JP2016506519A - 化学的状態を判定するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、化学的状態を判定するために検査を行うための自己完結型システムを提供し、本システムは、その中で検査を行うための固定カートリッジと、サンプルと反応するように適合される少なくとも１つの試薬と、検査の結果を報告するために、少なくとも１つの試薬の前記サンプルとの反応を報告するように適合される少なくとも１つのレポーター機能とを含み、少なくとも１つの試薬、サンプルおよび少なくとも１つのレポーター機能が、カートリッジ内に収容される。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本発明は、２０１２年１２月１７日に出願されたＫａｓｄａｎらの米国特許仮出願第６１／７３７，８５４号、２０１２年１２月１７日に出願されたＫａｓｄａｎらの米国特許仮出願第６１／７３７，８５６号、および２０１２年１２月１７日に出願された米国特許出願第１３／７１６，２４６号の優先権を主張するものであり、これらは、参照により本明細書に援用される。

本発明は、概して、生物学的状態を検出するための装置および方法に関し、より具体的には、少量の流体サンプルの生物学的状態を検出するための方法および装置に関する。

診断の難しい医学的状態は、非常に多く存在する。医師の診断は、患者の症状の組み合わせを医師が観察した結果に基づくことが多い。このことが誤診につながることがある。さらに、薬物か他の方法かに関わらず、治療に対する患者の反応を医師が観察することも多い。

患者の生物学的状態を測定するために、生体試料または体液に対する多くの臨床検査が診断現場で行われている。しかしながら、これらの検査は、臨床検査施設においてオフラインで行われる。しばしば、臨床検査サービスは、日中の８時間の交替時間一枠の間だけで提供され、人手を要する。

一部の当技術分野の先行技術文献には、中でも、Ｄａｖｉｓらの米国特許第８，１１６，９８４号があり、これは、白血球におけるＣＤ６４およびＣＤ１６３発現を定量化する方法を開示し、具体的には、定量的蛍光マイクロビーズ標準の懸濁液と、ＣＤ６４およびＣＤ１６３を対象とする蛍光標識抗体と、解析ソフトウェアとを含む、フローサイトメータで使用するためのキットを開示している。このソフトウェアは、マイクロビーズ懸濁液および蛍光標識抗体に関する情報をフローサイトメータから取得して、データを解析し、曲線を平滑化し、新たなパラメータを計算し、品質管理手段を提供し、検査システムの有効期限を通知するために用いられる。

米国特許出願公開第２００６２１５１５５（Ａ）号など、マイクロ流体分野においていくつかの進展が公開されている。この米国特許出願公開公報は、可撓性材料からなる中間プレート（４）がより固い材料からなるプレート（３、５）の間に挿入されている３枚のプレート（３〜５）からなる層構造を備えるフローセルを説明しており、プレートのうちの少なくとも１枚が、液体を受けるための少なくとも１つの陥凹部（１５、１７）を備え、この陥凹部が、層構造の別のプレート（３、５）に囲まれている。このような陥凹部は、特に、マイクロチャネルおよび反応チャンバである。この発明によれば、プレートは、プレート面に対して平行に陥凹部から離れて設けられる手段によって互いに結合され、中間プレートを圧縮する。

国際公開第１２０１９５９９（Ａ）号は、流体を輸送するためのマイクロ流体装置、詳細には、マイクロポンプまたはマイクロバルブを説明している。この発明による装置は、フィルム（２、３）であって、互いに向かい合うフィルム表面で互いに重なり、フィルム（２、３）の間に形成されるべき輸送チャネル（１９）が画定されるように互いに連結されるフィルム（２、３）によって、またフィルム表面に対して垂直な方向に互いに重なるフィルム（２、３）を一緒に撓ませることにより輸送チャネル（１９）を形成するために装置を撓ませることによって、特徴付けられ、フィルム（２、３）間の連結部（１５）によって画定される撓み方向の後方のフィルム（２）の撓んでいる表面領域（１２）が、撓み方向の前方のフィルム（３）の撓んでいる表面領域（１４）内にある。

米国特許出願公開第２０１２１８７１１７（Ａ）号は、流体リザーバ、具体的には、小型化したフローセル内に組み込まれる流体リザーバを開示しており、流体リザーバは、互いに重なる２つの体部（６、７）によって液密に囲まれたリザーバ空間を備える。この発明によれば、貯蔵される液体（９）に加えて、残りのリザーバ空間を埋める固体充填体（１２）が、リザーバ空間に配置される。貯蔵される液体によって充填されるリザーバ空間の一部は、２つの体部（６、７）および固体充填体（１２）のうちの１つによって主に区切ることが好ましい。

一般的な従来技術の診断検査の検査所要時間は、３０〜１２０分である。しばしば、検査結果を待つために失われる時間のために、患者容体のさらなる悪化、時には、死亡に至り得る。一部の場合では、医師は、検査結果なしで行動しなければならない。このことは、患者に誤った治療を提供することにつながり得る。したがって、生命を守り、迅速で正しい治療を患者に提供するために、迅速な検査法を提供する必要がある。本明細書に上記した発明をよそに、患者の生物学的状態を検出および診断するための装置および方法を改善することを満たしていない必要性が依然として残っている。

水試料に対するものなど、現時点では検査所要時間が長い、毒素および汚染物質を検出するためのその他多くの診断検査が存在する。化学的状態を判定するための定量検査および／または定性検査を提供するシステム、キットおよび方法を提供するという、依然として満たされていない必要性が存在する。

本発明の一部の態様の目的は、サンプルの化学的状態を検出するための改良された装置および方法を提供することである。

本発明の一部の実施形態では、患者の生物学的状態を検出および診断するための改良された方法、システム、装置およびキットが提供される。

本発明のその他の実施形態では、患者由来のサンプルにおける生物学的部分の迅速な検出を提供するための方法およびシステムが説明される。

本発明のさらなる実施形態では、患者由来の少量の流体サンプルにおける生物学的部分の検出を提供するための方法およびキットが開示される。

本発明の一部の態様の目的は、少量の流体サンプルにおける化学物質を検出するための改良された装置および方法を提供することである。

本発明の一部の実施形態では、化学物質を検出するための改良された迅速な方法、装置およびキットが提供される。

本発明の一部の実施形態では、生体物質を検出するための改良された迅速な方法、装置およびキットが提供される。

本発明のさらなる実施形態では、少量の流体サンプルにおける生物学的部分および／または化学的部分の検出を提供するための方法およびキットが開示される。

本発明のさらなる実施形態では、少量の流体サンプルにおける生物学的部分および／または化学的部分の検出を提供するためのマイクロ流体工学の方法、装置およびキットが開示される。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学的状態を判定するために検査を行うための自己完結型システムが提供され、システムは、
ａ．その中で検査を行うための固定カートリッジと、
ｂ．サンプルと反応するように適合される少なくとも１つの試薬と、
ｃ．検査の結果を報告するために、少なくとも１つの試薬のサンプルとの反応を報告するように適合される少なくとも１つのレポーター機能と、
を含み、少なくとも１つの試薬、サンプルおよび少なくとも１つのレポーター機能が、カートリッジ内に収容される。

加えて、本発明の実施形態によれば、検査は、フローサイトメトリー検査である。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、化学的状態は、生化学的状態である。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、生化学的状態は、生物学的状態を示す。

さらに、本発明の実施形態によれば、サンプルは、生物学的サンプルである。

またさらに、本発明の実施形態によれば、生物学的サンプルは、生体サンプルである。

加えて、本発明の実施形態によれば、生体サンプルは、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液血液、尿、血漿、血清および唾液からなる群から選択される。

重要なことに、本発明の実施形態によれば、カートリッジは無弁である。

特に、本発明の実施形態によれば、カートリッジは、使い捨てマイクロ流体カートリッジである。

加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの試薬は、
ａ．少なくとも１つの標的抗体と、
ｂ．少なくとも１つの陽性コントロール識別抗体と、
ｃ．少なくとも１つの陰性コントロール識別検出部分と、
のうちの少なくとも１つを含む。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの試薬は、
ａ．標的信号基準組成物と、
ｂ．基準識別組成物と、
のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの基準組成物を含む。

したがって、本発明の別の実施形態によれば、自己完結型固定カートリッジにおいて化学的状態を判定するために検査を行うための方法が提供され、方法は、
ａ．サンプルをカートリッジ内に導入することと、
ｂ．少なくとも１つの試薬をサンプルと反応させることと、
ｃ．少なくとも１つのレポーター機能と関連する信号を検出することであって、少なくとも１つのレポーター機能が、少なくとも１つの試薬のサンプルとの反応を報告するように適合され、それによって化学的状態を判定する、検出することと、
を含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、方法は、少なくとも１つの産物を形成することと、産物に関連する信号を検出することとをさらに含む。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、検査は、フローサイトメトリー検査である。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、化学的状態は、生化学的状態である。

特に、本発明の実施形態によれば、生化学的状態は、生物学的状態を示す。

さらに、本発明の実施形態によれば、サンプルは、生物学的サンプルである。

またさらに、本発明の実施形態によれば、生物学的サンプルは、生体サンプルである。

加えて、本発明の実施形態によれば、生体サンプルは、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液からなる群から選択される。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの試薬は、
ａ．細胞表面マーカーと、
ｂ．細胞染色剤と、
ｃ．固相担体に結合された試薬と、
ｄ．化学指示薬と、
ｅ．生物学的細胞指示薬と、
を含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、細胞表面マーカーは、ＣＤ６４、ＣＤ４、ＣＤ８、幹細胞指示薬、微小残存病変指示薬およびリンパ球サブタイプ指示薬からなる群から選択される。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、細胞染色剤は、白血球分画指示薬、アポトーシス指示薬からなる群から選択される。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、固相担体に結合された試薬は、固定化酵素、固定化基板、血漿タンパク質ビーズ、抗体ビーズ、抗原ビーズおよびＥＬＩＳＡ法からなる群から選択される。

さらに、本発明の実施形態によれば、化学指示薬は、変色指示薬、混濁指示薬、ｐＨ指示薬、吸着指示薬、発光指示薬および化学反応指示薬からなる群から選択される。

またさらに、本発明の実施形態によれば、生物学的細胞指示薬は、細胞周期段階指示薬、細胞増殖指示薬、サイトカイン指示薬、代謝指示薬およびアポトーシス指示薬からなる群から選択される。

加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの試薬は、少なくとも２つの試薬を含む。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも２つの試薬は、
ａ．細胞表面マーカーおよび細胞要素染色剤と、
ｂ．細胞表面マーカーおよび血漿タンパク質ビーズ検査と、
ｃ．細胞表面マーカーおよび溶液変化マーカーと、
ｄ．細胞要素染色剤および血漿タンパク質ビーズ検査と、
ｅ．細胞要素染色剤および溶液変化マーカーと、
のうちの少なくとも１つを含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、生物学的状態は、白血病、血小板減少性の免疫系障害、局所的感染、尿路系疾患、自己免疫疾患および敗血症などの血液疾患から選択される。

したがって、本発明のさらなる実施形態によれば、固定カートリッジ内で化学反応を形成するための方法が提供され、方法は、
ａ．少なくとも１つの組成物をカートリッジに貯蔵することと、
ｂ．少なくとも１つの圧力による力を少なくとも１つの組成物に提供して、化学反応を起こすために、少なくとも１つの膨張可能なチャンバを活性化することと、
を含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、カートリッジは無弁である。

加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの組成物は、少なくとも２つの組成物を含む。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの圧力による力は、陽圧の力である。

さらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの圧力による力は、陰圧の力である。

重要なことに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの圧力による力は、少なくとも１つの陽圧の力と、少なくとも１つの陰圧の力とを含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの陽圧の力および少なくとも１つの陰圧の力は、陽圧と陰圧とが交互に入れ替わる力を含む。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの膨張可能なチャンバは、２つの膨張可能なチャンバを含む。

さらに、本発明の実施形態によれば、化学反応は、少なくとも１つの中間体を含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの圧力による力は、少なくとも１つの組成物からなる組成物のいくつかの組み合わせに順次提供される。

本発明の実施形態によれば、方法は、活性化ステップの前に、試料をカートリッジに導入することをさらに含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、試料は、生体サンプルである。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、化学反応は、生体サンプルに対するフローサイトメトリー検査の結果を提供する。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、化学反応は、哺乳類である対象の生物学的状態を判定するためである。

加えて、本発明の実施形態によれば、方法は、
ｃ）対象由来の試料をカートリッジ内で既定期間だけインキュベートすることと、
ｄ）少なくとも１つのレポーター要素に応じた指示を受け取って、対象の生物学的状態の指示を提供することと、
をさらに含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、生物学的状態は、白血病、血小板減少性の免疫系障害、局所的感染、尿路系疾患、自己免疫疾患および敗血症などの血液疾患から選択される。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、カートリッジ内に配置される少なくとも１つの組成物は、敗血症バイオマーカーを含む。

さらに、本発明の実施形態によれば、バイオマーカーは、ＣＤ６４およびＣＤ１６３のうちの少なくとも１つを含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、指示は、定量的である。

重要なことに、本発明の実施形態によれば、サンプルの体積は、２００マイクロリットル（μＬ）未満である。

加えて特に、本発明の実施形態によれば、方法は、２０分以内で完了する。一部の場合では、方法は、１５分、１０分または５分以内で完了する。

したがって、本発明の実施形態によれば、哺乳類である対象の生物学的状態を判定するための方法が提供され、方法は、
ａ）対象がその生物学的状態を有する場合、少なくとも１つの反応産物を形成するように、本明細書に説明したように、少なくとも１つの組成物を有する対象由来の試料を固定カートリッジ内で既定期間だけインキュベートすることと、
ｂ）方法において、少なくとも１つのレポーター要素に応じた少なくとも１つの反応産物の指示を受け取って、対象の生物学的状態の指示を提供することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質を検出するためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）サンプルを受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記サンプルと反応して反応産物を形成するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）反応産物の指示を提供して、化学物質の存在の指示を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、キットは、
ｄ）キットの使用説明書
をさらに備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、患者の生物学的状態を評価するためのキットが提供され、キットは、
ａ）生物学的試料を受け取るため、かつ前記試料を少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記患者が前記生物学的状態を有する場合、前記試料と反応して反応産物を形成するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）反応産物の指示を提供して、生物学的状態の指示を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、キットは、
ｄ）キットの使用説明書
をさらに備える。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、使い捨て要素は、使い捨てカートリッジである。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、使い捨てカートリッジは、使い捨てマイクロ流体カートリッジである。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、以下の要素、すなわち、
ａ）リザーバと、
ｂ）ポンプと、
ｃ）導管と、
ｄ）小型化したフローセルと、
ｅ）輸送チャネルと、
ｆ）マイクロ流体要素と、
ｇ）圧縮ガス保持要素と、
ｈ）圧縮ガス放出要素と、
ｉ）ノズル要素と、
ｊ）混合要素と、
ｋ）ベローズ要素と、
ｌ）特定の順番に従って前記要素を作動させるように適合されるソフトウェアと、
ｍ）特定の順番に従って前記要素を作動させるハードウェアと、
のうちの少なくとも１つを備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも２つを備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも３つを備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも４つを備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも５つを備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも１０を備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも２０を備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、使い捨てマイクロ流体カートリッジは、要素のうちの少なくとも３０を備える。

本発明の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１時間で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、３０分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１５分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１０分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、５分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、３０秒で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１０秒で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１秒で迅速な指示を提供するように構成される。

したがって、本発明の実施形態によれば、迅速な生物学的検査を行うためのマイクロ流体検査キットが提供され、キットは、
ａ） 反応物を備える使い捨て要素であって、使い捨て要素が、生体物質を備えるサンプルを受け取るように、そして前記反応物を前記生体物質と組み合わせて反応産物を形成するために適合される、使い捨て要素と、
ｂ）前記反応物の消失の迅速な指示を提供して、生体物質の迅速な検査を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、生体物質の迅速な検査を行うためのマイクロ流体検査キットが提供され、キットは、
ａ）反応物を備える使い捨て要素であって、使い捨て要素が、生体物質を備えるサンプルを受け取るように、そして前記反応物を前記生体物質と組み合わせて反応産物を形成するために適合される、使い捨て要素と、
ｂ）前記反応産物の出現の迅速な指示を提供して、生体物質の迅速な検査を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、生物学的状態を評価するための組成物が提供され、組成物は、
ａ．サンプル組成物であって、
ｉ．標的部分を備える生体試料と、
ｉｉ．陽性コントロール部分と、
ｉｉｉ．陰性コントロール部分と、
のうちの少なくとも１つを備えるサンプル組成物と、
ｂ．検出組成物であって、
ｉ．少なくとも１つの標的抗体と、
ｉｉ．少なくとも１つの陽性コントロール識別抗体と、
ｉｉｉ．少なくとも１つの陰性コントロール識別検出部分または特性と、
のうちの少なくとも１つを備える検出組成物と、
ｃ．少なくとも１つの基準組成物であって、
ｉ．標的信号基準組成物と、
ｉｉ．基準識別組成物と、
のうちの少なくとも１つを備える少なくとも１つの基準組成物と、
を備える。

したがって、本発明の別の実施形態によれば、生物学的状態を評価するための組成物が提供され、組成物は、
ａ．サンプル組成物であって、
ｉ．標的部分を備える生体試料と、
ｉｉ．陽性コントロール部分と、
ｉｉｉ．陰性コントロール部分と、
のうちの少なくとも１つを備えるサンプル組成物と、
ｂ．抗体組成物であって、
ｉ．少なくとも１つの標的抗体（ＣＤ６４抗体）と、
ｉｉ．少なくとも１つの陽性コントロール識別抗体（ＣＤ１６３）と、
ｉｉｉ．少なくとも１つの陰性コントロール識別抗体または特性と、
のうちの少なくとも１つを備える抗体組成物と、
ｃ．少なくとも１つの基準組成物であって、
ｉ．標的信号基準組成物と、
ｉｉ．基準識別組成物と、
のうちの少なくとも１つを備える少なくとも１つの基準組成物と、
を備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、組成物は、
ｄ．少なくとも１つの溶解剤と、
ｅ．少なくとも１つの希釈剤と、
を備える少なくとも１つの調整部分をさらに備える。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、生物学的状態は、白血病、血小板減少性の免疫系障害、局所的感染、尿路系疾患、自己免疫疾患および敗血症などの血液疾患からなる群から選択される。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、生体試料は、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液からなる群から選択される。

本発明の別の実施形態によれば、標的部分は、好中球上のＣＤ６４表面抗原を含む。

加えて、本発明のさらなる実施形態によれば、陽性コントロール部分は、単球を含み、陰性コントロールは、リンパ球を含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、標的部分は、好中球上のＣＤ６４であり、陽性コントロール部分は、単球上のＣＤ６４発現を含み、陰性コントロール部分は、ＣＤ６４発現のないリンパ球を含む。

さらに、本発明の実施形態によれば、標的指示薬は、少なくとも１つの標的抗体上のシグナリング部分に結合される。

またさらに、本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの基準組成物は、ビーズを含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、ビーズは、ポリスチレン製マイクロビーズを含む。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、標的抗体基準組成物は、第１の蛍光信号を含み、基準識別組成物は、第２の蛍光信号を含む。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、第１の蛍光信号は、ＦＩＴＣを含み、第２の蛍光信号は、Ｓｔａｒｆｉｒｅ Ｒｅｄ蛍光を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、サンプル中のバイオマーカーを定量化する方法が提供され、
ａ．サンプルをバイオマーカーに特異的に結合する蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｂ．標識サンプルの少なくとも一部分から第１の蛍光信号を検出することと、
ｃ．蛍光標識粒子の集団から第２の蛍光信号を検出することであって集団は、一定時間にわたる既知の蛍光強度を含む、検出することと、
ｄ．第１の蛍光信号を第２の蛍光信号に対して正規化して、バイオマーカーを定量化することであって、正規化は、第１および第２の蛍光信号を比較できるソフトウェアを備える装置を用いることを含む、正規化して定量化することと、
を含む。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、バイオマーカーは、敗血症バイオマーカーである。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、バイオマーカーは、ＣＤ６４またはＣＤ１６３である。

加えて、本発明の実施形態によれば、サンプルは、血液サンプルである。

本発明の別の実施形態によれば、結合部分の蛍光標識および粒子の蛍光標識は、同じ蛍光標識である。

さらに、本発明の実施形態によれば、結合部分は、抗体である。

本発明の実施形態によれば、ソフトウェアは、特定のロットの蛍光標識粒子を認識できる。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、個別の蛍光信号は、少なくとも１つの第１の蛍光信号と、少なくとも１つの第２の蛍光信号とを含む。

加えて、本発明の実施形態によれば、蛍光標識結合部分は、サンプル中の第１の細胞集団および第２の細胞集団を標的とする。

本発明の別の実施形態によれば、第２の細胞集団に対する結合部分の結合の検出は、サンプルに内部陽性コントロールを提供する。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、結合部分は、抗ＣＤ６４抗体であり、第１の細胞集団は、好中性白血球を含む。

またさらに、本発明の実施形態によれば、第２の細胞集団は、単球を含む。

本発明の実施形態によれば、方法は、サンプルにおける、結合部分によって結合されていない少なくとも１つの細胞集団の存在を判定するステップをさらに含んで、サンプルに内部陰性コントロールを提供する。

したがって、本発明の別の実施形態によれば、生物学的状態を評価するための組成物が提供され、組成物は、
ａ．サンプルであって、
ｉ．標的部分を備える生体試料と、
ｉｉ．陽性コントロール部分と、
ｉｉｉ．陰性コントロール部分と、
のうちの少なくとも１つを備えるサンプルと、
ｂ．抗体組成物であって、
ｉ．少なくとも１つの標的抗体（ＣＤ６４抗体）と、
ｉｉ．少なくとも１つの陽性コントロール識別抗体（ＣＤ１６３）と、
ｉｉｉ．少なくとも１つの陰性コントロール識別抗体または特性（散乱）と、
のうちの少なくとも１つを備える抗体組成物と、
ｃ．少なくとも１つの基準組成物（ビーズ）であって、
ｉ．標的抗体基準組成物と、
ｉｉ．基準識別組成物と、
のうちの少なくとも１つを備える少なくとも１つの基準組成物（ビーズ）と、
を備える。

本発明の実施形態によれば、組成物は、
ａ）少なくとも１つの溶解剤と、
ｂ）少なくとも１つの希釈剤と、
を備える少なくとも１つの調整部分をさらに備える。

したがって、本発明の別の実施形態によれば、対象における敗血症の存在または欠如を判定する方法が提供され、方法は、
ａ）対象由来の血液サンプルを敗血症マーカーに特異的な蛍光標識結合部分に接触させることであって、血液サンプルの体積は、５０μＬまたはそれ未満である、接触させることと、
ｂ）サンプルにおける結合部分の存在、欠如または標識を検出して、対象における敗血症の存在または欠如を判定することと、
を含む。

したがって、本発明の別の実施形態によれば、サンプル中のバイオマーカーを定量化する方法が提供され、
ａ）サンプルをバイオマーカーに特異的に結合する蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｂ）標識サンプルの少なくとも一部分から第１の蛍光信号を検出することと、
ｃ）蛍光標識粒子の集団から第２の蛍光信号を検出することであって集団は、一定時間にわたる既知の蛍光強度を含む、検出することと、
ｄ）第１の蛍光信号を第２の蛍光信号に対して正規化して、バイオマーカーを定量化することであって、正規化は、第１および第２の蛍光信号を比較できるソフトウェアを備える装置を用いることを含む、正規化して定量化することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、サンプル中の第２のバイオマーカーを定量化する方法が提供され、
ａ．サンプルを第１のバイオマーカーに特異的に結合する第１の蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｂ．サンプルを第２のバイオマーカーに特異的に結合する第２の蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｃ．標識サンプルの少なくとも一部分から第１の蛍光信号を検出することと、
ｄ．蛍光標識粒子の集団から第２の蛍光信号を検出することであって集団は、一定時間にわたる既知の蛍光強度を含む、検出することと、
ｅ．第１の蛍光信号を第２の蛍光信号に対して正規化して、第２のバイオマーカーを定量化することであって、正規化は、第１および第２の蛍光信号を比較できるソフトウェアを備える装置を用いることを含む、正規化して定量化することと、
を含む。

一部の実施形態によれば、サンプルは、液体であってよく、その他の実施形態によれば、サンプルは、コロイドまたは懸濁液であってもよい。さらなる実施形態では、サンプルは、粉体または結晶の形態などの固体であってもよい。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学反応を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）サンプルを受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記サンプルと反応して反応産物を形成するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）前記反応産物の指示を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学反応を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）サンプルを受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記サンプルと反応して反応産物を形成するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）前記サンプルにおける反応物の消失の指示を提供して、反応産物の存在の指示を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学反応を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記第１の反応物を少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記反応産物と反応するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）前記少なくとも１つの検出器部分の指示を提供して、反応産物の存在の指示を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記反応産物と反応するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）前記少なくとも１つの検出器部分の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成するための使い捨て要素と、
ｂ）前記反応産物と反応するように適合される少なくとも１つの検出器部分と、
ｃ）前記少なくとも１つの検出器部分の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成するための使い捨て要素と、
ｂ）前記反応産物の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成するための使い捨て要素と、
ｂ）前記化学物質の消失の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

本発明の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１時間で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、３０分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１５分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１０分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、５分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、３０秒で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１０秒で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体キットは、１秒で迅速な指示を提供するように構成される。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成するための使い捨て要素と、
ｂ）前記反応産物の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体キットが提供され、キットは、
ａ）第１の反応物を受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成するための使い捨て要素と、
ｂ）前記化学物質の消失の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質を検査するためのマイクロ流体検査キットが提供され、キットは、
ａ）サンプルを受け取るため、かつ前記サンプルを少なくとも１つの組成物と組み合わせるための使い捨て要素と、
ｂ）前記サンプルと反応して反応産物を形成するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と、
ｃ）反応産物の指示を提供して、化学物質の検査を提供するように適合される少なくとも１つのレポーター要素と、
を備える。

加えて、本発明の実施形態によれば、キットは、
ｄ）キットの使用説明書
をさらに備える。

そしてさらに、本発明の実施形態によれば、使い捨て要素は、使い捨てカートリッジである。

そのうえ、本発明の実施形態によれば、使い捨てカートリッジは、使い捨てマイクロ流体カートリッジである。

したがって、本発明の別の実施形態によれば、サンプル中のバイオマーカーを定量化する方法が提供され、
ａ）サンプルをバイオマーカーに特異的に結合する蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｂ）標識サンプルの少なくとも一部分から第１の蛍光信号を検出することと、
ｃ）蛍光標識粒子の集団から第２の蛍光信号を検出することであって、集団は、一定時間にわたる既知の蛍光強度を含む、検出することと、
ｄ）第１の蛍光信号を第２の蛍光信号に対して正規化して、バイオマーカーを定量化することであって、正規化は、第１および第２の蛍光信号を比較できるソフトウェアを備える装置を用いることを含む、正規化して定量化することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、サンプル中の第２のバイオマーカーを定量化する方法が提供され、
ａ．サンプルを第１のバイオマーカーに特異的に結合する第１の蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｂ．サンプルを第２のバイオマーカーに特異的に結合する第２の蛍光標識結合部分と接触させることと、
ｃ．標識サンプルの少なくとも一部分から第１の蛍光信号を検出することと、
ｄ．蛍光標識粒子の集団から第２の蛍光信号を検出することであって、集団は、一定時間にわたる既知の蛍光強度を含む、検出することと、
ｅ．第１の蛍光信号を第２の蛍光信号に対して正規化して、第２のバイオマーカーを定量化することであって、正規化は、第１および第２の蛍光信号を比較できるソフトウェアを備える装置を用いることを含む、正規化して定量化することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、サンプル上でマイクロ流体化学反応を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）サンプルを、前記サンプルと反応して反応産物を形成するように適合される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と組み合わせることと、
ｂ）前記少なくとも１つの検出器部分を検出して、前記反応産物の指示を提供することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、マイクロ流体スケールで化学反応を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）サンプルをマイクロ流体要素内に受けることと、
ｂ）前記サンプルを、前記マイクロ流体要素内に配置される少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と組み合わせることと、
ｃ）前記少なくとも１つの検出器部分を検出することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、マイクロ流体スケールで化学反応を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）サンプルを、マイクロ流体要素内に配置される少なくとも１つの組成物と反応させて、前記マイクロ流体要素内に反応産物を形成することと、
ｂ）前記サンプルと反応して、前記反応産物の出現の指示を提供して、化学反応の指示を提供するように適合される少なくとも１つの検出器部分を検出することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学反応を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）第１の反応物をマイクロ流体使い捨て要素内に受けることと、
ｂ）前記第１の反応物を、少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成することであって、前記検出器部分が反応産物と反応するように適合される、組み合わせて形成することと、
ｃ）前記検出器部分に応じて前記化学反応の指示を提供することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学反応を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）第１の反応物をマイクロ流体使い捨て要素内に受けることと、
ｂ）前記第１の反応物を、少なくとも１つの検出器部分を備える少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成することであって、前記検出器部分が第１の反応産物と反応するように適合される、組み合わせて形成することと、
ｃ）前記検出器部分に応じて前記化学反応の指示を提供することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）使い捨て要素内に第１の反応物を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルを、前記使い捨て要素内に配置される組成物と反応させて、少なくとも１つの反応産物を形成することと、
ｃ）前記使い捨て要素内に配置されるレポーター要素活性化に応じた前記第１の反応物の前記消失を検出して、化学物質の迅速な検出を提供することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）使い捨て要素内に化学物質を備える前記サンプルを受けることと、
ｂ）サンプルの少なくとも一部を、前記使い捨て要素内に配置される少なくとも１つの組成物と反応させて、少なくとも１つの反応産物を形成することと、
ｃ）前記反応ステップに応じて前記少なくとも１つの組成物において少なくとも１つの検出器部分を検出して、前記化学物質を検出することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）使い捨て要素内に第１の反応物を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルを、前記使い捨て要素内に配置される少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記使い捨て要素内に配置される少なくとも１つの検出器部分を検出することであって、前記少なくとも１つの検出器部分が反応産物と反応するように適合されて、化学物質の迅速な検出を提供する、検出することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）サンプル中の第１の反応物を使い捨て要素内に受けることと、
ｂ）少なくとも１つの組成物を、前記サンプルの少なくとも一部と反応させて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記使い捨て要素内に配置される少なくとも１つのレポーター要素を検出することであって、前記少なくとも１つのレポーター要素が、前記反応産物の迅速な指示を提供するように適合されて、化学物質の迅速な検出を提供する、検出することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うための方法が提供され、方法は、
ａ）サンプル中の第１の反応物をマイクロ流体要素内に受けることと、
ｂ）前記サンプルの少なくとも一部を、前記マイクロ流体要素内に配置される少なくとも１つの組成物と反応させて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記マイクロ流体要素内に配置される少なくとも１つのレポーター要素を検出することであって、前記少なくとも１つのレポーター要素が、前記化学物質の消失の迅速な指示を提供するように適合されて、化学物質の迅速な検出を提供する、検出することと、
を含む。

本発明の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、１時間で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、３０分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、１５分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、１０分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、５分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、１分で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、３０秒で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、１０秒で迅速な指示を提供するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、マイクロ流体工学の方法は、１秒で迅速な指示を提供するように構成される。

したがって、本発明の実施形態によれば、生体物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体工学の方法が提供され、方法は、
ａ）反応物を備える使い捨て要素内に生体物質を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルを、前記反応物と反応させて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記使い捨て要素内で少なくとも１つのレポーター要素を検出して、前記反応物の消失の迅速な指示を提供して、生体物質の迅速な検出を提供するようにすることと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、生体物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体工学の方法が提供され、方法は、
ａ）反応物を備える使い捨て要素内に生体物質を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルを、前記反応物と反応させて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記使い捨て要素内で少なくとも１つのレポーター要素を検出して、前記反応産物の出現の迅速な指示を提供して、生体物質の迅速な検出を提供するようにすることと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体工学の方法が提供され、方法は、
ａ）使い捨て要素内に第１の反応物を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルの少なくとも一部を、前記使い捨て要素内の少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記使い捨て要素内に配置される少なくとも１つの検出器部分を前記反応産物と反応させることと、
ｄ）前記少なくとも１つの検出器部分を検出して、化学物質の迅速な検出を提供することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体工学の方法が提供され、方法は、
ａ）使い捨て要素内に第１の反応物を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルを、少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成することと、
ｃ）少なくとも１つのレポーター要素を検出することであって、前記少なくとも１つのレポーター要素が、前記反応産物の迅速な指示を提供するように適合されて、化学物質の迅速な検出を提供する、検出することと、
を含む。

したがって、本発明の実施形態によれば、化学物質の迅速な検出を行うためのマイクロ流体工学の方法が提供され、方法は、
ａ）使い捨て要素内に第１の反応物を備えるサンプルを受けることと、
ｂ）前記サンプルを、前記使い捨て要素内に配置される少なくとも１つの組成物と組み合わせて、反応産物を形成することと、
ｃ）前記化学物質の消失の迅速な指示を提供して、化学物質の迅速な検出を提供するように適合される、少なくとも１つのレポーター要素を検出することと、
を含む。

一部の実施形態によれば、サンプルは、液体であってよく、その他の実施形態によれば、サンプルは、コロイドまたは懸濁液であってもよい。さらなる実施形態では、サンプルは、粉体または結晶の形態などの固体であってもよい。

本発明は、図面と併せて読めば、以下のその好ましい実施形態の詳細な説明からより充分に理解される。

ここで、より充分に理解され得るように、以下の説明のための図面を参照しながら、特定の好適な実施形態との関連で本発明を説明する。

ここで詳細に図面を具体的に参照するにあたり、示されている詳細は、単に、例としてのもの、かつ本発明の好適な実施形態の説明のための議論の目的のためのものであり、本発明の原理および概念的な側面に関する最も有用かつ容易に理解される記述と思われるものを提供するために提示されていることを強調しておく。この点で、本発明の構造的な詳細は、本発明の基本的な理解に必要なものを超えて詳細に示そうとはしておらず、説明を図面と共に読めば、本発明のいくつかの形態がどのように実際に実施され得るかは、当業者には明らかになる。

本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための装置を示す簡易概略図である。 本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための方法の簡易流れ図である。 本発明の実施形態による、ＣＤ６４細胞表面抗原に関連する生物学的状態を検出するための方法論を示す簡易概略図である。 本発明の実施形態による、ＣＤ６４細胞表面抗原に関連する生物学的状態を検出するための方法の簡易流れ図である。 本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する非活性化好中球シグネチャの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する活性化好中球シグネチャの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する単球シグネチャの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する基準ビーズシグネチャの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、血漿タンパク質に関連する生物学的状態を検出するための方法論を示す簡易概略図である。 本発明の実施形態による、血漿タンパク質に関連する生物学的状態を検出するための方法の簡易流れ図である。 本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する標的結合シグネチャなしの血漿タンパク質ビーズの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する非結合タグ付き抗体シグネチャの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する標的結合を有する血漿タンパク質標的ビーズの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する基準ビーズシグネチャの蛍光検出検査のグラフである。 本発明の実施形態による化学物質を検出するための別のマイクロ流体装置を示す簡易概略図である。 本発明の実施形態による化学物質を検出するための方法の別の簡易流れ図である。 本発明の実施形態による、血清サンプル中のグルコース、タンパク質およびアルブミンを検出および定量化するための方法論を示す簡易概略図である。 本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための読み取りアセンブリおよびカートリッジの簡易三次元正面図である。 本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための読み取りアセンブリの簡易三次元内部正面図である。 本発明の実施形態によるカートリッジアセンブリの外側側面図である。 本発明の実施形態によるカートリッジアセンブリの内側側面図である。 図１４Ａ〜Ｏ、本発明の実施形態によるカートリッジアセンブリにおけるプロセスイベントのシーケンスを示す図である。 本発明の実施形態による、マイクロ流分光計測定の概略図である。 本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための光学読み取りアセンブリの簡易分解図である。 本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための光学読み取りアセンブリの光電子増倍管の別の簡易分解図である。 本発明の実施形態による、読み取り光学系アセンブリ、カートリッジ取扱ユニット、および前方散乱検出ユニットを示す図である。 本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリの右側側面図である。 本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリの左側側面図である。 本発明の実施形態による前方散乱検出アセンブリの図である。 本発明の実施形態による前方散乱検出アセンブリの側面図である。 本発明の実施形態による読み取りアセンブリの破断図である。 本発明の実施形態による読み取りアセンブリの分解右側側面図である。 本発明の実施形態による読み取りアセンブリの左側側面分解図である。 本発明の実施形態によるカートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）の背面図である。 本発明の実施形態によるカートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）の正面図である。 本発明の実施形態による、図１２Ａのシステムの使い捨てカートリッジの簡略図である。 本発明の実施形態による、医学的状態の迅速な判定のための使い捨てカートリッジの簡略図である。 本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリの光学構成の簡易概略図である。 本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリの光学構成の別の簡易概略図である。 本発明の実施形態による、図２１Ａまたは図２１Ｂの光学ユニットにおける多波長励起の一例の略図である。 本発明の実施形態による、図２２Ａの多波長励起を用いる、図２１Ｂのダイクロイックフィルタの波長に対する透過率のグラフである。 本発明の実施形態による、図２２Ａの多波長励起および図２１Ａのダイクロイックフィルタを用いる光学ユニットの一部分の略図である。 本発明の実施形態による、図１のシステムのサンプリングカートリッジの概略図である。 本発明の実施形態による、フローサイトメータ装置における使い捨てカートリッジの概略図である。 本発明の実施形態による、医学的状態の迅速な決定のための方法の簡易流れ図である。 本発明の実施形態による、ヒト患者由来のサンプル（ＰＭＮ）に対する基準ビーズ（ＲＭ）の経時的な光学出力を示す三次元グラフである。 本発明の実施形態による、基準ビーズおよびヒト患者由来のサンプルの経時的な光学出力のグラフである。 本発明の実施形態による、基準ビーズおよびヒト患者由来のサンプルの経時的な光学出力のグラフである。 本発明の実施形態による、基準ビーズおよびヒト患者由来のサンプルの経時的な光学出力のグラフである。

すべての図面において、類似の参照番号は、類似の構成要素を指す。

詳細な説明では、本発明の理解の徹底を期して、多数の具体的な細部を説明している。しかしながら、これらが具体的な実施形態であること、また本明細書および特許請求の範囲に記載される本発明の特徴事項を具現化する様々な仕方で本発明が実施され得ることを、当業者であれば理解するはずである。

Ｋａｓｄａｎらの国際公開第２０１１／１２８８９３号は、医学的状態の迅速な決定のための装置、システムおよび方法を説明しており、参照することにより本明細書に援用される。

本発明のマイクロ流体カートリッジは、図示のような任意の好適なカートリッジ、または限定するものではないが、米国意匠特許第６６９１９１（Ｓ１）号、米国特許出願公開第２０１２０２６６９８６（Ａ１）号、欧州特許出願公開第１８４６１５９（Ａ２）号、米国特許出願公開第２０１２２７５９７２号、国際公開第１１０９４５７７（Ａ）号、米国特許出願公開第２００７２９２９４１（Ａ）号および欧州特許第１２６３５３３（Ｂ１）号で説明されたものなどの、本明細書に説明または引用される従来技術のカートリッジのいずれかであってもよい。

ここで図１を参照すると、図１は、本発明の実施形態による、生物学的状態を検出するための装置１００を示す簡易概略図である。

装置１００は、カートリッジ１０２と、本明細書で処理組成物と呼ぶ、いくつかの化学的／生化学的反応物とを備えるキットである。処理組成物は、少なくとも部分的に、装置に導入されてくる生体試料などの生物学的試料と反応するように適合される。生体試料は、限定するものではないが、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液などの体液であってよい。追加的または代替的に、生体試料は、毛髪、歯の一部、骨の一部または軟骨片などの固体であってもよい。

装置１００は、試料受容要素１１８を備え、これは、試料をサンプル組成物チャンバ１０４に輸送するように適合される。サンプル組成物チャンバは、１つまたは２つ以上の輸送要素１０５を備え、これは、試料をサンプル組成物チャンバからカートリッジ内の１つまたは２つ以上のその他の場所に輸送するように適合される。図１に示す非限定的な例では、輸送要素１０５は、処理チャンバ１１２と流体連通する導管である。これらの導管は、本明細書のその他の図面に登場する場合もあり、一部の場合では、マイクロ流体チャネルである。マイクロ流体チャネルは、一部の実施形態では、０．１から２ｍｍ^２の断面積を有し得る。

加えて、カートリッジは、いくつかの処理組成物チャンバ１０６、１０８、１１０を備え、これらは、対応するいくつかの処理組成物１２０、１２２、１２４をそれぞれ収容するように適合される。これらのチャンバは、本明細書で「ブリスター」とも呼ぶ。これらの処理組成物は、液体、固体またはそれらの組み合わせであってよい。装置１００は、一般的に、内部に処理組成物を入れて、キットとして市販されている。一部の場合では、キットは、１回限りの検査用に適合されてもよいし、使い捨てキットであってもよい。その他の場合では、キットは、再利用されてもよい。再利用可能なキットは、さらなる外部からの組成物（図示せず）を受けるように適合されてもよく、あるいは複数の処理組成物を有して、各検査ごとに一部のみが使用されるのであってもよい。

装置は、処理組成物がビーズなどの表面に付着したタンパク質を備えるように、構築および構成されてもよい。複数のビーズまたはその他の構造的要素は、以下の方法論のうちの１つまたは２つ以上のいずれかによって、それらの表面にタンパク質が付着した状態にある。
・表面との静電相互作用または疎水性相互作用を介した吸着、固定化ポリマーへの包括などによる単純な付着。
・タンパク質のビーズ表面への共有結合
・生物学的認識（例えば、ビオチン／ストレプトアビジン）。
・シランの化学作用によって表面が反応基（例えば、エポキシ基、アミノ基、チオール基など）を呈するように第１の層を形成して、第２の層（例えば、固定化するタンパク質またはリンカー分子）を固定化反応基を介して共有結合させるという、２段階を要する。
・装置内面上の機能化ポリマーコーティングへの共有結合、または金表面上の自己組織化単分子膜（ＳＡＭ）の遊離末端への結合。

反応のタイプには、抗原−抗体結合、サンドイッチ（抗体−抗原−抗体など）物理包括、受容体−リガンド、酵素−基質、タンパク質−タンパク質、アプタマー、共有結合または生体認識のうちの任意の１つまたは２つ以上が含まれ得る。

カートリッジ１０２は、処理組成物チャンバのそれぞれと流体連通する少なくとも１つの輸送要素１０７、１０９、１１１をさらに備え、各輸送要素はさらに、処理チャンバ１１２とも流体連通する。

処理組成物チャンバおよびサンプル組成物チャンバの内容物を輸送要素を介して処理チャンバに輸送するための様々な方法論が利用されてよく、そのうちのいくつかがマイクロ流体技術で知られている。これらには、空気の吹込み、吸引、真空引き、機械的輸送、ポンピングなどが含まれる。

カートリッジ１０２は、処理チャンバ１１２および評価チャンバ１１４と流体連通する少なくとも１つの輸送要素１１３をさらに備える。

任意で、評価チャンバ１１４は、輸送要素１１５とさらに流体連通し、これは、評価チャンバの内容物を廃棄のためにカートリッジの外へ出すように適合される。あるいは、評価チャンバは、外部への廃棄手段をもたなくてもよい。

本発明の装置１００および方法の一部の代表的なアプリケーションを表１に示す。

ここで図２を参照すると、図２は、本発明の実施形態による、生物学的状態を検出するための方法の簡易流れ図２００である。

本方法のステップのそれぞれには、所定の実行時間がかかることもあり、またこれらのステップの間には、インキュベーションステップおよび／または待機ステップがあることもあるが、簡単のために図示していないことを理解されたい。

サンプル輸送ステップ２０２では、生体試料などのサンプルを、装置１００外部から受容要素１１８を介してサンプル組成物チャンバ１０４内に輸送する。一部の実施形態によれば、試料またはサンプルの体積は、２００μＬ未満、１００μＬ未満、５０μＬ未満、２５μＬ未満または１１μＬ未満である。

その後、組成物輸送ステップ２０４において、処理組成物１２０を、輸送要素１０７を介して処理チャンバに輸送する。一部の場合では、処理組成物または液体（図示せず）を処理チャンバに配置していてもよい。

処理組成物およびサンプル／試料タイプの性質に応じて、任意の混合ステップ２０６において処理チャンバの内容物を混合または撹拌する必要があることもある。これは、チャンバ内に配置された小型の攪拌子（図示せず）を用いることによって行われてもよい。追加的または代替的に、このことは、キットの流体動力学によって達成されてもよい。追加的または代替的に、撹拌子を、装置内のその他のチャンバのうちのいずれかに配置してもよい。

様々な処理組成物を輸送する順番は、反応順序に対して重要であり得るため、一般的に、予め規定される。ステップ２０４〜２０６は、例えば、処理組成物チャンバ１０６で行われた後、処理組成物チャンバ１０８で行われ、その後、処理組成物チャンバ１１０で行われてもよい。一部の場合では、これらのステップのうちのいくつかを同時に行ってもよい。

確認ステップ２０８では、サンプル処理に必要なすべての組成物が処理チャンバに輸送されたかどうかを確認する。残っている組成物があれば、ステップ２０４〜２０６を続く処理組成物チャンバ（複数可）で行う。処理組成物をこれ以上輸送しなくてよい場合、サンプル／試料を、チャンバ１０４から処理チャンバ内に輸送する。

その後、第２のサンプル輸送ステップ２１０では、サンプルを、サンプル組成物チャンバから処理チャンバ内に輸送する。

一部の実施形態によれば、ステップ２０４〜２０８の前に、ステップ２１０を行ってもよい。

必要であれば、処理チャンバの内容物に対する任意の混合ステップ２１２を行ってもよい。

輸送ステップ２１４では、処理チャンバの内容物を評価チャンバに輸送する。

評価チャンバ１１４は、１つまたは２つ以上の評価ステップ２１６のために構成および構築される。評価ステップは、下記の任意の組み合わせまたは順列を含み得る。
ａ）放射線をそこに通す。
ｂ）放射線をそこに当てる。
ｃ）反射および／または屈折した放射線を検出する。
ｄ）放出された放射線を検出する。
ｅ）その１つまたは２つ以上の画像を撮像する。
ｆ）撮像した画像に対して画像解析を行う。
ｇ）処理試料の電気的特性を測定する。
ｈ）太陽エネルギーをそこに当てる。
ｉ）太陽エネルギーをそこから検出する。
ｊ）上記ステップのうちの任意の１つまたは２つ以上の出力を解析する。

一部の実施形態によれば、参照することにより本明細書に援用されるＫａｓｄａｎらの国際公開第２０１１／１２８８９３号に説明されるように、カートリッジは、システム内に導入される。

次いで、結果出力ステップ２１８において、評価ステップの結果を出力する。

一部の実施形態によれば、装置は、比色試験紙（図示せず）などの結果を示すための内蔵手段を有していてもよい。追加的または代替的に、結果は、装置１００とは別個であり、かつ遠隔にある表示ユニットに表示される。

装置１００を用いて検査を完了するのに要する時間は、非限定的な例として本明細書に説明したものを含む、いくつかの要因に応じて変わる。一部の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約０．５から１００分である。その他の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約１から２０分である。さらにその他の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約１から１０分である。一部の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、５０、６０、８０、または１００分である。

ここで図３を参照すると、図３は、本発明の実施形態による、ＣＤ６４細胞表面抗原に関連する生物学的状態を検出するための方法論３００を示す簡易概略図である。

一部の実施形態によれば、本方法は、図１に示す装置で本明細書に説明するように実行される。試料受容要素１１８を介してサンプル組成物チャンバ１０４に、そして処理チャンバ１１２へと血液サンプルなどの生物学的試料を吸い込む。サンプルの体積は、一般的に、１０〜２００μＬの範囲にある。

血液サンプルは、一般的に、患者から採取したばかりの全血である。全血は、主に赤血球（ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ）（ＲＢＣまたは赤血球（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ）とも呼ばれる）、血小板、ならびにリンパ球および好中球を含む白血球（ｗｈｉｔｅ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ）（白血球（ｌｅｕｋｏｃｙｔｅ）とも呼ばれる）から構成される。好中球、特に、活性化好中球の数の増加は、通常、特に、細菌感染、環境曝露およびなんらかの癌の結果として、炎症の初期段階（急性期）にある血流に見られる。

抗ＣＤ６４抗体と抗ＣＤ１６３抗体とを含むカクテル３０４を処理チャンバに導入する（Ｄａｖｉｓらの論文（２００６年）を参照）。一般的に、特定の蛍光タグによって抗体タイプ別にタグ付けする。蛍光タグは、一部の場合では、抗体がその抗原に結合した時に活性化するように設計される。その他の場合では、常に活性化されている。

活性化血中好中球をＣＤ６４タグ付き抗体（マーカーとも呼ばれる）と結合させるために、必要に応じてチャンバの内容物をインキュベートおよび／または混合して、ＣＤ６４マーカー付き活性化好中球３１０、および／またはＣＤ６４タグ付き抗体およびＣＤ１６３タグ付き抗体付き単球３１２を形成する。マーカーなしのリンパ球３１４、および無影響のＲＢＣ３１６が内容物中に存在する。

その後、溶解剤または希釈剤３０６を処理チャンバ１１２内に導入する。溶解剤の場合、赤血球を溶解して、溶解した赤血球３２４を形成するように適合される。加えて、基準／キャリブレーションビーズ３０８を処理チャンバに加える。これらは、本明細書において後に図５Ａ〜図５Ｄを参照して説明するように、出力をキャリブレーションするために使用される。

ＣＤ６４（分化抗原群列６４）は、単量体であるＩｇＧタイプの抗体に高い親和性で結合するＦｃ受容体として知られる一種の内在性膜糖たんぱく質である。好中球ＣＤ６４発現定量は、現在の臨床において使用されている標準的な診断検査と比較して、改善された感染症／敗血症の診断的検出を提供する。

ＣＤ１６３（分化抗原群列１６３）は、ＣＤ１６３遺伝子によってコード化されるヒトタンパク質である。単球／マクロファージ系列の細胞をマークすることも示されている。

ここで図４を参照すると、図４は、本発明の実施形態による、ＣＤ６４細胞表面抗原に関連する生物学的状態を検出するための方法を示す簡易流れ図４００である。

一部の実施形態によれば、本方法は、図１に示す装置で本明細書に説明するように実行される。第１の輸送ステップ４０２では、試料受容要素１１８を介してサンプル組成物チャンバ１０４に、そして処理チャンバ１１２へと血液サンプルなどの生物学的試料を吸い込む。サンプルの体積は、一般的に、１０〜２００μＬの範囲にある。

添加ステップ４０４では、抗ＣＤ６４および抗ＣＤ１６３のタグ付き抗体のカクテルを処理チャンバ１１２に添加して、血液サンプルと共に混合およびインキュベートする。このステップのインキュベーション段階では、抗体が、ＣＤ６４マーカー付き活性化好中球３１０、および／またはＣＤ６４タグ付き活性化抗体およびＣＤ１６３タグ付き活性化抗体３１２付き単球に結合する。

溶解剤添加ステップ４０６では、溶解剤を処理チャンバに添加して、チャンバ内のＲＢＣの少なくとも一部を溶解する。

任意の好適な時に、一般的には溶解ステップ４０６に続く、基準ビーズ添加ステップ４０８において、基準ビーズを処理チャンバの内容物に添加する。

所定の時間の後、解析ステップ４１０を行って、内容物からの蛍光発光シグネチャを解析する。これは図５Ａ〜図５Ｄを参照して詳述する。一部の例によれば、細胞が測定ゾーン１３０を通過できるように評価チャンバ１１４を構築および構成して、そこを通過する各細胞が個々に解析されるようにする。

ここで図５Ａを参照すると、図５Ａは、本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する非活性化好中球シグネチャ５００の蛍光検出検査のグラフである。非活性化タグ付き好中球は、それぞれ、波長Ｗ１で強度Ｉ_１の信号５０２を放出する。

図５Ｂは、本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する活性化好中球シグネチャ５１０の蛍光検出検査のグラフを示している。各活性化タグ付き好中球は、波長Ｗ１で強度Ｉ_２の活性化好中球シグネチャ５１２を放出する。一般的に、Ｉ_２は、Ｉ_１よりも大きい。一部の場合では、画像解析、蛍光発光放射線計数、あるいは当技術分野で知られるその他の定性的または定量的方法によって、シグネチャ５１２および５１０の差を検出してもよい。この例は、限定することを意味するものではない。

図５Ｃには、本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する単球シグネチャ５２０の蛍光検出検査のグラフを見ることができる。単球シグネチャは、第１の波長Ｗ１で強度Ｉ_３の第１の信号５２２と、第２の波長Ｗ２で強度Ｉ_４の第２の信号５２４とを有する。

図５Ｄは、本発明の実施形態による、図３〜図４の方法に関連する基準ビーズシグネチャ５３０の蛍光検出検査のグラフを示している。基準ビーズシグネチャは、第１の波長Ｗ１で強度Ｉ_１の第１の信号５３２（非活性化タグ付き好中球の信号５０２に類似または等しい）と、第２の波長Ｗ３で強度Ｉ_５の第２の信号５３４とを有する。

この方法論により、活性化好中球の同定および定量がＣＤ６４タグのシグネチャ５１２の強度によって可能になる。単球は、二重信号シグネチャ５２２、５２４によって同定され、陽性コントロールの機能を果たす。基準ビーズは、波長Ｗ３にある特有の信号５３４によって同定される。波長Ｗ１にある信号５３２の強度は、好中球の５１２の強度の比較のためのＣＤ６４タグの基準レベルを提供する。

マーカーなしのリンパ球３３０（図３）は、陰性コントロールの機能を果たし、蛍光シグネチャを出さないはずであるが、それらの散乱またはその他の特性により検出されることもある。本検査手順の一部の実施形態のさらなる詳細は、米国特許第８，１１６，９８４号およびＤａｖｉｓらの論文（２００６年）に説明されている。

ここで図６を参照すると、図６は、本発明の実施形態による、血漿タンパク質に関連する生物学的状態を検出するための方法論６００を示す簡易概略図である。

一部の実施形態によれば、本方法は、図１に示す装置で本明細書に説明するように実行される。試料受容要素１１８を介してサンプル組成物チャンバ１０４に、そして処理チャンバ１１２へと血液サンプル６０２などの生物学的試料を吸い込む。サンプルの体積は、一般的に、１０〜２００μＬの範囲にある。

血液サンプルは、一般的に、患者から採取したばかりの全血である。全血は、主に赤血球（ｒｅｄ ｂｌｏｏｄ ｃｅｌｌ）（ＲＢＣまたは赤血球（ｅｒｙｔｈｒｏｃｙｔｅ）とも呼ばれる）、血小板、ならびにリンパ球および好中球を含む白血球から構成される。血液サンプルは、少なくとも１つのタンパク質標的抗原を含む。タンパク質抗体で被覆したビーズ６０４は、例えば、Ｂａｎｇｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社の製品データシート８５４における、カタログ番号５５４のフローサイトメトリー用プロテインＧ抗体結合ビーズに関する手順に従って調整する。

ビーズ６０４を処理チャンバ１１２に導入し、血液サンプル６０２もまた導入する。よって、この処理段階では、（血漿）タンパク質標的６１２に結合したいくつかのビーズ、結合したタンパク質標的抗原６１０のないままのビーズ、無影響の白血球６１４、無影響の血小板６１６、および無影響のＲＢＣ６１８が存在する。

一般的に、特定の蛍光タグによって抗体タイプ別にタグ付けする。蛍光タグは、一部の場合では、抗体がその抗原に結合した時に活性化するように設計される。必要に応じてチャンバの内容物をインキュベートおよび／または混合して、抗原抗体結合を誘導する。

その後、蛍光タグ付きの血漿タンパク質抗体組成物６０６をチャンバに添加して混合／インキュベートし、それによって、蛍光マーカー付きの抗体ビーズ上に捕捉された血漿タンパク質６２０、ならびに未結合ビーズ６１０と類似または同一の未結合ビーズ６１９を形成する。加えて、６１４と類似または同一の無影響の白血球６２２、６１６と類似または同一の無影響の血小板６２４、および６１８と類似または同一の無影響のＲＢＣ６２６を形成する。

加えて、基準／キャリブレーションビーズ６０８を処理チャンバに加える。これらは、本明細書において後に図８Ａ〜図８Ｄを参照して説明するように、出力をキャリブレーションするために使用される。ここで、蛍光マーカー付きの抗体ビーズ上に捕捉された血漿タンパク質６２８（６２０と類似または同一）、およびその他の成分、すなわち、未結合ビーズ６２９（６１９と類似または同一）、無影響の白血球６３０（６２２と類似または同一）、無影響の血小板６２４（６２４と類似または同一）および基準ビーズ６３６（６０８と類似または同一）は、本明細書で後にさらに詳述する図７の方法に従って評価する準備が整う。

図７は、本発明の実施形態による、血漿タンパク質に関連する生物学的状態を検出するための方法７００の簡易流れ図を示している。

一部の実施形態によれば、本方法は、図１に示す装置で本明細書に説明するように実行される。第１の輸送ステップ７０２では、試料受容要素１１８を介してサンプル組成物チャンバ１０４に、そして処理チャンバ１１２へと血液サンプルなどの生物学的試料を吸い込む。サンプルの体積は、一般的に、１０〜２００μＬの範囲にある。

添加ステップ７０４では、血漿タンパク質抗体で被覆されたビーズ６０４を処理チャンバ１１２に添加して、血液サンプルと共にインキュベートする。このステップのインキュベーション段階では、ビーズ上の抗体は、一部またはすべてのタンパク質標的抗原に結合して、抗体ビーズ上の結合血漿タンパク質６１２を形成する。

蛍光タグ付きの血漿タンパク質抗体の添加ステップ７０８では、蛍光タグ付きの血漿タンパク質抗体６０６を処理チャンバに添加する。

任意の好適な時に、一般的には添加ステップ７０６に続く、基準ビーズ添加ステップ７０８において、基準ビーズを処理チャンバの内容物に添加する。

所定の時間の後、解析ステップ７１０を行って、内容物からの蛍光発光シグネチャを解析する。これは図８Ａ〜図８Ｄを参照して詳述する。一部の例によれば、細胞が測定ゾーン１３０を通過できるように評価チャンバ１１４を構築および構成して、そこを通過する各細胞が個々に解析されるようにする。

ここで図８Ａを参照すると、図８Ａは、本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する標的結合シグネチャ８００なしの血漿タンパク質ビーズの蛍光検出検査のグラフである。標的抗原が結合していない血漿タンパク質標的ビーズ６０４は、それぞれ、波長Ｗ１で強度Ｉ_１の信号８０２を放出する。

ここで図８Ｂを参照すると、図８Ｂは、本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する未結合タグ付き抗体シグネチャ８１０の蛍光検出検査のグラフである。

各未結合タグ付き標的抗体６０６は、波長Ｗ２で強度Ｉ_２の未結合タグ付き標的抗体シグネチャ８１０を放出する。

図８Ｃは、本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する標的結合を有する血漿タンパク質標的ビーズのシグネチャ８２０の蛍光検出検査のグラフである。

シグネチャ８２０は、第１の波長Ｗ１で強度Ｉ_３の第１の信号８２２と、第２の波長Ｗ２で強度Ｉ_４の第２の信号８２４とを有する。一般的に、Ｉ_４は、Ｉ_２よりも大きい。一部の場合では、画像解析、蛍光発光放射線計数、あるいは当技術分野で知られるその他の定性的または定量的方法によって、シグネチャ８１２および８１０の差を検出してもよい。この例は、限定することを意味するものではない。

図８Ｄは、本発明の実施形態による、図６〜図７の方法に関連する基準ビーズシグネチャ８３０の蛍光検出検査のグラフである。

基準ビーズシグネチャは、第１の波長Ｗ２で強度Ｉ_５の第１の信号８３２（波長Ｗ２で未結合タグ付き標的抗体シグネチャ８１０を放出する未結合タグ付き標的抗体６０６と類似）と、第２の波長Ｗ３で強度Ｉ_６の第２の信号８３４とを有する。

解析ステップ７１０（図７）をまとめると、細胞は、測定ゾーン７１０を個々に通過し得る。結合標的タンパク質のないビーズ６０４は、Ｗ１にある標的ビーズ蛍光信号８０２の存在によって同定される。蛍光の全体のレベルがサンプル中のたんぱく質のレベルを決める。結合した標的タンパク質のあるビーズは、シグネチャ８２０、すなわち、図８Ｃに示すように、Ｗ１にあるビーズ蛍光信号８２２（８０２と類似または同一）と、Ｗ２にあるサンドイッチ蛍光タグ８２４との両方を放出する。

基準ビーズ６０８は、Ｗ３にある固有の蛍光信号８３４によって同定される。標的結合のある血漿タンパク質標的ビーズのシグネチャ８２０におけるＷ２のレベル／強度は、基準ビーズの第１の波長Ｗ２で強度Ｉ_５の第１の信号８３２のレベル／強度と比較されて、サンプル中の標的タンパク質濃度の全体レベルを判定する。

実施例
実施例１
アプリケーション番号１−ＣＤ６４による感染症および敗血症検査
血液サンプルを受けるためにカートリッジ１０２（図１）を調整する。カートリッジは、いくつかの処理組成物チャンバ１０６、１０８、１１０を備え、これらは、対応するいくつかの処理組成物１２０、１２２、１２４をそれぞれ収容するように適合される。これらの組成物は、米国特許第８，１１６，９８４号およびＤａｖｉｓ，ＢＨらの論文（２００６年）に詳述されており、これらは、参照することにより本明細書に援用される。手短に言えば、試薬Ａは、（緩衝食塩水を含む）マウスモノクローナル抗体の混合物、試薬Ｂは、（塩化アンモニウムを含む）１０倍濃縮Ｔｒｉｌｌｉｕｍ社製の溶血剤溶液、試薬Ｃは、（＜０．１％アジ化ナトリウムおよび０．０１％Ｔｗｅｅｎ２０を含む）Ｓｔａｒｆｉｒｅ Ｒｅｄおよびフルオレセインイソチオシアネート（ＦＩＴＣ）で標識した５．２μｍポリスチレンビーズの懸濁液を含む。

サンプル輸送ステップ２０２（図２）では、１０μＬの血液サンプルを装置１００の外部から受容要素１１８を介してサンプル組成物チャンバ１０４内に輸送し、そして、輸送ステップ２１４において、処理チャンバ１１２に輸送する。

組成物輸送ステップ２０４において、ＣＤ６４抗体を含む抗体組成物（試薬Ａ）１２０を輸送要素１０７を介して処理チャンバに輸送する。

本発明のカートリッジ１０２を用いれば、これらの２つのステップと混合ステップ２０６とを組み合わせて、約４分かかる。

さらに、溶血剤緩衝液（試薬Ｂ）１２２を、結果として得られる混合組成物に添加して、混合する。本発明のカートリッジ１０２を用いれば、このステップとすべての組成物を混合すると、約３分かかる。基準ビーズ（試薬Ｃ）３０８を処理チャンバに加える。

評価チャンバ１１４は、１つまたは２つ以上の評価ステップ２１６のために構成および構築される。

一部の実施形態によれば、参照することにより本明細書に援用されるＫａｓｄａｎらの国際公開第２０１１／１２８８９３号に説明されるように、カートリッジは、システム内に導入される。このシステムは、白血球に関するＣＤ６４およびＣＤ１６３の指標を計算するために、これにソフトウェアを関連させている。

次いで、結果出力ステップ２１８において、評価ステップの結果を出力する。この例によれば、少量の血液サンプルの導入から敗血症の指示を取得するまでにかかる時間は、１５分未満であり、一般的に約１０分である（表２の従来技術と本発明の方法論との比較を参照）。

ユーザの視点から、以下のステップが行われる。
１）ユーザは、血液の液滴をカートリッジ１０２に加えて、密閉する。（マイクロ流体技術により１０μＬを量り分ける）
２）ブリスターＡ（１０６）を押して、１００μＬの試薬Ａを放出する。カートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）によってカートリッジ内の混合を制御した後、４分間のインキュベーションを行う。
３）ブリスターＢ（１０８）を押して、〜２５０μＬの試薬Ｂを放出する。ＣＨＵによってカートリッジ内の混合を制御した後、３〜５分間のインキュベーションを行う。
４）磁気撹拌子を作動させて、ビーズ懸濁液（試薬Ｃ）を攪拌する。
５）ブリスターＣ（１１０）を押して、１００μＬの試薬Ｃを放出する。ＣＨＵによってカートリッジ内の混合を制御する。一例によれば、試薬Ａは、緩衝食塩水（ＰＢＳ＋０．５％ＢＳＡ）中で１：５に希釈されたマウスモノクローナル抗体の混合物であり、試薬Ｂは、（作用濃度の）Ｔｒｉｌｌｉｕｍ社製の溶血剤溶液であり、試薬Ｃは、ＰＢＳおよび０．０１％Ｔｗｅｅｎ２０中で１：１００に希釈されたＳｔａｒｆｉｒｅ ＲｅｄおよびＦＩＴＣで標識した５．２μｍポリスチレンビーズの懸濁液である。
６）光エレクトロニクスのコア部分でサンプルを読み取って、データを収集する。
７）データを自動的に解析して、結果を提示する。
８）生物学的危険源としてカートリッジを廃棄する。

実施例２
アプリケーション番号２−胎児ヘモグロビン検査
胎児ヘモグロビン検査は、Ｄｚｉｅｇｉｅｌらの論文（２００６年）に記載されているような組成物を有するカートリッジを用いて行われる。検査は、図１〜図２および図６〜図８Ｄに説明されているような方法論を用いて行われる。

一部の実施形態によれば、参照することにより本明細書に援用されるＫａｓｄａｎらの国際公開第２０１１／１２８８９３号に説明されるように、カートリッジは、システム内に導入される。このシステムは、ＬｅｕｋｏＤｘ社製ソフトウェアを使用して、収集され、かつフローサイトメトリーのリストモードファイルに類似のフォーマットで記憶されたデータを解析する。検査には、サンプルを導入してシステムから結果を受け取るまでに約１０〜１５分かかる。

国際公開第２０１１／１２８８９３号のシステムと組み合わせて本発明のカートリッジを用いて、表１に列挙されている例のすべてを実行し得ることを理解されたい。関連する参考文献（表１）で説明されるように、各アプリケーションについて、検査用の組成物を用いて異なるカートリッジを前もって製作しておく。その量および希釈を最適化する。一般的に、全サンプル体積は、１０から１０００μＬ、１００から９００μＬ、２００から８００μＬ、３００から７００μＬ、４００から６００μＬ、または４２０から５００μＬの範囲にある。

一部の実施形態によれば、処理組成物チャンバ１０６、１０８、１１０（ブリスターとも呼ばれる）の容積は、約１μＬから１０００μＬである。その他の実施形態によれば、試料の体積は、約１０μＬから２００μＬである。その他の実施形態によれば、試料の体積は、約１、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００μＬである。

一部の実施形態によれば、処理組成物１２０、１２２、１２４の体積は、最大約５００μＬである。その他の実施形態によれば、試料の体積は、最大約２００μＬである。その他の実施形態によれば、試料の体積は、最大約５００、４５０、４００、３５０、３００、２５０、２００、１８０、１６０、１４０、１２０、１００、９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、１０、または１μＬである。

一部の実施形態によれば、反応物の体積は、少なくとも約１μＬである。その他の実施形態によれば、試料の体積は、約１０μＬからである。その他の実施形態によれば、試料の体積は、少なくとも約１、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、または５００μＬである。

並列マイクロチャネルで多重検査を実行し得るように、カートリッジ１０２を構築および構成してもよい。

現在の設計の一実施形態は、３つのブリスターに好適であり、３つの異なる処理に相当している。これらの処理は、例えば、ａ）蛍光抗体（または抗体断片、Ｆａｂ）による直接染色、ｂ）ＲＢＣの溶解およびｃ）内部標準の添加であり得る。

その他の実施形態は、強い信号強度が得られる、一次抗体および二次抗体による二段階染色と、特定の細胞、タンパク質、抗体、自己抗体およびその他の生物学的分子を選択または検出するためのビーズ（例えば、磁気ビーズ、金属ビーズ、ポリマービーズ、および抗原結合ビーズ）の添加と、組織サンプル分解細胞透過処理（細胞内タンパク質の検出を可能にする）と、ＤＮＡ染色（細胞計数を可能にする）と、ＲＮＡ染色（チアゾールオレンジを用いて、網状赤血球計数を可能にする。これは、網状赤血球はＲＮＡを多く含む点で通常の赤血球と区別できるためである）と、アプタマー（タンパク質およびペプチドを含む選択された標的に高い親和性で結合し得る一本鎖ＤＮＡまたはＲＮＡ分子）による蛍光染色および／またはタグ付けと、共役酵素反応のための物質の添加（別個のブリスターに格納され、試薬、例えば、反応化学発光反応のためのＨＲＰ抱合抗体の添加時に混合される）と、洗浄用緩衝液の添加（洗浄ステップにはカートリッジのさらなる設計が必要であることに留意されたい）とを開示している。

加えて、本発明は、限定するものではないが、捕捉効率を高めるために、溶液を床上で前後に通すことにより固定化選択ビーズを利用し得る、細胞サイズのフィルタ、分子サイズのフィルタ、およびリガンド結合フィルタ（洗浄ステップおよび／または集団選択を可能にする）などの、カートリッジ自体に対する処理を含む。

サンプルはまた、生物学的組織を含み、このことは、組織サンプルを機械的に分解するさらなるステップを必要とする。例えば、皮膚生検の場合：サンプルを専用ポートに加える。ポートを密閉して、ブリスターが緩衝液を加える。数回の押し引きサイクルによって、またはメッシュを通して押すことによって、専用のベローズがこの混合物を押して組織を分解する。

本発明のカートリッジはまた、食品／環境安全評価、すなわち、細菌検出のための（アレルゲン検出を含むこともある）食品／飲料サンプル、および環境サンプル中の生存可能なバクテリアの測定のために使用されてもよい。

一部の実施形態によれば、読み取り部は、光エレクトロニクスのコア部分を備えて、蛍光信号の同定および検出を可能にし得る。

焦点合わせに使用されるコア部分にあるＣＣＤはまた、化学発光信号を読み取るために使用され得る。ユーザへの表示はまた、基準範囲に対して結果がどこに該当するかを示し得る。

本明細書の表に見られるように、本発明のシステム、装置、カートリッジおよび方法に対する数多くのアプリケーションが存在するため、本明細書に説明した例は、限定するものとみなされるべきではない。

ここで図９を参照すると、図９は、本発明の実施形態による、化学物質または生化学物質を検出するためのマイクロ流体装置９００を示す簡易概略図である。

装置９００は、カートリッジ９０２と、本明細書で処理組成物と呼ぶ、いくつかの化学的／生化学的反応物とを備えるキットである。処理組成物は、少なくとも部分的に、装置に導入されてくる化学的または生物学的試料９７０と反応するように適合される。生体試料は、限定するものではないが、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液などの体液であってよい。追加的または代替的に、生体試料は、毛髪、歯の一部、骨の一部または軟骨片などの固体であってもよい。

化学的試料は、例えば、液体サンプル、固体サンプル、懸濁液、コロイド、組成物、イオン溶液または当技術分野で知られる任意のその他の好適なサンプルから選択されてもよい。

装置９００は、試料受容要素９１８を備え、これは、試料をサンプル組成物チャンバ９０４に輸送するように適合される。サンプル組成物チャンバは、１つまたは２つ以上の輸送要素９０５を備え、これは、試料をサンプル組成物チャンバからカートリッジ内の１つまたは２つ以上のその他の場所に輸送するように適合される。図９に示す非限定的な例では、輸送要素９０５は、処理チャンバ９１２とその第１の端部９１３で流体連通する導管である。

加えて、カートリッジは、いくつかの処理組成物チャンバ９０６、９０８、９１９を備え、これらは、対応するいくつかの処理組成物９２０、９２２、９２４をそれぞれ収容するように適合される。これらの処理組成物は、液体、固体またはそれらの組み合わせであってよい。装置９００は、一般的に、内部に処理組成物を入れて、キットとして市販されている。一部の場合では、キットは、１回限りの検査用に適合されてもよいし、使い捨てキットであってもよい。その他の場合では、キットは、再利用されてもよい。再利用可能なキットは、さらなる外部からの組成物（図示せず）を受けるように適合されてもよく、あるいは複数の処理組成物を有して、各検査ごとに一部のみが使用されるのであってもよい。

カートリッジ９０２は、空気９５０および／またはその他のガスを収容するように適合されるガス保持区画９０１をさらに備える。一部の場合では、ガスは、窒素などの不活性ガスであってもよい。

各処理組成物チャンバ９０６、９０８および９１９は、処理チャンバ９１２と流体連通する少なくとも１つの個別の導管９０７、９０９、９１０を有する。

一実施形態によれば、導管９０７、９０９および９１０は、処理チャンバに並列に固定等間隔で配置される。

別の実施形態によれば、導管９０７、９０９および９１０は、処理チャンバに並列に固定不等間隔で配置される。

処理組成物チャンバおよびサンプル組成物チャンバの内容物を輸送要素を介して処理チャンバに輸送するための様々な方法論が利用されてよく、そのうちのいくつかがマイクロ流体技術で知られている。これらには、空気の吹込み、吸引、真空引き、機械的輸送、ポンピングなどが含まれる。

カートリッジ９０２は、処理チャンバ９１２および評価チャンバ９１４と流体連通する少なくとも１つの輸送要素９１３をさらに備える。

任意で、評価チャンバ９１４は、輸送要素９１５とさらに流体連通し、これは、評価チャンバの内容物を廃棄のためにカートリッジの外へ出すように適合される。あるいは、評価チャンバは、外部への廃棄手段をもたなくてもよい。

一部の例によれば、評価チャンバ９１４は、処理サンプルの一部またはすべてが測定ゾーン９３０を通過できるように構築および構成する。

一部の実施形態によれば、流体輸送要素９１５は、少なくとも１つのポンプまたはベローズ９４０と流体連通されている。

一般的にポンプ９４０を作動することによって、少量のガスを処理チャンバ内に導入するように、装置９００を構築および構成する。その後、少量のサンプル９６６を処理チャンバ内に導入する。空気と、追加の少量のサンプル９６４、９６２、９６０とを交互に導入することを何回か行ってもよい。

一部の実施形態によれば、１つの少量のサンプルのみが特定の処理組成物を受けるように、処理チャンバを構築および構成する。例えば、図示のように、組成物９２４を少量のサンプル９６６内に導入し、組成物９２２を少量のサンプル９６４内に導入し、組成物９２０を少量のサンプル９６２内に導入する。少量のサンプル９６０は、未処理のままであり、コントロールの機能を果たしてもよい。

一部のさらなる実施形態によれば、少量のサンプルのすべてが特定の処理組成物を順次受けるように、処理チャンバを構築および構成する。例えば、少量のサンプル９６６は、第１の端部９１３で処理チャンバに入り、導管９０７と流体連通する場所までポンプ９４０で引かれて、少量の処理組成物９２０を受ける。次いで、導管９０９と流体連通する場所までこれを移動させて、そこに組成物９２２を導入する。その後、サンプル９６６を導管９１０と流体連通する別の場所に移動して、組成物９２４を少量のサンプル９６６内に導入する。その後、導管９１３を介して評価チャンバにある測定ゾーン９３０に少量のサンプル９６６を運ぶ。

いくつかの異なる検出機構が達成され得るように、測定ゾーンを構築および構成する。一部の非限定的な検出機構の例には、次が含まれる。
・画像の撮像
・画像解析
・光学的検出
・動態研究検出
・音の検出
・体積検出
・ガス検出
・クロマトグラフィー

光学的検出は、人間の視覚による検出、人間による顕微鏡検査、または自動機械光学的検出であり得る。光学的検出は、少なくとも１つの光出力信号を検出することを含んでもよい。出力信号は、透過信号、吸収信号、反射信号、屈折信号またはこれらの組み合わせから選択してもよい。

光学的検出では、カートリッジの外部にある光学要素およびシステムを使用してもよい。これらには、例えば、光学顕微鏡、画像解析器、電子顕微鏡または当技術分野で知られる任意のその他のシステムが含まれ得る。

評価を行った後、少量のサンプルは、チャンバ内に保持してもよいし、あるいは導管９１５を介して廃棄してもよい。

ここで図１０を参照すると、図１０は、本発明の実施形態による、化学物質または生化学物質を検出するための方法の簡易流れ図１０００である。

本方法のステップのそれぞれには、所定の実行時間がかかることもあり、またこれらのステップの間には、インキュベーションステップおよび／または待機ステップがあることもあるが、簡単のために図示していないことを理解されたい。

サンプル輸送ステップ１００２では、化学試料９７０などのサンプルを、装置９００外部から受容要素９１８を介してサンプル組成物チャンバ９０４内に輸送する。一部の実施形態によれば、試料またはサンプルの体積は、２００μＬ未満、１００μＬ未満、５０μＬ未満、２５μＬ未満または１１μＬ未満である。

ポンプ起動ステップでは、ポンプ９４０を所定の時間起動する。

サンプル導入ステップ９０６では、第１の少量のサンプル９６６を処理チャンバ内に導入する。サンプル９６６の体積は、例えば、５０〜１００μＬ、２５〜５０μＬ、１０〜２５μＬ、または０〜１０μＬの範囲であってもよい。

装置は、ハードウェア要素およびソフトウェア要素（図示せず）を備えてもよく、これらは、当技術分野で知られるように、ポンプ９４０を予めプログラミングできるようにする。例えば、ポンプは、一定の予め規定した時間間隔でオンとオフとに切り替えて、少量のサンプル９６０など、少量のサンプル９７０のみが任意の時間に処理チャンバ内に導入され得るようにしてもよい。ポンプは、空気３８０をチャンバ内に少量のサンプル９５０として導入するようにさらに作動させて、異なる少量のサンプル９６０、９６２、９６４および９６６の間が混ざらず、かつ分離するようにしてもよい。

空気導入ステップ１００８では、少量の空気９５０を容器９０１から空気ライン９０３を介して処理チャンバ内に輸送する。サンプル９５０の体積は、例えば、５０〜１００μＬ、２５〜５０μＬ、１０〜２５μＬ、または０〜１０μＬの範囲であってもよい。当技術分野、すなわち、１９６４年および１９６６年のＳｋｅｇｇｓの論文で知られるように、空気は、処理されたアリコートを分離し、チャネルを浄化して、持ちこし汚染を防ぐ。

ステップ１００６、１００８は、何回か繰り返してもよい。これらのステップを繰り返すかどうかを決定するために、ステップ１０１０が存在してもよい。

処理組成物輸送ステップ１０１２では、処理チャンバの特定の領域に輸送要素／ライン９０７、９０９、９１０を介して、１つまたは２つ以上の処理組成物を輸送する。各少量のサンプル内に導入する処理組成物の数は、行う検査／試験の性質に依存する。本明細書で上に言及したように、各少量のサンプルは、１つの特定の組成物で処理されるのであってもよいし、あるいは組成物の組み合せたで順次処理されるのであってもよい。さらに、各処理組成物９２０、９２２、９２４は、それぞれ、いくつかの異なる試薬、マーカー、補因子、触媒、酵素およびこれらの組み合わせを備えてもよい。

一部の場合では、少なくとも１つのその他の処理組成物または液体（図示せず）を処理チャンバに配置していてもよい。

処理組成物およびサンプル／試料タイプの性質に応じて、任意の混合ステップ４１３（図示せず）において処理チャンバの内容物を混合または撹拌する必要があることもある。

一部の場合では、これらのステップ１００６、１００８、１０１０、１０１２のうちのいくつかを同時に行ってもよい。

第１の輸送ステップ１０１４では、組成物９２４で処理後の第１の少量のサンプル９６６を評価チャンバに輸送する。

評価チャンバ９１４は、１つまたは２つ以上の評価ステップ１０１６のために構成および構築される。評価ステップは、下記の任意の組み合わせまたは順列を含み得る。
・放射線をそこに通す。
・放射線をそこに当てる。
・反射および／または屈折した放射線を検出する。
・放出された放射線を検出する。
・その１つまたは２つ以上の画像を撮像する。
・撮像した画像に対して画像解析を行う。
・処理試料の電気的特性を測定する。
・太陽エネルギーをそこに当てる。
・太陽エネルギーをそこから検出する。
・上記ステップのうちの任意の１つまたは２つ以上の出力を解析する。

一部の実施形態によれば、参照することにより本明細書に援用されるＫａｓｄａｎらの国際公開第２０１１／１２８８９３号に説明されるように、カートリッジは、システム内に導入される。

ステップ１０１４、１０１６は、何回か繰り返してもよい。これらのステップを繰り返すかどうかを決定するために、ステップ１０１８が存在してもよい。例えば、評価ステップ１０１６は、各少量のサンプル９６６、９６４、９６２および９６０に対して順次行われてもよい。追加的または代替的に、評価ステップを同じサンプルについて何回か行って、動的データなどを判定してもよい。

追加的または代替的に、評価ステップは、測定ゾーン内の１つの場所で行われてもよいし、あるいは測定ゾーン内の順番に並ぶいくつかの場所で行われてもよい。

次いで、結果出力ステップ１０２０において、評価ステップの結果を出力する。

一部の実施形態によれば、装置は、比色試験紙（図示せず）などの結果を示すための内蔵手段を有していてもよい。追加的または代替的に、結果は、装置９００とは別個であり、かつ遠隔にある表示ユニットに表示される。

装置１００または装置９００を用いて検査を完了するのに要する時間は、非限定的な例として本明細書に説明したものを含む、いくつかの要因に応じて変わる。一部の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約０．５から１００分である。その他の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約１から２０分である。さらにその他の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約１から１０分である。一部の実施形態では、検査を完了するのに要する時間は、約１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、５０、６０、８０、または１００分である。

ここで図１１を参照すると、図１１は、本発明の実施形態による、血清サンプル中のグルコース、タンパク質およびアルブミンを検出および定量化するための方法論１１００を示す簡易概略図である。これらの検査は例示のためであり、限定するものとしてみなされるべきではない。これらの検査の詳細は、１９７４年のＳｃｈｗａｒｔｚらの論文に見られる。

一部の実施形態によれば、本方法は、図９に示す装置９００で本明細書に説明するように実行される。試料受容要素９１８を介してサンプル組成物チャンバ９０４に、そして処理チャンバ９１２へと血清サンプルなどの試料を吸い込む。サンプルの体積は、一般的に、１０〜２００μＬの範囲にある。

血清サンプルは、一般的に、患者から採取したばかりの全血サンプルから調整される。また、空気９０１を処理チャンバ内に導入する。

図９に見られるように、第１の少量のサンプル（血清９６６）は、処理チャンバの第２の端部９１７の近くに見えている。時刻ゼロ（Ｔ０）では、処理組成物をサンプル９６６と混合していない。

時刻ゼロ（Ｔ０）後の時刻Ｔ１で、第１の組成物（グルコース発色試薬ＧＣＰＲ１１２４）を（おそらく）グルコースがその中にあるサンプル１１６６中で反応させて、ＧＣＰＲと反応したグルコース１１６６を形成する。あらゆるタンパク質１１６４、アルブミン１１６２およびその他の分析物１１６０は、未処理、したがって無影響のままに留まる。

時刻Ｔ２など、Ｔ１よりも後の時刻で、タンパク質発色試薬ＰＣＰＲ１１２２を（おそらく）タンパク質がその中にある別のサンプル１１６４と反応させて、ＰＣＰＲと反応したタンパク質１１０４を形成する。あらゆるグルコース１１０２、アルブミン１１０６およびその他の分析物１１０８は、未処理、したがって無影響のままに留まる。

時刻Ｔ３など、Ｔ２よりも後の時刻で、アルブミン発色試薬ＡＣＰＲ１１２０を（おそらく）アルブミンがその中にある別のサンプル１１６２と反応させて、ＡＣＰＲと反応したアルブミン１１１６を形成する。あらゆるグルコース１１１２、タンパク質１１１４およびその他の分析物１１１８は、未処理、したがって無影響のままに留まる。

次いで、サンプル１１６６におけるＧＣＰＲと反応したグルコース１１６６、サンプル１１６４におけるＰＣＰＲと反応したタンパク質１１０４、およびサンプル１１６２におけるＡＣＰＲと反応したアルブミン１１１６の検出は、１９７４年のＳｃｈｗａｒｔｚらの論文で説明された比色法を用いて、例えば、評価チャンバ９１４の検出ゾーン９３０で検出される。Ｋａｓｄａｎらの国際公開第２０１１／１２８８９３号に説明されたシステムを用いて、検出を行なってもよい。

本発明の装置１００および方法の一部の代表的な化学的アプリケーションを表３に示す。

ここで図１２Ａを参照すると、図１２Ａは、本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための読み取りアセンブリ１２００およびカートリッジ１２１０の簡易三次元正面図１２０１である。

読み取りアセンブリ１２００とカートリッジ１２１０とを図１２Ａに示す。カートリッジは、図示のように、読み取りアセンブリに挿入される。カートリッジを読み取りアセンブリに挿入すると、すべての検査の解析前処理および解析が自動的に実行される。解析の結果は、ユーザインターフェースタッチスクリーン１２１５上に表示され、これはまた、読み取り器の操作を制御するために使用される。

図１２Ｂは、本発明の実施形態による生物学的状態を検出するための読み取りアセンブリ１２００の簡易三次元内部正面図１２０３を示している。

読み取りアセンブリの内部部品を図１２Ｂに示す。左側面図１２２０が見られ、ＩＴＸ規格のコンピュータ１２２２、Ｇａｌｉｌ社製モータコントローラ１２２４、エレクトロニクス用電源１２２６、カートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）１２８に挿入されたカートリッジ１１０、および前方散乱検出器１２３０を示している。右側面図１２４０もまた見られ、読み取り光学系１２４２、データ収集ボード１２４４および汎用エレクトロニクスプリント回路基板１２４６を示している。

図１３Ａは、本発明の実施形態によるカートリッジアセンブリ１３００の外側側面図であり、図１３Ｂは、本発明の実施形態によるカートリッジアセンブリ１３００の内側側面図１３５０を示している。

図１４Ａ〜図１４Ｏは、本発明の実施形態による、生物学的状態を検出するための装置１００（図１）の操作に関する、カートリッジアセンブリ１４００におけるプロセスイベントのシーケンスを示している。

図１４Ａでは、血液サンプル１４０１が試料受容要素１４１８に入って、チャンバ１４０４を満たす。

図１４Ｂでは、処理組成物１２０（図１）を含むブリスター１４２０が押されて、抗体カクテルが１０マイクロリットル（μＬ）の血液サンプルと混合される。

図１４Ｃでは、混合ベローズ１４１５が押されて、このことにより、抗体カクテルと１０マイクロリットルの血液サンプルとが第１の混合チャンバ１４１２において混合されて、第１の混合物１４０３を形成する。

図１４Ｄでは、ベローズが解放されて、混合物１４０３が蛇行チャネル１４１３に沿って、そして第２の混合チャンバ１４１１まで吸い上げられる。ベローズを解放すると、第１の混合物は、第２の混合チャンバから、蛇行チャネルに沿って逆行して、第１の混合チャンバに戻る。ベローズを押すたびに、混合物は第２のチャンバに向けて移動し、またベローズを解放するたびに、混合物は全てまたは部分的に第１のチャンバに戻る。この混合は、複数回行われてもよい。

図１４Ｅ〜図１４Ｇでは、第２の組成物ブリスター１４２２が押されて、溶解組成物などの第２の組成物１２２（図１）を放出し、それによって、第２の混合物１４０５を形成する。第２の混合物は、ベローズ１４１５を押すことによって混合され、第２の混合物は、第２の混合チャンバから、蛇行チャネル１４１３に沿って逆行して、第１の混合チャンバに戻る。ベローズを押すたびに、混合物は第２のチャンバ１４１１に向けて移動し、またベローズを解放するたびに、混合物は全てまたは部分的に第１のチャンバ１４１２に戻る。この混合は、複数回行われてもよい。

図１４Ｈ〜図１４Ｊでは、対照用基準などの第３の組成物１２４（図１）を含む第３のブリスター１４２４が第２の混合チャンバ内へと解放され、それによって、第３の組成物１４０７を形成する。第３の混合物は、ベローズ１４１５を押すことによって混合され、第３の混合物は、第２の混合チャンバから、蛇行チャネル１４１３に沿って逆行して、第１の混合チャンバに戻る。ベローズを押すたびに、混合物は第２のチャンバ１４１１に向けて移動し、またベローズを解放するたびに、混合物は全てまたは部分的に第１のチャンバ１４１２に戻る。この混合は、複数回行われてもよい。

図１４Ｊ〜図１４Ｍでは、測定ベローズ１４１７が押され、このことにより、第３の組成物の一部を測定キュベット１４３０に向けて押し出す。

図１４Ｎ〜図１４Ｏでは、第３の組成物由来の粒子１４６０が、キュベット１４３０からチャネル１４５２に沿って測定領域１４５０まで流れる。細胞は、測定領域を通過して、１つまたは２つ以上のレーザ１４６２、１４６３によって励起される。少なくとも１つの励起レーザビーム１４６４が細胞１４６０に当たって、放出ビーム１４６６が検出器１４７０によって検出される。一例では、これは、細胞発光蛍光であり、検出器１４７０は、分光計である。

図１５は、本発明の実施形態による、マイクロ流分光計測定の概略図である。

個々の細胞１５０５は、マイクロ流体チャネル（図示せず）の検出領域１５１０を通って流れる。加えて、複数波長の蛍光タグを結合させた抗体で標識されたタグ付き細胞１５２０が、検出領域を通って流れる。ダイオードレーザ１５３０は、光線／ビーム１５１０を細胞およびタグ付き細胞に当てる。細胞およびタグ付き細胞は、異なる発光スペクトルを放出する（図示せず）。光学回折格子１５４０は、発光スペクトルを回折格子１５４０を介してその構成波長１５５０へと分光する。

光電子増倍管（ＰＭＴ）アレイ１５６０またはアバランシェダイオードアレイは、８つのスペクトル領域に対応する８つの異なる空間的位置で蛍光を検出する。

図１６は、読み取り光学系アセンブリの主要なモジュール部品を示している。光学アセンブリの全体側面図１６２０と、上面図１６２２とを示す。レーザユニット１６０３は、そのヒートシンクアセンブリ内にレーザとビームエクスパンダとを含む。励起および発光集光光学系１６０４。光電子増倍管（ＰＭＴ）アセンブリ１６０２。

１６０５〜１６１１は、さらに詳細が必要である。

図１７は、光電子増倍管（ＰＭＴ）アセンブリの細部を示している。ＰＭＴアセンブリの側面図および端面図を、それぞれ、側面図１７７０および端面図１７７２として示す。ＰＭＴアセンブリの主要な要素は、ＰＭＴボックス１７５１と、ＰＭＴ回折格子アセンブリ１７５２と、ＰＭＴブリッジアセンブリ１７５５と、ＰＭＴカバー１７５８と、ＰＭＴユニット１７５９と、ＰＭＴレンズアセンブリ１７６０と、ＰＭＴピンホールナット１７６１と、ピンホール１７６２と、ピンホールフード１７６３と、調整バー１７６５とを含む。

図１８Ａは、本発明の実施形態による、読み取り光学系アセンブリ１８１０、カートリッジ取扱ユニット１８１２及び前方散乱検出ユニット１８１４を示している。

図１８Ｂは、本発明の実施形態による完全な読み取り光学系アセンブリ１８４２の右側側面図を示している。

図１８Ｃは、本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリの左側側面図を示している。

図１８Ｄは、本発明の実施形態による前方散乱検出アセンブリ１８３０である。このアセンブリは、自動焦点プロセス中に照らす測定チャネル（図１の測定ゾーン１３０）をＬＥＤ１８５２と、小角散乱を遮る絞り１８５８と、検出フォトダイオード（図１５の（ＰＭＴ）アレイ１５６０など）のために所望の前方散乱を集光するレンズ１８５６とを含む。

図１８Ｅは、本発明の実施形態による前方散乱検出アセンブリ１８３０の側面図である。この図に示されているのは、照明レンズ１８５０、集光レンズ１８５６、１８５７、および１８５８、ならびに検出フォトダイオード１８６０である。

図１９Ａは、本発明の実施形態による読み取りアセンブリ１９３０の破断図を示している。読み取りアセンブリのこの破断図は、その構成要素をその正面かつ左側から示している。これらの構成要素は、ＩＴＸ規格のボード１９２２と、カートリッジ取扱ユニット１９２８と、前方散乱検出アセンブリ１９３０とを含む。

図１９Ｂは、本発明の実施形態による読み取りアセンブリ１９０５の分解右側側面図を示している。この図における３つの主要な構成要素は、読み取り光学系アセンブリ１９４２、カートリッジ取扱ユニット１９２８、および前方散乱検出アセンブリ１９３０である。

図１９Ｃは、本発明の実施形態による読み取りアセンブリの左側側面分解図を示している。この図に示されているのは、ＩＴＸ規格のコンピュータボード１９２２、カートリッジ取扱ユニット１９２８、前方散乱検出アセンブリ１９３０、および読み取り光学系アセンブリ１９４２のその他の側面である。

図１９Ｄは、本発明の実施形態によるカートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）１９２８の背面図を示している。この図では、挿入されたカートリッジ１９１０のハンドル１９０１が見られる。センサ１９１２は、モータ１９１０の位置を検出するようにその中に構成され、またブリスター１０６、１０８、１１０（図１）または１４２０、１４２２、１４２４（図１４Ａ〜図１４Ｌ）を押し潰すように適合されるアクチュエータ１９１４、ならびにベローズ（図９の９４０、図１４Ａ〜図１４Ｌの１４１５、１４１７）を操作するアクチュエータ１９１６が、モータの軸上に見られる。カートリッジにある測定チャネルを観察するために、顕微鏡の対物レンズ２１３８（図２１Ａ）のための開口部１９１８が設けられている。

図１９Ｅは、本発明の実施形態によるカートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）の正面図を示している。この図は、カートリッジ取扱ユニット（ＣＨＵ）１９２８正面図を示している。この図では、カートリッジ１９１０の上部にあるハンドルが見られる。マイクロ流体経路を見るためのポート１９２０が設けられている。カートリッジ内で正しく操作が起こっているのを確認するために、このポートをカメラ１９３０で観察する。前方散乱がカートリッジ取扱ユニットを出て、前方散乱検出アセンブリ１９３０によって観察されるべく、別の開口部１９４０が設けられている。

図１９Ｆは、本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリ１９９９の分解図を示している。

図２０は、本発明の実施形態による、医学的状態の迅速な判定のための使い捨てカートリッジ２０５０の簡略図である。

使い捨てカートリッジ２０５０は、限定するものではないが、血液、尿、血清または血漿などの体液を受けるように適合される。使い捨てカートリッジは、いくつかの異なるセクション２０５２、２０５４、２０５６および２０５８を有するように構築および構成される。セクション２０５２は、体液吸引セクションであり、これは、患者（または患畜）から体液を直接または間接的に受けるように適合され、またこのセクションは、体液のリザーバの機能を果たす。

使い捨てカートリッジ２０５０は、限定するものではないが、空気圧、液体圧、機械的手段およびこれらの組み合わせなどの流体輸送手段をセクション間に備える。体液吸引セクション２０５２は、既定量の体液（体液サンプル２０５１）を解析前サンプル処理セクション２０５４に輸送するように適合される。

解析前サンプル処理セクション２０５４では、限定するものではないが、以下のような少なくとも１つの準備ステップが体液に対して行われる。
ａ）少なくとも１つの抗体とのインキュベーション。
ｂ）少なくとも１つの抗原とのインキュベーション。
ｃ）体液中の少なくとも１つの細胞タイプの染色。
ｄ）体液中の少なくとも１つの細胞タイプの酵素による溶解。
ｅ）体液中の少なくとも１つの細胞タイプの浸透圧溶解。
ｆ）体液の少なくとも一部の加熱または冷却。
ｇ）体液への基準物質の添加。
ｈ）体液の少なくとも１つの要素との化学反応。

次いで、体液の前処理済みサンプルは、解析前サンプル処理セクション２０５４からサンプル励起／相互作用ゾーンまたはセクション２０５６に輸送される。この前処理済みサンプルは、サンプル励起／相互作用セクション２０５６に連続的に、または一括方式で輸送されてもよい。

図２１Ａは、本発明の実施形態による読み取り光学系アセンブリ２１００の光学構成の簡易概略図である。

レーザ２１４０またはその他の適切な光源は、光ビーム２１４２を提供し、光ビーム２１４２は、ダイクロイックフィルタ２１４３と、ビームスプリッタ２１４４と、焦点レンズ２１４５と、ピンホール２１４６と、シリコン読み取りユニット２１４７とを含む、複数の光学要素に向けられ得るが、これは、対物レンズ２１３８を通してサンプル２１５０に向けられて、光学ユニットに戻るビーム２１４２からの信号を記録するためである。さらなる光学要素として、光学減衰器２１４８と、ハイパスフィルタ２１４９と、焦点レンズ２１５１と、スリット２１５２と、凹面格子２１５３と、ＰＭＴアレイ２１５４とを含んでもよい。

本発明の実施形態を表す、この要素構成により、励起光を生成し、サンプル上に励起光を集束させ、励起光とサンプルの蛍光体との相互作用の結果得られる反射および放出された光信号を集光し、レーザ２１４０からの光の照射に応じたサンプルの蛍光を判定するために前記戻り光を記録することが可能になる。

図２１Ａを参照すると、レーザ照明２１４２は、ダイクロイックフィルタ２１４３によって反射され、対物レンズ２１３８を通って、流れる粒子２１５８を含むチャネルに集束される。この照明が、細胞に結合したタンパク質マーカーに取り付けられた蛍光体を励起する。結果として得られる蛍光照明は、対物レンズ２１３８によって集光されて、この発光の波長が長いためにダイクロイックフィルタ２１４３を通過して、ビームスプリッタ２１４４によって反射され、ハイパスフィルタ２１４９を通る。ハイパスフィルタは、あらゆる反射レーザ照明を遮断する。焦点レンズ２１５１は、多波長発光照明をスリット２１５２上に集束する。凹面格子２１５３は、スリットを複数波長でＰＭＴアレイ２１５４の要素上に結像する。蛍光発光のマルチスペクトル検出の構築プロセスは、これで完了する。対物レンズによって集光される照明のほとんどはビームスプリッタ２１４４によって反射されるが、ごく一部が通過することができ、集光レンズ２１４５によってピンホール２１４６を通って、単一のフォトダイオードまたはＣＣＤセンサなどの焦点面アレイであり得るシリコン読み取りユニット２１４７上に集束される。

集束操作の際、この読み取りユニット２１４７上の信号が最大の時に、最も良い焦点合わせが達成される。この信号が最大化されると、ＰＭＴアレイ２１５４上の信号強度もまた最大となる。

ここで図２２Ａを参照すると、図２２Ａは、本発明の実施形態による、図２１Ａまたは図２１Ｂの光学ユニットにおける多波長励起の一例の略図２２００である。図２２Ａ〜図２２Ｃは、複数の励起波長を可能とするための図２１Ａおよび図２１Ｂの光学構成の拡張を示している。

図２２Ａは、異なる波長の複数のレーザを組み合わせて、すべて波長を含む単一の同軸ビーム２２１４（図参照）を得るための構成を示している。緑色２２０２および赤色２２０６などの２つの異なる波長は、ダイクロイックミラー２２０４を用いて組み合わせてもよい。ビームの一方、すなわち、赤色２２０６をダイクロイックミラーによって反射させ、他方、第２のビーム、すなわち緑色２２０２をダイクロイックミラーを通過させて、両方の波長を含む単一のビーム２２０８、すなわち、黄色を得る。ここで、この組み合わされた波長ビームを第２のダイクロイックミラー２２１０への入力の一つとして使用する共に、第３の波長２２１２を第２のダイクロイックミラーによって反射させて、すべての３つの波長を含む単一の同軸ビーム２２１６を得る。

ここで図２２Ｂを参照すると、図２２Ｂは、本発明の実施形態による、図２２Ａの多波長励起を用いる、図７Ｂのダイクロイックフィルタ２２００の波長に対する透過率のグラフ２２２０である。図２２Ｃのミラー２２５２と類似、または同一のマルチバンドダイクロイックミラー（図示せず）を使用して、対物レンズ２２５４（図８Ｃ）を通してサンプルを照らすと同時に、結果として得られる発光がマルチビーム励起２２１４（図８Ａ）の波長を除くすべての波長でダイクロイックミラー２２５２を通過できるようにする。このようにして、単一の励起システムの事実上すべての検出波長を維持しながら、多波長励起を提供するために、ダイクロイックミラー２２５２を適切に変更することと、複数レーザ２２０２、２２０６、２２１２を加えることとによって、単一波長の場合に使用されるのと同じ落射構成を実際に使用することができる。

図２２Ｃを見ると、本発明の実施形態による、図２２Ａの多波長励起および図２２Ｂのダイクロイックフィルタを用いる光学ユニットの部分２２５０の略図が見られる。部分２２５０は、一部の場合では、サブシステム２１７５（図２１Ｂ）と置き換えてもよい。

先の説明の多くを本発明の一部の実施形態の光学要素に集中させてきたが、本明細書に提示される本診断システムの主要構成要素のうちの１つは、使い捨てサンプルカートリッジである。

ここで図２３Ａを参照すると、図２３Ａは、本発明の実施形態による、図１９Ａのサンプリングカートリッジ１１０、または１０２（図１）の概略図である。カートリッジ２３５０は、その中にサンプル（図示せず）が導入され得る解析前コンポーネント２３５２を含む。

サンプルは、一般的には血液、すなわち、全血またはその成分（血清など）のいずれかである。その他の液体サンプルを追加的または代替的に利用してもよい。解析前コンポーネント２３５２では、サンプルは、コンポーネント２３５２内に予め詰めてある化学物質と相互作用することができる。相互作用は、受動的であってもよいし、能動的な混合を含んでもよい。

解析コンポーネント２３５２に含まれる化学物質は、乾燥または湿潤のいずれかであってよく、一般的に、蛍光プローブに関連する抗体を含む。抗体は、既定の生物学的マーカーなどと結合する能力で予め選択される。典型的な実験では、既定の体積（一般的に５０マイクロリットル未満）の血液を使い捨てカートリッジ２３５０の解析前コンポーネント２３５２内に導入する。

解析前コンポーネント２３５２に存在する化学的試薬と共に、一般に１０分未満である既定時間だけサンプルを能動的に混合する。次いで、説明する手段によって、対物レンズ２３３８から届いた光ビーム２３４２に露出される、毛細管領域２３５３を通してサンプルを動かす。サンプルの流れる方向は、毛細管領域２３５３にある矢印で示すとおりである。

毛細管領域２３５３は、粒子が一列に光ビーム２３４２を通って流れるのを可能にするように設計されている。このような構成は、粒子数の計数と、各粒子上の生物学的マーカーの存在を（それらに関連する蛍光タグを介して）判定するための、粒子の個々の照合との両方を可能にする。このような構成は、各粒子上の（サイズ、形状および数などの粒子固有の特性に因らない）１つまたは２つ以上の生物学的マーカーの検出を可能にする。

最後に、光ビーム２３４２への曝露後のサンプルを受ける収集コンポーネント２３５４が存在する。これは廃棄領域であり、サンプル調整、解析および廃棄収集のための、完全に自己完結型の使い捨て用品を可能にする。使い捨てカートリッジは、任意の適切な形状であってよく、その構成要素および機能の理解を容易にするために既に図２０に示されていることに留意されたい。

上述のように、蛍光タグを細胞／粒子に結合できるようにする解析前処理の後のサンプルは、光学ユニット（図示せず）が生成する光ビーム２３４２の下を流れなければならない。流れは、一般に、「一列」であって、解析される各細胞上にある細胞特異的なマーカーを正確に判定できるようにする。流れを誘導する方法は、電気刺激、化学誘導、および真空引きを含むが、限定されるものではない。電気刺激システムでは、毛細管領域２３５３の両端に電荷を印加して、荷電粒子を解析前コンポーネント２３５２から収集コンポーネント２３５４に向けて動かすように誘導するようにする。電荷は、使い捨てカートリッジ２３５０が配置される血球計算器または外部の供給源によって供給され得る。

あるいは、毛細管領域は、化学的特徴（親水性／疎水性、正電荷／負電荷）を含んで、サンプルを図２３Ａに示すように左から右へと動かすように促進してもよい。あるいは、収集コンポーネント２３５４から真空を適用して、サンプルを解析前コンポーネント２３５２から毛細管領域２３５３を通して引いてもよい。解析のために、液体サンプルを光ビーム２３４２の下で動かすのに、その他の方法を採用してもよい。

本明細書に説明されるように、光学系と、サンプルの取扱い部とは別個に扱われている。適切なサンプル解析のために必要とされる光学的特徴の一部は、使い捨てカートリッジに含まれてもよいことから、そのような構成は必須ではない。

ここで図２３Ｂを参照すると、図２３Ｂは、本発明の実施形態による、システム１００などのフローサイトメータ装置における使い捨てカートリッジ２３００の概略図である。ここで図２３Ｂに着目すると、図２３Ｂは、毛細管領域２３５３の拡大図を示している。毛細管領域２３５３では、粒子２３９０が、矢印２３８０が示す方向に流れている。

粒子２３９０は、毛細管２３５３を通して光２３４２を放つ対物レンズ２３３８を通過して流れる。粒子２３９０がほぼ一列で光２３４２を通過するように、流れ制限要素２３９４が毛細管領域２３５３に存在してもよい。まとまった複数の粒子の通過は、処理ソフトウェアで分解してもよい。

粒子２３９０上の分子マーカー２３９５は、光２３４２によって照明されてもよく、その蛍光は、近くの光電子増倍管２３９９によって捕捉される。光電子増倍管２３９９は、蛍光の波長を区別し、ひいてはどの生物学的マーカー２３９５が粒子２３９０上に存在しているかを区別し得る。このように、本発明のシステムは、本発明のシステムで検出される粒子２３９０上にどの生物学的マーカーが存在するかを判定し得る。光電子増倍管２３９９は、精密な波長識別のために複数の管またはアレイ状の要素を有してもよく、あるいは、フィルム、ＣＣＤまたはその他の適切な受光読み取りユニットと置き換えてもよい。図２３Ｂは、透過型構成のシステム１２００（図１２）の構成の一実施形態を示しており、検出器（光電子増倍管２３９９）が対物レンズ２３３８に対してカートリッジ２３００の反対側に配置されていることを理解されたい。

本発明のシステムは、診断プロセスを実行するように適合されるコントローラソフトウェアを備える。コントローラソフトウェアは、フローサイトメータの一部であってもよいし、あるいは限定するものではないが、ラップトップコンピュータ、ｉＰｏｄ、ｉＰａｄ、携帯電話またはメインフレームコンピュータを含む、関連するコンピューティング装置（図１および図１２Ａ参照）にインストールされてもよいことを理解されたい。

ここで図２４を参照すると、図２４は、本発明の実施形態による、医学的状態の迅速な検出のための方法の簡易流れ図２４００である。本明細書に説明される方法は、患者の健康状態を判定するための本発明の１つの非限定的な実施形態を示していることを理解されたい。さらなる実施形態もまた、本発明の一部として解釈される。

体液提供ステップ２４０２では、患者または患畜から血液、尿、血清または血漿などの体液が提供される。一般的に、サンプルは採取直後のものであるが、貯蔵、冷蔵または凍結融解されたサンプルであってもよい。体液は、一般的に、液体であり、４〜３７℃の温度である。

体液導入ステップ２４０４では、体液サンプル２０５１（図２０）の一部またはすべてを使い捨てカートリッジ（図１の１０２）内に導入する。

反応ステップ２４０６では、流体サンプルをカートリッジ内の少なくとも１つの反応物と反応させて、処理サンプルを形成する。一部の実施形態によれば、このステップは、本明細書において上で詳述したように、解析前サンプル処理セクション２０５４（図２０）で行われる。

照射ステップ２４０８では、限定するものではないが、サンプル励起／相互作用セクション２０５６のサンプルなどの処理サンプルに放射線を当て、それによって、複数のスペクトルの違う信号を光学系ユニット１２４２（図１２Ｃ、本明細書の上記説明参照）の方向に生成する。

スペクトル発光検出ステップ２４１０では、複数のスペクトルの違う信号を複数発光検出器２１５４（図２１Ａ）によって検出する。検出器は、データを出力する。

その後、データ処理ステップ２４１２では、信号プロセッサ２０３６（図２０）および／またはコンピュータ１２２２（図１２Ｃ）によって出力データを処理して、医学的状態を示す出力を提供する。

図２５は、本発明の実施形態による、ヒト患者由来のサンプル（ＰＭＮ）に対する基準ビーズ（ＲＭ）の経時的な光学出力を示す三次元グラフである。

図２５は、本発明の実施形態による、ヒト患者由来のサンプル（ＰＭＮ）に対する基準ビーズ（ＲＭ）の経時的な光学出力を示す三次元グラフを示している。６つの帯域、すなわち、５００〜５２５ｎｍ、５２５〜５５０ｎｍ、５５０〜５７５ｎｍ、５７５〜６００ｎｍ、６００〜６２５ｎｍおよび６２５〜６５０ｎｍにおける発光強度をグラフで各サンプル時間ごとに示す。蛍光体が違えば、発光スペクトルが異なる。アクリジンオレンジ（ＡＯ）で染色した好中球と、明るく広いスペクトルの蛍光体を含む基準ビーズ（ＲＭ）とでは、スペクトル成分すなわち形状も個々の波長の強度も著しく異なることが分かる。ＡＯ発光のピークは、５２５〜５５０ｎｍの帯域にあり、他方、ＲＭのピークは、５００〜５２５ｎｍの帯域にあり、かつどの帯域においてもＡＯより著しく大きい強度である。

図２６Ａ〜図２６Ｃは、本発明の実施形態による、基準ビーズおよびヒト患者由来のサンプルの経時的な光学出力のグラフである。

図２６Ａ〜図２６Ｃを見ると、本発明の実施形態による、基準ビーズおよびヒト患者由来のサンプルの経時的な光学出力のグラフが見られる。これらの二次元の図面では、帯域のそれぞれからの線を、同じグラフ上に重ねて記載してある。図２６Ａは、図２６Ｂにおいて枠で囲まれている、好中球からのパルスを示している。

これらのグラフから、５２５〜５５０ｎｍのチャネルの強度が、５００〜５２５ｎｍのチャネルの強度を超えていることが分かり、これがＡＯの特徴である。図２６Ｃは、ＡＯ染色した好中球の発光スペクトルと、ＲＭ発光スペクトルのものとを比較を示している。５００〜５２５ｎｍの帯域におけるスペクトルの、５２５〜５５０ｎｍの帯域のものに対する相対強度は、２つの蛍光体をはっきりと区別している。加えて、ＲＭ発光の最大強度は、ＡＯのものよりも著しく大きい。

本明細書に説明および図示される本発明のシステムは、限定するものではないが、４つの以下のシナリオのうちの少なくとも１つなどの使用法を提供する。
ａ）正確な診断上の決定を行うために、生物学的マーカーおよび白血球の状態などの複数の情報が必要とされる場合。
ｂ）病状曲線（ｉｌｌｎｅｓｓ ｃｕｒｖｅ）における患者の位置を決定するために、複数の測定を順次行わなければならない場合。
ｃ）白血球よび類似のデータが迅速に、かつＰＯＣ環境で必要とされる場合。
ｄ）蛍光信号が波長で重なっており、所与の波長範囲について各信号の相対的な寄与分を決定する必要がある場合。

本発明および優先権文献のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、非常に有用な構築基盤を多くの臨床アプリケーションに提供する。本明細書の以下のリストは、例示を意図するものであり、限定するものとみなされるべきではない。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、ＣＤ６４検査などの細胞表面マーカーに適用され得る（米国特許第８，１１６，９８４号およびＤａｖｉｓ，Ｂｒｕｃｅ Ｈ．らの論文「Ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌ ＣＤ６４ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｏｆ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｏｒ ｓｅｐｓｉｓ ｉｎ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｐａｔｉｅｎｔｓ」，Ａｒｃｈｉｖｅｓ ｏｆ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ ＆ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍｅｄｉｃｉｎｅ １３０．５（２００６年）：６５４−６６１、Ｈｏｆｆｍａｎｎ，Ｊｏｈａｎｎｅｓ ＪＭＬの論文「Ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌ ＣＤ６４ ａｓ ａ ｓｅｐｓｉｓ ｂｉｏｍａｒｋｅｒ」，Ｂｉｏｃｈｅｍｉａ Ｍｅｄｉｃａ ２１.３(２０１１年): ２８２-２９０を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、ＣＤ６４検査などの細胞表面マーカーＣＤ４／ＣＤ８などの細胞表面マーカーに適用され得る（Ｃｒｏｗｅ， Ｓｕｚａｎｎｅらの論文「Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｉｍｍｕｎｏｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙ ｖｉｒｕｓ ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅ−ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ」，Ｃｌｉｎｉｃａｌ ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ ｄｉｓｅａｓｅｓ ３７．Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ １（２００３年）：Ｓ２５−Ｓ３５を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、幹細胞同定に適用され得る（Ｎｉｅｌｓｅｎ，Ｊｕｌｉｅ Ｓ．およびＫｅｌｌｙ Ｍ．ＭｃＮａｇｎｙの論文「Ｎｏｖｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＤ３４ ｆａｍｉｌｙ」，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｌｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ １２１．２２（２００８年）：３６８３−３６９２を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、微小残存病変検査に適用され得る（Ｒａｗｓｔｒｏｎ，Ａ．Ｃ．らの論文「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｄｉｓｅａｓｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎ ｃｈｒｏｎｉｃ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｉｃ ｌｅｕｋａｅｍｉａ」，Ｌｅｕｋｅｍｉａ ２１．５（２００７年）：９５６−９６４、Ｒａｗｓｔｒｏｎ，Ａｎｄｙ Ｃ．らの論文「Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｍｙｅｌｏｍａ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｏｎ ｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ ｉｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｍｙｅｌｏｍａ ａｎｄ ｒｅｌａｔｅｄ ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ」，ｈａｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａ ９３．３（２００８年）：４３１−４３８、Ｂｒｕｇｇｅｍａｎｎ，Ｍ．らの論文「Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄ ＭＲＤ ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｕｒｏｐｅａｎ ＡＬＬ ｔｒｉａｌｓ： ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ ＭＲＤ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎ Ｋｉｅｌ， Ｇｅｒｍａｎｙ， １８−２０ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００８」，Ｌｅｕｋｅｍｉａ ２４．３（２００９年）：５２１−５３５、Ｒａｗｓｔｒｏｎ，Ａ．Ｃ．らの論文「Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ： Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ ｉｎ ＣＬＬ （ＥＲＩＣ） ｕｐｄａｔｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｈａｒｍｏｎｉｓｅｄ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｄｉｓｅａｓｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｉｎ ＣＬＬ」，Ｌｅｕｋｅｍｉａ２７．１（２０１２年）：１４２−１４９、Ｂｏｔｔｃｈｅｒ，Ｓｅｂａｓｔｉａｎ，Ｍａｔｔｈｉａｓ Ｒｉｔｇｅｎ，およびＭｉｃｈａｅｌ Ｋｎｅｂａの論文「Ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ ＭＲＤ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｍａｔｕｒｅ Ｂ−ｃｅｌｌ ｍａｌｉｇｎａｎｃｉｅｓ」，Ｌｙｍｐｈｏｍａ，Ｈｕｍａｎａ Ｐｒｅｓｓ，２０１３年、１４９−１７４、Ｓｔｅｈｌｉｋｏｖａ，Ｏ．らの論文「Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｍｉｎｉｍａｌ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｄｉｓｅａｓｅ ｉｎ ｐａｔｉｅｎｔｓ ｗｉｔｈ ｃｈｒｏｎｉｃ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｉｃ ｌｅｕｋｅｍｉａ ｕｓｉｎｇ ８‐ｃｏｌｏｒ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｉｎ ｒｏｕｔｉｎｅ ｈｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒａｃｔｉｃｅ」，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｈｅｍａｔｏｌｏｇｙ（２０１３年）、Ｍｕｌｌｉｅｒ，Ｆｒａｎｃｏｉｓ，およびＢｅｒｎａｒｄ Ｃｈａｔｅｌａｉｎの論文「Ｉｍｍｕｎｏｐｈｅｎｏｔｙｐｉｎｇ ｂｙ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ」，Ｂｅｌｇｉａｎ Ｈａｅｍａｔｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ：Ｐｏｓｔｇｒａｄｕａｔｅ ｓｅｍｉｎａｒ ｏｆ ｔｈｅ ｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ２０１３年、Ｗｉｅｓｔｎｅｒ，Ａｄｒｉａｎらの論文「ＺＡＰ−７０ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｓ ａ ｃｈｒｏｎｉｃ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｉｃ ｌｅｕｋｅｍｉａ ｓｕｂｔｙｐｅ ｗｉｔｈ ｕｎｍｕｔａｔｅｄ ｉｍｍｕｎｏｇｌｏｂｕｌｉｎ ｇｅｎｅｓ， ｉｎｆｅｒｉｏｒ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｏｕｔｃｏｍｅ， ａｎｄ ｄｉｓｔｉｎｃｔ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅ」，Ｂｌｏｏｄ １０１．１２（２００３年）：４９４４−４９５１を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、免疫表現型検査に適用され得る（Ｂｌｕｅ，ＭＡＲＩＥ−ＬＵＩＳＥらの論文「Ｃｏｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ Ｔ４ ａｎｄ Ｔ８ ｏｎ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｂｌｏｏｄ Ｔ ｃｅｌｌｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｂｙ ｔｗｏ−ｃｏｌｏｒ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ」，Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ １３４．４（１９８５年）：２２８１−２２８６、Ｌａｎｉｅｒ，Ｌｅｗｉｓ Ｌ．，およびＭｉｃｈａｅｌ Ｒ．Ｌｏｋｅｎの論文「Ｈｕｍａｎ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ ｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｒｅｅ−ｃｏｌｏｒ ｉｍｍｕｎｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ ａｎａｌｙｓｉｓ： ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｅｕ−２， Ｌｅｕ−３， Ｌｅｕ−７， Ｌｅｕ−８， ａｎｄ Ｌｅｕ−１１ ｃｅｌｌ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｔｉｇｅｎ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ」，Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ １３２．１（１９８４年）：１５１−１５６、Ｍｅｒｃｏｌｉｎｏ，Ｔｈｏｍａｓ Ｊ．らの論文「Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ ｃｏｕｎｔ ｗｉｔｈ ａｎ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ ｓｙｓｔｅｍ： ａ ｎｅｗ ｃｏｎｃｅｐｔ ｆｏｒ ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｔ ｃｅｌｌ ｓｕｂｓｅｔ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｓ」，Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ ２２．１（１９９５年）：４８−５９、Ｃｏｍａｎｓ−Ｂｉｔｔｅｒ，Ｗ．Ｍａｒｉｅｋｅらの論文「Ｉｍｍｕｎｏｐｈｅｎｏｔｙｐｉｎｇ ｏｆ ｂｌｏｏｄ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅｓ ｉｎ ｃｈｉｌｄｈｏｏｄＲｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ ｓｕｂｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ」，Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ １３０．３（１９９７年）：３８８−３９３、Ｉｎｇｈｉｒａｍｉ，Ｇ．らの論文「Ｆｌｏｗ ｃｙｔｏｍｅｔｒｉｃ ａｎｄ ｉｍｍｕｎｏｈｉｓｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇａｍｍａ／ｄｅｌｔａ Ｔ−ｌｙｍｐｈｏｃｙｔｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｉｎ ｎｏｒｍａｌ ｈｕｍａｎ ｌｙｍｐｈｏｉｄ ｔｉｓｓｕｅ ａｎｄ ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｂｌｏｏｄ」，Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｐａｔｈｏｌｏｇｙ１３６．２（１９９０年）：３５７を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、Ｔサブタイプおよびナチュラルキラー（ＮＫ）サブタイプを細分類するために適用され得る。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、ＢＯ２１白血球分画解析に適用され得る（１９８５年２月１９日に公開されたＫａｓｓ，Ｌａｗｒｅｎｃｅの「Ｍｅｔａｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｄｙｅ ｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｅｍｍｉｓｉｖｅ ｍｅａｎｓ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｎｅｕｔｒｏｐｈｉｌｉｃ ｇｒａｎｕｌｏｃｙｔｉｃ ｃｅｌｌｓ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｌｅｕｋｏｃｙｔｅｓ」と題する米国特許第４，５００，５０９号を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、細胞周期解析、細胞増殖検出、サイトカイン検出などに適用され得る。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、ヨウ化プロピジウムおよび／またはその他の染色剤を用いるアポトーシス検出に適用され得る。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、血漿タンパク質ビーズ検査に適用され得る（Ｃｈｅｎｇ，Ａｎｎ−Ｊｏｙらの論文「Ｏｒａｌ ｃａｎｃｅｒ ｐｌａｓｍａ ｔｕｍｏｒ ｍａｒｋｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ｂｅａｄ−ｂａｓｅｄ ａｆｆｉｎｉｔｙ−ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｏｍｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」，Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ５１．１２（２００５年）：２２３６−２２４４を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、溶液変化に適用され得る（色、混濁など、Ｂｏｎｉｎｉ，Ｐｉｅｒａｎｇｅｌｏらの論文「Ｅｒｒｏｒｓ ｉｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｍｅｄｉｃｉｎｅ」，Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ４８．５（２００２年）：６９１−６９８、Ｌｅｇｒａｎｄ，Ｃ．らの論文「Ｌａｃｔａｔｅ ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ （ＬＤＨ） ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｄｅａｄ ｃｅｌｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｃｅｌｌｓ ａｓ ｍａｒｋｅｒ」，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２５．３（１９９２年）：２３１−２４３，ＬＤＨ，ＬＡＣＴＡＴＥ ＤＥＨＹＤＲＯＧＥＮＡＳＥ， ａｎｄ Ｇｒｅｅｎ Ｔｏｐ．「Ｌａｃｔａｔｅ Ｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ （ＬＤＨ）」，（１９８０年）、Ｃａｎｎｉｎｇ，Ｄ．Ｍ．，およびＲ．Ｇ．Ｈｕｎｔｓｍａｎの論文「Ａｎ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｉｃｋｌｅｄｅｘ ａｓ ａｎ ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｃｋｌｉｎｇ ｔｅｓｔ」，Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐａｔｈｏｌｏｇｙ ２３．８（１９７０年）：７３６−７３７を参照）。

本発明のシステム、キット、方法、装置およびカートリッジは、限定するものではないが、以下のような組み合わせ検査に適用され得る。
１．細胞表面マーカーおよび細胞要素染色。
２．アネキシンによるアポトーシス検出（Ｂｏｓｓｙ−Ｗｅｔｚｅｌ，Ｅｌｌａ，およびＤｏｕｇｌａｓ Ｒ．Ｇｒｅｅｎの論文「Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｐｏｐｔｏｓｉｓ ｂｙ ａｎｎｅｘｉｎ Ｖ ｌａｂｅｌｉｎｇ」，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ ３２２（２０００年）：１５−１８を参照）。
３．細胞表面マーカーおよび血漿タンパク質ビーズ検査。
４．細胞要素染色および血漿タンパク質ビーズ検査。
５．細胞表面マーカーおよび溶液変化
６．５．細胞要素染色および溶液変化
７．２．細胞周期解析

本発明は、データを適切に解析するため、および生の蛍光データを関連する生物学的マーカーの実際の濃度に変換するためのソフトウェアおよびアルゴリズムを含む。

本明細書に引用した参考文献は、本発明に適用可能な多くの原則を教示している。したがって、これらの刊行物の全内容は、参照することにより本明細書において追加的または代替的な詳細、特徴および／または技術的背景の教示に適した場所に援用される。

本発明は、そのアプリケーションにおいて、本明細書に含まれる記載に説明された、あるいは図面に示された細部に限定されないことを理解されたい。本発明は、その他の実施形態が可能であり、かつ様々な方法で実施および実行され得る。添付の特許請求の範囲において、特許請求の範囲によって定義されるその範囲から逸脱することなく、本明細書に先に説明したような本発明の実施形態に対して様々な修正および変更が適用され得ることが、当業者には容易に理解されよう。

参考文献
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Ｗｅｓｔｇａｒｄ，Ｊ．Ｏ．らの論文「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅｃｈｎｉｃｏｎ “ＳＭＡＣ” ａｎａｌｙｚｅｒ： Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｖａｌｕｅｓ ｗｉｔｈ ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ ｒｏｕｔｉｎｅ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｓｅｒｖｉｃｅ」，Ｃｌｉｎｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２２．４（１９７６年）：４８９−４９６．

Claims (51)

1. 化学的状態を判定するために検査を行うための自己完結型システムであって、前記システムが、
   ａ．その中で前記検査を行うための固定カートリッジと、
   ｂ．サンプルと反応するように適合される少なくとも１つの試薬と、
   ｃ．前記検査の結果を報告するために、前記少なくとも１つの試薬の前記サンプルとの反応を報告するように適合される少なくとも１つのレポーター機能と、
   を備え、
   前記少なくとも１つの試薬、前記サンプルおよび前記少なくとも１つのレポーター機能が、前記カートリッジ内に収容される、システム。
2. 前記検査が、フローサイトメトリー検査である、請求項１に記載のシステム。
3. 前記化学的状態が、生化学的状態である、請求項１に記載のシステム。
4. 前記生化学的状態が、生物学的状態を示す、請求項３に記載のシステム。
5. 前記サンプルが、生物学的サンプルである、請求項１に記載のシステム。
6. 前記生物学的サンプルが、生体サンプルである、請求項５に記載のシステム。
7. 前記生体サンプルが、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液血液、尿、血漿、血清および唾液からなる群から選択される、請求項６に記載のシステム。
8. 前記カートリッジが、無弁である、請求項１に記載のシステム。
9. 前記カートリッジが、使い捨てマイクロ流体カートリッジである、請求項１に記載のシステム。
10. 前記少なくとも１つの試薬が、
    ａ．少なくとも１つの標的抗体と、
    ｂ．少なくとも１つの陽性コントロール識別抗体と、
    ｃ．少なくとも１つの陰性コントロール識別検出部分と、
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記少なくとも１つの試薬が、
    ａ．標的信号基準組成物と、
    ｂ．基準識別組成物と、
    のうちの少なくとも１つを含む少なくとも１つの基準組成物を含む、請求項１に記載のシステム。
12. 自己完結型固定カートリッジにおいて化学的状態を判定するために検査を行うための方法であって、前記方法が、
    ａ．サンプルを前記カートリッジ内に導入することと、
    ｂ．少なくとも１つの試薬を前記サンプルと反応させることと、
    ｃ．少なくとも１つのレポーター機能と関連する信号を検出することであって、前記少なくとも１つのレポーター機能が、前記少なくとも１つの試薬の前記サンプルとの反応を報告するように適合され、それによって前記化学的状態を判定する、検出することと、
    を含む、方法。
13. 少なくとも１つの産物を形成することと、前記産物に関連する信号を検出することとをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記検査が、フローサイトメトリー検査である、請求項１２に記載の方法。
15. 前記化学的状態が、生化学的状態である、請求項１２に記載の方法。
16. 前記生化学的状態が、生物学的状態を示す、請求項１２に記載の方法。
17. 前記サンプルが、生物学的サンプルである、請求項１２に記載の方法。
18. 前記生物学的サンプルが、生体サンプルである、請求項１７に記載の方法。
19. 前記生体サンプルが、血液、血清、血漿、尿、唾液、髄液（ＣＳＦ）、漿液、腹腔液および滑液からなる群から選択される、請求項１８に記載の方法。
20. 前記少なくとも１つの試薬が、
    ａ．細胞表面マーカーと、
    ｂ．細胞染色剤と、
    ｃ．固相担体に結合された試薬と、
    ｄ．化学指示薬と、
    ｅ．生物学的細胞指示薬と、
    を含む、請求項１２に記載の方法。
21. 前記細胞表面マーカーが、ＣＤ６４、ＣＤ４、ＣＤ８、幹細胞指示薬、微小残存病変指示薬およびリンパ球サブタイプ指示薬からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
22. 前記細胞染色剤が、白血球分画指示薬、アポトーシス指示薬からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
23. 前記固相担体に結合された前記試薬が、固定化酵素、固定化基板、血漿タンパク質ビーズ、抗体ビーズ、抗原ビーズおよびＥＬＩＳＡ法からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
24. 前記化学指示薬が、変色指示薬、混濁指示薬、ｐＨ指示薬、吸着指示薬、発光指示薬および化学反応指示薬からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
25. 前記生物学的細胞指示薬が、細胞周期段階指示薬、細胞増殖指示薬、サイトカイン指示薬、代謝指示薬およびアポトーシス指示薬からなる群から選択される、請求項２０に記載の方法。
26. 前記少なくとも１つの試薬が、少なくとも２つの試薬を含む、請求項２０に記載の方法。
27. 前記少なくとも２つの試薬が、
    ａ．細胞表面マーカーおよび細胞要素染色剤と、
    ｂ．細胞表面マーカーおよび血漿タンパク質ビーズ検査と、
    ｃ．細胞表面マーカーおよび溶液変化マーカーと、
    ｄ．細胞要素染色剤および血漿タンパク質ビーズ検査と、
    ｅ．細胞要素染色剤および溶液変化マーカーと、
    のうちの少なくとも１つを含む、請求項２６に記載の方法。
28. 前記生物学的状態が、白血病、血小板減少性の免疫系障害、局所的感染、尿路系疾患、自己免疫疾患および敗血症などの血液疾患から選択される、請求項１６に記載の方法。
29. 固定カートリッジにおいて化学反応を形成するための方法であって、前記方法が、
    ａ．少なくとも１つの組成物を前記カートリッジに貯蔵することと、
    ｂ．少なくとも１つの圧力による力を前記少なくとも１つの組成物に提供して、前記化学反応を起こすために、少なくとも１つの膨張可能なチャンバを活性化することと、
    を含む、方法。
30. 前記カートリッジが、無弁のカートリッジである、請求項２９に記載の方法。
31. 前記少なくとも１つの組成物が、少なくとも２つの組成物を含む、請求項２９に記載の方法。
32. 前記少なくとも１つの圧力による力が、陽圧の力である、請求項２９に記載の方法。
33. 前記少なくとも１つの圧力による力が、陰圧の力である、請求項２９に記載の方法。
34. 前記少なくとも１つの圧力による力が、少なくとも１つの陽圧の力と、少なくとも１つの陰圧の力とを含む、請求項２９に記載の方法。
35. 前記少なくとも１つの陽圧の力および少なくとも１つの陰圧の力が、陽圧と陰圧とが交互に入れ替わる力を含む、請求項３４に記載の方法。
36. 前記少なくとも１つの膨張可能なチャンバが、２つの膨張可能なチャンバを含む、請求項２９に記載の方法。
37. 前記化学反応が、少なくとも１つの中間体を含む、請求項２９に記載の方法。
38. 前記少なくとも１つの圧力による力が、前記少なくとも１つの組成物からなる組成物のいくつかの組み合わせに順次提供される、請求項２９に記載の方法。
39. 前記活性化ステップの前に、試料を前記カートリッジに導入することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
40. 前記試料が、生体試料である、請求項３９に記載の方法。
41. 前記化学反応が、前記生体サンプルに対するフローサイトメトリー検査の結果を提供する、請求項４０に記載の方法。
42. 前記化学反応が、哺乳類である対象の生物学的状態を判定するためである、請求項４１に記載の方法。
43. さらに、
    ｃ）前記対象由来の試料を前記カートリッジ内で既定期間だけインキュベートすることと、
    ｄ）少なくとも１つのレポーター要素に応じた指示を受け取って、前記対象の前記生物学的状態の指示を提供することと、
    を含む、請求項４２に記載の方法。
44. 前記生物学的状態が、白血病、血小板減少性の免疫系障害、局所的感染、尿路系疾患、自己免疫疾患および敗血症などの血液疾患から選択される、請求項４３に記載の方法。
45. 前記カートリッジ内に配置された前記少なくとも１つの組成物が、敗血症バイオマーカーを含む、請求項４４に記載の方法。
46. 前記バイオマーカーが、ＣＤ６４およびＣＤ１６３のうちの少なくとも１つを含む、請求項４５に記載の方法。
47. 前記指示が、定量的である、請求項４３に記載の方法。
48. 前記サンプルが、２００マイクロリットル（μＬ）未満の体積である、請求項４３に記載の方法。
49. 前記方法が、２０分未満で完了する、請求項２９に記載の方法。
50. 前記方法が、１５分未満で完了する、請求項４９に記載の方法。
51. 哺乳類である対象の生物学的状態を判定するための方法であって、前記方法が、
    ａ）前記対象が前記生物学的状態を有する場合、少なくとも１つの反応産物を形成するように、少なくとも１つの組成物を有する前記対象由来の試料を請求項１に記載の固定カートリッジ内で既定期間だけインキュベートすることと、
    ｂ）前記方法において、少なくとも１つのレポーター要素に応じた前記少なくとも１つの反応産物の指示を受け取って、前記対象の前記生物学的状態の指示を提供することと、
    を含む、方法。

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