JP2013524235A

JP2013524235A - アッセイのための流動制御デバイス

Info

Publication number: JP2013524235A
Application number: JP2013503190A
Authority: JP
Inventors: ダーミッドフラビン，; シェーンモイナハン，; ジャンクルーガー，; ジムウォルシュ，
Original assignee: バイオセンシアパテンツリミテッド
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2031-04-06
Also published as: US9199232B2; EP2555871A2; AU2011236503A1; WO2011124991A3; EP2555871B1; CN103025431A; AU2011236503B2; JP5847158B2; WO2011124991A2; CN103025431B; US20130129580A1

Abstract

本開示は、アッセイを使用して流体サンプル中の標的分析物の存在を検出するデバイスおよび方法に関する。流路（３０１）が上面に位置する不透水性基板（３００）と、流路内に位置する多孔質試薬パッド（３０５）であって、アッセイの可動性試薬成分を含む放出ゾーンを含む試薬パッドと、試薬パッドの下流にある流路内に位置する多孔質センサ膜（３０６）であって、自由空間拡散ゾーンによって試薬パッドから分離され、センサ膜はアッセイの固定化捕捉成分を含む捕捉ゾーンを備える多孔質センサ膜と、流路内に位置し、センサ膜の少なくとも一部分を覆って配置される不透水性上部支持材と、上部支持材およびセンサ膜の少なくとも一部分の周囲に不透水性シールを形成する流動制御媒体であって、シールはセンサ膜の密閉部分の中に流体流動を方向付けるように構成される、流動制御媒体とを含む、アッセイにおける流動制御用の流体デバイスが開示される。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、米国仮特許出願第６１／３２１，７０７号（２０１０年４月７日出願）の優先権を主張し、この出願の全体が本明細書に参照することによって援用される。

（発明の背景）
流動ベースのアッセイの信頼性は、アッセイを行うために使用されるデバイスが流体サンプルの流動をどの程度良好に調整および制御するかに部分的に依存する。これは、特に定量アッセイについてそのようである。したがって、流体サンプルがデバイスを通って流れる速度を制御し、したがって、変動性を最小化するデバイスの必要が当該技術分野に存在する。本開示は、概して、この必要を満たすデバイスおよび方法に関する。

一側面では、本開示は、アッセイにおける流動制御のための流体デバイスを提供する。一般に、流体デバイスは、その上面上に位置する流路を有する不透水性基板と、流路内に位置する多孔質試薬パッドであって、試薬パッドは、アッセイの可動性試薬成分を含む放出ゾーンを含む、試薬パッドと、試薬パッドの下流にある流路内に位置する多孔質センサ膜であって、センサ膜は、自由空間拡散ゾーンによって試薬パッドから分離され、センサ膜は、アッセイの固定化捕捉成分を含む捕捉ゾーンを含む多孔質センサ膜と、流路内に位置し、センサ膜の少なくとも一部分を覆って配置される不透水性上部支持材と、上部支持材およびセンサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成する流動制御媒体であって、シールは、センサ膜の密閉部分の中に流体の流動を方向付けるように構成される、流動制御媒体とを備える。

ある実施形態では、アッセイの可動性試薬成分は、標識されており、固定化捕捉成分は、標識されていない。ある実施形態では、固定化捕捉成分は、アッセイの可動性試薬成分に結合する。ある実施形態では、アッセイの可動性試薬成分は、錯体を形成するように流体サンプル中の標的分析物に結合し、固定化捕捉成分は、錯体に結合する。ある実施形態では、アッセイの可動性試薬成分は、錯体を形成するように流体サンプル中の標的分析物に結合し、固定化捕捉成分は、可動性試薬成分に結合するが、錯体には結合しない。

ある実施形態では、不透水性上部支持材は、試薬パッドの少なくとも一部分、自由空間拡散ゾーン、およびセンサ膜の少なくとも一部分を覆って配置される。

ある実施形態では、流体デバイスはまた、流路内に位置し、試薬パッドの少なくとも一部分およびセンサ膜の少なくとも一部分の下に配置される、不透水性底部支持材も含む。ある実施形態では、流動制御媒体は、上部支持材、センサ膜、および底部支持材の一部分を包囲する不透水性シールを形成する。

ある実施形態では、流動制御媒体は、自由空間拡散ゾーンと界面接触する、センサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成する。ある実施形態では、流動制御媒体は、センサ膜と自由空間拡散ゾーンとの間の界面の下流に位置する、センサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成する。ある実施形態では、流動制御媒体は、捕捉ゾーンから上流に位置する、センサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成する。

ある実施形態では、流路は、基板の上面から垂れ下がる壁によって画定され、流動制御媒体は、基板の上面の中に画定され、流路と交差する、チャンバ内に含有される。チャンバと流路とは、同じ深さを有してもよい。

ある実施形態では、流路は、基板の上面から垂れ下がる壁によって画定され、流体デバイスはまた、流路内に位置し、試薬パッドの少なくとも一部分およびセンサ膜の少なくとも一部分の下に配置される不透水性底部支持材も含む。ある実施形態では、流動制御媒体は、基板の上面の中で画定され、流路と交差するチャンバ内に含有されてもよい。チャンバと流路とは、同じ深さを有してもよく、チャンバは、流動制御媒体の一部分が底部支持材の下に位置するように、より深くてもよい。代替として、ある実施形態では、流動制御媒体は、基板の上面および下面を横断し、流路と交差する基板キャビティ内に含有されてもよい。

ある実施形態では、流路は、基板の上面から立ち上がる壁によって画定され、流動制御媒体は、同様に基板の上面から立ち上がる壁によって画定され、流路と交差する、チャンバ内に含有される。チャンバの壁と流路の壁とは、同じ高さを有してもよい。

ある実施形態では、流路は、基板の上面から立ち上がる壁によって画定され、流路の下流端は、開いている。これらの実施形態のうちのいくつかでは、センサ膜は、流路の下流端を越えて延在してもよい。

ある実施形態では、流路の上流端は、基板の下面上の入口と流体的に連絡している。試薬パッドの一部分は、入口の一部分の中に突出してもよい。ある実施形態では、入口の中へ突出する、試薬パッドの一部分は、放出ゾーンの上流にある。

ある実施形態では、センサ膜は、上部支持材によって覆われていない捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む。

ある実施形態では、流路の下流端は、基板の下面上の出口と流体的に連絡している。ある実施形態では、センサ膜のいずれの部分も、出口の中へ突出しない。

ある実施形態では、流体デバイスはまた、上部支持材の少なくとも一部分を覆って配置される、カバーも備える。カバーは、上部支持材の一部分または上部支持材の全体を覆って配置されてもよい。流路が基板の上面から垂れ下がる壁によって画定されるときに、カバーは、基板の上面と接触していてもよい。ある実施形態では、カバーは、流動制御媒体の突出部分の周囲に嵌合するようにサイズ決定される、分注開口部を含む。実践では、分注開口部は、基板の流動制御チャンバまたはキャビティの中へ流動制御媒体を分注するために使用されてもよい。ある実施形態では、カバーは、カバーの縁が流動制御ゾーンに接触するように配置される。これらの場合において、流動制御媒体は、流路の露出部を通して流動制御ゾーンの中へ分注することができる。

ある実施形態では、センサ膜は、上部支持材またはカバーによって覆われていない捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む。

ある実施形態では、流動制御媒体は、最初に液相で分注し、後に固相になるように硬化または乾燥させることができる材料を含む。例えば、材料は、接着剤であってもよい。接着剤は、乾燥接着剤、接触接着剤、熱接着剤、エマルジョン接着剤、紫外線または光硬化接着剤、あるいは感圧接着剤であってもよい。ある実施形態では、接着剤は、紫外線硬化接着剤である。材料はまた、カプセル材料、例えば、エポキシであってもよい。代替として、流体制御媒体は、シリコーン、天然樹脂、パテ、またはろうから選択される材料を含んでもよい。

ある実施形態では、センサ膜は、異なる標的分析物を検出するように構成される、少なくとも２つの捕捉ゾーンを備えてもよい。

ある実施形態では、センサ膜は、固定化制御捕捉試薬を含む、制御ゾーンを備えてもよく、試薬パッドは、固定化制御捕捉試薬に結合する可動性試薬を含む。ある実施形態では、固定化制御捕捉試薬は、アッセイの可動性試薬成分に結合してもよい。制御ゾーンは、捕捉ゾーンの下流に位置してもよい。

ある実施形態では、１つより多くの流路が、基板の上面上に位置し、各流路は、多孔質試薬パッドと、多孔質センサ膜と、以前の実施形態のうちのいずれか１つのように構成および画定される流動制御媒体とを備える。各流路は、異なる標的分析物を検出するように構成されてもよい。ある実施形態では、２つ以上の流路が、同じ標的分析物を検出するように構成されてもよい。

ある実施形態では、基板の上面上の流路は、同じ寸法を有し、それぞれ基板の上面から垂れ下がる壁によって画定される。これらの実施形態では、流動制御媒体は、基板の上面の中で画定され、流路のそれぞれに交差する、チャンバ内に含有されてもよい。チャンバと流路とは、同じ深さを有してもよい。以前のように、各流路はまた、流路内に位置し、試薬パッドの少なくとも一部分、自由空間拡散ゾーン、およびセンサ膜の少なくとも一部分の下に配置される、不透水性底部支持材を備えてもよい。底部支持材が存在するときに、チャンバは、流動制御媒体の一部分が底部支持材の下に位置するように、より深くてもよい。代替として、流動制御媒体は、基板の上面および下面を横断し、流路のそれぞれに交差する、基板キャビティ内に含有されてもよい。

ある実施形態では、流路は、同じ寸法を有し、それぞれ基板の上面から立ち上がる壁によって画定される。これらの実施形態では、流動制御媒体は、同様に基板の上面から立ち上がる壁によって画定され、流路のそれぞれに交差する、チャンバ内に含有されてもよい。チャンバの壁と流路の壁とは、同じ高さを有してもよい。

別の側面では、本開示は、前述の流体デバイスのうちのいずれか１つを作製する方法を提供する。

ある実施形態では、方法は、その上面上に位置する流路を有する不透水性基板を提供するステップと、流路内に多孔質試薬パッドを配置するステップであって、試薬パッドは、アッセイの可動性試薬成分を含む放出ゾーンを含む、ステップと、試薬パッドの下流にある流路内に多孔質センサ膜を配置するステップであって、センサ膜は、自由空間拡散ゾーンによって試薬パッドから分離され、センサ膜は、アッセイの固定化捕捉成分を含む捕捉ゾーンを含む、ステップと、流路内に、およびセンサ膜の少なくとも一部分を覆って、不透水性上部支持材を配置するステップと、上部支持材およびセンサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成する、流動制御媒体を導入するステップであって、シールは、自由空間拡散ゾーンからセンサ膜の密閉部分の中へ流体の流動を方向付けるように構成される、ステップとを含む。

ある実施形態では、流路内に多孔質試薬パッドおよび多孔質センサ膜を配置するステップは、不透水性底部支持材上に試薬パッドの少なくとも一部分およびセンサ膜の少なくとも一部分を配置し、次いで、流路内に不透水性底部支持材配置するステップを含む。

ある実施形態では、流動制御媒体は、最初に液相で分注し、後に固相になるように硬化または乾燥させることができる、材料を含む。これらの実施形態によれば、方法はさらに、上部支持材の少なくとも一部分を覆ってカバーを配置するステップを含んでもよく、カバーは、分注開口部を含み、流動制御媒体を導入するステップは、分注開口部を通して材料を分注し、後に材料を硬化または乾燥させるステップを含む。代替として、カバーは、流動制御ゾーンの縁まで延在して、上部支持材の少なくとも一部分を覆って配置されてもよい。この実施形態によれば、流動制御媒体を導入するステップは、カバーの縁に接触し、流路を密閉する媒体を伴って、材料を流動制御ゾーンの中へ直接分注するステップと、後に材料を硬化または乾燥させるステップとを含む。

ある実施形態では、流路は、基板の上面から垂れ下がる壁によって画定され、流動制御媒体は、基板の上面の中で画定され、流路と交差する、チャンバ内に含有される。チャンバと流路とは、同じ深さを有してもよい。

ある実施形態では、流路は、基板の上面から垂れ下がる壁によって画定され、流体デバイスはまた、流路内に位置し、試薬パッドの少なくとも一部分およびセンサ膜の少なくとも一部分の下に配置される、不透水性底部支持材も含む。ある実施形態では、流動制御媒体は、基板の上面の中で画定され、流路と交差する、チャンバ内に含有されてもよい。チャンバと流路とは、同じ深さを有してもよく、またはチャンバは、流動制御媒体の一部分が底部支持材の下に位置するように、より深くてもよい。代替として、ある実施形態では、流動制御媒体は、基板の上面および下面を横断し、流路と交差する、基板キャビティ内に含有されてもよい。そのような実施形態では、流動制御媒体を導入するステップは、基板の両側から基板キャビティの中に材料を分注し、後に材料を硬化または乾燥させるステップを含んでもよい。

別の側面では、本開示は、前述の流体デバイスのうちのいずれか１つを備える、カートリッジアセンブリを提供する。

ある実施形態では、流体デバイスは、筐体の前方および後方部分の間に挟持され、筐体の前方部分は、流体デバイスのセンサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする点検窓を含み、サンプル貯留部は、流体デバイスと筐体の後方部分との間に位置し、サンプル貯留部は、流体デバイスの基板の下面上の入口を介して、流体デバイスの流路と流体的に連絡している。

ある実施形態では、カートリッジアセンブリはまた、サンプル貯留部用のシールを提供する、流体デバイスと筐体の後方部分との間に位置するガスケットを提供してもよい。

ある実施形態では、流体デバイスのセンサ膜は、流体デバイスの上部支持材によって覆われていない捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含んでもよい。そのような実施形態では、吸収性構成要素が接触ゾーンに接触するように、吸収性構成要素は、流体デバイスと筐体の前方部分との間に位置してもよい。吸収性構成要素は、カートリッジが組み立てられたときに接触ゾーンと接触させられるように、筐体の前方部分の一体部分であってもよい。

ある実施形態では、カートリッジアセンブリは、１つより多くの流路を含む、流体デバイスを含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、同じ吸収性構成要素が、流体デバイスの各センサ膜の接触ゾーンに接触する。

ある実施形態では、カートリッジアセンブリは、前方および後方部分を備え、後方部分は、前述の流体デバイスのうちの１つから成る（すなわち、流体デバイスは、筐体の前方および後方部分の間に挟持される代わりに、アセンブリの後方部分になる）。前方部分は、流体デバイスのセンサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする、点検窓を含み、サンプル貯留部は、流体デバイスの基板内に位置し、サンプル貯留部は、流体デバイスの流路と流体的に連絡している。

ある実施形態では、流体デバイスのセンサ膜は、流体デバイスの上部支持材によって覆われていない捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、吸収性構成要素が、流体デバイスと前方部分との間に位置し、吸収性構成要素は、接触ゾーンに接触する。吸収性構成要素は、カートリッジの組立中に接触ゾーンと接触させられる、前方部分の一体部分であってもよい。

以前のように、ある実施形態では、カートリッジアセンブリは、１つより多くの流路を含む、流体デバイスを含む。これらの実施形態のうちのいくつかでは、同じ吸収性構成要素が、流体デバイスの各センサ膜の接触ゾーンに接触する。

別の側面では、本開示は、前述のカートリッジアセンブリのうちのいずれか１つを作製するための方法を提供する。ある実施形態では、これらの方法は、前述の流体デバイスのうちのいずれか１つを提供するステップと、筐体の前方および後方部分の間に流体デバイスを挟持するステップとを含み、筐体の前方部分は、流体デバイスのセンサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする点検窓を含み、サンプル貯留部は、流体デバイスと筐体の後方部分との間に位置し、サンプル貯留部は、流体デバイスの基板の下面上の入口を介して、流体デバイスの流路と流体的に連絡している。

ある実施形態では、方法はさらに、流体デバイスと筐体の後方部分との間にガスケットを配置するステップを含み、ガスケットは、サンプル貯留部用のシールを提供する。

ある実施形態では、カートリッジアセンブリは、前述の流体デバイスのうちのいずれか１つから成るカートリッジアセンブリの後方部分を提供するステップと、それをカートリッジアセンブリの前方部分と接触させるステップとによって作製され、前方部分は、流体デバイスのセンサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする点検窓を含み、サンプル貯留部は、流体デバイスの基板内に位置し、サンプル貯留部は、流体デバイスの流路と流体的に連絡している。

ある実施形態では、流体デバイスのセンサ膜は、流体デバイスの上部支持材によって覆われていない捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む。これらの実施形態のうちのいずれかでは、筐体またはカートリッジアセンブリの前方部分は、カートリッジが組み立てられたときに接触ゾーンと接触させられる、一体吸収性構成要素を含む。

これらの実施形態のうちのいずれか１つでは、カートリッジアセンブリは、１つより多くの流路を含む、流体デバイスを含んでもよい。これらの実施形態のうちのいくつかでは、同じ吸収性構成要素が、流体デバイスの各センサ膜の接触ゾーンに接触する。

別の側面では、本開示は、流体デバイスまたはカートリッジアセンブリに流体サンプルを導入するステップと、標的分析物が流体サンプル中に存在するかどうかを決定するステップとを含む、前述の流体デバイスまたはカートリッジアセンブリのうちのいずれか１つを使用する方法を提供する。

別の側面では、本開示は、流体構造へのサンプルの導入前に、流体サンプルを１つ以上の可動性試薬成分と予混合するための方法を提供する。これらの場合において、各試薬パッドの放出ゾーンは、アッセイの可動性試薬成分を含まなくてもよい。別の側面では、本開示は、前述の流体デバイスまたはカートリッジアセンブリのうちのいずれか１つと、標的分析物が流体サンプル中に存在するかどうかを決定するための検出モジュールとを備える、システムを提供する。

図１は、心臓マーカーに対する例示的な定量的多重分析物免疫クロマトグラフィーサンドイッチアッセイからの蛍光応答を示す。図２は、乱用薬物に対する例示的な定量的多重分析物免疫クロマトグラフィー競合アッセイからの蛍光応答を示す。図３ａ−３ｄは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図３ａ−３ｄは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図３ａ−３ｄは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図３ａ−３ｄは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素を示す。図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素を示す。図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素を示す。図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素を示す。図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素を示す。図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図５ａ−５ｈは、いくつかの例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図６ａ−６ｄは、例示的なカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図６ａ−６ｄは、例示的なカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図６ａ−６ｄは、例示的なカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図６ａ−６ｄは、例示的なカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図７は、例示的なカートリッジアセンブリの断面図を示す。図８ａ−８ｃは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図８ａ−８ｃは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図８ａ−８ｃは、例示的な流体デバイスの異なる図を示す。図９ａ−９ｄは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図９ａ−９ｄは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図９ａ−９ｄは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図９ａ−９ｄは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図１０ａ−１０ｃは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図１０ａ−１０ｃは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図１０ａ−１０ｃは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図１１ａ−１１ｂは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図１１ａ−１１ｂは、例示的な流体デバイスおよびカートリッジアセンブリの異なる図を示す。図１２は、心臓マーカーに対する例示的な定量的多重分析物免疫クロマトグラフィーサンドイッチアッセイからのミオグロビンの標準蛍光応答曲線を示す。

（定義）
アッセイ−本明細書で使用されるように、「アッセイ」という用語は、流体サンプル中の１つ以上の標的分析物の有無を決定するように実行される試験管内分析を指す。ある実施形態では、アッセイは定量的であってもよく、流体サンプル中の１つ以上の標的分析物の量を決定してもよい。一般に、アッセイは、試薬成分のうちの少なくとも１つが、他方に対する高い結合親和性を有する少なくとも１対の試薬成分を含む。ある実施形態では、アッセイは、免疫アッセイ（例えば、サンドイッチ、競合、または阻害免疫アッセイ）である。概して、免疫アッセイは、高い親和性で別の抗体成分または抗原成分に結合する抗体成分を含む。ある実施形態では、アッセイは、分子アッセイであり、錯体を形成するように雑種を生じる１対の核酸成分を含む。

標的分析物本明細書において使用されるように、「標的分析物」または「分析物」という用語は、アッセイが検出するように設計されている１つまたは複数の物質を指す。分析物の実施例は、タンパク質（例えば、抗体、ホルモン、酵素、糖タンパク質、ペプチド等）、核酸（例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ等）、脂質、小分子（例えば、乱用薬物、ステロイド、環境汚染物等）、および細菌またはウイルス由来の感染症作用物質（例えば、大腸菌、連鎖球菌、クラミジア、インフルエンザ、肝炎、ＨＩＶ、風疹等）を含むが、それらに限定されない。実施例では、例示的なタンパク質標的分析物（全て心臓マーカーである、トロポニンＩ、Ｃ反応性タンパク質、およびミオグロビン）および例示的な小分子標的分析物（乱用薬物であるコカインおよびメタンフェタミン）に対するアッセイを説明する。

（特定の実施形態の詳細な説明）
本開示は、アッセイを使用して、流体サンプル中の標的分析物の存在を検出するためのデバイスおよび方法に関する。一般に、本開示の方法に従って分析される流体サンプルは、任意の供給源から任意の方式で生成することができる。ある実施形態では、流体サンプルは、生理源、食物または飲料、あるいは環境源から単離または生成することができる。生理液は、例示的な生理源であり、無制限に、全血、血清、血漿、汗、涙、尿、脳脊髄液、腹膜液、リンパ液、膣分泌物、精液、脊髄液、腹水、唾液、痰、胸部浸出液、およびそれらの組み合わせを含んでもよい。食物または飲料の実施例は、ワイン、蜂蜜、醤油、鶏肉、豚肉、牛肉、魚、貝、およびそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。環境源の実施例は、水、環境流出物、環境浸出水、廃水、農薬および／または殺虫剤を含む環境流体、廃棄副産物、およびそれらの組み合わせを含むが、それらに限定されない。

一般に、本開示のデバイスおよび方法は、多孔質試薬パッドと、それを通って流体サンプルが流れる、多孔質センサ膜とを備える。これらの多孔質構成要素は、不透水性流路内で担持され、自由空間拡散ゾーンによって分離される。これら２つの構成要素に対する例示的な材料は、以下でさらに詳細に説明される。ある実施形態では、デバイスおよび方法は、複数の実質的に同時のアッセイを行うために使用されてもよい。本明細書でさらに詳細に論議されるように、これは、単一の基板上に複数の流路を配置することによって、および／または１つより多くのアッセイを行うように個別流路を構成することによって達成することができる。

試薬パッドは、アッセイの可動性試薬成分を含む、放出ゾーンを含む。ある実施形態では、放出ゾーンは、試薬パッド全体を包含する。試薬パッドに含まれる具体的な可動性試薬成分は、標的分析物に依存するが、行われているアッセイの種類にも依存する。例えば、アッセイがサンドイッチアッセイである場合、放出ゾーンは、標識抗体・標的分析物錯体を形成するように標的分析物に結合する、標識抗体を含んでもよい。異なる種類のアッセイ用の好適な試薬成分が、当業者にとって、および本明細書の本開示から、容易に明白となるであろう。例えば、アッセイが競合または阻害免疫アッセイである場合、可動性試薬成分は、標的分析物または標的分析物の類似体に対して特異的な抗体を含んでもよい。

上述のように、ある実施形態では、試薬成分は、標識されている。例えば、免疫アッセイの場合、可動性試薬成分は、標的分析物に対して特異的な標識抗体、標的分析物の標識類似体（例えば、標識薬物・タンパク質担体複合体、標識タンパク抗原）等となり得る。試薬が直接または間接的に検出されることを可能にする任意の標識が、使用されてもよいことが理解されるであろう。例えば、ある実施形態では、試薬は、蛍光標識、発光標識、化学発光標識、ラテックス等の着色粒子、蛍光色素を装填したラテックス微小球等の蛍光粒子、標識二次抗体によって特異的に認識されるエピトープ標識、蛍光プローブで特異的に雑種を生じる核酸標識等を含んでもよい。ある実施形態では、試薬パッドはまた、本明細書で開示されるような制御試薬を含んでもよい。

概して、試薬パッドの試薬成分は、流体サンプルの添加によって可動化され、この流体サンプルの流動によって、流体デバイスの流路を通してセンサ膜に向かって運搬される。ある実施形態では、試薬パッドは、流体流動を補助する（例えば、パッドの親水性を増加させる）、試薬の放出動態を修正する、または別様にアッセイを支援する材料を組み込んでもよい。ある実施形態では、試薬パッドは、試薬が添加される前に（例えば、緩衝液で）前処理されてもよい。

ある実施形態では、流体サンプルは、流体構造へのサンプルの導入前に、１つ以上の可動性試薬成分と予混合されてもよい。これらの実施形態では、試薬パッドの放出ゾーンは、可動性試薬成分を含まなくてもよい。

標的分析物および可動化試薬を含有してもよい、流体サンプルは、試薬パッドおよびセンサ膜を分離する自由空間拡散ゾーンを通って、下流に進む。いずれの理論にも束縛されることを望むことなく、自由空間拡散ゾーンは、標的分析物および可動化試薬の相互作用が促される、反応ウェルとしての役割を果たすと考えられる。適切な自由空間拡散ゾーンの容量の選択は、試薬の可動化を支援する、試薬パッドを通る初期急流を確保することができる。さらに、試薬放出中に試薬パッドを通る流体サンプルの一方向流は、試薬パッドから上への試薬の起こり得る拡散および漏出を防止することができる。加えて、拡散ゾーンの容量の選択は、流体サンプル中の可動化試薬の濃度を調節することができる。このゾーンの側面境界は、流路の不浸透性壁によって画定されてもよい。無制限に、垂直アッセイ構成（すなわち、流動軸が垂直である）では、自由空間拡散ゾーンを通る流動は、主に重力によって仲介されると考えられる。

流体サンプルは、アッセイの固定化捕捉成分を含む捕捉ゾーンを含む、センサ膜に入り、それに浸潤する。例えば、サンドイッチ免疫アッセイの場合、捕捉成分は、標識抗体・標的分析物錯体に結合する、非標識抗体となる場合がある。競合または阻害アッセイでは、捕捉成分は、試薬パッドから可動化されている、錯体を形成していない標識抗体に結合する、標的分析物の非標識類自体となる場合がある。代替的な競合アッセイでは、捕捉成分は、標的分析物に結合する非標識抗体となる場合がある。概して、（例えば、標的分析物用の）異なる捕捉成分は、センサ膜の別個の捕捉ゾーン内で固定化される。ある実施形態では、センサ膜は、捕捉ゾーンから分離される制御ゾーンを含んでもよい。制御ゾーンは、捕捉ゾーンの下流に位置してもよい。制御ゾーンは、概して、固定化制御捕捉試薬を含み、試薬パッドは、固定化制御捕捉試薬に結合する可動性試薬を含む。ある実施形態では、固定化制御捕捉試薬は、アッセイの可動性試薬成分に結合してもよい。ある実施形態では、捕捉ゾーンの中の固定化制御捕捉試薬および固定化捕捉試薬は、可動性試薬成分の異なる部分に結合してもよい。

ある実施形態では、流体サンプルは、センサ膜を通って画定された接触ゾーンへと進み、流体は、隣接する吸収性構成要素へ移送させられる。概して、この移送は、流体を通した以前の液体進行の方向とは主に直交の方向に吸い上げることによって起こる。

上記で論議されるように、吸収性構成要素は、センサ膜からの最適なサンプル移送を確保する、吸収性および床容量を伴って設計されてもよい。例えば、センサ膜からの液体の急速移送は、アッセイの流動力学制御が、選択されたセンサ膜の特定の流動特性によって定義されることを可能にする。加えて、センサ膜からサンプルの移送を達成するための吸収性構成要素の床容量の設計は、センサ膜内の捕捉ゾーンが調節されたサンプル用量を受容することを確実にし、センサ膜内の非結合標識試薬の分離および除去を推進する。

次いで、捕捉された標識試薬からの信号が、捕捉ゾーン内で検出されてもよい。アッセイは、例えば、光変換器によって、眼によって視覚的に、または好適な分析器具によって読み取ることができる、捕捉ゾーン内の信号の生成をもたらす。上述のように、捕捉事象の検出は、直接的または間接的に検出可能な指標に依存してもよい。

再現可能なアッセイを得るために、再現可能な様式で、流体デバイスを通る流体サンプルの流動を制御および誘導することが有利であると理解されるであろう。本明細書で詳述されるように、流路は、特定の機能性（例えば、試薬放出、試薬混合、および分析物感知）を達成する、離散構成要素を備える。これらの構成要素は、自由空間ゾーン、不透水性流路、および多孔質材料を含む、種々の媒体を組み込む。結果として、構成要素内の流体運動および構成要素間の流体移送は、毛管現象、圧力、重力、および表面張力を含む、一連の力によって統制される。これらの構成要素間で調節された流体移送を達成することは重要である。加えて、寄生流路、およびそのような代替的ルートを通した流体サンプルの退出を防止することが有利である。これらの目的の両方は、自由空間拡散ゾーンおよび様々な流動力の存在によって、本開示の流体デバイスにおいて複雑にされる。本開示は、流体デバイスを通る流動の向上した制御および調節を可能にする、付加的な流動制御ゾーンを含むことによって、これらの問題に対処する。

流動制御ゾーンは、流動制御媒体を有する流体デバイスの画定された領域を封入することによって実現される。概して、この流動制御媒体は、センサ膜の少なくとも一部分の周囲に延在する。例えば、ある実施形態では、流動制御ゾーンは、自由空間拡散ゾーンへの下部シールとしての役割を果たしてもよい。より一般的には、１つ以上の流動制御ゾーンは、自由空間拡散ゾーンの下流および第１の捕捉ゾーンの上流にあるセンサ膜の任意の部分において、シールを形成してもよい。流動制御ゾーンは、流動制御ゾーンからセンサ膜の中へ流入流体サンプルを上流に方向付け、それにより、それを通して、そうでなければ流体サンプルおよびアッセイ試薬が移動する場合がある、意図しない流路の形成を低減する。流体流動がセンサ膜を完全に通って進むことを確実にするために、固有膜流速が、流路の定常状態流速およびアッセイ自体の速度を調整するために使用されてもよい。これに関して、流動制御ゾーンの使用は、全体として流体デバイス内の流速の調節に役立つことができる。同様に、センサ膜への完全流体サンプル塗布を確保することによって、固定化捕捉成分は、調節された用量の標的分析物およびアッセイ試薬を受容し、非結合標識試薬の分離および除去が可能にされる。

本開示はまた、独自の上部支持材の使用も説明する。この上部支持材は、不透水性であり、随意で透明であってもよい。上部支持材は、センサ膜表面のある部分、および随意で試薬パッド表面のある部分の上に配置され、それを覆うように作用する。上部支持材は、いくつかの機能を果たしてもよい。ある実施形態では、それは、多孔質材料の中への液体流動制御媒体の退出を防止する。ある実施形態では、それはまた、繊細なアッセイ材料を覆う保護層を提供し、物理的または環境的損傷からそれらを保護する。それはまた、センサ膜および試薬パッドからの流体進入および退出の特定の領域を画定してもよい。ある実施形態では、上部支持材は、センサ膜と試薬パッドとの間に延在する。実践では、上部支持材は、自由空間拡散ゾーンの寸法、または自由空間拡散ゾーン内の流路の流動を画定するように作用してもよい。ある実施形態では、上部支持材は、センサ膜の一部分を覆って配置される。概して、上部支持材の上流にあるセンサ膜の領域は、自由空間拡散ゾーン内に存在する。これは、自由空間拡散ゾーン内の流体に暴露され、センサ膜の中への流体入口としての役割を果たす。上部支持材の寸法および配置の選択は、この流体進入領域のサイズを画定し、したがって、センサ膜の中への流体進入を調節または最適化するように作用する。具体的には、より大きい進入領域が、センサ膜の中への流体進入を増進し、したがって、流路の定常状態流速を調整するために、固有膜流速が使用されてもよいことを確実にしてもよい。ある実施形態では、上部支持材は、それぞれのアッセイ成分を通した継続的な有向流動を促す働きをしてもよい。

本開示はまた、底部支持材の使用も説明する。含まれたときに、これらの底部支持材は、完全または部分的接着剤被覆を有する不浸透性ポリマーストリップから成ってもよい。これらの底部支持材は、不連続的な定義された一式の位置で、センサ膜および試薬パッドを維持するために使用されてもよい。さらに、センサ膜および試薬パッドの相対的位置を維持する際に、それらは、自由空間拡散ゾーンの寸法および容量を画定する働きをすることができる。加えて、これらの底部支持材は、構造的安定性をデバイスの繊細な構成要素に提供し、物理的または環境的損傷からそれらを保護することができる。最終的に、それらは、決定的壁構造を自由空間拡散ゾーンに提供することができる。

本開示はまた、カートリッジアセンブリの中への流体デバイスの組立も説明する。これらのカートリッジアセンブリは、アッセイデバイス全体の寸法を画定し、アッセイ成分の全体性を備える。カートリッジは、垂直または傾斜配向でアッセイを維持するように作用することができる。概して、吸収性構成要素は、流体デバイス以外のカートリッジアセンブリ構成要素に不可欠であり、アセンブリの構造は、吸収性材料をセンサ膜の接触ゾーンと接触させる。流体サンプルはまた、最初に、サンプル貯留部の中へ流体を誘導する、画定されたカートリッジ入口の中へ適用される。貯留部は、流体デバイスの流路の入口において流体サンプルの全体を担持する、ウェルを形成する。貯留部の構造は、流体の漏出を防止するようにガスケットを含んでもよい。越流領域が、定義された量を超える過剰な液体を担持するように提供されてもよい。さらに、個別流路への液体用量を測定するように、構造がサンプル貯留部内に位置してもよい。加えて、サンプル貯留部は、動作中にアッセイ自体が傾転または傾斜された場合に、起こり得る流体漏出を制限するよう設計されてもよい。ある実施形態では、試薬パッドは、流体デバイスの流路の入口の少なくとも一部分の中へ延在してもよい。これは、試薬パッドとサンプル貯留部の中に存在する液体との間の拡張接触領域を得る。ある実施形態では、流路の上流壁は、試薬パッドからの閉じ込められた空気の放出を可能にし、それにより、試薬パッドの中への均一のサンプル流動を補助する、通気口を含んでもよい。結果として、液体は、急速に一貫して試薬パッドに進入する。さらに、試薬パッドの中への流動は、サンプル貯留部の中に存在する流体からの液体圧力によって促されてもよい。概して、試薬パッドのある部分は、不透水性壁によって画定される流体デバイスの流路の中に存在する。ある実施形態では、流路は、任意の底部支持材または上部支持材を加えた、試薬パッドと同様の深さおよび幅寸法を有する。これは、試薬パッドの封入部を通る一方向流を促す。

（免疫アッセイ形式）
種々の実施形態では、本開示のデバイスおよび方法は、サンドイッチ、競合、または変位型であってもよい、定性的、定量的、または半定量的免疫アッセイに依存する。これらの異なる免疫アッセイ種類のそれぞれの構成要素は、以下でさらに詳細に論議される。

サンドイッチアッセイでは、試薬パッドの放出ゾーンは、流体サンプル中の標的分析物と一次結合錯体を形成する、標識複合体を含む。例えば、標的分析物がタンパク質であるときに、試薬パッドは、標的タンパク質に対して特異的である標識抗体を含んでもよい。逆に、標的分析物が抗体であるときに、試薬パッドは、標的抗体が認識する抗原の標識バージョン（または標的抗体に結合する標識抗体）を含む場合がある。センサ膜の捕捉ゾーンは、一次錯体と二次結合錯体を形成する、固定化非標識試薬を含む。例えば、標的分析物がタンパク質であるときに、センサ膜は、一次錯体のタンパク質部分に結合する、捕捉抗体を含んでもよい。一次錯体は、標的タンパク質の存在下のみで形を成すため、信号は、標的タンパク質が流体サンプル中に存在するときにセンサ膜から検出されるのみである。異なる標的分析物に対する捕捉試薬は、単一の流路の中で複数の分析物の検出を可能にするように、異なる捕捉ゾーン内で固定化されてもよいことが理解されるであろう。センサ膜はまた、捕捉ゾーンの下流にある制御ゾーン内に制御捕捉成分を含んでもよい。これらは、例えば、流体サンプルの通過によって試薬パッドから放出される、特異的な標識制御試薬への親和性を有する固定化制御捕捉試薬を使用して、実現されてもよい。代替として、制御捕捉試薬は、アッセイの可動性試薬成分に結合してもよい。

競合または阻害アッセイでは、試薬パッドの放出ゾーンは、標的分析物に対して特異的な標識抗体、または標的分析物の標識類似体を含む。次いで、センサ膜捕捉ゾーンは、標的分析物または錯体を形成していない標識抗体に対する特異的結合親和性を有する固定化非標識捕捉成分を含む。例えば、一実施形態では、試薬パッドの放出ゾーンは、標的分析物に対して特異的な標識抗体を含み、センサ膜捕捉ゾーンは、試薬パッドから可動化されている、錯体を形成していない標識抗体に結合する、標的分析物の非標識類似体を含む。この文脈で、標的分析物の「類似体」は、標的分析物自体、および錯体を形成していない標識抗体に結合するために標的分析物と競合することができる標的分析物の構造的類似体を包含すると理解されたい。例えば、錯体を形成していない標識抗体が標的分析物の特異的エピトープを認識する場合、類似体がそのエピトープを含むことが十分であってもよい。また、類似体は、共役成分、例えば、センサ膜の中の類似体の固定化を促進する、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）等のタンパク質担体を含んでもよいことも理解されたい。この実施形態によれば、標的分析物は、流体サンプル中に存在し、試薬パッドに到達するときに、標識抗体に結合して錯体を形成する。これらの錯体および錯体を形成していない標識抗体は、流体サンプルによって可動化され、センサ膜の中へ、かつセンサ膜を通って自由空間拡散ゾーンを横断し、下流に流れる。捕捉ゾーンにおいて、錯体を形成していない標識抗体のみが、標的分析物の固定化類似体によって捕捉される。標的分析物によって形成された錯体は捕捉されない。錯体は、標的分析物の存在下のみで形を成すため、捕捉ゾーンの中の錯体を形成していない標識抗体の量は、流体サンプル中の標的分析物の量に逆相関する。

競合アッセイ形式の代替実施形態では、試薬パッドの放出ゾーンは、標的分析物の標識類似体を含み、センサ膜捕捉ゾーンは、標的分析物に対する特異的結合親和性を有する非標識捕捉抗体を含む。この文脈で、標的分析物の「類似体」は、標的分析物自体、および捕捉抗体に結合するために標的分析物と競合することができる標的分析物の構造的類似体を包含すると理解されたい。例えば、例えば、捕捉抗体が標的分析物の特異的エピトープを認識する場合、類似体がそのエピトープを含むことが十分であってもよい。捕捉抗体は、標的分析物、および試薬パッドから可動化された標的分析物の標識類似体に結合する。捕捉ゾーンの中で結合するための標識類似体と標的分析物との間の競合により、捕捉ゾーンの中で結合された標識類似体の量は、流体サンプル中の標的分析物の量に反比例する。

（流体デバイス）
一側面では、本開示は、流体デバイスを提供する。図３ａ−３ｄは、本開示の流体デバイスの一実施形態を示す。図３ａに示されるように、流体デバイスは、上面に流路（３０１）を有する基板（３００）を備える。試薬パッド（３０５）は、センサ膜（３０６）の上流の流路内に位置する。試薬パッド（３０５）とセンサ膜（３０６）とは、底部支持材（３０７）上に組み立てられ、自由空間拡散ゾーン（３０９）によって空間的に分離される。試薬パッド（３０５）の一部は、延在部の裏面が流路入口（３０２）に暴露されるように、底部支持材（３０７）の上流端を越えて延在する。流路入口（３０２）は、基板（３００）の下面の開口部の形態である。上部支持材（３０８）は、試薬パッド（３０５）の頂面およびセンサ膜（３０６）の一部の上に配置される。センサ膜（３０６）の露出した下流端は、制御された流体除去のためにセンサ膜に接触することができる接触ゾーン（３１０）を備える。図３ｂに示されるように、底部支持材（３０７）は、試薬パッド（３０５）、センサ膜（３０６）、および上部支持材（３０８）とともに、流路（３０１）内に閉じ込められて着座する。図３ｃに示されるように、カバー（３１１）は、流路（３０１）内で試薬パッド（３０５）およびセンサ膜（３０６）の一部を密閉する。センサ膜（３０６）の接触ゾーン（３１０）は、露出されたままである。基板（３００）を通るキャビティとして図３ａ−３ｄに示される流動制御ゾーン（３０３）は、センサ膜（３０６）の一部分の周囲に延在する。後続の図に示されるように、流動制御ゾーン（３０３）は、上部支持材（３０８）およびセンサ膜（３０６）の一部分の周囲に不透水性シールを形成する流動制御媒体（３０４）で充填することができる。シールは、センサ膜（３０６）の密閉部分の中に流体の流動を方向付けるように構成される。

一般に、基板（３００）およびカバー（３１１）は、任意の材料で作製することができる。ある実施形態では、両方の構成要素は、例えば、射出成形、スクリーン印刷、熱エンボス加工、レーザ切断、積層、または型抜きを使用して、ポリマーおよびプラスチック、例えば、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の材料において、マイクロメートルからミリメートルの寸法で加工される。これらの構成要素はまた、フォトリソグラフィおよびエッチング等の微細加工技法を使用して、シリコンまたは他の材料で加工されてもよい。ある実施形態では、カバー（３１１）は、可視スペクトルにおいて良好な光透過性を有する材料でできていてもよい。

ある実施形態では、流路（３０１）は、約２５ｍｍから約７５ｍｍまでの長さ、約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅、約０．０５ｍｍから約１ｍｍまでの高さ、および約０．３ｍｍ^２から約５ｍｍ^２までの範囲内の断面積を有する。いくつかの実施形態では、断面積は、約１ｍｍ^２から約２ｍｍ^２までの範囲内である。ある実施形態では、流路入口（３０２）は、約１ｍｍから約１０ｍｍまでの長さ、約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅を有する。ある実施形態では、流路入口（３０２）は、流路（３０１）と実質的に同じ幅を有する。図３ａ−３ｄに示されるように、流路（３０１）は、下流流路出口（３３６）を備える。図３ａ−３ｄの流路出口（３３６）は、基板（３００）の下面の開口部の形態である。しかしながら、他の実施形態では、流路出口（３３６）は、流路（３０１）の下流端を覆って位置するカバー（３１１）の開口部の形態であってもよい。他の実施形態では、流路出口（３３６）は、カバー（３１１）によって覆われていない流路（３０１）の下流部であってもよい。ある実施形態では、流路出口（３３６）は、長さが約３ｍｍから約１０ｍｍまでであり、幅が約１．３ｍｍから約３５ｍｍまでである。ある実施形態では、流路出口（３３６）は、流路（３０１）と実質的に同じ幅を有する。

いくつかの実施形態では、流路（３０１）は、約４０ｍｍの長さ、約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅、および約０．６ｍｍの深さを有する。いくつかのそのような実施形態では、上流流路入口（３０２）は、約５ｍｍの長さ、および約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅を有する、基板（３００）の下面の開口部の形態である。いくつかのそのような実施形態では、下流流路出口（３３６）も、約７ｍｍの長さ、および約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅を有する、基板（３００）の下面の開口部の形態である。一実施形態では、流路（３０１）と、上流流路入口（３０２）と、下流流路出口（３３６）とは全て実質的に同じ幅を有する。

図４ａ−４ｆは、例示的な流体デバイスのある構成要素をさらに詳細に図示する。図４ａおよび４ｄに示されるように、ある実施形態では、試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）は、底部支持材（４０７）上に組み立てられる。試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）は、自由空間拡散ゾーン（４０９）によって空間的に分離される。いずれの理論にも束縛されることを望むことなく、自由空間拡散ゾーン（４０９）は、試薬パッド（４０５）から可動化された試薬の流体サンプルの中の分析物との混合を推進し得ることが考えられる。ある実施形態では、自由空間拡散ゾーン（４０９）の長さは、約０．５ｍｍから約５ｍｍまで、例えば、約０．５ｍｍから約２ｍｍまで、または約０．５ｍｍから約１ｍｍまでの範囲内にある。図４ａ−４ｂに示されるように、試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）を有する底部支持材（４０７）は、流体不浸透性遮蔽体としての役割を果たす上部支持材（４０８）で覆われる。上部支持材はまた、自由空間拡散ゾーンの寸法、または自由空間拡散ゾーン内の流路の流動を画定するように作用してもよい。センサ膜（４０６）の下流端は、制御された流体除去のために膜（４０６）に接触することができる、接触ゾーン（４１０）を備える。図４ｄおよび４ｅに示されるように、ある実施形態では、上部支持材（４０８）は、センサ膜（４０６）の一部分を覆うのみである。これらの実施形態では、上部支持材（４０８）は、自由空間拡散ゾーン（４０９）においてセンサ膜（４０６）の中への流体進入の領域を画定する覆われていない領域を有する流体不浸透性遮蔽体としての役割を果たす。センサ膜（４０６）の下流部分が露出されてもよく、さらに、制御された流体除去のために膜（４０６）に接触することができる接触ゾーン（４１０）を備える。

試薬パッド（４０５）、センサ膜（４０６）、底部支持材（４０７）、および上部支持材（４０８）は、典型的には試験管内診断デバイスで見られる材料でできていてもよいことを理解されたい。一般に、試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）は、それを通る流体サンプルの流動を可能にするように多孔質である。対照的に、底部支持材（４０７）および上部支持材（４０８）は、不透水性であり、それにより、多孔質試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）を通る流体サンプルの流動を推進する障壁を提供する。

一般に、試薬パッド（４０５）は、アッセイの１つ以上の可動性試薬成分（例えば、標識抗分析物抗体）を含む放出ゾーン（４３１）を含む。ある実施形態では、放出ゾーン（４３１）はまた、可動性制御試薬も含む。放出ゾーンは、任意の方法によって、例えば、スプレー被覆、ジェット印刷、後続の乾燥を伴う含浸等によって、試薬によって含浸されてもよい。放出ゾーン（４３１）は、試薬パッド（４０５）全体を包含してもよく、試薬パッド（４０５）の画定された領域に限定される必要がないことが理解される。放出ゾーン（４３１）は、試薬パッド（４０５）の画定された領域に限定されるときに、好ましくは、図４ｂに示されるように、試薬パッド（４０５）の露出部の下流に位置付けられる。

ある実施形態では、試薬パッド（４０５）は、ガラスマイクロファイバ、ポリエステル、ポリビニルガラス繊維、ナイロン、ポリエステルの網状発泡体、ポリエステルポリウレタン、ポリエーテルポリウレタン等の織物または不織繊維材料でできていてもよい。ある実施形態では、試薬パッド（４０５）は、長さが約５ｍｍから約２５ｍｍまでであり、底部支持材（４０７）と実質的に同じ幅を有する。図４ａ−４ｆに示されるように、ある実施形態では、試薬パッド（４０５）は、試薬パッド（４０５）の一部が底部支持材（４０７）の上流端を越えて延在し、延在部の裏面が露出されるように、底部支持材（４０７）上に組み立てられる。ある実施形態では、試薬パッド（４０５）の露出部の長さは、約１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲内である。

一般に、センサパッド（４０６）は、それぞれアッセイの固定化捕捉成分（例えば、抗分析物抗体）を含む、１つ以上の捕捉ゾーン（４３２）を含む。ある実施形態では、センサパッド（４０６）はまた、固定化制御捕捉試薬（例えば、試薬パッドの中の可動性制御試薬に結合する抗体）を含む制御ゾーン（４３３）も含む。図４ｂに示されるように、捕捉ゾーン（４３２）と制御ゾーン（４３３）とは、センサ膜の異なるセグメントに位置し、好ましくは、制御ゾーン（４３３）が捕捉ゾーン（４３２）の下流にある。結果として、センサ膜の捕捉および制御ゾーン内の流体流動力学は同様である。具体的には、図４ｂおよび４ｅに示される構成では、制御ゾーン（４３３）を通過する任意の流体サンプルは、以前に捕捉ゾーン（４３２）を通過したはずである。ある実施形態では、捕捉ゾーン（４３２）および制御ゾーン（４３３）は、両方のゾーンの間の試薬および／または信号のクロストークを低減するように十分に分離される。ある実施形態では、捕捉ゾーン（４３２）は、センサ膜（４０６）の上流端から約３ｍｍから約１５ｍｍまでの間の距離に位置する。ある実施形態では、捕捉ゾーン（４３２）と制御ゾーン（４３３）との間の距離は、約３ｍｍから約１５ｍｍまでである。捕捉試薬は、任意の既知の方法によって、例えば、スプレー被覆、ジェット印刷、後続の乾燥を伴う含浸等によって、捕捉ゾーン（４３２）および制御ゾーン（４３３）の中で固定化することができる。概して、アッセイの捕捉成分は、（試薬パッドのマクロ多孔質性とは対照的に）センサ膜の微小孔性の結果としてセンサ膜内で固定化されてもよい。上記で論議されるように、固定化を促進するために、捕捉成分が小分子標的分析物の類似体であるときに、タンパク質担体を含むことが有利であってもよい。これは、典型的には、捕捉成分が抗体またはタンパク質標的分析物の類似体であるときに必要ではない。

ある実施形態では、センサ膜（４０６）は、硝酸セルロース、ガラス繊維、ナイロン、アクリル共重合体／ナイロン等でできていてもよい。一実施形態では、センサ膜（４０６）は、約０．０５ｍｍから約０．５ｍｍまでの範囲内の厚さを有する不透水性バッキング層を備えてもよい。ある実施形態では、センサ膜（４０６）は、長さが約１５ｍｍから約４５ｍｍまでであり、底部支持材（４０７）と実質的に同じ幅を有する。

ある実施形態では、底部支持材（４０７）は、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のバッキングカード材料でできていてもよい。ある実施形態では、底部支持材（４０７）は、その上で試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）が接着される、接着上部被覆を備える。底部支持材（４０７）はまた、流体デバイスの流路内の適所に固定することができるように接着裏面被覆を備えてもよい。ある実施形態では、底部支持材（４０７）の寸法は、長さが約２５ｍｍから約７５ｍｍまで、幅が約１．３ｍｍから約５ｍｍまで、および厚さが約０．０５ｍｍから約１ｍｍまでの範囲内にある。ある実施形態では、底部支持材（４０７）は、流体デバイスの流路と実質的に同じ厚さを有する。ある実施形態では、試薬パッド（４０５）、センサ膜（４０６）、および底部支持材（４０７）は全て実質的に同じ厚さを有する。

ある実施形態では、上部支持材（４０８）は、光学的に透明であってもよく、またはセンサ膜の捕捉ゾーン（４３２）および制御ゾーン（４３３）の点検を可能にする、１つ以上の光学的に透明な窓を含んでもよい。ある実施形態では、上部支持材は、環状オレフィンポリマー（ＣＯＰ）、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の材料のうちの１つでできていてもよい。ある実施形態では、上部支持材（４０８）は、積層材料である。ある実施形態では、上部支持材（４０８）は、接着歌面被覆を備える。ある実施形態では、上部支持材（４０８）は、長さが約２５ｍｍから約７５ｍｍまでであり、幅が約１．３ｍｍから約５ｍｍまでであり、厚さが約０．０３ｍｍから約０．２５ｍｍまでである。ある実施形態では、上部支持材（４０８）は、底部支持材（４０７）と実質的に同じ幅である。図４ｄおよび４ｅに示されるように、ある実施形態では、上部支持材は、約３〜２０ｍｍの長さを有し、センサ膜が上部支持材の上流端を約１〜５ｍｍ越えて延在するように、センサ膜上に配置される。１つの好ましい実施形態では、上部支持材は、約６ｍｍの長さを有し、センサ膜が上部支持材の上流端を２ｍｍ越えて延在するように、センサ膜上に配置される。図４ｂおよび４ｄに示されるように、ある実施形態では、センサ膜の下流接触ゾーン（４１０）は、上部支持材（４０８）によって覆われていない。ある実施形態では、接触ゾーン（４１０）は、長さが約１ｍｍから約１０ｍｍまでであり、センサ膜（４０６）の残りの部分と実質的に同じ幅を有する。ある実施形態では、接触ゾーン（４１０）は、センサ膜（４０６）の残りの部分よりも狭い。

いくつかの実施形態では、図４ａ−４ｆのアセンブリは、以下のように構成される。底部支持材（４０７）は、流体デバイスの流路に付着する接着底部被覆と、試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）の底面に付着する接着上部被覆とを備える。底部支持材（４０７）は、約３０ｍｍの長さ、約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅、および約０．１５ｍｍの高さを有する。底部支持材（４０７）は、流体デバイスの流路の幅に実質的に一致するようにサイズ決定される。試薬パッド（４０５）は、長さが約１０ｍｍであり、底部支持材（４０７）と実質的に同じ幅を有する。試薬パッド（４０５）は、試薬パッド（４０５）の一部が底部支持材（４０７）の上流端を越えて延在し、延在部の裏面が露出されるように、底部支持材（４０７）上に配置される。試薬パッドの露出部は、長さが約５ｍｍである。試薬パッド（４０５）およびセンサ膜（４０６）は、約０．５ｍｍから約１ｍｍまでの長さを有する自由空間拡散ゾーン（４０９）によって分離される。センサ膜（４０６）は、長さが約２５ｍｍの寸法、および底部支持材（４０７）の幅と実質的に同様の幅を有する。センサ膜（４０６）は、約０．２５ｍｍの厚さを有する不透水性バッキング層を備える。

図５ａ−５ｈは、本開示の流体デバイスの種々の実施形態を示す。流体デバイスは、センサ膜（５０６）の周囲に延在する流動制御ゾーン（５０３）を有する流路（５０１）を備える。流動制御ゾーン（５０３）は、センサ膜（５０６）に流路（５０１）内の水密筐体を提供する、流動制御媒体（５０４）を備える。図５ａおよび５ｄに示されるように、流動制御ゾーン（５０３）は、基板（５００）を横断し、流路と交差するキャビティ（５３４）を備えてもよい。ある実施形態では、流動制御ゾーン（５０３）は、約０．５ｍｍから約５ｍｍまでの長さ、および約２ｍｍから約３０ｍｍまでの幅を有する。ある実施形態では、流動制御ゾーン（５０３）は、自由空間拡散ゾーン（５０９）の約１ｍｍから約５ｍｍまでの下流に位置する。

図５ｄに示されるように、ある実施形態では、流動制御媒体（５０４）は、基板（５００）の下面のキャビティ（５３４）の開口を介して、流動制御ゾーン（５０３）に導入することができる。図５ｃ〜５ｆに示されるように、ある実施形態では、流体デバイスは、流動制御ゾーン（５０３）を覆う開口部（５３５）を含み、流体デバイスの反対側から流動制御ゾーン（５０３）の中への流動制御媒体（５０４）の導入を可能にする、基板（５００）の頂面上に位置するカバー（５１１）を含む。好ましくは、開口部（５３５）は、（流路の方向に）約０．５ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、および（流路を横断して）約２ｍｍから約５ｍｍまでの幅を有する。図５ｃから５ｇに示されるように、ある実施形態では、上部支持材（５０８）は、センサ膜（５０６）および試薬パッド（５０５）を覆って延在する。逆に、図５ｈに示されるように、ある実施形態では、上部支持材（５０８）は、センサ膜（５０６）の一部分を覆うのみである。各場合において、上部支持材（５０８）は、流体不浸透性遮蔽体としての役割を果たし、流動制御媒体（５０４）の起こり得る進入からセンサ膜（５０６）を保護する。

ある実施形態では、流動制御媒体（５０４）は、最初に液相で分注され、後に固相になるように硬化または乾燥されることができる材料を含む。ある実施形態では、材料は、１％未満の低い収縮、１，０００ｃＰから２０，０００ｃＰの粘度を有し、硬化または乾燥中に放出することができるわずかな揮発性成分を含み、不溶性および／または疎水性である。例えば、材料は、乾燥接着剤、接触接着剤、熱接着剤、エマルジョン接着剤、紫外線または光硬化接着剤、あるいは感圧接着剤等の接着剤（例えば、糊）であってもよい。ある実施形態では、材料は、充填または非充填エポキシ等のカプセル材料であってもよい。他の好適な材料は、シリコーン、天然樹脂、パテ、ろう等を含む。一実施形態では、流動制御ゾーン（５０３）は、ＵＶエポキシ樹脂等の紫外線硬化接着剤で充填されてもよい。この実施形態によれば、規定された量の接着剤が、最初に、基板（５００）および（５１１）の開口部を通して流動制御ゾーン（５０３）の中へ分注され、定着させられる。後続のステップでは、紫外線硬化接着剤は、交差結合され、結果として、紫外線光への暴露によって硬化させられる。ある実施形態では、紫外線エポキシ樹脂が、医療デバイス製造に好適であり、２，０００ｃＰから２０，０００ｃＰの粘度を有する。実施例は、Ｄｙｍａｘ１１８０−Ｍ−Ｔ、Ｄｙｍａｘ１１８０−Ｍ−ＶＴ、Ｄｙｍａｘ３０１３−Ｔ、ＮｏｒｌａｎｄＡｄｈｅｓｉｖｅＮＯＡ６３、およびＮｏｒｌａｎｄＡｄｈｅｓｉｖｅＮＯＡ６８を含むが、それらに限定されない。

図５ｄ−５ｈは、代替的な流動制御ゾーン（５０３）の断面図、ならびに流動制御ゾーン（５０３）が関連材料で充填された後の流動制御媒体（５０４）の結果として生じる場所および形状を示す。図５ｄは、それを通して流動制御媒体（５０４）を分注することができる、カバー（５１１）の上部開口部（５３５）および基板（５００）の底部開口部（５３４）を有する流動制御ゾーン（５０３）を提供する。図５ｅは、それを通して流動制御媒体（５０４）を分注することができる、カバー（５１１）の上部開口部（５３５）のみを有する流動制御ゾーン（５０３）に提供する。図５ｆは、それを通して流動制御媒体（５０４）を分注することができる、カバー（５１１）の上部開口部（５３５）と、次いで、その中へ流動制御媒体（５０４）が延在することができる、埋設流動キャビティ（５３７）とを有する、流動制御ゾーン（５０３）を提供する（埋設流動キャビティ（５３７）は、流路よりも幅が広く、したがって、流路を横断する）。図５ｇは、カバー（５１１）で部分的にのみ密閉される流動制御ゾーン（５０３）を提供する。流動制御媒体（５０４）は、流路の露出部を通して流動制御ゾーン（５０３）に挿入することができる。

図３−５の例示的な流体デバイスは全て、基板内に流路を含む（すなわち、流路は、基板の表面より下側に着座する）。以下でさらに詳細に論議されるように、本開示のデバイスおよび方法は、この種類の設計に限定されず、（図１０−１１に示されるように）基板の表面から立ち上がる壁によって画定される流路を有することができると理解されたい。

（カートリッジアセンブリ）
別の側面では、本開示は、流体デバイスを含むカートリッジアセンブリを提供する。図６ａ−６ｄに示されるように、ある実施形態では、カートリッジアセンブリは、筐体の前方（６１２）と後方部分（６１３）との間に挟持される流体デバイスを備える。筐体は、重力がデバイスを通る流体サンプルの流動に寄与するように、垂直または角度付きの配向に流体デバイスを支持する。

ある実施形態では、筐体（６１２）の前方部分は、流体デバイスのセンサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする点検窓を含む。図６ａ−６ｄに示されるように、カートリッジアセンブリはまた、流体デバイスと筐体の後方部分（６１３）との間に位置するサンプル貯留部（６１５）を備えてもよい。サンプル貯留部（６１５）は、流体サンプルを受容するための入口（６１４）を含む。サンプル貯留部（６１５）は、基板（６００）の下面上の入口（６０２）を介して、流体デバイスの流路と流体的に連絡している。図６ｃ−６ｄに示されるように、筐体の前方部分（６１２）に組み込まれる吸収性構成要素（６１８）は、カートリッジアセンブリが組み立てられたときにセンサ膜の接触ゾーン（６１０）と接触させられる。ある実施形態では、流体デバイスは、不透水性ガスケット（６１７）を用いて筐体の後方部分（６１３）に対して密閉される。存在するときには、ガスケット（６１７）は、ガスケット（６１７）を流体デバイスのそれぞれの表面および筐体（６１３）の後方部分に接着する接着表面をその前部および後部に備える。ガスケットを作製するために使用することができる例示的な材料は、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ゴムおよび紙ベースの材料等を含んでもよい。接着表面をガスケットの両側に提供するために使用することができる、例示的な材料は、乾燥接着剤、接触接着剤、熱接着剤、エマルジョン接着剤、紫外線または光硬化接着剤、あるいはアクリルベースの感圧接着剤等の感圧接着剤を含んでもよい。

図７は、最終組立前および後のカートリッジアセンブリの実施形態の断面図を示す。示されるように、流体デバイスは、センサ膜（７０６）と、流体サンプルをセンサ膜（７０６）に誘導するための流路と、センサ膜（７０６）の上流で流路内に位置する試薬パッドと、流路内で試薬パッドおよびセンサ膜（７０６）の一部を密閉するためのカバーと、センサ膜（７０６）へ、かつセンサ膜（７０６）を通して流体サンプルを誘導するためにセンサ膜（７０６）の周囲に延在する流動制御ゾーンとを備える。センサ膜（７０６）は、制御された流体除去のためにセンサ膜（７０６）を吸収性構成要素（７１８）と接触させることができる露出下流接触ゾーン（７１０）を備える。吸収性構成要素（７１８）は、筐体の前方部分（７１２）の一体部分である。筐体の前方部分（７１２）内でのその位置によって、筐体の前方（７１２）と後方部分（７１３）とが組み立てられたときに、吸収性構成要素（７１８）がセンサ膜（７０６）の接触ゾーン（７１０）と接触しているようになる。

ある実施形態では、吸収性構成要素（７１８）は、接触ゾーン（７１０）から流体を吸収する材料でできている。ある実施形態では、吸収性構成要素（７１８）は、流体サンプル全体の収集に十分な吸収能力を確保するために十分大きい。一般に、吸収性構成要素（７１８）は、合成または天然バルク材料、織物または不織繊維、あるいは網状または開放気泡構造であってもよい。好適な吸収性構成要素材料の実施例は、セルロース材料、綿繊維、ガラスマイクロファイバ、ポリエステル、ポリエステルポリウレタン、ポリイミド、またはメラミン樹脂を含むが、それらに限定されない。ある実施形態では、吸収性構成要素（７１８）は、長さが約５ｍｍから約２５ｍｍまでであり、幅が約５ｍｍから約３５ｍｍまでであり、厚さが約０．３ｍｍから２ｍｍまでである。ある実施形態では、吸収性構成要素（７１８）とセンサ膜（７０６）の接触ゾーン（７１０）との間の接触領域は、長さが約１ｍｍから約１０ｍｍまでであり、幅がセンサ膜（７０６）の幅と実質的に同様である。

ある実施形態では、各吸収性構成要素（７１８）は、長さが約１０ｍｍであり、幅が約１５ｍｍであり、厚さが約１．５ｍｍである。そのような実施形態では、吸収性構成要素（７１８）とセンサ膜（７０６）の接触ゾーン（７１０）との間の接触領域は、長さが約３ｍｍから約５ｍｍまでの範囲内にあり、幅がセンサ膜（７０６）の幅と実質的に同様であってもよい。

図８ａ−８ｃは、６つの別個の流路を備える、例示的な流体デバイスを示す。図９ａ−９ｄは、この例示的な流体デバイスをカートリッジアセンブリに組み立てる方法を示す。図８ａを参照すると、流体デバイスの基板（８００）は、６個の別個の流路（８０１）と、単一のカバー（８１１）とを備える。このカバー（８１１）は、流路（８０１）がサンプルの交差混合を伴わずに別々のままであることを確実にする。ある実施形態では、カバー（８１１）は、良好な光透過性を有する材料から成る。各流路（８０１）は、約２５ｍｍから約７５ｍｍまでの長さ、約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅、および約０．３ｍｍから約１．０ｍｍまでの深さを有する。各流路（８０１）は、流体サンプルを受容するために試薬パッドおよびセンサ膜の上流に入口（８０２）を備える。好ましくは、入口（８０２）は、約１ｍｍから約５ｍｍまでの長さ、および約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅を有する。ある実施形態では、入口（８０２）は、流路（８０１）と実質的に同じ幅を有する。流体デバイスはまた、各流路（８０１）の下流端に出口（８３６）を備える。図８ｂに示されるように、この出口（８３６）は、基板（８００）およびカバー（８１１）を横断し、また、流路（８０１）のそれぞれの下流部と連絡するキャビティとして画定されてもよい。ある実施形態では、出口（８３６）は、長さが約３ｍｍから約１０ｍｍまでであり、幅が約５ｍｍから約３５ｍｍまでである。

図８ａ−８ｃの流体デバイスは、センサ膜（８０６）のそれぞれの周囲に延在する流動制御ゾーン（８０３）を備える。流動制御ゾーン（８０３）は、センサ膜（８０６）のそれぞれに流路（８０１）内の水密筐体を提供する流動制御媒体（８０４）を備える。図８ａに示されるように、流動制御ゾーン（８０３）は、基板（８００）を横断し、流路（８０１）の全てと交差する１つの連続キャビティを備えてもよい。ある実施形態では、流動制御ゾーン（８０３）は、約０．５ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、および約２ｍｍから約３５ｍｍまでの幅を有する。ある実施形態では、流動制御ゾーン（８０３）は、自由空間拡散ゾーン（８０９）の約１ｍｍから約５ｍｍまでの下流に整列させられる。

図８ｃに示されるように、流体デバイスは、流動制御ゾーン（８０３）の中への流動制御媒体（８０４）の挿入を可能にする、基板（８００）の底面の連続開口部（８３４）を備えてもよい。ある実施形態では、単一の連続開口部の代わりに、別個の開口部が、各流路（８０１）に対する流動制御ゾーンを充填するために使用される。ある実施形態では、開口部は、約０．５ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、および約２ｍｍから約３５ｍｍまでの幅を有する。図８ｂに示されるように、流体デバイスはまた、流体デバイスの反対側からの流動制御ゾーン（８０３）の中への流動制御媒体（８０４）の挿入を可能にする、カバー（８１１）の開口部（８３５）を備えてもよい。ある実施形態では、カバー（８１１）の単一の連続開口部が、別個の開口部の代わりに使用されてもよい。ある実施形態では、各開口部は、（流路の方向に）約０．５ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、および（流路を横断して）約２ｍｍから約５ｍｍまでの幅を有する。

いくつかの実施形態では、図８ａ−８ｃの流体デバイスは、以下のように構成される。流路（８０１）はそれぞれ、約４０ｍｍの長さ、約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅、および約０．６ｍｍの深さを有する。各流路入口（８０２）は、約５ｍｍの長さ、および約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅を有する。ある実施形態では、各流路入口（８０２）の幅は、各流路（８０１）の幅と実質的に同じである。流路（８０１）は、下流端に出口（８３６）を備える。この出口（８３６）は、基板（８００）の底面の開口部である。出口（８３６）は、長さが約７ｍｍであり、幅が約２．５ｍｍまたは約４ｍｍである。流動制御ゾーン（８０３）は、約２ｍｍの長さ、約３５ｍｍの幅を有し、基板（８００）を横断し、流路（８０１）のそれぞれに交差する。ある実施形態では、流動制御ゾーン（８０３）は、流体デバイスの中の自由空間拡散ゾーンより１ｍｍ下に整列させられる。流体デバイスはさらに、流路（８０１）のそれぞれの中の流動制御ゾーン（８０３）の位置と対応し、（流路の方向に）約２ｍｍの長さ、および（流路を横断して）約４ｍｍの幅を有する、カバー（８１１）の開口部（８３５）を備える。

図８ａ−８ｃの流体デバイスは、図９ａ−９ｄに示されるようにカートリッジアセンブリに組み立てられ得る。一般に、流体デバイスは、筐体の前方（９１２）および後方部分（９１３）の間に挟持される。筐体は、重力がデバイスを通る流体サンプルの流動に貢献するように、垂直または角度付きの配向で流体デバイスを支持する。アセンブリは、上記で論議された図６のアセンブリと同様であり、したがって、ある特徴は繰り返されない。したがって、ある実施形態では、筐体の前方部分（９１２）は、流体デバイスのセンサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする点検窓を含む。図９ｂ−９ｅに示されるように、カートリッジアセンブリは、流体デバイスと筐体の後方部分（９１３）との間に位置するサンプル貯留部（９１５）を備える。サンプル貯留部（９１５）は、流体サンプルを受容するための入口（９１４）を含む。サンプル貯留部（９１５）は、基板（９００）の下面上の入口を介して、流体デバイスの流路と流体的に連絡している。ある実施形態では、サンプル貯留部（９１５）は、長さが約１０ｍｍから約２０ｍｍまでであり、幅が約２０ｍｍから約３５ｍｍまでであり、深さが約１ｍｍから約３ｍｍまでである。

図９ｂに示されるように、筐体の前方部分（９１２）に組み込まれる吸収性構成要素（９１８）は、カートリッジアセンブリが組み立てられたときにセンサ膜の接触ゾーン（９１０）と接触させられる。ある実施形態では、流体デバイスは、不透水性ガスケット（９１７）を用いて筐体の後方部分（９１３）に対して密閉される。存在するときには、ガスケット（９１７）は、ガスケット（９１７）を流体デバイスのそれぞれの表面および筐体の後方部分（９１３）に接着する接着表面をその前部および後部に備える。ガスケットを作製するために使用することができる例示的な材料は、環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレン（ＰＥ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ゴムおよび紙ベースの材料等を含んでもよい。接着表面をガスケットの両側に提供するために使用することができる例示的な材料は、乾燥接着剤、接触接着剤、熱接着剤、エマルジョン接着剤、紫外線または光硬化接着剤、あるいはアクリルベースの感圧接着剤等の感圧接着剤を含んでもよい。

一実施形態では、サンプル貯留部（９１５）は、流体サンプルを１列の別個の流路に提供する、単一の分割されていないチャンバでできている（図９ｃ参照）。代替実施形態では、サンプル貯留部（９１５）は、流体サンプルを分割して異なる流路入口の中に導く働きをするバッフル（９１６）を含む（図９ｄ参照）。例えば、ある実施形態では、各サンプル貯留部区分は、長さが約５ｍｍから約１５ｍｍまでであり、幅が約２ｍｍから約６ｍｍまでであり、深さが約１ｍｍから約３ｍｍまでである。ある実施形態では、サンプル貯留部は、正確に規定された量の流体サンプルのみが各流路内で実行されるアッセイに利用されるように、過剰な流体サンプルを収集するための越流チャンバを画定するバッフル（９１６）を含んでもよい。図９ｅは、サンプル貯留部（９１５）が過剰な流体サンプルを収容する外部越流区画（９２１）を備える、１つのそのような実施形態を示す。例えば、ある実施形態では、越流区画（９２１）は、溢れている過剰な流体サンプルを捕捉するために、サンプル貯留部（９１５）を包囲してもよく、長さが約１５ｍｍから約２５ｍｍまでであり、幅が約２５ｍｍから約４０ｍｍまでであり、深さが約１ｍｍから約３ｍｍまでであってもよい。

図９ｂに示されるように、ある実施形態では、適正な整列および組立を確保するために、筐体の後方部分（９１３）は、流体デバイスの整列ソケット（９２０）と対応する２つの整列ピン（９１９）を備える。代替的な整列が、当業者にとって容易に明白となるであろう。

図１０ａ−１０ｂは、基板（１０００）の上面から（下がる代わりに）立ち上がる壁によって画定される流路（１００１）を有する、例示的な流体デバイスを示す。図１０ａ−１０ｂの流体デバイスは、３つの流路（１００１）と、流路（１００１）のそれぞれに交差するチャンバの形態である流動制御ゾーン（１００３）とを備える。ある実施形態では、流路の上流壁は、試薬パッドからの閉じ込められた空気の放出を可能にし、それにより、試薬パッドの中への均一なサンプル流動を補助する通気口（１０４０）を含んでもよい。任意の数の流路を流体デバイスに含むことができる（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、またはそれ以上）と理解されたい。図１０ｃに示されるように、上記でさらに論議されたように、底部支持材（１００７）上に組み立てられ、上部支持材で密閉されている試薬パッドおよびセンサ膜が、各流路内に配置される。カバー（１０１１）は、サンプルの交差混合の可能性を伴わずに流路（１００１）が別々にされることを確実にする。ある実施形態では、各流路（１００１）は、約２５ｍｍから約７５ｍｍまでの長さ、約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅、および約０．３ｍｍから約１．０ｍｍまでの高さを有する。各流路は、流体サンプルを受容するために、試薬パッドおよびセンサ膜の上流に入口（１００２）を備える。ある実施形態では、入口（１００２）は、約１ｍｍから約５ｍｍまでの長さ、約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅を有する。ある実施形態では、入口（１００２）は、流路（１００１）と実質的に同じ幅を有する。

図１０ｃに示されるように、流体デバイスは、各流路の下流端に出口を備える。この出口は、カバー（１０１１）によって覆われていない、流路の露出下流部として画定される。カバー（１０１１）は、各流路（１００１）の流動制御ゾーン（１００３）の位置と対応し、流動制御ゾーン（１００３）のそれぞれの中への流動制御媒体の挿入を可能にする開口部（１０３５）を含む。ある実施形態では、流動制御ゾーン（１００３）は、約２ｍｍの長さ、約３０〜３５ｍｍの幅を有し、基板（１０００）を横断し、流路（１００１）のそれぞれに交差する。ある実施形態では、流動制御ゾーン（１００３）は、流体デバイスの中で自由空間拡散ゾーンの１ｍｍ下流に整列させられる。ある実施形態では、カバー（１０１１）の開口部（１０３５）は、（流路の方向に）約１ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、および（流路を横断して）約４ｍｍから約３５ｍｍまでの幅を有する。図１０ｃの開口部（１０３５）は、単一の連続開口部として示されているが、単一の連続開口部（１０３５）の代わりに、各流動制御ゾーンに対するいくつかの別個の開口部を使用できることが理解されるであろう。

図１０ｃに示されるように、流体デバイスは、カートリッジアセンブリを形成するように、筐体の前方（１０１２）と後方部分（１０１３）との間に挟持されることができる。筐体は、重力がデバイスを通る流体サンプルの流動に貢献するように、垂直または角度付きの配向で流体デバイスを支持する。アセンブリは、上記で論議された図６および９のアセンブリと同様に構築され、動作する。例えば、図１０ｃに示されるように、各センサ膜は、単一の吸収性構成要素（１０１８）を介した、制御された流体除去のためにセンサ膜に接触することができる接触ゾーン（１０１０）を備えてもよい。流路構成要素は、上記の実施形態において以前に論議された材料でできていてもよい。吸収性構成要素（１０１８）は、筐体の前方部分（１０１２）の一体部分である。カートリッジアセンブリ内のその位置は、筐体の前方（１０１２）および後方部分（１０１３）が流体デバイスと組み立てられたときに、吸収性構成要素（１０１８）がセンサ膜の接触ゾーン（１０１０）に触れるようなものである。ある実施形態では、吸収性構成要素は、長さが約５ｍｍから約２５ｍｍまでであり、幅が約５ｍｍから約３５ｍｍまでであり、厚さが約０．３ｍｍから約２ｍｍまでであってもよい。ある実施形態では、吸収性構成要素（１０１８）と各センサ膜の接触ゾーン（１０１０）との間の接触領域は、長さが約１ｍｍから約１０ｍｍまでであってもよく、センサ膜と実質的に同じ幅を有してもよい。吸収性構成要素は、上記の実施形態で以前に論議された材料でできていてもよい。

図１１ａ−１１ｂは、（筐体の前方と後方部分との間に挟持された流体デバイスを有する代わりに）流体デバイス（１１１３）がアセンブリの後方部分を構成する、代替的なカートリッジアセンブリを示す。図１１ａに示されるように、流体デバイス（１１１３）は、流体サンプルを受容するための入口（１１１４）を有するサンプル貯留部（１１１５）を含む基板から成る。カートリッジアセンブリの前方部分（１１１２）は、センサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にする点検窓を含む。ある実施形態では、サンプル貯留部（１１１５）は、長さが約１０ｍｍから約２０ｍｍまでであり、幅が約２０ｍｍから約３５ｍｍまでであり、深さが約１ｍｍから約３ｍｍまでである。流体デバイス（１１１３）は、複数の独立したアッセイを同時に実行するために使用することができる基板の上面内の３つの流路（１１０１）を備える。任意の数の流路を流体デバイスに含むことができる（すなわち、１、２、３、４、５、６、７、８、またはそれ以上）と理解されたい。各流路（１１０１）は、試薬パッドと、センサ膜と、センサ膜の少なくとも一部分を覆う上部支持材とを備える。カバー（１１１１）も、流路（１１０１）内に試薬パッドおよびセンサ膜の一部を密閉するように含まれる。センサ膜の周囲に延在する流動制御ゾーン（１１０３）は、センサ膜へ、およびセンサ膜を通して流体サンプルを誘導するための流動制御媒体を含む。各センサ膜は、制御された流体除去のためにセンサ膜を吸収性構成要素（１１１８）と接触させることができる接触ゾーン（１１１０）を備える。これらの流路およびカートリッジ構成要素は、他の実施形態と関連して上記で論議される材料でできていてもよい。

ある実施形態では、各流路は、約２５ｍｍから約７５ｍｍまでの長さ、約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅、および約０．３ｍｍから約１．０ｍｍまでの高さを有する。各流路（１１０１）は、試薬パッドおよびセンサ膜の上流に入口（１１０２）を備える。入口（１１０２）は、サンプル貯留部（１１１５）と流体的に連絡している。ある実施形態では、入口（１１０２）は、約１ｍｍから約５ｍｍまでの長さ、および約１．３ｍｍから約５ｍｍまでの幅を有する。ある実施形態では、入口（１１０２）は、流路と実質的に同じ幅を有する。また、各流路の下流端に出口もある。この出口は、カバー（１１１１）によって覆われていない下流流路部として画定される。ある実施形態では、出口開口部は、長さが約３ｍｍから約１０ｍｍまでであり、幅が約５ｍｍから約３５ｍｍまでである。

図１１ａに示されるように、カートリッジアセンブリはまた、各センサ膜の周囲に延在する流動制御ゾーン（１１０３）も備える。流動制御ゾーン（１１０３）は、センサ膜のそれぞれに流路内の水密筐体を提供する流動制御媒体で充填される。流動制御ゾーンは、流路（１１０１）の全てに交差する１つの連続チャンバを備えてもよい。ある実施形態では、流動制御ゾーン（１１０３）は、約０．５ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、約２ｍｍから約３５ｍｍまでの幅、および流路（１１０１）の深さと実質的に同じである深さを有する。ある実施形態では、流動制御ゾーンは、自由空間拡散ゾーンの約１ｍｍから約５ｍｍまで下流に整列させられる。図１１ｂに示されるように、カートリッジアセンブリはまた、流動制御ゾーン（１１０３）の中への流動制御媒体の挿入を可能にする、カバー層（１１１１）の開口部（１１３５）も含む。ある実施形態では、複数の開口部が、図１１ｂに示されるような単一の連続開口部の代わりに使用されてもよい。ある実施形態では、開口部は、（流路の方向に）約０．５ｍｍから約３ｍｍまでの長さ、および（流路を横断して）約２ｍｍから約３５ｍｍまでの幅を有する。

吸収性構成要素（１１１８）は、カートリッジアセンブリの前方部分（１１１２）の一体部分であり、カートリッジアセンブリの前方（１１１２）および後方部分（１１１３）が組み立てられたときに、吸収性構成要素（１１１８）がセンサ膜の接触ゾーン（１１１０）に接触するように位置付けられる。ある実施形態では、吸収性構成要素（１１１８）は、長さが約５ｍｍから約２５ｍｍまでであり、幅が約５ｍｍから約３５ｍｍまでであり、厚さが約０．３ｍｍから約２ｍｍまでであってもよい。ある実施形態では、吸収性構成要素（１１１８）とセンサ膜の接触ゾーン（１１１０）との間の接触領域は、長さが約１ｍｍから約１０ｍｍまでであってもよく、センサ膜と実質的に同じ幅を有してもよい。吸収性構成要素は、上記の実施形態で以前に論議された材料でできていてもよい。

いくつかの実施形態では、吸収性構成要素（１１１８）は、セルロース材料、綿繊維、または開放気泡ポリウレタン発泡体でできており、長さが約１０ｍｍであり、幅が約３５ｍｍであり、厚さが約１．５ｍｍである。いくつかのそのような実施形態では、吸収性構成要素（１１１８）と接触ゾーン（１１１０）のそれぞれとの間の接触領域は、長さが約３ｍｍから約５ｍｍまでであり、センサ膜と実質的に同じ程度に幅が広い。

いくつかの実施形態では、流路は、約４０ｍｍの長さ、約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅、および約０．６ｍｍの深さを有する。入口は、約５ｍｍの長さ、約２．５ｍｍまたは約４ｍｍの幅（あるいは流路と実質的に同じ幅）を有する。流路は、各流路の下流端に出口を備える。この出口は、流路の位置と対応する、基板の下面の開口部によって画定される。出口のサイズは、長さが約７ｍｍであり、幅が約２．５ｍｍまたは約４ｍｍである。流動制御ゾーンは、約２ｍｍの長さ、約３５ｍｍの幅、および流路の深さと実質的に同じである深さを有する。ある実施形態では、流動制御ゾーンは、自由空間拡散ゾーンの約５ｍｍ下流に整列させられる。流体デバイスはさらに、流路のそれぞれの中の流動制御ゾーンの位置と対応し、（流路の方向に）約２ｍｍの長さ、および（流路を横断して）約３５ｍｍの幅を有する、カバー（１１１１）の開口部を備える。

以下の実施例は、本開示の方法およびデバイスをさらに例示する働きをする。これらの実施例は、決して本発明の範囲を限定することを目的としない。

（実施例１）Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、ミオグロビン、およびトロポニンＩを含む、三重心臓マーカーサンドイッチアッセイパネル
この実施例は、Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、ミオグロビン、およびトロポニンＩといった、心臓タンパク質の存在を検出するための三重アッセイパネルを説明する。アッセイは、流体サンプル中の標的分析物と錯体を形成するために試薬パッドの中の可動性標識抗分析物抗体、およびセンサ膜の捕捉ゾーンの中で錯体を捕捉するために固定化抗分析物抗体を使用した、サンドイッチ免疫アッセイであった。

モノクローナル抗ヒトミオグロビン（ＭｅｄｉｘＢｉｏｍｅｄｉｃａ）、モノクローナルマウス抗ヒトＣＲＰ（Ｈｙｔｅｓｔ）、モノクローナルマウス抗トロポニンＩＩｇＧ（Ｆｉｔｚｇｅｒａｌｄ）、およびモノクローナルマウス抗トロポニンＩ（Ｆｉｔｚｇｅｒａｌｄ）抗体を、試薬パッドの標識抗体試薬、およびセンサ膜の非標識抗体試薬に使用した。トロポニンＩには、感度を増加させるために、２つの相補的なアッセイ成分を使用した。各対は、トロポニンＩ分子の異なる部分に向けられる。

以下のように試薬パッドの標識抗体試薬を作製するように、蛍光色素Ｄｙｌｉｇｈｔ６４９（ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）をモノクローナル抗体に結合させた。最初に、抗体を遠心分離によって浄化し、次いで、１ｍｇ／ｍｌの抗体濃度においてホウ酸塩緩衝液（５０ｍＭ）中で再懸濁させた。１０ｍｇ／ｍｌの濃度におけるＤｙｌｉｇｈｔ６４９のアリコートを、再懸濁抗体溶液に添加し、１時間反応させた。反応溶液を、４時間の持続時間にわたって、緩衝液の２回の交換を伴って、リン酸緩衝生理食塩水に対して透析した。各個別流路が単一の分析物の検出のために構成されるように、インラインストライピング機器（Ｉｍａｇｅｎｅ）を使用して、標識抗体試薬を、ガラス繊維でできた試薬パッド（Ａｈｌｓｔｒｏｍ）上にストライプ形成した。標識制御試薬（Ｄｙｌｉｇｈｔ６４９に結合されたＤａｋｏからのウサギ抗ヒツジ抗体）も、各試薬パッド上にストライプ形成した。

インラインストライピング機器（Ｉｍａｇｅｎｅ）を使用して、それぞれの捕捉ゾーンの中で１ｍｇ／ｍｌの濃度において、非標識抗体試薬をセンサ膜上で固定化した。制御捕捉試薬である、ヤギ抗ウサギＩｇＧを、０．５ｍｇ／ｍｌの濃度において（各捕捉ゾーンの下流の）制御ゾーンの中で、各センサ膜上にストライプ形成した。次いで、センサ膜を乾燥させた。

試薬パッドおよびセンサ膜を分離する自由空間拡散ゾーンとともに接着剤を使用して、各標的分析物に対する試薬パッドおよびセンサ膜を、固体不透水性底部支持材（Ｇ＆ＬＰｒｅｃｉｓｉｏｎＤｉｅＣｕｔｔｉｎｇ）上に配置し、固定した。自由空間拡散ゾーンを覆って、試薬パッドおよびセンサ膜パッドの一部分上に、光学的に透明なオーバーラミネート（Ｇ＆ＬＰｒｅｃｉｓｉｏｎＤｉｅＣｕｔｔｉｎｇ）を配置した。センサ膜の遠位端において露出ニトロセルロースの３ｍｍ接触ゾーンを残すよう、オーバーラミネートを設置した。

次いで、３つの別個のアセンブリ（標的分析物につき１つ）を、３流路流体デバイスの個別チャネルの中へ配置した。流路は、幅２．５ｍｍ（アセンブリと同じ幅）であり、図５ｄに図示されるような組み込まれた流動制御ゾーンであった。１２，０００ｃＰの粘度の紫外線硬化接着剤（Ｄｙｍａｘ）を、流動制御媒体として使用した。紫外線硬化接着剤を、液体形態で流動制御ゾーン（図５ｄの５０３）の上下部分の中へ分注した。ＬＥＤベースの紫外線硬化機器（Ｅｐｉｌｉｇｈｔ）を使用して、分注した紫外線硬化接着剤を、流体デバイスの上側および下側の両方について２０秒間、約３６５ｎｍの波長において２０Ｗ／ｃｍ^２の強度で硬化させた。流体デバイスを、セルロースでできたバルク吸収性材料（Ａｌｓｔｒｏｍ）を含んだカートリッジアセンブリに組み立てた。カートリッジアセンブリの組立は、バルク吸収性材料をセンサ膜の露出接触ゾーンと接触させた。

垂直に配向されたカートリッジのサンプル入口を介して脱脂血清サンプルを導入することによって、各アッセイを行った。血清サンプルは、既知の濃度の３つ全ての心臓マーカー分析物（３００ｎｇ／ｍＬトロポニンＩ、８００ｎｇ／ｍＬミオグロビン、および０．３μｇ／ｍＬＣＲＰ）を含有し、サンプル緩衝液中で１：１に希釈した。血清サンプルは、カートリッジアセンブリのサンプル貯留部の中へ、および流路の入口の中へ流れた。そこから、血清サンプルは、試薬パッドの中へ、および試薬パッドを通って進み、自由拡散ゾーンを横断し、センサ膜の中へ進み、最終的にバルク吸収性材料の中へ進んだ。各アッセイを１５分行った。捕捉および制御ゾーンからの蛍光信号を含む、センサ膜の縦方向に沿った発光が、卓上蛍光読取機器によって検出され、報告された。制御ゾーンの中の信号の生成は、血清サンプルがセンサ膜捕捉ゾーンを通り、そこを過ぎて流れたことを確認した。

１つのそのようなアッセイからの結果が図１に示されている。トレースは、トロポニンＩ（鎖線）、ミオグロビン（実線）、またはＣ反応性タンパク質（ＣＲＰ）（点線）を検出する、センサ膜の縦軸に沿って測定された蛍光信号に対応する。３．５ｍｍ位置の周囲のピークは、センサ膜の制御捕捉ゾーンに由来する。これらは、血清サンプルによって試薬パッドから可動化され、次いで、固定化制御捕捉試薬によって捕捉された、標識制御試薬に対応する。１１ｍｍ位置の周囲のピークは、センサ膜の試験捕捉ゾーンに由来する。これらは、固定化捕捉抗体によって捕捉された標識試薬・心臓マーカー分析物錯体に対応する。これらのピークの大きさは、元の血清サンプル中の分析物の濃度に直接関係する。

標準応答曲線が各アッセイから生成された。この曲線は、脱脂血清中の関連心臓マーカー分析物（トロポニンＩ、ミオグロビン、またはＣ反応性タンパク質）の一連の濃度に対するアッセイの応答を特性化する。特定の分析物濃度において複数の複製サンプルをアッセイし、数学関数を応答に適合することによって、各アッセイ曲線を生成した。５パラメータ対数ロジスティック適合を使用して得られたミオグロビンの例示的な標準応答曲線が、図１２に示されている。これらの曲線を参照して、分析物濃度の定量的測定が、未知量の各標的分析物を有する血清サンプルで推定されてもよい。

（実施例２）コカイン（ＣＯＣ）およびメタンフェタミン（ＭＥＴ）を含む、二重乱用薬物競合アッセイパネル
この実施例は、コカイン（ＣＯＣ）およびメタンフェタミン（ＭＥＴ）といった乱用薬物の存在を検出するための二重アッセイパネルを説明する。アッセイは、試薬パッドの中の可動性標識抗分析物抗体、およびセンサ膜の検出ゾーンの中で標識抗分析物抗体を捕捉するための固定化分析物類似体を使用した、競合免疫アッセイであった。制御設定は、実施例１のアッセイについて上記で説明された通りであった。

モノクローナルマウス抗ベンゾイルエクゴニン（Ｆｉｔｚｇｅｒａｌｄ）、およびモノクローナル抗メタンフェタミン（ＡｒｉｓｔａＢｉｏｌｏｇｉｃａｌｓＩｎｃ．）を試薬パッドの標識抗体試薬に使用した。以下のように試薬パッドの標識抗体試薬を作製するように、蛍光色素Ｄｙｌｉｇｈｔ６４９（ＴｈｅｒｍｏＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）をモノクローナル抗体に結合させた。最初に、抗体を遠心分離によって浄化し、次いで、１ｍｇ／ｍｌの抗体濃度においてホウ酸塩緩衝液（５０ｍＭ）中で再懸濁させた。１０ｍｇ／ｍｌの濃度におけるＤｙｌｉｇｈｔ６４９のアリコートを、再懸濁抗体溶液に添加し、１時間反応させた。反応溶液を、４時間の持続時間にわたって、緩衝液の２回の交換を伴って、リン酸緩衝生理食塩水に対して透析した。

各個別流路が単一の分析物の検出のために構成されるように、インラインストライピング機器（Ｉｍａｇｅｎｅ）を使用して、標識抗体試薬を、ガラス繊維でできた試薬パッド（Ａｈｌｓｔｒｏｍ）上にストライプ形成した。

インラインストライピング機器（Ｉｍａｇｅｎｅ）を使用して、それぞれの捕捉ゾーンの中で０．２５ｍｇ／ｍｌの濃度において、ベンゾイルエクゴニン・ＢＳＡ抗原複合体（ＥａｓｔＣｏａｓｔＢｉｏ）およびメタンフェタミン・ＢＳＡ抗原複合体（ＡｒｉｓｔａＢｉｏｌｏｇｉｃａｌｓＩｎｃ）といった、非標識捕捉試薬をセンサ膜上で固定化した。次いで、センサ膜を乾燥させた。次いで、アッセイの構成要素を、図１のアッセイと同様に組み立てた。

垂直に配向されたカートリッジのサンプル入口を介して唾液サンプルを導入することによって各アッセイを行った。唾液サンプルは、既知の濃度のコカインおよびメタンフェタミンの両方（それぞれ１００ｎｇ／ｍＬ）を含有し、サンプル緩衝液中で１：１に希釈した。唾液サンプルは、カートリッジアセンブリのサンプル貯留部の中に、および流路の入口の中に流れた。そこから、唾液サンプルは、試薬パッドの中に、および試薬パッドを通って進み、自由拡散ゾーンを横断し、センサ膜の中へ進み、最終的にバルク吸収性材料の中に進んだ。各アッセイを１０分行った。捕捉および制御ゾーンからの蛍光信号を含む、センサ膜の縦方向に沿った発光が、卓上蛍光読取機器によって検出され、報告された。制御ゾーンの中の信号の生成は、唾液サンプルがセンサ膜捕捉ゾーンを通り、そこを過ぎて流れたことを確認した。

１つのそのようなアッセイからの結果が図２に示されている。トレースは、メタンフェタミン（鎖線および点線）およびコカイン（実線）検出する、センサ膜の縦軸に沿って測定された蛍光信号に対応する。３．５ｍｍ位置の周囲のピークは、センサ膜の制御捕捉ゾーンに由来する。これらは、唾液サンプルによって試薬パッドから可動化され、次いで、固定化制御捕捉試薬によって捕捉された標識制御試薬に対応する。１１ｍｍ位置の周囲のピークは、センサ膜の試験捕捉ゾーンに由来する。これらは、固定化捕捉抗体によって捕捉された、標識試薬に対応する。これらのピークの大きさは、元の唾液サンプル中の分析物の濃度に直接関係する（分析物は、固定化捕捉抗体に結合するために標識試薬と競合し、それにより、存在するときに信号を低減する）。メタンフェタミンについて３５ｎｇ／ｍＬおよびコカインについて３０ｎｇ／ｍＬの閾値検出濃度を有する、両方の分析物に対する半定量的な肯定的結果を提供するために、このアッセイを使用した。

（実施例３）代替的な紫外線硬化分注および硬化方法を使用する、Ｃ反応性タンパク質（ＣＲＰ）、ミオグロビン、トロポニンＩを含む、三重心臓マーカーサンドイッチアッセイパネル
全ての他の実施例条件は、実施例１において挙げられたものと同一であった。

３つの別個のアセンブリ（標的分析物につき１つ）を、３流路流体デバイスの個別チャネルの中へ配置した。流路は、幅２．５ｍｍ（アセンブリと同じ幅）であり、図１０ａに図示されるような組み込まれた流動制御ゾーンであった。１４，０００ｃＰの粘度の紫外線硬化接着剤（Ｄｙｍａｘ）を流動制御媒体として使用した。１０ｐｓｉに設定されたデジタルシリンジディスペンサ（Ｌｏｃｔｉｔｅ）を使用して、紫外線硬化接着剤を液体形態で流動制御ゾーン（図１０ａの１００３）の中に分注した。ＬｏｃｔｉｔｅＬＥＤＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒおよびＣｕｒｅＪｅｔ４０５（Ｌｏｃｔｉｔｅ）を使用して、分注した紫外線硬化接着剤を３０秒間硬化させた。流体デバイスをセルロースでできたバルク吸収性材料（Ａｌｓｔｒｏｍ）を含んだカートリッジアセンブリに組み立てた。カートリッジアセンブリの組立は、バルク吸収性材料をセンサ膜の露出接触ゾーンと接触させた。

本発明の他の実施形態が、本明細書において開示された本発明の仕様および実践を考察することから、当業者に明白となるであろう。仕様および実施例は、例示的なものにすぎないと見なされ、本発明の真の範囲は、以下の請求項によって示されることが意図される。

Claims

アッセイにおける流動制御のための流体デバイスであって、
該流体デバイスは、
流路が自身の上面に位置する不透水性基板と、
該流路内に位置する多孔質試薬パッドであって、該試薬パッドは、アッセイの可動性試薬成分を備える放出ゾーンを含む、多孔質試薬パッドと、
該試薬パッドの下流にある該流路内に位置する多孔質センサ膜であって、該センサ膜は、自由空間拡散ゾーンによって該試薬パッドから分離され、該センサ膜は、該アッセイの固定化捕捉成分を備える捕捉ゾーンを含む、多孔質センサ膜と、
該流路内に位置し、該センサ膜の少なくとも一部分を覆って配置される不透水性上部支持材と、
該上部支持材およびセンサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成する流動制御媒体であって、該シールは、流体の流動を該センサ膜の密閉部分の中に方向付けるように構成される、流動制御媒体と
を備える、流体デバイス。
前記アッセイの前記可動性試薬成分は、標識されており、前記固定化捕捉成分は、標識されていない、請求項１に記載の流体デバイス。
前記固定化捕捉成分は、前記アッセイの前記可動性試薬成分に結合する、請求項１または２に記載の流体デバイス。
前記アッセイの前記可動性試薬成分は、流体サンプル中の標的分析物に結合して錯体を形成し、前記固定化捕捉成分は、該錯体に結合する、請求項１または２に記載の流体デバイス。
前記アッセイの前記可動性試薬成分は、流体サンプル中の標的分析物に結合して錯体を形成し、前記固定化捕捉成分は、該可動性試薬成分に結合するが、該錯体には結合しない、請求項１または２に記載の流体デバイス。
前記不透水性上部支持材は、前記試薬パッドの少なくとも一部分、前記自由空間拡散ゾーン、および前記センサ膜の少なくとも一部分を覆って配置される、請求項１に記載の流体デバイス。
不透水性底部支持材をさらに備え、該不透水性底部支持材は、前記流路内に位置し、前記試薬パッドの少なくとも一部分および前記センサ膜の少なくとも一部分の下に配置される、請求項１に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、不透水性シールを形成し、該不透水性シールは、前記上部支持材、センサ膜、および底部支持材の一部分を包囲する、請求項７に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、前記センサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成し、該不透水性シールは、前記自由空間拡散ゾーンと界面接触する、請求項１に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、前記センサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成し、該不透水性シールは、該センサ膜と前記自由空間拡散ゾーンとの間の界面の下流に位置する、請求項１に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、前記センサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成し、該不透水性シールは、前記捕捉ゾーンの上流に位置する、請求項１に記載の流体デバイス。
前記自由空間拡散ゾーンは、前記試薬パッドから流体を受容し、分析物と固定化アッセイ試薬との結合のための反応ウェルとしての役割を果たす、請求項１に記載の流体デバイス。
前記自由空間拡散ゾーンの容量は、前記試薬パッドを通る最初の急速な一方向の流体流動を確保することに十分である、請求項１２に記載の流体デバイス。
前記自由空間拡散ゾーンの容量は、前記流体サンプルの中の可動化試薬の濃度を調節し、または均質にする、請求項１２に記載の流体デバイス。
前記センサ膜の一部分は、前記自由空間拡散ゾーン内で、前記上部支持材の上流に配置される、請求項１２に記載の流体デバイス。
前記流路は、前記基板の前記上面から垂れ下がる壁によって画定される、請求項１に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、チャンバ内に含有され、該チャンバは、前記基板の前記上面の中に画定され、前記流路と交差する、請求項１６に記載の流体デバイス。
前記チャンバと前記流路とは、同じ深さを有する、請求項１７に記載の流体デバイス。
不透水性底部支持材をさらに備え、該不透水性底部支持材は、前記流路内に位置し、前記試薬パッドの少なくとも一部分および前記センサ膜の少なくとも一部分の下に配置される、請求項１７に記載の流体デバイス。
前記チャンバは、前記流路よりも深く、前記流動制御媒体の一部分は、前記底部支持材の下に位置する、請求項１９に記載の流体デバイス。
前記流路は、前記基板の前記上面から垂れ下がる壁によって画定される、請求項８に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、基板キャビティ内に含有され、該基板キャビティは、前記基板の前記上面および下面を横断し、前記流路と交差する、請求項２１に記載の流体デバイス。
前記流路は、前記基板の前記上面から立ち上がる壁によって画定される、請求項１に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、チャンバ内に含有され、該チャンバは、前記基板の前記上面から立ち上がる壁によってまた画定され、および前記流路と交差する、請求項２３に記載の流体デバイス。
前記チャンバの前記壁と前記流路の前記壁とは、同じ高さを有する、請求項２４に記載の流体デバイス。
前記流路の下流端は、開いている、請求項２３に記載の流体デバイス。
前記センサ膜は、前記流路の前記下流端を越えて延在する、請求項２６に記載の流体デバイス。
前記流路の上流端は、前記基板の前記下面上の入口と流体的に連絡している、請求項１に記載の流体デバイス。
前記試薬パッドの一部分は、前記入口の一部分の中に突出する、請求項２８に記載の流体デバイス。
前記入口の中へ突出する前記試薬パッドの一部分は、前記放出ゾーンの上流にある、請求項２９に記載の流体デバイス。
前記センサ膜は、前記上部支持材によって覆われていない前記捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む、請求項１に記載の流体デバイス。
前記流路の前記下流端は、前記基板の前記下面上の出口と流体的に連絡している、請求項１に記載の流体デバイス。
前記センサ膜のいずれの部分も前記出口の中に突出しない、請求項３２に記載の流体デバイス。
カバーをさらに備え、該カバーは、前記上部支持材の少なくとも一部分を覆って配置される、請求項１に記載の流体デバイス。
カバーをさらに備え、該カバーは、前記流路の少なくとも一部分、および前記上部支持材の一部分を覆って配置される、請求項１に記載の流体デバイス。
前記カバーは、前記上部支持材の全体を覆って配置される、請求項３４に記載の流体デバイス。
前記流路は、前記基板の前記上面から垂れ下がる壁によって画定され、前記カバーは、該基板の該上面と接触している、請求項３４に記載の流体デバイス。
前記カバーは、前記流動制御媒体の突出部分の周囲に嵌合するようにサイズ決定される分注開口部を含む、請求項３４に記載の流体デバイス。
前記センサ膜は、前記上部支持材または前記カバーによって覆われていない前記捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む、請求項３４に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、最初に液相で分注され、続いて、固相になるように硬化または乾燥されることができる材料を含む、請求項１〜３９のうちのいずれか一項に記載の流体デバイス。
前記材料は、接着剤である、請求項４０に記載の流体デバイス。
前記接着剤は、乾燥接着剤、接触接着剤、熱接着剤、エマルジョン接着剤、紫外線もしくは光硬化接着剤、または感圧接着剤である、請求項４１に記載の流体デバイス。
前記接着剤は、紫外線硬化接着剤である、請求項４２に記載の流体デバイス。
前記材料は、カプセル材料である、請求項４２に記載の流体デバイス。
前記材料は、エポキシである、請求項４４に記載の流体デバイス。
前記材料は、シリコーン、天然樹脂、パテ、またはろうである、請求項４２に記載の流体デバイス。
前記センサ膜は、異なる標的分析物を検出するように構成される少なくとも２つの捕捉ゾーンを備える、請求項１に記載の流体デバイス。
前記センサ膜は、固定化制御捕捉試薬を含む制御ゾーンを備える、請求項１に記載の流体デバイス。
前記試薬パッドは、前記固定化制御捕捉試薬に結合する可動性試薬を含む、請求項４８に記載の流体デバイス。
前記固定化制御捕捉試薬は、前記アッセイの前記可動性試薬成分に結合する、請求項４８に記載の流体デバイス。
前記制御ゾーンは、前記捕捉ゾーンの下流に位置する、請求項４８に記載の流体デバイス。
２つ以上の流路が、前記基板の前記上面上に位置し、各流路は、多孔質試薬パッドと、多孔質センサ膜と、請求項１に記載の前記流路に関して構成および画定される流動制御媒体とを備える、請求項１に記載の流体デバイス。
各流路は、異なる標的分析物を検出するように構成される、請求項５２に記載の流体デバイス。
前記流路は、同じ寸法を有し、前記基板の前記上面から垂れ下がる壁によって各々画定される、請求項５２に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、チャンバ内に含有され、該チャンバは、前記基板の前記上面の中に画定され、前記流路の各々と交差する、請求項５４に記載の流体デバイス。
前記チャンバと前記流路とは、同じ深さを有する、請求項５５に記載の流体デバイス。
各流路は、不透水性底部支持材をさらに備え、該不透水性底部支持材は、前記流路内に位置し、前記試薬パッドの少なくとも一部分、前記自由空間拡散ゾーン、および前記センサ膜の少なくとも一部分の下に配置される、請求項５５に記載の流体デバイス。
前記チャンバは、前記流路よりも深く、前記流動制御媒体の一部分は、前記底部支持材の下に位置する、請求項５７に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、基板キャビティ内に含有され、該基板キャビティは、前記基板の前記上面および下面を横断し、前記流路の各々と交差する、請求項５４に記載の流体デバイス。
前記流路は、同じ寸法を有し、前記基板の前記上面から立ち上がる壁によって各々画定される、請求項５２に記載の流体デバイス。
前記流動制御媒体は、チャンバ内に含有され、該チャンバは、前記基板の前記上面から立ち上がる壁によってまた画定され、前記流路の各々と交差する、請求項６０に記載の流体デバイス。
前記チャンバの前記壁と前記流路の前記壁とは、同じ高さを有する、請求項６１に記載の流体デバイス。
請求項１〜５１のうちのいずれか一項に記載の流体デバイスを備えるカートリッジアセンブリであって、該流体デバイスは、筐体の前方部分と後方部分との間に挟持されており、
該筐体の該前方部分は、点検窓を含み、該点検窓は、該流体デバイスの前記センサ膜の前記捕捉ゾーンが点検されることを可能にし、
サンプル貯留部が、該流体デバイスと該筐体の該後方部分との間に位置し、
該サンプル貯留部は、該流体デバイスの前記基板の前記下面上の入口を介して、該流体デバイスの前記流路と流体的に連絡している、カートリッジアセンブリ。
前記サンプル貯留部のためのシールを提供するガスケットが、前記流体デバイスと前記筐体の前記後方部分との間に位置する、請求項６３に記載のカートリッジアセンブリ。
前記流体デバイスの前記センサ膜は、該流体デバイスの前記上部支持材によって覆われていない前記捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む、請求項６３に記載のカートリッジアセンブリ。
吸収性構成要素が、前記流体デバイスと前記筐体の前記前方部分との間に位置し、該吸収性構成要素は、前記接触ゾーンと接触する、請求項６５に記載のカートリッジアセンブリ。
前記吸収性構成要素は、前記筐体の前記前方部分の一体部分であり、前記カートリッジが組み立てられたときに前記接触ゾーンと接触させられる、請求項６６に記載のカートリッジアセンブリ。
前記流体デバイスは、請求項５２〜６２のうちのいずれか一項に記載の通りである、請求項６６または６７に記載のカートリッジアセンブリ。
同じ吸収性構成要素が、前記流体デバイスの各センサ膜の前記接触ゾーンに接触する、請求項６８に記載のカートリッジアセンブリ。
前方部分および後方部分を備えるカートリッジアセンブリであって、該後方部分は、請求項１〜５１のうちのいずれか一項に記載の流体デバイスから構成され、
該前方部分は、点検窓を含み、該点検窓は、該流体デバイスの前記センサ膜の捕捉ゾーンが点検されることを可能にし、
サンプル貯留部が、該流体デバイスの前記基板内に位置し、
該サンプル貯留部は、該流体デバイスの前記流路と流体的に連絡している、カートリッジアセンブリ。
前記流体デバイスの前記センサ膜は、該流体デバイスの前記上部支持材によって覆われていない前記捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む、請求項７０に記載のカートリッジ。
吸収性構成要素が、前記流体デバイスと前記前方部分との間に位置し、該吸収性構成要素は、前記接触ゾーンに接触する、請求項７１に記載のカートリッジ。
前記吸収性構成要素は、前記前方部分の一体部分であり、前記カートリッジの組立て中に前記接触ゾーンと接触させられる、請求項７２に記載のカートリッジ。
前記流体デバイスは、請求項５２〜６２のうちのいずれか一項に記載の通りである、請求項７２または７３に記載のカートリッジ。
同じ吸収性構成要素が、前記流体デバイスの各センサ膜の前記接触ゾーンに接触する、請求項７４に記載のカートリッジ。
アッセイにおける流動制御のための流体デバイスを作製する方法であって、
該方法は、
流路が自身の上面に位置している不透水性基板を提供するステップと、
該流路内に多孔質試薬パッドを配置するステップであって、該試薬パッドは、アッセイの可動性試薬成分を備える放出ゾーンを含む、ステップと、
該試薬パッドの下流にある該流路内に多孔質センサ膜を配置するステップであって、該センサ膜は、自由空間拡散ゾーンによって該試薬パッドから分離され、該センサ膜は、該アッセイの固定化捕捉成分を備える捕捉ゾーンを含む、ステップと、
該流路内に、および該センサ膜の少なくとも一部分を覆って不透水性上部支持材を配置するステップと、
流動制御媒体を導入するステップであって、該流動制御媒体は、該上部支持材およびセンサ膜の一部分の周囲に不透水性シールを形成し、該シールは、流体の流動を該自由空間拡散ゾーンから該センサ膜の密閉部分の中に方向付けるように構成される、ステップと
を含む、方法。
前記不透水性上部支持材は、前記試薬パッドの少なくとも一部分、前記自由空間拡散ゾーン、および前記センサ膜の少なくとも一部分を覆って配置される、請求項７６に記載の方法。
前記流路内に前記多孔質試薬パッドおよび前記多孔質センサ膜を配置するステップは、不透水性底部支持材上に該試薬パッドの少なくとも一部分および前記センサ膜の少なくとも一部分を配置することと、次いで、該流路内に該不透水性底部支持材配置することとを含む、請求項７６に記載の方法。
前記流動制御媒体は、最初に液相で分注され、続いて、固相になるように硬化または乾燥されることができる材料を含む、請求項７６に記載の方法。
前記上部支持材の少なくとも一部分を覆ってカバーを配置するステップをさらに含み、該カバーは、分注開口部を含み、前記流動制御媒体を導入するステップは、該分注開口部を通して前記材料を分注することと、続いて該材料を硬化または乾燥させることを含む、請求項７９に記載の方法。
前記流路の少なくとも一部分、および前記上部支持材の少なくとも一部分を覆ってカバーを配置するステップをさらに含む、請求項７９に記載の方法。
前記カバーは、分注開口部を含み、前記流動制御媒体を導入するステップは、該分注開口部を通して前記材料を分注することと、続いて該材料を硬化または乾燥させることを含む、請求項８１に記載の方法。
前記カバーは、前記試薬パッドを覆って前記流路を密閉し、前記流動制御ゾーンの縁まで延在しており、前記流動制御媒体を導入するステップは、前記材料を該流動制御ゾーンの中に直接分注することと、該カバーの縁に接触することと、続いて該材料を硬化または乾燥させることとを含む、請求項８１に記載の方法。
前記流路は、前記基板の前記上面から垂れ下がる壁によって画定される、請求項８１に記載の方法。
前記流動制御媒体は、チャンバ内に含有され、該チャンバは、前記基板の前記上面の中に画定され、前記流路と交差する、請求項８４に記載の方法。
前記チャンバと前記流路とは、同じ深さを有する、請求項８５に記載の方法。
前記流路内に前記多孔質試薬パッドおよび前記多孔質センサ膜を配置するステップは、不透水性底部支持材上に該試薬パッドの少なくとも一部分および該センサ膜の少なくとも一部分を配置することと、次いで、該流路内に該不透水性底部支持材配置することとを含む、請求項８５に記載の方法。
前記チャンバは、前記流路よりも深く、前記流動制御媒体の一部分は、前記底部支持材の下に位置する、請求項８７に記載の方法。
前記流路内に前記多孔質試薬パッドおよび前記多孔質センサ膜を配置するステップは、不透水性底部支持材上に該試薬パッドの少なくとも一部分および該センサ膜の少なくとも一部分を配置することと、次いで、該流路内に該不透水性底部支持材配置することとを含む、請求項８１に記載の方法。
前記流動制御媒体は、基板キャビティ内に含有され、該基板キャビティは、前記基板の前記上面および下面を横断し、前記流路と交差する、請求項８９に記載の方法。
前記流動制御媒体を導入するステップは、前記基板の両側から前記基板キャビティの中に前記材料を分注することと、続いて、該材料を硬化または乾燥させることを含む、請求項９０に記載の方法。
前記流路は、前記基板の前記上面から立ち上がる壁によって画定される、請求項８１に記載の方法。
前記流動制御媒体は、チャンバ内に含有され、該チャンバは、前記基板の前記上面から立ち上がる壁によってまた画定され、前記流路と交差する、請求項９２に記載の方法。
前記チャンバの前記壁と前記流路の前記壁とは、同じ高さを有する、請求項９３に記載の方法。
前記材料は、接着剤である、請求項７９〜９４のうちのいずれか一項に記載の方法。
前記接着剤は、乾燥接着剤、接触接着剤、熱接着剤、エマルジョン接着剤、紫外線もしくは光硬化接着剤、または感圧接着剤である、請求項９５に記載の方法。
前記接着剤は、紫外線硬化接着剤である、請求項９６に記載の方法。
前記材料は、カプセル材料である、請求項７９〜９４のうちのいずれか一項に記載の方法。
前記材料は、エポキシである、請求項９８に記載の方法。
前記材料は、シリコーン、天然樹脂、パテ、またはろうのうちの少なくとも１つである、請求項７９〜９４のうちのいずれか一項に記載の方法。
カートリッジアセンブリを作製する方法であって、
該方法は、
請求項１〜５１のうちのいずれか一項に記載の流体デバイスを提供するステップと、
該流体デバイスを筐体の前方部分と後方部分との間に挟持するステップと
を含み、
該筐体の該前方部分は、点検窓を含み、該点検窓は、該流体デバイスの前記センサ膜の前記捕捉ゾーンが点検されることを可能にし、
サンプル貯留部が、該流体デバイスと該筐体の該後方部分との間に位置し、
該サンプル貯留部は、該流体デバイスの前記基板の前記下面上の入口を介して、該流体デバイスの前記流路と流体的に連絡している、方法。
前記流体デバイスと前記筐体の前記後方部分との間に、前記サンプル貯留部のためのシールを提供するガスケットを配置することをさらに含む、請求項１０１に記載の方法。
前記流体デバイスの前記センサ膜は、該流体デバイスの前記上部支持材によって覆われていない前記捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む、請求項１０２に記載の方法。
前記筐体の前記前方部分は、前記カートリッジが組み立てられたときに前記接触ゾーンと接触させられる一体吸収性構成要素を含む、請求項１０３に記載の方法。
前記流体デバイスは、請求項４６〜５６のうちのいずれか一項に記載の通りである、請求項１０１に記載の方法。
同じ吸収性構成要素が、前記流体デバイスの各センサ膜の前記接触ゾーンに接触する、請求項１０５に記載の方法。
カートリッジアセンブリを作製する方法であって、
該方法は、
該カートリッジアセンブリの後方部分を提供するステップであって、該後方部分は、請求項１〜５１のうちのいずれか一項に記載の流体デバイスから構成される、ステップと、
それを該カートリッジアセンブリの前方部分と接触させるステップと
を含み、
該前方部分は、点検窓を含み、該点検窓は、該流体デバイスの前記センサ膜の前記捕捉ゾーンが点検されることを可能にし、
サンプル貯留部が、該流体デバイスの前記基板内に位置し、
該サンプル貯留部は、該流体デバイスの前記流路と流体的に連絡している、方法。
前記流体デバイスの前記センサ膜は、該流体デバイスの前記上部支持材によって覆われていない前記捕捉ゾーンの下流に接触ゾーンを含む、請求項１０７に記載の方法。
前記カートリッジアセンブリの前記前方部分は、該カートリッジが組み立てられたときに前記接触ゾーンと接触させられる一体吸収性構成要素を含む、請求項１０８に記載の方法。
前記流体デバイスは、請求項４６〜５６のうちのいずれか一項に記載の通りである、請求項１０７に記載の方法。
同じ吸収性構成要素が、前記流体デバイスの各センサ膜の前記接触ゾーンに接触する、請求項１１０に記載の方法。