JP2018102959A - 生体指標をモニターするための組成物および方法 - Google Patents
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Abstract
【効果】これらの方法は、特に急激な失血を起こしている対象およびヘマトクリットが不安定な対象に適用し得る。
【選択図】図1
Description
本願は、2012年2月17日に出願された米国仮特許出願第61/600,182号の優先権の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に援用する。
本願の注入物は、第一蛍光マーカー、第二蛍光マーカー、および注入物担体を含む。各蛍光マーカーは、固有の異なる蛍光特性、すなわち、異なる励起波長および発光波長を有する。第一蛍光マーカーは、第一励起波長および第一発光波長を有する。第二蛍光マーカーは、第二励起波長および第二発光波長を有する。蛍光マーカーは、分子を蛍光にさせるフルオロフォアを含有する任意の分子である。例えば、ローダミン色素またはその誘導体(例えば、Texas Red(登録商標))、フルオレセインまたはその誘導体(例えば、フルオレセインイソチオシアネート(FITC))、クマリンおよびシアニン等、多くの蛍光色素は、本発明の蛍光マーカーとなり得るが、これらに限定されない。蛍光色素は、他の巨大分子と、例えば、共有結合を介して結合させて、意図する分子量にしてもよい。巨大分子の例としては、ポリマー、タンパク質、デキストラン、セルロース、炭水化物および核酸が挙げられるが、これらに限定されない。巨大分子は、天然化合物であっても合成化合物であってもよい。蛍光色素と巨大分子を結合させる方法は、当該分野で周知である。
本発明の注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている。
LOT101A1034B0975
情報には以下が含まれる:
VFI Lot No.:101
較正による蛍光マーカー1(A)の強度:1034
較正による蛍光マーカー2(B)の強度:0975
本発明の較正済みの注入物(「較正済みの注入物」)は、第一ヘマトクリット依存性蛍光減衰係数を有する第一蛍光マーカーまたは蛍光タグ、第二ヘマトクリット依存性蛍光減衰係数を有する第二蛍光マーカーまたは蛍光タグ、注入物担体、および校正識別を含み得る。校正識別は、較正済みの注入物と別に設けてもよいし、較正済みの注入物と共に設けてもよいし、校正識別子として設けてもよい。較正済みの注入物を使用して、複数の製造工程から生じる光バッチ分散を補正することにより、較正済み分光分析器の正確性および精度を更に向上させてもよい。
本発明の較正済み分光分析器(「較正済み分光分析器」)は、分光データセットの入力、校正識別子用の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジン、および算出したヘマトクリットを報告する出力を含む。
簡潔には、ヘマトクリットは、異なる蛍光波長の2つ以上の蛍光マーカーを含有する注入物の投与およびこれらのマーカーのピーク血管分布を含む期間にわたる血管分布の蛍光モニタリングから得られた分光データセットを解析することによって決定でき、ここで、これら蛍光マーカーの少なくとも1つは動的マーカーである。あるいは、注入物は、マーカーに結合した2つの蛍光タグを有する1つの静的マーカーを含むものであってもよい。本願の新規較正済み分光分析器を使用して、分光データセットからHCTを決定しもよい。本発明の利点の1つは、動物対象におけるHCTを決定するために、動的マーカーを利用できることである。
本発明の安定化した経口プローブを用いて、哺乳類対象の口腔内における血管系中の蛍光マーカーの蛍光強度を非侵襲的にモニターできる。一実施形態では、プローブを口腔内の舌下に配置する。
1.段階投与による血液検査のセットを、それぞれ異なる発光波長を有する2つの蛍光マーカーを含む全血試料について行った。結果の一例を図1に示す。上側の線は、チャンネル1に記録した第一蛍光マーカーまたはタグからの第一発光信号をチャンネル1信号として示したもので、下側の線はチャンネル2に記録した第二蛍光マーカーまたはタグからの第二発光信号をチャンネル2信号として示したものである。前述したように、この段階投与による血液検査のセットは、それぞれ異なる発光波長を有する2つの蛍光タグを有する1つの静的マーカーを用いて行ってもよい。各蛍光マーカーまたは各蛍光タグは、以下、「蛍光成分」と呼ぶこともある。
4.予め計算した各成分の各投与段階における平均信号レベルおよび量を用いて、各蛍光成分をプロットするための適合線を作成する(切片をゼロにする)。プロットを図2に示す。
S1=m1x1 (2)
S2=m2x2 (3)
式中、Sは信号レベル、mは適合線の傾き、そしてxは材料の量(mg)である。
1.血液検査を単回投与の手法で行う。既知の血液容積(Vt)および既知の血液HCT(Hcalib)を用いて、検査に必要な食塩水の量(VS)を算出した。
2.血液および食塩水を同一のVFIバイアルから同等に投与する。
(V t −V e )(H 0 )=H’ (5)
Vt
式中、Vtは装置内の全容積、Veは(血液から食塩水に)交換した容積、H0は開始HCT(溶液の交換前)、そしてH’は新HCT(溶液の交換後)である。
S3=m3H-r1 (6)
S4=m4H-r2 (7)
式中、Sは信号レベル、HはHCT、mは傾き、そしてrはレート(rate)である。
R=S3/S4 (8)
作成に係る式は以下の通りになるはずである。
R=KH-q (9)
式中、Rは比率、Kは傾き、HはHCT、そしてqはレート(rate)である。
検査を対象に実施する際、VFIの「バッチ」を知っておく必要がある、というのは解釈に使用する信号較正およびHCT検量線は対象に使用したのと同じVFIの「バッチ」に基づかなくてはならないからである。
RT0=KH-q (10)
H=Happ(11)
式7より:
Scalib=m4Hcalib -r (12)
Sapp=m4Happ -r (13)
Happ<Hcalibの場合、Scalib/Sapp
Happ>Hcalibの場合、Sapp/Scalib
Scalib/Sapp=C (14)
C*Savg=SC (15)
SC=m2x (16)
x=xeq(17)
Vdistcalib=Vt−VtHcalib(18)
xeq/Vdistcalib=xsub/Vdistsub (19)
Vdistsub=xsubVdistcalib/xeq (20)
Hsub=Happ+Hos(21)
BV=Vdistsub/Hsub (22)
本実施例で使用した検量線を図6〜8に示す。図9は、2つの蛍光タグを有する単一の静的マーカーを用いた検量線である。
VFI投与濃度:成分1は35mg/mLおよび成分2は15mg/mL
投与量:3.0mL
T0における生比率:1.2
成分2の平均信号レベル:12000
検量線の検査容積:100mL
検量線の検査HCT:38%
1.2=9.618H-0.595 (23)
Happ=33% (24)
Scalib=31200(38)-0.3 (25)
Scalib=10476
Sapp=31200(33)-0.3 (26)
Sapp=10930
Happ<HcalibなのでScalib/Sapp:
10476/10930=0.958=C (27)
(0.958)(12000)= SC (28)
SC=11496
11496=5478.2x (29)
x=2.09mg=xeq (30)
Vdistcalib=Vt−VtHcalib(31)
Vdistcalib=100−100*(.38)(32)
2.07/62=(3*15)/Vdistsub
Vdistsub=1334.9mL (33)
Hsub=33+5=38% (34)
BV=1334.9/0.38 (35)
BV=3513mL
Claims (33)
- 哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための注入物であって、
当該注入物は、
(a)第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー;
(b)第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー;および
(c)注入物担体;
を含み:
第一蛍光マーカーは動的分子であり、かつ第二蛍光マーカーは静的分子であり;そして当該注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている、注入物。 - 校正識別のパラメータは、第一蛍光マーカーの第一蛍光強度および第二蛍光マーカーの第二蛍光強度を含む、請求項1に記載の注入物。
- 校正識別のパラメータは、更に注入物のロット番号を含む、請求項2に記載の注入物。
- 注入物のパラメータはデジタル形式で取得される、請求項1に記載の注入物。
- 注入物のパラメータを蛍光検出器に送達して蛍光検出器を較正する、請求項1に記載の注入物。
- 哺乳動物はヒトである、請求項1に記載の注入物。
- 哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法であって、
(a)以下の(i)〜(iii)を含む注入物を設ける:
(i)第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー;
(ii)第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー;および
(iii)注入物担体;
ここで、第一蛍光マーカーは動的分子に関連し、かつ第二蛍光マーカーは静的分子に関連する;
(b)注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る;
(c)注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する;
(d)種特異的ヘマトクリット線を得る;
(e)注入物を哺乳類対象の血管系に導入する;
(f)光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光マーカーを第二励起波長により励起する;
(g)較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光マーカーの第二発光強度を測定して、第一蛍光マーカーからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光マーカーからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る;
(h)分光データセットからT0における第一蛍光マーカー対第二蛍光マーカーの比を得て、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する;
(i)哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る;ならびに
(j)補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する;
ことを含む方法。 - ヘマトクリットは、分光データセットの入力、校正識別の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジンおよび算出したヘマトクリットを報告する出力を含む較正済み分光分析器により決定される、請求項7に記載の方法。
- 更に哺乳類対象の他の生体指標を算出することを含む、請求項7に記載の方法。
- 生体指標は血液容積である、請求項9に記載の方法。
- 生体指標は分布容積である、請求項9に記載の方法。
- 生体指標は糸球体濾過率である、請求項9に記載の方法。
- 哺乳動物はヒトである、請求項7に記載の方法。
- 哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための注入物であって、
当該注入物は、
(a)第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する;および
(b)注入物担体;
を含み:そして
当該注入物は、注入物のパラメータを含む校正識別を得るための較正が施されている、注入物。 - 校正識別のパラメータは、第一蛍光タグの第一蛍光強度および第二蛍光タグの第二蛍光強度を含む、請求項14に記載の注入物。
- 校正識別のパラメータは、更に注入物のロット番号を含む、請求項15に記載の注入物。
- 注入物のパラメータはデジタル形式で取得される、請求項14に記載の注入物。
- 注入物のパラメータを蛍光検出器に送達して蛍光検出器を較正する、請求項14に記載の注入物。
- 哺乳動物はヒトである、請求項14に記載の注入物。
- 哺乳類対象のヘマトクリットを測定するための方法であって、
(a)以下の(i)〜(ii)を含む注入物を設ける:
(i)第一蛍光タグおよび第二蛍光タグを有する静的マーカー、ここで第一蛍光タグは第一励起波長および第一発光波長を有し、かつ第二蛍光タグは第二励起波長および第二発光波長を有する;および
(ii)注入物担体;
(b)注入物を較正して注入物のパラメータを含む注入物の校正識別を得る;
(c)注入物の校正識別のパラメータを蛍光検出器に入力して蛍光検出器を較正する;
(d)種特異的ヘマトクリット線を得る;
(e)注入物を哺乳類対象の血管系に導入する;
(f)光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光タグを第二励起波長により励起する;
(g)較正済み蛍光検出器を用いて、光プローブと血管系または血管系から採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光タグの第一発光波長の第一発光強度を測定し、かつ第二蛍光タグの第二発光波長の第二強度を測定して、第一蛍光タグからの第一発光蛍光強度線および第二蛍光タグからの第二発光蛍光強度線を含む分光データセットを得る;
(h)分光データセットからT0における第一蛍光タグ対第二蛍光タグの比を得て、分光データセットから対象の見かけヘマトクリットを決定し、種特異的ヘマトクリット線から対象の見かけヘマトクリットを決定する;
(i)哺乳類対象のヘマトクリットを決定するための補正係数を得る;ならびに
(j)補正係数を見かけヘマトクリットに適用して哺乳類対象のヘマトクリットを決定する;
ことを含む方法。 - ヘマトクリットは、分光データセットの入力、校正識別の入力、ヘマトクリットを算出するための計算エンジンおよび算出したヘマトクリットを報告する出力を含む較正済み分光分析器により決定される、請求項20に記載の方法。
- 更に哺乳類対象の他の生体指標を算出することを含む、請求項20に記載の方法。
- 生体指標は血液容積である、請求項22に記載の方法。
- 生体指標は分布容積である、請求項22に記載の方法。
- 哺乳動物はヒトである、請求項20に記載の方法。
- 哺乳類対象の血管系における蛍光分子の蛍光強度を測定するために哺乳類対象の口腔内で使用するための経口プローブであって、
(a)近位端および遠位端を有する縦長光導管;
(b)光導管の遠位端における光インターフェイス;および
(c)口腔内の光導管の移動を制限するための経口安定化ガイド、を含み:
血管系における蛍光分子の蛍光強度は、光導管の遠位端における光インターフェイスを通り血管系から光導管、そしてその光導管の近位端まで伝送される、経口プローブ。 - 光導管は光ファイバケーブルである、請求項26に記載の経口プローブ。
- プローブは哺乳類対象の口腔内における舌下に配置される、請求項26に記載の経口プローブ。
- 光導管の近位端は蛍光検出器に接続されている、請求項26に記載の経口プローブ。
- プローブは更に光導管に沿った滅菌シースを含む、請求項26に記載の経口プローブ。
- 哺乳類対象の糸球体濾過率(GFR)を測定する方法であって、
(a)以下の(i)〜(iii)を含む注入物を設ける:
(i)第一励起波長および第一発光波長を有する第一蛍光マーカー;
(ii)第二励起波長および第二発光波長を有する第二蛍光マーカー;および
(iii)注入物担体;
ここで、第一蛍光マーカーは動的分子に関連し、かつ第二蛍光マーカーは静的分子に関連する;
(b)注入物を哺乳類対象の血管系に導入する;
(c)光プローブと定期的な間隔で血管系より採取した試料との光インターフェイスにおいて、第一蛍光マーカーを第一励起波長により励起し、かつ第二蛍光マーカーを第二励起波長により励起し;
(d)蛍光検出器を用いて、試料の第一蛍光マーカーの第一発光波長の第一発光強度および第二蛍光マーカーの第二発光強度を測定し、10〜60分の間隔で測定した第一蛍光マーカー対第二蛍光マーカーの濃度比、および予測したT0における第一蛍光マーカーの濃度、および1〜2時間の期間にわたり試料から得た順次データポイントを含む分光データセットを得て、哺乳動物のGFRを決定する;
ことを含む方法。 - 哺乳動物はヒトである、請求項31に記載の方法。
- 試料を10〜15分の間隔で採取する、請求項31に記載の方法。
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