JP2008541053A - 音響デバイスを用いてアナライトを検出する方法及び装置 - Google Patents
音響デバイスを用いてアナライトを検出する方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
しかしながら、忍耐強いサンプル中の被検体の検出は典型的には診療室かクリニックのサンプルを得て解析のためにサイトからサンプルを送ることを要求する。被検体によって、その解析はいくつかのことへの1週かかる場合がある。解析の結果はドクターに送信される。その後、この人は必要なときに治療を調節するために情報を使用し、新しい治療摂生を伝えるために患者と連絡をとる。サンプルの分析に関連した遅れは、ドクターが正確に適切な治療を指定することを困難にする。更に、もし疾病進行の間違ったステージで与えられれば、特別の治療は効果がない場合があるしあるいは有毒の場合がある。例えば、レベルあるいは1つ以上の心外傷マーカーが、患者が現在心臓発作を経験しているか最近の出来事に心臓発作の持病があったかどうか示す場合がある。
音響の励起はフィールド結節に細胞を引き付けるために使用された。しかし、表面へ資料を輸送するためにこの技術を単独で使用するのは難しい。
本発明は音響の装置を使用して、アナライトを検知する方法に引き付けられる、やあ、一般項、アナライトは音響の装置の鳴り響く度数を変更するためにキャプチャ・エージェント(さらにここに1位と呼ばれた、エージェントを捕らえる)で覆われた粒子状物質の能力に基づいて検知される。キャプチャ・エージェントはアナライトに拘束することができる。キャプチャ・エージェントで覆われた多くの粒子状物質は、サンプルがある状態、および自由に競争者分子がある状態で音響の装置の感知表面に露出される。検知されるアナライトのタイプによって、感知表面は、アナライト(例えばサンドイッチ結合フォーマット)を拘束することができる、キャプチャ・エージェント(さらにここに別のキャプチャ・エージェントと呼ばれた)で覆われる。あるいは、感知表面は、競争者分子(e.g(小さな分子フォーマット))で覆われる。感知表面はここに記述されるような流体チャンバかチャネルの一部である、やあ、例えば、追加、上塗りを施した粒子状物質および(または)サンプルは、静的なモードにおける感知表面に露出することができる、上塗りを施した粒子状物質および(または)サンプルは、薬室へ導入し、与えられた期間用の期間でかえすことができる。別の実施例では、上塗りを施した粒子状物質は、流体チャンバかチャネルを通って上塗りを施した粒子状物質を流すことにより、非静的なモードにおける感知表面に例えば露出することができる。
サンプル
本発明で使用するにふさわしいサンプルは、アナライトを含んでいた疑いをかけられたどんな資料も含んでいる。ソースから得られるか、サンプルを修正する1ステップ以上に続いていたように、サンプルは直接使用することができる。1つの実施例では、サンプルは生物学的試料である。サンプルは、生理的な流体{(例えば血液、唾液、唾液、血漿、血清、接眼レンズ流体、脳脊髄液、汗、尿)のような任意の生物学のソース、ミルク、腹水、関節液、腹水、羊水などに由来する場合がある、また糞便。サンプルは、鼻か直腸綿棒のような生物学のスワブから得ることができる。さらに、サンプルは生検資料になりえる。サンプルは人間、霊長類、動物、鳥あるいは他の適切なソースから得ることができる。
キャプチャ・エージェント
本発明で使用される適切なキャプチャ・エージェントは、興味のあるアナライトに拘束することができるどんな分子も含む。用語「キャプチャ・エージェント」は、興味のあるアナライトと結合することができる分子あるいは多重分子複合体を含んでいる。キャプチャ・エージェントは、本質的に特定のやり方でそれらがパートナーを拘束することにむしろ拘束する。約10未満の解離定数(KD)を持ったエージェントを捕らえることが好まれる。キャプチャ・エージェントは、さらに例えばポリペプチド、核酸、炭水化物、核タンパク質、糖タンパク質、糖脂質およびリポタンパク質になりえる。抗体または抗体断片は、キャプチャ・エージェントのように高度に適切である。それらが拘束力のある抗体ができるので、エージェントを捕らえるように、抗原はさらに貢献する場合がある。配位子を拘束するレセプターは可能なキャプチャ・エージェントの別の例である。タンパク質キャプチャ・エージェントは単に非共有相互作用を通じてそれらがパートナーを拘束することと対話するエージェントに制限されていないために了解される。キャプチャ・エージェントは、さらに自由にそれらが拘束するタンパク質に共有結合で付けられるようになる場合がある。例えば、キャプチャ・エージェントは結合に続くその結合パートナーにフォトクロスリンク(photocrosslinked)される場合がある。
アナライト
ここに使用されるように、用語「アナライト」は例えばキャプチャ・エージェントによって認識される分子構造を指す。例えば、用語アナライトは、抗体によって認識されたエピトープを指すことができるか、あるいはレセプターによって拘束される配位子のその部分を含むことができる。用語アナライトは、さらにキャプチャ・エージェントによって認識される分子構造を含んでいる、より大きな分子を含んでいる。アナライトは細胞(例えば細胞表面タンパク質)の一部になりえる。アナライトはユーザー(例えば、あらかじめ選ばれた)によって選ばれた興味のあるアナライトになりえる。アナライトは、小さな分子ライブラリ・スクリーニングで興味のあるキャプチャ・エージェントを拘束する能力に、例えば基づいて選択することができる。
典型的には、小さな分子アナライトは単一あるいはほんの少数の結合部位を含むだろう。
小さな分子が少数あるいはたった1つの結合部位を持つので、本発明は、小さな分子アナライトを検知しかつ/または量を計るために競合的結合を使用する。
アナライトは、結合ペアの最初のメンバーで表面を覆うことにより、表面に例えば間接的に結び付けることができる。アナライトは結合ペアの別のメンバーに結び付けられるか付けられる。次に、アナライトは、結合ペアの1番目と2番目メンバー間のインタラクションによって表面に結び付けられる。適切な拘束力のあるペアは例えば、ビオチン、アビジンあるいはストレプトアビジンとニュートラアビジンのようなアビジンのビオチンおよび派生語を含んでいる。
分析フォーマット
上に記述されるように、本発明の1つの実施例では、多くの磁気微粒子は流体チャンバへ導入される。磁気微粒子は1位で覆われる、アナライトおよび流体チャンバの少なくとも1つの表面を拘束することができるエージェントを捕らえる、第2で覆われた音響の装置を含む、競争者分子と結合することができるエージェントを捕らえる。表面は、どんな適切な方法も使用して、結合ペアの第2のメンバーで覆うことができる。例えば、表面は下記に述べられるようなビオチンで覆い、次に、ビオチン化された表面を、アビジンあるいはアビジンの派生語に露出することができる。また、第2のキャプチャ・エージェントはビオチンにリンクすることができる。
磁気微粒子はアナライトを拘束することができる最初のキャプチャ・エージェントで覆われる。流体チャンバの少なくとも1つの表面は、競争者分子と結合することができる別のキャプチャ・エージェントで覆われた音響の装置を含む。1つの実施例では、競争者分子は、リンクしたアナライトあるいはタグへの境界を含む。また、第2はエージェントを捕らえる、タグに拘束することができること。タグはキャプチャ・エージェントによって認識することができるあらゆる部分になりえる。1つの実施例では、タグは結合ペアの1人のメンバーである。また、キャプチャ・エージェントは結合ペアの別のメンバーである。
例えば、タグはビオチンになりえる。また、キャプチャ・エージェントはアビジン、ストレプトアビジンあるいはニュートラアビジンになりえる。この実施例では、ビオチンは分子をビオチンにリンクする既知の方法を使用して、競争者分子を形成するためにアナライトにリンクされる。表面は、どんな適切な方法も使用して、結合ペアの第2のメンバーで覆うことができる。例えば、表面は下記に述べられるようなビオチンで覆うことができる。次に、ビオチン化された表面は、アビジンあるいはアビジンの派生語に露出することができる。
制御信号/正規化
別の実施例では、サンプル露出に応答する音響デバイスの信号出力は、制御信号と比較される、又は、制御信号を用いて標準化される。制御信号は、ユーザによって提供されるか、又は、ユーザによって取得されうる。例えば、制御信号は、特定のアナライト、キャプチャ・エージェント、又は、用いられているデバイスの特定のモデル、バージョン若しくはタイプに基づいて、ユーザに提供される値でありうる。ある実施例では、制御信号は、ロットに基づいて得られる。例えば、制御信号は、ユーザが取得したアナライトの特別のロットを表す信号でありうる。代表的な信号は、例えば、サンプルの試験の前、間、又は後に実験的に導くことができる。いくつかの実施例では、制御信号は、例えば特定のキャプチャ・エージェントとのアナライトの分析する既知数および音響デバイスの特定のバージョンによって得られる標準曲線である。
音響装置
音響デバイスは、装置と流体の間の音響のインタラクションによって流体に主に連結される。典型的な音響デバイスは表面弾性波デバイス、屈曲の薄板波装置、子羊波装置および片持ばり(カンチレバー)装置を含んでいる。音響デバイスは、さらに装置と流体の間のある粘着性のインタラクションによって流体に連結される。しかし、カップリングは主に音響結合である。粘着性のインタラクション装置は、装置と流体の間の粘着性のインタラクションによって流体に主に連結される。典型的な粘着性のインタラクション装置は石英微量天秤(QCM)装置、シヤー高調波表面弾性波デバイスおよび音響のプレート・モード装置を含んでいる。項「表面弾性波」は、エネルギーがデバイス構造で運ばれる方法を指す、ではなく、どのように、流体への装置カップル。流体が装置の飛行機の本質的なエリア一帯に対話するところで、音響デバイスは装置である。音響デバイスは答える、で、装置(つまり、運動エネルギー、位置エネルギーおよび損失は、流体に入れて主に運ばれる)の飛行機への接近中の流体に音響的に連結される飛行機運動から本質的。粘着性のインタラクション装置は、主として装置の飛行機への接近中の流体に音響的に連結されない、面内運動で答える。
一般的な考察
アプリケーションについては、粘着性のインタラクション装置と流体の間のカップリングが厚さ(装置の飛行機に関する)約10nmと約100nmの間にある場合、包含(例えば流体中の生物学か化学物質の検出および量化)、音響デバイス間のカップリングおよび流体が、厚さ(装置の飛行機に関する)約100nmと約10ミクロンの間に典型的にある。
磁気微粒子は、入力流体薬室105内に装置(例えばポンプまたは磁気撹拌器のアクションによる)によってアナライトを含んでいる流体と結合する場合がある。図1Bさらなるショー、出力、カートリッジ103の出口115から流体を受け取る入口113を備えた流体チャンバ111。この出力流体薬室111は1つ含んでいるか、流体素子にもっとここに記述した。また、それは廃液の格納及び/又は処理のために1つ以上のメカニズムを含んでいる場合があらん。
表面は適切なリンクする化合物で覆われた=でありえる。適切なリンクする化合物は市販で入手可能である。1つの実施例では、下記に述べられるように、リンク化合物はビオチンPEGジスルフィドを含む。別の実施例では、チオールを終了したアルキル・チェーンは、自己集合した単分子層(SAM)を形成する金表面にリンクされる。SAMチェーンの小片、許可するために反応的なグループ(例えばカルボキシル)で終了する、共有結合、SAMにキャプチャ・エージェントをリンクすることはつなぐ、当技術の中で既知の生化学的プロセスステップの使用。SAMチェーンの剰余は、非リアクタンス性のグループ(できれば非特異性の結合(例えばエチレングリコールのオリゴマー)に抵抗するために親水性の形質を持っているオン)で終了してください。他の界面化学は文献に述べられており、捕獲表面を生むために使用することができる。
およそ3μmの直径を備えた酸化鉄の常磁性の粒子で、50%に接近する捕集効率は達成することができる。
すなわち、下流領域のアナライト粒子複合体146(ここで境界層はアナライトを部分的に失う)は、上流領域のアナライト粒子複合体146を行うより高いフィールドおよび磁場勾配を経験する。
検出プロトコル200の第一歩202は202を得ており準備している、アナライトサンプル。様々な準備プロセスはテストされているアナライトの特定タイプに依存して、試験に先立って行なわれる必要がある場合がある。例えば、食物(例えば牛挽肉中の大腸菌)の微生物を発見すると、サンプルは、濃縮ブイヨンと最初に混じり合って、身体に入り(stomached)、インキュベートされ、ろ過した。血液のタンパク質の発見のために、サンプルは最初にろ過されるか遠心分離機にかけられるだろう。また、血清は分離した。試料調製ステップを含んでいる試験プロトコルの特定の例はここに記述される。
他の検出プロトコルは上に記述されたシステム100と共に使用されてもよい。個々のステップは特定のアプリケーションかアナライトの必要条件に依存して、除去するか加えることができる。例えば、図6は、検出プロトコル(図4に示されるものに似ている)のための時間進化プロットを示す。しかしながら、図6は、PSAの分析のための検出プロトコルを描く。それは、タンパク質の検出に対するシステム100の能力を実証する。
さらに、流れの向きはプロトコル中に逆転することができる。例えば、流れの向きの逆転は、不明確に装置からの境界物質を洗うのに、あるいは利用可能なサンプルをより効率的に利用するのに役立つ場合がある。
例
例1:屈曲薄板波装置の表面のキャプチャ・エージェント機能化のための一般化された方法
1.屈曲の薄板波装置(たわみ板波デバイス)104の表面(例えばセンサ表面143)上への預金金、また例えば酸素プラズマを備えた金表面143を清潔にする。
1.約100cfu/mLより大きな濃縮を備えた大腸菌O157:H7を含んでいるアナライトサンプルを準備する。
a.再延期する、チューブの底の磁気ビーズペレットが消えるまで、大腸菌抗体(例えばDynabeads反大腸菌0157(Dynalバイテクから利用可能))で覆われた磁気ビーズ。磁性プレートのラック(例えばDynal MPC−S)にmicrocentrifugeチューブを置いてください。チューブ(磁気ビーズストックのボリュームは選択した、希望の最終のビード濃縮に基づく)の中への磁気ビーズ保存溶液のピペット1−20μL。
c.ラックを数回逆にしてください。磁気ビーズが解決するのを防ぐために温和な連続的なかくはんで10〜60分間室温でチューブ中の溶液を培養してください。
e.チューブを開く、そして注意深く、吸引液、またサンプル上澄みを廃棄する、と同様に、チューブのキャップにおいて液体のままであること。
g.チューブに洗濯バッファ(PBSトゥイーン)の1 mLを加えてください。チューブのキャップを閉じて、ビードを再保留するためにラックを数回逆にしてください。
i.簡潔にボルテックス・ミキサーを使用して、チューブの内容を混合してください。
3.大腸菌O157:H7の検出
a.大腸菌O157:H7抗体を備えた屈曲の薄板波装置104の表面143を機能的にしてください(同様にA.3とA.4のステップによって記述されたとともに)。
d.基線出力信号は屈曲の薄板波装置を使用して得られる。基線信号は測定される、標準、標準ポンプ速度(例えば200μL/min)で約5分間流体チャンバ160に、および流体チャンバ160から流れ込むバッファを洗う。
h.どんな磁気ビーズあるいはマトリクス成分も削除するために自動的な洗濯プロトコルを始めてください。
1.遠心分離によって人間の血液サンプルから得られた人間の血清を含んでいるアナライトサンプルを準備してください。
a.再延期する、チューブの底の磁気ビーズペレットが消えるまで、PSAの抗体(例えばDynabeads反PSA(Dynalバイテクから利用可能))で覆われた磁気ビーズ。磁性プレートのラック(例えば、ダイナル社のMPC−S)にマイクロ遠心管を置いてください。チューブ(磁気ビーズストックのボリュームは選択した、希望の最終のビード濃縮に基づく)の中への磁気ビーズ保存溶液のピペットl−20μL。
c.ラックを数回逆にしてください。磁気ビーズが解決するのを防ぐために温和な連続的なかくはんで10〜60分間室温でチューブ中の溶液を培養してください。
e.チューブを開く、そして注意深く、吸引液、またサンプル上澄みを廃棄する、と同様に、チューブのキャップにおいて液体のままであること
f.磁性プレートを削除してください。
h.2度ステップd−gを繰り返してください。
3.PSAの検出
a.PSAの抗体を備えた屈曲の薄板波装置104の表面143を機能的にしてください(同様にA.3とA.4のステップによって記述されたとともに)。
d.基線出力信号は屈曲の薄板波装置104を使用して得られる。基線信号は測定される、標準、標準ポンプ速度(例えば200μL/min)で約5分間流体チャンバ160に、および流体チャンバ160から流れ込むバッファを洗う。
h.どんな磁気ビーズあるいはマトリクス成分も削除するために自動的な洗濯プロトコルを始めてください。
例IV:口径測定器(キャリブレータ)I中のPSA
実例経由で、実験はどのデータが、本発明の原理による図1Aのシステム100を使用して得られたかに行なわれた。ダイナル社のトシルに活性化された最高の常磁性のビード、反前立腺特異性抗原(PSA)で機能的にされた、抗体(PN、サンディエゴ(CA)のオフィスを持つスクリップス・ラボラトリーズ社90205)を捕らえる、サンプルにさらされた。サンプルはスパイクがおよそ0pg/mLでつけられて、1xPBS(燐酸塩緩衝食塩水)および1%のウシ血清アルブミン(BSA)を含んだ、自由なPSAの10pg/mL、100pg/mLおよび500pg/mL(マサチューセッツ州コンコード所在のフィッツジェラルド・インダストリーズ・インターナショナル社)。ほぼサンプルに関しての2x10〈4〉ビーズ/mLの命令のビード濃縮は、実験の中で使用された。1時間温和な連続的なかくはんを備えたビードでかえされた場合スパイクがつけられたサンプル。
次に、チップは、エタノールの中でビオチンPEGジスルフィド解決策(カタログ番号41151−0895番、ノルウェイのオスロ所在のポリピュア社)の0.5のHiM解決策に転送され、夜通しかえることを許された。チップは、30分間純粋なエタノール溶液へ後ろに転送された。チップは簡潔で最終のエタノールすすぎを受け取り吹分けられた、乾燥している、窒素ストリームの使用。準備条件上の変異は達成された同様の結果で作ることができる。
自由なエストラジオールには特定の羊単クローン抗体は標準分析法を使用して、ダイナル社によるM280トシルに活性化されたビードにつながれた。
例VI:FK−506のための競合アッセイ
1.0、0.5、2.0および20ナノグラム/mlのFK−506濃縮を備えたアナライトサンプルを生産するために、FK−506は、2mlのバッファ(0.05%の1XPBSのトゥイーン、20、1%のBSAを含んでいること)に加えられた。
4.サンプルは、センサがキャプチャ・エージェント(アンチ−FK−506IgM)と機能的にされた場合FPW装置を使用して分析された。図10を参照して、センサ12は上に記述されるようにニュートラアビジン30で機能的にされた。また、アンチFK−506IgMは標準のビオチンラベル化法を使用して、ビオチン化された32だった。図10のパネルBの中で示されるように、アナライト10(このインスタンスFK−506の中の)は、キャプチャ・エージェント14(このインスタンス反−FK−506抗体中の)とラベルが付けられた、競争者分子24および粒子状物質16と混じり合った。
この例については、競争者分子24は、ラベルがアナライトFK−506で付けられたキャリヤHRPを含んだ。パネルCおよびDで示されるように、粒子状物質が競争者分子と結合し、そのためにセンサ表面に結び付けるのをサンプル中のFK−506の下位レベルが可能にすると予想される。粒子状物質のより多くの物がサンプルからのFK−506に結び付けられるので、FK−506の高位レベルが感知表面へ結合する、より少数の粒子状物質に帰着すると予想される。図13および14(FK)に示されたように―0.5ナノグラム/mlから20ナノグラム/mlに及ぶ506の濃縮が、装置へサンプルを導入することから15minほどで検出された。
1.血液の各々のひとつの100μLが元あった4つのサンプルが、0、3、10、あるいは30ナノグラム/mlのFK−506で急上昇した。薬は、メーカーの指示(ダイナソリン社)によってタンパク質消化プロトコルを行なうことにより、血液マトリックスから抽出された。
3.サンプルは攪拌により混合され、半透明な混合物を生産して、室温(約23度C)で15分間かえった。
5.サンプルは攪拌により混合され、上澄みの500−600μLを生産して、10minで1800gで遠心分離機にかけられた。
3つのモノクローナルキャプチャ抗体(フィッツジェラルド10−T79 − クローン番号)中のM8010521、MOl10609およびMOl10510)は、比率2:2:1中のDynal M280トシルに活性化されたビーズにそれぞれつながれた。単クローンのAb、10−T79B、クローン数M8010509はインビトロゲン(Invitrogen)ラベル化キットF−6347でビオチン化され、PolypureビオチンPEG二硫化物リンカー(上に記述されたとともに)を使用して、金の上塗りを施したFPWセンサにつながれた(ニュートラアビジン(Neutravidin)(PN 31000を貫通する)で続いて修正)。
サンプルは、70%の木炭に裸にされた血清、30%の燐酸塩緩衝食塩水0.05%のトゥイーン20で準備された。心臓のトロポニンI(Biospacific)は、終濃度に0ナノグラム/ml 0.4ナノグラム/ml 1ナノグラム/mlおよび5ナノグラム/ml加えられた。ビードはDynal標準プロトコルによって反cTroponin抗体(Biospacific PN A34440)で機能的にされ、サンプルがそれぞれのセンサ上に流れられる前に、15分間サンプルでかえされた。ニュートラアビジンおよび上に記述されるようなビオチン化された多クローン性抗体(Biospacific PN G−129−C)で機能的にされた場合[0173][00229]センサ。ビーズ/複合剤合剤はセンサ上に流れられた。また、センサは、5分間15 uL/minでバッファを流すことにより洗われた。データは、2分のポスト磁界削除の時間点で観察された。0ナノグラム/mlのサンプルは負の正確な信号に背景強度に使用された。図19に示されるように、わずか0.4mg/mlのcTroponinが検知された。
例IX 溶解された全血中のcトロポニン
サンプルは、50%の全血(テキサス生物学的製剤)50%の燐酸塩緩衝食塩水0.05%のトゥイーンと構築された、20.心臓のトロポニンI(Biospacific)は、濃縮で0ナノグラム/ml 0.4ナノグラム/ml 1ナノグラム/mlおよび5ナノグラム/ml加えられた。Dynal標準プロトコルによって反cTroponin抗体(Bioscpacific PN A34440)で機能的にされたビードは、それぞれのセンサ上に流れられた結果の前に15分間サンプルでかえされた。
Claims (112)
- サンプルにおいて1又は複数の心臓マーカを検出することによって心臓損傷(cardiac injury)を検出する方法であって、
a)前記心臓マーカを結合することができるキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の粒子を流体チャンバの中に導入するステップであって、前記流体チャンバの少なくとも1つの表面は前記心臓マーカを結合することができるキャプチャ・エージェントを有する音響デバイスを含む、ステップと、
b)前記音響デバイスによって出力される信号をモニタすることにより前記サンプルにおいて1又は複数の心臓マーカを検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法において、前記音響デバイスはたわみ板波デバイスであることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、基準と比較して前記心臓マーカのレベルが高い場合には心臓損傷を示すことを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記複数の粒子は前記流体チャンバの中に導入される前に前記サンプルに露出されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記サンプルは前記複数の粒子を導入する前に前記流体チャンバの中に導入されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記粒子は磁性体であり、前記音響デバイスの近傍において磁束を生じ、前記複数の磁性粒子の中の少なくとも1つを前記少なくとも1つの表面に引き寄せるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項6記載の方法において、前記磁束はステップc)の前に除去されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記サンプルは、血液、血漿、血清、脳脊髄液、尿、唾液及び生検材料で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記1又は複数の心臓マーカは、c−トロポニン−I、ミオグロビン、クレアチンキネーゼMB(CK−MB)及び虚血修飾アルブミンで構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記心臓マーカはc−トロポニン−Iであることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、ステップb)の信号出力を制御信号と比較するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項11記載の方法において、前記制御信号はサンプルが存在しないときに取得されることを特徴とする方法。
- 請求項11記載の方法において、前記制御信号は標準曲線であることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記心臓マーカを結合することができる前記キャプチャ・エージェントは前記表面に間接的に結合されていることを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、前記表面は結合ペアの第1のメンバでコーティングされ、前記心臓マーカは前記結合ペアの第2のメンバに結合されることを特徴とする方法。
- 請求項14記載の方法において、前記結合ペアは、ビオチン/アビジン、ビオチン/ストレプトアビジン及びビオチン/ニュートラアビジンで構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法において、前記キャプチャ・エージェントは抗体であることを特徴とする方法。
- 請求項17記載の方法において、前記粒子が結合されたキャプチャ・エージェントと表面が結合されたキャプチャ・エージェントとは同一のキャプチャ・エージェントであることを特徴とする方法。
- 個人における薬剤用量を調整すべきかどうかを判断する方法であって、
a)サンプルにおいて1又は複数の心臓マーカのレベルを検出するステップであって、
i)前記心臓マーカを結合することができるキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の粒子と前記サンプルとを流体チャンバの中に導入するステップであって、前記流体チャンバの少なくとも1つの表面は前記心臓マーカを結合することができるキャプチャ・エージェントを有する音響デバイスを含む、ステップと、
ii)前記音響デバイスによって出力される信号をモニタすることにより前記サンプルにおける1又は複数の心臓マーカのレベルを検出するステップと、
を含むステップと、
b)前記サンプルの中の前記1又は複数の心臓マーカのレベルに基づいて前記薬剤用量を調整すべきかどうかを判断するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - サンプルにおけるバクテリアを検出する方法であって、
a)前記バクテリアを結合することができるキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の粒子を流体チャンバの中に導入するステップであって、前記流体チャンバの少なくとも1つの表面は前記バクテリアを結合することができるキャプチャ・エージェントを有する音響デバイスを含む、ステップと、
b)前記音響デバイスによって出力される信号をモニタすることにより前記サンプルにおけるバクテリアを検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項20記載の方法において、前記音響デバイスはたわみ板波デバイスであることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記複数の粒子は前記流体チャンバの中に導入される前に前記サンプルに露出されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記サンプルは前記複数の粒子を導入する前に前記流体チャンバの中に導入されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記粒子は磁性体であり、前記音響デバイスの近傍において磁束を生じ、前記複数の磁性粒子の中の少なくとも1つを前記少なくとも1つの表面に引き寄せるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項24記載の方法において、前記磁束はステップb)の前に除去されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記サンプルは、唾液、鼻腔スワブ(nasal swab)、血液、血漿、血清、脳脊髄液、尿、及び糞便(fecal matter)で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記サンプルは鶏肉洗浄液及び鶏肉(poultry wash and meat)から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記バクテリアは、病原性大腸菌、淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、ボレリア・バーグドルフェリ(ライム病原因菌、Borrelia burgdorferi)、コレラ菌(Vibrio cholerae)、ジフテリア菌(Corynebacterium diphtheriae)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium/Salmonella thyphimurim)、サルモネラエンテリカ(Salmonella enterica)、赤痢菌(Shigella sp.)、カンピロバクタ(Campylobacter sp.)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、クリプトスポリジア(Cryptosporidium sp.)及び腸球菌(Enterococcus sp.)で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、ステップb)の信号出力を制御信号と比較するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項29記載の方法において、前記制御信号はサンプルが存在しないときに取得されることを特徴とする方法。
- 請求項29記載の方法において、前記制御信号は標準曲線であることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記バクテリアを結合することができる前記キャプチャ・エージェントは前記表面に間接的に結合されていることを特徴とする方法。
- 請求項32記載の方法において、前記表面は結合ペアの第1のメンバでコーティングされ、前記キャプチャ・エージェントは前記結合ペアの第2のメンバに結合されることを特徴とする方法。
- 請求項32記載の方法において、前記結合ペアは、ビオチン/アビジン、ビオチン/ストレプトアビジン及びビオチン/ニュートラアビジンで構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項20記載の方法において、前記キャプチャ・エージェントは抗体であることを特徴とする方法。
- 請求項35記載の方法において、前記粒子が結合されたキャプチャ・エージェントと表面が結合されたキャプチャ・エージェントとは同一のキャプチャ・エージェントであることを特徴とする方法。
- 請求項36記載の方法において、前記サンプルは肉又は鶏肉洗浄液を含み、サンプルにおいてバクテリアを検出することによって食品の安全性を評価するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- サンプルにおけるバクテリアを検出することによって食品の安全性を評価する方法であって、
a)前記バクテリアを結合することができるキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の粒子を流体チャンバの中に導入するステップであって、前記流体チャンバの少なくとも1つの表面は前記バクテリアを結合することができるキャプチャ・エージェントを有する音響デバイスを含む、ステップと、
b)前記音響デバイスによって出力される信号をモニタすることにより前記サンプルにおけるバクテリアを検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、前記音響デバイスはたわみ板波デバイスであることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記複数の粒子は前記流体チャンバの中に導入される前に前記サンプルに露出されることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記サンプルは前記複数の粒子を導入する前に前記流体チャンバの中に導入されることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記粒子は磁性体であり、前記音響デバイスの近傍において磁束を生じ、前記複数の磁性粒子の中の少なくとも1つを前記少なくとも1つの表面に引き寄せるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項42記載の方法において、前記磁束はステップb)の前に除去されることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記サンプルは、血液、血漿、血清、脳脊髄液、尿、及び糞便で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項39記載の方法において、前記サンプルは鶏肉洗浄液及び鶏肉から選択されることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記バクテリアは、病原性大腸菌、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium/Salmonella thyphimurim)、サルモネラエンテリカ(Salmonella enterica)、赤痢菌(Shigella sp.)、カンピロバクタ(Campylobacter sp.)、クロストリジウム・ディフィシル(Clostridium difficile)、クリプトスポリジア(Cryptosporidium sp.)及び腸球菌(Enterococcus sp.)で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、ステップb)の信号出力を制御信号と比較するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項47記載の方法において、前記制御信号はサンプルが存在しないときに取得されることを特徴とする方法。
- 請求項47記載の方法において、前記制御信号は標準曲線であることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記バクテリアを結合することができる前記キャプチャ・エージェントは前記表面に間接的に結合されていることを特徴とする方法。
- 請求項50記載の方法において、前記表面は結合ペアの第1のメンバでコーティングされ、前記キャプチャ・エージェントは前記結合ペアの第2のメンバに結合されることを特徴とする方法。
- 請求項51記載の方法において、前記結合ペアは、ビオチン/アビジン、ビオチン/ストレプトアビジン及びビオチン/ニュートラアビジンで構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項38記載の方法において、前記キャプチャ・エージェントは抗体であることを特徴とする方法。
- 個人におけるウイルス負荷(viral load)を検出する方法であって、
a)ウイルスを結合することができるキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の粒子を流体チャンバの中に導入するステップであって、前記流体チャンバの少なくとも1つの表面は前記ウイルスを結合することができるキャプチャ・エージェントを有する音響デバイスを含む、ステップと、
b)前記音響デバイスによって出力される信号をモニタすることにより前記個人におけるウイルス負荷を検出するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項54記載の方法において、前記音響デバイスはたわみ板波デバイスであることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記複数の粒子は前記流体チャンバの中に導入される前に前記サンプルに露出されることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記サンプルは前記複数の粒子を導入する前に前記流体チャンバの中に導入されることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記粒子は磁性体であり、前記音響デバイスの近傍において磁束を生じ、前記複数の磁性粒子の中の少なくとも1つを前記少なくとも1つの表面に引き寄せるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項58記載の方法において、前記磁束はステップb)の前に除去されることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記サンプルは、血液、血漿、血清、脳脊髄液及び尿で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記ウイルスはヒト免疫不全ウイルス(Human Immunodeficiency virus)であることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、ステップb)の信号出力を制御信号と比較するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項62記載の方法において、前記制御信号はサンプルが存在しないときに取得されることを特徴とする方法。
- 請求項62記載の方法において、前記制御信号は標準曲線であることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記ウイルスを結合することができる前記キャプチャ・エージェントは前記表面に間接的に結合されていることを特徴とする方法。
- 請求項65記載の方法において、前記表面は結合ペアの第1のメンバでコーティングされ、前記キャプチャ・エージェントは前記結合ペアの第2のメンバに結合されることを特徴とする方法。
- 請求項66記載の方法において、前記結合ペアは、ビオチン/アビジン、ビオチン/ストレプトアビジン及びビオチン/ニュートラアビジンで構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項54記載の方法において、前記キャプチャ・エージェントは抗体であることを特徴とする方法。
- 請求項68記載の方法において、前記粒子が結合されたキャプチャ・エージェントと表面が結合されたキャプチャ・エージェントとは同一のキャプチャ・エージェントであることを特徴とする方法。
- アナライトの検出装置であって、
流体が入るために少なくとも1つの開口を有する流体チャンバと、
前記流体チャンバの少なくとも1つの内部表面の少なくとも一部を画定するたわみ板波デバイスと、
前記たわみ板波デバイスによって出力される少なくとも1つの信号をモニタするモニタ手段と、
前記アナライトに対する親和性を有するキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の磁性粒子と、
磁性粒子を前記流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面に向かって選択的に引き寄せる第1の磁束源と、
を備えていることを特徴とする装置。 - 請求項70記載の装置において、前記流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面の近傍において流体のフロー、圧力又は軌跡の中の少なくとも1つを変更するように構成された流体制御手段を更に備えていることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、前記第1の磁束源は、前記流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面から約200μmの範囲内であって前記流体チャンバの外部に存在することができることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、第2の磁束源を更に備えていることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、前記少なくとも1つの内部表面に引きつけられた磁性粒子の性質を特徴付ける手段を更に備えていることを特徴とする装置。
- 請求項74記載の装置において、前記性質は、粒体の濃度、密度、サイズ及びそれらの組合せで構成されるグループから選択されることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、この装置の使用をトラッキングする識別手段を更に備えていることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、前記流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面の近傍で流体フローを変化させるフロー発散手段を更に備えていることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、前記たわみ板波デバイスは複数の櫛形電極を備えていることを特徴とする装置。
- 請求項70記載の装置において、前記流体チャンバに入る前に前記流体が通過するフィルタを更に備えていることを特徴とする装置。
- 共鳴デバイス・システムのためのカートリッジであって、
流体が入るために少なくとも1つの開口を有する第1の流体チャンバと、
前記流体チャンバの少なくとも1つの内部表面を画定するたわみ板波デバイスと、
磁性粒子を前記流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面に向かって選択的に引き寄せる第1の磁束源と、
を備えていることを特徴とするカートリッジ。 - 請求項80記載のカートリッジにおいて、前記第1の流体チャンバの前記少なくとも1つの開口と流体的に連絡する少なくとも1つの出口を含む第2の流体チャンバを更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項81記載のカートリッジにおいて、当初は前記第2の流体チャンバの内部に配置されている複数の磁性粒子を更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項82記載のカートリッジにおいて、前記複数の磁性粒子の少なくとも一部と流体の中に配置されたアナライトとを組み合わせる手段を更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項80記載のカートリッジにおいて、第2の磁束源を更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項80記載のカートリッジにおいて、前記少なくとも1つの内部表面に引きつけられた磁性粒子の性質を特徴付ける手段を更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項80記載のカートリッジにおいて、このカートリッジの使用をトラッキングする識別手段を更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項80記載のカートリッジにおいて、前記第1の流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面の近傍で流体フローを変化させるフロー発散手段を更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項80記載のカートリッジにおいて、前記第1の磁束源は、前記第1の流体チャンバの前記少なくとも1つの内部表面から約200μmの範囲内であって前記第1の流体チャンバの外部に存在することができることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項80記載のカートリッジにおいて、前記流体チャンバに入る前に前記流体が通過するフィルタを更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- 請求項82記載のカートリッジにおいて、前記第1の流体チャンバの出口と流体的に連絡する少なくとも1つの入口を含む第2の流体チャンバを更に備えていることを特徴とするカートリッジ。
- アナライトの検出方法であって、
アナライトを含む流体と前記アナライトに対する親和性を有するキャプチャ・エージェントを含む複数の磁性粒子とを混合し、少なくとも一部のアナライトに結合された少なくとも一部の磁性粒子を生じるステップと、
前記混合された流体を第1の流体チャンバの中に方向付けるステップであって、たわみ板波デバイスの少なくとも1つの表面は前記第1の流体チャンバの中の流体と流体的に連絡している、ステップと、
前記たわみ板波デバイスの近傍において第1の磁束を生じ、前記複数の結合された磁性粒子の少なくとも一部を前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面に引きつけるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項91記載の方法において、前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面の近傍において前記第1の磁束の少なくとも1つを選択的に変化させる、又は、前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面の近傍において流体フローの少なくとも1つの性質を変化させ、前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面の少なくとも一部における前記複数の結合された磁性粒子の少なくとも一部を選択的に特定するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項92記載の方法において、前記流体フローの前記少なくとも1つの性質は、流体の圧力、流率及び流体の軌跡で構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- 請求項92記載の方法において、前記流体の少なくとも1つの性質を変化させるステップは、前記流体のフロー経路を変化させて前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面の近傍において前記磁性粒子の動きを制御するステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記第1の磁束と対向する方向に第2の磁束を適用するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項95記載の方法において、前記第2の磁束を変化させ、前記磁性粒子の中でアナライトに結合されていないものの少なくとも一部を前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面から選択的に移動させるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記第1の磁束を終了し、第2の磁束を生じて前記磁性粒子の一部を前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面から選択的に除去するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記たわみ板波デバイスを励起し前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面に接着する物質を選択的に移動させるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記少なくとも1つの内部表面に引き寄せられた前記磁性粒子の性質を特徴付けるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの中に方向付ける前に前記混合された流体をフィルタリングするステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの中に方向付けるステップは、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの第1の開口の中へ及び前記第1の流体チャンバの第2の開口の中から外へ移動させるステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの中へ方向付けるステップは、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの第1の開口の中へ流すステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記第1の流体チャンバはカートリッジの中に存在し、前記アナライトを含む流体と前記キャプチャ・エージェントを含む前記複数の磁性粒子の少なくとも一部とは、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの中に方向付ける前に、前記カートリッジの第2の流体チャンバの中で混合されることを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記混合された流体の少なくとも一部を前記第1の流体チャンバの開口の中から外へ方向付けるステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記混合された流体を前記第1の流体チャンバの中へ方向付けるステップは、前記第1の流体チャンバを含むカートリッジを前記混合された流体を含む容器の中に沈めるステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項91記載の方法において、前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面の近傍において前記第1の磁束の少なくとも1つを選択的に変化させる、又は、前記たわみ板波デバイスの前記少なくとも1つの表面の近傍において流体フローの少なくとも1つの性質を変化させ、前記混合された流体の中にある物質を前記第1の流体チャンバから選択的に除去するステップを更に含むことを特徴とする方法。
- 請求項106記載の方法において、前記物質は、磁性粒子、アナライト、結合された磁性粒子及びこれらの組合せで構成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
- アナライトの検出方法であって、
流体チャンバの中にあるたわみ板波デバイスの表面の少なくとも一部を第1のキャプチャ・エージェントでコーティングするステップと、
アナライトを含む流体を前記流体チャンバの中に方向付け、前記アナライトの一部を、前記たわみ板波デバイスの上に存在する前記キャプチャ・エージェントに結合するステップと、
第2のキャプチャ・エージェントを含む複数の磁性粒子を含む流体を、前記流体チャンバの中に方向付けるステップと、
前記たわみ板波デバイスの近傍において磁束を生じ、前記複数の磁性粒子の少なくとも一部を前記たわみ板波デバイスの前記表面の方向に引きつけるステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項108記載の方法において、前記複数の磁性粒子の少なくとも一部は前記たわみ板波デバイスの前記表面の上のアナライト又はキャプチャ・エージェントに結合することを特徴とする方法。
- 請求項109記載の方法において、前記磁束を選択的に変化させ結合されていない粒子が前記流体チャンバを出ることを可能にするステップを更に含むことを特徴とする方法。
- アナライトの検出装置であって、
サンプルに少なくとも部分的に接触する表面を画定するたわみ板波デバイスと、
前記たわみ板波デバイスによって出力される少なくとも1つの信号をモニタするモニタ手段と、
前記アナライトに対する親和性を有するキャプチャ・エージェントでコーティングされた複数の磁性粒子と、
磁性粒子を選択的に前記表面に引きつける第1の磁束源と、
を備えていることを特徴とする装置。 - 共鳴デバイス・システムのためのカートリッジであって、
流体が入る少なくとも1つの開口を有する第1の流体チャンバと、
前記流体チャンバの少なくとも1つの内部表面を画定するたわみ板波デバイスと、
を備えており、前記カートリッジは、前記たわみ板波デバイスの近傍において磁束源を提供し磁性粒子を前記第1の流体チャンバの少なくとも1つの内部表面に引きつけるように構築され構成されていることを特徴とするカートリッジ。
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