JP2009541737A - アッセイ装置と方法 - Google Patents

Abstract

蓋と、ベースと、を備えているアッセイ装置を提供する。上記蓋は、サンプル追加ゾーンと、反応ゾーンと、吸収ゾーンと、を備えている。上記複数の構成要素は、流体連通しており、且つ、サンプル追加ゾーンから吸収ゾーンへと通じる流体通路の部分を成している。(a)サンプル追加ウェルは、蓋に一体化されている。(b)吸収ゾーンは、無孔性基板上の領域から成っており、実質的に垂直な複数の突起を有している。上記複数の突起は、量を定めており、該量は、上記流体通路の量とともに、アッセイに供されるサンプル量を定めるものである。(c)少なくとも１つのフィルタが、サンプル追加ウェルと、サンプル追加ゾーンと、の間にある。更に、サンプル取り扱い方法を提供する。

Description

本発明は、アッセイ装置であって、該装置を改良する一体化された機能、を備えているアッセイ装置にかかわるものである。

進化した機器と習熟した技術とを用いる研究所内で、以前実行されていた多くの生化学的テストは、今日、医師、看護婦、又は、さらには、患者である彼自身／彼女自身によって、小さな、しばしば使い捨ての装置を用いて、実行され得るものである。このことは、ここ最近の１０年にわたる機械装置と電子機器との双方の、現在も進行しつつある小型化と同様に、生化学と医薬とのより一層の理解の結果生じたものの１つである。

上記テストは、２つのグループ、即ち、“１つの工程によるテスト”と、“２つの工程によるテスト”と、に分けることができる。上記“１つの工程によるテスト”では、サンプルの追加後に、反応が基板上で行われ、結果が、上記基板の１又はそれ以上の特性の変化として検出される。上記“２つの工程によるテスト”では、サンプルに続いて、検出可能な信号を結果として生じるような特異反応を導く検出共役物(detection conjugate)の追加が行われる。

大半のアッセイでは、検出共役物と可能な他の試薬とが、使用者による試薬の別途の追加の必要とは別に、装置内に予め投薬され又は一体化されている。

使い捨て可能なアッセイ装置の最も一般的なタイプは、サンプルを受け取るためのゾーン又は領域と、反応ゾーンと、受け取りゾーンと反応ゾーンとをそれぞれ接続している随意の輸送又は培養ゾーンと、から成っている。これらのアッセイ装置は、免疫クロマトグラフアッセイ装置として知られており、又は、ストリップテストと単に呼ばれている。それらは、毛細管流動を支持する能力のある流体通路を構成する、ニトロセルロースのような多孔性材料を使用する。サンプル受け取りゾーンは、高い頻度で、より多孔性の材料で成る。該より多孔性の材料は、サンプルを吸収する能力があり、且つ、血球の分離が望まれるとき、赤血球をより効率よく捕まえることができるものである。そのような材料の一例は、紙、フリース、ゲル、又は、薄い繊物であって、例えば、セルロース、ニトロセルロース、ウール、ガラス繊維、アスベスト、合成繊維、ポリマー等、あるいは、それらの混合物、を含んでいるもの、のような繊維性材料がある。輸送又は培養ゾーンは、通常、同じ又は類似の材料から成っており、その材料は、しばしば、サンプル受け取りゾーンとは違う多孔性を備えている。同様に、反応ゾーンは、培養ゾーンと一体化することができるものであり、又は、培養ゾーンの最先端部を構成しており、通常は、類似の、ニトロセルロースのような吸収繊維材料、又は、上に列挙した任意の材料、から成っている。

ニトロセルロース材料は、また、輸送又は反応ゾーンを構成する、又は、受け取りゾーンと反応ゾーンとを接続する、マトリックス(matrix)として、高い頻度で、使用される。ニトロセルロースを備えることの特筆すべき不利点は、タンパク質及び他の生体分子との、ニトロセルロースの高い非特異的結合性である。現在のテストストリップは、しかしながら、しばしば、この結合性の影響を低減する、過剰なサンプルを取り扱うものである。ニトロセルロースの他の不利点は、科学的な、そして物理学的な、品質の双方についてのバリエーションである。何れの場合にも、サンプル量を最小限とすることが望まれており、それは、テスト全体を小型化する傾向と一致しており、上記傾向には、精度や信頼性を損なうことなく試薬の量を最小限にすることを含んでいる。

アッセイ装置又はストリップテストでは、１又は複数の多孔性材料が、熱可塑性材料、紙、ボール紙等のストリップのような、担体(carrier)上に組み立てられている。更に、カバーが、提供され得る。上記カバーは、サンプルを受け取るための少なくとも１つの開口と、アッセイの結果を読み取るための開口又は透明領域と、を有している。高い頻度で、このカバーは、同時に、ハウジング又はケースであり、該ハウジング又はケースは、多孔性材料を包んでおり、安定性と構造上の保護とを提供するものである。そのような構成例は、US2004/171174として公開された米国特許出願シリアル番号10/794,516、国際公開番号WO2004/038414、又は、米国特許シリアル番号6,864,453を含有している。

US6,312,888は、生化学的なサンプル内の検体の分析用の幾つかの層を含んでいるアッセイ装置を記述している。

WO2005/089082から、液状サンプルを取り扱う装置が知られている。

該装置は領域を含んでおり、該領域はその表面に対して実質的に垂直な複数の突起を有しており、これによって該複数の突起が毛細管力を作り出している。そのようなアッセイ装置において、毛細管力を作り出す複数の突起を伴わない初期のアッセイ装置と比べ、新たな問題が起きている。

アッセイ装置についての最新の問題は、サンプル追加を改良する方法と、血液サンプル用ヘマトクリット耐性を改良する方法と、ピペットが上記アッセイ装置へ液体を追加するのに用いられるときに、ピペットから受ける損傷からアッセイ装置を保護する方法と、である。

US2004/171174 WO2004/038414 US6,864,453 US6,312,888 WO2005/089082

本発明の目的は、周知のアッセイ装置に関連する不利点に取り組み、先行技術の問題の少なくとも幾つかを多少とも解決する、改良されたアッセイ装置を提供することである。更に、周知のアッセイ装置に関連する不利点と発明の実施例に関連する利点とは、記述と実施例と請求の範囲と、をよく調べることによって当業者に明らかになるであろう。

本発明は、引用することによってここに取り込まれる、請求の範囲によって定められているようなアッセイ装置を、利用できるようにするものである。

更に、本発明の側面は、それらの利点と同様に、記述と実施例と請求の範囲と図面と、をよく調べることによって当業者に明らかになるだろう。

本発明は、次の記述と非限定的実施例と請求の範囲とに、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明されている。
本発明の実施例の分解図を示している。 本発明の実施例の側面図を示している。 流体通路を有している実施例と、実質的に垂直な複数の突起の寸法を図解している上記流体通路の詳細と、を図示している。 蓋と、フィルタと、ベースと、底と、を有している実施例を示している。

アッセイは、正確さと感度とについてアッセイに期待される性能に大きな影響力を有している基準に基づいて、２つのグループに分けることができる。即ち、
・優位性あるアッセイ、即ち、限られた量の抗体を用いるアッセイと、
・過剰な量の抗体を用いるもので、免疫メトリックアッセイとも呼ばれる、固相サンドイッチアッセイと、
に分けることができる。

優位性あるアッセイ形式において、抗体の量は、全ての抗原を結合するには不十分である。標識抗原の固定された量は、抗体結合部位の限られた量のため、サンプルからの非標識抗原と競合する。サンプル内の抗原の濃度は、標識抗原の比率から測定することができる。上記標識抗原は、抗体に結合されているか、又は、結合していないものである。

サンドイッチアッセイ形式において、サンプル内に存在している抗原は、固相上で過剰な抗体に結合されている。結合抗原は、その後、第２標識抗体で検出される。この場合、固相上で捕獲された標識抗体の量は、サンプル内の抗原の量に正比例している。

免疫アッセイの基本設計とその種々の変形例と、の双方において、アッセイと該アッセイを実施する環境と、の標準化と制御と、に対する大きな必要性がある。本発明の実施例は、固相側方流動免疫アッセイに関係する幾つかの問題に取り組むものである。重要な工程の１つが、検出共役物の、可溶化と輸送と、である。他の重要な工程は、細胞融解と血液凝固とのリスクの存在する、赤血球分離である。

本発明は、上述したアッセイ形式に限定するものではなく、また、当然に、当業者に周知の他のアッセイに、適合することができるものである。

本願の装置と方法とについて記述する前に、この発明は、多少変更することができるような構成、工程、材料等、ここに記述されている、特定の構成、方法の工程、そして材料に限定するものではない、ということを理解すべきである。また、ここで使用している技術は、特定の実施例のみを記述する目的で用いられており、限定することを目的とするものではない。本発明の範囲は、添付の請求の範囲と、これに均等なものによってのみ、限定されるべきものだからである。

また、この明細書や添付の請求の範囲において使用されているように、「1つの」及び「その」という単数形は、文脈が明らかに別のことを示していない限りは、複数の指示対象を含んでいる。したがって、例えば「1つの抗体」を含む反応混合物への言及は、２又はそれ以上の抗体の混合物を含んでいる。

数値の文脈で使用される場合の表現の「約」は、当業者にとってよく知られており許容可能である、精度の区間を、意味している。上記区間は、±１０％、好ましくは±５％である。

本発明を記述し及び請求する際に、以下の専門用語は、ここで述べられる定義に従って使用される。

ここで「サンプル」という用語は、多量の液体、溶液、又は懸濁液を、意味している。これらは、例えば、成分の有無、成分の濃度等、その特性のいずれかの定性的又は定量的測定を受けるためのものである。サンプルは、哺乳類、好ましくは人間のような生物から採取されたサンプルでもよく、あるいは、水サンプルのような生物圏、又は、流出水から採取されたサンプルでもよく、例えば、薬剤、食品、餌等の生産や、飲料水の精製や排水の処理等の製造のプロセスのような、技術的、化学的、又は生物学的プロセスから採取されたサンプルでもよい。サンプルは、均一化、超音波処理、濾過、沈殿、遠心分離、加熱処理等の、適切な前処理の後に、定性的又は定量的測定を受けてもよい。

本発明との関連で典型的なサンプルは、体液と、環境流体と、プロセス流体と、である。上記体液としては、例えば、血液、血漿、血清、リンパ液、尿、唾液、精液、羊水、胃液、痰、口から吐き出される唾、粘液、涙液等がある。上記環境流体としては、例えば、地上水、地下水、汚泥等がある。上記プロセス流体としては、例えば、ミルク、乳清、肉汁、栄養溶液、細胞培養媒体等がある。本発明は、全てのサンプルに適用可能であるが、体液のサンプルが好ましく、全血サンプルが最も好ましい。

サンプルの側方流動と、サンプルに存在する成分と装置に存在する反応試薬との相互作用と、そのような相互作用の検出と、に基づく、定性的又は定量的測定は、診断、環境、品質管理、規制、法医学、又は、研究目的等、何れの目的のためであってもよい。そのようなテストは、しばしば、クロマトグラフアッセイ、又は、例えば、免疫クロマトグラフアッセイのような側方流動アッセイ、と呼ばれている。

診断測定の例は、限定するものではないが、異なる複数の疾患、例えば、慢性代謝性疾患等、に対して特異なマーカーと呼ばれる検体、例えば、血糖、血中ケトン、尿グルコース(糖尿病)、血中コレステロール(アテムロール性動脈硬化症、肥満等)といった検体の測定と、心筋梗塞マーカー(例えば、トロポニン−Ｔ)等の、例えば、急性疾患の、他の特異疾患のマーカーと、甲状腺機能のマーカー(例えば、甲状腺刺激ホルモン(TSH)の測定)と、ウィルス感染のマーカー(特異ウィルス抗体の検出用の側方流動免疫アッセイの使用)と、等の測定を含有している。

診断測定の他の重要な分野は、妊娠及び受胎能力に関するものである。例えば、妊娠テスト(とりわけ、性腺刺激ホルモン(hCG)の測定)、排卵テスト(とりわけ、黄体形成ホルモン(LH)の測定)、受胎能テスト(とりわけ、卵胞刺激ホルモン(FSH)の測定)等がある。

更に、他の重要な分野は、薬物乱用を示す、薬物と薬物代謝物との、容易且つ迅速な検出のための、薬物検査の分野である。例えば、尿サンプル等内の特異薬物や薬物代謝物(例えば、THC)の測定がある。

「検体」という用語は、「マーカー」という用語と同義語として使用されており、定量的又は定性的に計測される任意の物質を包含することを意図している。

「ゾーン」、「領域」、「部位」という用語は、この記述と実施例と請求の範囲と、の文脈内で使用されており、従来の装置であるか本発明の実施例による装置であるかを問わず、基板上の流動路の部分を定義している。

「反応」という用語は、サンプルの成分と、上記基板の上や中にある少なくとも１つの反応試薬と、の間で起き、又は、上記サンプル内に存在する２又はそれ以上の成分の間で起きる、任意の反応を定義するのに、使用されている。「反応」という用語は、特に上記検体の定性的又は定量的測定の一部として、検体と反応試薬との間で起きている、反応を定義するのに用いられている。

「ベース」という用語は、担体又はマトリックスであって、サンプルが上記担体又はマトリックス追加され、且つ、測定が上記担体又はマトリックス上又は中で実行され、又は、検体と反応試薬との反応が上記担体又はマトリックスで行われる、というものを意味している。

「化学的相関関係」という用語は、アッセイを行ったり促進したりするのに必要な、任意の化合物又は化学構成成分を、含んでいる。本発明と特に関連性のある化合物の1つのグループは、サンプル内の１又はそれ以上の成分に対して、特異的な親和性を示し、又は、その成分と結合又は相互作用する能力のある、化合物又は成分である。赤血球分離剤は、説明に役立つ実例を構成する。そのような薬剤は、赤血球を、凝集し又は結合する、能力のある任意の物質である。

「生物学的相関関係」という用語は、サンプル内の成分と、基板の上又は中の試薬と、の間の、全ての生物学的相互作用、例えば、触媒作用、結合、内面化、活性化、又は他の生体特異的相互作用を、含んでいる。適切な試薬は、限定されるものではないが、抗体、抗体のフラグメント及び誘導体、一本鎖抗体、レクチン、DNA、アプタマー、結合能力を備えている他のポリマー又は分子等、を含んでいる。そのような試薬は、分離される成分の選択に続いて、標準的な実験、例えば、スクリーニング法及び化学ライブラリーを用いて、当業者によって認識することができる。

「物理学的相関関係」という用語は、ここでは、主として化学的又は生物学的なもの以外の反応と相互作用とで必要な、相関関係を含んでいる。実施例には、直径、高さ、形、断面、表面形状及び表面パターン、単位面積当たりの複数の突起の数、上記複数の突起の表面の濡れ挙動、又は、それらの組み合わせがあり、及び/又は、サンプルの成分の、流れ、保持力、接着性、又は拒絶反応に影響する、その他の相関関係がある。

化学的相関関係と、生物学的相関関係と、物理学的相関関係と、の間の違いは、必ずしも明確ではなく、サンプル内の成分と基板上の試薬との間の相互作用のような、相互作用が、化学的ゾーン、生物学的ゾーン、そして、物理学的ゾーンを必要とすることは、あり得ることである。

親水性又は疎水性の化合物、親水性又は疎水性の相互作用等、において見られるような、「親水性」と「疎水性」という用語は、当業者によって一般に理解されている意味であって、一般に受け入れられているテキストで用いられている意味に相当する意味を有している。

本発明は、蓋と、ベースと、を備えているアッセイ装置を提供する。上記ベースは、サンプル追加ゾーンと、反応ゾーンと、吸収ゾーンと、を備えている。上記複数の構成要素は、流体連通しており、且つ、サンプル追加ゾーンから吸収ゾーンへと通じる流体通路の部分になっている。(a)サンプル追加ゾーンは、蓋に一体化されている。(b)吸収ゾーンは、無孔性基板上の領域から成っており、実質的に垂直な複数の突起を有している。上記複数の突起は、量を定めており、該量は、上記流体通路の量とともに、アッセイに供されるサンプル量を定めるものである。(c)少なくとも１つのフィルタが、サンプル追加ウェルと、サンプル追加ゾーンと、の間にある。

本発明の実施例は、少なくとも１つの流体通路と、吸収ゾーンと、を含有している装置を対象としており、上記少なくとも１つの流体通路は、流体輸送用に、第１端と第２端とを有しており、上記吸収ゾーンは、上記少なくとも１つの流体通路を通る、又は、該通路に沿う、流体輸送を確立し、維持し、及び／又は、流体計量する、ようになっている。上記吸収ゾーンは、基板表面を有している無孔性基板を含んでおり、上記ゾーンは、上記表面に対して実質的に垂直な複数の突起を有しており、上記複数の突起は、上記ゾーン内に上記流体の側方毛細管流動が達成されるような、高さ(H)と、直径(D)と、突起同士の一の又は複数の間隔(t1、t2)と、を有している。

他の実施例は、基板の上又は中の少なくとも１つの流体通路内の、又は、該通路に沿う流体輸送を処理するための方法にかかわるものである。上記通路内の流体輸送は、上記通路と流体接触するように配置されている、吸収ゾーンによって、確立され、及び／又は、維持され、及び／又は、流体計量される。上記吸収ゾーンは、無孔性基板で成るゾーンを含んでおり、上記ゾーンは、上記表面に対して実質的に垂直な複数の突起を有しており、上記複数の突起は、上記ゾーン上で上記流体の側方毛細管流動が達成されるような、高さ(H)と、直径(D)と、突起同士の一の又は複数の間隔(t1、t2)と、を有している。

発明による装置において、装置の容量は、吸収ゾーンによって定められる量によって正確に測定される。サンプルが過剰に追加されたとき、アッセイを受ける量は、境界の明確で且つ再生産可能な無孔性構造に起因して、常に一致するだろう。

流量は、言い換えると、実質的に垂直な複数の突起の寸法、即ち、その直径と、高さと、突起間の距離と、の適当な選択を行うことによって、そして、それらの化学的な、生物学的な、又は、物理学的な特性を調節すること、例えば、適切な化合物で複数の突起を被覆することによって、影響を受け、且つ、制御されるものである。ある実施例によれば、複数の突起は、デキストランの追加によって親水性に形成されている。流量は、また、更には、フォイルの親水性の適切な度合い、又は、フォイルを複数の突起に取り付けるのに用いる接着剤の適切な度合い、の選択を行うことによって、調節することができる。

本アッセイ装置は、サンプル追加ウェルを含んでいる。サンプル追加ウェルは、蓋に一体化されている。本アッセイ装置は、更に、少なくとも１つのフィルタを含んでいる。サンプル追加ウェルとフィルタとは、共に、サンプルのよりよい分離を与える。蓋に一体化されているサンプル追加ウェルの利点は、サンプル追加ウェルで何の漏れも生じないことである。サンプル追加ウェルは、サンプル追加中に飛び散るかもしれない微小な液体サンプルの滴に対する保護を与える。

追加フィルタは、装置を、ヘマトクリット値の変化に対して鈍感、又は、低感度にするものである。

アッセイ装置は、サンプル内の分離成分用のフィルタを含有している。このフィルタは、血漿から赤血球を分離する能力、好ましくは、血球破壊を伴わず、無孔性タンパク質結合を伴わず、高い分離率を伴い、そして、赤血球漏れを伴わない、前記分離能力を持つ親水性ポリマー膜が好ましい。登録商標Primecare 分離膜（登録商標Spectral Diagnostics Inc. トロント、オン、カナダ）は、そのようなフィルタの一例である。

フォイルは、複数の突起上に配置することができ、故に、複数の突起の間の量が正確に定まる。上記複数の突起は、基板表面によって一方の側が限定され、他方がフォイルで限定されている。驚くべきことに、フォイルの追加は、吸収ゾーンの毛細管現象に影響を与え、適切なフォイル材料と、フォイルを留めるための接着剤と、を適切に選ぶことによって、吸収ゾーンの親水性は、要望通りに調節することができる。

本発明による装置は、事実上閉ざされており、且つ、使用者に最小限の相互作用を要求するものである。一度、サンプルが追加されると、該サンプルは、結果を読み取るために装置を機器に挿入する、というためだけに残る。装置からのサンプルの漏れは、起こりそうもないものであり、このことは、リーダーの汚れに対するリスクを最小にする。装置は、容易に製造することができ、その好ましい実施例において、僅かな部品だけ、又は、２つの主要成分である支持体と蓋とだけ、で成っている。蓋は、支持体の特長を環境、埃、機械的な損傷等から保護するのに役立っている。

更に、無孔性基板を通って、下方から結果を読み取る構成と原理とは、また、閉ざされたシステムを作り出すことを助け、且つ、例えば、患者サンプルのようなサンプル表面が、リーダー又は使用者に触れないようにすることで、汚れからリーダーを保護する。蓋は、また、ラベルとバーコードとのための領域を提供する。更に、装置の利点は、アッセイ結果の測定用に分解を要しないことを、含有する。

装置は、蓋の反対側に要素を有することができる、ということは、しかしながら、思いつくものである。底は、流体通路と反対側にある要素として観ることができる。底は、ベースの他の側を、機械的損傷、汚れ等、アッセイ結果の測定に影響を与えるようなものから保護している。底は、好ましくは、アッセイ結果を読み取ることのできる開口又は他の手段を有している。ある実施例では、図示していないが、装置は、装置のベースを保護するが、アッセイ結果を測定する前に除去又は動かすことができる、摺動手段を有している。ある実施例においては、底は、少なくとも１つの開口を有しており、これによって、ベースが読めるようになっている。

ある実施例においては、ベース上の空間が、例えば少なくとも１つの小さな開口を通って、非常に小さな範囲だけ、周囲空気に接している。これらは、内部の空気が、サンプルからの溶媒蒸気で飽和又はほぼ飽和されることと、これ故、サンプルが更に乾くことを妨げ、又は遅らせることができる、という利点を有している。故に、この特定の実施例は、ベース上でのサンプルのより緩やかな乾燥を導くものである。そのような実施例の一例は、軽くきちんと閉まる蓋、即ち、底と、蓋と、を備えている実施例である。重要なことは、吸収ゾーンと流体通路との全ての利用可能な量がサンプルの総量を決定するものであるが、サンプル量がアッセイの実行に対して臨界値でないことである。アッセイは、高い信頼性のものになる。というのは、吸収ゾーンと、好ましい実施例においては、また、流体通路とが、良く練り上げられた構成から成っており、量、容量、又は、性能に何の変化もなく又は僅かしか変化せず、テスト毎に全く同一の形態に製造することができるからである。

図１は、本発明の実施例の分解図を示している。基板又はベース１の表面上に、流動路又は流体通路２が、複数の突起によって形成されている。これらの突起は、側方毛細管流動が得られるような、直径と、高さと、突起同士の間隔と、を有している。複数の突起は、好ましくは、それらの化学的、生態学的、物理学的相関関係に対して改良されており、且つ、例えば、デキストランの追加によって、親水性が付与されている。

基板表面上、即ち、ベース表面上に、サンプル追加ゾーン３は、形成されている。上記ゾーンは、実質的に垂直な複数の突起を包含しているが、しかし、基板内のくぼみ又はウェル、とすることもできる。サンプル追加ゾーンは、上記実質的に垂直な複数の突起を、少なくとも部分的に包含する、ということは思いつくことである。図１は、サンプル追加ゾーンが、実質的に垂直な複数の突起を包含しているが、しかし、上記実質的に垂直な複数の突起が、他の特性、例えば、流体通路２を構成しているものと比べて異なる寸法である、という特性を有している、実施例を図示している。

サンプル追加ゾーン付近の、流れ方向において、検出共役物が領域４内に予め投薬されている。代わりに、検出共役物は、サンプル追加ゾーン内に予め投薬されている。流体通路２の端は、実質的に垂直な複数の突起から成っている、吸収ゾーン５である。

好ましい実施例によると、吸収ゾーンは、基板の表面と複数の突起とともに、量を定めている、フォイル６によって覆われている。

ある実施例において、ピペットがフィルタを通って挿入されることを妨げるサンプル追加ウェル内に、装置がある。ある実施例において、この狭い開口は、装置とともに用いられることを意図しているピペットに適用されており、この結果、開口は、ピペットが開口を通って完全に挿入できないようにしている。代わりの実施例において、装置は、開口とピペットとの幾何学形状が相互作用し、且つ、ピペットが挿入されてフィルタが損傷することを防ぐように、形作られている。

図１は、更に、蓋７が、どのようにしてベース１上に配置されるのか、について示している。蓋７は、印刷情報、テキスト、ピクチャ、バーコード等、のような情報を搬送するため少なくとも１つの表面８を有している。蓋上には、また、サンプル前処理フィルタを有しているサンプル追加ウェル９、が配置されている。

図２に示されている側面図は、サンプル前処理フィルタがどのようにして、サンプル追加ゾーン３上にある複数の突起に接触しているのかを図解している。側方図は、また、蓋７が、ばね錠形式でベース１に取り付けることができることを示している。蓋７は、また、ベースに、接着剤、溶接、他のものによって取り付けることができる。当業者は、蓋のベースへの適切な取り付け方法を選ぶだろう。

また、蓋をベースの底面の少なくとも一部分を越えるように延ばし、ベースを、アッセイ結果の読み取りを危うくする、擦り傷、ごみ、又は、他の汚れ、又は、他の影響から保護することは、思いつくことである。

図３は、流体通路２をどのようにしてベース１上に配置するのかということと、フォイル６によって覆われている吸収ゾーンと、を図示している。上記流体通路２は、ベースの表面に対して実質的に垂直な複数の突起から成っている。詳細部分は、複数の突起の寸法、即ち、直径と、高さと、突起同士の間隔と、をどのように計測するのかを示している。

図４は、底１１を備えている本発明の他の実施例を示している。底に加えて、上記表面に対して実質的に垂直な複数の突起を含んでいる、ベース１が示されている。複数の突起は、少なくとも１つの毛細管流動が得られるような、直径と、高さと、突起同士の間隔と、を有している。この特定の実施例において、フォイル６によって覆われている、ある吸収ゾーン５が存在する。該フォイル６は、ベースの表面と複数の突起とともに、量を定めている。装置を保護しているカバー又は蓋７がある。蓋には、サンプル追加ウェル９が一体化されている。サンプル追加ウェル９とサンプル追加ゾーン３との間には、サンプル前処理フィルタ１０が配置されている。装置は、更には、開口を備えている底１１を含んでいる。開口は、リーダーによってベース１の読み取りを可能にする。

実例
材料と方法：
WO03/103835に記載されているようなマイクロピラー構造は、スェーデン、Uppsalaにある、Åmic AB社によって生産されており、且つ、サンプル追加ゾーンと、反応ゾーンと、吸収ゾーンと、を形成するのに用いられている。多重テスト構造は、厚さ１mmの熱可塑性ディスク上に製造されている。上記ディスクは、複数のストリップへと切り分けられる。各ストリップは、垂直な複数の突起又はマイクロピラーから成る、流体通路又はオープン流路を有している。ディスクを製造するために用いられている材料は、登録商標Zeonor（ゼオン株式会社、日本）の、優れた光学特性を有している環状オレフィンポリマーである。

テストされるべき構造を含有しているポジティブマスターは、シリカに構造をエッチングすることによって作られたものであり、ネガティブモールドは、上記シリカマスターを用いることによって、ニッケルで作られている。多重テスト構造は、ネガティブモールドに対する熱可塑性押し出し成形によって製造される、１mm厚のポリプロピレンディスク上に構造を作り、それは、複数のストリップへと切り分けられる。各ストリップは、垂直な複数の突起又はマイクロピラーから成る、流体通路又はオープン流路を有している。

複数のマイクロピラーは、以下の寸法を有している。即ち、６９μmの高さ、４６μmの直径、略２９μmの互いの１又は複数の間隔、という寸法を有している。流通チャンネルは、２５mmの長さと、５mmの幅と、を有している。最後の５mmは、約５×５mmの吸収ゾーンを定めている、吸収材料の支持に用いられている。

ストリップは、実用上の理由で、典型的には顕微鏡用スライドと同じ、即ち、２０×７６mmの寸法が与えられている。

定常状態の流れは、０．２５％のTriton X-100、０．５％のBSA、０．３Ｍの塩化ナトリウム、０．１Ｍ、ｐＨ７．０のトリス緩衝液から成る、１０μＬの緩衝液を適用することによって、５回連続して測定される。緩衝液を消失するのに要する時間が、計測される。最後の５回目は、定常状態計算に用いられる。

実例１. 吸収手段として多孔マイクロビーズを用いる毛細管流動
２５mgの乾燥Sephadex G25(medium、Amersham Biosciences、Uppsala、Sweden）は、垂直な複数の突起の周りに分散されている、流路の遠位端に置かれた。流れは、上述したような緩衝剤添加によって計測された。結果を表１に示す。

同じマイクロビーズ、Sephadex G25(Superfine、Amersham Biosciences、Uppsala、Sweden)の他の割合を用いる予備試験は、粒状サイズが、流れに顕著な影響を与えることを示していた。

実例２． 吸収手段としてセルロース／ガラス繊維フィルタを用いる毛細管流動
長さ２５mm、幅５mmのCF6（Whatman、Maidstone、England）吸収フィルタは、垂直な複数の突起によって決まる、流路の遠位端に置かれた。流れは、上述したような緩衝剤添加によって計測された。結果を表２に示す。

結果は、ウェル機能インターフェースが、流体通路と複数の突起と吸収フィルタ材料との間に形成され、特筆すべき流量が得られたことを示している。

実例３． 吸収手段として発砲材料を用いる毛細管流動
ポリウレタンフォームは、装置上の原位置、流路の遠位端、垂直な複数の突起から成る領域において、硬化された。フォームは、残りの流路との間で良好な流体の流れを提供している、複数の突起同士の間の空間を充填した。１００μlがフォームによって吸収される時間が、異なるサンプルについて３回測定された。結果（表３）は、フォームが吸収ゾーンとしての役を果たすことができ、関連する流れが得られる、ということを示している。多孔、硬化、他の特性についてフォームの最小化が、すこしでも、より良い流量を結果として生じる、ことが予期されている。

実例４． フォイルに依存した流れ
テストストリップは、以下の寸法、即ち、高さ６９μm、直径４６μm、互いの間隔が略２９μm、であるマイクロピラーの領域から成り、又は、該領域へと導いている、流体通路を有するように生産されたものである。流路は、約25mmの長さと、4mmの幅と、を有している。遠位端は、サンプル追加に関連し、接着フォイルによって覆われている。親水性の粘着剤と、疎水性の粘着剤と、を有している異なる複数のフォイル（サンプルは、例えば、米国のAdhesives Research Inc.によって提供されたものである）が、テストされた。

流れは、0.015%のTween-20を追加したリン酸緩衝食塩水を用いてテストされた。結果は、表４に示されている。

結果は、幅の広い(4mm)流体通路の遠位端を親水性フォイルで覆うことが、流速を顕著に増加させたことを示している。同様に、幅の狭い(2mm)流体通路において得られたより程度の低い改良は、構造の違いを根拠とするものである。幅の狭い流体通路において、露出されている側の効果は、より大きなものになっている。接着剤の特性を調節することによって、例えば、ぬれ挙動又は親水性の異なる複数の程度を選択することによって、流速が種々のサンプル流体用に正確に調節され得る、と考えられる。

概ね、全ての実験結果は、発明の概念が実際に機能すること、そして、吸収ゾーンを用意することが、発明による装置において、吸収容量と流速とを顕著に増加すること、を示している。複数の突起又はマイクロピラー上に密接に配置されているフォイルを用いる実験では、このことが量を非常に正確に定めるだけでなく、流速にも影響を与えている、ということを示している。

発明は、現在発明者が知っている最良の形態を含んでいる、好ましい実施例について記述されているが、当業者に自明であるような種々の変更と改善とが添付の請求の範囲に記載の発明の範囲から逸脱することなく生成できる、ということを理解するべきである。

Claims (19)

1. 蓋と、ベースと、を備えているアッセイ装置であって、
   上記ベースが、サンプル追加ゾーンと、反応ゾーンと、吸収ゾーンと、を備えており、
   上記複数の構成要素が、流体連通しており、且つ、サンプル追加ゾーンから吸収ゾーンへと通じる流体通路の部分を成しており、
   a．サンプル追加ウェルが、蓋に一体化されており、
   b．吸収ゾーンが、無孔性基板上の領域を備えており、該無孔性基板が、実質的に垂直な複数の突起を有しており、上記複数の突起が、量を定めており、該量が、上記流体通路の量とともに、アッセイに供されるサンプル量を定めるものであり、
   c．少なくとも１つのフィルタが、サンプル追加ウェルと、サンプル追加ゾーンと、の間にある、
   アッセイ装置。
2. 請求項１に記載のアッセイ装置であって、
   流体通路が、ベースのうちの、一体化されている部分である、
   アッセイ装置。
3. 請求項１、２の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
   アッセイ装置が更に、底を備えている、
   アッセイ装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
   複数の突起が、吸収ゾーン内の上記流体の側方毛細管流動が達成されるような、高さと、直径と、突起同士の間隔と、を有している、
   アッセイ装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
   実質的に垂直な複数の突起を有している吸収ゾーンの領域が、フォイルによって覆われている、
   アッセイ装置。
6. 請求項５に記載のアッセイ装置であって、
   フォイルが、親水性を有している、
   アッセイ装置。
7. 請求項５に記載のアッセイ装置であって、
   フォイルが、親水性物質を用いて、垂直な複数の突起に、取り付けられている、
   アッセイ装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
   少なくとも１つのフィルタが、血漿から赤血球を分離する能力を持つ親水性ポリマー膜である、
   アッセイ装置。
9. 請求項１乃至７の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
   上記フィルタが、血漿から赤血球を分離する能力を持つ親水性ポリマー膜であり、上記フィルタが、上記サンプル追加ゾーン内に実質的に垂直な複数の突起に直接接している、
   アッセイ装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
    ベースが、透明であり、上記ベースを通って結果を読み取ることができる、
    アッセイ装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
    サンプル追加ゾーンの、中又はその付近に、予め投薬されている検出共役物を備えている、
    アッセイ装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか１つに記載のアッセイ装置であって、
    サンプル追加ウェルが、ピペットがフィルタを通って挿入されることを妨げる装置を備えている、
    アッセイ装置。
13. 流体サンプルを取り扱うための方法であって、
    請求項１乃至１２の何れか１つに記載の装置が、用いられる、
    方法。
14. 診断アッセイを実行するための方法であって、
    請求項１乃至１２の何れか１つに記載の装置が、用いられる、
    方法
15. 全血サンプルを取り扱うための方法であって、
    全血サンプルがサンプル追加ウェル内に置かれ、且つ、フィルタを用いて、赤血球の分離を受けるものであり、
    血漿が、流体通路に接しながら運ばれ、
    上記流体通路が、サンプル追加ゾーンと、反応ゾーンと、吸収ゾーンと、を備えており、
    吸収ゾーンと流体通路との量が、反応ゾーンを通って引き込まれた血漿の量を定める、
    方法。
16. 請求項１５に記載の方法であって、
    吸収ゾーンが、実質的に垂直な複数の突起を有している無孔性基板上の領域から成っている、
    方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって、
    複数の突起が、吸収ゾーン内の上記液体の側方毛細管流動が達成されるような、高さと、直径と、突起同士の間隔と、を有している、
    方法。
18. 請求項１７に記載の方法であって、
    複数の突起が、フォイルによって覆われている、
    方法。
19. 請求項１８に記載の方法であって、
    流量が、フォイルの親水性の選択によって制御される、
    方法。

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