JP2002522767A - 分析試験装置および方法 - Google Patents

分析試験装置および方法

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Abstract

(57)【要約】 分析試験装置が、液体試料中の1ないしそれ以上の分析物の存在の免疫クロマトグラフ法決定に対して記載される。装置は、試料が、同時に多くの異なった方向から検出領域には居るように形成されている。多孔性基質を選択することにより、装置は血漿から赤血球を分離するようになっている。本発明の装置は、1試料から同時に1以上の分析物を、試料によって供給された複数の免疫黒マトグラフ経路を有することによるか、あるいは同じ経路において検出された複数の分析体を複数の補足抗体を経由して測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、分析試験装置および液体試料中の分析体の存在を決定する分析アッ
セイに有用な方法に関する。本発明は、限定はされないが、全血中の心臓の分析
物の存在を決定するのに特に有用である。
【0002】 (背景技術) 本発明の製品および方法は、哺乳類の疾病および治療処置の経過を追跡する多
くの診断目的に利用することができる。全血、血清、血漿および尿のような多く
の哺乳類の体液に適用され得る。本発明は心臓の分析体を検出するのに応用する
として主に考察されるが、抗原/抗体または同等の反応が利用される他の分野に
応用することができる。
【0003】 特に免疫アッセイを含む多くの関連するアッセイは、本発明の装置およびその
開示された変形を使用して実行することができる。例えば、血漿およびその側面
の液体経路からの赤血球の分離を使用した免疫アッセイまたは非免疫アッセイを
利用することができる。妊娠または排卵を決定するホルモン、消化管潰瘍に対す
るH.pyloriを含むウイルス性、細菌性および眞菌感染微生物、使用する
および耽溺性薬物および腫瘍マーカーのような分析体は非制限的例である。色素
原の形成による血液中のグルコースおよびその他の分析体のレベルを測定するよ
うな酵素アッセイは、本発明により予想されることである。
【0004】 セルロース膜のような乾燥多孔性担体を用いた反応を利用する多くの免疫手段
が近年開発され、そこでは、分析される試料が毛管作用によって流動し、反応産
物が可視化されるか反射計のような装置により検出されている。それほど限定さ
れないが、これらの手段は、一般的に、抗原/抗体反応を含み、反応性ペアーの
1つのメンバーが検出し得る標識で標識される。典型的には、標識は、酵素標識
あるいは粒子状、例えば金のようなゾル標識、の直接的標識である。多くの有用
な標識およびそれらの操作方法が公知技術として知られている。
【0005】 この性質の典型的な免疫クロマトグラグ装置は、いくつかの米国および外国特
許に記載されている。例えば、米国特許4,861,711は、分析体が、一連
の端対端接触した同一平面の膜で起こった抗原/抗体反応によって検出される装
置を記載している。その他の装置が米国特許4,774,192;4,753,
776;4,933,092;4,987,065;5,075,078;5,
120,643;5,079,142;5,096,809、5,110,72
4;5,144,890;5,591,645;5,135,716に記載され
ている。全てのこれら特許は、積層構造について記載している。
【0006】 上記に確認した特許に記載されたようなセルロース多孔性膜を含む装置は、し
ばしば製造が困難である、なぜならそれらは多層であり、正確な結果を保証する
多孔性のいくつかの層およびろ過ストリップであるからである。
【0007】 全血中の心臓分析対の検出には、赤血球を分離する必要があり、それによって
可視化を阻害されず、また別にその免疫アッセイ反応において通常生産された色
のついた反応産物を検出する。
【0008】 免疫アッセイ装置は全血で心臓の分析物を検出に採用したとき、検出し得る産
物を産生するようなそれらの抗原と反応する標識抗体を利用する。抗原/抗体反
応を利用するそのような診断または分析手段に広く利用されている一つの方法は
、多孔性膜ストリップの検出領域において形成される標識抗体/抗原複合体を生
成する抗原のエピトープと反応する、標識した検出抗体を採用している。複合体
は、毛管作用によって膜に沿って、捕捉抗体を含んでいる固定されたラインと接
するまで移動し、そこで抗原の別のエピトープと反応し、検出し得る反応産物を
濃縮し形成する。典型的には、産物は、着色しているので可視的に検出される。
ある構成では、色は肉眼に明らかである。より洗練された装置においては、抗原
の存在または濃縮は、産物の産生した色または他の性状の強度を適当な機器、例
えば光学センサーで測定することによって決定される。この方法は、全血で心臓
の分析物を検出するのに使用されるいくつかの装置において利用されている。こ
れらの全ての装置において、赤血球が色の展開または捕捉領域に入るのを予防す
る必要がある、なぜならそれはセルロースの強い色相のために呈色した反応産物
の適切な可視化を妨害するからである。
【0009】 そのような妨害を防ぐために多くの努力が費やされてきた。その結果、全血の
分析にこれまでに提案されたこの性質の産物は、赤血球を分離し血漿を生成する
ある種のフィルターのような手段を含んでおり、それで産生された色の可視化が
阻害されない。
【0010】 米国特許5,135,716は、赤血球の分離を助ける凝集試薬を利用してい
る。その他の特許は、紙またはプラスチックフィルターの使用を記載している。
【0011】 ガラス繊維フリースの使用が米国特許4,477,575に、赤血球をろ過す
るために、記載されている。しかしガラス繊維フリースは、装置の別の層に単に
加えられているだけである。原理的な困難性が、膜状構造に適当な登録場所を柔
軟性のある薄いストリップのいくつかの層に正確に設置し、同時に試料設置領域
、反応領域および膜ストリップのその他の領域を残して、互いに適当な伝達を行
うには、原理的な困難性が生じる。膜を動くことを防止するため、あるいはケー
シングの直視窓その他の開口部に関して選択された膜領域を適当な位置に保持す
るために、固定したピラーやスロットを含む、分離された上部および下部のメン
バーを有する中空のケーシングである、適当なプラットフォーム中または上に、
完成した膜を設置する困難性によって、問題は更に複雑となる。
【0012】 一般的な法則として、上記したような診断装置は、しばしば、分析される試料
が加えられる適用領域を有することが記載されている。試料は、毛管作用によっ
て、通常ニトロセルロースの、基質中の前以て定められた経路に沿って、検出領
域に流れる。検出領域は、探している分析体に対する移動性の標識抗体を担持し
ている。もし分析体が存在すれば、標識抗体/分析体複合体が生成し、固定され
た、即ち検出領域の下流にある、捕捉領域中の固定化捕捉抗体と反応して、検出
される産物、通常着色しており肉眼に見える、が生成する。
【0013】 時々、標識抗体/分析体複合体は非常に容易に生成するが、しかし容易に検出
し得るシグナルを生じる捕捉抗体と充分に結合しない。これは、もし充分な量の
複合体が捕捉抗体と結合しないあるいは検出し得る反応産物を形成するに至適で
ない配位で接触する、ことによって起こるのであろう。他の可能性のある問題は
、不充分なインキュベーション時間または低い抗体の親和性である。
【0014】 これらの困難性は、当業者によく知られた、ビオチン/アビジンまたはビオチ
ン/ストレプトアビジン反応または類似反応の利用により避けることができる。
これらの反応は、しばしば診断方法の感受性の増加に使用される。
【0015】 この方法の一応用として、検出領域に2つの抗体が分離可能性に置かれており
、ストレプトアビジンが捕捉領域に固定されている。検出抗体は、好ましくは金
のような金属で標識され、そして分析体の1つのエピトープと反応する。ビオチ
ンで標識されている他の抗体は、分析体の他のエピトープと反応する。抗体混合
物は、分析体の存在を検出するのに使用される試薬系として考慮されている。も
し、分析体が存在すれば、金標識検出器抗体/分析物/ビオチン標識検出抗体が
検出領域に生成する。複合体は、毛管作用によりセルロース膜を通り捕捉領域へ
と移動する。複合体が捕捉領域の固定化ストレプトアビジンに到達すると、スト
レプトアビジンはビオチンと結合し、小領域の複合体に濃縮され検出し得る反応
産物を形成する。
【0016】 この反応にはいくつかの変形が知られている。例えば、検出領域は、金のよう
な着色標識で標識されたストレプトアビジンと共に、ビオチン標識抗体を含んで
いる。捕捉領域に形成されそして移動する複合体は、分析体/ビオチン標識抗体
/ストレプトアビジン金−標識複合体で、これは捕捉領域に移動し、捕捉抗体と
の反応により捕捉領域で濃縮され、検出し得る反応産物を形成する。
【0017】 上記の方法は、一般的に、一端にフィルター層を持った試料適用領域を有する
延長された、矩形の、積層した装置で起こる反応の関与を記載している。試料は
、ろ過後、検出領域で移動性の標識と接触し複合体を形成し、セルロース膜に沿
って遠位の特異的結合試薬、即ち膜を横断してラインに固定化された捕捉試薬、
に移動する。複合体は、試薬と反応し、試薬ラインに沿って濃縮され可視化され
る。
【0018】 典型的には、分析される試料は、領域の中心に数滴加えられまたは適応領域に
少量の試料を浸すことによって適応領域に置かれる。
【0019】 これらの配置には、特に終点が高感度で結果がほんの数分で可視化されるとき
に、多くの問題がある。
【0020】 高感度は、例えば、検出領域の巾と比較して小さな巾を有する捕捉領域の捕捉
ラインによって、それで標識反応産物は小捕捉領域で捕捉され、より強いシグナ
ル色を与えるので達成することができる。
【0021】 更に、感度は、試験中に捕捉ラインを横断して移動する、より標識された容量
として増加させることができる。より標識された容量は、しかし、より大きくな
ければならない検出領域を必要とする。
【0022】 もし、領域が、延長されたチャンネルの形を有し、その長さを単純に増大する
ことによって増加させられるなら、結果はかなり増加した時間を必要とする、な
ぜなら、移動する液体の先端の速度は湿潤化された総距離に対数的に減速するか
らである。
【0023】 大きな巾の検出領域と小さな幅の捕捉領域チャンネルを導くこの領域(例えば
、長さに対し巾の比率が高い)の別の形は、流れが少ないか、無いような停滞領
域をこしらえるので不利である。極端な場合、試料のかなりの量が、検出産物を
形成する反応に関与しなくなる。
【0024】 本発明は、取り扱いに充分に小さく、もっともこれは必要ではないが、そして
迅速かつ効果的な分析される液体の流れをもたらす装置を提供することにより前
記の問題の多くは解消するものである。最も重要な本有用性は心臓の分析物の存
在を診断するための全血の分析であるが、後で検出される、例えば別の抗体を使
用したサンドイッチアッセイ、抗体と複合体を形成する抗体を担持する体液のよ
うな液体中の他の成分の存在を試験するのに適用され得る。上にあげた特許のい
くつかに記載されたような心臓の分析物は、胸痛の原因を診断し、痛みが心臓の
出来事であるかどうかを決定するのに、救急室での医師の援助に使用し得る。
【0025】 上記した発明の特徴におけるいくつかの改良は、本出願が目指しているもので
ある。
【0026】 (発明の概要) ここに説明したこれらの問題に対する回答は、本発明の第一の観点によれば、
試料は、同時に多くの異なった方向から検出領域に同時流入が許容され、そして
異なった方向からの得られた流れが、捕捉領域チャンネルへの全ての流入点と、
検出領域へ入ることから該入り口への全ての距離が本質的に同じであるように、
検出領域が設計されている。
【0027】 本発明は、取り扱いに充分に小さく、もっともこれは必要ではないが、そして
迅速かつ効果的な分析される液体の流れをもたらす装置を提供することにより前
記の問題の多くは解消するものである。最も重要な本有用性は心臓の分析物の存
在を診断するための全血の分析であるが、後で検出される、例えば別の抗体を使
用したサンドイッチアッセイ、抗体と複合体を形成する抗体を担持する体液のよ
うな液体中の他の成分の存在を試験するのに適用され得る。
【0028】 分析される液体の迅速かつ効果的な流れは、多孔性チャンネルを配置すること
により、停滞がほとんどあるいま全くない、そして複数の点から、試料循環チャ
ンネルから、検出領域に液体が入ることによって、達成される。検出領域は、液
体の先端が捕捉領域の流入端の方向に移動するように設計される。
【0029】 全血が採用されるときの、本発明の特に進歩した観点は、血漿から赤血球をク
ロマトグラフィで分離する多孔性基質の選択である。クロマトグラフィ分離は、
実際のろ過では媒体のセルロースが凝固し、流れを阻害し停止するので特定の物
質の濾過に比較して特に重要である。更に、上記に考察したように、ろ過は通常
付加層を必要とする。クロマトグラフィ分離においては、しかし、粒子状物質は
、担体の流れよりもよりゆっくりとしているが連続して流れるので、流れの遅延
が少ないか全くない。他の生体試料ではクロマトグラフィ分離は必要ではない。
【0030】 以下に説明するように、本発明の別の重要な特徴は、全ての流れが、前以て選
定された点で停止することである、なぜなら、多孔性担体における試料の経路の
全容積は、湿潤であり、赤血球のような粒子状物質は検出され得る反応産物の検
出を妨害しないからである。
【0031】 本発明の第一の観点による装置は、過去の装置のいくつかの改良に有効である
、即ち、個々に説明したように問題点の解消であり、試料は、多くの異なった方
向から同時に検出領域に入ることが許容されており、そして検出領域は、異なっ
た方向からの得られた流れが、捕捉領域チャンネルへの全ての流入点と、検出領
域へ入ることから該入り口への全ての距離が本質的に同じであるように、検出領
域が設計されている。分析される液体の迅速かつ効果的な流れは、多孔性チャン
ネルを配置することにより、停滞がほとんどあるいま全くない、そして複数の点
から、試料循環チャンネルから、検出領域に液体が入ることによって、達成され
る。検出領域は、液体の先端が捕捉領域の流入端の方向に移動するように設計さ
れる。
【0032】 更なる改良は、本発明の第二の観点による以下の装置により達成することがで
きる。例えば、小多孔性膜を使用し、小さくすることができるので、構築に少量
の材料が使用され、より速い作用が得られる。最も重要な進歩は、以下の説明か
ら明らかになるように、複数の分析体が同定しなければならないときでも、必要
な構造の変化は、多孔性膜の構造のみであり、支持層ではないことである。
【0033】 ここでの改良は、装置の配置および血液セルロースから血漿の分離が起こる多
孔性膜と膜を正確な位置に保持するための頂上および下層との間の相互作用を指
向している。更に,頂上および下層は、赤血球から血漿のクロマトグラフ分離が
行われる際の適用孔から膜を通して捕捉抗体に試料を処理するチャンネルを提供
している。第1の改良は、適用孔から膜へ装置の頂上および底層を含むチャンネ
ルを通して液が導かれるように試料輸送チャンネルの再配置を行う。本発明の第
1の観点に従った装置に比べ、試料輸送チャンネルには膜が存在しない。この位
置に膜が存在しないことは、装置に必要な多孔膜の量が減らされ、試料輸送チャ
ンネルに存在する膜の多孔性を除く必要に関する心配をしなくてもすむ、あるい
は装置の頂上および底辺部品(層)を含む以外の材料と液体試料の接触に関する
心配もしなくてもよいことである。出来上がった製品は材料および製造労力の両
者で低経費である。必要とされる多孔膜の程度は、検出領域と捕捉領域に限定さ
れる。試料輸送チャンネルを含む装置の部分と膜と試料循環チャンネルを含む間
の配置の境界面は、試料の道からそれた分配の原因とならず、装置に従った膜に
つながる血液資料に対する毛管導管を形成することである。
【0034】 本発明の更なる利点は、装置の同じ頂上および底層成分が多くの異なった分析
試験の装置に使用されることである。膜のみが特定の分析体または測定されるべ
き分析体の検出に仕立てられる。例えば、蓄えられたまたは膜に結合した試薬お
よびその位置および膜の液体の経路の形はそれぞれのアッセイについて個別化さ
れる。試料輸送チャンネルと試料循環チャンネルの頂上および底層は、全てのア
ッセイに尽き同じである。
【0035】 試料輸送チャンネルは、試料の前以て決められた容量を含むように、そして更
に、所望の窓または透過度により、試料輸送チャンネルが満たされたとき、そし
て適当な試料が適用されるときをユーザーに指示するように配置される。更なる
改良は、チャンネルが一杯のとき、その中に含有される試料は試料循環チャンネ
ルに分配されそして免疫アッセイが開始される。
【0036】 更なる実施態様において、標識検出抗体のような試薬は、膜より前の液体経路
中に試薬が試料と混合するように装置のチャンネル内に備えられる。試薬は、ビ
ーズ、マイクロビーズ、または凍結乾燥粉末として前記したチャンネルにおける
非限定的例のように、供給される。
【0037】 本発明の装置の主な特徴は、膜が試料輸送チャンネルの全長にわたって延長さ
れないことである。別の特徴は、試料輸送チャンネルは、試料の判っている前以
て決められた量が装置の操作部門に分配されるように設計されていることである
【0038】 本発明の目的は、上記したように、頂上層の底面に形成された試料輸送チャン
ネルとチャンネルによって決められる壁と、低層の頂上面を有する上に記載した
分析試験装置を提供することである。試料輸送チャンネルの領域には膜はほとん
ど存在しない。一実施態様において、試料輸送チャンネルは、平行した側に配置
され、試料循環チャンネルとよく伝達している。別の実施態様において、試料輸
送チャンネルは、装置の分析を行うに必要な試料の容量を含んでいる。この実施
態様において、試料循環チャンネルとよい伝達を有する試料輸送チャンネルの末
端は、試料循環チャンネルと合うところの試料輸送チャンネルの狭部を備えるよ
う形作られている。この実施態様において、試料輸送チャンネルが液体が狭まっ
た部分と接触する点まで液体が満たされたとき、毛管作用が試料輸送チャンネル
から試料循環チャンネルへ、そして装置の膜に、液体を導く。そして試料は、試
料輸送チャンネルがその前以て決められた容量を排出するまで流動し、そして分
析が実行される。上に記載したように、試料輸送チャンネルと試料循環チャンネ
ルの接合点に必要により観察窓が、適当な試料が装置に試験を行うように加えら
れ、試料輸送チャンネルが血液で完全に満たされ、資料が試料循環チャンネルに
導かれたとき、窓が試料の存在を支持するように、オペレーターに指示するよう
に備えられている。
【0039】 本発明の第1の観点に従った装置の場合におけるように、本発明の第2の観点
による装置は、先行技術の装置の問題を解消している、なぜなら、試料は、多く
の異なった方向から同時に検出領域に流入することが許容され、そして検出領域
は、全ての点の異なった方向から、補足領域チャンネルの入口までの結果として
起こったの流れと、検出領域への流入から該入口までの全ての距離は、本質的に
同じであるように、設計されているからである。分析される液体の迅速かつ効果
的な流れは、多孔性基質(膜)を配置することにより、停滞がほとんどあるいま
全くない、そして複数の点から、試料循環チャンネルから、検出領域に液体が入
ることによって、達成される。検出領域またはチャンネルは、液体の先端が捕捉
領域チャンネルの流入端の方向に移動するように設計されている。
【0040】 更なる改良は、本発明の第三の観点による以下の装置により達成することがで
きる。本発明の第三の観点による装置の改良は、装置の配置および血液セルロー
スから血漿の分離が起こる多孔性膜と膜を正確な位置に保持するための頂上およ
び下層との間の相互作用を指向している。更に,頂上および下層は、赤血球から
血漿のクロマトグラフ分離が行われる際の適用孔から膜を通して捕捉抗体に試料
を処理するチャンネルを提供している。本出願は、試料輸送チャンネルが頂上層
の頂上面に位置しており、カバーでカバーされており、そして試料が、頂上層の
頂上面の試料輸送チャンネルの端から、試料循環チャンネルまで延長されたチャ
ンネルを通して試料循環チャンネルに導かれている、装置を目指している。試料
が入り試料循環チャンネルを満たしたとき、それはクロマトグラフ的に、複数の
点から同時に膜に移動し、そして赤血球から血漿をクロマトグラフィで分離と複
数の点から検出領域に液体の流入が開始される。本発明の試料輸送チャンネルは
、頂上層の上面に位置によって、いくつかの利点が提供去れッル。一つの利点は
、装置に必要な膜の量の減少である。この位置に膜が存在しないことは、装置に
必要な多孔膜の量が減らされ、試料輸送チャンネルに存在する膜の多孔性を除く
必要に関する心配をしなくてもすむ、あるいは装置の頂上および底辺部品(層)
を含む以外の材料と液体試料の接触に関する心配もしなくてもよいことである。
出来上がった製品は材料および製造労力の両者で低コストである。第2の利点は
、チャンネルの位置が、チャンネルの充満をユーザーに示すことである。もし試
料輸送チャンネルの容量が、試験を実施するに必要な試料量に等しければ、チャ
ンネルが満たされたとき、更に試料が加えられるのは停止される。更に、装置の
試料収集部分は、フィンガープリックによって得られた一滴の血液でアクセスで
きるように形作られ、少量の血液で試料輸送ができるように、およそ30−50
μlで満たされ、アッセイが開始される。
【0041】 本発明の第3の観点による装置の更なる利点は、試薬が試料輸送チャンネルに
、または1またはそれ以上の固形粒子の形がチャンネルを通過するように試料が
溶解される。この位置での試薬の適用は装置の製造に容易であり、同時に試料が
膜に到達する前に試薬が試料と混合することを許容する。
【0042】 本発明のより更なる利点は、装置の同じ頂上および底層成分が多くの異なった
分析試験の装置に使用されることである。膜のみが特定の分析体または測定され
るべき分析体の検出に仕立てられる。例えば、蓄えられたまたは膜に結合した試
薬およびその位置および膜の液体の経路の形はそれぞれのアッセイについて個別
化される。試料輸送チャンネルと試料循環チャンネルの頂上および底層は、全て
のアッセイに尽き同じである。
【0043】 上記したように、試料輸送チャンネルは、試料の前以て決められた容量を含む
ように、そして試料輸送チャンネルが満たされたとき、そして適当な試料が適用
されるときをユーザーに指示するように配置される。更なる改良は、チャンネル
が一杯のとき、その中に含有される試料は試料循環チャンネルに分配されそして
免疫アッセイが開始される。付加的な、選択的な特徴は、試験が完了し、読むこ
とができ、そしてタイマーの必要性をなくすることを指示する試験終了インジケ
ーターである。窓は試験結果を見るために使用され、そして試験終了インジケー
ターは装置の頂上層に開口部として、あるいは装置全体を透明材料で製造するこ
とで、この場合、遮光しなければならない領域は印刷または表面処理によって不
透明にされる。
【0044】 本発明の第3の観点による装置の主な特徴は、膜が試料輸送チャンネルの全長
にわたって延長されないように、装置の頂上層の頂上面に試料輸送チャンネルの
位置があることである。別の特徴は、試料輸送チャンネルは、試料の判っている
前以て決められた量が装置の操作部門に分配されるように設計されていることで
ある。更なる特徴は、試料を溶解するために試料輸送チャンネル内に試料がおか
れることである。
【0045】 それゆえに、本発明の目的は、頂上層の頂上面に形成された試料輸送チャンネ
ルを有する上に記載した分析試験装置を提供することである。試料輸送チャンネ
ルはカバー、好ましくは透明体、によってカバーされている。試料輸送チャンネ
ルの領域には膜は存在しない。一実施態様において、試料輸送チャンネルは、平
行した側に配置され、試料循環チャンネルとよく伝達している。別の実施態様に
おいて、試料輸送チャンネルは、装置において分析を行うに必要な試料の容量を
含むように配置されている。この実施態様において、試料循環チャンネルとよい
伝達を有する試料輸送チャンネルの末端は、試料循環チャンネルと合うところの
試料輸送チャンネルの狭部を備えるよう形作られている。この実施態様において
、試料輸送チャンネルが、液体が狭まった部分と接触する点まで、液体で満たさ
れたとき、毛管作用が、試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルへ、そして
装置の膜に、液体を導く。そして試料は、試料輸送チャンネルがその前以て決め
られた容量を排出するまで流動し、そして分析が実行される。
【0046】 上記したように、本発明の第3の観点に従った装置は、先行技術の問題を解消
している、なぜなら、試料は、多くの異なった方向から同時に検出領域に流入す
ることが許容され、そして検出領域は、全ての点の異なった方向から、補足領域
チャンネルの入口までの結果として起こったの流れと、検出領域への流入から該
入口までの全ての距離は、本質的に同じであるように、設計されているからであ
る。分析される液体の迅速かつ効果的な流れは、多孔性基質(膜)を配置するこ
とにより、停滞がほとんどあるいま全くない、そして複数の点から、試料循環チ
ャンネルから、検出領域に液体が入ることによって、達成される。検出領域は、
結果として起こった液体の先端が捕捉領域チャンネルの流入端の方向に移動する
ように設計されている。
【0047】 (用語解説) 以下の用語は、本発明および特許請求の範囲で使用されているような、以下の
一般的な意味を有する。
【0048】 「乾燥多孔担体」および「乾燥多孔担体層」は、分析される試料が毛管作用に
より移動することができるセルロース性製品をいう。図面のよって見られるよう
におよび本発明の記載によって理解されるように、乾燥多孔担体(層)、この技
術においてはしばしば膜と表す、は多孔領域のいくつかを閉鎖することによって
配置され、それで分析される液体は、選択されたチャンネルを通り決められた経
路に沿って移動する。
【0049】 「頂上層または頂上片」は分析試験装置における層であり、頂上および底層が
、装置を通って分析される試料の流れの方向を制御する経路を、乾燥多孔層と協
力して、与えるようレジストリーに置かれるとき、乾燥多孔担体(膜)を保持す
るよう、底層または底片と協力するよう配置される。
【0050】 「抗原」は、動物において、抗体の形成を誘導する分子である。本発明の装置
は、液体中の抗原の存在を決定するのに有用である。それらは、体液、特に全血
、血清、血漿および尿を分析するのに特に有用である。抗原はしばしば「分析体
」と称せられる。
【0051】 「心臓の分析体」は心組織の障害の結果として血液中に放出される分析体であ
る。
【0052】 「チャンネル」は形成された導管で、それを通して分析中の液体試料が分析試
験装置中を流動する。チャンネルは、頂上層あるいは多孔担体層それ自体中に形
成され得る。頂上層は、一般的にポリアクリレートまたはポリメタクリレートの
ような固いプラスチックであるので、チャンネルは、成形、打ちぬき、マシニン
グ、その他の同等なプロセスによって形成される。多孔層において、チャンネル
は、層中に所望の配置に打ちぬきによって形成され得る。それらは、非多孔性境
界をワックスまたはインクで形成することによって多孔層中にデザインされ得る
。チャンネルは、1つのチャンネルの液体が他のチャンネルに直接流れるとき、
よく伝達がおこると云われる。
【0053】 「半円形」、ここで使用される用語としては、円の半分に限定されないが、一
般に、扇形が除かれたあるいはこの扇形自体である円形領域を称する。
【0054】 「外接する」、ここで使用される用語としては、多孔膜の半円形の周囲および
半円形に似たものアーチ型チャンネルに限定されない。用語は、この記述が続け
ば明らかになるように、試料循環チャンネルが他の形の1ないしそれ以上の検出
領域の境界と一致する他の形、例えば担体の領域が多角形または多角形の一部で
あるような場合、を含む。
【0055】 「本質的に」は、検出領域に試料が流入する点と捕捉領域チャンネルの入口の
端との間の距離に関して使われる用語である。これらの距離は、できるだけ類似
しているべきである。明らかに、アーチ型の試料循環チャンネルが一致している
担体の半円形領域は、全ての結果として得られる検出領域のアーチ型境界と捕捉
領域チャンネルの入口の端との間の距離は同じであるから、非常に好ましい配置
である。
【0056】 「迅速」は、検出される産物が充分に短い時間内に生成することで、例えば約
5分から約15分、医療従事者が意味のある有益な結論を出し得る時間を意味す
る。
【0057】 「効果的」は、抗原がトロポニンIのような心臓分析体の場合のように非常に
低い濃度で存在するときでさえも、試薬の低い量を利用して低容量の液体、例え
ば数滴の全血(約10μlから約80μl)で、検出し得る産物が形成され得る
ことを意味する。
【0058】 図1、2および3は、先行技術の装置である。図において、似た数字は類似し
た意味を有する。
【0059】 図1は、上記した問題を避けるために試みで形作られた先行技術の装置の図で
ある。図において、1はニトロセルロースのような多孔性セルロース膜である。
分析される試料は領域2に加えられる。
【0060】 検出領域3は、移動し得る反応性試薬、例えばプラズマキャリヤー中のトロポ
ニンIに対する検出抗体4、を含む。抗体4は、金のような標識5で標識されて
いる。
【0061】 便宜上、図1、2および3の装置は、単層膜として示されている。しかし、実
際はそれらのほとんどは、領域2にわたって一連のろ過層を有しており、それで
血漿を担持した分析体のみが領域2に到達し得る。代りに、試料中の赤血球は、
凝集により血清を生じて分離できる。しかし、これは、装置の外側で行われる分
離ステップであり、通常、試験前に、凝集した血液細胞と血清の混合物の分離が
必要である。
【0062】 もし分析体が存在すると、それは標識抗体4と反応して標識抗体/分析体複合
体を形成し、それは毛管作用によって血漿と共に捕捉領域6に移動し、捕捉領域
6に固定され固定化された捕捉抗体7と反応する。その結果、標識抗体/分析体
複合体が、捕捉抗体7の領域に、検出され得る反応産物を形成する。通常、抗体
7は、捕捉領域6を横切るラインに固定されており、反応産物は、肉眼で見るこ
とができる。もし標識が金であれば、ラインは赤ないし紫となる。
【0063】 図1に示したような配置で生じる問題は、分析体を担持する血漿は領域2から
全ての方向に移動することである。一部は、検出領域3および捕捉領域6の方に
移動する。しかし、他の部分は、反対の方向に移動し、捕捉領域6には到達しな
い。
【0064】 図2は、試料が流れるべき経路の長さを増加するために、フローバリアー手段
8を採用した装置である。この装置の問題は、検出領域3の頂上周辺のデッドス
ポットが滞留した流れを領域を作り出すことである。
【0065】 図3は、延長された矩形の多孔性基質で、図1および2と同様な反応が起こる
。液体の滞留および液体の捕捉もない。この図3の標準的装置での主な問題点は
、もし装置が短すぎる場合、充分でない標識量が捕捉抗体と接触し反応し、検出
される反応産物の充分な量が産生されることである。もし、装置が長すぎると、
試験結果が得られるまで非常に長い時間が経過する。
【0066】 (発明の詳細な説明) 以下は、本発明の第1の観点を記述する。上記に考察したように、本発明の装
置は、抗原の存在に対し種々の液体生物試料が分析に採用され得る。装置は、そ
の主な心臓の分析体の存在に対する全血の診断としての有用性が見出されること
が、現時点で予測される。分析体の例は、トロポニンI、トロポニンT、ミオグ
ロビン、CK−MB、ミオシン軽鎖、カルボニックアンヒドラーゼ、脂肪酸結合
タンパク質、グリコーゲンホスホリラーゼBB、アクチンおよび狭心症または心
筋梗塞のような虚血状態に次いでおこる心臓組織の損傷として血中に見出される
公知のその他の分析体である。従って、この外延の例示として、本発明は、心臓
のイベントの診断に利用されるものとして主に記載される。
【0067】 先行技術およびその欠点は、一般的に上記および図1、2および3に関して考
察された。
【0068】 図4は、分析体と抗体対の間の反応による1つの分析体または複数の分析体に
対する全血の分析が行われる本発明の乾燥多孔層1を示す。ここで、抗体対は、
選択された対の1メンバーが標識されているポリクローナルまたはモノクローナ
ル抗体対を利用した古典的抗原/抗体反応で、分析体の異なったエピトープと反
応する。
【0069】 図は、担体層1を示し、そこで、層の選択されたセクションの多孔性が、例え
ばフローバリヤー手段によって壊され、境界11を有する半円形の検出領域3お
よび末端12に近接した捕捉領域チャンネル6で定義される1つだけの多孔性領
域を残している。
【0070】 この膜1は、好ましくはニトロセルロースまたは同等の材料で、赤血球をクロ
マトグラフィで分離し、赤血球先端13および血漿先端14を下流に形成する。
【0071】 検出領域3は標識した検出抗体4および5を含み、それは分析体があれば反応
して標識抗体/抗原複合体を形成する。 便宜上、1つの抗体だけを示すが、検出領域3は数種類の標識抗体を含み得る
【0072】 標識抗体4は移動性であり、即ち、いくつかの公知の手段により検出領域に移
動して沈殿する、それで一度生じた標識抗体/抗原複合体は遊離し下流に移動し
捕捉領域チャンネル6に入り、捕捉領域チャンネル6を横断して固定された捕捉
抗体7と反応し、検出し得る反応産物を形成する。
【0073】 便宜上、1つの捕捉抗体7を示す、しかし複数のラインを有しており、夫々の
分析体の一つが検出される。
【0074】 捕捉領域チャンネル6は、産物15を含んでもよく、それは血液、血清または
その他の試料中に通常存在する物質と反応し、目に見える対照産物を生じる。対
照反応の使用は任意であるが、好ましい。
【0075】 図5は、頂上層16の低表面の配置を示し、それは、図4の膜1とレジストリ
ーをもたらし、本発明の装置を提供する。
【0076】 頂上層16は、試料を適用する「通し穴(スルーホール)」または「適用孔」
17を有する。それは試料輸送チャンネル18とよく伝達しており、更に試料循
環チャンネル19と伝達している。試料循環チャンネル19は、図4の半円形検
出領域3の境界11と一致するためアーチ型の配置を示している。
【0077】 試料循環チャンネル19は、両端20で閉じている。それは、内壁21と外壁
22で形成され、毛管トラップ23により囲まれている。毛管トラップは、試料
の流れが、境界11の全ての点で、図4の検出領域3に入り、そして捕捉チャン
ネル6にその入口端6aに入ることを確実にするように機能している。
【0078】 図6、7および8は、それぞれ、図5のA−A、B−BおよびC−Cの線に沿
った断面図である。同じような番号は、同じ意味を有する。寸法(mm)は端に
例示のためである。寸法はスケールに合っていない。
【0079】 図9および10は、検出領域3は形が矩形であり、境界11に外接する試料循
環チャンネル19は同様に矩形であることを除き、図4および5に類似している
。図4および5と同様に、装置は1つは、移動性で標識された検出抗体4および
5で、1つは捕捉抗体7の固定ラインを示す。
【0080】 図9および10の装置は、実質的な交差反応の量がないとして、1または1以
上の分析体を検出するのに採用することができる。
【0081】 図11は、3つの分析体の存在で、全血試料を診断するのにビオチン/ストレ
プトアビジン反応が利用される本発明の現時点で好ましい膜1の配置を示す。頂
上層のチャンネルの配置は、前の説明および後の説明から容易に工夫することが
できる。図において、似た数字は、他の図におけるように同じ意味を有する。設
計は、1つの小試料における分析体、ミオグロビン、トロポニンIまたはTおよ
びCK−MBの存在を明らかにするために採用され得る。
【0082】 膜1は、3つの異なった経路で形成される、1つは3つの分離した検出領域3
a、3bおよび3cの境界11a、11bおよび11cから導かれる各分析体に
対するものである。検出領域はブロッキングセグメント24で分離されている。
全作業領域は、装置の上層16の低表面(図示せず)の試料循環チャンネル19
を有する境界11a、11bおよび11cとよく伝達している3つの検出領域3
a、3bおよび3cを備えるように形成されている。検出領域3a、3bおよび
3cは、それぞれの捕捉領域チャンネルの相当する入口端6a、6bおよび6c
とよく伝達している。
【0083】 検出領域3aは、2つの標識抗体、例えばCK−MBに対するビオチン標識抗
体およびCK−MBに対する金標識抗体を含む。
【0084】 一般に、図11において、黒丸は金標識抗体、そして白丸はビオチン標識抗体
を示す。参照番号はこの図を混乱させないため、これら検出抗体にはつけない。
【0085】 図11の装置の操作中の赤血球から血漿の分離の例として、3つの検出領域3
a、3bおよび3cの各々における赤血球先端を、それぞれ、13a、13bお
よび13cとして示す:それぞれの血漿先端の位置は、それぞれ14a、14b
および14cとして示す。
【0086】 もしCK−MBが試料中に存在すれば、生成する複合体は入口6aの捕捉チャ
ンネルに入り、ストレプトアビジンライン7aでストレプトアビジン最後に反応
し、目に見える産物を産生する。
【0087】 類似した反応が他の分析体、例えばトロポニンIまたはトロポニンTおよびミ
オグロビンと図に示す別の経路で起こる。
【0088】 図12から図16cは、本発明を更に説明するためおよびその有用性を示すた
めに提供される。
【0089】 同様なまたはその他の分析体が通常の抗原抗体反応で同様に検出され得る。
【0090】 図12は、1分析体例えばトロポニンIに対する全血の分析を示す、本発明の
多孔担体層1を図示する。
【0091】 図は、多孔担体層1を示し、層の多孔性は検出領域3および末端12に近接す
る捕捉領域チャンネル6を決めるいくつかの領域では壊されている。
【0092】 膜1は、好ましくはニトロセルロースまたは等価材料であり、赤血球をクロマ
トグラフ的に分離し、赤血球先端13および血漿先端14を形成する。
【0093】 本発明の本実施態様においては、検出領域は標識5を構成する標識検出抗体4
を含む。抗体は、分析体と、もしあれば、反応し標識抗体/抗原複合体を形成す
る。
【0094】 標識抗体4、5は移動する、即ちそれらは、検出領域3でいくつかの公知手段
により移動性に析出し、それで一度生成した標識抗体/抗原複合体は、下流に自
由捕捉領域チャンネル6に移動し、捕捉領域チャンネル6を横切るライン7にお
いて捕捉抗体と反応し、検出し得る反応産物を形成する。
【0095】 捕捉領域チャンネル6は、血液、血清、血漿またはその他の体液中に正常に存
在する物質と反応し、目に見える産物を産生する、産物15を含んでいてもよい
。対照反応の使用は選択的であるが、好ましいので、オペレーターは、充分な血
液またはその他の液体が、診断反応を起こすために装置に適応され得ることを知
るであろう。
【0096】 検出領域3と捕捉領域チャンネル6はよく伝達されていることが注目される、
即ち、検出領域3の液体は毛管作用によって直接捕捉領域チャンネル6に入口端
6aを通り、直接流入する。
【0097】 反応領域3は半円形の幾何構造を有し、それゆえアーチ型境界11を有するこ
とが、注目される。検出領域3が捕捉領域チャンネル6とよく伝達している、こ
のアーチ型の中心は、検出領域3の第2の、または反対の端であると考えること
ができ、それを通って液体が捕捉チャンネル6の入口端6aに流入することがで
きる。この配置の結果、境界11の全ての点は捕捉領域チャンネル6の入口端6
aから本質的に等距離であり、検出領域における液体の全ては、捕捉領域チャン
ネル6に均一に、試料の連続したセグメントと共に入口端6aに実質的に同じ時
間で到達する。このいくつかの方向からの流れの均一性は、以下に示す頂上層の
記述に関連して明確に理解されるであろう。
【0098】 本発明の装置の主な特徴は、検出領域3および捕捉領域チャンネル6を通る流
れる血漿流は、捕捉抗体ライン7に達することである。先行技術の構造における
ように検出領域3に捕捉された少し標識されまたは標識されてない抗体/抗原が
ある。代りに、検出領域3から捕捉領域チャンネル6への液体の急速かつ効果的
な毛管流がある。捕捉抗体7は標識抗体/抗原複合体と反応しそしてこれを濃縮
し、最大効率で検出し得る産物を生成する。この新規な配置の一つの有利な結果
は、診断装置のサイズを最小に減少することができることである。
【0099】 当業者に入手できるどのような標識も、本発明の装置において利用し得る。金
属または酵素標識が好ましい。金属標識は、それらの顕著な感受性のゆえに本質
的に好ましい。金属としては、原理的に金が最も好ましい、なぜならば、このタ
イプの反応に広く採用されており、その性質がよく理解されているからである。
更に、金のシグナルは、公知の処理に従って、可溶性銀塩および還元剤の使用に
より、容易に目に見えるように増強される。金標識は、銀塩を、目に見える産物
として析出する金属銀に還元する触媒として作用する。典型的な反応性ペア−は
乳酸銀であり、これは還元し得る銀イオンの起源として働き、還元剤としてはハ
イドロキノンがある。
【0100】 本発明で使用される金標識抗体の好ましい粒子サイズは、分析体の濃度反応体
の親和性などのよく知られた因子に応じて許容することができる変化があるが、
約35から65nmである。
【0101】 もし、西洋わさびペルオキシダーゼのような酵素標識が採用されると、反応は
、標準的方法にしたがって、過酸化水素およびオルトフェニレンジアミンのよう
な色素の添加によって検出することができる。
【0102】 本発明の特徴には必要がないが、検出領域にプレインキュベーション領域があ
る。プレインキュベーション領域は、所望の反応を妨害する可能性がある、ある
いは検出を困難にするような、血液中に存在する産物を除去するために採用され
る。例えば、もし装置が心臓の分析体を検出するために使われているなら、典型
的な妨害物質は、クレアチンキナーゼ、CK−MMのイソフォームである。イソ
フォームCK−MBに対する抗体はCK−MMと交叉反応し、誤った読みを与え
る。これは、CK−MBに対する可動性抗体の上流のプレインキュベーション領
域にCK−MMに対する固定化抗体の充分な量を備えることによって避けること
ができ、それでCK−MMの全量が、移動している試料が検出抗体に到達する前
に除かれる。
【0103】 図12の装置は、固定化捕捉抗体ラインにある1るまたは複数の標識検出抗体
および捕捉抗体を利用する。いくつかの標識検出器が採用されているときは、妨
害交叉反応を避けるために注意しなければならない。別の図に関して以下に説明
する、特別の分析体と反応する1以上の検出領域中に抗体を配置することが、し
ばしば最良である。
【0104】 図12、13の装置は、上記したような変形を利用するビオチン/アビジン反
応を採用するのに準備され得る。図12の装置に応用される現在好ましい変形に
おいて、ビオチン標識抗体および金標識抗体が検出領域3に移動的に設置される
、そこではそれらの各々が分析体の異なったエピトープと反応し、ビオチン標識
交代/分析体/金標識抗体の三元からなる複合体を生成し、それは毛管作用によ
って、捕捉チャンネル領域6へ、またそこを通って、移動し、そこでアビジンま
たはストレプトアビジンと反応し検出し得る反応産物に濃縮し生成する。
【0105】 もちろん、本発明で採用される抗体は、モノクローナルまたはポリクローナル
であり得る。同様に、ビオチン/アビジン反応の等価物も採用することができる
。ここにあげたすべての試薬は、等価物と交換でき、例示的なものであり、本発
明を限定するものではない。
【0106】 当業者は、全血から赤血球と血漿をクロマトグラフ的に分離するどのような多
孔性物質も本発明において採用し得ることは、認識するであろう。しかし、ニト
ロセルロースは、適度の値段で容易に手に入るので好ましい。ニトロセルロース
はクロマトグラフィおよび関連分野で長年採用されてきたので、科学者および技
術者にはその性質はよく知られている。
【0107】 市販のニトロセルロースシートはチャンネルのどのような選択された配置を有
するどのような選択された形に容易に形成することができる。
【0108】 本発明のニトロセルロース膜は膜内に毛管作用を与える種種のサイズおよび次
元の複数の内部連結したミクロポアを有するスポンジ様のものとして特徴づけら
れる。このことは、検査中の生物試料が選択された経路に沿って移動することを
許容する。
【0109】 本発明の実施において赤血球から血漿の分離には、種々の装置の領域、配置、
次元が、液体資料が前もって設計された経路を移動するので、前もって選択され
た領域において所望の反応が起こるように選択される。全血の心臓診断には、こ
れらの領域が、赤血球の流れおよび血漿の流れの先端の相対的速度、所望の反応
の動力学、それぞれのエピトープに対する抗体の親和性、およびその他を基礎に
して選択される。これらは、当業者に公知であり、または通常の試験処置によっ
て容易に決定される。
【0110】 種々のニトロセルロース材料が、種種のセルサイズで得られるが、現時点で好
ましい多孔担体は、垂直に膜の水平表面へ流れる液流から粒子をろ過するフィル
ターとして使用するには、3から12μmより大きな粒子の通過を防止するもの
である。本発明の実際において、孔サイズ約5から12μm、好ましくは3−8
μmの膜が好適である。いくつかの変形が可能である。しかし、孔サイズが減少
すると、膜内の液体の移動は減少する、それで診断に要する時間が増加する。も
し孔サイズが余りにも大きいと、通過時間は減少するが、反応体は診断反応が起
こるに充分な時間、互いに充分に接触せず、あるいは所望の情報を与えることの
ない限られた程度にしか起こらない。
【0111】 支持体ポリエステルまたは他のフィルムを有するニトロセルロース膜は、市販
されている。それらは、不支持膜は非常に壊れやすく、破損に弱く、大量生産環
境において取り扱いが困難な傾向がある。更に、フィルムは、流れている液体に
不浸透性であるので、本発明の装置の選択された経路を通る液体試料の流れを妨
害しない。そのような膜は、Gerbermembrane,Gerbersh
ausen,ドイツ、から種々の孔サイズのものが入手し得る。
【0112】 本発明で採用されている抗体は標準の技術で調製される。例えば、Falre
,Howe,Milstein,et al.Nature,Vol.266,
7,550−552,1997,4月、を参照。このセミナーのモノクローナル
抗体の調製に関する主題の該当する開示はここに参照することによりとり入れら
れている。
【0113】 ニトロセルロースのような基質に抗体を固定する手段は知られており、本発明
の装置の製造に使用され得る。ニトロセルロースはタンパク質に対し、強い結合
体である。それゆえ、固定捕捉抗体は、前以て決められた捕捉領域に応用するだ
けでよい。標識検出器抗体は、ビオチン血清アルブミンのような別のタンパク質
で検出領域をまず飽和することによって膜に移動的に固定され得る。
【0114】 図13は、3分析体用に使われる3つの液体経路を有する代りの多孔性膜の配
置を示す。膜の配置および操作は、他の装置の操作の説明から明らかである。
【0115】 図14は、頂上層16およびその下の多孔抗体で、多孔抗体層に、それぞれ、
検出領域3aおよび3b、および捕捉領域チャンネル6aおよび6bとして示さ
れる,2つの分析体を検出する2つの経路を有する、本発明の実施態様を示す。
アーチ型循環チャンネル19は頂上層16に示される。装置は、選択的に傾斜し
ており、頂上層において、その頂上面から内部表面まで、浅い、狭い試料輸送チ
ャンネル18と伝達し、それはその底面に形成された試料輸送チャンネル19に
伝達している、開口部17を示す。傾斜した開口部は更に以下に示す図15およ
び16Aに提示される。
【0116】 図15は、透視図であり、図16A、16Bおよび16Cは、頂上層16「支
持層」(または「底面層」または「底面片」)28で、多孔担体1を有し、その
間に挟まれたプラスチック支持層29を有する、で示された、本発明の装置の分
解図である。貫通孔17は、上表面30から底表面31までを通り、頂上層16
の底面31に形成された輸送チャンネル18に刻み込まれ走っている。
【0117】 更に図15および16を参照して、試料輸送チャンネル18が、頂上層16の
底面31に形成された循環チャンネル19とよく伝達している。図5に示したの
と異なった設計を有する循環チャンネル19は、番号20で示すように両端が閉
鎖されている。循環チャンネル19は、内壁21および外壁22を有して形成さ
れている。図16aに示すように、内壁21は、毛管トラップ23と称せられ、
頂上層16の底面31に形成されたくぼみの境界を形成する。毛管トラップ23
は、領域33に延長されているが、しかしそのようにすることは必ずしも必要で
はない。
【0118】 図16Aおよび16Bを参照して、頂上層16は、対応する坑5に合わせてピ
ン34により支持層28に接着している。別の均等な接着手段が採用され得、そ
して2層16および28は、永久的に、または、着脱可能に固定されている。
【0119】 多孔抗体は図16Bに、ポリエステルフルムのような支持体29を有して、示
される。それは層16と28の間に保持される。担体は、貫通孔17を経て加え
られた液体は、輸送チャンネル、循環チャンネル、検出領域、および捕捉領域チ
ャンネルを通過し、捕捉領域チャンネル27a、27b、27c、および循環チ
ャンネル19のそれぞれ、閉鎖端12および20に至る、操作を得る経路がある
限り、層16および図16Cに示す多孔膜は、分析体の検出用の図11の多孔担
体に類似していて形成されている。従って、それは、3つの捕捉領域チャンネル
27a、27bおよび27cのそれぞれと伝達する3つの検出領域24、25お
よび26を含む。(ここに使われる番号24、25および26は、それぞれ、前
記図11の番号3a、3bおよび3cに相当していること、および番号27a、
b、cは、前記図4の番号6に相当していることを注意されたい)検出領域のア
ーチ型境界11は、循環チャンネル19の内壁21を超えて延長されており、そ
れで液体の流れが端20で停止したときは、毛管作用によって検出領域24、2
5および26に流れる。
【0120】 毛管トラップ23の目的は今や明らかである。もし、毛管トラップ33がない
と、多孔担体は頂上層16の平らな底面に接しており、循環チャンネル19の液
体は、前もって決められた、貫通孔17から捕捉領域チャンネルの末端への、経
路における膜よりもむしろ表面と多孔担体1の間を流れるであろう。
【0121】 流れは、試料のサイズを制御することが可能であるように循環チャンネルの末
端で停止する。図15および16aの点線構造として示された試料循環チャンネ
ルの選択的な延長上の選択的な窓39は適当な試料がチャンネルを満たすまで適
用されたことを支持するよう備えられている。
【0122】 もし頂上層16が透明なら、目で見える反応産物の生成が、容易に明らかであ
ろう。もし頂上層16が不透明なら、36、37、38として示される1ないし
それ以上の視認窓が構成される。図15に示したような窓は、捕捉領域チャンネ
ルにくっついているので、オペレーターは、呈色産物の生成が視認することがで
き、あるいは、検出し得る反応産物が生成したかどうかを決めるためにレフラク
トメーターのような装置を設置することができる。 図15の装置は、例示的に3つの分離した窓を有する。好適な装置においては
、頂上層30を横切って延長された1つの窓を有し、それで反応の全ての結果を
、直ちに視認することができる。 本発明の1つの利点は、1、2ないし3つの抗原を測定しようとする際に、装
置は同じ寸法を有していることである。もちろん、多孔担体はそれぞれの場合に
おいて異なった寸法で設計され得る。しかし、頂上層16は、異なって設計され
た担体層1に合わせるのに、いかなる変更も必要としない。
【0123】 図17Aは、本発明の分解図である図17B、17Cおよび17Dの透視図で
あり、頂上層16、支持層28、は多孔担体1を有し、これはそれらに挟まれた
プラスチックの支持層29を有している。貫通孔17は、上表面30から頂上層
16の底表面31までを通り、頂上層16の底面31に形成された試料輸送チャ
ンネル18に刻み込まれ走っている。試料輸送チャンネル18が、頂上層16の
底面31に形成された循環チャンネル19とよく伝達している。循環チャンネル
19は、番号20で示すように両端が閉鎖されている。循環チャンネル19は、
内壁21および外壁22を有して形成されている。図17Bに示すように、内壁
21は、毛管トラップ23と称せられ、頂上層16の底面31に形成されたくぼ
みの境界を形成する。毛管トラップ23は、領域33に延長されているが、しか
しそのようにすることは必ずしも必要ではない。
【0124】 更に、図を参照して、頂上層16は、対応する坑5に合わせてピン34により
支持層28に接着している。別の均等な接着手段が採用され得、そして2層16
および28は、永久的に、または、着脱可能に固定されている。
【0125】 多孔抗体は図17Cに、ポリエステルフルムのような支持体29を有して、示
される。それは層16と28の間に保持される。担体は、貫通孔17を経て加え
られた液体は、輸送チャンネル18、循環チャンネル19、検出領域50、51
、および捕捉領域チャンネル27a、27bおよび27c、を通過し、捕捉領域
チャンネル27a、27b、27c、および循環チャンネル19の閉鎖端20お
よび12に至る、操作を得る経路がある限り、層16および図16Cに示す多孔
膜は、分析体の検出用の図11の多孔担体に類似していて形成されている。従っ
て、それは、3つの捕捉領域チャンネル27a、27bおよび27cのそれぞれ
と伝達する3つの検出領域24、25および26を含む。(ここに使われる番号
50、51および52は、それぞれ、前記図11の番号3a、3bおよび3cに
相当していること、および番号27a、b、cは、前記図4の番号6に相当して
いることを注意されたい)試料輸送チャンネル18に接して位置する多孔担体1
の部分の多孔性は、膜における試料の流れを防止するために壊されている。図1
7Cに示す多孔膜1は3つの分析体の検出ように形成されている。従って、それ
は3つの捕捉領域チャンネル27a、27bおよび27c、とそれぞれ伝達する
、3つの検出領域またはチャンネル50、51および52を含んでいる。検出領
域50、51および52の接触したアーチ型境界11は、循環チャンネル19の
内壁21を超えて延長されており、それで液体の流れが端20で停止したときは
、毛管作用によって検出領域50、51および52に流れる。
【0126】 更に図17を参照して、流れは、試料のサイズを制御することが可能であるよ
うに循環チャンネルの末端20で停止する。図17Aおよび17Bの点線構造5
3として示された試料循環チャンネルの選択的な延長上の選択的な窓39は適当
な試料がチャンネルを満たすまで適用されたことを支持するよう備えられている
。担体1の相当する部分は、同様に、試料輸送チャンネルの下の担体の相当する
部分と共に、選択的チャンネルへの流れを制限するように阻止されている。本発
明の装置の設計の更なる利点は、同じ頂上と底面片が、種々の異なった装置に使
用され得ることである。
【0127】 もし頂上層16が透明なら、目で見える反応産物の生成が、容易に明らかであ
ろう。もし頂上層16が不透明なら、この実施例において単一窓37、およびテ
ストエンド指示窓38として示される1ないしそれ以上の視認窓が構成される。
図17Aに示したような窓は、捕捉領域チャンネルにくっついているので、オペ
レーターは、呈色産物の生成が視認することができ、あるいは、検出し得る反応
産物が生成したかどうかを決めるためにレフラクトメーターのような装置を設置
することができる。
【0128】 任意の試験終了指示窓38は、例えば試験終了指示窓38の上流であるが、し
かし、窓37および捕獲領域7の基にある多孔担体1の部分から下流の多孔体1
中の色素の存在によって試験が終了したことを指示するために備えられる。色素
は、試料が捕獲領域を通過したとき、試験終了指示窓に運ばれる。図18に示す
ように、別の実施態様において、捕獲領域チャンネル6は、通常血液、血漿、血
清またはその他の体液中に存在する物質と反応して、目に見える産物を産生する
、産物15を選択的に含有することができる。この配置は、窓37または試験終
了指示窓38ののいずれかの多孔抗体1に備えられる。
【0129】 図17Aに描いた装置は、例示目的であげたものであるが、捕獲領域を見るた
めの単一窓および試験終了指示窓を有する。好適な装置においては、頂上表面3
0を横切って延長する1つの窓があり、それで全ての反応の結果を、直ちに視認
することができる。
【0130】 図17A−17Dから、試料輸送チャンネル18の寸法は、その長さにわたっ
て均一であり、膜1は、輸送チャンネル中に充分に延長されていることが注目さ
れる。また、同じ輸送チャンネル18の基に位置する膜の部分の多孔性は、膜の
多孔性に沿って拡散するから試料を保護するために、壊されていることが注目さ
れる。
【0131】 以下は、本発明の第2の観点を記載する。上記したように、本発明の装置は、
種々の液体試料、特に検出し得るシグナルを放出する標識反応体を利用する競合
またはサンドイッチ法の変形のいずれかの通常の抗原/抗体反応により分析し得
る生物試料の分析に利用され得る。当業者は、半発明の装置のいくつかの応用が
あることを認識するであろう。
【0132】 本発明は、その主な心臓の分析体の存在に対する全血の診断としての有用性が
見出されることが、現時点で予測される。分析体の例は、トロポニンI、トロポ
ニンT、ミオグロビン、CK−MB、ミオシン軽鎖、カルボニックアンヒドラー
ゼ、脂肪酸結合タンパク質、グリコーゲンホスホリラーゼBB、アクチンおよび
狭心症または心筋梗塞のような虚血状態に次いでおこる心臓組織の損傷として血
中に見出される公知のその他の分析体である。従って、本発明は、心臓のイベン
トの診断に利用されるものとして主に記載される。しかし、装置は、本発明の装
置のクロマトグラフ的液体の流れにおいて赤血球から血漿の分離を遊離に行う免
疫およびその他のアッセイフォーマットによって大幅に種々の分析体を検出する
ための使用に適用することができる。事実、そして以下に見られるように、単一
の装置は、1フォーマットより多い複数のアッセイ、例えばイムノアッセイおよ
び酵素基準アッセイ、で装置において使用し得る別々の液体の経路の各々におい
て特定のアッセイ成分備えることによって実行するよう形成されている。
【0133】 本発明の構成は、米国特許5,747,274、5,290,678および5
,710,008で、ここに参照することによってとり入れられている該当する
内容に記載されたように、CK−MB、ミオグロビン、ミオシン軽鎖、トロポニ
ンI、トロポニンC、トロポニンT、およびトロポニンI、トロポニンC、トロ
ポニンTの複合体で少なくとも2つのトロポニンサブユニット用の血液、血清お
よび血漿を分析するのに特に有用である。
【0134】 図17A、17B、17Cおよび17Dから注目されるように、公知の装置の
輸送チャンネル18は循環チャンネル19への流入口の直下にある角度をもって
設置されている。このことは、膜1の全長を短くすることを可能ならしめる。試
料輸送チャンネル18の全長に延長された多孔担体の延長がある、ことがまた注
目される。
【0135】 多孔担体(膜)1の長さは、試料輸送チャンネル18から試料循環チャンネル
19および膜までの液体の経路を決定付けるに必要である限りの試料循環チャン
ネルの下の部分から延長するだけで減らせることが見出された。試料輸送チャン
ネルへと延長するに必要とされる膜1の小延長105は、試料が膜を横切って流
れないよう、そして液体経路が試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルおよ
び膜までであるように、その壊されている多孔性を有している。
【0136】 試料輸送チャンネル18は、直線が角度をもつことができる。
【0137】 本発明の利点は、循環チャンネル19に入る輸送チャンネル18のセクション
が、断面で減少させることができ、それで、小さな寸法を有する試料輸送チャン
ネル18のセクションに試料が毛管移動するようになる。この配置の特によい利
点は、大きな容量を有する試料輸送チャンネル18のセクションが、実際、分析
を行うのに必要とされる正確な量を保持するように設計することができる、こと
である。
【0138】 以下に説明するように視認窓の賢明な設置は、オペレーターに全操作を完全に
制御することを許容する。
【0139】 上に注意したように、本発明の一改良点は、装置の多孔性担体1のサイズの減
少、経費の減少、および試料輸送チャンネル18の領域において試料と接触する
膜の部分の多孔性を除く必要性を、例えば特別のインクで印刷することによって
、避けることである。更なる改良は、上記した容量輸送手段を有する試料輸送チ
ャンネルである。ここでは、一度試料輸送チャンネル18が、試料でその前以て
決められた容量に満たされると、イムノアッセイを開始するために完全な試料容
量が試料循環チャンネル19に空になる。試料輸送チャンネルと試料循環チャン
ネル19の接合部において、またはそれに近接した任意の窓91は適当な試料が
装置に加えられた、ことを示すように働く。
【0140】 図18は、本発明の乾燥多孔担体層1(または膜1とも称する)を示す。この
ものは、1分析体または複数の分析体に対する全血の分析用に配置され、分析体
と抗体対の間の反応によって行われる。抗体対はポリクローナルまたはモノクロ
ーナル抗体対を利用し、選択された対の1つのメンバーが標識されており、古典
的な抗原/抗体反応において分析体上の異なったエピトープと反応する。
【0141】 図は、担体層1を示し、層の選択されたセクションまたは層の境界線が確定さ
れた、決められた多孔領域を残して破壊されており、該多孔領域は境界11およ
び捕捉領域チャンネル6、これは末端12に近接している、を有する半円形検出
領域3を含む。境界11は、小延長105を含み、それは、組み立てられた装置
において、試料輸送チャンネル18と試料循環チャンネル19の間の上の接合部
に密接しており、これらは図21の横断面図から明らかに見とれる。この延長1
05は、分析される液体と接触する。その多孔性は破壊されている。膜の部分、
および試料循環チャンネルを超えて試料輸送チャンネルの方に延長された付随す
る延長105は非常に小さなサイズに減少させ得る、または完全に除かれる、た
だし、チャンネルおよび膜を正しい位置に保持する、相当する構造は、試料輸送
チャンネルから試料循環チャンネルそして膜までの液体経路を規定する。ここに
記載した種々の毛管トラップおよび空洞は、この規定された液体の経路を保つの
に協同する。前記した液体の経路を達成するこれら部品の他の変形は、本発明に
含まれる。
【0142】 全血分析用の、この膜1は、好ましくはニトロセルロースまたは同等の材料で
あり、赤血球をクロマトグラフ的に分離して、赤血球先端13とその下流の血漿
先端14を形成する。他の液体試料の分析には、別の材料が好適である。
【0143】 検出領域3は、検出し得る標識5を有する検出抗体4を含み、標識は分析体と
、もしあれば、反応して標識抗体/抗原複合体を形成する。
【0144】 便宜上、一つだけ抗体を示したが、検出領域3はいくつかの標識抗体を含み得
る。
【0145】 標識抗体4は移動性であり、即ち、いくつかの公知の手段により検出領域3に
移動して沈殿する、それで一度生じた標識抗体/抗原複合体は遊離し下流に移動
し捕捉領域チャンネル6に入り、捕捉領域チャンネル6を横断して固定された捕
捉抗体7と反応し、検出し得る反応産物を形成する。
【0146】 便宜上、1つの捕捉抗体ライン7を示す、しかし複数のラインを有しており、
夫々の分析体の一つが検出される。
【0147】 捕捉領域チャンネル6は、産物15を含んでもよく、それは分析される液体中
に通常存在する物質と反応し、目に見える対照産物を生じる。対照反応の使用は
任意であるが、好ましい。この反応は、液体が捕捉領域を通ってそして試験終了
指示体として機能することを示している。
【0148】 乾燥多孔担体1(膜1とも云う)は、図18に示す成分を含むに充分大きい必
要性のみがあり、試料輸送チャンネルを含む装置の部分に延長される必要は内。
以下で見られるように、本発明の装置は小さな乾燥多孔担体層1を装着して配置
され、そして本発明の目的に含まれる。装置に必要な乾燥多孔膜の量を減らすこ
とによって、材料のコスとが減じる。更なる乾燥多孔担体層の減少したサイズの
利点は、以下にあげられ、特に試料輸送チャンネル中に膜が存在しないことであ
る。
【0149】 図19Aは、頂上層16の底面23の配置を示し、それは、領域103におい
て間に図18の膜1を有し、図19Bに示すように底層8の頂上面にレジストリ
ーをもたらし、本発明の一実施態様を提供する。
【0150】 頂上層16は試料を適用する貫通孔17を有する。それは試料循環チャンネル
19と伝達する試料輸送チャンネル18とよく伝達している。試料輸送チャンネ
ル18はチャンネルを決める壁、試料をチャンネルにどじこめる壁、そして試料
を並列した頂上層の底面と底層の頂上面との間を、流れから保護する壁をこえる
毛管トラップを有する。
【0151】 これは図20の横断図に示される。試料循環チャンネル19は、図18の半円
形検出領域3の境界11に一致するためにアーチ型配置で示される。
【0152】 試料循環チャンネル19は、両端20で閉鎖されている。それは内壁21と外
壁22で形成され、試料の流れが境界11の全ての点で、図18の検出領域3に
入り、そしてその入り口短6aで捕捉チャンネル6に入ることを保証する機能を
有する、毛管トラップ23により周囲を囲まれている。
【0153】 図19Bは底層28の頂上面の配置を示す。低層28の頂上面98に逆行する
平らな矩形領域103は膜1を保持する。頂上面98から領域103の深さは、
膜1の頂上面が頂上面98と同じレベルである。領域103の他の配置は、例え
ば頂上セクション28の境界に入るように、本発明によって予想される。別の実
施態様において、逆行は提供されないが、しかし、頂上層16と底層28は膜1
を正しい配位に保持するよう配置される。頂上層と底層は、貫通孔17から膜チ
ャンネル12の末端まで液体経路が決まるように間に膜を共に有することである
。種々のチャンネルの厚さは、調節され得る。
【0154】 膜1は、試料輸送チャンネル18と試料循環チャンネル19の間の境界面に位
置する空洞102の表面99に接触して位置する。図30Cは、この空洞を装置
の部品間の関係および機能を運ぶ一助にするために3次元表示で示した。頂上層
16と底層28が、装置の操作のために並べられるとき、頂上層16の底面にお
ける試料輸送チャンネルは、循環チャンネル19に合うまで延長10にそって過
ぎる。空洞102、端99を有する膜の接合部、および試料輸送チャンネル18
とその上の試料循環チャンネル19の接合店の、相対的位置は、液体が試料輸送
チャンネル18から膜上の試料循環チャンネル19へと流れるように導管を形成
する。液体の流れは、膜1と端99の間の接触は、液体に対し代りの毛管導管を
提供する他の表面接触から空気によって分離されているから、試料循環チャンネ
ル18と、膜1にどじこめられている。試料輸送チャンネル18の壁は、毛管ト
ラップ23にかこまれ、貫通孔17から試料循環チャンネル19の方に延長され
ており、頂上層16の底面の毛管トラップ23が、底層28の頂上層の空洞10
2の部分に相当するように、延長101にそって延長されている。これらの関係
は、以下の横断面図および図20−23を参照して、さらに説明される。そのよ
うに、壁と毛管トラップはエアージャンクションで終り、液体が試料循環チャン
ネル18の壁をこえて流れるのを防止し、毛管作用によって試料循環チャンネル
19に継続して流れるようにしている。
【0155】 図20,21、22、23は、図19Aの線A−A、B−B、C−CおよびD
−Dに沿った断面図である。似た番号は同じ意味を有する。寸法(mm)は、単
なる例示である。寸法は、スケールに合っていない。図20は、試料輸送チャン
ネル18を示し、頂上層16に毛管に逆行するように形成され、更に装置の底層
28の頂上面の並列部分から形成された底壁によって定められ、更に、チャンネ
ル内の流体の流れを含む毛管トラップ23によって更に囲まれている各々の側の
壁によって規定されている。チャンネルのいずれかの側の毛管トラップの寸法の
程度は任意であり、頂上層の周囲の程度かそれに近い。
【0156】 図21は、試料循環チャンネル19が合うところの試料輸送チャンネル18の
方向に沿った縦断面を示し、更にその下の膜の位置およびその空洞102(図1
9Bを参照)との端99との接触を示す。上記したように、膜は、試料輸送チャ
ンネルからの導管のみが試料循環チャンネルに入り、および膜に入るように位置
しており、他の可能性のある導管は以下に記述するように、両側の毛管トラップ
23によって規定される。試料循環チャンネル18の壁の厚さ以外にこの領域か
ら延長されない。試料輸送チャンネルの底は、図19Bに示すように端99での
み膜の端に接触しており、それで膜は、下に延ばされ、そして底層28の頂上面
の延長101の側に延長された空洞102によって装置の他の部分との接触から
空気によって、分離されている。図18に示すように試料循環チャンネルの小延
長105は、試料循環チャンネル19との接合点の試料輸送チャンネルの下に延
長され、そして空洞102の端99に隣接する、膜1の部分に相当する。この延
長は開放されており、または好ましくは、その多孔性が壊されて、例えば特定の
インクでプリントすることによって、ブロックされている。その目的は、膜1上
に規定された試料通路の外側へ移動するのから赤血球を防御するためであり、そ
して試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルへ、そして膜への液体通路を規
定するためである。
【0157】 図22は、試料輸送チャンネル18のレベルで、それが延長101が空洞10
2に延長されている点における装置の横断面図を示す(図19Bも参照)。空洞
とラップ23との組合せで空洞102は液導管が、液導管が試料循環チャンネル
19か膜1上で合致しているところで、試料輸送チャンネル18にとじこめられ
ているように協同している。試料輸送チャンネル18の壁の巾は、液体の流れが
,試料輸送チャンネル18の壁の厚さをこえることを防止して壁の外側が毛管ト
ラップ23と空洞102が合うように、延長101の巾以内に制限されている。
試料輸送チャンネル18の外装の毛管トラップの巾は装置の構造によって変わる
【0158】 図23は、試料循環チャンネル19の横断面図をしめす、操作では、試料は試
料循環チャンネル19に入り、毛管作用によって試料循環チャンネル19の端2
0に急速に移動する。一度チャンネルが満たされると、試料は、試料循環チャン
ネル19の全てにそって膜1に接触し、膜に本質的に同時に、試料循環チャンネ
ル19の全アーチから境界11および検出領域3へと通過する。
【0159】 図24は、検出領域3は形が矩形であり、境界11に外接する試料循環チャン
ネル19は同様に矩形であることを除き、図18に類似している。図18と同様
に、装置は1つは、移動性で標識された検出抗体4および5で、1つは捕捉抗体
7の固定ラインを示す。図24の装置は、実質的な交差反応の量がないとして、
1または1以上の分析体を検出するのに採用することができる。
【0160】 図25は、3つの分析体の存在で、全血試料を診断するのにビオチン/ストレ
プトアビジン反応が利用される本発明の現時点で好ましい膜1の配置を示す。膜
1の部分における小延長105は、試料輸送チャンネル18と試料循環チャンネ
ル19の間の接合点に接触している以外は、上記の図11に記載したのと同じで
ある。頂上層のチャンネルの配置は、前の説明および後の説明から容易に工夫す
ることができる。図において、似た数字は、他の図におけるように同じ意味を有
する。設計は、1つの小試料における分析体、ミオグロビン、トロポニンIまた
はTおよびCK−MBの存在を明らかにするために採用され得る。
【0161】 膜1は、3つの異なった経路で形成される、1つは3つの分離した検出領域3
a、3bおよび3cの境界11a、11bおよび11cから導かれる各分析体に
対するものである。検出領域はブロッキングセグメント24で分離されている。
全作業領域は、装置の上層16の低表面の試料循環チャンネル19を有する境界
11a、11bおよび11cとよく伝達している3つの検出領域3a、3bおよ
び3cを備えるように形成されている。検出領域3a、3bおよび3cは、それ
ぞれの捕捉領域チャンネルの相当する入口端6a、6bおよび6cとよく伝達し
ている。
【0162】 検出領域3aは、2つの標識抗体、例えばCK−MBに対するビオチン標識抗
体およびCK−MBに対する金標識抗体を含む。
【0163】 一般に、図25において、黒丸は金標識抗体、そして白丸はビオチン標識抗体
を示す。参照番号はこの図を混乱させないため、これら検出抗体にはつけない。
【0164】 図25の装置の操作中の赤血球から血漿の分離の例として、3つの検出領域3
a、3bおよび3cの各々における赤血球先端を、それぞれ、13a、13bお
よび13cとして示す:それぞれの血漿先端の位置は、それぞれ14a、14b
および14cとして示す。
【0165】 もしCK−MBが試料中に存在すれば、生成する複合体は入口6aの捕捉チャ
ンネルに入り、ストレプトアビジンライン7aでストレプトアビジン最後に反応
し、目に見える産物を産生する。
【0166】 類似した反応が他の分析体、例えばトロポニンIまたはトロポニンTおよびミ
オグロビンと図に示す別の経路で起こる。同じか別の分析体が、同様に常法の抗
原抗体反応により検出され得る。
【0167】 図26から図30cは、本発明を更に説明するためおよびその有用性を示すた
めに提供される。 図26は、1分析体例えばトロポニンIに対する全血の分析を示す、本発明の
多孔担体層1を図示する。図は、多孔担体層1を示し、層の多孔性は検出領域3
および末端12に近接する捕捉領域チャンネル6を決めるいくつかの領域では壊
されている。膜1は、好ましくはニトロセルロースまたは等価材料であり、赤血
球をクロマトグラフ的に分離し、赤血球先端13および血漿先端14を形成する
。本発明の本実施態様においては、検出領域3は標識5を構成する標識検出抗体
4を含む。抗体は、分析体と、もしあれば、反応し標識抗体/抗原複合体を形成
する。
【0168】 標識抗体4は移動する、即ちそれらは、検出領域3でいくつかの公知手段によ
り移動性に析出し、それで一度生成した標識抗体/抗原複合体は、下流に自由捕
捉領域チャンネル6に移動し、捕捉領域チャンネル6を横切るライン7において
捕捉抗体と反応し、検出し得る反応産物を形成する。
【0169】 捕捉領域チャンネル6は、血液、血清、血漿またはその他の体液中に正常に存
在する物質と反応し、目に見える産物を産生する、産物15を含んでいてもよい
。対照反応の使用は選択的であるが、好ましいので、オペレーターは、充分な血
液またはその他の液体が、診断反応を起こすために装置に適応され得ることを知
るであろう。
【0170】 検出領域3と捕捉領域チャンネル6はよく伝達されていることが注目される、
即ち、検出領域3の液体は毛管作用によって直接捕捉領域チャンネル6に入口端
6aを通り、直接流入する。
【0171】 反応領域3は半円形の幾何構造を有し、それゆえアーチ型境界11を有するこ
とが、注目される。検出領域3が捕捉領域チャンネル6とよく伝達している、こ
のアーチ型の中心は、検出領域3の第2の、または反対の端であると考えること
ができ、それを通って液体が捕捉チャンネル6の入口端6aに流入することがで
きる。この配置の結果、境界11の全ての点は捕捉領域チャンネル6の入口端6
aから等距離であり、検出領域における液体の全ては、捕捉領域チャンネル6に
均一に、試料の連続したセグメントと共に入口端6aに実質的に同じ時間で到達
する。このいくつかの方向からの流れの均一性は、以下に示す頂上層の記述に関
連して明確に理解されるであろう。
【0172】 本発明の装置の主な特徴は、検出領域3および捕捉領域チャンネル6を通る流
れる血漿流は、捕捉抗体ライン7に達するとき、先行技術の構造におけるように
検出領域3に捕捉された少し標識されまたは標識されてない抗体/抗原がある。
代りに、検出領域3から捕捉領域チャンネル6への液体の急速かつ効果的な毛管
流がある。捕捉抗体7は標識抗体/抗原複合体と反応しそしてこれを濃縮し、最
大効率で検出し得る産物を生成する。この新規な配置の一つの有利な結果は、診
断装置のサイズを最小に減少することができることである。
【0173】 当業者に入手できるどのような標識も、本発明の装置において利用し得る。金
属または酵素標識が好ましい。金属標識は、それらの顕著な感受性のゆえに本質
的に好ましい。金属としては、原理的に金が最も好ましい、なぜならば、このタ
イプの反応に広く採用されており、その性質がよく理解されているからである。
更に、金のシグナルは、公知の処理に従って、可溶性銀塩および還元剤の使用に
より、容易に目に見えるように増強される。金標識は、銀塩を、目に見える産物
として析出する金属銀に還元する触媒として作用する。典型的な反応性ペア−は
乳酸銀であり、これは還元し得る銀イオンの起源として働き、還元剤としてはハ
イドロキノンがある。
【0174】 本発明で使用される金標識抗体の好ましい粒子サイズは、分析体の濃度反応体
の親和性などのよく知られた因子に応じて許容することができる変化があるが、
約35から65nmである。
【0175】 もし、西洋わさびペルオキシダーゼのような酵素標識が採用されると、反応は
、標準的方法にしたがって、過酸化水素およびオルトフェニレンジアミンのよう
な色素の添加によって検出することができる。
【0176】 本発明の特徴には必要がないが、検出領域にプレインキュベーション領域があ
る。プレインキュベーション領域は、所望の反応を妨害する可能性がある、ある
いは検出を困難にするような、血液中に存在する産物を除去するために採用され
る。例えば、もし装置が心臓の分析体を検出するために使われているなら、典型
的な妨害物質は、クレアチンキナーゼ、CK−MMのイソフォームである。イソ
フォームCK−MBに対する抗体はCK−MMと交叉反応し、誤った読みを与え
る。これは、CK−MBに対する可動性抗体の上流のプレインキュベーション領
域にCK−MMに対する固定化抗体の充分な量を備えることによって避けること
ができ、それでCK−MMの全量が、移動している試料が検出抗体に到達する前
に除かれる。
【0177】 図26の装置は、固定化捕捉抗体ラインにある1るまたは複数の標識検出抗体
および捕捉抗体を利用する。いくつかの標識検出器が採用されているときは、妨
害交叉反応を避けるために注意しなければならない。別の図に関して以下に説明
する、特別の分析体と反応する1以上の検出領域中に抗体を配置することが、し
ばしば最良である。
【0178】 図26、27の装置は、上記したような変形を利用するビオチン/アビジン反
応を採用するのに準備され得る。図29の装置に応用される現在好ましい変形に
おいて、ビオチン標識抗体および金標識抗体が検出領域3に移動的に設置される
、そこではそれらの各々が分析体の異なったエピトープと反応し、ビオチン標識
交代/分析体/金標識抗体の三元からなる複合体を生成し、それは毛管作用によ
って、捕捉チャンネル領域6へ、またそこを通って、移動し、そこでアビジンま
たはストレプトアビジンと反応し検出し得る反応産物に濃縮し生成する。
【0179】 もちろん、本発明で採用される抗体は、モノクローナルまたはポリクローナル
であり得る。同様に、ビオチン/アビジン反応の等価物も採用することができる
。ここにあげたすべての試薬は、等価物と交換でき、例示的なものであり、本発
明を限定するものではない。
【0180】 当業者は、全血から赤血球と血漿をクロマトグラフ的に分離するどのような多
孔性物質も本発明において採用し得ることは、認識するであろう。しかし、ニト
ロセルロースは、適度の値段で容易に手に入るので好ましい。ニトロセルロース
はクロマトグラフィおよび関連分野で長年採用されてきたので、科学者および技
術者にはその性質はよく知られている。市販のニトロセルロースシートはチャン
ネルのどのような選択された配置を有するどのような選択された形に容易に形成
することができる。
【0181】 本発明のニトロセルロース膜は膜内に毛管作用を与える種種のサイズおよび次
元の複数の内部連結したミクロポアを有するスポンジ様のものとして特徴づけら
れる。このことは、検査中の生物試料が選択された経路に沿って移動することを
許容する。
【0182】 本発明の実施において赤血球から血漿の分離には、種々の装置の領域、配置、
次元が、液体資料が前もって設計された経路を移動するので、前もって選択され
た領域において所望の反応が起こるように選択される。全血の心臓診断には、こ
れらの領域が、赤血球の流れおよび血漿の流れの先端の相対的速度、所望の反応
の動力学、それぞれのエピトープに対する抗体の親和性、およびその他を基礎に
して選択される。これらは、当業者に公知であり、または通常の試験処置によっ
て容易に決定される。
【0183】 図27は、3つの分析体に使用する、3つの液体経路を有する代りの多孔性膜
の配置である。膜の配置と操作は、別の装置の操作説明から明らかである。
【0184】 前に述べたように、本発明の診断装置は、1つ以上の分析体を検出するように
好ましくは設計されているが、1つの捕捉チャンネルおよび複数の捕捉ラインで
、各分析体に対し1つづつ、または、各々1捕捉ラインを有する複数の捕捉チャ
ンネルを有する複数の捕捉チャンネルを有するように設計もできる。しかし、後
者の設計は、反応が全てのチャンネルで行われることを確かめるのに増大した試
料容量が必要なので好ましくない。このことは本発明の少量の試料で有益な結果
を得ることが可能である、という主な特徴を減じる。
【0185】 ある程度の妥協ではあるが、しかし問題を完全に解消しないということは、チ
ャンネルをできるだけ小さくし、そして互いに可能な限り近づけて設計すること
である。しかし、チャンネルの接近は、信頼をもって結果を読むことの困難性が
増大する。なぜなら1つのチャンネルの捕捉ラインを他のラインの捕捉ラインと
区別するのに困難だからである。
【0186】 本発明の装置は複数のチャンネルを、テストチャンネルおよび/または陰性お
よび陽性対照チャンネルを含む1つ以上のチャンネルを有する、多チャンネルに
配列することができる。設計は当業者に明らかであろう。
【0187】 1チャンネル、通常中間チャンネルは、推定される分析体に対する1つの固定
抗体を含有する。陽性対照は、チャンネルの入口にある移動する標識抗体であり
、固定した抗体はチャンネルのより深いところにある。陰性対照チャンネルは、
固定した抗体を含むが、しかし、試験試料が入るのを防止するため入口にブロッ
クされる。陰性試験チャンネルは、捕捉抗体と移動するバッファーのような分析
体フリーの物質を加えられるように支持体をとおして入口の孔に設計される。
【0188】 上記に詳細に記載した心臓の分析体についての試験の価値に加えて、本発明の
産物および手順は、他の手段、例えば特定のウイルスの感染の試験に特に有用で
ある。この有用性のために、競合およびサンドイッチアッセイの両者が設計され
得る。これらは抗原、抗体、表面抗原、およびエイズウイルスのgp120のような
ウイルス粒子の試験に使用することができる。
【0189】 更に製品は薬物乱用を含む医薬の試験に採用することができる。
【0190】 本発明の実際において採用される種々の診断方法においてとられる反応は、一
般に当業者に公知である。それらは、新しい有用フォーマットがとられるELI
SAテストである。本発明の利点は、新規且有用なフォーマットを提供すること
である。即ち小さな、手で持てる装置上で少量の試料液を用い、反応が速か且効
率的に行なわれる。操作者も結果に大いなる自信を以て実施出来る。
【0191】 前に記載したのは1またはそれ以上の抗体が、検出領域3に移動性に沈殿する
ものであったが、検出抗体の代りの位置、およびその他の試薬は、本発明に含ま
れる。検出抗体は、例えば冷結乾燥ビーズ、例えば一つの大きなビーズ、または
複数の小さなビーズを膜の少し上流の液体経路にビーズが液体に溶解するように
おかれる。
【0192】 そのようなビーズの非限定的実施例は、共通して所有する同時係属出願(米国
代理人Docket No. 1112-1-999, 1999年7月14日出願)に記載されている。
この係続出願は、以下を開示する:即ち複数の均一な、冷結乾燥、硬い、界面活
性剤フリーの試薬粒子を形成するほう方法で、各粒子はカーボハイドレイトマト
リックスを含有し、体液中の1つ以上の抗原の存在を決定するのに有用な少なく
とも1つの抗体が全体に分布している。その方法はカーボハイドレイトおよび抗
体の界面活性剤フリー水溶液を生成し、溶液の均一な滴を生成し、そしてそれら
を容器中の液体チッソに、各滴が分離した凍結小粒を窒素中でつくるように加え
;凍結粒滴を液体窒素で覆われた容器内に保持し、粒滴を凍結乾燥して窒素を除
き、乾燥小粒をつくるものである。
【0193】 ビーズは試料輸送チャンネル試料に循環チャンネルまたはそれらの接合点に備
えられ;小空洞が試料輸チャンネルまたは試料輸送チャンネル18と試料循環ッ
チャンネル19との間の接合点に材料を保持するために備えられる。別の実地態
様において、抗体がチャンネル内に凍結乾燥形でおかれる。他の試薬例えば前述
のように不純物を除く試薬も備えられる。更に1つ以上のアッセイを実施するた
め、膜中に1つ以上の液体経路を有する装置では、アッセイに共通の試薬が膜の
前の液体経路に備えられ、各アッセイに特異的な試薬が、上記したように、膜の
特定の検出領域に備えられる。これらの種々の配置は本発明に抱含される。
【0194】 図28A,28Bに示すように、装置の頂上層16の底面にある試料輸送チャ
ンネル18は、装置の液体経路を満たすためそして、上記したアッセイを行うこ
とを許容するために、前以て選択された容量に設計される。試料は貫通孔17に
適用され、試料が貫通孔17に近い末端からはじまる試料輸送チャンネルを満た
し、反対側の端に向って満たす。一度試料輸送チャンネルが満たされると、チャ
ンネルの上に位置する頂上層またはその一部はチャンネルの上に位置する頂上層
またはその一部は充満が容易に見えるように透明な材料でつくられる。更に、そ
して図28Aのような装置で示されらように、頂上層16の試料輸送チャンネル
18は、以下のように設計される。即ち一度試料輸送チャンネル18が試料でそ
の前以って選択された量に満され、試料の移動する先端がチャンネルの反対の端
で狭まった圧縮92され、狭い毛管チャンネルと試料循環チャンネル19に導か
れると、試料輸送チャンネル中の試料が、毛管作用によって試料輸送チャンネル
18の外側と試料循環チャンネル19中へ導かれ、膜へと導かれる。図28Bは
、E-Eにそって、図28Aの装置の横断面で、試料適用貫通孔17、試料輸送
チャンネル18の末端と試料循環チャンネル19の間の接合部に試料輸送チャン
ネル18が、試験を行う適当な試料で滴されたことを示す窓がある。
【0195】 任意の窓91は、頂上層の頂上面内輝く場所に毛管チャンネルとして、全血の
存在が場所で容易に示されるように設計される。上記したように、代りの配置と
して、試料輸送チャンネルの充満が見えるように透明にすることもできる。別の
例において、貫通孔への試料の適用は、窓が、試料輸送チャンネルが満たされた
ことを示すか、充満した試料輸送チャンネルを直視することで、中止される。
【0196】 図29は、組立てられた診断装置の透明な上面図であり、図30A−C、頂上
層16、膜1、および底層28を示す。装置は3つの分析体を診断するのに使わ
れる。多孔担体が、3つの検出領域50、51、52に、3つの捕捉領域チャン
ネル27a、27b、27cと伝達される。簡単にするため、図は抗体、赤血球
先端、血漿先端その他を含まない。これらの成分は以前の図で示される。
【0197】 頂上層16は貫通孔17を有し、それは傾斜していてもよく、その頂上面から
内面へと続き、浅く、狭い試料輸送チャンネル18に続いている。試料輸送チャ
ンネルは、浅い、狭い試料循環チャンネル19に続いている。該チャンネルは、
頂上層16の底面に検出領域50、51、52のアーチ型境界11と正確に一致
するように形成されている。循環チャンネル19は両端20で閉じられている。
任意に試料循環チャンネルの末端の延長53は、適当な試料が装置に加えられた
ことの指示計として働いている。
【0198】 図30A、30Cを参照して、頂上層16は底層28にピン34によってくっ
ついている。それは対応する孔35に合わせられる。その他の接触手段も援用し
得、2つの層16と28は永久的にまたは着脱可能に固定される。
【0199】 多孔抗体1は、図30Bに示し、ポリエステルフィルムのような裏打ち29が
ついている。それは層16と28との間に、膜が空洞102の端99に接するよ
うに、任意の凹凸領域に保持される。頂上層16と底面層28との間の膜1の配
置は、任意で、貫通孔17を通して加えられた液体が、輸送チャンネル、循環チ
ャンネル19、検出領域及び捕捉領域チャンネルを通って捕捉領域チャンネル2
7a、27b、27cの閉塞端に達するような通路があればよい。多孔膜1は図
30Bに示され、3つの分析体を検出する多孔体、図25と類似する。検出領域
のアーチ型境界11は循環チャンネル19の内壁21に延長され、それにより液
体の流れは、端20で停止したとき、毛管作用で検出領域50、51、52に流
れ込む。
【0200】 毛管とラップ23の目的は明らかである。もし毛管トラップ23がないと、多
孔担体1は頂上層16の平らな底面と接触し、膜を通ってその前以って選択され
た、貫通孔17から捕捉領域チャンネルの末端へと、流れるよりもむしろ循環チ
ャンネル19の液は表面と多孔担体1の内を流れる。流れは循環チャンネルの端
で停止し、試料のサイズを制御することを可能ならしめる。上記したように、試
料循環チャンネルの任意の延長53上に任意の窓39を設けて、適当な試料がチ
ャンネルを満すよう注入されたことを示すようにしてもよい。図28Aに示した
ように、適当量の試料の注入を示す窓91を設けてもよい。
【0201】 もし、頂上層16が透明なら、目に見える反応の生成は容易に明らかである。
もし頂上層16が不透明なら、しないしそれ以上の可視窓を、ここでは38とし
て示される、任意の窓37と共に構成する。図30Aに示すこれらの窓は、捕捉
領域チャンネルに備えられており、オペレーターは着色物質の生成をみることが
でき、あるいは機器、例えば検出し得る産物が生じたことを決めるレフレクトメ
ーターのようなものを調節することができる。
【0202】 装置は、各分析体用の捕捉領域をみる窓を分離する。好適な装置においては、
一つの窓が頂上層30に横切って延長されているので、全ての反応の結果が一度
に見れる。更に、下記の試料循環チャンネルの延長に相当する任意の窓39(図
30B)があり、適当な試料が装置を満たすために加えられたことを示すのに使
われる。試料特に血液が光学窓下に表れたことは、適当な試料が注入されたこと
を示すものである。
【0203】 本発明の一つの利点は、測定しようとする1,2又は3つの抗体が同じ寸法で
あることである。もちろん、多孔抗体1は、各場合によって異なったように設計
される。しかし、頂上層16および底層28は異なって設計された担体層1に合
わせるのに変更を必要としない。
【0204】 記載されている装置と方法は全血、血清又は血漿中の心臓の分析体が、または
競合アッセイまたはサンドイッチアッセイで酵素または直接標識を利用した抗原
/抗体反応により、液体試料中の成分の検出を可能ならしめる。本発明の装置に
おいて、反応体は支持体と膜の異なった面に連続的に結合されたチャンネルによ
り形成された経路にそって移動する。
【0205】 種々のニトロセルロース材料が、種種のセルサイズで得られるが、現時点で好
ましい多孔担体は、垂直に膜の水平表面へ流れる液流から粒子をろ過するフィル
ターとして使用するには、3から12μmより大きな粒子の通過を防止するもの
である。本発明の実際において、孔サイズ約5から12μm、好ましくは3−8
μmの膜が好適である。いくつかの変形が可能である。しかし、孔サイズが減少
すると、膜内の液体の移動は減少する、それで診断に要する時間が増加する。も
し孔サイズが余りにも大きいと、通過時間は減少するが、反応体は診断反応が起
こるに充分な時間、互いに充分に接触せず、あるいは所望の情報を与えることの
ない限られた程度にしか起こらない。
【0206】 支持体ポリエステルまたは他のフィルムを有するニトロセルロース膜は、市販
されている。それらは、不支持膜は非常に壊れやすく、破損に弱く、大量生産環
境において取り扱いが困難な傾向がある。更に、フィルムは、流れている液体に
不浸透性であるので、本発明の装置の選択された経路を通る液体試料の流れを妨
害しない。そのような膜は、Gerbermembrane,Gerbersh
ausen,ドイツ、から種々の孔サイズのものが入手することができる。
【0207】 本発明で採用されている抗体は標準の技術で調製される。例えば、Falre
,Howe,Milstein,et al.Nature,Vol.266,
7,550−552,1997,4月、を参照。このセミナーのモノクローナル
抗体の調製に関する主題の該当する開示はここに参照することによりとり入れら
れている。
【0208】 ニトロセルロースのような基質に抗体を固定する手段は知られており、本発明
の装置の製造に使用され得る。ニトロセルロースはタンパク質に対し、強い結合
体である。それゆえ、固定捕捉抗体は、前以て決められた捕捉領域に応用するだ
けでよい。標識検出器抗体は、ビオチン血清アルブミンのような別のタンパク質
で検出領域をまず飽和することによって膜に移動的に固定され得る。上記したよ
うに、抗体およびその他の試薬は、膜の前に液体のバス中にビーズとして沈殿ま
たは備え付けられる。試料がアッセイで使われるときは、全血であり、血漿から
赤血球の分離が必要であり、装置に供給される試薬は試料中の赤血球の溶解があ
ってはならず、分離がされねばならない。
【0209】 本発明の装置は耕地の方法で製造することができる。
【0210】 上記したように、他のアッセイ手段が本発明の装置を使用し、その開示された
変形を使って実行される。これには定量的、定性的アッセイを含み、イムノアッ
セイ、非イムノアッセイを含む。酵素を基本としたアッセイ、例えばグルコース
オキシダーゼとペルオキシダーゼの組合せを使用した全血中のグルコースの定量
、試料中のグルコースレベルに比例して色を生成する適当な反応体および色原体
の使用、は本発明の装置を用いての操作に配置され得る。当業者は他のアッセイ
フォーマットを本装置に適応することを認識するであろう。
【0211】 以下は、本発明の第2の観点を記載する。上記したように、本発明の装置は、
種々の液体試料、特に検出し得るシグナルを放出する標識反応体を利用する競合
またはサンドイッチ法の変形のいずれかの通常の抗原/抗体反応により分析し得
る生物試料の分析に利用され得る。当業者は、半発明の装置のいくつかの応用が
あることを認識するであろう。
【0212】 本発明は、その主な心臓の分析体の存在に対する全血の診断としての有用性が
見出されることが、現時点で予測される。分析体の例は、トロポニンI、トロポ
ニンT、ミオグロビン、CK−MB、ミオシン軽鎖、カルボニックアンヒドラー
ゼ、脂肪酸結合タンパク質、グリコーゲンホスホリラーゼBB、アクチンおよび
狭心症または心筋梗塞のような虚血状態に次いでおこる心臓組織の損傷として血
中に見出される公知のその他の分析体である。従って、本発明は、心臓のイベン
トの診断に利用されるものとして主に記載される。しかし、装置は、本発明の装
置のクロマトグラフ的液体の流れにおいて赤血球から血漿の分離を遊離に行う免
疫およびその他のアッセイフォーマットによって大幅に種々の分析体を検出する
ための使用に適用することができる。事実、そして以下に見られるように、単一
の装置は、1フォーマットより多い複数のアッセイ、例えばイムノアッセイおよ
び酵素基準アッセイ、で装置において使用し得る別々の液体の経路の各々におい
て特定のアッセイ成分備えることによって実行するよう形成されている。
【0213】 本発明の構成は、米国特許5,747,274、5,290,678および5
,710,008で、ここに参照することによってとり入れられている該当する
内容に記載されたように、CK−MB、ミオグロビン、ミオシン軽鎖、トロポニ
ンI、トロポニンC、トロポニンT、およびトロポニンI、トロポニンC、トロ
ポニンTの複合体で少なくとも2つのトロポニンサブユニット用の血液、血清お
よび血漿を分析するのに特に有用である。
【0214】 図13は、本発明の乾燥多孔抗体1(膜1と同様にいう)を例示し、ポリクロ
ーナルまたはモノクローナル抗体対で、選択された対の1つのメンバーは標識さ
れている、ものを利用した古典的な抗原/抗体反応において分析体の異なったエ
ピトープと反応する抗体対と分析体の間の反応によって、1つの分析体または複
数の分析体に対する全血の分析用に配置される。
【0215】 図は、層の選択されたセクションの多孔性が境界11と末端12で閉じられた
捕捉領域チャンネル6とで半円形検出領域3を画定するような1つの多孔領域の
みを残して、こわされているものを示す。或は、試料を内側に保持する上記領域
の境界線に沿って多孔性をこわしたものが好ましい。
【0216】 この膜1は全血の分析用で、好ましくはニトロセルロースまたはその同等品で
あり、赤血球細胞をクロマトグラフ的に分離して赤血球細胞先端13とその下流
に血漿先端14を生成する。他の液体試料の分析には、他の物質が好ましい。
【0217】 検出領域3は、分析体(もしあれば)と反応して標識抗体/抗原複合体を生成
する検出可能なラベル5を有する検出抗体4を含んでいる。
【0218】 便宜上、1抗体のみしめしたが、検出領域3はいくつかの標識抗体を含む。
【0219】 抗体4は移動性である。即ち、それは、いくつかの公知の手段で検出領域3に
折出する。それによって一度生じた標識抗体/抗原複合体は遊離されて、捕捉領
域チャンネル6に下流へと移動し、捕捉抗体7と反応し、固定されて捕捉領域チ
ャンネル6を横切って、検出し得る反応産物を生成する。検出抗体は、膜の前の
液体経路に備えられ、例えば、試料輸送チャンネル、試料循環チャンネル、また
はそれらの間のチェンバーにビーズまたは折出物の形で備えられることが、以下
の記載から注目される。
【0220】 便宜上。1つの抗体のライン7のみ示すが、そのようなラインは検出される分
析物につき1つあり、複数のラインがある。
【0221】 捕捉領域チャンネル6は、分析される液体中に通常存在する物質と反応し、液
体が捕捉領域を通過したことを示す可視対照産物を生成するような任意の産物1
5を含有してもよい。対照反応は任意であるか、しかし好ましい。
【0222】 本出願は、上記した装置をこえて更に改良される。本発明の装置は、図32−
34の実施例に示すように、装置の頂上面をこえて拡がった、カバー片75でカ
バーされた輸送チャンネル18、(図34A)を有する。本装置の成分の非限定
的実施例を更に、下記に、詳しく記載する。装置の頂上面の試料輸送チャンネル
の利点は数倍である。第一に、試料輸送チャンネルの充填は、装置のオペレータ
ーによって見ることができ、そして、試料輸送チャンネルの容量が、試験を実行
するように必要な試料の量に等しいなら試料の適用は、オペレーターがチャンネ
ルは完全に満たされたと注意して、停止される。第2に、試料輸送チャンネルを
装置の頂上層のどんな適当な場所に置いてもよい。即ち膜を収納した装置の部分
をこえた場所を含め、頂点片の頂上面の試料輸送チャンネルが、膜、あるいは装
置の頂上と底面の間にあるその他の成分、と干渉しない限り、その結果を見て或
は読んで場所を決めてもよい。それによって提供される装置が小型化され、その
サイズは膜のサイズによってのみ、そのサイズが限定されることになる。試料輸
送チャンネルを含む膜のサイズの減少、装置の拡大の減少、除去は、膜のより少
い小さな装置、製造コストの減少、包装、輸送コストの減少をもたらし、更にユ
ーザーフレンドリーおよび環境にやさしい機器を提供する。
【0223】 試料輸送チャンネルの1つの便利な位置は、装置の試料適用孔が、装置上の位
置にあり、図32に示すように点がしぼられることである。これによって指穿刺
よって得られた全血を装置に満たすのに便利であり、試料の開口60へ血液の滴
を適用するために、試料は、通常30−50ulを毛細血管で引いて、試料輸送チ
ャンネルに満たし、その後、試料を試料循環チャンネル、そして膜へと送られる
【0224】 更に、試料輸送チャンネルは、乾燥した試験試薬、例えば、分析体に対する金
複合体、および/または分析体に対するビオチン化抗体をここに記載するように
イムノアッセイに用いる。プレロードは、試薬をチカンネル中で特定の場所また
は空洞において試料輸送チャンネル中で乾燥させ、あるいは粒子例えば試験試薬
を含む凍結乾燥ビーズを設置するような試薬を含む解決をとることを含む。試料
と接触すると、乾燥試薬は試料中に解け、液体経路にそって運搬される。
【0225】 本発明の装置の別の特徴は、循環チャンネル19の接合部近くの位置92で、
試料輸送チャンネル18のセクションを、横断的に減少することであり、それに
よって小さな容積を持つ試料輸送チャンネル18のセクションへの試料の毛細血
管移動がある。この配置の特別の利点は、試料輸送チャンネル18は分析物を扱
うに必要な試料の正確な量を保持するように設計されている。試料輸送チャンネ
ルは試料が試料で満たされ、そして試料が、横断で減少したチャンネル部分と接
触するから、毛管作用の結果、試料は横断部分に更に減少して移動することにな
り、試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルへの試料が転移し、そして血液
から血漿がクロマトブラフ的に分離され、そしてイノムアッセイプロセスが開始
される。
【0226】 図32−34は、本発明の装置の例の成分の詳細を示す。多くの代替配置が可
能であり、そしてそれはここで本発明に抱含される。当業者は、別の配置が可能
であり、特に、図35Aに示すように、そして以下により詳しく述べる、膜部分
にわたり試料輸送チャンネルをおくことによって、装置のサイズを更に減少でき
ることを容易に理解するであろう。 ? 見ることを許容し、同時に膜1の、任意の試験終点支持体領域15をみれるよう
にする。頂上片16は、また、試料輸送チャンネル18の一部、試料循環チャン
ネル19、図32Dの下に見える、を含む。後者は、上記図5で例えば、記載さ
れたようなと同じ性状を有している。図32Bは頂上片の正面図、図32Cは頂
上片の側面図である。
【0227】 図32Eは、複合体、即ち本発明の組立てた装置の例の横断面図を示し、頂上
片16、底片28、試料輸送チャンネルカバー片75を示す。図は、また、液体
の経路、試料適用ポート60、試料輸送チャンネル18、試料輸送チャンネル1
8と資料循環チャンネルの伝達を提供する狭まった接合部92、 ?
【0228】 捕捉領域および任意の試験終了支持桿領域をみるための装置の窓は、装置の頂
上層に開口しており、あるいは、頂上層は、見る必要がない部分を不透明化表面
処理、または印刷によって、不透明にした透明材料でつくられている。一つの実
施態様において、試験終了領域15は、分析される液体中に正常に存在する物質
と反応して、窓43から見え可視化対照産物を産生する、製品を含む。別の実施
態様において、色素のような産物が窓を通しては見ることのできない部分15に
ある膜1上に折出される。色素は液体に溶け、液体の経路12の末端に刻まれ、
そこで窓43を通して見ることができる。
【0229】 頂上16は、試料を適用する開口部60を有する。装置の操作において、試料
輸送チャンネル18は試料で満たされる。試料が、狭まった場所92の試料輸送
チャンネルの一部に到達すると、毛管作用で試料を試料係数チャンネル19の方
向に移動させ、そして膜1に至る。試料輸送チャンネルカバー74は、もし透明
なら、オペレーターに、試料輸送チャンネルの充満を見ることができ、それが完
全に満たされたときを支持する。
【0230】 試料は、試料輸送チャンネルから資料循環チャンネルへとそして膜へと、導か
れる。上に述べたように、試料循環チャンネルは、試料が膜上に通過するようも
うけられている。試料循環チャンネル壁21、22と、例えば特別なインクで印
刷された膜上に画定された液体経路は、試料を液体経路に保持するように配置さ
れている。
【0231】 上記したように、本装置は、イノムアッセイ処理、酵素に基づいたアッセイを
含むその他の方法、をもちいて1またはそれ以上の分析体の測定に適している。
ここでの考察は、非限定的実施例によるイノムアッセイ処理に関する。上記での
考察のように、試料は標識検出抗体をとりあげているので、それは捕捉チャンネ
ルの方向に移し、その間、試料中の分析体は検出抗体と抗体抗原複合体を試料中
に形成する。前方赤血球先端より前方で、該先端から分離された血漿先端を有す
る試料は、捕捉領域に到達し、そこで分析体は、結合した標識抗体と共に、捕捉
抗体と相互反応し、サンドイッチを形成する。捕捉領域における標識抗体の蓄積
は、試料中に分析体が存在することを示す。試験の結末において、例えば、試験
終了支持窓が、試験完了したことを支持すると、オペレーターは窓で捕捉領域で
の呈色を観察する。上に注意したように、標識検出抗体、その他の試薬は試料輸
送チャンネル中におかれる。
【0232】 上に注意したように、試料輸送用チャンネル18は試料循環チャンネル19と
よく伝達している。試料伝達チャンネル19は、図31の半円形の検出領域の境
界11と一致するためにアーチ形配置で示される。試料循環チャンネル19は、
両端20で開口または閉鎖にすることができる。それは内壁21および外壁22
で形成され毛細管トラップ23で囲まれている。上記トラップは試料が境界11
のすべての点で図31の検出領域3中に更に捕捉チャンネル6の入口端6a中に
確実に流れるよう作用するものである。
【0233】 図33は、本発明の底片28の例の詳細を示す。底部は、場所に膜1を保持し
、示したようにタブ66,68を有し、これは頂上片16のノッチに相当し、膜
を正しい位置に保持し、互いに各部分が合致するようにする。図4Bは、底片2
8の正面図を示し、末端からタブ68がみえる。図33Cは側面図である。
【0234】 図34A及び34Bは、試料輸送チャンネルカバー片を、上および側面から図
を示す。ノッチエンド62は試料適用領域を示し、この末端は、頂上片16の末
端が並列して開口60を形成している。カバーの先端は、試料輸送チャンネル1
8部分を覆う様子を表わし、試料輸送チャンネル18は狭められ、試料循環チャ
ンネルと連結する毛管チャンネル92を形成して狭められている。カバー片75
は、カバー片を、試料輸送チャンネルにそって頂上片にスライドすることによっ
て頂上片16に接着している、カバー片75の側面に角度をつけた延長64は、
頂上片の試料輸送チャンネルの内壁にそって走る相当する縦方向のグローブ69
にスライドする。別の手段が、頂上片にカバー片を付着するのに利用し得る、例
えば、接着剤、溶融等である。
【0235】 図35−36は、本発明の別の実施態様、特に、試料輸送チャンネル18の位
置の他の位置を示す。平面図、底面図および縦断面は位置を示す。2つの例のも
ので図Aは頂上片16の上面を示し、図Cは頂上片16の底面図を示し、図Bは
、頂上片16の縦断面を示し、図Dは背面28である。図35で、試料輸送チャ
ンネルは、膜を含む装置のセクションをこえて位置しており、装置を小型化させ
られる。試料適用ポート60は装置の側面にある。図36は装置の膜を保持して
いる部分から延長する装置を示し、装置の端で試料適用ポート60と共により長
い装置を提供している。
【0236】 図38(前記、図11に相当)は、3つの分析体の存在で、全血試料を診断す
るのにビオチン/ストレプトアビジン反応が利用される本発明の現時点で好まし
い膜1の配置を示す。設計は、1つの小試料における分析体、ミオグロビン、ト
ロポニンIまたはTおよびCK−MBの存在を明らかにするために採用され得る
。膜1は、3つの異なった経路で形成される、1つは3つの分離した検出領域3
a、3bおよび3cの境界11a、11bおよび11cから導かれる各分析体に
対するものである。検出領域はブロッキングセグメント24で分離されている。
全作業領域は、装置の上層16の低表面(図示せず)の試料循環チャンネル19
を有する境界11a、11bおよび11cとよく伝達している3つの検出領域3
a、3bおよび3cを備えるように形成されている。検出領域3a、3bおよび
3cは、それぞれの捕捉領域チャンネルの相当する入口端6a、6bおよび6c
とよく伝達している。
【0237】 検出領域3aは、2つの標識抗体、例えばCK−MBに対するビオチン標識抗
体およびCK−MBに対する金標識抗体を含む。
【0238】 一般に、図37において、黒丸は金標識抗体、そして白丸はビオチン標識抗体
を示す。参照番号はこの図を混乱させないため、これら検出抗体にはつけない。
【0239】 図37の装置の操作中の赤血球から血漿の分離の例として、3つの検出領域3
a、3bおよび3cの各々における赤血球先端を、それぞれ、13a、13bお
よび13cとして示す:それぞれの血漿先端の位置は、それぞれ14a、14b
および14cとして示す。
【0240】 もしCK−MBが試料中に存在すれば、生成する複合体は入口6aの捕捉チャ
ンネルに入り、ストレプトアビジンライン7aでストレプトアビジン最後に反応
し、目に見える産物を産生する。
【0241】 類似した反応が他の分析体、例えばトロポニンIまたはトロポニンTおよびミ
オグロビンと図に示す別の経路で起こる。
【0242】 同様なまたはその他の分析体が通常の抗原抗体反応で同様に検出され得る。上
記実施例に描いたサンドイッチイムノアッセイに加えて、競合アッセイを含め他
のイムノアッセイフォーマットが提供される。定量または定性が種々の異なった
圧制成分を利用して提供される。さらに装置はイムノアッセイ以外のアッセイも
行われる。例えば、適当な補助因子、色原体の存在下で、酵素または一連の酵素
と分析体の相互作用は、試料中に分析物が存在することを示す資料の呈色をもた
らす。呈色は、窓41で観察される。
【0243】 前記したように、本発明の診断装置を1つ以上の分析体を検出するように設計
するのが好ましく、単一捕捉チャンネルおよび多捕捉ライン、1つを各分析用に
、複数の捕捉チャンネルを夫々単一捕捉ラインとして使うように、を設計するこ
とも可能である。この後者のデザインは、しかしながら、反応が全てのチャンネ
ルで確実の行えるよう増大した試料の量を確保しなければならないので好ましく
ない。これは本発明の特徴、即ち、有用な結果を得ることがかのうで、少量の試
料を使う、という本発明の特色を失わせる。
【0244】 ある程度の妥協をするとしても、完全には問題の解決にはならないことは、チ
ャンネルをできるだけ小さく、そして互いにできるだけ接近してデザインする、
ということである。しかし、チャンネルを接近すると結果を正確に読む困難性が
増大する、なぜなら1つのチャンネルにおける捕捉ラインを別のチャンネルにお
ける捕捉ラインから区別するのは困難である。
【0245】 本発明の装置は、テストチャンネルおよび/または陰性および陽性対照チャン
ネルを含む1つ以上のチャンネルを設定することができる。多チャンネルは、そ
れぞれ1つ以上の捕捉ラインを有することができる。設計は、当業者に容易に明
らかである。
【0246】 1チャンネル、通常は真中のチャンネル、は疑わしい分析体に固定された抗体
のみを含む。陽性対照チャンネルは、チャンネルの入口に移動しうる標識抗体を
含み、そしてチャンネルのより深いところに固定した抗体を含んでいる。陰性対
照チャンネルは、固定した抗体を含みうるが、試験する試料が入るのを防止する
ためブロックされている。陰性試験チャンネルは、入口孔を有し、支持メンバー
を通って分析体フリーの物質、例えば捕捉抗体の方に移動するバッファー、が加
わるのを許容するように設計される。
【0247】 本発明の産物および方法は、上記に詳細に記載したように、心臓の分析体を試
験する価値に加えて、妊娠および排卵試験のようなその他の医学的処置に有用に
採用される。特定のウイルスに起因する感染を試験するのに特に有用である。こ
の有用性のために、競合およびサンドイッチアッセイの両者について設計するこ
とができる。
【0248】 更に、製品は、薬物乱用を含む医薬品を試験するのに採用することができる。
【0249】 本発明の実施で採用される種々の診断処置において行われる反応は、一般的に
当業者によく知られている。それらのほとんどは、新規および有用なフォーマッ
トで行われるELISA試験である。本発明の利点は、反応が小さな手持サイズ
の機器で、低容量の検体液を使用して迅速かつ効果的に行えることであり、同時
にオペレーターが結果に大きな信頼性を有することが可能であるような新規で有
用なフォーマットを提供することである。
【0250】 当業者に入手できるどのような標識も、本発明の装置において利用し得る。金
属または酵素標識が好ましい。金属標識は、それらの顕著な感受性のゆえに本質
的に好ましい。金属としては、原理的に金が最も好ましい、なぜならば、このタ
イプの反応に広く採用されており、その性質がよく理解されているからである。
更に、金のシグナルは、公知の処理に従って、可溶性銀塩および還元剤の使用に
より、容易に目に見えるように増強される。金標識は、銀塩を、目に見える産物
として析出する金属銀に還元する触媒として作用する。典型的な反応性ペア−は
乳酸銀であり、これは還元し得る銀イオンの起源として働き、還元剤としてはハ
イドロキノンがある。
【0251】 本発明で使用される金標識抗体の好ましい粒子サイズは、分析体の濃度反応体
の親和性などのよく知られた因子に応じて許容することができる変化があるが、
約35から65nmである。
【0252】 もし、西洋わさびペルオキシダーゼのような酵素標識が採用されると、反応は
、標準的方法にしたがって、過酸化水素およびオルトフェニレンジアミンのよう
な色素の添加によって検出することができる。
【0253】 本発明の特徴には必要がないが、検出領域にプレインキュベーション領域があ
る。プレインキュベーション領域は、所望の反応を妨害する可能性がある、ある
いは検出を困難にするような、血液中に存在する産物を除去するために採用され
る。例えば、もし装置が心臓の分析体を検出するために使われているなら、典型
的な妨害物質は、クレアチンキナーゼ、CK−MMのイソフォームである。イソ
フォームCK−MBに対する抗体はCK−MMと交叉反応し、誤った読みを与え
る。これは、CK−MBに対する可動性抗体の上流のプレインキュベーション領
域にCK−MMに対する固定化抗体の充分な量を備えることによって避けること
ができ、それでCK−MMの全量が、移動している試料が検出抗体に到達する前
に除かれる。
【0254】 図37の膜を採用する装置は、1ないし複数の標識検出抗体と固定化捕捉抗体
ラインにある捕捉抗体を利用する。いくつかの標識検出器が採用されるとき、交
叉反応を妨害するのを避けるよう注意を払わねばならない。抗体を特異的な分析
体と反応するように1つ以上の検出領域を配列するのが最善であり、これについ
ては別の図で以下において説明される。
【0255】 本発明の装置は、上記したような変形を利用するビオチン/アビジン反応を採
用するのに準備され得る。装置に応用される現在好ましい変形において、ビオチ
ン標識抗体および金標識抗体が検出領域3に移動的に設置される、そこではそれ
らの各々が分析体の異なったエピトープと反応し、ビオチン標識抗体/分析体/
金標識抗体の三元からなる複合体を生成し、それは毛管作用によって、捕捉チャ
ンネル領域6へ、またそこを通って、移動し、そこでアビジンまたはストレプト
アビジンと反応し検出し得る反応産物に濃縮し生成する。
【0256】 もちろん、本発明で採用される抗体は、モノクローナルまたはポリクローナル
であり得る。同様に、ビオチン/アビジン反応の等価物も採用することができる
。ここにあげたすべての試薬は、等価物と交換でき、例示的なものであり、本発
明を限定するものではない。
【0257】 当業者は、全血から赤血球と血漿をクロマトグラフ的に分離するどのような多
孔性物質も本発明において採用し得ることは、認識するであろう。しかし、ニト
ロセルロースは、適度の値段で容易に手に入るので好ましい。ニトロセルロース
はクロマトグラフィおよび関連分野で長年採用されてきたので、科学者および技
術者にはその性質はよく知られている。市販のニトロセルロースシートはチャン
ネルのどのような選択された配置を有するどのような選択された形に容易に形成
することができる。
【0258】 本発明のニトロセルロース膜は膜内に毛管作用を与える種種のサイズおよび次
元の複数の内部連結したミクロポアを有するスポンジ様のものとして特徴づけら
れる。このことは、検査中の生物試料が選択された経路に沿って移動することを
許容する。
【0259】 本発明の実施において赤血球から血漿の分離には、種々の装置の領域、配置、
次元が、液体資料が前もって設計された経路を移動するので、前もって選択され
た領域において所望の反応が起こるように選択される。全血の心臓診断には、こ
れらの領域が、赤血球の流れおよび血漿の流れの先端の相対的速度、所望の反応
の動力学、それぞれのエピトープに対する抗体の親和性、およびその他を基礎に
して選択される。これらは、当業者に公知であり、または通常の試験処置によっ
て容易に決定される。
【0260】 図37は、3つの分析体に使用するために3つの液体経路を有する多孔膜の配
置を示したが、3つの捕捉領域を有する一つの液体経路のものを、また提供され
、上記したように、これも好ましい。
【0261】 本発明の1つの利点は、1,2または3抗原を測定しようとするときに同じ寸
法であることである。もちろん、多孔担体層1は夫々の場合において異なって設
計される。しかし、頂上層16は、異なって設計された担体層1に会わせるのに
、いかなる変化も必要ない。
【0262】 以上、液体試料中の成分を検出する、例えば心臓の分析体を全血、血清または
血漿で、抗原/抗体反応により、酵素または直接標識で、競合またはサンドイッ
チアッセイを行う場合の装置および方法について説明した。本発明の装置では反
応体は、支持体および膜の異なった面で連続的に相互連結したチャンネルによっ
て形成される経路にそって、移動する。
【0263】 前記は、検出領域3に沈殿した移動性の1ないしそれ以上の抗体について示し
たが、検出抗体の別の配置や他の試薬は本発明に含まれる。検出抗体は、例えば
、凍結乾燥の形でビーズ、例えば単層ビーズ、または多層の小ビーズであり、ビ
ーズ液に溶解するように膜の上流の流体経路内におかれるように、提供される。
【0264】 ビーズは試料輸送チャンネル、試料循環チャンネルまたはその接合点に備えら
れ、小空洞が試料輸送チャンネル内に、または試料輸送チャンネル18と試料循
環チャンネル19の間の接合部に、材料を保持して備えつけられる。別の実施態
様では、抗体はチャンネル内に凍結乾燥形態でおかれる。他の試薬、例えば妨害
物質を除く試薬が提供される。更に、1つ以上のアッセイを行なうための膜を有
する装置で、通常のアッセイに使われる試薬は膜の前の液体経路に備えられ、各
アッセイに特異的な試薬が、上記したように、膜の特別な検出領域に備えられる
。これらの種々の配置は本発明に包含される。
【0265】 種々のニトロセルローズ材料が種々のセルサイズで得られるが、現時点で好適
な孔サイズの担体は、もしフィルターとして使用するなら、膜の水平面に垂直に
流れる液体から粒子を濾過するもので、3−12umより大きな粒子の通過を防止
するものである。本発明の実施においては、粒径が約5から12umの膜が好まし
い。いくつかの変形が可能である。しかし、粒子径が減じると、膜内の液の移動
も減少し、それで診断に要する時間が増加する。もし粒径が余りにも大きいと、
時間経過は減少するが、反応剤が診断反応がおこるに充分な時間、互いに接触せ
ず、あるいはそのような限度がおこると所望の情報が得られない。
【0266】 ポリエステルまたは他のフィルムで支持されているニトロセルローズ膜は市販
されている。これらは本発明での使用に好ましい。なぜなら支持のない膜は大変
こわれやすい傾向があり、破損に敏感で大量生産環境で使用することは難しい。
更に、フィルムは流体の流れには不浸透性であり、本発明の装置の選択された経
路を通る流体試料の流れを妨害しない。そのような膜は種々の孔サイズんものが
市販されており、Gerbermembrene, Gerberhausen、ドイツから購入できる。
【0267】 本発明で使用される抗体は標準技術で調製し得る。例えばFalfre, Howe, Mi
lstein et al. Nature, Vol. 266,7, 550-552, 1977, 4月を参照。モ
ノクローナル抗体の調製についての関連する開示は、ここに参照することによっ
て取り入れられる。
【0268】 抗体を基質例えばニトロセルローズに固定する方法は公知であり、本発明の装
置の製造において使用し得る。ニトロセルローズはタンパク質の強い結合剤であ
る。それ故、固定化捕捉抗体は、前以て決められた領域に捕捉領域を適用するだ
けでよい。標識検出抗体は膜に、ウシ血清アルブミンのようなよいタンパク質で
検出領域を先ず飽和することによって膜に移動性に固定化される。検出抗体の別
の場所については上記した。図38Aー38Bに描写したように、空洞100は
試料輸送チャンネルと試料循環チャンネルの間の接合部にビーズまたは他の型の
試薬例えば装置のこの領域を通過するときに分析体に対する液体に溶解される凍
結乾燥標識検出抗体として窓43に見えるように入り、試験が完了したことを示
す。
【0269】 図39に示す他の実施態様において、位置100における検出抗体は試料輸送
チャンネル中に存在する。図40Aー40Bおよび41Aー41Bは、試薬を乾
燥またはビーズの形、特に、くぼみの型で含む空洞を含む装置のデザインの変形
を示す。上記に述べたように、液体経路に備えられた試薬は、標識検出抗体およ
び試験を行なうに必要な他の試薬、例えば試料中に存在する妨害物質を除去する
に必要な試薬を含んでもよい。試薬は必要により膜上および液体経路中に備えら
れる。当業者には選択された分析体に適する分析が行なえるよう種々の組合せが
あろう。アッセイに使用される試料が全血のときには、赤血球の血漿からの分離
が要求され、装置に供給される試薬は試料の赤血球の溶解を起し、分離させるも
のであってはならない。
【0270】 本発明の装置は、当業者には容易に製造し得る。
【0271】 上記したように、他のアッセイ処理が本発明およびその開示された変型の装置
を使用して実行され得る。これは、定量および定性アッセイの両者、イムノアッ
セイと非イムノアッセイフォーマットの両者を含む。酵素を基本としたアッセイ
、例えばグルコースオキシダーゼとペルオキシダーゼとの組合わせを使って全血
中のグルコースの定量で、適当ば試薬および色原体を用い、試料のグルコースレ
ベルに比例して呈色する方法は、本発明の装置を使用して操作することにより実
施できる。当業者は、本発明に対するその他のアッセイフォーマットの適応性を
認識するであろう。
【0272】 次に実施例を示すが、説明のためのみであって、これに限定するものではない
【0273】 実施例1 全血CK-MB試験 1A)ポリエステル支持硝酸セルロース膜(3μm公称孔径、Gerberm
embrane GmbH,Gerbershause、ドイツ)、図4に示し
た輪郭、をPaintMarker751yellow(EddingAG,A
hrensburg、ドイツ)で線を引いた。捕捉ラインを13mg/mlスト
レプトアビジン水溶液で調製した(ストレプトアビジン、ポリ、Microco
atGmbH,Benried、ドイツ)。対照ラインは、4%(w/v)ショ
糖(Sigma−AldrichGmbH,Steinheim、ドイツ)溶液
80μl、水10μlおよび組換えCK−MB(SpectralDiagno
stics,Toronto、カナダ)1mg/ml溶液10μlを含有する溶
液で調製した。乾燥した後、膜を最終濃度:0.06%(w/w)オクチル−β
−D−グルコ−ピラノシド(FlukaChemieAG,Buchs、ドイツ
)、1:30希釈カゼイン−Bindemittel(H.Schmineke
&Co.,Erkrath、ドイツ)および30mM1,4−ピペラジンジエタ
ンスルホン酸(Sigma−AldrichGmbH,Steinheim、ド
イツ)、最終pH6.2、を含有するブロッキング溶液で含侵した。乾燥後、金
共役溶液2.7μlおよびビオチン化抗体溶液2μlを適応し、そして膜を再び
乾燥した。金共役溶液および2μlビオチン化抗体溶液を適応し、膜を再び乾燥
した。金共役溶液は、抗体5CK−MB−6(SpectralDiagnos
tics,Toronto)22μl/mlを負荷した40nmをOD(520
nm)10にBritishBiocellInternational,Ca
rdiff,UKにより、調製した。この金共役(OD10)45μlに、水4
5μlおよびCroteinC(CrodaChemicalsLtd.,UK
)の2.5%(w/v)水溶液10μlを加えそして混合した。ビオチン化抗体
溶液は、抗体IrCKMB−28(SpectralDiagnostics,
Toronto)で、調製し、記載されているように、水57μlに、Crot
einCの6%(w/v)水溶液20μlおよびビオチン化抗体溶液2mg/m
l保存溶液3μlを加えそして混合した。
【0274】 1B)比較のため、ビオチン化抗体溶液を含まない1A)と同様に調製し、そ
してストレプトアビジン捕捉ラインの代りに抗体捕捉ラインを抗体IrCKMB
−28(SpectralDiagnostics,Toronto)で13m
g/mlの濃度で調製した。
【0275】 ヘパリン化全血をrCKMBで指示濃度にspikeし、28μlを試験に使
用した。結果(6−7分以内)は以下の通りである: 全ての対照は陽性である。
【0276】 実施例2 半円形と矩形のCK−MB比較試験 概念の有用性を明らかにするため、半円形領域(円形セグメント)(図4およ
び5)での試料流入を矩形配置、即ち3側面(図9および10)、における試料
流入と比較した。試験領域(輪郭線領域)は両者において、同じである。輪郭線
形および血液流入方向の外に、その他の全ての手順は実施例1Aと同じである。
【0277】 実施例3 半円形領域−3分析物−1検出領域 実施例1B)におけると同様の試験を用意した、ただしCKMB抗体捕捉ライ
ンに加えて、TNI抗体捕捉ラインおよびミオグロビン抗体捕捉ラインがある。
TNI捕捉:13mg/mlポリクローナルTNI CKMB捕捉:13mg/mlIrCKMB−28 ミオグロビン捕捉:13mg/mlポリクローナルウサギミオグロビン 全ての抗体はSpectralDiagnostics,Torontoから購
入した。 3分析物の金共役物はBritishBiocellIntern.,Card
iff,UKから購入した。 TNI−金−a:8μg/ml8I−7抗体に40nm金ゾルを負荷(OD10
) TNI−金−b:16μg/ml8I−7抗体に40nm金ゾルを負荷(OD1
0) ミオグロビン−金:90μg/ml2Mb−295抗体に15nm金ゾルを負荷
(OD10) CKMB−金:22μg/ml5CKMB−6に40nm金ゾルを負荷(OD1
0) 全ての抗体はSpectralDiagnostics,Torontoから購
入した。 TNI−金共役溶液は:OD33で15μlTNI−金―aを、OD33で30
μlTNI−金―bを、45μl水およびCroteinC2.5%(w/v)
水溶液10μlを含む。この溶液2.7μlを試験領域に適用した。 CKMB/ミオグロビン金共役体は:OD33でCKMB−金48μl、OD6
でミオグロビン−金25μl、17μl水およびCroteinC2.5%水溶
液10μlを含む。この溶液2μlを試験領域に適用した。
【0278】 ヘパリン化全血をrCKMB、TNIおよびミオグロビンで指示された濃度に
spikeし、28μlを試験に使用した。結果は以下の通りである: 痕跡:健常人からのunspiked血液でも微量のミオグロビンを含み得る。
【0279】 実施例4 半円形領域−3分析物−3検出領域 1以上の高感度分析体用に、図11の輪郭を用いた。捕捉ラインは実施例1A
(ブロック処理のように)におけるようにストレプトアビジン(13mg/ml
)で調製した。この例では、輪郭線はPaintMarker780白(Edd
ingAG,Ahrensburg、ドイツ)で描いた。
【0280】 全ての金ゾル−共役体はBritishBiocellInternatio
nal,Cardiff、UKにより調製した。全ての抗体はSpectral
Diagnostics,Torontoから購入した。 TNI−金共役溶液:以下の溶液を混合した。 18μl金共役A、OD55(OD10で、抗体8I−7の18μg/mlを負
荷した50nm金ゾル)、36μl金共役B、OD55(OD10で、抗体2I
−14の10μg/mlを負荷した60nm金ゾル)、水36μlおよび2.5
%(w/v)CroteinC水溶液1.8μlを試験領域に適用した。 ビオチン化TNI−抗体:以下の用益を混合した:67μl水、6%(w/v)
CroteinC水溶液25μl、1mg/mlビオチン化ヤギTNI抗体の保
存溶液3.5μlおよびChromPureヤギIgG(JacksonImm
unoResearchLabotatoriesInc.)の27.6mg/
ml溶液5μl。この溶液2.1μlを試験領域に適用した。 CKMB−金共役体:保存溶液のODが33であることを除いて、他は実施例1
A)と同様に行い、混合物の1.1μlを適用した。 ビオチン化CKMB−抗体:1.4μlを適用した以外は、実施例1A)と同様
に行った。 ミオグロビン−金共役体:以下の溶液を混合した:OD6の金共役体17μl(
OD10で、抗体2Mb−295の90μlを15nm金ゾルに負荷)、73μ
l水およびCroteinC2.5%水溶液10μl。この混合物0.8μlを
試験に供した。 ビオチン化ミオグロビン−抗体:以下の溶液を混合した:、45μl水、Cro
teinCの6%(w/v)水溶液25μl、およびビオチン化ウサギ抗体の1
mg/ml保存溶液30μl。この混合物0.5μlを試験に供した。
【0281】 ヘパリン化全血をrCKMB、TNIおよびミオグロビンで指示した濃度にお
いてspikeし、70μlを試験に使用した。結果は以下の通りである:
【0282】 本発明は、ここに記載し示した例示に限定されるものでないことは理解される
べきである。それらは、単に本発明を実行するためのベストモードの例示であり
、そして本発明の精神または範囲から離れることなしに、形、サイズ、部品の配
列および操作の詳細の変形は可能である。本発明は、むしろ、請求項の精神およ
び範囲内である全てのそのような変形を包含することを意図しているものである
【図面の簡単な説明】
【図1】
【図2】
【図3】 図1、2および3は、選考技術の提示である。図1および2は、標識された容
量を増大させた、または、補足領域にわたる検出領域の巾の比率を増大せしめた
試みの配置をそれぞれ示す。図3は、多孔抗体、即ち膜、の巾がその長さにわた
って均一である通常の標準配置である。
【図4】 図4は、1つの半円形検出領域および1つの狭い補足領域チャンネルの1ない
し数個の分析体を検出するに適した、本発明の装置の膜配置を示す。半円形検出
領域の境界は試料円形チャンネルにつながっている。
【図5】 図5は、図4の膜の使用に適した本発明の装置の頂上層の低い面の配置を示す
【図6】
【図7】
【図8】 図6、7および8は、図5のA−A、B−BおよびC−C線に沿った断面図で
ある。
【図9】 図9は、1つの矩形検出領域および1つの狭い補足領域チャンネルを有する1
または数個の分析物を検出するための、本発明の装置の膜配置を示す。
【図10】 図10は、図9の膜の使用に適した本発明の装置の頂上層の低い面の配置を示
す。
【図11】 図11は、ビオチン/ストレプトアビジン経路を経由する3つの異なった分析
体の検出のために適した本発明の現在好適な膜の配置である。
【図12】
【図13】 図12および13は、それぞれ、1ないし3つの液体経路を有する別の多孔膜
の配置を示す。
【図14】 図14は、2つの経路および頂上層にアーチ型円形チャンネルを有する本発明
の実施態様を示す。
【図15】 図15は、本発明の装置の斜視図である。
【図16A、16B、16C】 図16A、16Bおよび16Cは、図11の配置の、頂上膜、支持膜および多
孔担体の有する本発明の装置の分解図を示す。
【図17A−D】 図17A−Dは、図15および16A−Cに示したのとは異なった試料循環チ
ャンネルを有する本発明の装置を示す。
【図18】 図18は、1つの半円形検出領域および1つの狭い補足領域チャンネルの1な
いし数個の分析体を検出するに適した、本発明の装置において使用する膜配置を
示す。半円形検出領域の境界は試料円形チャンネルにつながっている。
【図19A−B】 図19A−Bは、図18の膜の使用に適した本発明の装置の、それぞれ、頂上
層の低い面および底面の頂上面の配置を示す。横断線A−A、B−B、C−Cお
よびD−Dは、組み立てた装置の断面図を表す、以下の図において示される。
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】 図20−23は、図19Aの、それぞれ、A−A、B−B、C−CおよびD−
Dにそった断面図を表す。断面にハッチングをつけた頂上部分は、装置の頂上層
の横断部分を示し、空白の下面部分は底面の横断面部分を示す。
【図24】 図24は、1つの矩形検出領域および1つの狭い補足領域チャンネルを有する
1または数個の分析物を検出するための、本発明の装置の膜配置を示す。
【図25】 図25は、ビオチン/ストレプトアビジン経路を経由する3つの異なった分析
体の検出のために適した本発明の現在好適な膜の配置である。
【図26】
【図27】 図26および27は、それぞれ、1ないし3つの液体経路を有する別の多孔膜
の配置を示す。
【図28A−B】 図28A−Bは、チャンネルが一杯であることを示す窓つきの前もって決めら
れた容量の資料輸送チャンネルを含む本発明の装置の頂上層の底面の配置、およ
び試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルへの液体をつなぐ構造を示す。横
断線E−Eの装置の頂上層の横断面は図28Bに示す。
【図29】 図29は、本発明の装置の斜視図である。
【図30A、30B、30C】 図30A、30Bおよび30Cは、図25の配置の、頂上膜、支持膜および多
孔担体の有する本発明の装置の分解図を示す。
【図31】 図31は、1つの半円形検出領域および1つの狭い補足領域チャンネルの1な
いし数個の分析体を検出するに適した、本発明の装置において使用する膜配置を
示す。半円形検出領域の境界は試料円形チャンネルにつながっている。
【図32】
【図33】
【図34】 図32−34は、本発明の装置の実施例の配置、および膜ホルダー、底部部品
、頂上部品、および試料輸送チャンネルカバーを含む、その構成部品を示す。
【図35】
【図36】 図35−36は、断面図を含む、本発明の装置の実施例の分解図を示す。
【図37】 図37は、3つの液体の経路と共に、ビオチン/ストレプトアビジン経路を経
由する3つの異なった分析体の検出のために適した本発明の膜の配置を示す。
【図38】
【図39】
【図40】 図38−40は、試料輸送チャンネルに中に蓄積されたテスト試薬を有する本
発明の装置を描いたものである。
【符号の説明】
1 多孔担体(膜) 2 領域 3 検出領域 4 検出抗体 5 抗(標識) 6 捕捉領域チャンネル 7 捕捉領域(捕捉抗体) 8 フローバリアー手段 11 境界 12 閉鎖端 13 赤血球先端 14 血漿先端 15 産物 16 頂上層 17 開口部(貫通孔) 18 チャンネル 19 チャンネル 20 端 21 内壁 22 外壁 23 毛管トラップ 24 検出領域 25 検出領域 26 検出領域 27a、27b、27c 捕捉領域チャンネル 28 支持層 29 支持体 30 上表面 31 底表面 33 領域(毛管トラップ) 34 ピン 36 窓 37 窓 38 窓 39 窓 50 検出領域 51 検出領域 52 検出領域 53 点線構造 62 64 100 空洞
【手続補正書】
【提出日】平成13年2月9日(2001.2.9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0224
【補正方法】変更
【補正内容】
【0224】 更に、試料輸送チャンネルは、乾燥した試験試薬、例えば、分析体に対する金
複合体、および/または分析体に対するビオチン化抗体でプレロードして後ここ
に記載するようにイムノアッセイに用いてもよい。プレロードするには、試薬を 含む溶液を加え、それを 試料輸送チャンネル中で乾燥させるか、あるいは粒子
例えば試験試薬を含む凍結乾燥ビーズを、チャンネル中の画定された凹部または
空洞中に設置するようにしてもよい。試料と接触すると、乾燥試薬は試料中に
け、液体経路にそって運搬される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0225
【補正方法】変更
【補正内容】
【0225】 本発明の装置の別の特徴は、循環チャンネル19の接合部近くの位置92で、
試料輸送チャンネル18のセクションを横断的に減少することであり、それによ
って小さな容積を持つ試料輸送チャンネル18のセクションへの試料の毛管移動
があるということである。この配置の特別の利点は、分析を行うに必要な試料の
正確な量を保持するように、試料輸送チャンネル18を設計できることである。
試料輸送チャンネルが試料で満たされ、そして試料が横断面で減少したチャンネ
ル部分と接触するから、毛管作用によって、試料は更に小さな横断部分に移動
、試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルへ試料が移って、血液から血漿が
クロマトブラフ的に分離され、イノムアッセイプロセスが開始される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0226
【補正方法】変更
【補正内容】
【0226】 図32−34は、本発明の装置の例の成分の詳細を示す。多くの代替配置が可
能であり、それらは本発明に含される。当業者は、別の配置が可能であり、
特に、図35Aに示以下により詳しく述べるように、膜部分にわたり試料輸送
チャンネルをおくことによって、装置のサイズを更に減少できること容易に理
されるであろう。図32Aは装置の頂上片16の正面図で、多孔質担体1(膜
1)を、それと33図に示された底片28との間に保存するよう設計されている
。頂上片16には窓14があり、操作者が捕捉領域7と同時に膜1の任意の試験
終点指示領域15をみれるようにする。他の態様としては窓43を設けて流体通
路の端部を見、試験の終了を知る。頂上片16は、図32Dの下に見るように
試料輸送チャンネル18の部分、試料循環チャンネル19をもんでいる。後者
は、例えば上記図5記載されたと同じ性状を有している。図32Bは頂上片の
正面図、図32Cは頂上片の側面図である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0227
【補正方法】変更
【補正内容】
【0227】 図32Eは、本発明の組立てた装置の例の組立横断面図を示し、頂上片16、
底片28、試料輸送チャンネルカバー片75を示す。図は、また、液体の経路、
試料適用ポート60、試料輸送チャンネル18、試料輸送チャンネル18と試料
循環チャンネルをつなぐ狭まった接合部92、膜1、捕捉領域41を見るための
窓および試験終了指示窓43を示している。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0228
【補正方法】変更
【補正内容】
【0228】 捕捉領域および任意の試験終了指示領域をるための装置の窓は、装置の頂上
層に開口しているか、あるいは、頂上層、見る必要がない部分を不透明化表面
処理、または印刷によって、不透明にした透明材料でつくってもよい。一つの実
施態様において、試験終了指示領域15は、分析される液体中に通常存在する物
質と反応して、窓43から見える可視対照産物を産生するような製品を含む。別
の実施態様において、色素のような産物が窓を通しては見ることのできない部
分15にある膜1上に折出される。色素は液体に溶け、液体の経路12の末端に 進み 、そこで窓43を通して見ることができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0229
【補正方法】変更
【補正内容】
【0229】 頂上16は、試料を適用する開口部60を有する。装置の操作において、試
料輸送チャンネル18は試料で満たされる。試料が、狭まった場所92の試料輸
送チャンネルの一部に到達すると、毛管作用で試料を試料数チャンネル19の
方向に移動させ、そして膜1に至る。試料輸送チャンネルカバー74は、もし透
明なら、オペレーター、試料輸送チャンネルの充満を見ることができ、それが
完全に満たされたときを指示する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0230
【補正方法】変更
【補正内容】
【0230】 試料は、試料輸送チャンネルから試料循環チャンネルへとそして膜へと、導か
れる。上に述べたように、試料循環チャンネルは、試料が膜上に通過するよう
けられている。試料循環チャンネル壁21、22と、例えば特別なインクで印刷
された膜上に画定された液体経路は、試料を液体経路に保持するように配置され
ている。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0231
【補正方法】変更
【補正内容】
【0231】 上記したように、本装置は、イノムアッセイ処理、酵素に基づいたアッセイを
含むその他の方法を用いて1またはそれ以上の分析体の測定に適している。ここ
での考察は、非限定的実施例によるイノムアッセイ処理に関する。上記の考察の
ように、試料が捕捉チャンネルの方向に移動するにつれて標識検出抗体をりあ
、その間、試料中の分析体は検出抗体と抗体抗原複合体を試料中に形成する。
前方赤血球先端より前方で、該先端から分離された血漿先端を有する試料は、捕
捉領域に到達し、そこで分析体は、結合した標識抗体と共に、捕捉抗体と相互反
応し、サンドイッチを形成する。捕捉領域における標識抗体の蓄積は、試料中に
分析体が存在することを示す。試験の結末において、例えば試験終了指示窓が、
試験完了したことを指示すると、オペレーターは窓で捕捉領域での呈色を観察す
る。上に述べたように、標識検出抗体、その他の試薬は試料輸送チャンネル中に 置いてもよい
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0234
【補正方法】変更
【補正内容】
【0234】 図34A及び34Bは、試料輸送チャンネルカバー片を、上および側面から図
を示す。ノッチエンド62は試料適用領域を示し、この末端は、頂上片16の末
端が並列して開口60を形成している。カバーの先端は、試料輸送チャンネル1
部分を覆う様子を表わし、試料輸送チャンネル18は狭められ、試料循環チ
ャンネルと連結する毛管チャンネル92を形成している。カバー片75は、カバ
ー片を、試料輸送チャンネルにそって頂上片にスライドすることによって頂上片
16に接着している、カバー片75の側面に角度をつけた延長64は、頂上片の
試料輸送チャンネルの内壁にそって走る相当する縦方向のグローブ69にスライ
ドする。別の手段が、頂上片にカバー片を付着するのに利用し得る例えば接
剤、溶等である。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0235
【補正方法】変更
【補正内容】
【0235】 図35−36は、本発明の別の実施態様、特に、試料輸送チャンネル18の位
置の他の位置を示す。平面図、底面図および縦断面は位置を示す。2つの例のも
ので図Aは頂上片16の上面を示し、図Cは頂上片16の底面図を示し、図Bは
、頂上片16の縦断面を示し、図Dは背面28を示す。図35で、試料輸送チ
ャンネルは、膜を含む装置のセクションをこえて位置しており、装置を小型化さ
せられる。試料適用ポート60は装置の側面にある。図36は装置の膜を保持し
ている部分から延長する装置を示し、装置の端試料適用ポート60を有する
り長い装置を提供している。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0236
【補正方法】変更
【補正内容】
【0236】 図38(前記、図11に相当)は、ビオチン/ストレプトアビジン反応を利用
して全血試料を診断し、3つの分析体の存在を求める際の本発明の現時点で好ま
しい膜1の配置を示す。設計は、1つの小試料における分析体中に、ミオグロビ
ン、トロポニンIまたはTおよびCK−MBの存在を明らかにするために採用さ
れ得るようにしたもので、膜1は、3つの異なった経路で形成されるが、その経
路は3つの分離した検出領域3a、3bおよび3cの境界11a、11bおよび
11cから導かれる各分析体に対して夫々1つづつである。検出領域はブロッキ
ングセグメント24で分離されている。全作業領域は、装置の上層16の低表面
(図示せず)上で試料循環チャンネル19境界11a、11bおよび11c
作用的に連絡している3つの検出領域3a、3bおよび3cを備えるように形成
されている。検出領域3a、3bおよび3cは、それぞれの捕捉領域チャンネル
の相当する入口端6a、6bおよび6cと作用的に連続している
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 33/548 G01N 33/548 Z (31)優先権主張番号 09/353,190 (32)優先日 平成11年7月14日(1999.7.14) (33)優先権主張国 米国(US) (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,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU, CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,G E,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK, LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,M N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU ,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM, TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,Z A,ZW (72)発明者 シー,クインウェイ カナダ国、エム8ゼット 5ブイ3 オン タリオ、エトビコーク、ブラッドブルック ロード ナンバー 5 4 (72)発明者 ハリントン,チャールズ エイ. アメリカ合衆国、78701 テキサス、オー スチン、ウエスト サーティーンス スト リート 1エイ−332 603

Claims (79)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体試料中の少なくとも1つの分析体の存在を決定するため
    の分析試験装置であって、該装置は: 乾燥多孔担体; 該担体の領域のセグメントの少なくとも1つをカバーする少なくとも1つの検出
    領域であって、上記試料が複数の異なった方向から該検出領域に流入するように
    した領域; 検出領域から捕捉領域チャンネルに試料が流れるように検出領域と作用上連続し
    ている流入端を有し、試料が検出領域に入ることができる全ての点と上記流入端
    との間の距離が本質的に等しい少なくとも1つの捕捉領域; を含む分析試験装置。
  2. 【請求項2】 分析体の検査を行う反応に必要な試験を含む請求項1記載の
    装置。
  3. 【請求項3】 液体試料中の少なくとも1つの分析体の存在を決定するため
    の分析試験装置であって、該装置は: 毛管作用によって試料が流れることができる乾燥多孔担体; 試料を装置に適応することができそしてそこの流入することができる試料分配手
    段; 末端が閉じており、担体の領域に外接している試料循環チャンネル; 担体の上記領域の少なくとも1つのセグメントをカバーする少なくとも1つの検
    出領域であって、試料循環チャンネルの少なくとも1つのセグメントが検出領域
    の境界に一致しており、そして該検出領域と作用上連続しており、その境界を横
    切って試料が、検出領域に同時に複数の異なった方向から流入し、上記境界から
    流出する流れを形成することができ、而も当該検出領域は少なくとも1つの分析
    物に対する少なくとも1つの可動性且標識特異的結合試薬を含有し、その結合試
    薬の少なくとも1つは、少なくとも1つの分析体と反応して、上記流れに沿って
    移動することができる少なくとも1つの標識複合体を形成することのできる領域
    ;および 流入端および閉鎖している末端を有する少なくとも1つの捕捉領域チャンネルで
    あって、その流入端は検出領域と作用上連結して上記流れを検出領域から捕捉領
    域チャンネルへ流れるようにし、上記の境界のすべての点と上記流入端との間の
    距離は本質的に同じであり、捕捉領域チャンネルは少なくとも1つの固定化特異
    的結合試薬を含有しており、その結合試薬の少なくとも1つは、少なくとも1つ
    の上記標識複合体と反応し濃縮して少なくとも1つの検出することができる反応
    産物を形成するチャンネル; を含む分析試験装置。
  4. 【請求項4】 分析体が、トロポニンI、トロポニンT、ミオグロビン、C
    K−MBおよびこれらの混合物から選択されたものである請求項1または3記載
    の装置。
  5. 【請求項5】 分析体が、hCG、LHおよびこれらの混合物から選択され
    たものである請求項1または3記載の装置。
  6. 【請求項6】 液体試料が、全血、血漿、血清および尿から選択されたもの
    である請求項1または3記載の装置。
  7. 【請求項7】 乾燥多孔性担体がニトロセルロースである請求項1または3
    記載の装置。
  8. 【請求項8】 2またはそれ以上の検出領域が単体の該検出領域上に配列さ
    れ、等しい数の捕捉領域チャンネルがあり、それぞれは相当する検出領域と効果
    的な伝達を有している、ことを含む請求項1または3記載の装置。
  9. 【請求項9】 試料循環チャンネルがアーチ型であり、該領域が半円形であ
    る請求項3記載の装置。
  10. 【請求項10】 該領域が多角形であり、または多角形の一部を形成する請
    求項1または3記載の装置。
  11. 【請求項11】 小容量の液体生物試料中に含まれる少なくとも1つの抗原
    の存在を決定するに適し、而も抗原決定の反応が起こる少なくとも1つの決まっ
    た経路を通して試料が急速かつ効果的に流れるようにした分析試験装置であって
    、該装置は: 試料を添加するための貫通した孔が形成された上表面を有する頂上層であって、
    その貫通孔は試料輸送チャンネル、即ち上記頂上層の低い表面中に形成されて、
    試料循環チャンネルと作用的に連結している輸送チャンネルとして作用し、上記
    循環チャンネルはその両端が閉じ、内、外壁が上記の低い表面中を流れる流路と
    なっており、上記内壁が頂上層の上記低い表面中に凹みを画定しているような頂
    上層; 頂上層に接した支持層; 上層と下層の間にはさまれた毛管作用により試料が流れることができる乾燥多孔
    性担体層で、該多孔性担体層は、少なくとも1つの検出領域を含むよう配置され
    、上記検出領域は試料循環チャンネルのセグメントに作用的に連結された境界と
    、捕捉領域チャンネルに作用的に連結された第2の反対側端とを有し、上記捕捉
    チャンネルは、流入端および閉鎖末端を有するもので、流体試料が、試料循環チ
    ャンネルから捕捉領域チャンネルの末端に毛管作用により流れる導管を提供する
    ようになっている担持層; 液体試料が管通孔から捕捉チャンネルの末端まで流れるよう決められた経路を形
    成している、輸送チャンネル、循環チャンネル、検出領域および捕捉領域チャン
    ネル; 検出領域で抗原と特異的に反応し、毛管作用により捕捉領域チャンネルに移動す
    る標識複合体を形成する、少なくとも1つの可動性の標識試薬; 標識複合体と反応して濃縮し、検出し得る反応産物となる捕捉領域チャンネル中
    の固定化試薬; を含む、分析試験装置。
  12. 【請求項12】 試料循環チャンネルがアーチ型である請求項11記載の装
    置。
  13. 【請求項13】 液体生体試料が全血、血漿、血清および尿から選択された
    ものである請求項11記載の装置。
  14. 【請求項14】 分析体が、トロポニンI、トロポニンT、ミオグロビン、
    CK−MBおよびこれらの混合物から選択されたものである請求項11記載の装
    置。
  15. 【請求項15】 分析体が、hCG、LHおよびこれらの混合物から選択さ
    れたものである請求項11記載の装置。
  16. 【請求項16】 上層が透明であり、検出し得る産物が可視化されている請
    求項11記載の装置。
  17. 【請求項17】 上層が不透明であり、そして検出し得る産物が可視化され
    ている視窓を有する請求項11記載の装置。
  18. 【請求項18】 検出領域において、分析体の1つのエピトープと反応する
    移動性の標識抗体、および分析体の別のエピトープと反応する移動性のビオチン
    標識抗体、があり、そして固定化試薬が、ストレプトアビジンおよびアビジンか
    らなる群から選択されたものである、請求項11記載の装置。
  19. 【請求項19】 標識が微粒子の直接標識である請求項11記載の装置。
  20. 【請求項20】 標識が金標識である請求項11記載の装置。
  21. 【請求項21】 乾燥多孔性担体がニトロセルロースである請求項11記載
    の装置。
  22. 【請求項22】 該1つの抗原が心臓の分析体であり、該液性生体試料が全
    血であり、乾燥多孔性担体が血漿からクロマトグラフィで赤血球を分離して、捕
    捉領域チャンネルに移動する血漿先端が形成され、そして赤血球がその上流にあ
    り、赤血球と血漿先端の間に標準複合体の主要部分が存在し、それで標識複合体
    が、実質的に赤血球を含まなくて、固定化試薬と遭遇するとき固定化試薬が検出
    し得る産物を形成する、ことを特徴とする請求項11記載の装置。
  23. 【請求項23】 検出領域の移動する試薬が、分析物の1つのエピトープと
    反応する標識抗体であり、固定化試薬が、分析体の他のエピト−プと反応する抗
    体である請求項22記載の装置。
  24. 【請求項24】 検出領域において、分析体の1つのエピトープと反応する
    移動性の標識抗体、および分析体の別のエピトープと反応する移動性のビオチン
    標識抗体、があり、そして固定化試薬が、アビジンである、請求項22記載の装
    置。
  25. 【請求項25】 トロポニンIまたはトロポニンTの存在を決める試薬を含
    有する請求項22記載の装置。
  26. 【請求項26】 1つがミオグロビンの存在を決定する試薬を含み、他の1
    つがCK−MBの存在を決定する試薬を含む、2つの経路を含有する請求項22
    記載の装置。
  27. 【請求項27】 第1の経路が、トロポニンIまたはトロポニンTの存在を
    決定する試薬を含有し、第2の経路がミオグロビンの存在を決定する試薬を含有
    し、そして第3の経路がCK−MBの存在を決定する試薬を含有する請求項22
    記載の装置。
  28. 【請求項28】 第1の経路が、トロポニンIの存在を決定する試薬のみを
    含有する請求項22記載の装置。
  29. 【請求項29】 1つだけの経路を含み、それがミオグロビンとCK−MB
    の存在を決定する試薬を含有している請求項22記載の装置。
  30. 【請求項30】 1つだけの経路を含み、それがミオグロビンとCK−MB
    の存在を決定する試薬と共に、トロポニンIまたはトロポニンTの存在を決定す
    る試薬を含有している請求項22記載の装置。
  31. 【請求項31】 i)毛管作用によって試料が流れることができる乾燥多孔
    担体を用意し; ii)少なくとも該担体の領域のセグメントをカバーする少なくとも1つの検出
    領域を用意し、上記試料が、複数の異なった方向から該検出領域に流入するよう
    にし、また、該検出領域が、該少なくとも1つの分析物に対する少なくとも1つ
    の移動性の標識結合試薬を含み、結合試薬は該分析体と反応して標識複合体を形
    成するようにし; iii)検出領域から捕捉領域チャンネルへ試料が流れるように検出領域と作用
    的に連結した流入端を有する少なくとも1つの捕捉領域チャンネルを設け、該試
    料が該検出領域に入ることのできる全ての点と、該流入端との間の距離は本質的
    に同じとし、該捕捉領域チャンネルは固定化特異的結合試薬を含有しており、そ
    の結合試薬は、該標識複合体と反応および濃縮して検出することができる反応産
    物を形成するようにし; iv)該液体試料の一定量を該検出領域に流し; v)該複数の異なった方向からの検出領域から捕捉領域チャンネルの検出領域へ
    の試料の流れと、その中の該分析物とが該捕捉領域で検出し得る反応産物を形成
    するに充分な時間を経過させ; vi)該液体試料中の少なくとも1つの分析物の存在を該捕捉領域における該検
    出反応物で検出する; ステップを含む液体試料中の少なくとも1つの分析物の存在を決定する方法。
  32. 【請求項32】 該少なくとも1つの分析物が心臓の分析物である請求項3
    1記載の装置。
  33. 【請求項33】 ミオグロビンおよびCK−MBの存在を同定すると共に、
    トロポニンIまたはトロポニンTの存在を同定するように、3つの経路が提供さ
    れることを特徴とする請求項32記載の装置。
  34. 【請求項34】 ミオグロビンおよびCK−MBの存在を同定すると共に、
    トロポニンIまたはトロポニンTの存在を同定するように、1つだけの経路が提
    供される請求項33記載の装置。
  35. 【請求項35】 小容量の液体生物試料の中に含まれる少なくとも1つの分
    析物の存在を決定し、分析物を決定する反応が起こる少なくとも1つの決まった
    経路を通して試料の急速かつ効果的な流れをさせるのに適した分析試験装置であ
    って、該装置は: 試料を添加するための貫通した孔が形成された上表面を有する頂上層で、該貫通
    孔は頂上層の低表面に形成された試料輸送チャンネルとして作用し、該試料輸送
    チャンネルは、該頂上層の上記低表面および底面層の上層によって画定される壁
    を有し、上記試料輸送チャンネルは、試料循環チャンネルと作用的に連結し、該
    循環チャンネルは末端が閉じられ、頂上層の低表面における試料に対する経路を
    画定する内壁および外壁で形成されており、循環チャンネルの内壁は頂上層の低
    表面に凹みを画定しているものであり; 頂上層に接した底面層、それらの間に置かれ且つ該試料循環チャンネルの上記壁
    と接触し、それからの流体の流路を提供する該乾燥多孔担体; 少なくとも1つの検出領域を含むように作られた該乾燥担体層の該液体経路であ
    って、境界と反対端とを有し、前者の境界は試料循環チャンネルと作用的に連結
    され、試料は複数の異なった方向からくる該試料循環チャンネルから該検出領域
    に流入するようになっており、また後者の反対端は捕捉領域チャンネルと作用的
    に連結しており、該捕捉チャンネルは入口および閉じられた端末を有するもので
    あって、毛管作用によって液体試料が試料循環チャンネルから上記捕捉領域チャ
    ンネルに流れる導管を与えるものであり、試料が検出領域へ流入する全ての点と
    上記捕捉チャンネルの入口端との間の距離は本質的に同じであるようになってお
    り; 上記試料輸送チャンネル、試料循環チャンネル、検出領域および捕捉領域チャン
    ネルは、液体試料が孔から捕捉チャンネルの末端へ流れる画定された経路を形成
    し; 該分析体と反応して検出し得る産物を形成する捕捉領域チャンネルに存在する固
    定化試料; を含む装置。
  36. 【請求項36】 試料循環チャンネルがアーチ型である請求項35記載の装
    置。
  37. 【請求項37】 液体生体試料が全血、血漿、血清および尿から選択された
    ものである請求項35記載の装置。
  38. 【請求項38】 分析体が、ミオグロビン、CK−MB、トロポニンIまた
    はトロポニンTのいずれか、およびこれらの組合せから選択されたものである請
    求項35記載の装置。
  39. 【請求項39】 分析体が、hCG、LHおよびこれらの組合せから選択さ
    れたものである請求項11記載の装置。
  40. 【請求項40】 頂上層が透明であり、検出し得る産物が可視化されている
    請求項35記載の装置。
  41. 【請求項41】 頂上層が不透明であり、そして検出し得る産物が可視化さ
    れている視窓を有する請求項35記載の装置。
  42. 【請求項42】 移動する標識試薬が提供され、該試薬は、分析体の1つの
    エピトープと反応する標識抗体であり、そして移動する試薬は分析物の別のエピ
    トープと反応する抗体である請求項35記載の装置。
  43. 【請求項43】 分析物の1つのエピトープと反応する移動する抗体および
    分析物の別のエピトープと反応する移動する標識抗体の混合物、および固定化試
    薬がアビジンであることを含む請求項42記載の装置。
  44. 【請求項44】 標識がストレプトアビジンおよびアビジンからなる群から
    選択された固定化試薬である請求項43記載の装置。
  45. 【請求項45】 標識が微粒子の直接標識である請求項35記載の装置。
  46. 【請求項46】 標識が金標識である請求項35記載の装置。
  47. 【請求項47】 乾燥多孔性担体がニトロセルロースである請求項35記載
    の装置。
  48. 【請求項48】 移動する試薬が検出領域に与えられる請求項42記載の装
    置。
  49. 【請求項49】 移動する試薬が膜の前の液体経路に与えられる請求項42
    記載の装置。
  50. 【請求項50】 1つがミオグロビンの存在を決定する試薬を含み、他の1
    つがCK−MBの存在を決定する試薬を含む、2つの経路を含有する請求項35
    記載の装置。
  51. 【請求項51】 1つの経路が、トロポニンIまたはトロポニンTの存在を
    決定する試薬を含有し、別の経路がミオグロビンの存在を決定する試薬を含有し
    、更に別の経路がCK−MBの存在を決定する試薬を含有する3つの経路を含有
    する請求項35記載の装置。
  52. 【請求項52】 トロポニンIの存在を決定する試薬を含有する請求項35
    記載の装置。
  53. 【請求項53】 1つだけの経路を含み、それがミオグロビンとCK−MB
    の存在を決定する試薬を含有している請求項35記載の装置。
  54. 【請求項54】 1つだけの経路を含み、それがミオグロビンとCK−MB
    の存在を決定する試薬と共に、トロポニンIまたはトロポニンTの存在を決定す
    る試薬を含有している請求項35記載の装置。
  55. 【請求項55】 充分な量の試料が、該少なくとも1つの分析体の該決定を
    行うための該試料輸送チャンネルに加えられたことを示す、該試料輸送チャンネ
    ルと該試料循環チャンネルの間の接合部に、窓がつくられている請求項35記載
    の装置。
  56. 【請求項56】 該試料輸送チャンネルが、該少なくとも1つの分析体の該
    決定を行うに必要な試料の量に相当する、前以て決められた容量を有し、該試料
    輸送チャンネルは、該試料輸送チャンネルが該前以て決められた容量に満たされ
    るとこに、該試料輸送チャンネルから該試料循環チャンネルへの該前以て決めら
    れた容量に導く手段を有している請求項35記載の装置。
  57. 【請求項57】 該試料輸送チャンネルと作用的に連結している該試料輸送
    チャンネルが該試料循環チャンネルに導かれている狭まった毛管部分を含み、試
    料輸送チャンネルが該狭まった毛管部分と接触点まで該試料で満たされたとき、
    該試料は試料循環チャンネルに導かれる請求項56記載の装置。
  58. 【請求項58】 小容量の液体生物試料の中に含まれる少なくとも1つの分
    析物の存在を決定し、分析物を決定する反応が起こる少なくとも1つの決まった
    経路を通して試料が急速かつ効果的な流れるに適した分析試験装置であって、該
    装置は: 試料を添加するための貫通した孔が形成された上表面を有する頂上層で、該貫通
    孔は頂上層の上表面に形成された試料輸送チャンネルとして作用し、該試料輸送
    チャンネルは、試料循環チャンネルと作用的に連結し、該循環チャンネルはその
    端末が閉じられ、そして頂上層の低表面における試料に対する経路を画定する内
    壁および外壁とで形成されており、循環チャンネルの内壁は頂上層の低表面に凹
    みを画定する層; 頂上層に接した底面層であって、該底面層および頂上層はその間に乾燥多孔担体
    を保持しており、該乾燥多孔担体は液体経路を有している層; 少なくとも1つの検出領域を含むように作られた上記乾燥多孔体の流体流路は境
    界と反対端とを有し、前者の境界は試料循環チャンネルのセグメントと作用的に
    連結し、後者の反対端は捕捉領域チャンネルと作用的に連結され、上記捕捉チャ
    ンネルは流入端および閉鎖末端を有し、それによって異なった複数の方向からの
    試料循環チャンネルから多孔抗体へ、捕捉領域チャンネルの流入口へ、捕捉領域
    チャンネルへ、捕捉領域チャンネルの末端へ、毛管作用によって液体試料が流れ
    る導管を提供するものであり、試料が検出領域に流入するすべての点と、上記捕
    捉チャンネルの流入口との間の距離は本質的に同じであるようにし; 上記輸送チャンネル、循環チャンネル、検出領域および捕捉領域チャンネルは、
    液体試料が孔を通って捕捉チャンネルの末端へ流れる経路を形成するものであり
    ; 該分析体と反応して検出し得る産物を形成する捕捉領域チャンネルに存在する固
    定化試料; を含む装置。
  59. 【請求項59】 毛管作用により捕捉領域チャンネルに移動する標識複合体を形成する分析物と
    特異的に反応する、少なくとも1つの移動する、標識試薬、および標識複合体と
    反応し、濃縮して検出し得る産物を形成する捕捉領域チャンネル中に固定化試薬
    があることを更に含む請求項58記載の装置。
  60. 【請求項60】 試料循環チャンネルがアーチ型である請求項58記載の装
    置。
  61. 【請求項61】 液体生体試料が全血、血漿、血清および尿から選択された
    ものである請求項58記載の装置。
  62. 【請求項62】 分析体が、ミオグロビン、CK−MB、トロポニンIまた
    はトロポニンTのいずれか、およびこれらの組合せから選択されたものである請
    求項58記載の装置。
  63. 【請求項63】 分析体が、hCG、LHおよびこれらの組合せから選択さ
    れたものである請求項58記載の装置。
  64. 【請求項64】 検出領域中の移動する標識試薬が、分析体の1つのエピト
    ープと反応する標識抗体であり、そして固定化試薬は分析物の別のエピトープと
    反応する抗体である請求項59記載の装置。
  65. 【請求項65】 分析物の1つのエピトープと反応する移動する抗体および
    分析物の別のエピトープと反応する移動する標識抗体の混合物、および固定化試
    薬がアビジンであることを含む請求項59記載の装置。
  66. 【請求項66】 標識がストレプトアビジンおよびアビジンからなる群から
    選択された固定化試薬である請求項59記載の装置。
  67. 【請求項67】 標識が微粒子の直接標識である請求項58記載の装置。
  68. 【請求項68】 標識が金標識である請求項58記載の装置。
  69. 【請求項69】 乾燥多孔性担体がニトロセルロースである請求項58記載
    の装置。
  70. 【請求項70】 トロポニンIまたはトロポニンTの存在を決める試薬を含
    有する請求項58記載の装置。
  71. 【請求項71】 1つがミオグロビンの存在を決定する試薬を含み、他の1
    つがCK−MBの存在を決定する試薬を含む、2つの経路を含有する請求項58
    記載の装置。
  72. 【請求項72】 1つの経路が、トロポニンIまたはトロポニンTの存在を
    決定する試薬を含有し、別の経路がミオグロビンの存在を決定する試薬を含有し
    、更に別の経路がCK−MBの存在を決定する試薬を含有する3つの経路を含有
    する請求項58記載の装置。
  73. 【請求項73】 トロポニンIの存在を決定する試薬のみを含有する請求項
    58記載の装置。
  74. 【請求項74】 1つだけの経路を含み、それがミオグロビンとCK−MB
    の存在を決定する試薬を含有している請求項52記載の装置。
  75. 【請求項75】 1つだけの経路を含み、それがミオグロビンとCK−MB
    の存在を決定する試薬と共に、トロポニンIまたはトロポニンTの存在を決定す
    る試薬を含有している請求項58記載の装置。
  76. 【請求項76】 該試料輸送チャンネルが、該少なくとも1つの分析体の該
    決定を行うに必要な試料の量に相当する、前以て決められた容量を有し、該試料
    輸送チャンネルは、該試料輸送チャンネルが該前以て決められた容量に満たされ
    るとこに、該試料輸送チャンネルから該試料循環チャンネルへの該前以て決めら
    れた容量に導く手段を有している請求項58記載の装置。
  77. 【請求項77】 該試料輸送チャンネルとよく伝達している該試料輸送チャ
    ンネルが該試料循環チャンネルに導かれている狭まった毛管部分を含み、試料輸
    送チャンネルが該狭まった毛管部分と接触点まで該試料で満たされたとき、該試
    料は試料循環チャンネルに導かれる請求項76記載の装置。
  78. 【請求項78】 乾燥試薬が該試薬輸送チャンネル中に存在する請求項58
    記載の装置。
  79. 【請求項79】 該試薬が、該分析体に対する標識抗体、該分析体に対する
    ビオチン化抗体、およびそれらの組合せからなる群から選択されたものである請
    求項58記載の装置。
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