
あろう。換言すれば、コントロールが独立の場合、δCjに対するδTの傾き( すなわち∂T/∂Cj)はβjである。
【0139】 上記の教示において、試験(被検体アッセイ)の変動に対するコントロールの
変動に関する行列(β)が、固有の試験値について得られるが、βは試験値の関
数ではないと仮定した。試験値(T)へのβの関数の従属は、様々な試験値で上
記のようにβを得ることにより実験に基づいて決定できる。 好ましい具体例において、βは被検体アッセイの大きさに比例して見出される
。すなわち: βj=Γjave 式j15 式j15を用いて、式j9を: Tm=Tave+ΣjβjδCj=Tave(1+ΣjΓjδCj) 式j16 または、 Tave=Tm/(1+ΣjΓjδCj) 式j17 式j17と17.5(実施例17参照)とは同一の式であることを特記する。1
以上のIACが存在する場合(独立であるか従属であるかに関わらず)、式j1
7を用いてアッセイ結果を正規化でき、ここでコントロール変動に対する関係は
、試験またはアッセイ結果の大きさに比例する。 1個のみのコントロールがある好ましい具体例では、式15はそのままで、Γ
は1/Caveに等しく、式j17は以下に変化する: Tave=Tm/(1+(Cm−Cave)/Cave) =Tmave/Cm 式j18
【0140】 これは、試験(アッセイ)値がコントロール(IAC)値に比例する単純な場
合である。すなわち、コントロール値における2つのうちの1つの因子の変化は
、コントロール(IAC)における2つのうちの1つの因子の変化の結果を与え
る。これは、検体のアッセイにも影響を与える変動に対して独立に応答するIA
Cである。ここで、アッセイおよびIACが比例して変化する場合、このタイプ
の正規化を用いることは、当業者に理解されよう。 上記の式において、ノイズがないシステムの理想化した場合を示す。ランダム
ノイズ項の付加が上記の方法に影響を与えないことは、当業者に理解されよう。
このことは、ランダムノイズ(δN)が、定義より、平均が0の独立変数である
事実から現われる。上記のように、独立変数の共分散も0なので、ランダムノイ
ズおよびその他の変数を含むすべての項は0である。唯一残存する項はδN2で ある。ランダムノイズは他の変動に比べて小さくなけらばならないので(さもな
ければコントロール補正を適用する理由がない)、δN2は無視できる。換言す れば、上記の技法は、試験における変動を支配するパラメーターの変動がコント
ロールにおける支配的な変動であることを要する。コントロール変動と試験変動
との間の相関関係の計算により、この条件について試験を行える。
【0141】実施例 以下の実施例は、本発明のIACの具体例である。これらの実施例は、説明的
な目的のみのためのものであり、いかなる方法でも本発明を制限しない。実施例1:ウシ血清アルブミン結合体を含む蛍光エネルギー伝達ラテックス(FE TL-BSA)および抗体結合体を含む蛍光エネルギー伝達ラテックス(FETL-AB)の 調製 蛍光エネルギー伝達ラテックスを、米国特許出願 No. 08/409,298、1995年3 月23日出願、に記載されているように、シリコンフタロシアニン ビス(ジ−メ
チルヘキシル−ビニルシリルオキシド)およびシリコン[ジ(1,6−ジフェニ
ルナフタロシアニン]ジフタロシアニン ビス(ジ−メチルヘキシルビニルシリ
ルオキシド)を、それぞれドナーおよびアクセプター染色剤として、1モルのア
クセプターに対して4モルのドナーの比で用いて調製した。ラテックス粒子は直
径約230nmであり、インターフェーシャル ダイナミクス コーポレーショ
ン(Interfacial Dynamics Corporation)から購入した。当業者にとって標準の
技術を用いて、FETL粒子にウシ血清アルブミン(BSA)または様々な抗体
を吸収させた。別法として、異種2機能の架橋試薬を用い、また当業者にとって
標準の技術も用いて、BSAまたは抗体を当該粒子に共有結合させた(SMCC
およびSPDP、ピアス ケミカル カンパニー(Pierce Chemical Co.)より 入手)。これらの方法はピアス ケミカル カンパニー(Pierce Chemical Co. )カタログ、1994年、T166頁およびT192頁、「均一ラテックス粒子(Uniform La
tex Particles)」、セラディン インコーポレーテッド(Seradyn Inc.)、第3
1-40頁および「微粒子試薬最適化(Microparticle Reagent Optimization)」、
セラディン インコーポレーテッド(Seradyn Inc.)、第91-97頁に記載されて いる。エッペンドルフ遠心分離機、5415C型の最高速度での遠心分離によっ
て、非結合BSAをFETL-BSAから精製した。その結果得られた粒子を、10mM
リン酸カリウム、2mMホウ酸カリウム、150mM塩化ナトリウムからなる緩
衝溶液pH7.0中で、固形物濃度約2%(w/v)で復元した。
【0142】 この形式で調製する抗体FETL結合体は、流量コントロールIAC用に用い
る抗−ダンシル−FETL、それぞれトロポニンI、CKMBおよびミオグロビ
ン測定のためのイムノアッセイに用いる抗−トロポニンI、抗−CKMB、抗−
ミオグロビンFETL、抗−ヒト絨毛膜ゴナドトロピン(HCG)FETL結合
体を包含する。ここに挙げた特異的な検体抗体の対は本発明の範囲を限定せず、
本発明の例として用いられるものであることは、当業者に理解されよう。モノク
ローナル抗体およびポリクローナル抗体を、例えば、「抗体:実験マニュアル」
、Ed HarlowおよびDavid Lane、コールド・スプリング・ハーバー・ラボラトリ ー(Cold Spring Harbor Laboratory)(1988)、コールド・スプリング・ハー バー、ニューヨーク に記載されているような標準技術によって調製した。調製
され、心臓病マーカーアッセイについて選択される組換え抗体を、「抗体技術:
実践方法(Antibody Engineering: A Practical Approach)」(Borrebaeck, C. 編)、1995、オックスフォード・ユニバーシティー・プレス(Oxford Universit
y Press)、オックスフォード;J. Immunol. 149、3914-3920(1992)および米 国特許出願96/05476(その記載内容も本明細書の一部を成す)に記載されている
様々な方法によりマウスから得た遺伝情報から調製した。
【0143】実施例2:心臓病マーカーアッセイ用の流量コントロールFETL結合体の調製 実施例1に従って調製したFETL-BSA溶液(1%固形物、w/v、220nm粒
子で11ml)に、撹拌しながらアスコルビン酸およびエチレンジアミン四酢酸
を添加し、それぞれ最終濃度を20mMおよび0.1mMにした。撹拌しながら
SMCC(60mMアセトニトリル溶液 3.8μl)を添加し、当該溶液を室
温で2時間インキュベートした。0.5Mタウリン溶液0.45mlの添加によ
り、反応を停止させた。当該溶液をゲル濾過カラムにかけ、FETL-BSAマレイミド
23.1mlを溶出させた。デカペプチドチオール溶液(4.7mM溶液19μ
l)を添加し、当該溶液を室温で50分間インキュベートした。デカペプチドチ
オールは実施例4に記載するように加水分解によって調製した。当該溶液をゲル
濾過カラムにかけ、エッペンドルフ遠心分離機の最高速度で20分間、溶出FETL
-BSA−デカペプチドを遠心分離した。FETL結合体のペレットを再懸濁し、リ
ン酸緩衝溶液中(pH7.0)で固形物最終濃度2%(w/v)にした。
【0144】 実施例3:心臓病マーカーアッセイ用の時間ゲートコントロールFETL結合体
の調製 実施例1に従って調製したFETL-BSA溶液(1%固形物、w/v、220nm粒
子で11ml)に、撹拌しながらアスコルビン酸およびエチレンジアミン四酢酸
を添加し、それぞれ最終濃度を20mMおよび0.1mMにした。撹拌しながら
SMCC(60mMアセトニトリル溶液17μl)を添加し、当該溶液を室温で
2時間インキュベートした。0.5Mタウリン溶液0.82mlの添加により、
反応を停止させた。当該溶液をゲル濾過カラムにかけ、FETL-BSA−マレイミド1
6.9mlを溶出させた。米国特許第5,089,391号、実施例4に記載のようにし て、モルヒネ−HCTLを合成し、加水分解して、対応チオール誘導体にした(該記
載内容も本明細書の一部を成す)。モルヒネチオール(16.3mM溶液0.5
2ml)を添加し、当該溶液を室温で3時間インキュベートした。N−エチルマ
レイミドの添加により反応を停止させ、最終濃度を2mMにした。当該溶液をゲ
ル濾過カラムにかけ、溶出FETL-BSA-モルヒネをエッペンドルフ遠心分離機の最 高速度で20分間、遠心分離しした。FETL結合体のペレットを再懸濁し、リ
ン酸緩衝溶液中(pH7.0)で固形物最終濃度4%(w/v)にした。
【0145】実施例4:心臓病マーカーアッセイ用時間ゲートコントロール抗体結合体の調製 50mMリン酸カリウム、10mMホウ酸カリウムおよび150mM塩化ナト
リウムを含有する溶液中に10mg/mlの抗−モルヒネ抗体36E10を含む
溶液1.0mlに対し、2mg/mlSMCC(ピアス ケミカル カンパニー
製)(Pierce Chemical Co.)アセトニトリル溶液0.022mlを添加した。 当該溶液を室温で3時間撹拌した。ついで、ゲル濾過カラム上で当該溶液を精製
し、回収した溶出タンパク質は2.4mg/mlで3.4mlであった。この、
抗体−マレイミドからなるタンパク質画分に対してデカペプチドチオール0.1
2mlを添加した(デカペプチドチオールの合成はこの例を参照)。当該溶液を
室温で3時間撹拌し、つづいて50mMリン酸カリウムに対して一晩透析した。
抗−モルヒネ抗体デカペプチド結合体からなる回収タンパク質は、2.8mg/
mlで3.2mlであった。
【0146】アセチルチオプロピオン酸の合成 3−メルカプトプロピオン酸(7ml、0.08モル)およびイミダゾール(
5.4g、0.08モル)のテトラヒドロフラン(THF、700ml)撹拌溶
液に対し、アルゴン下で、1−アセチルイミダゾール(9.6g、0.087モ
ル)のTHF溶液(100ml)を15分間にわたって滴下により添加した。当
該溶液をさらに室温で3時間撹拌し、その後減圧してTHFを除去した。残分を
氷冷水(18ml)で処理し、その結果得られた溶液を氷冷濃塩酸(14.5m
l)でpH1.5〜2まで酸性化した。当該混合物を水で抽出(2×50ml)
し、硫酸マグネシウム上で蒸発させて乾燥させた。残った粗精製の黄色の油状固
体生産物(10.5g)をクロロフォルム−ヘキサンから再結晶化し、融点が4
4〜45℃の白色固体としてアセチルチオプロピオン酸4.8g(収率41%)
を得た。
【0147】デカペプチドチオール合成 デカペプチドチオールプロピオンアミド(デカペプチドチオール)をデカペプ
チドアセチルチオプロピオンアミド(デカペプチドATP)の加水分解によって
合成した。デカペプチドATPは、デカペプチド、YPYDVPDYAS(カイロン ミモ
トープス ペプチド システムズ(Chiron Mimotopes Peptido Systems)社(サ
ンディエゴ、カリフォルニア)製)およびアセチルチオプロピオン酸から合成し
た。このように、当該デカペプチドをアルゴン下で丸底フラスコ中で乾燥DMF
(5.4ml)に、緩やかに撹拌して溶解した(0.3g)。イミダゾール(0
.02g)を撹拌溶液へ添加した。別個に、丸底フラスコ中でアセチルチオプロ
ピオン酸(0.041g)を、撹拌して、0.55ml乾燥DMFに溶解し、1
,1’−カルボニルジイミダゾール(アルドリッチ ケミカル カンパニー(Ald
rich Chemical Co.)(ミルウォーキー、ウィスコンシン)製)を撹拌溶液に添加 した。フラスコをアルゴン下で密封し、室温で少なくとも30分間撹拌した。当
該溶液をデカペプチド溶液に添加し、反応混合物を室温で少なくとも6時間撹拌
した後、減圧して溶媒を除去した。フラスコ内の残分を各回10mlのジエチル
エーテルを用いて2回破砕し、当該エーテルをデカントした。塩化メチレン(2
0ml)を当該残分に添加し、固形物をフラスコからかき集めて、精密にフリッ
ト処理したブフナー漏斗を用いて濾過した。当該固形物をさらに20mlの塩化
メチレンで洗浄し、当該ブフナー漏斗を減圧下で乾燥した。 デカペプチドATPのチオアセチル基を70%DMFに溶解することによって
加水分解し、20mM溶液をつくった。激しく混合しながら1N水酸化カリウム
溶液を添加し、最終濃度0.2Nにした。当該溶液を室温で5分間インキュベー
トした後に、0.5Mリン酸カリウム、0.1Mホウ酸および1M塩酸を含む溶
液を添加して、上記溶液をpH7に中性化した。デカペプチドチオール誘導体の
チオール濃度を、当該溶液10μlを0.25mM 5,5’ジチオビス(2−
ニトロ安息香酸)(DTNB、アルドリッチ ケミカル カンパニー(Aldrich
Chemical Co.)(ミルウォーキー、ウィスコンシン)製)および0.2Mホウ酸
カリウムを含有する溶液、pH8.0、990μlへ希釈することによって確定
した。mM単位のチオール濃度はA412(100/13.76)に等しかった。
【0148】実施例5:固相抗体、アビジンおよびダンシルラテックス結合体の調製 直径約130nmの粒子に抗体またはウシ血清アルブミンを吸収させることに
より、固相抗体ラテックスを調製した。これらのタンパク質をラテックス粒子へ
吸収させる方法は、当業者に周知であり、「均一ラテックス粒子(Uniform Late
x Particles)」、セラディン インコーポレーテッド(Seradyn Inc.)、第31-
32頁および「微粒子試薬最適化(Microparticle Reagent Optimization)」、セ
ラディン インコーポレーテッド(Seradyn Inc.)、第91-97頁に見出すことが できる。 上記で引用した参考文献に記載されているように、アビジン(ピアス ケミカ
ル カンパニー(Pierce Chemical Co)製)をラテックス粒子へ吸収させること
により、シクロスポリンアッセイにIACとして用いるアビジンラテックスを調
製した。 実施例3に従って、ウシ血清アルブミンラテックスをSMCCに反応させるこ
とにより、心臓病アッセイ用の流量コントロール固相として用いるダンシルラテ
ックスを調製した。その結果得られるラテックスBSA−マレイミドをダンシル
チオールと反応させた。ダンシルチオールは、トリブチルホスフィン(アルドリ
ッチ ケミカル カンパニー(Aldrich Chemical Co.)製)を用いるジダンシル
−システインの還元によって調製した。その結果得られるダンシルBSAラテッ
クス結合体をゲル濾過カラム上で精製し、溶出固形物をエッペンドルフ遠心分離
機の最高速度で20分間、遠心分離した。 固相ラテックス溶液をリン酸緩衝液(pH7.0)中で、固形物濃度1%(w
/v)に復元した。 この方法で調製した固相を心臓病アッセイの時間ゲートコントロールに利用し
た。これは、抗−デカペプチド抗体結合体ラテックスを含み、心臓病アッセイ流
量コントロール用ではダンシルBSA結合体ラテックスを、心臓病アッセイ非特
異的結合コントロール用では抗−ベンゾジアザピン抗体結合体ラテックスを、ト
ロポニンIアッセイ用では抗−トロポニン抗体結合体ラテックスを、CKMBア
ッセイ用では抗CKMB抗体結合体ラテックスを、およびミオグロビンアッセイ
用では抗ミオグロビン結合体ラテックスをそれぞれ含んだ。サイクロスポリンア
ッセイ用に用いた固相は、時間ゲートおよび流量コントロール用アビジン結合体
ラテックスならびにシクロスポリンアッセイ用抗−フェンシクリジン抗体結合体
ラテックスを含んだ。
【0149】実施例6:FETL−シクロスポリンの調製 実施例1に従って調製したFETL-BSA(1%固形物、w/v、220nm粒子、
25ml)を、2.5mlジメチルホルムアミド添加後、シクロスポリン−N−
ヒドロキシスクシンイミド(ノバルティス(Novartis)社(ベイサル、スイス
)製)0.22mgと反応させた。当該反応物を、シクロスポリン−H−ヒドロ
キシスクシンイミド添加後に、室温で30分間撹拌した。0.5Mタウリン溶液
1.1mlの添加により、反応を停止させた。当該混合物をゲル濾過カラムにか
けた。FETL−シクロスポリンを含む溶出物をエッペンドルフ遠心分離機の最高速
度で20分間、遠心分離した。ペレットを、10mMリン酸カリウム、2mMホ
ウ酸カリウムおよび150mM塩化ナトリウムを含有する溶液(pH7.0)1
0.5mlで復元し、固形物最終濃度2.2%、w/vにした。
【0150】 実施例7:FETL−デカペプチド結合体(シクロスポリンアッセイ用)IAC
標識 実施例1に従って調製したFETL-BSA溶液(1%固形物、w/v、220nm粒
子で、15ml)に、撹拌しながら、SMCC(2mg/mlアセトニトリル溶
液25μl)を添加した。当該溶液を室温で2時間インキュベートした。0.5
Mトルエン溶液0.6mlの添加により、反応を停止させた。当該溶液をゲル濾
過カラムにかけ、FETL-BSA-マレイミド23.1mlを溶出させた。デカペプチ ドチオール溶液(4.7mM溶液19μl;デカペプチドチオールの調製につい
ては、実施例4を参照)を添加し、当該溶液を室温で50分間インキュベートし
た。溶液をゲル濾過カラムにかけ、溶出FETL-BSA-マレイミドをエッペンドルフ 遠心分離機の最高速度で20分間、遠心分離した。FETL結合体のペレットを
再懸濁し、リン酸緩衝溶液中(pH7.0)で固形物最終濃度2%(w/v)に
した。
【0151】 実施例8:抗−シクロスポリンフェンシクリジン抗体および抗−デカペプチドビ
オチン抗体結合体 シクロスポリンおよびデカペプチドに対するモノクローナル抗体を、それぞれ
シクロスポリンアッセイおよびシクロスポリンアッセイのIACに用いた。これ
らの抗体結合体をアッセイ装置の蓋に置き、蓋抗体と称する。抗シクロスポリン
抗体をフェンシクリジンチオールと反応させ、抗デカペプチド抗体をビオチンと
反応させた。 したがって、50mMリン酸カリウム、10mMホウ酸カリウムおよび150
mM塩化ナトリウムを含有する溶液(pH7)中の抗シクロスポリン抗体(10
mg/ml、1.0ml、ノバルティス(Novartis)製)に、撹拌しながら、ア
セトニトリル中の2mg/ml SMCC 22μlを添加した。当該溶液を室
温で3時間撹拌した。当該溶液を、50mMリン酸カリウム、10mMホウ酸カ
リウムおよび150mM塩化ナトリウムを含有する溶液(pH7)で平衡化した
ゲル濾過カラムに付した。抗シクロスポリンマレイミドを回収し、フェンシクリ
ジンチオールと反応させた。フェンシクリジンATPの加水分解により、フェン
シクリジンチオールを調製した。それぞれ米国特許第5,331,109号の実施例4お よび5に従って、フェンシクリジンATPおよびフェンシクリジンチオールを合
成した。フェンシクリジンチオール溶液(18mM、90μl)を、撹拌しなが
ら、抗シクロスポリンマレイミドに添加した。当該溶液を室温で2.5時間撹拌
した。フェンシクリジン抗体を、50mMリン酸カリウム、10mMホウ酸カリ
ウムおよび150mM塩化ナトリウムを含有する溶液(pH7)で平衡化したゲ
ル濾過カラムにかけた。抗デカペプチドビオチン結合体を4.2mg/mlで1
ml溶出させた。溶出タンパク質を1.2mg/mlで、4mlに分取して回収
した。 抗デカプペチド抗体溶液(10mg/mlで0.5ml)に対して、2mg/
mlビオチン−Nヒドロキシスクシンイミド(Piece Chemical Co.)を0.1m
l添加した。当該タンパク質溶液を、50mMリン酸カリウム、10mMホウ酸
カリウムおよび150mM塩化ナトリウムを含有する溶液(pH7)で平衡化し
たゲル濾過カラムに添加した。抗デカペプチドビオチン結合体を、4.2mg/
mlで1ml溶出させた。
【0152】実施例9:シクロスポリンアッセイ用独立アッセイコントロールの調製 シクロスポリンアッセイ用IACは、FETLシクロスポリン結合体とともに反応
室のアッセイ装置の基部へ添加したFETLデカペプチド結合体(実施例7)、抗シ
クロスポリンビオチン結合体とともにアッセイ装置の蓋に添加した抗デカペプチ
ドビオチン結合体(実施例8)および診断レーンの装置の固相へ適用したアビジ
ン結合体ラテックス(実施例5)を含んだ。 FETLデカペプチド結合体およびFETLシクロスポリン結合体の固体濃度は、反応
混合物中、0.04%(w/v)であった。抗デカペプチドビオチン抗体結合体
および抗シクロスポリンビオチン抗体結合体は、反応混合物中、0.3μg/m
lであった。それぞれ、反応混合物中のIAC FETLおよび抗体結合体の濃度を別個
または一緒に上昇または低下させることにより、IACの絶対シグナルを調製で
きることは当業者に理解されよう。
【0153】実施例10:アッセイ装置の調製および説明 米国特許第5,458,852号に記載のアッセイ装置を本実施例に用いる。しかし、 多くのアッセイ装置および形式を、本明細書に記載の試薬の適用および本発明の
教示の実施に利用できることは、当業者に理解されよう。例えば、米国特許第4,
200,690号、第4,391,904号、第4,435,504号、第4,857,453号、第4,963,468号、 第5,073,484号、第5,096,837号および第5,654,162号に記載の膜が組み込まれて いるアッセイ装置を適用して(これらの記載内容も本明細書の一部を成す)、本
明細書に記載の発明の教示を利用してもよい。FETL−抗体およびFETL−リガンド
の組成物を、最終アッセイ固形物濃度が約0.2%〜0.4%(w/v)になる
ように、基部の反応室に添加する。時間ゲートコントロールを約5μg/mlの
最終アッセイ濃度まで当該反応室領域の蓋に適用する。固相抗体ラテックスを、
約2mm×3mmのゾーンの診断レーンへ適用する。フィルターを用いて、血漿
から赤血球を、および一般的には、試料から細片を除去するアッセイの場合、19
96年8月26日出願の米国特許出願出願番号08/704,804(その記載内容も本明細書
の一部を成す)の記載のように、当該装置とフィルターを構成する。全血液を溶
解させるための溶解メッシュが組み込まれているアッセイの場合、「アッセイ装
置において使用する為の溶解室(A lysis Chamber for Use in an Assay Device
)」なる名称の米国特許出願、Buechlerら、1997年10月2日出願、代理人整理番
号225/062(すべての図、表および図面を含むこれらのすべての記載内容も本明 細書の一部を成す)に記載させているように当該装置および溶解メッシュを構成
する。当該時間ゲートを米国特許第5,458,852号の記載のように装置および機能 に適用する。当業者が理解するように、超音波溶接によってアッセイ装置の蓋を
取り付ける。
【0154】 毛細管装置におけるフィルター、溶解チャンバー、反応室、時間ゲートおよび
診断レーンが本発明の実施に必須ではないこともまた、当業者に理解されよう。
さらに、試験管内で反応混合物をつくり、インキュベートし、および膜または毛
細管に適用して、膜または毛細管内の反応混合物の流れが横の形式になるように
する。反応混合物中の標識および膜または毛細管の固相上の試薬の結合反応は、
固相への反応混合物の添加後に起る。結合ゾーンからの非結合標識の洗浄は、界
面活性剤を含有する緩衝剤の添加により行うことができる。 通常、これらの例に用いるアッセイ装置は各々時間ゲートコントロールおよび
流量コントロールを含む。いくつかの場合では、時間ゲートコントロールおよび
流量コントロールIACを試薬の一組によって実施できる。すなわち、時間ゲー
トコントロールもまた、流量コントロールとして機能しうる。
【0155】 心臓病マーカー用イムノアッセイ装置は、本明細書に記載するように、各々が
別個の時間ゲートコントロールおよび流量コントロールを含み、これらのIAC
は相互に独立である。時間ゲートコントロール用IAC抗体(抗モルヒネ抗体デ
カペプチド結合体)を、アッセイのダイナミックレンジに関して調整し、反応混
合物中、約0.1μg/ml〜50μg/mlの範囲、および好ましくは50μ
g/mlの濃度で蓋に適用する。標識化結合体を反応室に適用し、固相捕捉試薬
をアッセイ装置の診断レーンに適用する。IAC FETL結合体の濃度は、流量コント
ロール用では0.06%固形物(w/v)、および時間ゲートコントロールでは
0.12%(w/v)であった。それぞれ、反応混合物中のIAC FETLおよび抗体
結合体の濃度を別個または一緒に上昇または低下させることにより、IACの絶
対シグナルを高くまたは低く調製できることは当業者に理解されよう。
【0156】 試料が反応室内の試薬を復元して反応混合物を形成するアッセイプロセスの間
に、抗モルヒネ抗体デカペプチド結合体はFETLモルヒネ結合体に結合する。時間
ゲートは、インキュベーション中に時間ゲートコントロール抗体が時間ゲートコ
ントロール標識に結合して被検体がその各々のFETL抗体結合体に結合するこ
とおよびインキュベーション後に反応混合物が診断レーンを通って流れることを
可能にする。反応混合物中の標識は各々のゾーン中の固相に結合する。したがっ
て、FETLモルヒネ抗モルヒネ抗体デカペプチド結合複合体は時間ゲートコントロ
ールIACを明らかにする固定化抗デカペプチド抗体に結合し、FETLダンシ
ル結合体は流量コントロールIACを明らかにする固定化抗ダンシル抗体に結合
し、全FETL結合体は抗体ゾーンへの非特異的結合を明らかにする固定化抗ベ
ンゾジアザピンに結合し、FETL抗CKMB抗体結合体はCKMB存在下で固
定化抗CKMB抗体に結合し、FETL抗トロポニンI抗体結合体はトロポニン
I存在下で固定化抗トロポニンI抗体に結合し、およびFETL抗ミオグロビン
抗体結合体はミオグロビン存在下で固定化抗ミオグロビン抗体に結合する。IA
Cはイムノアッセイの完了の状態の関連し、診断レーンの固相への非特異的結合
に関する情報に関連する装置と通信するように機能する。
【0157】 シクロスポリン用イムノアッセイ装置は、シクロスポリンの測定用に実施され
る競合的イムノアッセイと類似して機能するIACを含む。シクロスポリンアッ
セイ装置は心臓マーカー装置用に記載したような別個の流量コントロールも含む
。IAC抗体(抗−デカペプチドビオチン)を、アッセイのダイナミックレンジ
に関して調整した濃度で抗シクロスポリン抗体とともに蓋に適用する。標識結合
体を反応室に適用し、固相捕捉試薬をアッセイ装置の診断レーンに適用した。反
応室内で試料が試薬を復元するアッセイプロセスの間に、抗シクロスポリンPC
P結合体および抗デカペプチドビオチン結合体は、それぞれFETLシクロスポ
リン結合体およびFETLデカペプチド結合体に結合する。リガンド、例えばこ
の場合デカペプチドを溶解チャンバー内のメッシュに添加し、試料が反応室に入
る前に試料で復元してもよい。リガンドは被検体として機能するので、IACは
シクロスポリン用の競合的イムノアッセイと同様に機能する。時間ゲートは、イ
ンキュベーション後に反応混合物が診断レーンを通って流れるのを可能にする。
FETLシクロスポリン抗シクロスポリン抗体フェンシクリジン結合体は、シク
ロスポリンアッセイを規定する固定化抗フェンシクリジン抗体に結合し、抗デカ
ペプチドビオチン結合体はIACを規定する固定化アビジンに結合する。IAC
はイムノアッセイの完了の状態に関連し、診断レーンの固相への非特異的結合に
関する情報に関連する装置と通信するように機能する。
【0158】実施例11:イムノアッセイの実施 数滴の試料(例えばシクロスポリンアッセイでは試料溶解用装置へ全血約70
μl、フィルターが組み込まれている装置については全血または血漿約180μ
l)を実施例6に記載のようにして組み立てたアッセイ装置に添加した。当該ア
ッセイ装置を、試料添加後直ちに、または30分までの任意の時間に装置内に置
く。例えば、「イムノアッセイ蛍光計(Immunoassay Fluorometer)」なる名称 の同時係属米国特許出願、Buechlerら、1997年12月31日、代理人整理番号230/00
3、および「アッセイ装置用媒体担体(Media Carrier for an Assay Device)」
なる名称の同時係属米国特許出願、Buechlerら、1997年12月31日、代理人整理番
号230/004を参照。当業者が実施できるいくつかの単純な命令は装置によって指 示され、装置は捕捉ゾーンおよび調時機能のために利用するゾーンの分析のため
に光学ブロックの下のアッセイ装置を作動させる。装置が、装置のイムノアッセ
イが完了したことを判断した後、分析した被検体の濃度を示す結果が画面上に現
れる。
【0159】 実施例12:診断レーン内の特異的な捕捉ゾーン位置をIACを用いて規定する
方法 診断レーンを3つの型の領域、すなわち、ベースラインゾーン、捕捉ゾーン、
および捕捉ゾーン端に分けることができる。図10はこれらの領域を説明する。
これらの領域の同定は、実施例13に記載するように、各領域に別々のフィルタ
ーを適用することを可能にする。実施例14に記載するように、軌跡をバリデー
ションする方法として、これらの領域の各々の大きさおよび位置を用いる。ノイ
ズに対する既知の高シグナルの比を有する2点を、位置決めゾーンとして用いる
。図10に示すように、このアッセイにおいては2のコントロールゾーンがある
。図10は、CKMB、トロポニンIおよびミオグロビンを添加した(spiked) 血液を分析した心臓病パネル装置の蛍光スキャンを表す。各位置決めゾーンの端
部を見つけることができ、しかも位置決めゾーン間に適切な間隔がある場合には
、すべてのゾーン間の間隔は固相適用プロセスによって一定に固定されるので、
他のゾーンの予想位置が決まる。したがって、位置決めゾーンの端を用いて、す
べての他のゾーンの予想位置を明らかにすることができる。この方法は、測定シ
ステムまたは固相適用システムによる位置決めの不確実性を取り除く。
【0160】 捕捉ゾーン端は、バックグラウンドからのその鋭い立ち上がりによって同定さ
れる。ゾーンの近似平均シグナル高さを用いて、平均シグナル高さの25、50
、および75%である閾値高さを定める。図11を参照。シグナルが閾値と交わ
る点を閾値交差の位置と定義する。50%閾値についての左側と右側の交差が最
大値の半分の全幅を定義することは当業者に理解されよう。これを通常曲線の幅
として用いる。ノイズの存在は、閾値交差の決定に誤差を生じさせうる。当該決
定におけるノイズの影響を最小にするために、各閾値交差の位置を、高から低お
よび低から高の両方向での端の探索によって見つける。閾値交差の位置が探索方
向によって左右されない場合は高い信頼性を有し、探索方向に依存する交差より
も好ましい。ノイズによって影響されない明確な端については、各閾値交差の位
置は探索方向によって左右されず、移動の位置の予想範囲内である。以下の基準
によって閾値交差の信頼性を等級付けする。 1)閾値交差が存在しない。 2)閾値交差が存在する。 3)閾値交差が非方向依存性である。 4)閾値交差が移動の位置の予想範囲内である。 5)閾値交差が移動の位置の予想範囲内かつ非方向依存性である。
【0161】 最も高い信頼性を有する閾値交差は、その端の特性を定める。捕捉ゾーンの特
性は、最も低い特性の端によって定められる。最も高い信頼性を有する閾値交差
の位置を用いて、捕捉ゾーン端上の点を定め、当該捕捉ゾーン端の残余を、この
点周辺の単調領域として定義する。シグナル中のノイズは単調領域を早期に終わ
らせうるので、隣の2点がまた単調である捕捉ゾーン端内に、1つの非単調点が
含まれることが許容される。 したがって、各捕捉ゾーンの端が見つけられた場合、軌跡を3つの型の領域に
分けることができる。これらの各領域を、慣用のデジタルフィルターによって別
々に処理する。当該端の定義については、迅速に変化する単調領域である。これ
らの領域をフィルター処理する必要は無いので、それらは不変のままにされる。
実施例13は、ベースラインゾーンおよび捕捉ゾーンに適用するフィルター処理
を詳細に説明する。
【0162】 図10において、捕捉ゾーン(CZ)はシグナルが予想される領域である。こ
の例では、最初の2つの捕捉ゾーンは明確なシグナルを有する。これらのゾーン
はコントロールゾーンであり、位置決定ゾーンとして用いる。この装置の捕捉ゾ
ーンは同じ幅であり、等間隔である。ベースラインゾーン(BL)は捕捉ゾーン
間の領域である。捕捉ゾーン端はベースラインシグナルから高くなっている捕捉
ゾーンシグナルへの移行部である。 図11において、6ゾーンについて約75%、50%、および25%閾値を示
す。これらのゾーンの高さを拡大縮小し、すべて同一グラフ上にプロットできる
ようにする。第3のゾーンはノイズが多く、すべての閾値交差の位置は探索方向
に依存している。さらに、25%閾値は、捕捉ゾーンの左手側には見出されない
。第4の捕捉ゾーンは右手端にスパイク(spike)を有する。その25%および 50%交差は探索方向に依存する。その他の捕捉ゾーンは明確な端を有し、すべ
ての閾値交差の位置は探索方向に依存しない。
【0163】 実施例13:診断レーンの蛍光測定を調整する方法およびIACを用いて捕捉ゾ
ーンシグナルを規定する方法 この実施例は、実施例12で論じた3つのタイプのゾーンに関連して、フィル
ターアルゴリズムの使用を説明する。各ゾーンは独特の性格を有するので、各ゾ
ーンに適用するフィルタリングは異なる。実施例12に記載したように、捕捉ゾ
ーン端は急に変化する単調領域なので、これらのゾーンにはフィルタリングは適
用しない。 ベースラインゾーンは平坦であることが求められるので、これらの領域には低
域フィルターを適用する。通常、フィルターは時間の関数としてシグナルに作用
するが、蛍光シグナルは診断レーンに沿った位置の関数である。このコントロー
ル性を用いて、各ゾーンに両方向でフィルターをかけ、2つの結果を結合させた
。この結合は、最大、最小および平均を含む多くの形式をとりうる。結合低域フ
ィルターの結果は、フィルター処理ベースラインを形成する。シグナル中のノイ
ズはベースラインのスパイクに左右されることが認められる。したがって、ベー
スラインゾーン内に観察される最小値はベースラインを表す。このことが、結合
フィルターについての左手および右手フィルターの最小値の使用を決定付ける。
図12はこの2方向フィルター処理の結果を示す。フィルターは、増加および減
少シグナルについて別々の時定数を有してもよい。選択(ダウン=0)はフィル
ターがベースラインに迅速にもどることを可能にする。図13は様々な時定数の
効果を示す。フィルターは、変化の最大許容率を含んでもよい。これは、誤作動
による減衰の増加の結果を生じる大きな誤作動への応答を制限する。図15は、
この効果を示す。
【0164】 捕捉ゾーンシグナルは特徴的な形状を有し、この形状に近似する関数に適合す
る。放物線は真だが未知である捕捉ゾーンの関数形に極めて近似する。当該放物
線は最小自乗法によって得られる。図14はいくつかの特徴的な捕捉ゾーンと放
物線適合の結果を示す。 捕捉ゾーン周辺のベースラインゾーンを用いて、捕捉ゾーンにおけるベースラ
インシグナルを定めることができる。これは、線形補間法によってなされる。捕
捉ゾーンシグナルとベースラインとの間の相違は特異的結合由来のシグナルであ
る。このシグナルを捕捉ゾーンにわたって合計し、およびこのシグナルが捕捉ゾ
ーンの結果である。捕捉ゾーン微分に関する詳細については、例えば、米国出願
出願番号08/065,528、Buechler、「膜を有さない試薬の調整された移動のための
診断装置(Diagnostic Devices and Apparatus for the Controlled Movement o
f Reagents without Membranes)」、1993年5月19日出願、代理人整理番号202/
108;米国出願出願番号08/828,041、「膜を有さない試薬の調整された移動のた めの診断装置(Diagnostic Devices and Apparatus for the Controlled Moveme
nt of Reagents without Membranes)」、1997年3月27日出願、代理人整理番号
225/104;および米国出願出願番号08/902,775、Buechler、「膜を有さない試薬 の調整された移動のための診断装置(Diagnostic Devices and Apparatus for t
he Controlled Movement of Reagents without Membranes)」、1997年7月30日
出願、代理人整理番号227/087;(すべての図、表および図面を含むこれらの特 許出願のすべての記載内容も本明細書の一部を成す)を参照。 もとのシグナルとフィルター処理シグナルとの間のRMS偏差を用いて、ベー
スラインゾーンおよび捕捉ゾーンの双方におけるノイズを明らかにする。ゾーン
のノイズに対するシグナルを、捕捉ゾーン結果のゾーンノイズに対する比として
定義する。
【0165】 目的のシグナルから区別できる誤作動またはその他の特徴をフィルター処理の
前に除去できることは、当業者に理解されよう。これらの特徴を見つける方法の
一つは、幅および縦横比のような基準を用いて許容される形状の範囲を定め、つ
いで、軌跡において、候補を用いる対比を行うことにより形状を確認することで
ある。別法は、軌跡の微分における特徴を調査することである。図15に示すよ
うに、これらのプレフィルター(pre-filter)は特徴的なノイズ源を有効に除去
できる。 図12においては、それぞれ異なるフィルターを適用して、軌跡の区画が3回
プロットされている。LHフィルターは、フィルターを左から右へ動かして適用
した場合の結果である。RHフィルターは、フィルターを右から左へ動かして適
用した場合の結果である。シグナルが増加する(アップ=1mm)場合、適用す
るフィルターは低域フィルターであり、減少するシグナル(ダウン=0mm)を
濾過しない。結合軌跡は、RHおよびLHフィルターの最小値である。
【0166】 図13においては、異なるフィルターを適用して、軌跡の区画が2回プロット
されている。第1のフィルターは(ダウン=0、アップ=1mm)の効果を示す
。第2のフィルターは(アップ=ダウン=1mm)の効果を示す。主なノイズ源
はベースラインシグナルの頂点のスパイクである。非対称フィルターの使用は、
優先的に最も低い点を選択する。 図14においては、捕捉ゾーンの特徴的形状とこれらに対応する放物線適合度
(fit)を示す。これらのゾーンの高さを拡大縮小して、すべて同一グラフ上に プロットできるようにする。 図15においては、例は、3つの異なるフィルターを適用した誤作動を示す。
第1のフィルターは、許容される変化率に制限の無い、図12の結合フィルター
である。第2のフィルターも結合フィルターであるが、この場合許容される変化
率の最大値がある。第3の軌跡は、誤作動フィルターの効果を示す。
【0167】実施例14:欠陥のある装置または試料に基づくアッセイデータのIACを用い る棄却方法 軌跡もしくはトレースQCアルゴリズムは、アッセイ結果が確かであるかどう
かを決定しなければならない。各捕捉ゾーンを確認することは、捕捉ゾーン幅お
よび位置、捕捉ゾーン端幅および特性ならびに捕捉ゾーンS/Nおよびベースラ
インS/Nを包含する数個の基準を用いてなされる。受容可能および受容不能基
準を構成するものを定めることは容易だが、受容と棄却カットオフとの間に中間
の領域が残る。疑わしいアッセイの最終結果を決定するためには、一連の複合規
則またはあいまい理論が必要である。デジタルフィルターにより、ベースライン
以外の捕捉ゾーンを別個に処理した。このフィルターは、捕捉ゾーン端の正確な
決定に依存する。したがって、捕捉ゾーンが軌跡QCを満たさない場合、その端
が不正確に同定されたと考えられ、その捕捉ゾーンをベースラインゾーンと同様
にフィルター処理する。
【0168】 まず、悪い捕捉ゾーンを棄却し、ついで良い捕捉ゾーンを受容し、ついであら
ゆる疑わしい捕捉ゾーンを決定することにより、軌跡を確認する。これらの3段
階を以下の方法で実施する。捕捉ゾーンの幅、捕捉ゾーンの位置、捕捉ゾーンの
S/N比をすべて棄却基準と比較する。これらの4つの試験のいずれかを満たさ
ない場合、その捕捉ゾーンは受容できない、すなわち、それは軌跡QCを満たさ
ない。残った捕捉ゾーンについて、捕捉ゾーンのS/Nおよび端の質を受容可能
基準と比較する。捕捉ゾーンがこれらの2つの試験を通過する場合、捕捉ゾーン
は軌跡QCに合格する。棄却基準は通過するが受容可能基準は満たさない場合、
その点は疑わしい。2次的な基準を用いて疑わしい捕捉ゾーンを解決する。2次
的な基準は、捕捉ゾーン幅および捕捉ゾーン端幅の両方が受容可能限度内にある
ことを要求する。シグナルが小さい場合、しばしば誤ってスパイクが端として同
定されるので、捕捉ゾーン端幅は重要である。この端の幅は、一般的には、真の
捕捉ゾーン幅よりも狭い。
【0169】 軌跡QCを満たさない捕捉ゾーンは、完全なシグナルから予想される特性を現
さず、したがって、ベースラインゾーンと同様に処理しなければならない。棄却
捕捉ゾーンの端を無視し、捕捉ゾーンおよび2つの周囲のベースラインゾーンに
ベースラインゾーンを適用する。この新たにフィルター処理されたシグナルは再
び積分されて新しい捕捉ゾーン結果を与える。システムノイズによって設定され
るノイズ閾値より大きいあらゆる結果は、受容できる捕捉ゾーンを与えるはずで
ある。軌跡QCを満たさない捕捉ゾーンに由来する結果は解釈することができず
、棄却しなければならない。したがって、その捕捉ゾーンは質の保証を満たさず
、そのゾーンに由来する結果は報告されない。軌跡QCを満たさない捕捉ゾーン
由来の結果がノイズ閾値未満の場合、予想シグナルはシステムノイズによって制
限されると考えられ、その結果は報告される。図16はベースラインフィルター
によってフィルター処理された棄却ゾーンを示す。一つの捕捉ゾーンはノイズ閾
値より大きく、一つはノイズ閾値未満である。
【0170】 ベースラインゾーンは装置の質の保証の重要な部分である。不適当な試料量は
高いベースラインまたはベースラインの傾きの原因となる。さらに、実施例12
に記載したように、結果の計算の前に捕捉ゾーンシグナルからベースラインを差
し引く。したがって、正確な結果には、ベースラインシグナルが予想通り挙動す
る事が必要とされる。 レベルが閾値レベル未満であることまたは捕捉ゾーン近傍の大きさと比べて小
さいことを確認することにより、ベースラインの確実性を確認できる。ベースラ
インゾーンの傾斜が閾値レベル未満であることまたは捕捉ゾーン近傍の大きさと
比べて小さいことを確認することによって、確実性を確認することもできる。最
終的な確実性の確認は、ベースラインゾーンの2次微分係数(屈折)が閾値以下
であることまたは捕捉ゾーン近傍の大きさと比べて小さいことを確認することで
ある。図17はこれらの試験を示す。捕捉ゾーンでのベースラインの大きさ(B
0)、傾斜(BL1)および2次微分係数を計算する。これらの値の各々を、式
14.1に示す対応する閾値レベル(Thx)と、傾斜値(mx)と捕捉ゾーン 結果(CZR)との積との和と比較する。 Blx>Thx+mxCZR 式j1 システムノイズによって設定された閾値レベルは、捕捉ゾーンシグナルがない
場合の最大受容可能値を表す。傾斜値(mx)は大きな捕捉ゾーンシグナルにつ いて受容可能S/Nを定める。ベースラインが質の保証を満たさない場合、すな
わち式14.1が任意のXについて真である場合、対応する捕捉ゾーンに由来す
る結果は報告されない。捕捉ゾーンのうちのいくつかはコントロールゾーンであ
り、各コントロールゾーン結果をその最小および最大許容値と比較する。あらゆ
るコントロールゾーン結果が受容可能範囲の外側にある場合、試験全体を棄却す
る。
【0171】 図16では、2つの捕捉ゾーンを図示する。第1のゾーンはノイズが多く、よ
く定義された端を有さない。第2のゾーンはとても広いので、その端が許容範囲
内に無かった。軌跡QCアルゴリズムにより、これらのゾーンのこれらの端は受
容できない。端無しで、これらのゾーンをベースラインと同様にフィルター処理
する。この広いゾーンはノイズ閾値より大きい結果を有するので、ゾーン結果は
報告されない。このノイズの多いスポットはノイズ閾値未満の結果を有し、棄却
される。 図17では、3つの軌跡がプロットされており、それぞれがベースラインの問
題を有する。良いベースラインは約100および平坦(図10参照)である。高
いベースライン軌跡は10,000よりも大きく、勾配の問題を現す。傾いてい
るベースラインは望ましいものよりも高いが、受容可能限度内である。しかし、
その傾斜は小さなシグナルの分析を困難にし、これらの結果は棄却される。高い
2次微分係数は明確な屈折のシグナルになる。この屈折の近くの小さなシグナル
に由来する結果は信頼できず、その結果棄却される。
【0172】実施例15:IACを用いるイムノアッセイ完了の検出方法 この例では、装置によるイムノアッセイ完了の検出のためのIACを用いるい
くつかの方法を説明する。好ましい方法を、スパイクならびに調時アルゴリズム
によって調整した数個のイムノアッセイ装置および装置を用いる回収実験によっ
て説明する。いつイムノアッセイ装置を装置に挿入したかに関わらずアッセイ完
了を検出するためには、論じたどの計画を用いてもよい。ほとんどの場合、アッ
セイ完了はアッセイシグナルが定常状態に達したときであると定義される。いく
つかの場合では(実施例16参照)、アッセイ完了はアッセイシグナルが定常状
態に達する前に起りうる。定常状態は定めた限度未満のシグナルの変化速度の絶
対値として定義される。好ましい具体例においては、調時シグナルの定常状態を
、絶対値が定めた限度未満である負の変化速度として定義する。
【0173】アッセイおよびIACシグナルの時間特性 アッセイ装置の診断レーン上のアッセイおよびIAC検出ゾーン由来の蛍光シ
グナルの時間特性を決定し、アッセイ完了を検出する調時アルゴリズムに用いる
基準を定義した。その調時アルゴリズムはアッセイ完了を明らかにするための、
数学的関数を用いる一組のソフトウエア命令である。イムノアッセイ装置(実施
例10)は、CKMB、トロポニンI、ミオグロビン、流量コントロール、時間
ゲートコントロールおよび非特異的結合コントロール(心臓病パネル装置)用検
出ゾーンを用いて作成した。CKMB(Genzyme社製;10 ng/ml)、トロポニン I(Bio-tech International社(Seattle, WA)製;4ng/ml)およびミオグロビ
ン(Scripps Laboratories社(San Diego, CA)製;40 ng/ml)を添加した(実 施例11)ヒトヘパリン化全血を心臓病パネル装置に付し、1分間以内に当該装
置を装置内に挿入した。毎分、診断レーンをスキャンする(レーンの位置の関数
として蛍光を測定する)ように装置をプログラムした。その結果得られたデータ
を分析のためにコンピューターに移した。バックグラウンドシグナル(検出ゾー
ン間で測定)を差し引いて(実施例12〜14)、検出ゾーンにわたり蛍光を積
算することにより、アッセイおよびコントロール結果を定量した。結果として得
られた、CKMB、トロポニンIおよびミオグロビン検出ゾーンからの積算シグ
ナルを用いて、予め定めた較正曲線から、これら各々の被検体の濃度を計算した
。さらに、最後の検出ゾーンのゾーン(調時ゾーン)下流からの蛍光シグナル(
調時シグナル)を定量した。調時ゾーンに固定化された結合タンパク質は無いの
で、調時シグナルは非結合(非洗浄)FETLおよび非特異的結合FETLから
の蛍光の合計である。 積算したアッセイシグナル、コントロールシグナルおよび調時シグナルの時間
特性を図1〜7に示す。通常、時間特性はすべてのシグナルがほぼ同時(10分
から15分の間)に定常状態に達することを示す。図4のデータを用いて、以下
に、アッセイ完了決定のためのIAC使用のいくつかの具体例を説明する。
【0174】IACシグナル値の測定により検出するアッセイ完了 この具体例では、一部または全部のIACシグナルが定められた受容窓内にあ
るときに、アッセイ完了が起ったことを明らかにする。多くの場合、受容窓はI
ACシグナルの定常状態値を一括する。例えば、図1〜7に示す場合では、受容
窓は以下のように定義できる:積算流量コントロールシグナルでは26と27と
の間、積算時間ゲートコントロールシグナルでは340と350との間および調
時シグナルでは1と3の間。すべてのIACがこれらの受容窓内にある時間のみ
が、アッセイ(CKMB、トロポニンIおよびミオグロビン)が定常状態になっ
た後である。したがって、受容窓の方法を用いて、IACシグナルと同時または
その前にアッセイシグナルが定常状態に至る長さのアッセイ装置の単一の測定(
1回のみで)により、定常状態(アッセイ完了)を検出できる。装置へ挿入した
ときにイムノアッセイが完了している装置を、診断レーンの単一のスキャンのみ
で、アッセイ完了と読み取りの両方についてチェックできる。したがって、装置
への挿入後できるだけ迅速に上記装置の測定を行う。受容窓の方法の欠点は、当
該窓が様々な装置および/または様々な血液試料でのシグナルの正常な変化(標
準偏差)に適応するのに十分な幅でなければならないことである。受容窓は、実
質的に受容基準を満たす装置の少なくとも95%について、数個(2以上)の標
準偏差の幅でなければならない。幅が広すぎる受容窓は、アッセイシグナルの早
すぎる(定常状態に達する前の)測定を導きうる。したがって、この方法は、I
ACシグナルの変動係数(C.V.)が十分に小さい場合、またはIACシグナ
ルの変動(C.V.s)がアッセイシグナルの変動によく相関している場合、お
よびコントロールシグナルを用いてアッセイシグナルを正規化する場合に有効で
ある(実施例16、18、19、20および21)。受容窓の方法は、IACシ
グナルおよびアッセイシグナルが定常状態に達する前にアッセイ完了が起るよう
に定められている場合、例えば、アッセイ完了がアッセイシグナルの時間特性に
おいて固定時に起こるように定められている場合にも適用できる。定常状態に達
する前にアッセイを読み取る場合ならびにIACシグナルおよびアッセイシグナ
ルが時間に相関する場合、受容窓の方法は、固定時にアッセイシグナルを読み取
ることにより得られるものよりも正確なアッセイ結果を導きうる。アッセイシグ
ナルおよびIACシグナルの時間特性は互いに相関するが、異なるアッセイ装置
間で変化する場合、より正確な結果を得ることができる。
【0175】IACシグナルの変化率の決定によって検出されるアッセイ完了 本具体例においては、コントロール、アッセイおよび/または調時シグナルの
の一部または全部を少なくとも2回測定し、定常状態がシグナルの最大許容変化
率について定めた限度内に達しているかどうかを決定する。図4は、コントロー
ルおよび調時シグナルが定常状態である場合、アッセイが定常状態であることを
示す。アッセイ完了は、コントロール、アッセイおよび/または調時シグナルの
一部または全部が定常状態であるときであるように定める。本例に記載のアッセ
イ装置のものを包含する多くのアッセイの構成について、調時シグナルの負の変
化率の測定はアッセイ完了検出の精密な手段を提供する。調時シグナルのみの測
定は、装置が調時サイクル間の診断レーン全体のスキャンを必要としないために
、電力消費および装置の機械的磨耗を抑えることができるという利点を有する。
いくつかのアッセイの構成については、調時シグナルのみでは十分な情報を提供
できず、または、アッセイが定常状態に達したかどうかを決定するのに十分な機
能が得られない。これらの場合、アッセイ完了の正確な検出を得るためには、調
時シグナルの測定に加えて、コントロールおよび/またはアッセイ調時シグナル
の一部または全部の変化速度の決定が必要とされうる。
【0176】イムノアッセイ装置のアッセイ完了検出のための調時シグナルの使用 アッセイ完了(定常状態)の決定のための調時シグナルの使用を説明するため
に、CKMB(8ng/ml)、トロポニンI(1.3 ng/ml)およびミオグロビン(11
0 ng/ml)を添加したヒト全血を用いて、6個の心臓病パネル装置を作成した。 血液添加1分間以内に当該装置を装置へ挿入し、アッセイ測定のすべての他のコ
ントロールをソフトウエア具有装置の支配下に置くことによって、ソフトウエア
具有装置を開始させた(実施例11)。 調時シグナルゾーンが測定位置において光学ブロックの下にあるように、装置
によってアッセイ装置の位置を定めた。当該装置は10秒ごとに調時シグナルを
測定した(各調時シグナル測定を時間点と称する)。調時シグナル時間特性を滑
らかにする(ランダムノイズの影響を減少させる)ために、調時アルゴリズムソ
フトウエアによって、3個の連続する時間点からなる窓内のすべての時間点を平
均し、時間点平均を得た。当該窓を一度に1個の時間点前進させることにより、
一連の部分的に重なる時間点平均を計算した。定常状態は、3個の連続する時間
点平均が相互に3%以内で一致するときであると定義した。定常状態についての
この基準が調時シグナル(図7)の時間特性における3つの別々の位置(時間)
で満たされうることは、当業者に理解されよう。基準が満たされうる第1の時間
は、調時ゾーンに蛍光がないときのタイムゲートが壊れる前で、装置を計器に挿
入した直後である。基準が満たされうる第2の時間は、調時シグナルが最大値に
達し、上昇から下降へ移行するときである。基準が満たされうる第3の時間は、
調時シグナルが負の変化率を含み、最終的な定常状態値に下降したときである。
この第3の時間のみが定常状態のアッセイであり、測定の準備が整っている。最
良の態様では、最初の2つの時間での装置の早すぎる読み取りを避けるために、
調時アルゴリズムは、アッセイ装置を読み取る前に数個のさらなる満たすべき基
準を必要とする。これらは、(i)調時シグナル値が、調時ゾーンに蛍光標識が
無い装置について予想されるレベルより大きいが、調時シグナル時間特性(受容
窓は0.7および200調時シグナル蛍光単位の間の調時シグナルであった(図
7))によって予想される最大値より小さかったこと;(ii)調時シグナルの1
次微分係数が負であったこと、および(iii)調時シグナルの2次微分係数が正 であったこと、である。これらの基準は、この場合において、定常状態が真に達
成された後にのみ生じる調時シグナル時間特性の値および曲率(形状)を定める
。したがって、これらの基準による定常状態の検出には、装置または装置を使用
する者が、試料が装置に付された時間または装置が計測装置に挿入された時間を
知ることを必要とせず、および、特に、あらゆる特定の時間に装置を計測装置に
挿入する人員を必要としないということは当業者に理解されよう。
【0177】 いったん、前の段落で論じたすべての調時基準が満たされると、計測装置はア
ッセイシグナルを読み取り、データを処理し、蓄積している較正情報を用いて、
血液試料中のCKMB、トロポニンIおよびミオグロビンの濃度を決定した。つ
いで、測定濃度をLCDディスプレーに表示した。装置によって読み取られたと
きにアッセイが定常状態に達していたことを示すために、最初の読み取りの約1
1分後に装置を再び計測装置に挿入し、2回目の読み取りを行った。 その結果を表15.1に示す。全アッセイ時間を、血液試料の装置への添加と
、装置を読み取ったLCDディスプレー上の測定被検体濃度の表示との間の時間
として定義した。当該濃度の表示は、定常状態に至ったと装置が結論を下した約
1分後に起った。この1分は、装置をスキャンし、濃度を計算し、および結果を
表示するために必要とされた。したがって、装置は、定常状態に達したとこを結
論付けるために、調時データ取得の約1分間を必要とした。6個のアッセイ装置
で測定したCKMB、トロポニンIおよびミオグロビンの濃度の平均値および変
動係数(C.V.)を表15.2に示す。その平均濃度および濃度C.V.sは
、装置の第1(約15分)および第2(約26分)の読み取りと同じであった。
これらの結果は、装置の第1の読み取りが定常状態に達していたことを示す。
【0178】
【表1】
【0179】
【表2】
【0180】実施例16 アッセイ完了までの時間を短縮するためのIACの使用 本実施例は、正規化されたシグナルが元のシグナルより先に定常状態に達する
ようにイムノアッセイシグナルを正規化するためのIACの使用を説明する。従
って、正規化されたシグナルは、正規化されていないシグナルよりも速くアッセ
イの完了と被検体濃度の定量を達成する手段を提供する。 ヒトの絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、2つのフローコントロール(高シグナ ルを有するもの、低シグナルを有するもの)および非特異的結合コントロールの ための検出ゾーンを有するイムノアッセイ装置を作成した。100mIUのhC
Gを加えたヒトの血清を装置に添加した。各検出ゾーンからの蛍光を部分改造し
た蛍光光度計を用いて時間の関数として測定した。蛍光光度計は、実施例15に
開示されている測定に用いられる器機と実質的に同一の光学的成分を有した。
【0181】 IACおよびhCG検出ゾーンからの絶対蛍光シグナルを図8に示す。血清試
料を装置に添加した後約15分で、IACおよびhCGアッセイシグナルは全て
定常状態に達した。ほとんどの場合において、アッセイの完了は、アッセイシグ
ナルが定常状態に達した時であると定義する。それゆえ本実施例においては、1
5分後に測定されたアッセイシグナルを予め決定した検量線と比較し、血清試料
中のhCGの濃度を得る。装置への血清試料の添加からhCG濃度の表示までの
全アッセイは、15分よりもわずかに長くかかることになろう。 IACシグナルのいずれかを用いてアッセイシグナルを正規化することにより
(その方法は次の段落に記載する)、正規化されたシグナルが定常状態に達するま
での時間が劇的に短くなる。正規化シグナル(図9)は約8分で定常状態に達する
。正規化シグナルの定常状態値は、正規化されていないシグナルの定常状態値と
同一であった。ゆえに、該正規化法は、最終の濃度値を得るのに8分よりわずか
に長くかかり、かつ検量線を変更しないアッセイをもたらす。
【0182】 方程式17.5(実施例17)を用いて、アッセイシグナルを各IACに対して
正規化した。関数f(方程式17.4)は、各時間における最終的な定常状態値か
らのアッセイシグナルの偏差(方程式17.2;Ave(アッセイ)t= は本実施 例の単一装置から決定した)を各時間における最終的な定常状態値からのIAC シグナルの偏差(方程式17.1;Ave(IAC)t= は本実施例の単一装置か ら決定した)の関数としてプロットすることにより決定した。得られた曲線をシ グマプロットの曲線のあてはめ手順(ジャンデル サイエンティフィック バー ジョン2.01)を用いて放物関数(parabolic function)と適合させた。その結 果、関数fは該あてはめにより与えられる係数を有する二次べき級数であった。
【0183】実施例17: 一つのIACを用いるアッセイシグナルの正規化のための方程式 本実施例は単一のIACを用いてアッセイシグナルを正規化するのに用いられ
る方程式を示す。これらの方程式を定常状態にあるアッセイシグナルとIACシ
グナル、および時間と共に変化しているアッセイシグナルとIACシグナルの両
方に適用する。ここで詳説する概念を拡大して2またはそれ以上のIACの一次
結合(linear combination)に適用し、例えば流速と培養時間の両方をモニターす
る多数のIACに対してアッセイシグナルを正規化することができる。
【0184】 該正規化法は、IACシグナルおよびアッセイシグナルの、その各々の平均定
常値からの偏差を利用する。平均定常状態値は、正規化を行うアッセイ法および
アッセイ装置と同一のアッセイ法およびアッセイ装置を用いて経験的に測定され
る。当業者には、これが様々な試料、例えば5人から100人の個人からの血液
を用いて最もよく成し遂げられることがわかるだろう。更に、試料の多様性は、
個人からの試料をプールすることにより、例えば血漿、血清または尿プールを作
ることにより得ることができる。IACシグナルおよびアッセイシグナルの平均
を規定するために用いる試料または試料プールが多様であると、正規化手順がテ
ストされる全試料に適用される確率が高まる。だから、複数の測定が平均定常状
態シグナルの正確な値を得るためになされるべきである。偏差を次のように定義
する: Δ(IAC)i,t={(IAC)i,t−Ave(IAC)t= }/Ave(IAC)t= 方程式17.1
Δ(アッセイ)i,t={(アッセイ)i,t−Ave(アッセイ)t= }/Ave(アッセ イ)t= 方程式17.2 式中、Δ(IAC)i,tおよび(アッセイ)i,tはそれぞれi番目のイムノアッセイ装
置に関する時間tにおけるIACシグナルおよびアッセイシグナルの偏差であり
、(IAC)i,tおよび(アッセイ)i,tはそれぞれ、i番目のイムノアッセイ装置に
関する時間tにおけるIACシグナルおよびアッセイシグナルであり、およびA
ve(IAC)t= およびAVe(アッセイ)t= は、各定常状態(t=∞)シグナル
を十分な数の装置に関して平均化することによりそれぞれ決定される定常状態に
ある平均したIACシグナルおよびアッセイシグナルである。平均化に含まれる
装置の数は1であってもよく、必要とされる正確さおよび測定の精度に依存する
。当業者には、平均化に必要とされる装置の数をどのように決定するかがわかる
であろう。 方程式17.2の代数再配列によって次の方程式を得る。: Ave(アッセイ)t= ={(アッセイ)i,t}/{1+Δ(アッセイ)i,t} 方程式17.3
【0185】 平均の定常状態シグナルはアッセイのための較正情報(calibration informati
on)を引き出すのに用いられるため、一般に、いずれの正規化スキームにおいて もその目的は、いずれかの時間tにおけるi番目の装置のアッセイシグナル(す なわち(アッセイ)i,t)を正規化し、平均の定常状態シグナル(すなわちAve(ア
ッセイ)t= )を得ることである。試料内の被検体の濃度および期待される平均の
定常状態アッセイシグナルが未知であるため、偏差Δ(アッセイ)i,tは一般的に は未知である。しかしながら、偏差Δ(アッセイ)i,tは偏差Δ(IAC)i,tから計
算することができる。IACシグナルは被検体の濃度とは無関係であるので、I
ACシグナルに関する期待値は、平均の定常状態値と同一である。それゆえ、i
アッセイ装置の各々に関して、Δ(IAC)i,tはIACシグナル、(IAC)i,t
よび方程式1を用いて予め決定された平均の定常状態IACシグナル、Ave( IAC)t= から計算することができる。IACおよびアッセイは、それらのシ グナルが時間および/またはi装置全てに相関するように設定する。IACとア
ッセイが相関する場合、定義によりこれらの偏差間には関係が存在する。すなわ
ちΔ(アッセイ)i,tはΔ(IAC)i,tの関数fである。 Δ(アッセイ)i,t=f(Δ(IAC)i,t) 方程式17.4 方程式17.4を方程式17.3へ代入し、i番目の装置からの正規化アッセ
イシグナル、norm(アッセイ)iをAve(アッセイ)t= と等しいとして、 Norm.(アッセイ)i,t={(アッセイ)i,t}/{1+f(Δ(IAC)i,t)} 方程式17.5
を導く。
【0186】 アッセイおよびIACの偏差に関連する関数fが分かれば、方程式17.5を
用いて、多くの装置で平均をとった平均の定常状態値と同一になるようにアッセ
イシグナルを正規化することができる。実施例を本明細書中に示すが(実施例1 6、18−21)、その中でfは一次または二次べき級数のどちらかであり、方 程式17.5(または方程式17.7)を用いてアッセイ完了までの時間を短縮し
(実施例16)、可変な時間ゲート時間の効果を正規化し(実施例19)、および様
々な被検体の測定の正確さと精度を改善する (実施例18、20および21)。 当業者にはfが多くの関数であり得ることが認識されるであろう。特にfは、テ
イラー級数を規定するための基準に従うIACシグナルおよびアッセイシグナル
の偏差間のいずれの関数関係も利用できるような、テイラー級数展開式(Taylor
series expansion)であり得る。 方程式17.4の特殊なケースは、アッセイシグナルとIACシグナルの偏差
が等しいケースである。: Δ(アッセイ)i,t=Δ(IAC)i,t 方程式17.6 この特別なケースにおいて、方程式17.5は単純な比に約分される。: Norm(アッセイ)i,t={(アッセイ)i,t/(IAC)i,t}・Ave(IAC)t= 方程式17.7
【0187】実施例18: 幾人かの異なる個人からの血漿試料間での被検体の測定の再現性 を改善するためのIACの使用 血漿、血清または全血試料中の被検体のイムノアッセイは、たとえ全試料が同
一の濃度の被検体を含んだとしても、イムノアッセイの結果が異なる個人からの
試料間で変化するマトリックス効果のために問題がある可能性がある。マトリッ
クス効果の原因は多く、イムノアッセイそのものの性格に依存する。一般に、試
料の物理的特性(粘度、光学濃度など)および化学的特性(アッセイを妨げる物質)
の違いがマトリックス効果に寄与する。マトリックス効果の影響を減じる一つの
方法は、IACを用いてイムノアッセイを正規化することである。適切に使用す
るために、マトリックス効果に関連するIACおよび被検体アッセイの変化は関
連していなければならない、すなわち、被検体アッセイの偏差は、関数(実施例 17の方程式17.4)により、IACの偏差と関連していなければならない。 本実施例では、時間ゲートコントロールIACを用いて、幾人かの異なる個人か
らの血漿試料間での、心臓パネル装置(実施例15)上でのCKMBの測定の再現
性を正規化して改善する。
【0188】 心臓パネル装置(実施例15)を、20ng/mlのCKMBを添加した異なる
個人からの血漿を用いて作動させた。各試料を8つの装置上に流し、結果の平均
をとった。無作為に選ばれた9人の個人からの結果を用いて時間ゲートコントロ
ールIACとCKMBアッセイの間の関数関係を決定した。偏差Δ(IAC)iお よびΔ(アッセイ)iを、方程式17.1および17.2からそれぞれ計算した。 全測定を定常状態(t=∞)にて行ったので、下付き文字t=時間は記載しなかっ
た。下付き文字iはi番目の血漿試料、すなわち、i番目の個人(i=1から9)
からの血漿試料を意味する。Ave(IAC)およびAve(アッセイ)の値を、そ
れぞれ9つの血漿試料について平均をとった平均のIACシグナルおよびアッセ
イシグナルと定義した。それゆえ、各値、Δ(IAC)iまたはΔ(アッセイ)iはそ
れぞれ、全9つの血漿試料で平均を取った平均の時間ゲートコントロールまたは
CKMBアッセイシグナルからの時間ゲートコントロールまたはCKMBアッセ
イシグナルのi番目の血漿試料に関する偏差を表す。得られたデータ対(Δ(IA
C)i、Δ(アッセイ)iをプロットし、シグマプロットの曲線のあてはめ手順(ジャ
ンダル サイエンティフィック)を用いて直線と適合させた。こうして得られた 2つの偏差間の関数関係は Δ(アッセイ)i=0.30□Δ(IAC)i 方程式18.1 であった。 それゆえ、正規化方程式(方程式17.5)は Norm(アッセイ)i={(アッセイ)i/{1+0.30・Δ(IAC)i} 方程式18.2
となる。
【0189】 被検体測定の再現性に対する正規化の効果を証明するために、4人の個人から
の血漿試料に20ng/mlのCKMBを加え、心臓パネル装置上に流した(1 つの血漿試料につき8装置からの結果を平均した)。得られた正規化されていな い時間ゲートコントロールシグナルと測定されたCKMBシグナルを表18.1
に示す。測定されたCKMBシグナルを、方程式18.2を用いて正規化した。
時間ゲートコントロールシグナル偏差Δ(IAC)iを、時間ゲートコントロール シグナルを4つの血漿試料について平均をとることによりAve(IAC)の値を
決定する方程式17.1を用いて計算した。正規化されたCKMBシグナルを表
18.1に示す。4つの血漿試料について平均をとった、正規化されていない平
均のCKMBシグナルと正規化された平均のCKMBシグナルは同一である。し
かしながら、4つの血漿試料間で計算されたC.V.は、正規化されたCKMB
シグナルに関して劇的に低い。このように、CKMBシグナルを正規化するため
の時間ゲートコントロールIACの使用は、マトリックス効果を正規化すること
により、異なる血漿ドナー間での再現性を劇的に改善した。
【0190】
【表3】
【0191】実施例19 抗体試薬を含む試料の培養時間の変動に関するイムノアッセイを修 正するためのIACの使用 イムノアッセイの不正確さまたはエラーの一つの潜在的な原因は、抗体試薬を
含む試料を適切な時間(通常は結合平衡が得られるまでの時間)培養するのを間違
うことである。他方、いくつかのケースでは、アッセイ完了時間を短くするため
に培養時間をわざわざ短くすることが望ましい場合もある。どちらの場合におい
ても、アッセイシグナルの培養時間に伴う変動に相関するように培養時間と共に
変動するシグナルを示すIACを、アッセイシグナルを正規化するために使用す
ることができる。正規化されたアッセイシグナルは、抗体試薬を含む試料の培養
時間とは実質的に無関係となる。こうして、正規化によりアッセイの精度および
正確さが改善され、かつアッセイの時間を短くすることが可能となる。
【0192】 抗体試薬を有する試料の培養時間の変動に関するアッセイシグナルを修正する
ためのIACの使用を説明するために、一時待機時間(時間ゲート時間)を0から
4分で変化させることができる時間ゲートを用いて心臓パネル装置を作成した。
CKMB(終濃度5ng/ml)、トロポニンI(終濃度5ng/ml)およびミオ
グロビン(終濃度50ng/ml)を添加したヒトの全血を装置上に流した。時間
ゲート時間を0.0分、1分または4分に合わせた。30の装置を各時間ゲート
時間で作動させた。各時間ゲート時間で作動させた装置に関して得られた平均の
時間ゲートコントロールシグナルおよびアッセイシグナルを表19.1に示す。
【0193】 時間ゲートコントロールシグナルおよびアッセイシグナルは全て、時間ゲート
時間と全て相関している。すなわち、これらのシグナルは0.0分の時間ゲート
時間においては、より長い時間ゲート時間におけるよりも低い。時間ゲートコン
トロールは、反応室中で抗モルフィン抗体がFETL−モルフィンに結合してシ
グナル発生性コンプレックスを形成することに関わる。この反応の速度は、時間
ゲート時間が1分未満である場合、反応が完了しないほど十分遅いものである。
同様に、FETL上において、CKMB,トロポニンIおよびミオグロビンがそ
れらの各抗体に結合してシグナル発生性コンプレックスを形成する速度は、時間
ゲート時間が1分未満である場合、これらの反応が完了しないほど十分遅いもの
である。IACシグナルを用いて全時間ゲート時間に渡る被検体アッセイシグナ
ルの最良の正規化を得るためには、IACシグナル発生性コンプレックスの形成
に関連する結合速度は、被検体アッセイシグナル発生性コンプレックスの形成に
関連する結合速度とできる限り類似しているべきである。 表19.1の被検体アッセイシグナルは実施例17の方法を用いてIACシグ
ナルで正規化した。正規化方程式は次の通りであった。: Norm(アッセイ)t={(アッセイ)t}/{1+m□Δ(IAC)t} 方程式19.1
【0194】 下付き文字tは、本実施例中の時間ゲート時間を意味する。個々の装置に関し
ては分析しなかったので、下付き文字iを記載しなかった。偏差Δ(IAC)tお よびΔ(アッセイ)tは、Ave(IAC)t= およびAve(アッセイ)t= を1分 および4分の時間ゲート時間に関する値の平均から計算した方程式17.1およ
び17.2を用いてそれぞれ決定した。方程式12の傾きは、データ対(Δ(IA
C)t、Δ(アッセイ)t)をプロットし、シグマプロットの曲線のあてはめ手順を用
いて得られた線に適合させることにより決定した。傾きは次の通りである。: CKMB:m=1.0 トロポニンI:m=0.43 ミオグロビン:m=0.34 正規化されたアッセイシグナルを表19.1に示す。正規化は、1分または4
分の時間ゲートに関して得られた最終の平衡値と類似するように0分の時間ゲー
トに関して得られたシグナルを有意に修正する。こうして、正規化により、時間
ゲート時間の不正確さが要因である場合にアッセイの精度をよりよくすることが
可能となり、また、時間ゲートの必要性を排除することによりアッセイ時間をよ
り早くすることも可能となる。
【0195】
【表4】
【0196】 実施例20: シクロスポリンアッセイにおけるアッセイの精度と正確さを改善
するためのIACの使用 本実施例は、アッセイの精度(C.V.)および正確さを改善するための、全血
を用いて作動させたシクロスポリンイムノアッセイ装置からのアッセイシグナル
を正規化するためのIACの使用を説明する。次の3つの点を扱う:(i)一人の
血液ドナーからの試料中でのシクロスポリン測定の精度;(ii)4人の異なる血液
ドナーからの血液中でのシクロスポリン測定の正確さ;(iii)同一の血液ドナー からの異なるヘマトクリット値の血液中でのシクロスポリン測定の正確さと精度
。 4人の異なる血液ドナーからの全血にシクロスポリン(CS)を、最終全濃度が
0ng/mlCS、50ng/mlCS、100ng/mlCSまたは800n
g/mlCSになるように添加した。添加された各血液試料を、シクロスポリン
およびIACのための検出ゾーンを有する約18のイムノアッセイ装置(実施例 10および11)上に流した。アッセイ装置を計測器に挿入し、血液を加えてか ら約20分後に計測した。
【0197】 50ng/mlまでCSを添加した血液ドナー試料を用いて作動させた各装置
からの積分したアッセイシグナルおよびIACシグナルを表20.1に示す。次
の方程式を用いてアッセイシグナルおよびIACシグナルから計算した正規化さ
れたアッセイシグナルも表に示す。: 正規化アッセイシグナル=(アッセイシグナル/IACシグナル)×1000 方程式20.1 正規化されたアッセイシグナルのC.V.は、正規化されていないアッセイシ
グナルのC.V.よりも有意に低い。 添加された全シクロスポリン濃度におけるシクロスポリン測定の結果を、表2
0.2にまとめる。個々の試料(すなわち、個々のドナーからの血液中の各シク ロスポリン濃度)に関して、この表は、試料を用いて作動させた18装置につい て平均をとったアッセイシグナル、IACシグナルおよび正規化されたアッセイ
シグナルの平均およびC.V.を示す。さらにこの表は、4人のドナーからの血
液試料について平均をとったアッセイシグナル、IACシグナルおよび正規化さ
れたアッセイシグナルの平均およびC.V.(ドナー間のC.V.)を示す。デー
タは、テストされた各ドナーおよび各シクロスポリン濃度に関して、正規化され
たアッセイシグナルのC.V.が正規化されていないシグナルのC.V.よりも
少ないことを示す。さらに、正規化されたシグナルのドナー間のC.V.は、正
規化されていないシグナルのドナー間のC.V.よりも有意に少ない。ゆえに、
データは、IACシグナルを用いたアッセイシグナルの正規化が一試料(血液ド ナー)内でのシクロスポリン測定の精度を有意に改善すること、および正規化が シクロスポリン測定におけるマトリックス(異なる血液ドナーの試料)の効果を減
じるか、若しくは排除することを示す。
【0198】 シクロスポリン測定の正確さおよび精度に対する正規化の効果を、様々なヘマ
トクリット値の血液試料についても調査した。一人の血液ドナーからの血液のヘ
マトクリットは、血液を遠心分離して、同一ドナーからの血漿を適当に除去する
か、または添加することにより3レベルに調整した。3つのヘマトクリットを、
3つのシクロスポリン濃度:0ng/mlCS、100ng/mlCSおよび4
00ng/mlCSにおいてテストした(低=29%、中=37%および高=4 5%)。結果を表20.3に示す。個々の試料(すなわち、各ヘマトクリット値の
血液における各シクロスポリン濃度)に関して、この表は、試料を用いて作動さ せた18装置について平均をとったアッセイシグナル、IACシグナルおよび正
規化されたアッセイシグナルの平均およびC.V.を示す。さらにこの表は、低
、中および高ヘマトクリット試料について平均をとったアッセイシグナル、IA
Cシグナルおよび正規化されたアッセイシグナルの平均およびC.V.を示す。
データは、テストされた各ヘマトクリットおよび各シクロスポリン濃度に関して
、正規化されたアッセイシグナルのC.V.が正規化されていないシグナルのC
.V.よりも少ないことを示す。さらに、低、中および高ヘマトクリット試料か
らのシグナルを平均することにより計算されるC.V.は、アッセイシグナルの
正規化により有意に低下する。それゆえ、データはIACシグナルを用いたアッ
セイシグナルの正規化が一試料(ヘマトクリット)内でのシクロスポリン測定の精
度を有意に改善すること、および正規化が、テストされたヘマトクリットの範囲
に渡るヘマトクリットのシクロスポリン測定への効果を実質的に排除することを
示す。 総じて、本実施例で提示されているデータの全ては、IACシグナルを用いた
アッセイシグナルの正規化がシクロスポリン測定の精度および正確さを有意に改
善することを示す。
【0199】
【表5】
【0200】 添加された全シクロスポリン濃度におけるシクロスポリン測定の結果を表20
.2にまとめる。それぞれの個々の試料(すなわち、それぞれの個々のドナーか
らの血液中の各シクロスポリン濃度)に関して、この表は、試料を用いて作動さ
れた18装置について平均をとったアッセイシグナル、IACシグナルおよび正
規化アッセイシグナルの平均およびC.V.を示す。さらにこの表は、4人のド
ナーからの血液試料について平均をとったIACシグナルおよび正規化されたア
ッセイシグナル(ドナー間のC.V.)の平均およびC.V.を示す。データは
、正規化されたアッセイシグナルのC.V.がテストされた各ドナーおよび各シ
クロスポリン濃度に関する正規化されていないシグナルのC.V.よりも少ない
ことを示す。さらに、正規化されたシグナルのドナー間のC.V.は正規化され
ていないシグナルのドナー間のC.V.よりも有意に低い。それゆえ、データは
IACシグナルを用いたアッセイシグナルの正規化が一試料(血液ドナー)内の
シクロスポリン測定の精度を有意に改善すること、および正規化がシクロスポリ
ン測定へのマトリックス(異なる血液ドナー試料)の効果を減じるか、若しくは
排除することを示す。
【0201】
【表6】
【0202】 シクロスポリン測定の正確さと精度への正規化の効果を、様々なヘマトクリッ
ト値の血液試料についても調査した。一人の血液ドナーからの血液のヘマトクリ
ットを、血液を遠心分離して同一のドナーからの血漿を適当に除去するか、また
は添加することにより3つのレベルに調整した。3つのシクロスポリン濃度:0
ng/mlCS、100ng/mlCSおよび400ng/CSにおいて、3つ
のヘマトクリットをテストした(低=29%、中=37%および高=45%)。
結果を表20.3に示す。個々の試料(すなわち、各ヘマトクリット値での血液
中の各シクロスポリン濃度)に関して、この表は、試料を用いて作動した18装
置について平均をとったアッセイシグナル、IACシグナルおよび正規化アッセ
イシグナルの平均およびC.V.を示す。さらにこの表は、低、中、および高ヘ
マトクリット試料について平均をとったアッセイシグナル、IACシグナルおよ
び、正規化アッセイシグナルの平均およびC.V.を示す。データは、正規化さ
れたアッセイシグナルのC.V.が、テストされた各ヘマトクリットおよび各シ
クロスポリン濃度に関する正規化されていないシグナルのC.V.より少ないこ
とを示す。さらに、低、中および高ヘマトクリット試料からのシグナルを平均す
ることにより計算されたC.V.は、アッセイシグナルの正規化により有意に低
くなる。データはそれゆえ、IACシグナルを有するアッセイシグナルの正規化
が一試料(ヘマトクリット)中でのシクロスポリン測定の精度を有意に改善する
こと、および正規化がテストされたヘマトクリットの範囲にわたってシクロスポ
リン測定へのヘマトクリットの効果を実質的に排除することを示す。 総じて、本実施例で提示されたデータの全ては、IACシグナルを用いたアッ
セイシグナルの正規化がシクロスポリン測定の精度と正確さを有意に改善するこ
とを示す。
【0203】
【表7】
【0204】 実施例21 CKMB、トロポニンIおよびミオグロビンに関するアッセイの 精度を改善するためのIACの使用 CKMB(5ng/ml)、トロポニンI(2ng/ml)およびミオグロビン( 70ng/ml)を添加したヒトの血漿を、心臓パネルイムノアッセイ装置(23
装置)上でこれらの被検体に関してアッセイし、前記実施例に記載のごとく計測 器中で読んだ。各イムノアッセイ装置中で測定されたCKMB、トロポニンIお
よびミオグロビンに関するアッセイシグナルを表21.1に示す。フローコント
ロールシグナルおよびアッセイシグナルから方程式17.7(実施例17)を用い
て計算した正規化されたアッセイシグナルも表に示す。正規化されたシグナルの
C.V.は、正規化されていないシグナルのC.V.よりも有意に低い。これよ
り、データは、IACフローコントロールを用いたアッセイシグナルの正規化が
CKMB、トロポニンおよびミオグロビンアッセイの精度を改善することを示す
【0205】
【表8】
【0206】 前に記載した発明の様々な態様は、ハードウエア、ソフトウエアまたはそれら
の組み合わせを用いて実施してもよく、また、コンピュータシステムまたは他の
処理システム中で実施してもよい。実際、一態様においては、これらのエレメン
トはそれに関して記載された相関性(functionality)を実行することができるコ ンピュータシステムを用いて実施する。コンピュータシステムの一例702を図
18に示す。コンピュータシステム702は、プロセッサー704のような1ま
たはそれ以上のプロセッサーを含む。プロセッサー704はコミュニケーション
バス706に連結される。様々なソフトウェアの態様を、この例のコンピュータ
システムに関して記載する。この記載を読んだ後は、当業者には、他のコンピュ
ータシステムおよび/またはコンピュータアーキテクチャーを用いて本発明を実
施する方法が明らかになるであろう。
【0207】 コンピュータシステム702は、主記憶装置708、好ましくは等速読出し記
憶装置(RAM)をも含み、二次記憶装置710を含むこともできる。二次記憶装
置710は例えば、ハードディスクドライブ712および/またはフロッピーデ
ィスクドライブ、磁気タイプドライブ、光学ディスクドライブなどによって代表
される着脱式記憶ドライブ714を含むことができる。着脱式記憶ドライブ71
4は、よく知られる方法で着脱式記憶媒体718から読み取る、および/または
着脱式記憶媒体718へ記録する。着脱式記憶媒体718は、フロッピーディス
ク、磁気テープおよび光学ディスクなどによって代表され、着脱式記憶媒体71
4により読みとられるか、または記録される。理解されるように、着脱式記憶媒
体718には、内部にコンピュータソフトウェアおよび/またはデータが記憶さ
れた、コンピュータ利用可能な記憶媒体が含まれる。
【0208】 別の態様においては、二次記憶装置710は、コンピュータプログラムまたは
その他の命令をコンピュータシステム702にロードさせる他の類似の手段を含
んでいてもよい。そのような手段は例えば、着脱式記憶ユニット722およびイ
ンターフェース720を含むことができる。その例として、(ビデオゲーム装置 に見られるような)プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェー ス、(EPROM、またはPROMのような)着脱式記憶装置チップおよび連想ソ
ケット、およびその他の着脱式記憶ユニット722並びにソフトウェアおよびデ
ータを着脱式記憶ユニット718からコンピュータシステム702に移動させる
インターフェース720を含むことができる。
【0209】 コンピュータシステム702は、コミュニケーションインターフェース724
を含むこともできる。コミュニケーションインターフェース724はソフトウェ
アおよびデータをコンピュータシステム702と外部の装置の間で移動させる。
コミュニケーションインターフェース724の例には、モデム、(イーサネット カードのような)ネットワーク接続器、コミュニケーションポート、PCMCI Aスロットおよびカードなどを含むことができる。コミュニケーションインター
フェース724経由で運ばれたソフトウェアおよびデータは、コミュニケーショ
ンインターフェース724により受信されることができる電子的シグナル、電磁
気的シグナル、光学的シグナルまたはその他のシグナルの形態になっている。こ
れらのシグナルはチャンネル728経由で、コミュニケーションインターフェー
スに提供される。このチャンネル728はシグナルを運搬し、無線媒体、ワイヤ
ーまたはケーブル、光ファイバー、またはその他の通信媒体を用いて実施に供す
ることができる。チャンネルのいくつかの例には、電話線、携帯電話リンク、R
Fリンク、ネットワークインターフェースおよび他のコミュニケーションチャン
ネルを含むことができる。
【0210】 本明細書中、「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータに利用で
きる媒体」という用語は、一般に、着脱式記憶装置718、ハードディスクドラ
イブ712にインストールされたハードディスクおよびチャンネル728上のシ
グナルのような媒体を意味するのに用いられる。これらのコンピュータプログラ
ム製品は、コンピュータシステム702にソフトウェアを提供するための手段で
ある。 コンピュータプログラム(コンピュータ制御論理とも呼ばれる)は、主記憶装置
および/または二次記憶装置710に記憶される。コンピュータプログラムは、
コミュニケーションインターフェース724経由で受信することもできる。その
ようなコンピュータプログラムが命令を実行すると、コンピュータシステム70
2は本明細書中に論じられている本発明の特徴を実行するのを可能にする。特に
、コンピュータプログラムが命令を実行すると、プロセッサー704は本発明の
特徴を実施するのを可能にする。従って、そのようなコンピュータプログラムは
コンピュータシステム702のコントローラーに相当する。
【0211】 エレメントをソフトウェアを用いて実施する一態様において、ソフトウェアは
、コンピュータプログラム製品に記憶させ、かつ、着脱式記憶ドライブ714、
ハードドライブ712またはコミュニケーションインターフェース724を用い
てコンピュータシステム702にロードしてもよい。制御論理(ソフトウェア)が
プロセッサー704により命令を実行すると、プロセッサ704によって本明細
書中に記載されるような発明の作用が実行される。 他の態様においては、エレメントは、例えば特定用途向けIC(ASIC)のよ
うなハードウェアコンポーネントを用いてハードウェア内で主に実施する。この
明細書中に記載する作用を実施するためのハードウェア状機器の実施は当業者に
は明らかであろう。しかし、さらに他の態様においては、エレメントはハードウ
ェアとソフトウェアの両方の組み合わせを用いて実施する。
【0212】 本発明は当業者が実施して使用することができるように詳細に記載して例示し
たが、本発明の目的および範囲からはずれることのない様々な他の方法、変更お
よび改善が明らかであろう。 本発明の対象を実行して記載した目的および利益並びに本発明の固有の目的お
よび利益を達成するように本発明を適合させることは当業者には容易に理解され
る。上述した本発明の方法、装置、コンピュータプログラム可能な媒体、アッセ
イ装置、およびキットは好ましい態様の代表例であり、具体例であり、本発明の
範囲を制限するものではない。これらの変更およびその他の使用法は当業者には
明らかであろう。これらの変更態様も本発明の技術的思想に包含され、請求項の
範囲により規定される。 様々な置き換えおよび変更を、本発明の範囲および技術的思想から外れること
なく本明細書に開示されている発明に対して行ってもよいことは当業者には容易
に理解されるであろう。
【0213】 本明細書中に記載される全ての特許および刊行物は、本発明の属する分野の当
業者のレベルを示すものである。全ての特許および刊行物は、特許および刊行物
に関して特別に具体的に指定した範囲内において、本明細書の一部を成すもので
ある。
【0214】 本明細書中に適当なものとして例示的に記載されている発明は、本明細書中に
特に開示されていない1または複数のエレメントあるいは1または複数の限定が
ない態様で実施してもよい。ゆえに、例えば、本明細書中の各例において、「含
む」、「実質的に〜から成る」および「〜から成る」のいずれの用語も他の2つ
の用語のどちらかで置きかえてもよい。用いられている用語および表現は説明の
ための用語(terms of description)として用いられ、限定のための用語ではない
。そのような用語および表現の使用においては、記載された特徴と均等のものま
たはその一部を除外されるものではなく、様々な変更が権利請求されている本発
明の範囲内で可能である。ゆえに、本発明は好ましい態様および図表的特徴によ
り特に開示したが、明細書中に開示された概念の変更および修正は当業者により
成されてもよく、そのような変更および修正は請求の範囲により規定されるよう
な本発明の範囲内に包含される。
【0215】 さらに、本発明の特徴または観点をマーカッシュグループにより記載する場合
、発明はそれにより、マーカッシュグループの個々のメンバーまたはメンバーの
サブグループのいずれかによって記載されることが当業者には理解されるであろ
う。例えば、Xが臭素、塩素およびヨウ素からなる群から選択されるように記載
される場合、Xが臭素である請求項およびXが臭素および塩素である請求項が少
なくとも記載される。 他の態様は特許請求の範囲の中に示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 CKMBアッセイにおける積分化蛍光の経時変化を示すグラフで
ある。
【図2】 トリポニンIアッセイにおける積分化蛍光の経時変化を示すグラ
フである。
【図3】 ミオグロビンアッセイにおける積分化蛍光の経時変化を示すグラ
フである。
【図4】 タイムゲートコントロールにおける積分化蛍光の経時変化を示す
グラフである。
【図5】 フローコントロールにおける積分化蛍光の経時変化を示すグラフ
である。
【図6】 非特異的結合コントロールにおける積分化蛍光の経時変化を示す
グラフである。
【図7】 調時シグナルに関する蛍光の経時変化を示すグラフである。
【図8】 hCGに関する蛍光シグナルの経時変化を示すグラフである。
【図9】 hCGに関する正規化蛍光シグナルの経時変化を示すグラフであ
る。
【図10】 診断用レーン内における特異的時間ゾーンに関する位置と蛍光
性シグナルの関係を示すグラフである。
【図11】 診断用レーン内におけるゾーンの決定と確認に関する位置と蛍
光性シグナルの関係を示すグラフである。
【図12】 二次方向性濾過機能の効果に関する位置と蛍光性シグナルとの
関係を示すグラフである。
【図13】 時間定数の関数としての濾過効果に関する位置と蛍光性シグナ
ルとの関係を示すグラフである。
【図14】 放物線状適合機能の関数としての濾過効果に関する位置と蛍光
性シグナルとの関係を示すグラフである。
【図15】 最大許容変化速度関数としての濾過効果に関する位置と蛍光性
シグナルとの関係を示すグラフである。
【図16】 拒絶ゾーンにおける濾過効果に関する位置と蛍光性シグナルと
の関係を示すグラフである。
【図17】 二次導関数解析による濾過効果に関する位置と蛍光性シグナル
との関係を示すグラフである。
【図18】 本発明の種々の態様に利用してもよいコンピューターシステム
の一例を示すブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ポール・エイチ・マックファーソン アメリカ合衆国92024カリフォルニア州エ ンシニタス、エルバ・コート1449番

Claims (92)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具備するアッセイ
    装置を通過する溶液の流速決定法であって、下記の過程(a)〜(c)を含む該
    溶液の流速決定法: (a)反応室内の第1の結合対メンバー(MBP)および診断用レーン内の固
    体相に結合した第2のMBPを供給し(この場合、第1のMBPは標識を含み、
    第1のMBPと第2のMBPはアッセイ装置内のアッセイ試薬に対して評価でき
    る程度には結合せず、また、第1のMBPと第2のMBPは相互に特異的結合親
    和性を有する)、 (b)診断用レーン内において、標識から発生するシグナルを検出し、次いで (c)診断用レーン内のシグナル量に基づいて、診断用レーンを経て反応室か
    らアッセイ装置を通る液体の流速を決定する。
  2. 【請求項2】 シグナルを利用することによってアッセイ測定を補正する過
    程を含む請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 第1のMBPと第2のMBPが結合タンパク質、抗体、抗体
    フラグメント、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される
    請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 アッセイ試薬が結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、
    タンパク質、ペプチドおよび有機分子から選択される請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】 標識が染料、蛍光発生性染料、化学発光性染料、赤外線発生
    性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並び
    に酵素から成る分子群から選択される請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】 下記の構成要素(a)〜(c)を具備する溶液の流速測定用
    装置: (a)標識を有する第1の結合対メンバー(MBP)を供給するための反応室
    および第2のMBPを固体相に結合させるための少なくとも1つの診断用レーン
    を具備するアッセイ装置、 (b)標識から発生するシグナルを検出するための光学的要素、および (c)診断用レーン内のシグナル量に基づいて液体の流速を決定するためのシ
    グナルプロセッサー (この場合、第1のMBPと第2のMBPはアッセイ装置内のアッセイ試薬に対
    して評価できる程度には結合せず、また、第1のMBPと第2のMBPは相互に
    特異的な結合親和性を有する)。
  7. 【請求項7】 (a)食品医薬品局によって認可された少なくとも1種の標
    識と一式の使用説明書および(b)下記の構成要素(i)〜(iii)を具備する 装置を具有する溶液の流速測定用キット: (i)標識を有する第1の結合対メンバー(MBP)を供給するための反応室
    および第2のMBPを固体相に結合させるための少なくとも1つの診断用レーン
    を具有するアッセイ装置、 (ii)標識から発生するシグナルを検出するための光学的要素、および (iii)診断用レーン内のシグナル量に基づいて液体の流速を決定するためのシ
    グナルプロセッサー (この場合、第1のMBPと第2のMBPはアッセイ装置内のアッセイ試薬に対
    して評価できる程度には結合せず、また、第1のMBPと第2のMBPは相互に
    特異的な結合親和性を有する)。
  8. 【請求項8】 下記の過程(a)および(b)を含むアッセイ中のアッセイ
    装置内の環境条件の決定方法であって、 アッセイ装置が反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有し、反応室が被
    検試料と溶液を生成するように調製された第1のMBPと第2のMBPを保有し
    、 第1のMBPが標識を含み、 第2のMBPが親和性タッグを含み、 診断用レーンが親和性タッグパートナー(ATP)を含み、 ATPが親和性タッグに対して特異的結合親和性を有し、 第1のMBP、第2のMBP、ATPおよび親和性タッグはアッセイ装置内の
    いずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度には結合せず、 第1のMBPと第2のMBPは相互に特異的結合親和性を有する該決定方法: (a)診断用レーン内において標識から発生するシグナルを検出し、 次いで、 (b)診断用レーン内のシグナル量と関連づけられるアッセイ中のアッセイ装
    置内の環境条件を決定する。
  9. 【請求項9】 シグナルを利用することによってアッセイ測定を補正する過
    程を含む請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 第1のMBPと第2のMBPを反応室の蓋と底部の少なく
    とも一方と結合させる請求項8記載の方法。
  11. 【請求項11】 ATPを診断用レーン内の固体状支持体に結合させる請求
    項8記載の方法。
  12. 【請求項12】 第2のMBPとATPを反応室内へ導入する過程を含む請
    求項8記載の方法であって、ATPが第2の親和性タッグを含み、診断用レーン
    が第2のATPを含み、第2のATPが第2の親和性タッグに対して特異的結合
    親和性を有し、第2のATPと第2の親和性タッグがアッセイ試薬に対して評価
    できる程度には結合しない請求項8記載の方法。
  13. 【請求項13】 第1のMBPと第2のMBPが結合タンパク質、抗体、抗
    体フラグメント、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択され
    る請求項8記載の方法。
  14. 【請求項14】 アッセイ試薬が結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント
    、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から選択される請求項8記載の方法。
  15. 【請求項15】 標識が染料、蛍光発生性染料、化学発生性染料、赤外線発
    生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並
    びに酵素から成る分子群から選択される請求項8記載の方法。
  16. 【請求項16】 下記の構成要素(a)〜(c)を具備するアッセイ中のア
    ッセイ装置内の環境条件を決定するための装置: (a)標識を有する第1のMBPおよび被検試料と溶液を生成するように調製
    された親和性タッグを有する第2のMBPを保有する反応室および親和性タッグ
    パートナー(ATP)を有する少なくとも1つの診断用レーンを具有するアッセ
    イ装置、 (b)標識から発生するシグナルを検出するための光学的要素、および (c)診断用レーン内のシグナル量に関連づけられるアッセイ中のアッセイ装
    置内の環境条件を決定するためにシグナルプロセッサー (この場合、ATPは親和性タッグに対して特異的結合親和性を有し、第1のM
    BP、第2のMBP、ATPおよび親和性タッグはアッセイ装置内のいずれのア
    ッセイ試薬に対しても評価できる程度には結合せず、また、第1のMBPと第2
    のMBPは相互に特異的結合親和性を有する)。
  17. 【請求項17】 (a)食品医薬品局によって認可された少なくとも1種の
    標識と一式の使用説明書および(b)下記の構成要素(i)〜(iii)を具備す る装置を具有するアッセイ中のアッセイ装置内の環境条件を決定するためのキッ
    ト: (i)標識を有する第1のMBPおよび被検試料と溶液を生成するように調製
    された親和性タッグを有する第2のMBPを保有する反応室並びに親和性タッグ
    パートナー(ATP)を有する少なくとも1つの診断用レーン、 (ii)標識から発生するシグナルを検出するための光学的要素、および (iii)診断用レーン内のシグナル量に関連づけられるアッセイ中のアッセイ装
    置内の環境条件を決定するためのシグナルプロセッサー (この場合、ATPは親和性タッグに対して特異的結合親和性を有し、第1のM
    BP、第2のMBP、ATPおよび親和性タッグはアッセイ装置内のいずれのア
    ッセイ試薬とも評価できる程度には結合せず、また、第1のMBPと第2のMB
    Pは相互に特異的結合親和性を有する)。
  18. 【請求項18】 下記の過程(a)〜(c)を含む、反応室と少なくとも1
    つの診断用レーンを具備するアッセイ装置内でのアッセイの進行と完了時を測定
    するための方法: (a)アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬とも評価できる程度には反応し
    ない標識を反応室内へ供給し、 (b)診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーンにおいて、標識から発生す
    るシグナルを検出し、 (c)アッセイ装置内でのアッセイの進行と完了時を、(i)シグナル量の変
    化速度および(ii)シグナルの絶対量の少なくとも一方に基づいて決定する。
  19. 【請求項19】 シグナルを利用することによってアッセイ測定を補正する
    過程を含む請求項18記載の方法。
  20. 【請求項20】 標識をMBPに結合させる請求項18記載の方法。
  21. 【請求項21】 シグナル量の変化速度の導関数を決定する請求項18記載
    の方法。
  22. 【請求項22】 変化速度がシグナル量の負の変化速度である請求項18記
    載の方法。
  23. 【請求項23】 シグナルの絶対量が平均化される請求項18記載の方法。
  24. 【請求項24】 第1のMBPと第2のMBPが結合タンパク質、抗体、抗
    体フラグメント、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択され
    る請求項20記載の方法。
  25. 【請求項25】 アッセイ試薬が結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント
    、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から選択される請求項18記載の方法。
  26. 【請求項26】 標識が染料、蛍光発生性染料、化学発光性染料、赤外線発
    生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並
    びに酵素から成る分子群から選択される請求項18記載の方法。
  27. 【請求項27】 下記の構成要素(a)〜(c)を具備する、アッセイ装置
    内でのアッセイの進行と完了時を測定するための装置: (a)標識が供給される反応室および少なくとも1つの診断用レーンを具有す
    るアッセイ装置、 (b)診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において、標識から発生
    するシグナルを検出するための光学的要素、および (c)アッセイ装置内でのアッセイの進行と完了時を、(i)シグナル量の変
    化速度および(ii)シグナルの絶対量の少なくとも一方に基づいて決定するため
    のシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  28. 【請求項28】 (a)食品医薬品局によって認可された少なくとも1種の
    標識と一式の使用説明書および(b)下記の構成要素(i)〜(iii)を具備す る装置を具有するアッセイ装置内でのアッセイの進行と完了時を測定するための
    キット: (i)標識が供給される反応室および少なくとも1つの診断用レーンを具有す
    るアッセイ装置、 (ii)診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において、標識から発生
    するシグナルを検出するための光学的要素、および (iii)アッセイ装置内でのアッセイの進行と完了時を、(i)シグナル量の変
    化速度および(ii)シグナルの絶対量の少なくとも一方に基づいて決定するため
    のシグナルプロセッサー、 (この場合、標識はアッセイ装置内でのいずれのアッセイ試薬に対しても評価で
    きる程度には結合しない)。
  29. 【請求項29】 下記の過程(a)〜(c)を含む、反応室と1もしくは複
    数の診断用レーンを具有するアッセイ装置内での異常なアッセイ結果を決定する
    ための方法: (a)アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度には
    結合しない標識を反応室内へ供給し、 (b)1もしくは複数の診断用レーンの少なくとも2つの分離ゾーン内におい
    て標識から発生するアッセイシグナル(AS)と独立アッセイコントロールシグ
    ナル(IACS)を検出し、次いで (c)ASの形状とIACSの形状を比較することによってアッセイ装置内に
    おける異常なアッセイ結果を決定する。
  30. 【請求項30】 シグナルを利用することによってアッセイ測定を補正する
    過程を含む請求項29記載の方法。
  31. 【請求項31】 標識をMBPに結合させる請求項29記載の方法。
  32. 【請求項32】 MBPが結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、タン
    パク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される請求項29記載の方
    法。
  33. 【請求項33】 アッセイ試薬が結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント
    、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から選択される請求項29記載の方法。
  34. 【請求項34】 標識が染料、蛍光発生性染料、化学発光性染料、赤外線発
    生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並
    びに酵素から成る分子群から選択される請求項29記載の方法。
  35. 【請求項35】 下記の構成要素(a)〜(c)を具備する、アッセイ装置
    内での異常なアッセイ結果を決定するための装置: (a)標識が供給される反応室および少なくとも1もしくは複数の診断用レー
    ンを具有するアッセイ装置、 (b)1もしくは複数の診断用レーンの少なくとも2つの分離ゾーン内におい
    て標識から発生するアッセイシグナル(AS)と独立アッセイコントロールシグ
    ナル(IACS)を検出するための光学的要素、および (c)ASの形状とIACSの形状を比較することによってアッセイ装置内に
    おける異常なアッセイ結果を決定するためのシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  36. 【請求項36】 (a)食品医薬品局によって認可された少なくとも1種の
    標識と一式の使用説明書および(b)下記の構成要素(i)〜(iii)を具備す る装置を具有するアッセイ装置内での異常なアッセイ結果を決定するためのキッ
    ト: (i)標識が供給される反応室および少なくとも1もしくは複数の診断用レー
    ンを具有するアッセイ装置、 (ii)1もしくは複数の診断用レーンの少なくとも2つの分離ゾーン内におい
    て標識から発生するアッセイシグナル(AS)と独立アッセイコントロールシグ
    ナル(IACS)を検出するための光学的要素、および (iii)ASの形状とIACSの形状を比較することによってアッセイ装置内に
    おける異常なアッセイ結果を決定するためのシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  37. 【請求項37】 反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有するアッセ
    イ装置内におけるアッセイシグナルの決定を調整するための方法であって、下記
    の過程(a)〜(c)を含む該調整法: (a)アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度には
    結合しない標識を反応室内へ供給し、 (b)診断用レーン内において標識から発生するシグナルを検出し、次いで (c)シグナルを調整する。
  38. 【請求項38】 シグナルを利用することによってアッセイ測定を補正する
    過程を含む請求項37記載の方法。
  39. 【請求項39】 標識を第1MBPに結合させる請求項37記載の方法。
  40. 【請求項40】 第1MBPが結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、
    タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される請求項39記載
    の方法。
  41. 【請求項41】 アッセイ試薬が結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント
    、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される請求項37記
    載の方法。
  42. 【請求項42】 標識が染料、蛍光発生性染料、化学発光性染料、赤外線発
    生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並
    びに酵素から成る分子群から選択される請求項37記載の方法。
  43. 【請求項43】 第2MBPを供給してこれを診断用レーン内へ位置させる
    過程を含み、第1MBPと第2MBPは相互に特異的結合親和性を有し、また、
    第2MBPはアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度
    には結合しない請求項39記載の方法。
  44. 【請求項44】 第2MBPを供給してこれを反応室内へ導入させる過程を
    含み、第1MBPと第2MBPが相互に特異的結合親和性を有し、第2MBPが
    アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度には結合せず
    、第2MBPが親和性タッグを含み、診断用レーンが親和性タッグパートナー(
    ATP)を含み、ATPが親和性タッグに対して特異的結合親和性を有し、第2
    MBP、ATPおよび親和性タッグがアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に
    対しても評価できる程度には結合せず、また、第1MBPと第2MBPが相互に
    特異的結合親和性を有する請求項39記載の方法。
  45. 【請求項45】 第2MBPと第1親和性タッグパートナー(ATP)を反
    応室内へ供給する過程を含み、第1MBPと第2MBPが相互に特異的結合親和
    性を有し、第2MBPがアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価
    できる程度には結合せず、第2MBPが第1親和性タッグを含み、第1ATPが
    第1親和性タッグに対して特異的結合親和性を有し、第1ATPが第2親和性タ
    ッグを含み、診断用レーンが第2ATPを含み、第2ATPが第2親和性タッグ
    に対して特異的結合親和性を有し、第2MBP、第1ATP、第2ATP、第1
    親和性タッグおよび第2親和性タッグがアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬
    に対しても評価できる程度には結合しない請求項39記載の方法。
  46. 【請求項46】 下記の構成要素(a)〜(c)を具備する、アッセイ装置
    内におけるアッセイシグナルの決定を調整する方法: (a)標識が供給される反応室および少なくとも1つの診断用レーンを具有す
    るアッセイ装置、 (b)診断用レーン内において標識から発生するシグナルを検出するための光
    学的要素、および (c)シグナルを調整するためのシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  47. 【請求項47】 (a)食品医薬品局から認可された少なくとも1種の標識
    および一式の使用説明書並びに下記の構成要素(i)〜(iii)を具備する装置を
    具有する、アッセイ装置内でアッセイシグナルの決定を調整するためのキット: (i)標識が供給される反応室および少なくとも1つの診断用レーンを具有す
    るアッセイ装置、 (ii)診断用レーン内において標識から発生するシグナルを検出するための光
    学的要素、および (iii)シグナルを調整するためのシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  48. 【請求項48】 反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有するアッセ
    イ装置内において検出ゾーンの位置を確認するための方法であって、下記の過程
    (a)〜(c)を含む該確認法: (a)アッセイ装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価できる程度には
    結合しない標識を反応室内へ供給し、 (b)診断用ゾーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において標識から発生す
    るシグナルを測定し、次いで (c)診断用レーンの分離ゾーン内におけるシグナルの検出によって検出ゾー
    ンの位置を確認する。
  49. 【請求項49】 シグナルを利用することによってアッセイ測定を補正する
    過程を含む請求項48記載の方法。
  50. 【請求項50】 標識をMBPに結合させる請求項48記載の方法。
  51. 【請求項51】 MBPが結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント、タン
    パク質、ペプチドおよび有機分子から成る群から選択される請求項50記載の方
    法。
  52. 【請求項52】 アッセイ試薬が結合タンパク質、抗体、抗体フラグメント
    、タンパク質、ペプチドおよび有機分子から選択される請求項48記載の方法。
  53. 【請求項53】 標識が染料、蛍光発生性染料、化学発光性染料、赤外線発
    生性染料、コロイド状ゾル、電気的および/または磁気的シグナル発生性分子並
    びに酵素から成る分子群から選択される請求項48記載の方法。
  54. 【請求項54】 下記の構成要素(a)〜(c)を具備する、アッセイ装置
    内において検出ゾーンの位置を確認するための装置: (a)標識が供給される反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有するア
    ッセイ装置、 (b)診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において標識から発生す
    るシグナルを検出するための光学的要素、および (c)診断用レーンの分離ゾーン内におけるシグナルの検出によって検出ゾー
    ンの位置を決定するためのシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセン装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  55. 【請求項55】 (a)食品医薬品局によって認可された少なくとも1種の
    標識および一式の使用説明書並びに下記の構成要素(i)〜(iii)を具備する装
    置を具有する、アッセイ装置内で検出ゾーンの位置を確認するためのキット: (i)標識が供給される反応室と少なくとも1つの診断用レーンを具有するア
    ッセイ装置、 (ii)診断用レーンの少なくとも1つの分離ゾーン内において標識から発生す
    るシグナルを検出するための光学的要素、および (iii)診断用レーンの分離ゾーン内におけるシグナルの検出によって検出ゾー
    ンの位置を決定するためのシグナルプロセッサー (この場合、標識はアッセン装置内のいずれのアッセイ試薬に対しても評価でき
    る程度には結合しない)。
  56. 【請求項56】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ結果(Tc )を決定する方法であって、下説の過程(a)〜(e)を含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjと複数回IACj測定(IACji)の平均値(IACjave )との差を決定し、 (c)過程(b)における各々の差に定数(βj)を掛けることによって積を 決定し、 (d)全ての(j)積の総和を決定し、次いで (e)Tmから総和を引く。
  57. 【請求項57】 各々のδTと各々のδIACjを含むマトリックス関数に よって各々のβjを決定する請求項56記載の方法。
  58. 【請求項58】 複数回のアッセイ結果測定(Ti)とTiの平均値(Tave )との差(δTi)をIACjiとIACjaveとの差に対してプロットした値の線 形回帰の勾配から各々のβjを決定する請求項56記載の方法。
  59. 【請求項59】 IACjの少なくとも1つが請求項1記載のシグナルであ るか、または該シグナルから決定される請求項56記載の方法。
  60. 【請求項60】 IACjの少なくとも1つが請求項8記載のシグナルであ るか、または該シグナルから決定される請求項56記載の方法。
  61. 【請求項61】 IACjの少なくとも1つが請求項18記載のシグナル量 の変化速度であるか、または該変化速度から決定される請求項56記載の方法。
  62. 【請求項62】 IACjの少なくとも1つが請求項18記載のシグナルの 絶対量であるか、または該絶対量から決定される請求項56記載の方法。
  63. 【請求項63】 IACjの少なくとも1つが請求項29記載のシグナルで あるか、または該シグナルから決定される請求項56記載の方法。
  64. 【請求項64】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ結果(Tc )を決定するための下記の過程(a)〜(e)を含む方法をプロセッサーに実施
    させるための命令プログラムを具象化するコンピュータープログラム可能媒体: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjと複数回IACj測定(IACji)の平均値(IACjave )との差を決定し、 (c)過程(b)における各々の差に定数(βj)を掛けることによって積を 決定し、 (d)全ての(j)積の総和を決定し、次いで (e)Tmから総和を引く。
  65. 【請求項65】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ結果(Tc )を装置内において決定する方法であって、下説の過程(a)〜(e)を含む該
    決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjと複数回IACj測定(IACji)の平均値(IACjave )との差を決定し、 (c)過程(b)における各々の差に定数(βj)を掛けることによって積を 決定し、 (d)全ての(j)積の総和を決定し、次いで (e)Tmから総和を引く。
  66. 【請求項66】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正させたアッセイ結果(Tc )を決定するための方法であって、下記の過程(a)〜(e)を含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjと複数回IACj測定(IACji)の平均値(IACjave )との差を決定し、 (c)過程(b)における各々の差に定数(Γj)を掛けることによって積を 決定し、 (d)整数1と全ての(j)積の総和を決定し、次いで (e)Tmと該総和の商を決定する。
  67. 【請求項67】 各々のΓjが、Tiの複数回平均値(Tave)に対する複数 回βj決定のプロットにおける線形回帰の勾配である請求項66記載の方法。
  68. 【請求項68】 各々のδTと各々のδIACjを含むマトリックス関数に よって各々のβjを決定する請求項66記載の方法。
  69. 【請求項69】 複数回のアッセイ結果測定(Ti)とTiの平均値(Tave )との差(δTi)をIACjiとIACjaveとの差に対してプロットした値の線 形回帰の勾配から各々のβjを決定する請求項66記載の方法。
  70. 【請求項70】 IACjの少なくとも1つが請求項1記載のシグナルであ るか、または該シグナルから決定される請求項66記載の方法。
  71. 【請求項71】 IACjの少なくとも1つが請求項8記載のシグナルであ るか、または該シグナルから決定される請求項66記載の方法。
  72. 【請求項72】 IACjの少なくとも1つが請求項18記載のシグナル量 の変化速度であるか、または該変化速度から決定される請求項66記載の方法。
  73. 【請求項73】 IACjの少なくとも1つが請求項18記載のシグナルの 絶対量であるか、または該絶対量から決定される請求項66記載の方法。
  74. 【請求項74】 IACjの少なくとも1つが請求項29記載のシグナルで あるか、または該シグナルから決定される請求項66記載の方法。
  75. 【請求項75】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ結果(Tc )を決定するための下記の過程(a)〜(e)を含む方法をプロセッサーに実施
    させるための命令プログラムを具象化するコンピュータープログラム可能媒体: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjと複数回IACj測定(IACji)の平均値(IACjave )との差を決定し、 (c)過程(b)における各々の差に定数(Γj)を掛けることによって積を 決定し、 (d)整数1と全ての(j)積の総和を決定し、次いで (e)Tmと該総和の商を決定する。
  76. 【請求項76】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正させたアッセイ結果(Tc )を装置内において決定するための方法であって、下記の過程(a)〜(e)を
    含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjと複数回IACj測定(IACji)の平均値(IACjave )との差を決定し、 (c)過程(b)における各々の差に定数(Γj)を掛けることによって積を 決定し、 (d)整数1と全ての(j)積の総和を決定し、次いで (e)Tmと該総和の商を決定する。
  77. 【請求項77】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正させたアッセイ結果(Tc )を決定するための方法であって、下記の過程(a)〜(d)を含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjの関数を決定し、 (c)整数1と各々の関数の総和を決定し、次いで (d)Tmと該総和の商を決定する。
  78. 【請求項78】 IACjの少なくとも1つが請求項1記載のシグナルであ るか、または該シグナルから決定される請求項77記載の方法。
  79. 【請求項79】 IACjの少なくとも1つが請求項8記載のシグナルであ るか、または該シグナルから決定される請求項77記載の方法。
  80. 【請求項80】 IACjの少なくとも1つが請求項18記載のシグナル量 の変化速度であるか、または該変化速度から決定される請求項77記載の方法。
  81. 【請求項81】 IACjの少なくとも1つが請求項18記載のシグナルの 絶対量であるか、または該絶対量から決定される請求項77記載の方法。
  82. 【請求項82】 IACjの少なくとも1つが請求項29記載のシグナルで あるか、または該シグナルから決定される請求項77記載の方法。
  83. 【請求項83】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正されたアッセイ結果(Tc )を決定するための下記の過程(a)〜(d)を含む方法をプロセッサーに実施
    させるための命令プログラムを具象化するコンピュータープログラム可能媒体: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjの関数を決定し、 (c)整数1と各々の関数の総和を決定し、次いで (d)Tmと該総和の商を決定する。
  84. 【請求項84】 測定されたアッセイ結果(Tm)および複数回(j)測定 されたコントロールアッセイ結果(IACj)から補正させたアッセイ結果(Tc )を装置内において決定するための方法であって、下記の過程(a)〜(d)を
    含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよび各々のIACjを測定し、 (b)各々のIACjの関数を決定し、 (c)整数1と各々の関数の総和を決定し、次いで (d)Tmと該総和の商を決定する。
  85. 【請求項85】 測定されたアッセイ結果(Tm)および測定された独立ア ッセイコントロール結果(IAC)から補正されたアッセイ結果(Tc)を決定 すめための方法であって、下記の過程(a)〜(c)を含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよびIACを測定し、 (b)複数回IAC測定(IACi)の平均値(IACave)とIACの商を決
    定し、次いで (c)過程(b)の商にTmを掛けることによって積を決定する。
  86. 【請求項86】 IACが請求項1記載のシグナルであるか、または該シグ
    ナルから決定される請求項85記載の方法。
  87. 【請求項87】 IACが請求項8記載のシグナルであるか、または該シグ
    ナルから決定される請求項85記載の方法。
  88. 【請求項88】 IACが請求項18記載のシグナル量の変化速度であるか
    、または該変化速度から決定される請求項85記載の方法。
  89. 【請求項89】 IACが請求項18記載のシグナルの絶対量であるか、ま
    たは該絶対量から決定される請求項85記載の方法。
  90. 【請求項90】 IACが請求項29記載のシグナルであるか、または該シ
    グナルから決定される請求項85記載の方法。
  91. 【請求項91】 測定されたアッセイ結果(Tm)および測定された独立ア ッセイコントロール結果(IAC)から補正されたアッセイ結果を決定するため
    の下記の過程(a)〜(c)を含む方法をプロセッサーに実施させるための命令
    プログラムを具象化するコンピュータープログラム可能媒体: (a)アッセイ装置内においてTmおよびIACを測定し、 (b)複数回IAC測定(IACi)の平均値(IACave)とIACの商を決
    定し、次いで (c)過程(b)の商にTmを掛けることによって積を決定する。
  92. 【請求項92】 測定されたアッセイ結果(Tm)および測定された独立ア ッセイコントロール結果(IAC)から補正されたアッセイ結果を装置内におい
    て決定するための方法であって、下記の過程(a)〜(c)を含む該決定法: (a)アッセイ装置内においてTmおよびIACを測定し、 (b)複数回IAC測定(IACi)の平均値(IACave)とIACの商を決
    定し、次いで (c)過程(b)の商にTmを掛けることによって積を決定する。
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