JP2002523779A - 試験を実施するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
発された。しかしながら、前記試験を実施するために器具及び熟練者が必要なた
めにコストも高くなっている。臨床診断に関わるコストを削減するために、多く
の医者は大抵血液や他の検体の検査を外部の集中または専門の検査所に発注して
いる。しかしながら、外部で臨床検査するために試料採取から試験結果の獲得ま
での時間がしばしば長くなる。試験結果を得る際の遅れは、心臓発作、毒物中毒
または卒中発作を治療する場合のように鑑別診断において時間が重要なファクタ
ーであるときには特に不利である。更に、試験結果を得る際の遅れのために全コ
ストが高くなる。
分野において非常に重要である。そのような分野として、汚染源を検出するため
の環境化学、毒ガスを検出するための軍事、痕跡量の化学マーカーを発見するた
めの犯罪研究の分野が例示される。時間的制約及び試料採取場所で診断試験を実
施する必要性から、コンパクトな内蔵試験システムが開発されるようになった。
前記した内蔵試験システムは2種のカテゴリーに分類され得る。
システムでは必要な試薬をすべて用意し、機器を更に用いることなく試料を分析
することができる。例えば、米国特許第3,726,645号明細書(Kacz
marekら)、同第3,713,779号明細書(Siragoら)及び同第
3,689,224号明細書(Agnewら)には、手で握れる程に小さくて平
らな試験キットが記載されており、ここでは液体または気体試料を試験キットに
含まれる試薬と反応させている。インジケータの色の変化によりアナライトの存
在が示される。これらの試験キットでは、試薬及び試料を移動、混合するために
通常手で圧力を加えている。米国特許第4,806,316号明細書(John
sonら)に記載されているような他の試験システムでは、試料を重力または圧
力差により動かしている。この場合も、色の変化によりアナライトの存在が示さ
れる。更なる例として、米国特許第4,859,421号明細書(Apicel
la)には、試験キット中に追加の素子、例えば試薬を一方向にのみ流し得る逆
止め弁を存在させることが記載されている。更には、ポジティブ及びネガティブ
コントロールのための追加の試薬も用意され得る。
試験システムは特殊な器具、通常は光度計または蛍光計を必要とする。前記定量
試験システムでは、各種の検出方法を用い、各種方法で試料を試験デバイス内を
移動させている。例えば、米国特許4,963,498号明細書(Hillma
ntら)には、血液試料を試薬と混合した後毛細管作用により流路に抜取る試験
システムが記載されている。試薬と試料の相互作用により、流速が変化する。流
速をフォトセルを用いて測定し、流速の変化をアナライトの濃度に相関させてい
る。別の例として、米国特許3,799,742号明細書(Coleman)に
は試料を小さな試験容器に入れる試験システムが記載されている。次いで、試料
をフィルターユニットを介して発色反応が起こるキュベットに圧送させる。その
後、小さな試験容器を読取りデバイスに挿入し、アナライトの濃度を比色法で測
定している。米国特許4,673,657号明細書(Christian)では
、試料をアッセイカードに入れ、棒状ローラーにより検出ゾーンに押し込んでい
る。パルス真空により試料を検出ゾーンに繰り返し移動させ得る。検出ゾーンは
最高250個のアナライトを特異的に結合し得、その後アナライトは光学または
磁気検出器により自動的に検出、定量され得る。
システムは複数の欠点を有する。典型的には、前記システムで実施されるアッセ
イは1ステップアッセイである。すなわち、1個の試料を1試薬または1組の試
薬と混合した後反応の結果を測定する。しかしながら、多くの現在の診断反応は
検出反応の前に、例えばジスルフィド結合チオールを遊離するために試料を還元
したり、信号増幅のためにアナライトまたは2次反応を間接的に測定するために
酵素反応を組合わせるなどの複数のステップを用いる。
ライトの検出が同一場所で行われることである。このことは、試薬を試料に添加
後に別の処理ステップを必要とする場合にはしばしば問題となる。試料を試験シ
ステム内のある場所から別の場所へ移動させるとなると、再現性のある試験条件
を達成することは難しい。
蔵及び分配するためにスクィーズ容器を使用していることである。スクィーズ容
器の操作は簡単であるが、スクィーズ容器から正確な量の試薬を分配することは
しばしば問題である。更に、試薬を正確な流量で流す必要がある場合、スクィー
ズ容器では不正確で再現不能な結果が生ずる恐れがある。
単なプロトコルに従って実施されるが、試験結果の正確さ及び精度は使用者、す
なわち技術依存性となるという問題がしばしば残っている。従って、前記測定は
しばしばエラーになりやすい。
くの試験システムが当業界で公知である。しかしながら、現在の試験システムは
アナライトを測定し得る反応シーケンスの複雑さを制限する傾向にある。驚くこ
とに、新規で有用な診断システムの数は増えつつあるが、精巧な器具を使用せず
に複雑な試験手順を要する試料中のアナライトを比較的迅速且つ簡単に検出し得
る試験システムはまだない。よって、上記制限を解消する方法及び試験システム
がなお要望されている。
が1つのコンパートメントから別のコンパートメントに試料が移動するのに関与
しており、適当な反応物質が1つ以上のコンパートメントにおいて試料と組み合
わされている。
たデバイスに収容されている。意図される信号検出器には、光電子増倍管、フォ
トダイオード及び電荷結合デバイスが含まれる。
試料の少なくとも一部とアナライトに対して実質的に選択的な結合親和性を有す
る試薬、緩衝液、酸、塩基または洗浄液との接触が含まれる。意図される反応物
質には、センス及びアンチセンス核酸、抗体、固相基質、発色団及び増幅因子が
含まれる。
関する添付図面を参照しながらの以下の詳細な説明からより明らかとなるであろ
う。なお、添付図面において同一部品には同一番号が付されている。
ライザーの斜視図である。 図6は、試料中のアナライトを測定するために図1〜4の容器と共に使用され
得るアクチュエータの概略図である。
数のコンパートメント13,22,26,28,30,32及び入口12とつな
が通路16を有するパウチからなり、コンパートメント13とポータル24,3
4,36,38,40は複数のコンパートメントと相互連結している。
ートプラスチックパウチであり、その中にコンパートメント、入口、通路及びポ
ータルがすべてヒートシールにより規定されている。勿論、容器の種類及び寸法
、コンパートメント及び相互連結部の配置及びコンパートメントの内容は具体例
毎に異なり、当業者ならば図1の具体例が多数の可能性ある容器の1例に過ぎな
いことが分かるであろう。
容器は通常50μl〜約5mlの範囲の容積を有するような大きさに作られると
考えられる。好適な容器は、容器の少なくとも一辺が複数のアクチュエータと接
することができる限り任意の形状を有し得る。好ましい形状は平らな封筒形であ
るが、箱形、丸形、半球形、球形さえも考えられる。
、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン及びポリ
ウレタンのような熱可塑性材料から形成され得る。前記シートは約0.05mm
〜約2mmの範囲の比較的均一の厚さを有すると考えられる。対向する2枚のシ
ートを同一材料から作成する必要はない。例えば、一方のシートを反射性ホイル
から構成し、他方のシートを透明もしくは半透明プラスチックから構成してもよ
い。ホイルを使用すると、温度安定性の向上に役立ち、追加の防湿及び酸素バリ
ヤーとして機能し得る。また、ホイルは熱源から試料または試薬への熱伝達を高
めることもできる。
性とは、構造または材料にダメージを与えることなく一時的に変形させることに
より穏当な力に降伏する能力を指す。本明細書で使用する穏当な力とは、典型的
には5lb/in2以下の圧力である。例えば、好ましい平らな封筒形容器は容
器が破けたり避けたりすることなく直径1インチの円筒状対象物に巻き付けるの
に十分に可撓性である。別の例では、容器の一部が該部分内に保持されている容
積が外壁を破断することなく移動させるのに十分に可撓性であることが有利であ
り得る。更に、容器は複数の開口部を有し得る。開口部の数は少なくとも1個か
ら12個以上の間のかなり広範囲であり得る。前記開口部は開閉機構を有するか
、密封可能であるかまたは永久的に開放されて得る。更に、幾つかの開口部は相
互に液体連絡性であっても、ベントまたはオーバーフローとして使用してもよい
。容器の更なる特徴は複数のコンパートメントを有することである。
ル42をも含む。別の取付けデバイスまたは方法、例えばフック、ループや適当
な位置で容器10に連結するための別の載置アタッチメントも考えられる。更に
は、容器10から載置部品をなくすことも考えられる。
は、識別マーク、実施する診断試験の種類に関する情報、患者の情報、試験結果
データまたは他の情報が記されている。ラベルは任意に取り外し可能であり、例
えば容器10から患者のカルテに移し替えることができ、これにより誤記を生む
可能性のあるデータの転記の必要がなくなる。
くの構成が考えられるが、入口をある種の一般的接続機構を使用することが好ま
しい。例えば、図1の入口12はルアーロック機構の雌部である。別の入口はよ
り単純であってもより複雑であってもよく、また針を穿刺または穿孔することが
できるパッドを含んでいてもよい。
体材料用の好適な入口は容器の頂部または底部を形成するシートの一方に簡単な
スロットとして形成され得る。前記入口は比較的硬い試験片、例えば組織または
無機質試料を受容するのに非常に適していてもよく、フラップまたはテーブ機構
によりシールされ得る。
間の間容器の他の部分から流動的に分離される容器10の一部である。通常、こ
れらのコンパートメントは容器の壁の少なくとも1つと接する少なくとも1つの
連続素子を用いて互いに分離されている。例えば、容器が円筒状ならば、連続素
子は、円筒の軸線に対してほぼ垂直であり、円筒の内周面と接する仕切であり得
る。容器が平らな袋ならば、連続素子は有利には所定空間を包囲する形態の対向
辺間のヒートシールからなり得る。
あり得る。前記コンパートメントには試料、試薬または空気が充填され得るが、
コンパートメントに空隙が実質的になくてもよい。例えば、コンパートメント2
2は約1mlの結合試薬を収容するように設計され得、洗浄コンパートメント2
8は最高約5mlの溶媒溶液を保持するように設計され得る。
部分を介して信号が検出され得るかまたは反応の進行をモニターし得る。場合に
より、対向面が信号の検出を改善するための反射面であることも有利であり得る
。コンパートメントを例えば熱、光または他の放射線から遮蔽してもよい。
つ以上の開口部を有し得る。前記開口部は、例えばコンパートメントを包囲する
不連続壁により容器の残りと永久的に液体と連絡していてもよい。また、開口部
は一時的に閉鎖されていてもよい。例えば、開口部を破損可能なシールで形成し
てもよく、開放力がシールを破損しない限りこのシールにより当該コンパートメ
ントが容器の残りの部分と分離される。通常、破損可能なシールは約5〜15p
siで流体を通過させ得る山形破断点である。別の例では、開口部は逆止め弁か
らなり、これにより弁の端部間に圧力差が生じたときに材料は一方向にのみ流れ
得る。更に別の例では、開口部は閉鎖力により一時的に閉鎖され得る。典型的に
は、閉鎖力は容器の外部から圧縮パッドを介して伝達され、これによりコンパー
トメントが容器の残りの部分から一時的に物理的に分離される。
び容器内の他のスペースを外部環境と流動的に接続するように機能する。用語「
流動的に接続」とは、具体的に液体、気体または流動化固体に関わらず流動性組
成物の移動を含む。多くの場合、流体は一方向にのみ移動すると意図されている
が、他の場合には流体の少なくとも一部を前進及び後退の両方向に移動させるこ
とが有利であり得る。
分離され得、バリヤーを或る時点で破断することが考えられる。場合により、分
離されているコンパートメントまたは他のスペースは流動的に接続可能であると
見做される。
2Aを有している。好ましくは、スロット12Aは容器100内に入っている液
体試料が漏れ出さないようにシール可能である。入口スロット12Aがプラスチ
ックまたは他のリング15内に配置されていることが有利であり得る。リング1
5は容器100に取り付けられ得、入口スロット12Aに導入した液体が容器か
ら漏れ出さないように着脱自在のカバー(図示せず)を被せることができる。
に連結されているかもしくは連結可能であるオーバーフローコンパートメントを
含んでいる。コンパートメント18は、診断試験で使用すべき所定容積を規定す
るように外部と仕切られ得る容積測定ゾーン14をも含む。例えば、所定容積が
約100μlであると仮定すると、流体受容部分18は約100μlよりも多い
供給容積(例えば、150μl)を受容することができる。この場合、150μ
lの試料を受容後、容積測定ゾーン14は所定容積の約100μlが規定され、
その後診断試験のために使用され、過剰容積の約50μlがオーバーフロー部分
20に移動するように外部と仕切られ得る。通常所定容積の試料のみが診断試験
を実施するために使用されるので、オーバーフロー部分に移動した過剰容積は診
断試験に使用されない。この外部と仕切られ得る容積測定ゾーン14により、試
料を定量分析するための手段が提供される。
ーフロー部分20への流体連結を与えるエリアを除く所定容積を規定する領域の
周りのエリアのすべてに対して圧力を加えるように少なくとも1つの可動性物体
(例えば、圧縮パッド)を用いる。これにより、所定容積を規定する領域が部分
的に包囲され、過剰容積はオーバーフロー部分20に移動し得る。第2ステップ
では、過剰容積が所定容積から分離するように少なくとも1つの可動性物体(例
えば、仕切エッジ)を用いる。これにより、所定容積を規定する領域は完全に包
囲される。圧縮パッド及び仕切エッジは、所定容積が規定されるならば任意の材
料から作成され得る。可動性物体の仕切は加えた圧力が特定容積を所定容積とし
て規定し得るように調節され得ると認められる。
104,106,108を有する。図4に示すオーバーフローコンパートメント
20は、線B−Bに沿ってシールされたなら図3に示したと同一の構成を有する
。この具体例では、コンパートメント102,104,106,108はそれぞ
れ試薬コンパートメント22、反応コンパートメント26、基質コンパートメン
ト30及び洗浄コンパートメント28からなる部分を有する。線B−Bに沿って
シールされたなら、これらのコンパートメント部分は図3に示す試薬コンパート
メント22、反応コンパートメント26、基質コンパートメント30及び洗浄コ
ンパートメント28になり得る。更に、コンパートメント102,104,10
6,108はそれぞれ取外し自在のデリバリー部分110,112,114,1
16を有する。更に、コンパートメント102,104,106,108はそれ
ぞれ流体入口118,120,122,124を有する。従って、コンパートメ
ント102は結合試薬コンパートメント22に相当する部分、取外し自在のデリ
バリー部分110及び流体入口118を有する。コンパートメント104は反応
コンパートメント26に相当する部分、取外し自在のデリバリー部分112及び
流体入口120を有する。以下同様である。
各コンパートメントの流体入口を介して取外し自在のデリバリー部分に導入され
る。例えば、イムノアッセイでは、少なくとも1つの結合対メンバーを含む流体
をコンパートメント102の取外し自在のデリバリー部分110に挿入され得る
。固体物質を含む流体はコンパートメント104の取外し自在のデリバリー部分
112に挿入され得る。基質を含む流体はコンパートメント106の取外し自在
のデリバリー部分114に挿入され得る。洗浄液はコンパートメント108の取
外し自在のデリバリー部分116に挿入され得る。適当な流体を各取外し自在部
分に挿入したら、各コンパートメントの入口は挿入した流体が該コンパートメン
ト内に留まるようにシールされ得る。これは、線A−Aをヒートシールすること
により実施され得る。各コンパートメントに同伴される泡の数を最小限とするた
めに、流体入口をシールする前に各コンパートメントのコンパートメント部分近
くに各流体を配置し得る。こうするために、重力により各流体が各コンパートメ
ント部分に押しやられるように容器は配置され得る。
外し自在のデリバリー部分から各コンパートメントのコンパートメント部分に移
動し得る。再び、各コンパーンメントに同伴される泡の数を最小限とするために
、各流体を移動させる前に該流体は各コンパートメントのコンパーンメント部分
の近くに配置され得る。流体をデリバリー部分からコンパートメント部分へ移動
させるためには任意の方法が使用され得る。例えば、重力及び/または圧力を使
用して各コンパートメントのコンパートメント部分に流体を移動させることがで
きる。一旦各流体の少なくとも一部をコンパートメントのコンパートメント部分
に移動させたら、そのコンパートメント部分内の流体が該部分に留まるように前
記部分は各コンパートメントのデリバリー部分からシールされ得る。例えば、線
B−Bに沿ってシールされ得る。次いで、各コンパートメントのデリバリー部分
は任意の適当な手段により、例えば線B−Bに沿って切断することにより、容器
から切り離され得る。この場合、各コンパートメントのデリバリー部分を切り離
すと図3に示す診断デバイスとなる。
ゾーン412を有する主要区画410、ドア420、複数のアクチュエーター4
30、検出器440、プリンター450及びインターフェース460を含む。ア
ナライザー400には例として処理容器200が共に図示されている。
電子部品または他の回路部品が収容されている。勿論、主要区画410は適当な
形状及び寸法を用いて設計され得、プラスチック、金属または任意の他の好適材
料から形成され得る。
ドア420と協働している。別の具体例では、ドアは必ずしも必要でなく、その
代わりに容器はアクセススロットに挿入され得る。整合ポスト414は適当な様
式で構成され、全く排除してもよい。
す目的で1つ以上の力を容器10に加えるために使用される。前記グループ41
2の一部をなし得るアクチュエータの例は圧縮パッド、棒状ローラーまたはホイ
ールである。考えられるアクチュエータは1つ以上の追加の機能、例えば加熱、
冷却及び磁力の負荷をも有し得る。例えば、アクチュエータは酵素を熱不活化し
たり、反応を所望温度に加温したりし得る。別の具体例では、アクチュエータは
磁気ビースの表面に結合することによりアナライトを濃縮するために使用され得
る。アクチュエータは流体、固体または空気が占める容積を変更するためにも使
用され得る。流体の例には、緩衝液、試料、反応混合物、試薬溶液等が含まれ得
る。固体には常磁性ビーズが含まれ、気体には保護剤としての窒素またはアルゴ
ン、化学反応の副生成物としてのCO2が含まれ得る。
当な力を加えるのに適当な材料から適当なパターンで作成され得る。典型的には
、圧縮パッドは実質的に平らな面であり、コンパートメントまたは通路の形に対
応する形を有する。仕切をシールするためにアクチュエータを使用する場合には
、仕切エッジは好ましくは楔または突出部を有する圧縮パッドの形態で用意され
得る。
ために使用される信号検出器の組合せである。意図される信号検出器には、光電
子増倍管、フォトダイオード及び電荷結合デバイスが含まれる。任意に、検出器
440をアナライザー400に含める。
刷するために使用され、例えば紙ラベルまたはシート上に印刷される。任意に、
プリンターはアナライザー400に含める。
で交換する他の手段であり得る。典型的なインターフェースは共通のRS232
(シリアル)データポートである。
スキャナを含めたアナライザー400に対する他の構成は図示されていない。
412を更に詳細に示す。しかしながら、アクチュエータグループ412は特定
構成を有する容器200以外の多くの異なる容器と一緒に使用することができ、
一般的なアクチュエータグループは非常に多数の容器及び対応する試験プロトコ
ルと共に使用され得ることを理解すべきである。
したデバイス200の複数のコンパートメントに対応する一連の圧縮パッドを有
する。各圧縮パッドは、流体が移動するようにデバイスの特定区域に外力を加え
るために機能し得る。例えば、圧縮パッドはコンパートメント内の山形破断点に
5〜50psiの流体圧力を加えるために使用され得る。典型的には、2つの圧
縮パッドは山形破断点を有する各コンパートメントに対応する。1つの圧縮パッ
ドは流体を山形破断点に向かって移動させるために使用され、他方の圧縮パッド
は流体を山形破断点を介して移動させるために力を加えるべく使用される。加え
て、山形破断点に近い圧縮パッドは所要によりコンパートメント間を流体が移動
するのを防止するために使用され得る。
ッドV01,V03を有する。結合試薬コンパートメント圧縮パッドV01を圧
縮後結合試薬コンパートメント圧縮パッドV03を圧縮すると、デバイス200
の結合試薬コンパートメント22内の流体はデバイス200の山形破断点24を
通過し得る。更に、結合試薬コンパートメント圧縮パッドV03はコンパートメ
ント間を流体が移動するのを防ぐために機能し得る。
V10をも有する。容積測定ゾーン圧縮パッドV03,V04,V07は所定容
積の試料を規定するエリアを部分的に包囲するように機能し得る。容積測定ゾー
ン圧縮パッドV10は流体が1つのコンパートメントから他のコンパートメント
に移動するように機能し得る。更に、アクチュエータ412は、所定容積を規定
するように機能し得る仕切エッジV08を有する。仕切エッジV08により、流
体が例えば流体受容部分18とデバイス200のオーバーフロー20の間を移動
するのが防止され得る。
体を反応コンパートメントから移動させ得る以外に、反応コンパートメント圧縮
パッドV09は常磁性磁石V15より生ずる磁力をも回転するように回転し得る
。可動性磁力は、アッセイの反応速度が上昇するように反応コンパートメント内
で常磁性粒子を移動させるために使用され得る。更に、常磁性または電気磁石に
より生ずる磁力は常磁性粒子を特定位置に保持するために使用され得る。
1、洗浄コンパートメント圧縮パッドV05,V12及び廃液受容コンパートメ
ント仕切エッジV02を有する。前記圧縮パッドは流体を移動させるために使用
され得、廃液受容コンパートメント仕切エッジV02は流体が例えばデバイス2
00の反応コンパートメント26と排液受容コンパートメントコンパートメント
32の間を移動するのを防止するために使用され得る。
定的に光電子増倍管、フォトダイオード及び電荷結合デバイスが含まれる。図5
を参照すると、アナライザー装置400は光電子増倍管414を有する。更に、
シャッター416が光電子増倍管414を保護するために使用され得る。
の外力を加えるようにプログラム可能であり得る。更に、アナライザー装置は診
断デバイスを位置づけるための整合手段(例えば、複数のピン)を有し得る。更
に、アナライザーは各圧縮パッド及び仕切エッジの各側上に圧縮センサーを有し
得る。これらのセンサーは加えた圧力の量を測定し、調節するために使用され得
る。加えて、これらのセンサーは各圧縮パッド及び仕切パッドが操作中正しく働
いているかを調べるために使用され得る。
ュエータ構成部品を参照してデバイス200を使用している。0はオフ、すなわ
ち外圧を加えていないことを意味し、1はオン、すなわち外力を加えたことを意
味する。
せる。コンパートメント13の能力を超えた過剰試料は溢出コンパートメント2
0に溢れ出、この溢出コンパートメント20はコンパートメント13中の試料の
量を分取するように機能する。コンパートメント22からの第1反応物質を試料
に添加し、適切にインキュベートした後試料を反応コンパートメント26に進入
させる。反応チャンバ26は追加の反応物質を含んでいてもよく、基質または他
の反応物質コンパートメント30から更なる反応物質を添加することもできる。
処理段階の1つ以上の時点で、試料を洗浄コンパートメント28からの洗浄液に
より洗浄し得る。廃棄材料は廃棄コンパートメント32に押し込む。これらの処
理中、試料内のアラナイトに関して各種反応が起こり、色または他の検出可能な
信号がアナライトの量または存在に対応して発生する。信号はコンパートメント
26の1つの側壁を介して読みとられる。
とも含む任意の固体、流体または気体状物質を指す。意図される固体試料には有
機物質、無機物質、または有機/無機物質の混合物が含まれる。意図される有機
物質には高分子物質、高分子物質の類似体、細胞及び組織が含まれる。例えば、
薬物、ウイルス、細菌または真核細胞及び脊椎動物組織である。意図される無機
物質には塩、その複合体または混合物、例えば無機塩及び無機組成物が含まれる
。好ましい液体試料には水または化学的に均質な流体が含まれるが、各種液体と
他の液体もしくは成分(例えば、水、石油またはコーヒー)との混合物も含まれ
得る。本発明で特に考えられる液体は液相と溶解もしくは未溶解固体の複合混合
物からなる。その例は体液、排水、飲料等である。気体試料には比較的純粋な気
体が含まれるが、比較的純粋な気体と他の気体または蒸気との複合混合物が含ま
れ得る。その例は周囲空気、及び各種有機汚染物質(例えば、NO2、CO、ベ
ンゼン等)を含む空気である。
ライトは通常、溶媒中に少なくとも部分的に可溶性であるかまたは流体に少なく
とも混和性である。アナライトは有機、有機金属、無機またはその適当な組合せ
であり得る。意図される有機化合物は複雑な化合物から非常に単純な化合物まで
である。例えば、興味深いアナライトにはタンパク質、成長因子、ホルモン、伝
達物質、酵素、血餅形成因子、IGF−1、細菌、ウイルス、酵母、アセチルコ
リン、カフェイン、ベンゾピレン、ダイオキシン、薬物、カルモジュリン、Pb
−テトラエチル、アルカリ金属及びアルカリ土類金属イオン(例えば、K+、N
a+、Ca2+、Mg2+)及び塩が含まれる。
応物質と反応し得る任意の物質を指す。この中には、結合試薬、固相、溶媒、洗
浄組成物、信号発生物質等が含まれる。一般的に、検査室ベンチ試験で実際に使
用可能な反応物質も本発明の容器及びデバイスと共に使用され得る。反応物質は
所与の試験プロトコルのために適宜複数のコンパートメント中に別個にまたは一
緒に収容され得る。
応物質コンパートメント22は少なくとも1つの結合対メンバーを含む流体を収
容し得る。結合対メンバーは別の分子と特異的に結合して結合対を形成する分子
であり得、例えば抗体または該抗体と特異的に結合する抗原である。他の考えら
れる結合対メンバーには特異的抗原結合能を有する抗体断片、レセプター及びリ
ガンド、センス及びアンチセンス核酸、金属イオン、キレート化剤及びアプタマ
ーが含まれる。
実施する試験に対する試薬を1つ以上収容し、結合が関与するアッセイの場合に
は前記試薬は大抵1つ以上の結合対メンバーを含む。例えば、試薬コンパートメ
ント22はそれぞれ検出すべきアナライト上に存在する異なるエピトープに対し
て特異性を有する第1結合対メンバー及び第2結合対メンバーを収容することが
有利である。更に、第1結合対メンバーはアナライトを検出し得る分子にコンジ
ュゲートされ得、第2結合対メンバーはアナライト−多結合対メンバー複合体が
捕捉され得るように別の結合対メンバーにコンジュゲートされ得る。例えば、試
薬コンパートメント22内の流体はそれぞれ試料中に存在するアナライトXを結
合する2つの異なる抗体を含み得る。第1抗体は、酵素活性の量がアナライトX
の量に相関し得るように酵素にコンジュゲートされ得る。第2抗体はアナライト
Xを含有する複合体及び抗体がストレプトアビジンにより捕捉されるようにビオ
チンにコンジュゲートされ得る。結合対メンバーの任意の特定組合せを特定の診
断試験を実施するために使用され得ると理解されたい。別の実施態様では、標識
抗原を例えば競合アッセイにおいて使用され得る。
。本発明の他の態様のように、実際ベンチ試験で使用可能な任意の標識を本発明
の教示に従って使用し得る。例えば、標識にはアクリジニウムエステル、イソル
ミノール誘導体、発蛍光団、酵素及びその組合せが含まれ得る。アルカリホスフ
ァターゼ、ペルオキシダーゼ、キサンチンオキシダーゼ及びグルコースオキシダ
ーゼのような酵素をアナライトの存在を検出するために結合対メンバーに結合さ
せ得る。
スチレン、ポリウレタン、ナイロン、スチレン、ガラス繊維や熱可塑性物質のよ
うな固相物質が含まれる。前記固相は、通常の検査室で使用されているのと実質
的に同一の方法で使用され得る。幾つかのクラスの試験では、例えば固相はスト
レプトアビジンのような診断上有用な化合物を結合するために使用され得る。特
に興味深いものは各種ビーズまたは他の粒子、特に常磁性粒子であり、これらの
粒子が標的物質を結合するために結合メンバーでコートされていることが有利で
ある。その後、常磁性粒子は、結合した標的物質を試料の残りから分離するため
に磁力の影響下で移動され得る。常磁性粒子の特に有用な用途には、血漿の全血
からの分離が含まれる。典型的な方法では、全血を赤血球表面抗原に対して高い
特異性を有する第1抗体と結合し得、その後第2抗体が結合している常磁性ビー
ズと結合し得る。第2抗体は第1抗体と結合し、赤血球は磁場の影響下で残りの
血漿からゆっくりと離され得る。
に考えられる。ビーズは、コンパートメント内またはその間の流体流れを変更す
るパックのように移動され得る。
の安定性の維持、そうでなければ固体状態にある物質の流動化または洗浄液とし
ての使用を含めた複数の目的のために使用され得る。これらの目的のために意図
される流体には保存剤、洗浄剤(例えば、CHAPS、ツイーン20,トリトン
X−100、コール酸及びSDS)、蛋白質(例えば、BSA)、食塩液、リン
酸緩衝食塩液、トリス緩衝食塩液、相容性水性有機溶媒が含まれる。
ールウール等を含めた公知の濾過物質のすべてが意図される。
書に記載した試験に加えて、複数の反応チャンバに分取することにより複数の試
験を一個の試料で実施することができ、追加のコンパートメントを追加の試薬を
収容するために追加することもできる。撹拌、加熱及び他の操作は適当なアクチ
ュエータを用いてなされ得、1秒以下から1分以上までの時間遅れが適応され得
る。従って、本明細書の教示内容は特定のアッセイまたはプロトコル、或いは特
定の容器または検出器への適用に限定されると解釈されるべきではない。
、100μlの試料(カリブレータ、コントロールまたは患者試料)を入口12
に導入する。試料は加圧下でコンパートメント13に移動する。
アナライザー400は試験プロトコールをコントロールする。まず、通路16を
、好ましくは容器10の対向する頂部及び底部シートを適所で圧縮する封止アク
チュエータによりシールする。次いで、コンパートメント18を絞って、特定の
所望容積の試料を分取し、過剰の試料はコンパートメント20に流す。次いで、
コンパートメント18と20の間の連結をアクチュエータでシールする。
及びポリクローナルホスファターゼ標識抗体を含む抗体溶液100μlをコンパ
ートメント22からコンパートメント14に流す。抗体溶液を添加後、試料を3
7℃で5分間インキュベートする。
性粒子25〜100μlが貯蔵されているコンパートメント26に流す。1つ以
上のアクチュエータを使用して、振盪または振動を試料に与え、更にインキュベ
ーションを例えば37℃で2分間実施する。
28からコンパートメント26に移動させて試料を洗浄する。更にインキュベー
トし、この間に常磁性粒子は沈降する。常磁性磁石からの磁力を用いて沈降を強
化させてもよい。
100μlをコンパートメント30からコンパートメント26に添加する。
ト31からコンパートメント26中の試料に添加し、数秒間撹拌する。洗浄サイ
クルは3〜4回繰り返される。
物質の測定は標準の用量応答曲線を用いてコンピュータで計算される。試験に応
じて、追加の測定を適当な間隔で、例えば1分以上の間隔で実施し得る。
、本明細書に記載した以外の多くの改変を本発明の概念を逸脱することなくなし
得ることは当業者に自明である。従って、本発明の要旨は添付の請求の範囲にの
み限定される。
の斜視図である。
チュエータの概略図である。
試薬の少なくとも一つとの間で形成された複合体を洗浄することを含むことを特
徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。
Claims (20)
- 【請求項1】 試料受容コンパートメント及び信号検出コンパートメントを
含めた複数のコンパートメントを有し、その少なくとも1つのコンパートメント
に試薬を収容してなる容器を用意し、 試料を試料受容コンパートメントに受容し、 前記容器の表面を複数のアクチュエータを有するデバイスと接触させ、 試料の少なくとも一部を複数のアクチュエータを用いて試料受容コンパートメ
ントから試料検出コンパートメントに移動させ、 試料を試薬と反応させて、アナライトの存在に応じて信号を発生させることを
含むことを特徴とする試料をアナライトについて試験する方法。 - 【請求項2】 アクチュエータの少なくとも1つにより、少なくとも2つの
コンパートメント間の液体連絡が一時的に不能となることを特徴とする請求の範
囲第1項に記載の方法。 - 【請求項3】 試料の少なくとも一部を移動させるステップは試料を分取す
ることを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項4】 試料の少なくとも一部を移動させるステップは試料を希釈す
ることを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項5】 試料の少なくとも一部を移動させるステップは試料の少なく
とも一部をアナライトに対して実質的に選択的な結合を有する試薬と接触させる
ことを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項6】 試料の少なくとも一部を移動させるステップは試料の少なく
とも一部を核酸、抗体、抗原、固相、基質、洗浄液及び緩衝液からなる群から選
択される試薬と接触させることを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載
の方法。 - 【請求項7】 試料の少なくとも一部を移動させるステップは試料を分取し
、試料の少なくとも一部をアナライトに対して実質的に選択的な結合を有する試
薬と接触させ、試料の少なくとも一部を固相、洗浄液及び基質からなる群から選
択される試薬と接触させることを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載
の方法。 - 【請求項8】 試料の少なくとも一部を試料受容コンパートメントと試料検
出コンパートメントの間で可逆的に移動させることを特徴とする請求の範囲第1
項に記載の方法。 - 【請求項9】 更に試料を流体として用意することを含むことを特徴とする
請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項10】 容器が可撓性底部シートに対してシールされる可撓性上部
シートを含むことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項11】 試薬が抗体、核酸、固相基質、発色団、緩衝液及び増幅因
子からなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項12】 アクチュエータの少なくとも1つが圧縮パッドからなるこ
とを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法。 - 【請求項13】 更に、信号検出器を備えたデバイスを用意し、信号を前記
信号検出器で検出することを含むことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項14】 信号の信号検出器による検出が少なくとも1分の差で離れ
ている複数の事象を検出することを含むことを特徴とする請求の範囲第13項に
記載の方法。 - 【請求項15】 信号の検出を1つ以上のコンパートメントで実施すること
を特徴とする請求の範囲第13項に記載の方法。 - 【請求項16】 信号検出器が光電子増倍管、フォトダイオード及び電荷結
合デバイスからなる群から選択されることを特徴とする請求の範囲第13項に記
載の方法。 - 【請求項17】 更に、結果を信号を用いて計算することを含むことを特徴
とする請求の範囲第1項〜第12項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項18】 更に、搭載プリンターを備えたデバイスを用意し、結果に
関連するアウトプットを印刷することを含むことを特徴とする請求の範囲第1項
〜第12項のいずれかに記載の方法。 - 【請求項19】 更に、外部デバイスに対する電子インターフェースを備え
たデバイスを用意し、結果に関連するアウトプットを前記インターフェースを介
して送ることを含むことを特徴とする請求の範囲第1項〜第12項のいずれかに
記載の方法。 - 【請求項20】 所定容積の試料を与えるべく試料受容コンパートメントは
オーバーフローコンパートメントと流体的に連絡していることを特徴とする請求
の範囲第1項〜第12項のいずれかに記載の方法。
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