JP2017526912A - 導波路ベースの部分的カプセル化検知チップ、システムおよび使用方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2014年7月29日に出願された米国仮出願第62/030,473号の優先権を主張し、この米国仮出願の全開示内容は、その全体が参照により本書に援用される。
本書において言及される全ての刊行物および特許出願は、それぞれの個々の刊行物または特許出願が具体的にかつ個々に参照により援用されるものと示された場合と同じ程度に、それらの全体が参照により本書に援用される。
Claims (33)
- 試料中の被検体のレベルを検出するための部分的カプセル化検知チップであって、
筐体と、
前記試料を受け入れるための、前記筐体上の流体入口ポートと、
前記流体入口ポートと流体連通する、前記筐体内の流路と、
前記筐体内の検知チップであって、
前記流路と流体連通する検知面、
前記検知チップを通って延び、前記検知チップの第1の側面領域において露出される励起導波路、
前記検知チップを通って延び、前記検知チップの第2の側面領域において露出される集光導波路
を含み、前記励起導波路と前記集光導波路とは交差し、前記検知面上の光検知部位においてエバネッセント結合され、
前記第1の側面領域は、前記励起導波路と直接光学結合するために、前記筐体の第1の外面領域において露出されており、前記第2の側面領域は、前記集光導波路と直接光学結合するために、前記筐体の第2の外面領域において露出されている、
検知チップと、
前記流路から前記試料を受け入れるために、前記流路と流体連通する、前記筐体内の廃棄物リザーバと、
を備える、部分的カプセル化検知チップ。 - 試料中の被検体のレベルを検出するための部分的カプセル化検知チップであって、
筐体と、
前記試料を受け入れるための、前記筐体上の流体入口ポートと、
前記流体入口ポートと流体連通する、前記筐体内の流路と、
前記筐体内の検知チップであって、
前記流路と流体連通する検知面、
前記検知チップを通って延び、前記検知チップの第1の側面領域において露出される励起導波路、
前記検知チップを通って延び、前記検知チップの第2の側面領域において露出される複数の集光導波路であり、前記励起導波路と前記集光導波路とは交差し、前記検知面上の光検知部位においてエバネッセント結合される、複数の集光導波路、
前記光検知部位のうちの1つまたは複数において形成され、前記光検知部位上に蛍光マーカを含むアライメント光検知部位
を含み、
前記第1の側面領域は、前記励起導波路と光学結合するために、前記筐体の第1の外面領域において露出されており、前記第2の側面領域は、前記集光導波路と光学結合するために、前記筐体の第2の外面領域において露出されている、
検知チップと、
前記流路から前記試料を受け入れるために、前記流路と流体連通する、前記筐体内の廃棄物リザーバと、
を備える、部分的カプセル化検知チップ。 - 前記光検知部位上の前記蛍光マーカは、水溶性であり、適用された試料との接触時に前記アライメント光検知部位から放出されるように構成される、請求項2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記検知面は、前記入口流体ポートとは反対側を向いており、かつ、前記廃棄物リザーバの方を向いている、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記第1の側面領域および前記第2の側面領域は、互いに隣接する、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記第1の側面領域は、第1の縁部領域である、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記第2の側面領域は、第2の縁部領域である、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記第1の外面領域および前記第2の外面領域は、前記筐体の外面上に単一の光結合領域を形成する、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記第1の外面領域および前記第2の外面領域は、前記筐体の同じ外面上に存在する、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記第1の外面領域および前記第2の外面領域は、前記筐体の異なる外面上に存在する、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記検知面よりも前に、前記試料からデブリおよび/または赤血球をフィルタリングするために、前記流路の上流にフィルタをさらに備える、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記入口流体ポートと前記流路との間に、1つまたは複数の試薬貯蔵室を含むチャンバをさらに備える、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 測定および混合の室をさらに備え、前記測定および混合の室は、所定の容積を有する、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 所定の容積を有する測定および混合の室をさらに備え、前記測定および混合の室は、混合ビーズを含む、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 所定の容積を有する測定および混合の室をさらに備え、前記測定および混合の室は、バッフルを含む、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記流路を閉鎖するための外部アクチュエータを使用して膨張され得るエラストマーを前記流路に隣接する領域においてさらに備える、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記外部アクチュエータが、前記エラストマーにアクセスして、前記エラストマーを膨張させ、前記流路を閉鎖することを可能にするように構成された開口部を前記筐体においてさらに備える、請求項16に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記試料を引き入れまたは押し出すために、前記流路において負圧または正圧を生成するための外部ポンプおよび/または外部弁と気体連通し得る1つまたは複数の開口部を、前記筐体の前記流路に隣接する領域においてさらに備える、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 毛細管力を使用して、前記試料を前記流体入口ポートから前記流路へ引き入れるように構成された毛細管チャネルをさらに備える、請求項1または2に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記毛細管チャネルは、所定の容積の前記試料を正確に測定するように構成された所定の容積を有する、請求項19に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 前記毛細管チャネルは、試薬を貯蔵し、前記試料を測定し、前記試薬と前記試料とを混合するように構成される、請求項19に記載の部分的カプセル化検知チップ。
- 試料中の被検体のレベルを測定するためのシステムであって、
部分的カプセル化検知チップであり、
筐体、
前記試料を受け入れるための、前記筐体上の流体入口ポート、
前記入口流体ポートと流体連通する、前記筐体内の流路、
前記筐体内の検知チップ、および、
前記流路から前記試料を受け入れるために、前記流路と流体連通する、前記筐体内の廃棄物リザーバ
を含み、
前記検知チップは、1つまたは複数の励起導波路、複数の集光導波路、検知面、および、1つまたは複数の露出された光結合面を含んでおり、前記検知面は、前記流路と流体連通する、
部分的カプセル化検知チップと、
前記部分的カプセル化検知チップを受け入れるように構成された光学リーダであり、
励起光を前記励起導波路内に向け、前記集光導波路から出射光を受光するように構成された光学ヘッド、
前記光学ヘッドに前記筐体の外面を走査させて、前記検知面上に形成されたアライメント光検知部位に光学結合される集光導波路を識別することによって、前記光学ヘッドを前記検知チップとアライメントするように構成されたコントローラであり、前記アライメント光検知部位は、可溶性蛍光マーカを含む、コントローラ
を含む、光学リーダと、
を備える、システム。 - 前記光学リーダは、前記試料を前記筐体内部に引き入れおよび/または押し出すための、前記筐体の1つまたは複数の開口部を介して前記流路と気流連通する1つまたは複数の空気ポンプをさらに備える、請求項22に記載のシステム。
- 前記部分的カプセル化検知チップは、前記流路に隣接するエラストマーをさらに含んでおり、前記光学リーダは、前記エラストマーを膨張させることによって前記流路を閉鎖および開放するための、前記筐体の前記1つまたは複数の開口部を介して前記エラストマーと連通する1つまたは複数の機械式アクチュエータをさらに含む、請求項22に記載のシステム。
- 前記光学リーダは、前記筐体内の前記試料流の制御された活性化のために、前記筐体の専用部品を遮断および/または押圧するための、前記筐体と連通する1つまたは複数の機械式アクチュエータをさらに含む、請求項22に記載のシステム。
- 前記光学リーダは、前記光学ヘッドを前記検知チップの前記1つまたは複数の露出された光結合面とアライメントするように構成されたアクチュエータをさらに含む、請求項22に記載のシステム。
- 試料中の被検体のレベルを測定する方法であって、
筐体内の部分的カプセル化検知チップの流体入口ポートに流体試料を適用することと、
前記筐体内の前記検知チップの検知面に接触するように前記流体試料を通過させることと、
前記検知チップの第1の側面領域において終了する励起導波路に励起光を直接適用することであって、前記励起導波路の端部は、前記筐体の第1の外面領域における開口部を介して露出されて、励起光を前記励起導波路へ向ける、適用することと、
インジケータが、前記流体試料中の前記被検体の前記レベルに応じた光を出射するように、前記励起光により前記検知面上の前記インジケータを励起することと、
前記検知チップの集光導波路からの前記出射された光を検出することであって、前記集光導波路の端部は、前記筐体の第2の外面領域において前記筐体を介して露出され、前記検知面は、検出前に洗浄されない、検出することと、
を含む、方法。 - 前記筐体上のアライメント部材を使用して、前記部分的カプセル化検知チップの前記筐体を光学リーダ内に接続して、前記光学リーダに対して前記筐体を固定することをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記筐体内で前記流体試料をフィルタリングすることをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記筐体の前記第1の外面領域を光学ヘッドとアライメントすることをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記筐体の外面を光学ヘッドによりまず走査して、前記光学ヘッドのアライメントオフセットを決定することによって、前記筐体の前記第1の外面領域を前記光学ヘッドとアライメントすることをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記筐体内の前記試料を移動させ、前記試料をフィルタリングし、前記試料を測定し、前記試料と貯蔵された試薬とを混合し、前記試料を前記チップの前記検知面へ導入するための、予め規定されたシーケンスおよびタイミングを使用して、1つまたは複数のポンプおよび1つまたは複数のアクチュエータを作動させることをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 試料の添加前に、アライメント光検知部位からのアライメント信号を検出することであって、前記アライメント信号は、前記検知部位上の被覆された蛍光マーカを含む、検出することをさらに含む、請求項27に記載の方法。
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